一种加工晶片边缘倒角用变半径值砂轮的制作方法

本实用新型涉及一种加工半导体材料边缘倒角砂轮，特别涉及一种加工晶片边缘倒角用变半径值砂轮。

背景技术：

边缘倒角工艺是半导体材料晶体加工过程的标准工艺之一，主要用于实现晶片边缘圆弧化，一方面，可大幅降低晶片边缘损伤，大幅降低加工过程的碎片率；另一方面，圆弧化后，晶片边缘不再锋锐，可提升加工过程的安全性。目前，国际主流的倒角机以日本生产的日系倒角机为主，国内也有部分厂家生产倒角机。这些倒角机具有一个共同特征：按圈去除量（或半径方向去除量）进行工艺设置，在晶片中心面上，整个圆周的圈去除量是相同的；但在晶片厚度方向，圈去除量存在显著差别，从而造成晶片厚度方向边缘损伤的显著差异。造成这一现象的根本原因是：圈去除量是以晶片中心面进行计算的，即从砂轮接触到晶片中心面位置时开始计算。当砂轮接触到晶片中心面时，由于砂轮本身具备一定的半径，从而导致砂轮已经对晶片上、下两个端面进行了倒角加工，从而使晶片具备一定的面幅宽度。而上述过程是由倒角机自动实现的，并且具体实现过程属于倒角机厂家的核心控制要素，不对外提供。倒角机使用厂家不能对上述过程进行有效把控，从而难以实现晶片的全过程控制。各晶片生产厂家的工艺技术人员更多地关注倒角过程的工艺参数以及砂轮的参数，而较少考虑砂轮与晶片中心面接触之前的控制措施。

技术实现要素：

鉴于现有技术存在的问题，本实用新型立足于降低砂轮接触到晶片中心面位置之前所形成的面幅宽度，通过初步成型、二次成型以及最终成型等过程的控制，实现对晶片边缘的倒角，使晶片边缘形貌渐变到最终边缘形貌，提供一种加工晶片边缘倒角用变半径值砂轮，具体技术方案是，一种加工晶片边缘倒角用变半径值砂轮，其特征在于：在砂轮圆周面有数组并列的变半径值槽，每组变半径值槽至少为三个，变半径值槽半径分别是R1、R2、R3…Rn且满足R1>R2>R3>…Rn，槽底形状为半圆形，各槽圆心与砂轮圆周面的距离是第一槽为0mm,其余各槽为Rn_-1- Rn mm,各槽两个半角θ与槽边相切的延长线和砂轮圆周面交点处导圆角。

本实用新型的技术效果是，是有效降低硅片边缘损伤层深度，实现晶片近表面区域缓慢变化，有利于晶片边缘质量控制。

附图说明

图 1 是本实用新型的砂轮剖面示意图；

图 2 是本实用新型的晶片中心面接触砂轮示意图；

图 3 是本实用新型的晶片边缘演变过程。

具体实施方式

以厚度为750μm的6英寸硅单晶片为例，对本专利的实施过程予以说明。

砂轮制作，针对半导体晶片的厚度设计并制作具有三种R值的砂轮槽，第一槽的半径R1由晶片厚度T、第一槽加工面幅宽度D1决定，其关系式： ，其余两槽的半径Rn由晶片厚度T、其余两槽加工面幅宽度Dn及槽半角θ决定，其关系式：，各槽圆心与砂轮圆周面的距离为第一槽0mm,其余各槽为Rn_-1- Rn mm,因此，每个槽底基本形状为：第一槽D1=205.847μm 、T=750μm R1 =444.5μm，圆心与砂轮圆周面的距离为0mm，距离上表面2000μm，第二槽按T=750μm、D2=297.3346μm、θ=20°， R2=381μm，圆心与砂轮圆周面的距离为63.5μm，距离上表面4000μm，第三个槽按T=750μm、D3=370.6315μm、θ=20°，R值为R3=342.9μm，圆心与砂轮圆周面的距离为101.6μm，距离上表面6000μm，各槽两个半角θ与槽相切边的延长线和砂轮圆周面交点处导圆角半径为100μm，视砂轮厚度也可在砂轮圆周面剩余部分可以根据需要设计成与前述三个槽相同规格的数组。

加工方法

步骤1. 将砂轮和被加工晶片安装到全自动倒角机上，使晶片中心面与砂轮槽的圆心处于同一水平面；

步骤2. 边缘初步成型，使用半径为R1的槽对晶片倒角，晶片的面幅宽度D1约为205μm，倒角圈数1圈，砂轮转速为3000RPM，圈去除量0.3mm；

步骤3. 边缘二次成型，使用半径为R2、半角角度为20°的槽对晶片倒角，晶片的面幅宽度D2约为297μm，倒角圈数1圈，砂轮转速为3000RPM，圈去除量0.3mm；

步骤4. 边缘最终成型，使用半径为R3、半角角度为20°的槽对晶片倒角，晶片面幅宽度D3约为370μm，倒角圈数1圈，砂轮转速为3000RPM，圈去除量0.3mm。