[发明专利]一种用于半导体材料抛光的激光加工技术

权利要求书

1.一种用于半导体材料抛光的激光加工技术，其特征在于，包括如下步骤：

S1、将目标试样放入无水乙醇中经预设频率的超声波清洗第一预设时间，并在预设温度的烘干箱中进行第二预设时间的烘干处理，得到表面洁净的样品；

S2、将所述步骤S1中得到的目标试样样品放置于保护罩中的运动载台上，采用惰性气体进行保护。

S3、设定分相位式激光扫描工艺路径和激光器加工参数，采用激光加工系统对经所述惰性气体保护的目标试样表面进行多次分相位式激光扫描。

2.根据权利要求1所述的一种用于半导体材料抛光的激光加工技术，其特征在于，所述步骤S3中，所述分相位式激光扫描工艺路径采用分相位叠加方式，所述分相位叠加方式为激光扫描间距大于光斑直径的二分之一，再次扫描的相位差小于光斑直径；扫描时间间隔大于第三预设时间，扫描次数为激光扫描间距除以相位差的整倍数，将此整数倍数值定义为扫描周期，当扫描周期大于1时，在后续扫描过程中，减小激光功率预设值。

3.根据权利要求1-2任意一项所述的一种用于半导体材料抛光的激光加工技术，其特征在于，所述步骤S3后还包括：

S4、将所述步骤S3处理后得到的目标试样进行清洗烘干，并测量表面粗糙度、检测表面质量。

4.根据权利要求1-2任意一项所述的一种用于半导体材料抛光的激光加工技术，其特征在于，所述步骤S3中，所述激光器加工参数包括：激光波长、激光功率、光斑直径、脉宽、频率以及扫描速度。

5.根据权利要求4所述的一种用于半导体材料抛光的激光加工技术，其特征在于，所述激光波长为193nm-1070nm，激光功率为0.1W-10000W，光斑直径0.1μm-2000μm，脉宽10fs-1000ns，频率为1kHz-1000kHz，扫描速度为0.1mm/s-4000mm/s。

6.根据权利要求1-2任意一所述的一种用于半导体材料抛光的激光加工技术，其特征在于，所述步骤S1中，所述第一预设时间为10s-600s，所述第二预设时间为10s-6000s。

7.根据权利要求1-2任意一所述的一种用于半导体材料抛光的激光加工技术，其特征在于，所述步骤S3中，所述激光扫描间距为0.1μm-3000μm，所述相位差为0.1μm-3000μm，所述第三预设时间为0.5s-600s。

8.根据权利要求1-2任意一所述的一种用于半导体材料抛光的激光加工技术，其特征在于，所述步骤S1、S2、S3中，所述目标试样材质为单晶硅、多晶硅、碳化硅、熔融硅。

9.一种用于半导体材料抛光的激光加工技术，其特征在于，包括气氛控制系统、与所述气氛控制系统相连的保护罩、位于所述保护罩内部的运动载台、位于所述载物台上方的抛光激光器，所述气氛控制系统用于控制加工时环境温度、湿度、风压、氧含量，所述运动载台用于承载并固定目标试样，所述抛光激光器用于抛光目标试样。

10.根据权利要求9所述的一种用于半导体材料抛光的激光加工技术，其特征在于，气氛控制系统通过进风口与出风口控制环境温度为1℃-50℃、湿度为1％rh-95％rh、风压为0.1bar-1000bar、氧含量为0.1％-20％。