一种铌酸锂晶圆倒角加工智能控制方法与流程

本发明属于铌酸锂晶圆倒角控制，具体公开一种铌酸锂晶圆倒角加工智能控制方法。

背景技术：

1、铌酸锂晶体具有优异的电光、声光和非线性光学特性，是制造高速电光调制器、声表面波滤波器的关键材料，目前，铌酸锂晶片加工流程通常包括切片、倒角、研磨和抛光等工序。其中，倒角工序是由成型砂轮对晶圆边缘的锋利棱边进行磨削修整，以减少后续加工过程中的碎裂风险。

2、铌酸锂晶体属于软脆性材料，硬度较低而脆性较高，倒角加工中承载头将晶圆压紧于旋转平台，磨削接触面为晶圆厚度方向的环形边缘区域，该区域接触状态复杂，若加载压力过大或变化过快，脆性的晶圆边缘易产生崩边、崩缺等缺陷。

3、为此，现有技术常采用分段缓慢加压的控制方式，如公开号为cn112621392a的专利申请了大尺寸超薄高精度铌酸锂晶片加工方法，该方法在倒角加工中采用分段缓慢加压方式，通过按预设压力阶段逐步增加加载压力，有效减少了划伤、碎片、裂片等加工缺陷的发生。

4、上述分段加压对倒角加工的控制集中在压力这一宏观工艺参数层面，即调控施加于晶圆边缘的总加载力大小，但在实际加工中，由于承载头与转台之间存在旋转速度差异，两者边缘的瞬时线速度不一致，导致承载头对晶圆平面的施力在不同位置上存在差异，这种受力分布不均在铌酸锂这类软脆性材料中易形成局部应力集中，并通过晶圆传递至边缘磨削区域，诱发边缘微裂纹扩展或局部崩缺。

5、由此可见，宏观层面的压力调控仅调整总加载力的大小，无法感知晶圆平面受力分布的空间差异，也就难以在加工过程中进行针对性干预，使得即使采用分段缓慢加压，对减小崩边、崩缺等缺陷的改善效果也会受到限制。

技术实现思路

1、鉴于以上现有技术的缺点，本发明提供一种铌酸锂晶圆倒角加工智能控制方法，通过分区感知承载头对晶圆平面施力的分布状态，据此识别受力不均的空间分布模式并自适应调整下一轮次的承载头转速或旋转方向，以解决现有分段加压控制中无法感知和干预晶圆平面受力空间分布差异的问题。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种铌酸锂晶圆倒角加工智能控制方法，包括以下步骤：沿铌酸锂晶圆的晶圆平面划分多个周向弧段。

3、在当前轮次加工中采集承载头与转台的旋转速度，计算承载头边缘与转台对应位置的瞬时线速度差值，当线速度差值连续超限时触发对晶圆平面受力分布的采集。

4、将受力分布数据按各弧段在圆周上的位置归位，计算各弧段的受力特征量。

5、对各弧段的受力特征量进行矢量合成，根据合成结果判定是否存在受力偏差，若存在受力偏差，则以合成得到的等效合力大小为基准值，获取各弧段相对于基准值的周向偏差值。

6、根据各弧段周向偏差值的相对大小关系，识别受力异常的弧段位置及其空间分布模式，据此生成针对下一轮次的承载头旋转方向变更指令、转速调整指令或预警指令。

7、下一轮次按调整后的运动参数执行加工，并将上一轮次受力异常弧段与当前轮次相应弧段的受力特征量比较，验证调整效果。

8、结合上述的所有技术方案，本发明所具备的积极效果为：1、本发明通过沿铌酸锂晶圆的晶圆平面划分多个周向弧段，在加工过程中利用承载头边缘与转台对应位置的线速度差值连续超限触发对晶圆平面受力分布的采集，获取晶圆平面各周向弧段上的受力分布状态，并据此识别受力不均的空间分布模式及其弧段位置，进而自适应调整下一轮次的承载头转速或旋转方向，从而解决现有分段加压控制中无法感知和干预承载头施力空间分布差异的问题，有效降低因受力不均传递至边缘磨削区域所引发的崩边、崩缺等边缘缺陷。

9、2、本发明在调整下一轮次的承载头转速或旋转方向后，通过获取下一轮次的受力分布数据，判断受力偏差是否存在以及异常弧段的位置和空间分布模式的变化情况，据此验证调整是否使受力分布趋于改善，若调整无效则自动回退至上一轮次参数，形成可追溯、可验证的自修正闭环，避免盲目调整导致的工艺波动，进一步提升加工的一致性与可靠性。

1.一种铌酸锂晶圆倒角加工智能控制方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的一种铌酸锂晶圆倒角加工智能控制方法，其特征在于：所述沿铌酸锂晶圆的晶圆平面划分多个周向弧段的具体方式为：

3.如权利要求1所述的一种铌酸锂晶圆倒角加工智能控制方法，其特征在于：所述计算承载头边缘与转台对应位置的瞬时线速度差值包括以下内容：

4.如权利要求1所述的一种铌酸锂晶圆倒角加工智能控制方法，其特征在于：所述触发对晶圆平面受力分布的采集具体方式为：

5.如权利要求1所述的一种铌酸锂晶圆倒角加工智能控制方法，其特征在于：所述将受力分布数据按各弧段在圆周上的位置归位如下过程：

6.如权利要求5所述的一种铌酸锂晶圆倒角加工智能控制方法，其特征在于：所述计算各弧段的受力特征量过程为：

7.如权利要求1所述的一种铌酸锂晶圆倒角加工智能控制方法，其特征在于：所述获取各弧段相对于基准值的周向偏差值过程为：

8.如权利要求1所述的一种铌酸锂晶圆倒角加工智能控制方法，其特征在于：所述识别受力异常的弧段位置及其空间分布模式的过程为：

9.如权利要求8所述的一种铌酸锂晶圆倒角加工智能控制方法，其特征在于：所述生成针对下一轮次的承载头旋转方向变更指令、转速调整指令或预警指令具体方式为：

10.如权利要求9所述的一种铌酸锂晶圆倒角加工智能控制方法，其特征在于：所述验证调整效果过程为：