特開 2024-104950 ウェーハの面取り加工方法及びそれに用いられる面取り加工装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024104950

(43)【公開日】2024-08-06

(54)【発明の名称】ウェーハの面取り加工方法及びそれに用いられる面取り加工装置

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/304 20060101AFI20240730BHJP

【ＦＩ】

H01L21/304 601B

【審査請求】未請求

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023009407

(22)【出願日】2023-01-25

(71)【出願人】

【識別番号】000151494

【氏名又は名称】株式会社東京精密

(74)【代理人】

【識別番号】110003535

【氏名又は名称】スプリング弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】津留 太良

【テーマコード（参考）】

5F057

【Ｆターム（参考）】

5F057AA14

5F057AA34

5F057AA44

5F057BA11

5F057BB09

5F057CA09

5F057DA22

(57)【要約】

【課題】難加工材であるＵＷＢＧ材料ウェーハ、特にＳｉＣウェーハの面取り加工を高精度な形状形成し、加工変質層等を発生させること無く、加工品質向上を図ることができるウェーハの面取り加工方法及びそれに用いられる面取り加工装置を提供する。
【解決手段】ウェーハＷの外周を面取りする面取り加工方法であって、面取り加工を行う斜面Ｓに垂直となる照射面Ｌを予め作成する前処理を行い、照射面Ｌに対して垂直となるように斜面Ｓに沿って、ウェーハＷを貫くようにレーザを照射する。なお、レーザは、ナノ秒パルスレーザの照射と共にＣＷ（連続波）レーザ照射を併用したものであることが好ましい。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ウェーハの外周を面取りする面取り加工方法であって、
前記面取り加工を行う斜面に垂直となる照射面を予め作成する前処理を行い、
前記照射面に対して垂直となるように前記斜面に沿って、前記ウェーハを貫くようにレーザを照射することを特徴とする面取り加工方法。

【請求項2】

前記レーザは、パルスレーザの照射と共にＣＷ（連続波）レーザ照射を併用したものであることを特徴とする請求項１に記載の面取り加工方法。

【請求項3】

前記レーザにおける前記パルスレーザは、波長がλ＝５１５ｎｍ～１０８０ｎｍであることを特徴とする請求項２に記載の面取り加工方法。

【請求項4】

前記ウェーハの材料はＳｉＣである請求項１から３のいずれか１項に記載の面取り加工方法。

【請求項5】

前記ウェーハの材料は、４Ｈ-ＳｉＣ、３Ｃ－ＳｉＣ、６Ｈ－ＳｉＣ、１５Ｒ－ＳｉＣ、ＧａＮ（窒化ガリウム）、酸化ガリウム、ＡｌＧａＮ、ダイヤモンドのいずれかであることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の面取り加工方法。

【請求項6】

前記レーザによる切断面に（大気圧）水蒸気ブラズマを照射することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の面取り加工方法。

【請求項7】

前記レーザで前記斜面を形成した後の切断面の仕上げ処理として、レーザアニーリングを行うことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の面取り加工方法。

【請求項8】

前記前処理は前記照射面をアモルファス化することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の面取り加工方法。

【請求項9】

ウェーハの外周を面取りする面取り加工装置において、
予め作成された前記面取り加工を行う斜面に垂直となる照射面と、
前記照射面に対して垂直となるように前記斜面に沿って、前記ウェーハを貫くように照射するレーザと、
前記ウェーハを保持し、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の３軸に加えて、回転のヨー軸と傾斜のピッチ軸の２軸を加えた５軸による構造のワーク移動台と、
前記５軸の移動を行う姿勢変化プログラムと、
を備えたことを特徴とする面取り加工装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ウェーハの外周を面取りするウェーハの面取り加工方法及びそれに用いられる面取り加工装置に関し、特に近年、パワーデバイスへの実用化が進んでいる半導体材料のＳｉＣウェーハの製造に好適である。

【背景技術】

【0002】

従来、ウェーハの品質向上の要求が強く、ウェーハ端面（エッジ部）の加工状態が重要視され、Ｓｉ（シリコン）ウェーハ等の半導体ウェーハは、ハンドリングによるチッピングを防止するため、縁部を研削することで面取り加工が行われ、研磨による鏡面面取り加工が行われている。

【0003】

近年は、炭素（Ｃ）とシリコン（Ｓｉ）との化合物であるＳｉＣ（炭化ケイ素）を始め、バンドギャップ（ＵＷＢＧ）が大きく、結晶を構成する原子間の結合が強い壊れにくい材料、例えばＧａＮ（窒化ガリウム）、酸化ガリウム、ＡｌＧａＮ、ダイヤモンドを利用した半導体は、シリコン半導体より小型、低消費電力、高効率のパワー素子、高周波素子、耐放射線性に優れた半導体材料として期待され、実用化が進んでいる。しかし、４Ｈ-ＳｉＣ等のＵＷＢＧ材料は、難加工材であるため品質を満たすための加工コストが大きいことが、更なる普及のための障壁となっている。

【0004】

特許文献１は、ウェーハの周縁エッジ部を面取りする面取り加工方法において、粗研用砥石による粗研削加工を省略し、加工時間の短縮と、ランニングコストの低減を図るため、ウェーハのエッジ部近傍の周縁に沿って斜めにレーザ光を入射させ、内部に多光子吸収による改質領域層を形成させ、エッジ部を斜めに割断除去し、次に、精研用砥石による仕上げ加工を行うことが記載されている。

【0005】

また、特許文献２は、効率良くウェーハの外周に面取り加工を施すため、ウェーハの外周にレーザ光線の集光点を位置づけてレーザアブレーション（光子密度の高いレーザ光を照射し、材料表面を瞬時的に溶融、蒸発させる）によって大まかに面取り加工を施し、後にウェーハの外周を研削砥石で研削して仕上げ加工を施すことが記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２００４－１１１６０６号公報

【特許文献2】特開２０１９－２１２７６１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

上記従来技術において、特許文献１、２に記載のものでは、ダイヤモンドに続く硬さを有するＳｉＣは難加工材であり、加工に時間が掛かり、所望の形状を創成するのが困難であり、砥石の消耗も激しく研削加工のコストの低減が十分できるものとは言い難かった。また、レーザアブレーションでＳｉＣウェーハの角部を除去し、後に研削砥石による仕上げ加工する方法は、レーザで除去する領域が大きい場合、レーザ出力や熱応力の発生等で亀裂が進展したり、デブリを発生したり、して除去形状（品質）をコントロールするのが困難かつ、時間が掛かり現実的では無かった。

【0008】

本発明の目的は、上記従来技術の課題を解決し、レーザを使用して難加工材である４Ｈ-ＳｉＣ等のＵＷＢＧ材料ウェーハ、特にＳｉＣウェーハの外周部、及びＯＦ（オリエンテーションフラット）の面取り加工を、後工程等にとって好適な（高精度な形状形成、均一な表面状態（うねり・粗さ）に行うことができるウェーハの面取り加工方法及びそれに用いられる面取り加工装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上記目的を達成するため、本発明は、ウェーハの外周を面取りする面取り加工方法であって、前記面取り加工を行う斜面に垂直となる照射面を予め作成する前処理を行い、前記照射面に対して垂直となるように前記斜面に沿って、前記ウェーハを貫くようにレーザを照射する。

【0010】

さらに、上記の面取り加工方法において、前記レーザは、パルスレーザの照射と共にＣＷ（連続波）レーザ照射を併用したものであることが好ましい。

【0011】

さらに、上記の面取り加工方法において、前記レーザにおける前記パルスレーザは、波長がλ＝５１５ｎｍ～１０８０ｎｍであることが好ましい。

【0012】

さらに、上記の面取り加工方法において、前記ウェーハの材料はＳｉＣであることが好ましい。

【0013】

さらに、上記の面取り加工方法において、前記ウェーハの材料は、４Ｈ-ＳｉＣ、３Ｃ－ＳｉＣ、６Ｈ－ＳｉＣ、１５Ｒ－ＳｉＣ、ＧａＮ（窒化ガリウム）、酸化ガリウム、ＡｌＧａＮ、ダイヤモンドのいずれかであることが好ましい。

【0014】

さらに、上記の面取り加工方法において、前記レーザによる切断面に（大気圧）水蒸気ブラズマを照射することが好ましい。

【0015】

さらに、上記の面取り加工方法において、前記レーザで前記斜面を形成した後の切断面の仕上げ処理として、レーザアニーリングを行うことが好ましい。

【0016】

さらに、上記の面取り加工方法において、前記前処理は前記照射面をアモルファス化することが好ましい。

【0017】

また、本発明は、ウェーハの外周を面取りする面取り加工装置において、ウェーハの外周を面取りする面取り加工装置において、予め作成された前記面取り加工を行う斜面に垂直となる照射面と、前記照射面に対して垂直となるように前記斜面に沿って、前記ウェーハを貫くように照射するレーザと、前記ウェーハを保持し、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の３軸に加えて、回転のヨー軸と傾斜のピッチ軸の２軸を加えた５軸による構造のワーク移動台と、前記５軸の移動を行う姿勢変化プログラムと、を備えたものである。

【発明の効果】

【0018】

本発明によれば、面取り加工を行う斜面Ｓに垂直となる照射面Ｌを予め作成する前処理を行い、照射面Ｌに対して垂直となるように斜面Ｓに沿って、ウェーハＷを貫くようにレーザを照射するので、難加工材であるＵＷＢＧ材料ウェーハ、特にＳｉＣウェーハの面取り加工を高精度な形状形成し、加工変質層等を発生させること無く、加工品質向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】本発明の一実施形態によるレーザを用いたウェーハＷの面取り加工方法を示す説明図

【図2】一実施形態による照射面Ｌにレーザ１０を照射した状態を示す断面説明図

【図3】一実施形態によるウェーハＷの形状加工の説明図

【図4】一実施形態によるレーザ照射部の構成図

【図5】一実施形態による面取り加工装置の構成図

【図6】一実施形態による面取り加工方法の制御モデルの構築を示すフローチャート

【図7】一実施形態によるＲ部（端面と斜面Ｓとの接続部）の処理を示す断面説明図

【図8】一実施形態によるＲ部の処理を示すレーザ照射部の構成図

【発明を実施するための形態】

【0020】

図１は、本発明の一実施形態によるレーザを用いたウェーハＷ（ＳｉＣウェーハ）の面取り加工方法を示す説明図であり（ａ）はウェーハＷを４Ｈ-ＳｉＣとした場合の結晶方位と形状、ＯＦ（オリエンテーションフラット）を示している。（ｂ）は面取り加工を行う外周部の上半断面を示している。ＳｉＣ半導体の最大特徴は、バンドギャップがＳｉ半導体に比べて３倍と広く、デバイス化した場合には低消費電力化、高効率化、小型化される点にある。ＳｉＣには様々なポリタイプ（結晶多形）が存在し、結晶構造によって呼び方が分類され、それぞれ物性値が異なり、パワーデバイス向けにはウェーハＷは、４Ｈ-ＳｉＣが最適とされている。ウェーハＷは、時計方向に回転している。

【0021】

面取り加工は、面取り加工を行う斜面Ｓに対して斜め下方向から行う。そして、斜面Ｓの加工は、レーザ照射ポイント（面）をレーザ１０の吸収に好適な条件になるように前処理を行う。前処理は、斜面Ｓに垂直となる照射面Ｌを予め作成して行う。照射面Ｌの大きさは、数十μｍ～１ｍｍの大きさで良い。前処理は、レーザ処理以外でも良いが、レーザ照射により照射面Ｌ、斜面Ｓをアモルファス化することが望ましい。

【0022】

図２は、照射面Ｌにレーザ１０を照射した状態を示す断面説明図である。レーザ１０は、照射面Ｌに対して垂直、入射角が±５度以内となるように斜面Ｓに沿って、ウェーハＷの一部を貫くように照射する。レーザ１０による貫通力は、偏光状態、パルス幅にも大きく影響される。例えばレーザ１０は、波長がλ＝５１５ｎｍ～１０８０ｎｍのシングルショットのピコ秒もしくはナノ秒パルスレーザとして、設定される。

【0023】

図３は、ウェーハＷの形状加工の説明図である。ウェーハＷの形状は、ワークとなるウェーハＷを移動させることで、レーザの照射点を順次移動させ、所望の形状にレーザにより（糸鋸のように）縁部を切断し面取りを行う。円周部はθ（ヨー軸）を、ＯＦ（オリエンテーションフラット）部はＸ、Ｙ軸を移動してレーザ１０をウェーハＷの縁部に照射させる。

【0024】

図４は、（ａ）は、一実施形態のより具体的なレーザ照射部の構成図である。図４（ｂ）は、加工されたウェーハＷの端部断面の詳細形状を示し、端面からＲ部、斜面Ｓを経由して水平面である上面に至る。下面は上面側と同一である。レーザ１０は、ガウシアンのビームプロファイルを有したレーザ光源１０－１からのレーザ１０の出射光は、集光光学系１０－２であるビームエキスパンダでレーザスポットの径が拡大される。

【0025】

また、出射光は、ホモジナイザー（回折型光学素子）、波長板や偏光子を介して照射面Ｌに至る。レーザスポットの形状は、例えば、半円形状の窓を持つマスクを通過して半円の方向へ偏向したエネルギ密度の分布にビーム成形しても良い。

【0026】

マスクは、ガラス、合成石英、高分子フィルム上にクロムあるいは黒化金属銀を遮光膜として描画図形を形成する。マスクの窓形状は、描画図形によって半円形状に限らず作成、回転等ができる。エネルギ密度のビームプロファイルは、ホモジナイザー（回折型光学素子）、マスクを介して形成することで切り替えが可能となる。

【0027】

レーザスポットは、平凸レンズで構成された集光レンズで集光される。エネルギ密度は、照射位置でレーザスポットの大きさ、集光度、パルス幅、偏光状態、ビームプロファイルで調整される。レーザ１０の枠部は、光を吸収あるいは反射するものが安全上好ましく、適当な厚みを有する金属、アルミに黒色アルマイト処理したものなどが適する。

【0028】

ワークとなるウェーハＷは、姿勢を可変するワーク移動台１７において真空チャックテーブル１６で保持される。ワーク移動台１７は、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の３軸に加えて、回転のヨー軸と傾斜のピッチ軸の２軸を加えた５軸構造とする。レーザ１０は、ピコ秒もしくはナノ秒パルスレーザの照射と共に、ＣＷ（連続波）レーザ照射を併用してもよい。レーザ１０は、プリズム系、集光光学系１０－２を介し照射面Ｌに対して垂直に入射し、面取り加工を行う斜面Ｓに沿って貫通して行く。ＣＷ（連続波）レーザを併用すると、急激な温度変化をより防ぎやすく、繰り返し熱応力による負荷を低減し転位の発生をより抑制しやすい。

【0029】

ＣＷ（連続波）レーザの波長λは、例えば、５１５ｎｍ以上が好ましく、８００ｎｍ以上がより好ましく、上限としては、１０８０ｎｍ以下が好ましい。レーザ１０は、照射箇所へのレーザ照射エネルギの累積値（累積照射エネルギ）が所定値となるように、結晶方位や形状に合わせて照射条件を決定する。これにより、急激な温度変化を防ぎ、繰り返し熱応力による負荷を低減し転位の発生を抑制する。

【0030】

前処理としてレーザ照射により照射面Ｌをアモルファス化する場合は、波長がλ＝５１５ｎｍ～１０８０ｎｍのシングルショットのピコ秒もしくはナノ秒パルスレーザとして、ウェーハＷの材料であるＳｉＣの加工閾値以下の低強度とする。そして、ピコ秒もしくはナノ秒パルスレーザのフルエンス（光子密度：単位面積当たりのエネルギ）は、レーザアブレーションが発生するフルエンスよりも低くする。ＳｉＣは、固有の加工閾値があり、特定の条件の（例えば２～４ナノ秒の範囲内の）、ナノ秒パルスレーザであれば、レーザの照射位置で、吸収により、狙った斜面Ｓの部分が加熱されて、改質が起こり、ａ－Ｓｉ（アモルファスシリコン）化される。

【0031】

前処理としてレーザ照射により照射面Ｌをアモルファス化する場合と、すでに説明した照射面ＬにウェーハＷの一部を貫くようにレーザ１０を照射する場合とでは、レーザの波長、及び、パルスレーザの条件は同一でもよいし、異なってもよい。なかでも、より効率的に加工が行える点では、両者の条件が、それぞれ所定の範囲内に含まれる点で同一であることが好ましい。その範囲の具体例の一つが、波長がλ＝５１５ｎｍ～１０８０ｎｍのシングルショットのピコ秒もしくはナノ秒パルスレーザである。
この場合、一形態として、前処理としてレーザ照射により照射面Ｌをアモルファス化する場合には、ピコ秒を複数のパルス列として重ねて照射する形態（「バーストモード」と呼ばれる方法）を用いると、疑似的にパルス幅を大きくすることができる。これにより、波長がλ＝５１５ｎｍ～１０８０ｎｍのシングルショットのピコ秒もしくはナノ秒パルスレーザを用いても、加工閾値を超えない範囲に調整しやすく、アモルファス化をより効率的に進行できる。
また、この場合、照射面Ｌのアモルファス化と、それに続くウェーハＷの加工とを連続的に実施してもよい。

【0032】

一実施形態は、基本的には斜面Ｓに垂直となる照射面Ｌを前処理として予め作成し、レーザ１０を照射面Ｌから斜面Ｓに沿って入射する。また、レーザ１０は、前処理としてアモルファス化されていればアモルファス層で吸収されやすい波長であることが好ましい。その場合、レーザ１０は、アモルファス層、ＳｉＣではアモルファスシリコンで吸収されやすい波長であり、前処理で改質された部分で効率的に光吸収されて溶融する。

【0033】

また、レーザ１０は、ＣＷレーザ（連続レーザ）の照射に代えてフェムト秒レーザで照射しても良い。レーザ１０をフェムト秒レーザとした場合は、波長λは５１５～１０８０ｎｍが好ましく、８００～１０８０ｎｍがより好ましく、８００ｎｍが更に好ましい。レーザ１０は、集光光学系１０－２を介して照射面Ｌから斜面Ｓに沿って照射する。前処理としてアモルファス化されていれば、照射されるフェムト秒レーザは、シングルショットとして、ｃ-Ｓｉ（炭化ケイ素）層の加工閾値以下の低強度とする。

【0034】

フェムト秒レーザは、時間単位を「フェムト」（千兆分の一）単位で扱い、数フェムト秒から数百フェムト秒の間だけ発光する光レーザである。そして、フェムト秒レーザとしたレーザ１０は、ａ－Ｓｉ（アモルファスシリコン）化部分に、ａ－Ｓｉ（アモルファスシリコン）に対して吸収率の高い波長である３５５、５３２、７８５ｎｍのパルスレーザを選択して照射し、溶融させエピタキシャル成長させて結晶方位が揃った単結晶とする。

【0035】

なお、加工閾値は、ウェーハＷの材料（ＳｉＣのポリタイプ、ＧａＮ（窒化ガリウム）、酸化ガリウム、ＡｌＧａＮ、ダイヤモンド）によりレーザの波長及びパルス幅に依存した明確なレーザ照射フルエンスが存在し、用いるレーザの波長、強度、パルス幅、繰返し周波数、集光度、パルス幅、偏光状態、ビームプロファイル等によって異なる。

【0036】

図５は面取り加工装置の構成図である。制御部３０は、過去の経験値である照射条件データベース３２から構築された加工学習モデル３１に基づいて、レーザ条件（出力、パルス幅等）、形状プログラム（ワーク軌道決定からワーク移動）を決定し、レーザ光源１０－１、集光光学系１０－２、ワーク移動台１７、真空チャックテーブル１６、形状測定部１８を制御する。５軸構造のワーク移動台１７は、制御部３０の姿勢変化プログラムによって移動が行われる。

【0037】

形状測定部１８は、面取り部の形状、うねり、粗さ等を測定する。集光光学系１０－２は、反射鏡等によるスキャン光学系により、レーザスキャン、偏光が行われる。なお、面取り加工装置は、ウェーハＷの外周を面取りすることに限らず、ノッチ、オリフラ形状の加工も共通して行うことができる。

【0038】

図６は面取り加工方法の制御モデルの構築を示すフローチャートである。まず、面取り部の目標形状を決定し、目標形状をデータ化する（ステップＳ１）。
制御プログラムは、データ化された目標形状に従って、ウェーハＷの位置制御、照射条件としてレーザのパルス幅、レーザビームをポリゴンミラー等で一定の順序で走査させる偏光の条件、ビームプロファイル、指定したサイクル数からなる波形を出力するバースト条件等を決定（ステップＳ２）及び変化（ステップＳ３）して面取り加工を行う。

【0039】

レーザ加工後、ＣＣＤ、ＣＭＯＳ等のカメラで形状を計測する。面取り部は、斜面、端面に対してピッチ軸を回転させてカメラによる照射面が垂直になるように撮像する。さらに、外周部は、ヨー軸を３６０度回転させて一周撮像することが可能となる（ステップＳ４）。
次に、計測結果と目標形状とを比較し、その良否を判定する（ステップＳ５）。

【0040】

加工毎の照射条件は、照射条件データベース３２として記憶し、最適化条件（例えば、偏光の切り替え、パルス幅調整）を求め、必要に応じて更新して加工学習モデル３１を構築する。偏光の切り替えは、波長板や偏光子を用いる。波長板や偏光子は、偏光を制御、分析、及び最適化するものであり、レーザ光源１０－１に対して、波長の分離、微調整、楕円率の調整、偏光の回転などを行う。

【0041】

図７は、面取り部におけるＲ部（端面と斜面Ｓとの接続部）の処理を示す断面説明図であり、上面側のみを表している。Ｒ部の処理は、レーザ１０で斜面Ｓを形成した後に行う。図７（ａ）は、照射するレーザのビームプロファイルをフラットトップ形状ＬＰ１にしたことを模擬的に表している。図７（ｂ）は、ビームプロファイルを三角形状ＬＰ２にしたことを模擬的に表している。

【0042】

Ｒ部の処理は仕上げ処理であるので、照射するビームのプロファイルは、レーザ光のプロファイル(パワー分布)を形成するホモジナイザー等でフラットトップ形状ＬＰ１又は、三角形状ＬＰ２にしてＲ部へ照射する。Ｒ部の形成は、角度を変えて複数回照射してもよいし、異なる角度から同時に照射してもよい。

【0043】

平面部である斜面Ｓの仕上げ処理は、レーザ照射面に対して略垂直とするが、Ｒ部は、曲率のある照射箇所であるので、全ての照射箇所に対して垂直にレーザを照射するのは困難である。そこで、曲率のある照射箇所は、区間分割(離散化）してレーザ入射角を変化させ、区間毎のレーザ照射面に対して垂直に照射する。また、曲率のある照射箇所は、スキャンピッチＳＰを大きくして、(あるいは、累積の照射回数を減らし）スループットを短縮させ、効率良くすることが望ましい。

【0044】

図８は、Ｒ部及び斜面Ｓの仕上げ処理を示す具体的なレーザ照射部の構成図であり、Ｒ部を照射する場合のレーザ１０とワークの関係を示すＹ軸正面図である。Ｒ部の断面は、平置き状態で図（ａ）に示すように斜面Ｓを有している。図（ｂ）は、斜面Ｓの照射状態を示し、ワーク移動台１７をピッチ軸回りに回転させて、レーザ１０により斜面Ｓが垂直になるように、かつＸ軸方向に移動してレーザ照射を行う。

【0045】

図（ｃ）は、端面の仕上げ処理による照射状態を示し、図（ｂ）と同様にレーザ照射面が垂直になるようにレーザを照射する。さらに、外周部は、をヨー軸回りに３６０度回転させて一周処理する。

【0046】

レーザ１０による切断面（斜面Ｓ）は、比較的粗さ等が残っているので、（大気圧）水蒸気ブラズマを切断面に照射し、後工程として行われる異方性エッチング等（ＮａＯＨ等のアルカリエッチング）に好適なように均一な酸化膜を形成させたり、仕上げ処理で研磨をしたり、することが望ましい。

【0047】

レーザ１０で斜面Ｓを形成した後の切断面の仕上げ処理は、レーザアニーリングを行って表面溶融固化させ表面の平坦化を行うことも望ましい。レーザアニーリングは、アモルファス膜にレーザを照射し、融解、結晶化することが良く、パルスレーザで加工閾値（レーザアブレーション）よりも小さい値の光子密度（フルエンス）で行う。そして、レーザアニーリングは、結晶方位が揃った再結晶化（エピタキシャル成長）を進展させ、結晶方位の影響、結晶欠陥等を無くすことができる。

【0048】

切断面の仕上げ処理をレーザアニーリングで行う場合は、レーザ１０は、フルエンスの高いレーザ光として良い。この場合は、照射された斜面Ｓの表面は瞬時的に溶融、蒸発しイオン、原子、ラジカル、分子、クラスタ、固体片などが放出され、高速なプロセスで行われる。

【0049】

フェムト秒レーザ照射をアブレーションが起こるフルエンスとした場合は、レーザ光の偏光と垂直方向にナノ周期構造が自己組織的に形成される。また、ナノ周期構造の周期は、入射レーザのフルエンス、波長、入射パルス数によって変化する。フェムト秒レーザの照射の場合は、偏光子によってｓ偏光、ｐ偏光の成分を調整しても良い。

【0050】

以上、述べたように、面取り加工は、斜面Ｓに垂直となる照射面Ｌを予め作成する前処理後、レーザ１０によって行うので、加工品質向上を図ることができる。そして、実施形態は、後工程のエッチング処理の負荷を低減、レーザを用いたクーラント等が必要無い比較的クリーンな処理、砥石等の消耗品が必要無くコスト抑制できる等の効果が顕著である。

【0051】

また、斜面Ｓに垂直となる照射面Ｌを予め作成する前処理を行ってからレーザ１０で面取り加工を行うことは、４Ｈ-ＳｉＣによるウェーハＷのみならず、他のポリタイプ（３Ｃ－ＳｉＣ、６Ｈ－ＳｉＣ、１５Ｒ－ＳｉＣ等）、バンドギャップが大きく（ＵＷＢＧ）、難加工材であるＧａＮ（窒化ガリウム）、酸化ガリウム、ＡｌＧａＮ、ダイヤモンドを利用したいずれかのものにも適用が可能である。

【符号の説明】

【0052】

１０…レーザ
１０－１…レーザ光源
１０－２…集光光学系
１６…真空チャックテーブル
１７…ワーク移動台
１８…形状測定部
３０…制御部
３１…加工学習モデル
３２…照射条件データベース
Ｌ…照射面
Ｓ…斜面

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】