[實用新型]一種新型用于切割大幅面Micro Phone芯片的紫外激光設備

有效

• 申請號: 200920045236.1
• 申請日: 2009-05-12
• 公開（公告）號: CN201405454Y
• 公開（公告）日: 2010-02-17
• 發明（設計）人: 趙裕興;馮唐忠
• 申請（專利權）人: 蘇州德龍激光有限公司;江陰德飛激光設備有限公司
• 主分類號: B28D5/04
• 分類號: B28D5/04;G02B17/08;B23K26/38
• 代理公司: 南京蘇科專利代理有限責任公司
• 代理人: 陳忠輝

技術領域

本實用新型涉及一種新型用于切割大幅面Micro?Phone芯片的紫外激光設備，屬于激光精密加工制造技術領域。

背景技術

隨著全球各國綠色能源的推廣和近年來半導體產業的超常規發展，硅片市場的供需已極度不平衡，切割加工能力的落后和產能的嚴重不足已構成了產業鏈的瓶頸，嚴重阻礙了太陽能和半導體產業的發展。作為硅片(晶圓)生產的關鍵技術，近年來崛起的新型硅片切割技術，具有切割表面質量高、切割效率高和可切割大尺寸材料、方便后續加工等特點。硅片切割是電子工業主要原材料——硅片(晶圓)生產的關鍵技術，切割的質量與規模直接影響到整個產業鏈的后續生產。硅片的巨大需求表現在集成電路等半導體產業上。硅占整個半導體材料的95％以上，單晶硅片是半導體器件生產的關鍵性基材，是電子產業的基礎支撐材料。硅片加工工藝流程一般經過晶體生長、切斷、外徑滾磨、平邊、切片、倒角、研磨、腐蝕、拋光、清洗、包裝等階段。近年來半導體行業的迅速發展對硅片的加工提出了更高的要求，一方面為了降低制造成本，硅片趨向大直徑化，機械加工大直徑比較困難，另一方面要求硅片有極高的平面度精度和極小的表面粗糙度。所有這些要求極大的提高了硅片的加工難度，由于硅材料具有脆、硬等特點，直徑增大造成加工中的翹曲變形，加工精度不易保證。普通的機械加工方式加工速度慢，成品良率低，加工成本高。在機械加工中容易損傷Micro?Phone硅片正面的聲帶膜，且在切割的過程中灰塵比較多，會造成Micro?Phone硅片的不良。

紫外激光切割技術應用于半導體硅片晶圓是一種新的應用工藝，紫外激光切割技術采用355nm或其它短波長的紫外激光非接觸式激光冷加工，具有光束質量高(M²＜1.2)、脈沖頻率高(30kHz～120kHz)、脈寬窄(＜20ns)的特點，幾乎能夠實現對所有硅材質的切割。此外，紫外激光出色的聚焦能力很容易實現小于20um的切割線寬，與傳統的機械切割50um以上的切割線寬相比，在精密切割方面具有明顯的優勢，且在加工中使用了專用冶具，只是將Micro?Phone硅片的架在專用冶具上，產用了真空吸附使其固定切割。

發明內容

本實用新型的目的是克服現有技術存在的不足，提供一種新型用于切割大幅面Micro?Phone芯片的紫外激光設備，旨在降低加工成本，簡化加工工藝，減小加工難度，提高加工良率。

本實用新型的目的通過以下技術方案來實現：

一種新型用于切割大幅面Micro?Phone芯片的紫外激光設備，包括紫外激光器和加工平臺，特點是：所述紫外激光器的輸出端設置有光閘，光閘的輸出端連接有擴束鏡，擴束鏡的輸出端布置有第一反射鏡，第一反射鏡銜接第二反射鏡，第二反射鏡銜接第三反射鏡，第三反射鏡的輸出端連接有聚焦鏡，聚焦鏡正對于加工平臺；紫外激光器發出的激光入射到光閘，激光經過光閘垂直入射到擴束鏡，經過擴束鏡后的激光依次入射到第一反射鏡、第二反射鏡及第三反射鏡，反射后的激光垂直入射到聚焦鏡，透過聚焦鏡的激光聚焦于加工平臺上。

進一步地，上述的一種新型用于切割大幅面Micro?Phone芯片的紫外激光設備，其中，所述紫外激光器的輸出波長為355nm。

更進一步地，上述的一種新型用于切割大幅面Micro?Phone芯片的紫外激光設備，其中，在加工平臺的一側設置有除塵裝置。

本實用新型技術方案的實質性特點和進步主要體現在：

本實用新型紫外激光加工設備設計新穎，實現了紫外激光切割大幅面Micro?Phone硅片，切割的最大幅面可達8英寸，應用紫外激光切割避免了機械切割Micro?Phone硅片存在的缺點，采用紫外激光切割大幅面MicroPhone硅片比普通的機械加工方式操作更加方便，切割速度快，外觀非常理想，加工效率高，不僅降低了加工的成本，還顯著提高了成品率，為一實用的新設計。

附圖說明

下面結合附圖對本實用新型技術方案作進一步說明：

圖1：本實用新型的構造原理示意圖；

圖2：冶具的結構示意圖。

圖中各附圖標記的含義見下表：