[發明專利]用于減小激光劃刻的錐度的方法及設備

無效

• 申請號: 201180057090.2
• 申請日: 2011-10-27
• 公開（公告）號: CN103228396A
• 公開（公告）日: 2013-07-31
• 發明（設計）人: 詹姆士·N·歐布萊恩;喬瑟夫·G·法蘭柯爾
• 申請（專利權）人: 電子科學工業有限公司
• 主分類號: B23K26/04
• 分類號: B23K26/04;B23K26/38;H01L21/301
• 代理公司: 北京律盟知識產權代理有限責任公司 11287
• 代理人: 齊楊

技術領域

本發明大體來說涉及激光處理，特定來說涉及一種用于減小激光劃刻的錐度的方法及設備。

背景技術

高斯束激光處理在用于晶片劃刻及其它類型的激光切割時通常導致漸縮切口。此問題的一種解決方案是使用呈(舉例來說)矩形頂帽形式的經塑形激光束。此些經塑形束仍產生特定量的錐度，這是因為經塑形激光束不具有完美塑形的面。

發明內容

本發明的實施例減小由激光處理或劃刻產生的切口的錐度。如上文所提及，典型激光處理產生漸縮切口。即，在沿切割路徑的任何給定點處，切口的底部寬度小于切口的頂部寬度。比較來說，本發明的實施例并入策略性激光定位以減小激光劃刻或切割的錐度。較直切割可減小切割后處理且由于切割的可預測性而最大化襯底中的面積的使用。

本文中所教示的減小襯底中的激光劃刻的錐度的方法的一種方法包括：將激光束沿垂直于所述激光束的第一切割方向的第一方向瞄準所述襯底的表面且使所述激光束相對于從所述襯底的所述表面垂直延伸的線以束傾斜角傾斜；將所述激光束沿垂直于所述激光束的所述第一切割方向的第二方向瞄準所述襯底的所述表面且使所述激光束相對于從所述襯底的所述表面垂直延伸的所述線以所述束傾斜角傾斜；及通過以下操作在所述襯底的所述表面中形成單個劃刻線：在將所述激光束沿所述第一方向瞄準的同時將所述激光束施加到所述襯底的所述表面且沿所述第一切割方向進行切割；及在將所述激光束沿所述第二方向瞄準的同時將所述激光束施加到所述襯底的所述表面且沿所述第一切割方向及與所述第一切割方向相反的第二切割方向中的一者進行切割。

用于減小襯底中的激光劃刻的錐度的一種示范性設備包括：激光器；卡盤，其用于支撐所述襯底；束操縱光學器件，其經配置以在使來自所述激光器的激光束相對于從所述襯底的表面垂直延伸的線以束傾斜角傾斜的同時將所述激光束沿垂直于所述激光束的第一切割方向的第一方向瞄準所述襯底的所述表面，且經配置以在使所述激光束相對于從所述襯底的所述表面垂直延伸的所述線以所述束傾斜角傾斜的同時將所述激光束沿垂直于所述激光束的所述第一切割方向的第二方向瞄準所述襯底的所述表面；及控制器。所述控制器經配置以通過以下操作在所述襯底的所述表面中形成單個劃刻線：在將所述激光束沿所述第一方向瞄準的同時將所述激光束施加到所述襯底的所述表面且沿所述第一切割方向進行切割；及在將所述激光束沿所述第二方向瞄準的同時將所述激光束施加到所述襯底的所述表面且沿所述第一切割方向及與所述第一切割方向相反的第二切割方向中的一者進行切割。

下文更詳細地描述這些實施例及其它實施例中的細節及變化。

附圖說明

本文中的說明參考所附圖式，其中遍及數個視圖相同參考編號指代相同部件，且其中：

圖1是包含由正方形束形成的切口的襯底的局部側視圖；

圖2是根據本發明的教示處于兩個位置中的正方形束的示意性側視圖；

圖3是形成單個劃刻線的激光的路徑的俯視圖，其中激光處理系統并入抖動；

圖4是用于實施關于圖3所描述的方法的激光處理系統的示意性圖式；及

圖5是用于修改圖4的激光處理系統以獲得本發明的其它實施例的結構的示意性圖式；及

圖6是圖5的結構的可能修改的示意圖。

具體實施方式

首先參考圖1及2解釋用以解決因激光劃刻而形成的錐度的問題的一種獨特方法及設備。束10(此處為正方形形狀或正方形束10)穿透襯底12達深度H。所得切口14具有漸縮側壁16以使得切口14的頂部處的寬度W1比切口14的底部處的寬度W2寬。對于本發明的實施例，襯底12的材料不關鍵但通常為非金屬及/或易碎的且可由多個層構成。襯底12在本文中還稱作工件12。襯底12可為任何大小，但相對厚襯底12為約500μm到800μm，而相對薄襯底12小于100μm。