[發(fā)明專利]一種激光加工晶圓的方法及裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710574565.4
• 申請(qǐng)日: 2017-07-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107214418B
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-10-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 侯煜;劉嵩;張紫辰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院微電子研究所
• 主分類號(hào): B23K26/364
• 分類號(hào): B23K26/364;B23K26/06;B23K26/067;B23K26/04
• 代理公司: 北京匯澤知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11228
• 代理人: 關(guān)宇辰

1.一種激光加工晶圓的方法，沿著晶圓上表面的預(yù)定切割道方向改變激光光束與預(yù)定切割道之間的相對(duì)位置以在所述預(yù)定切割道上形成凹槽；其特征在于，包括：根據(jù)激光器的發(fā)射頻率控制光程調(diào)制器周期性改變?cè)诰A上表面中激光光束的聚焦點(diǎn)位置，并沿所述預(yù)定切割道方向形成定制化焦點(diǎn)分布組合，其中，所述根據(jù)激光器的發(fā)射頻率控制光程調(diào)制器周期性改變?cè)诰A上表面中激光光束的聚焦點(diǎn)位置，并沿所述預(yù)定切割道方向形成定制化焦點(diǎn)分布組合包括：

獲取晶圓上表面的Low-K層信息、或凹槽的槽形信息；

根據(jù)所述Low-K層信息、或凹槽的槽形信息確定定制化焦點(diǎn)分布組合；

根據(jù)所述定制化焦點(diǎn)分布組合和激光器的發(fā)射頻率確定光程調(diào)制器的工作參數(shù)；

控制光程調(diào)制器按所述工作參數(shù)周期性改變?cè)诰A上表面中激光光束的聚焦點(diǎn)位置。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述光程調(diào)制器改變所述聚焦點(diǎn)位置范圍為0-30μm。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，在改變所述聚焦點(diǎn)位置范圍內(nèi)，根據(jù)所改變聚焦點(diǎn)位置的數(shù)值將光程控制器對(duì)應(yīng)設(shè)置至少兩個(gè)檔位。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述工作參數(shù)包括光程調(diào)制器的檔位和檔位調(diào)節(jié)頻率；其中，

所述檔位調(diào)節(jié)頻率是保證每個(gè)檔位分別調(diào)節(jié)固定數(shù)量的所述激光器的脈沖數(shù)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一所述的方法，其特征在于，在控制光程調(diào)制器按所述工作參數(shù)周期性改變?cè)诰A上表面中激光光束的聚焦點(diǎn)位置中還包括：

獲取晶圓上表面Low-K層的厚度信息；

根據(jù)厚度信息確定所述光程調(diào)制器的第一調(diào)整參數(shù)，并根據(jù)第一調(diào)整參數(shù)控制光程調(diào)制器調(diào)整在晶圓上表面中激光光束的聚焦點(diǎn)位置。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述獲取晶圓上表面Low-K層的厚度信息包括：

向晶圓上表面Low-K層發(fā)射一檢測(cè)光束；

獲取檢測(cè)光束的反射光；

根據(jù)所述反射光得出晶圓上表面Low-K層的厚度信息。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，在控制光程調(diào)制器按所述工作參數(shù)周期性改變?cè)诰A上表面中激光光束的聚焦點(diǎn)位置中還包括：

檢測(cè)對(duì)晶圓上表面Low-K層刻蝕所形成的槽形并獲取實(shí)時(shí)槽形信息；

根據(jù)實(shí)時(shí)槽形信息確定所述光程調(diào)制器的第二調(diào)整參數(shù)，并根據(jù)第二調(diào)整參數(shù)控制光程調(diào)制器調(diào)整在晶圓上表面中激光光束的聚焦點(diǎn)位置。

8.一種激光加工晶圓的裝置，其特征在于，包括：

激光器，用于發(fā)射激光光束；

擴(kuò)束準(zhǔn)直元件，用于將所述激光光束擴(kuò)束、準(zhǔn)直，形成平行光束；

光程調(diào)制器，設(shè)置于擴(kuò)束準(zhǔn)直元件內(nèi)并用于根據(jù)激光器的發(fā)射頻率改變?cè)诰A上表面中激光光束的聚焦點(diǎn)位置，并沿預(yù)定切割道方向形成定制化焦點(diǎn)分布組合；

聚焦元件，用于將平行光束進(jìn)行聚焦處理并形成聚焦點(diǎn)后發(fā)射至晶圓上表面Low-K層；

激光加工平臺(tái)，用于沿著晶圓上表面的預(yù)定切割道方向改變激光光束與預(yù)定切割道之間的相對(duì)位置以在所述預(yù)定切割道上形成凹槽；

控制器，分別與激光器、光程調(diào)制器和激光加工單元連接，用于控制并協(xié)調(diào)各元器件之間的工作。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括：

第一分束器，用于將激光光束分為檢測(cè)光束和加工光束，其中，所述檢測(cè)光束用于發(fā)射至晶圓上表面Low-K層；所述加工光束發(fā)射至擴(kuò)束準(zhǔn)直元件中并形成平行光束；

檢測(cè)構(gòu)件，用于獲取檢測(cè)光束的反射光。

10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括：

第二分束器，用于將平行光束分為至少兩束，并分別射入檢測(cè)組件和聚焦元件；

檢測(cè)組件，獲取平行光束的實(shí)時(shí)激光信息。