[發(fā)明專利]一種激光加工晶圓的裝置及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710575459.8
• 申請日: 2017-07-14
• 公開（公告）號: CN107433396B
• 公開（公告）日: 2018-10-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張紫辰;侯煜;劉嵩
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院微電子研究所
• 主分類號: B23K26/364
• 分類號: B23K26/364;B23K26/06;B23K26/073;B23K26/04;B23K26/067;B23K26/064
• 代理公司: 北京匯澤知識產(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裝置，其特征在于，包括：

激光器，用于發(fā)射激光光束；

擴束準直元件，用于將激光光束擴束、準直，形成平行光束；

相控型硅基液晶，用于對平行光束進行能量分布調(diào)制并形成任意定制型多光束集合、或進行整形處理并形成平頂光斑后發(fā)射至聚焦元件，其中，對平行光束進行能量分布調(diào)制并形成任意定制型多光束集合、或進行整形處理并形成平頂光斑為對平行光束參數(shù)的一維或二維分布進行空間和時間的變換或調(diào)制并獲得可定制化多光束集合或可定制化激光光斑形狀；

聚焦元件，用于將所述任意定制型多光束集合或平頂光斑發(fā)射到所述晶圓上表面并沿預(yù)定切割道方向去除晶圓上表面的Low-K材料。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括：

檢測元件，用于檢測激光光束并獲得激光光束的參數(shù)信息。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于，當相控型硅基液晶對平行光束進行能量分布調(diào)制并形成任意定制型多光束集合時，所述裝置還包括：

整形元件，設(shè)置于相控型硅基液晶和聚焦元件之間并且包括至少兩個可變整形子元件并根據(jù)平行光束的設(shè)定圖案分布進行排列，用于分別對經(jīng)相控型硅基液晶調(diào)制形成的任意定制型多光束集合進行整形處理并形成具有設(shè)定圖案分布的平頂光斑組合后發(fā)射至聚焦元件。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括：

反射鏡組，包括至少兩個反射鏡并根據(jù)擴束準直元件和相控型硅基液晶的位置排列，用于改變平行光束的方向使其垂直射到相控型硅基液晶的表面。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，所述整形子元件為相控型硅基液晶、或衍射光學(xué)元件。

6.根據(jù)權(quán)利要求1、2、4、5任一所述的裝置，其特征在于，所述聚焦元件為柱面聚焦透鏡、平凸透鏡或雙凸透鏡中一種或者任意組合。

7.一種激光加工晶圓的方法，其特征在于，包括：

將激光器發(fā)射的激光擴束、準直，形成平行光束；

通過相控型硅基液晶對平行光束進行能量分布調(diào)制并形成任意定制型多光束集合、或進行整形處理并形成平頂光斑，其中，所述通過相控型硅基液晶對平行光束進行能量分布調(diào)制并形成任意定制型多光束集合、或進行整形處理并形成平頂光斑為對平行光束參數(shù)的一維或二維分布進行空間和時間的變換或調(diào)制并獲得可定制化多光束集合或可定制化激光光斑形狀；

將所述任意定制型多光束集合或所述平頂光斑發(fā)射到所述晶圓上表面并沿預(yù)定切割道方向去除晶圓上表面的Low-K材料。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述平行光束參數(shù)包括相位、振幅或強度、頻率、偏振態(tài)中一種或者任意組合。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述可定制化多光束集合包括1*N陣列，或M*N陣列，或具有特定拓撲圖案分布的陣列組合，其中N＝2、3……，M大于等于2。

10.根據(jù)權(quán)利要求7-9任一所述的方法，其特征在于，在將所述任意定制型多光束集合或所述平頂光斑發(fā)射到所述晶圓上表面并沿預(yù)定切割道方向去除晶圓上表面的Low-K材料中，所述方法還包括：

檢測激光光束并獲得激光光束的參數(shù)信息；

根據(jù)所述參數(shù)信息控制相控型硅基液晶進行調(diào)整獲取經(jīng)調(diào)整后的任意定制型多光束集合或所述平頂光斑。

11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述參數(shù)信息包括波前相位、發(fā)散角、激光照射方位角、光束能量分布和激光光斑形狀中一種或者任意組合。