[發明專利]一種激光加工晶圓的方法及裝置

有效

• 申請號: 201710575865.4
• 申請日: 2017-07-14
• 公開（公告）號: CN107252981B
• 公開（公告）日: 2018-10-09
• 發明（設計）人: 劉嵩;侯煜;張紫辰
• 申請（專利權）人: 中國科學院微電子研究所
• 主分類號: B23K26/362
• 分類號: B23K26/362;B23K26/073;B23K26/03;B23K26/70
• 代理公司: 北京匯澤知識產權代理有限公司 11228
• 代理人: 關宇辰

1.一種激光加工晶圓的方法，沿著晶圓上表面的預定切割道方向改變激光光束與預定切割道之間的相對位置以在所述預定切割道上形成凹槽，其特征在于，包括：

將第一激光光束經整形處理后形成開槽平頂光斑；

將第二、三激光光束經整形處理后形成重疊平頂光斑并將其重疊在開槽平頂光斑上，形成具有邊緣能量大于中間能量的“M”形能量分布的組合平頂光斑；

由組合平頂光斑對所述預定切割道進行刻蝕形成凹槽；

由開槽平頂光斑對所述凹槽再次進行刻蝕。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述將第二、三激光光束經整形處理后形成重疊平頂光斑并將其重疊在開槽平頂光斑并形成具有邊緣能量大于中間能量的“M”形能量分布的組合平頂光斑包括：

獲取開槽平頂光斑的形狀和尺寸信息；

根據開槽平頂光斑的形狀和尺寸信息確定所述重疊平頂光斑的形狀和尺寸信息；

根據所述重疊平頂光斑的形狀和尺寸信息進行整形處理形成重疊平頂光斑。

3.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述重疊平頂光斑能量密度是所述開槽平頂光斑能量密度的25％-70％。

4.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于，在由組合平頂光斑對所述預定切割道進行刻蝕形成凹槽中，還包括：

檢測所述凹槽的槽形并獲取槽形信息；

根據槽形信息計算出凹槽的頂部寬度和底部寬度；

判斷所述頂部寬度和底部寬度是否在預設值內，如果是，則繼續由該組合平頂光斑對所述預定切割道進行刻蝕；如果否，則根據所述頂部寬度和底部寬度調整所述組合平頂光斑對所述預定切割道進行刻蝕。

5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，所述頂部寬度和底部寬度與所述重疊平頂光斑在開槽平頂光斑上的位置分布相對應，其對應關系儲存在裝置內。

6.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述開槽平頂光斑為方形平頂光斑。

7.一種激光加工晶圓的裝置，其特征在于，包括：

激光器，用于發射出激光光束；

相控型硅基液晶，用于將激光光束進行整形處理并形成平頂光斑；

聚焦元件陣列，包括至少三個聚焦元件，且所述聚焦元件按照使激光光束的聚焦點形成組合平頂光斑的排布方式進行排布，用于調整激光光束的聚焦點用以形成具有邊緣能量大于中間能量的“M”形能量分布的組合平頂光斑；

晶圓加工平臺，用于夾持住所述晶圓并沿著晶圓上表面的預定切割道方向改變組合平頂光斑與預定切割道之間的相對位置以在所述預定切割道上形成凹槽；

控制器，用于分別與激光器、相控型硅基液晶、聚焦元件和晶圓加工平臺連接并協調控制上述器件的工作。

8.根據權利要求7所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括：

檢測組件，用于檢測所述凹槽的槽形并獲取槽形信息；

計算單元，設置于控制器內并用于根據槽形信息計算出凹槽的頂部寬度和底部寬度；

判斷單元，設置于控制器內并用于判斷所述頂部寬度和底部寬度是否在預設值內。

9.根據權利要求8所述的裝置，其特征在于，所述檢測組件包括：

分束器，用于將激光光束分束形成加工激光和檢測激光，并分別將加工激光發射至所述相控型硅基液晶用于對所述預定切割道進行刻蝕，檢測激光發射至透鏡組件用于檢測所述凹槽的槽形；

透鏡組件，用于將檢測激光聚焦發射至CCD裝置；

監測光源，用于對凹槽的槽形進行監測；

CCD裝置，用于檢測所述凹槽的槽形并獲取槽形信息。