[發明專利]用于檢測激光質量的裝置及其方法

在審

• 申請號: 201911346175.7
• 申請日: 2019-12-24
• 公開（公告）號: CN111037126A
• 公開（公告）日: 2020-04-21
• 發明（設計）人: 杜幸;戴楊
• 申請（專利權）人: 英特爾產品（成都）有限公司;英特爾公司
• 主分類號: B23K26/70
• 分類號: B23K26/70;B23K26/38;G01J1/00;G01J1/04
• 代理公司: 北京永新同創知識產權代理有限公司 11376
• 代理人: 林錦輝;劉景峰

本公開提供了一種用于檢測激光質量的裝置及其方法。該用于檢測激光質量的裝置包括：分束器，所述分束器接收沿第一方向行進的聚焦激光束，并將所述聚焦激光束分成第一部分激光束和第二部分激光束；以及光束分析儀，所述光束分析儀接收所述第二部分激光束，并對所述第二部分激光束進行數據采集，其中，所述第一部分激光束沿所述第一方向行進，并且所述第二部分激光束沿與所述第一方向不同的第二方向行進。根據本公開上述的激光檢測裝置和方法，實現了激光切割點處的激光束的直接、實時測量和檢測。

技術領域

本發明涉及激光檢測領域，更具體地，涉及一種用于檢測激光質量的裝置及其方法。

背景技術

激光廣泛用于晶圓預切割設備。與傳統的機械劃刻分割成單個器件相比，激光預切劃片技術屬非接觸式加工且憑借其眾多優勢迅速占領市場。具體優勢包括：可減少崩邊、微裂紋等劃片缺陷，劃刻線窄，能提高同面積下晶圓片分割單個器件的數量，可操作性強且效率高能降低生產成本等。

激光束的質量對激光晶圓預切割的質量有著重要的影響。然而，目前沒有直接的判斷方法來定義激光切割點(即，加工點)處的激光束質量。在相關技術中，通常在光路中間(即在激光還沒有被聚焦透鏡最終聚焦以切割晶圓之前)測量激光束的質量，以間接判斷激光切割點的質量。因為光路中間的測量點并非激光切割點，激光束還未被聚焦，因此只能采用間接的判斷方法來確定激光切割點處的激光束質量。此外，在相關技術中，還通過一些其他方法來判斷激光切割點的質量，例如根據激光切割后的晶圓質量判斷激光質量、根據激光平均功率來判斷激光質量、根據經驗判斷切割點激光質量等。

然而，上述檢測方法均由于無法直接測量和檢測激光切割點處的激光束質量(即，最終聚焦后的激光束質量)而缺乏精準度，并且無法代表不同晶圓的切割質量，也無法對激光束質量進行定量分析。例如，在采用上述根據激光平均功率判斷激光質量的檢測方法中，盡管平均功率處于良好狀態，然而，由于激光束光斑的不均勻分布，即，不滿足高斯分布或正態分布的標準，將導致不均勻的激光切割，從而會導致很高的產品不良率，并可能導致管芯碎裂。

發明內容

為了解決上述問題，本公開提供了一種利用分束器和光束分析器來直接、實時測量和檢測激光切割點處激光束質量的裝置及方法。

根據本公開的一方面，提供了一種用于檢測激光質量的裝置，包括：分束器，所述分束器接收沿第一方向行進的聚焦激光束，并將所述聚焦激光束分成第一部分激光束和第二部分激光束；以及光束分析儀，所述光束分析儀接收所述第二部分激光束，并對所述第二部分激光束進行數據采集，其中，所述第一部分激光束沿所述第一方向行進，并且所述第二部分激光束沿與所述第一方向不同的第二方向行進。

在一示例中，所述第一部分激光束從所述分束器透射后沿所述第一方向行進；并且所述第二部分激光束被所述分束器偏轉90°，所述第二部分激光束所行進的所述第二方向與所述第一方向正交，并與晶圓表面平行。

在一示例中，該用于檢測激光質量的裝置還包括激光能量吸收器，其中，所述第一部分激光束由所述激光能量吸收器接收，并由所述激光能量吸收器發射至晶圓表面的激光切割點。

在一示例中，所述第一部分激光束的能量大于所述第二部分激光束的能量。

在一示例中，所述第一部分激光束占所述聚焦激光束的能量的95％-98％，并且所述第二部分激光束占所述聚焦激光束的能量的2％-5％。

在一示例中，該用于檢測激光質量的裝置被設置在激光劃片機的聚焦透鏡與晶圓的激光切割點之間，并且所述聚焦透鏡為所述激光劃片機中的光路傳輸末端的聚焦透鏡。

在一示例中，該用于檢測激光質量的裝置還包括夾具，其中所述分束器和所述光束分析儀被安裝在所述夾具上，并能夠通過所述夾具進行位置調節，并且其中，所述分束器通過所述夾具安裝在所述聚焦透鏡與所述晶圓的激光切割點之間。