[發明專利]一種加工腔組件及激光加工裝置

有效

• 申請號: 202010828591.7
• 申請日: 2020-08-17
• 公開（公告）號: CN111975191B
• 公開（公告）日: 2023-01-24
• 發明（設計）人: 李紀東;侯煜;李曼;張喆;王然;張紫辰;張昆鵬;易飛躍;楊順凱;王瑜
• 申請（專利權）人: 北京中科鐳特電子有限公司
• 主分類號: B23K26/00
• 分類號: B23K26/00;B23K26/70;B23K26/064
• 代理公司: 北京蘭亭信通知識產權代理有限公司 11667
• 代理人: 趙永剛

本發明提供了一種加工腔組件及激光加工裝置，該加工腔組件包括加工腔，在加工腔內固定有載物臺。加工腔上設置有第一窗口，載物臺上設置有通光孔，加工腔上還設置有第二窗口；第一窗口、通光孔及第二窗口至少部分位置相對，以使激光的光束能夠從第一窗口入射到加工腔內，之后穿過通光孔并通過第二窗口射出加工腔。還包括設置在加工腔外且與第二窗口相對的第一測量儀組件，第一測量儀組件對從第二窗口射出加工腔的光束進行測量分析。載物臺上放置工件前，激光光束依次穿過第一窗口、通光孔及第二窗口后，第一測量儀組件對激光的光束進行測量分析。無需在加工腔內設置反射鏡，減少加工腔內的結構，將加工腔的容積做的足夠小，縮短氣體置換時間。

技術領域

本發明涉及激光技術領域，尤其涉及一種加工腔組件及激光加工裝置。

背景技術

隨著科學技術的進步和發展，激光已經作為一種工具應用在各行各業。由于激光的高亮度高強度的特性，且激光光斑的尺寸可以通過聚焦鏡聚焦到微米量級，因此激光加工技術在有著高精度加工要求的行業中備受青睞，尤其是對于半導體行業晶圓制造的技術中，激光加工技術尤為受歡迎。

如圖1a為現有技術中的激光加工裝置，其包括一個用于盛放晶圓的加工腔1，在加工腔1內設置有一個載物臺2，晶圓3放置在載物臺2上。參考圖1b，載物臺2為一個完整的平臺結構，在加工腔1外設置有激光強度測量儀4，在載物臺2上安裝有用于將激光光束反射到激光強度測量儀4上的反射鏡5，且在加工腔1內還安裝有驅動載物臺2做平移運動的滑動組件及驅動裝置。在加工前，驅動裝置驅動載物臺2移動至激光光束能夠照射到反射鏡5的位置，以對激光光束進行強度分析。之后，參考圖1c，驅動裝置驅動載物臺2移動至激光光束打在晶圓3表面的位置，對晶圓3進行加工。采用上述的設置方式，需要在載物臺2上安裝一個反射鏡5，還需要在加工腔1內安裝滑動組件及驅動裝置，從而使加工腔1內的空間需要很大，使激光加工過程中的氣體置換時間較長。

發明內容

本發明提供了一種加工腔組件及激光加工裝置，無需在加工腔內設置反射鏡即可完成對激光光束的測量分析。

第一方面，本發明提供了一種加工腔組件，該加工腔組件應用于激光加工裝置中，該加工腔組件包括一個加工腔，在加工腔內固定有用于固定工件的載物臺。其中，加工腔上設置有用于使激光的光束入射到工件上的第一窗口，載物臺上設置有通光孔，加工腔上還設置有第二窗口；且第一窗口、通光孔及第二窗口至少部分位置相對，以使激光的光束能夠從第一窗口入射到加工腔內，之后穿過通光孔并通過第二窗口射出加工腔。該加工腔組件還包括設置在加工腔外且與第二窗口相對的第一測量儀組件，第一測量儀組件對從第二窗口射出加工腔的光束進行測量分析。

在上述的方案中，通過將載物臺固定在加工腔內，在載物臺上設置通光孔，且通光孔與加工腔上的第一窗口及第二窗口至少部分位置相對，還在加工腔外與第二窗口相對的位置設定第一測量儀組件。在載物臺上放置工件前，激光的光束依次穿過第一窗口、通光孔及第二窗口后，使第一測量儀組件對激光的光束進行測量分析。與現有技術中的結構相比，本發明的方案無需在加工腔內設置反射鏡，也無需設置驅動載物臺移動的滑軌組件及驅動組件，減少加工腔內的結構，從而能夠將加工腔的容積做的足夠小，縮短加工腔內的氣體置換時間。

在一個具體的實施方式中，第一測量儀組件包括光束質量分析儀和/或功率計，實現對激光光束的能量和質量的檢測分析。

在一個具體的實施方式中，加工腔外與第二窗口相對的位置還設置有至少能夠在一個維度運動的第一運動平臺，第一測量儀組件設置在第一運動平臺上，以便于將第一測量儀移動到適合檢測激光光束的位置。

第二方面，本發明還提供了另一種加工腔組件，該加工腔組件應用于激光加工裝置中，該加工腔組件包括一個加工腔，在加工腔內固定有用于固定工件的載物臺。其中，加工腔上設置有用于使激光的光束入射到工件上的第一窗口；載物臺上設有通光孔，加工腔上還設置有與通光孔至少部分位置相對的第二窗口。該加工腔組件還包括設置在加工腔外且與第二窗口相對的第一測量儀組件，該第一測量儀組件透過第二窗口及通光孔對工件上朝向載物臺的表面進行測量分析。