[發明專利]激光加工晶體的系統及其方法

在審

• 申請號: 202211655789.5
• 申請日: 2022-12-22
• 公開（公告）號: CN115740793A
• 公開（公告）日: 2023-03-07
• 發明（設計）人: 黎宇航;侯煜;宋琦;張喆;石海燕;張紫辰
• 申請（專利權）人: 中國科學院微電子研究所
• 主分類號: B23K26/53
• 分類號: B23K26/53;B23K26/082;B23K26/067
• 代理公司: 北京蘭亭信通知識產權代理有限公司 11667
• 代理人: 陳曉瑜

1.一種激光加工晶體的系統，其特征在于，包括：

裝載模塊，用于裝載晶體，并帶動晶體移動；

傳送模塊，用于通過所述裝載模塊帶動晶體在切割工位和分片工位間移動；

激光發生模塊，用于發出分片激光束；

光路調整模塊，用于將分片激光束照射在切割工位處的晶體上，并在晶體上進行掃描，以在晶體內形成改質層；

晶片分離模塊，用于通過所述改質層從晶體上分離出晶片；

控制模塊，用于在所述光路調整模塊控制分片激光束掃描晶體時，控制所述光路調整模塊與裝載模塊進行協同運動，以使分片激光束勻速地對晶體進行掃描；

所述裝載模塊、所述傳送模塊、所述激光發生模塊、所述光路調整模塊和所述晶片分離模塊均與所述控制模塊電連接。

2.根據權利要求1所述的激光加工晶體的系統，其特征在于，所述激光加工晶體的系統還包括：成像模塊；

所述成像模塊與所述控制模塊電連接；

所述成像模塊，用于在分片激光束掃描晶體的過程中監測生成的所述改質層的爆點和/或裂紋，以得到監測結果；

所述控制模塊，用于根據監測結果，判斷是否需要調整分片激光束的加工參數，以使改質層符合預設的要求。

3.根據權利要求1所述的激光加工晶體的系統，其特征在于，所述激光發生模塊，還用于發出拋光激光束；

所述傳送模塊，還用于通過所述裝載模塊帶動晶體或晶片移動至拋光工位；

所述光路調整模塊包括：掃描物鏡單元和掃描振鏡單元；

所述掃描物鏡單元和所述掃描振鏡單元分別與所述控制模塊電連接；

所述掃描物鏡單元，用于將分片激光束照射在切割工位處的晶體上，并在晶體上進行掃描，以在晶體內形成改質層；

掃描振鏡單元，用于將拋光激光束照射在拋光工位處的晶體或晶片上，并在晶體或晶片上進行掃描，以對晶體或晶片的表面進行拋光；

控制模塊，用于在所述掃描物鏡單元控制分片激光束掃描晶體時控制所述掃描物鏡單元與裝載模塊進行協同運動，在所述掃描振鏡單元控制拋光激光束掃描晶體或晶片時控制所述掃描振鏡單元與裝載模塊進行協同運動，以使拋光激光束勻速地對晶體或晶片的表面進行掃描。

4.根據權利要求3所述的激光加工晶體的系統，其特征在于，所述光路調整模塊還包括：光路切換單元；

所述光路切換單元與所述控制模塊電連接；

所述控制模塊，用于在所述激光發送模塊發出分片激光束時控制所述光路切換單元將分片激光束射向所述掃描物鏡單元，在所述激光發送模塊發出拋光激光束時控制所述光路切換單元將拋光激光束射向所述掃描振鏡單元。

5.根據權利要求3所述的激光加工晶體的系統，其特征在于，所述拋光激光束為高斯光束；

所述光路調整模塊還包括：光束整形單元；

所述光束整形單元與控制模塊電連接；

所述光束整形單元，用于將高斯光束的相位轉變為平頂形的激光束。

6.根據權利要求3所述的激光加工晶體的系統，其特征在于，所述光路調整模塊還包括：擴束鏡單元；

所述擴束鏡單元固定設置在分片激光束和拋光激光束的傳播路徑上；

所述擴束鏡單元，用于增大分片激光束和拋光激光束的直徑。

7.根據權利要求1至6任一項所述的激光加工晶體的系統，其特征在于，所述激光加工晶體的系統還包括：形貌尺寸測量模塊；

所述形貌尺寸測量模塊與所述控制模塊電連接；

所述形貌尺寸測量模塊，用于測量晶體或晶片表面的形貌和尺寸，以得到測量結果；

所述控制模塊，用于根據測量結果判斷晶體或晶片是否合格。