[发明专利]用于切割大幅面Micro Phone芯片的紫外激光设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于切割大幅面Micro Phone芯片的紫外激光设备，属于激光精密加工制造技术领域。

背景技术

随着全球各国绿色能源的推广和近年来半导体产业的超常规发展，硅片市场的供需已极度不平衡，切割加工能力的落后和产能的严重不足已构成了产业链的瓶颈，严重阻碍了太阳能和半导体产业的发展。作为硅片(晶圆)生产的关键技术，近年来崛起的新型硅片切割技术，具有切割表面质量高、切割效率高和可切割大尺寸材料、方便后续加工等特点。硅片切割是电子工业主要原材料——硅片(晶圆)生产的关键技术，切割的质量与规模直接影响到整个产业链的后续生产。硅片的巨大需求表现在集成电路等半导体产业上。硅占整个半导体材料的95％以上，单晶硅片是半导体器件生产的关键性基材，是电子产业的基础支撑材料。硅片加工工艺流程一般经过晶体生长、切断、外径滚磨、平边、切片、倒角、研磨、腐蚀、抛光、清洗、包装等阶段。近年来半导体行业的迅速发展对硅片的加工提出了更高的要求，一方面为了降低制造成本，硅片趋向大直径化，机械加工大直径比较困难，另一方面要求硅片有极高的平面度精度和极小的表面粗糙度。所有这些要求极大的提高了硅片的加工难度，由于硅材料具有脆、硬等特点，直径增大造成加工中的翘曲变形，加工精度不易保证。普通的机械加工方式加工速度慢，成品良率低，加工成本高。在机械加工中容易损伤Micro Phone硅片正面的声带膜，且在切割的过程中灰尘比较多，会造成Micro Phone硅片的不良。

紫外激光切割技术应用于半导体硅片晶圆是一种新的应用工艺，紫外激光切割技术采用355nm或其它短波长的紫外激光非接触式激光冷加工，具有光束质量高(M²＜1.2)、脉冲频率高(30kHz～120kHz)、脉宽窄(＜20ns)的特点，几乎能够实现对所有硅材质的切割。此外，紫外激光出色的聚焦能力很容易实现小于20um的切割线宽，与传统的机械切割50um以上的切割线宽相比，在精密切割方面具有明显的优势，且在加工中使用了专用冶具，只是将Micro Phone硅片的架在专用冶具上，产用了真空吸附使其固定切割。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术存在的不足，提供一种用于切割大幅面Micro Phone芯片的紫外激光设备，旨在降低加工成本，简化加工工艺，减小加工难度，提高加工良率。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：

用于切割大幅面Micro Phone芯片的紫外激光设备，包括紫外激光器和加工平台，特点是：所述紫外激光器的输出端设置有光闸，光闸的输出端连接有扩束镜，扩束镜的输出端布置有第一反射镜，第一反射镜衔接第二反射镜，第二反射镜衔接第三反射镜，第三反射镜的输出端连接有聚焦镜，聚焦镜正对于加工平台；紫外激光器发出的激光入射到光闸，激光经过光闸垂直入射到扩束镜，经过扩束镜后的激光依次入射到第一反射镜、第二反射镜及第三反射镜，反射后的激光垂直入射到聚焦镜，透过聚焦镜的激光聚焦于加工平台上。

进一步地，上述的用于切割大幅面Micro Phone芯片的紫外激光设备，其中，所述紫外激光器的输出波长为355nm。

更进一步地，上述的用于切割大幅面Micro Phone芯片的紫外激光设备，其中，在加工平台的一侧设置有除尘装置。

本发明技术方案突出的实质性特点和显著的进步主要体现在：

本发明紫外激光加工设备设计新颖，实现了紫外激光切割大幅面Micro Phone硅片，切割的最大幅面可达8英寸，应用紫外激光切割避免了机械切割Micro Phone硅片存在的缺点，采用紫外激光切割大幅面MicroPhone硅片比普通的机械加工方式操作更加方便，切割速度快，外观非常理想，加工效率高，不仅降低了加工的成本，还显著提高了成品率，为一实用的新设计。

附图说明

下面结合附图对本发明技术方案作进一步说明：

图1：本发明的构造原理示意图；

图2：冶具的结构示意图。

图中各附图标记的含义见下表：