[发明专利]水导激光切割装置和切割方法

权利要求书

1.一种水导激光切割装置，其特征在于，包括激光源、分光系统和多个水容器；

所述激光源用于发射激光；

所述分光系统用于将所述激光分成多个平行的激光束，并使所述激光束入射到对应的水容器中，所述水容器与所述激光束一一对应；

所述水容器包括透光的顶壁和与所述顶壁相对的底壁，所述水容器内容置有水，所述底壁具有喷水口，所述顶壁将所述激光束透射至所述水容器中，所述喷水口喷出的水柱将所述水容器内的激光束传导至对应的待切割物体的表面，以对所述待切割物体进行切割。

2.根据权利要求1所述的切割装置，其特征在于，所述分光系统包括一个分光元件、一个第一反射元件和两个聚光透镜；

所述分光元件用于将所述激光分成沿不同方向传输的两个激光束；

所述第一反射元件用于改变其中一个激光束的传输方向，以使所述激光束成为与另一激光束传输方向相同的平行的激光束；

每一所述聚光透镜位于一所述激光束的传输路径上，用于会聚所述激光束，并使会聚后的激光束入射到对应的水容器中。

3.根据权利要求2所述的切割装置，其特征在于，所述分光系统还包括多个第二反射元件；

每一所述第二反射元件位于一所述聚光透镜和一所述水容器之间，用于改变会聚后的激光束的传输方向，使所述激光束与所述顶壁呈预设的角度进入所述水容器；

其中，所述水容器喷出的水柱的水流方向与所述激光束的出射方向相同。

4.根据权利要求3所述的切割装置，其特征在于，所述分光元件为半反半透片，所述第一反射元件为反射棱镜，所述第二反射元件为反射镜。

5.根据权利要求3所述的切割装置，其特征在于，所述激光束与所述顶壁的角度范围为0℃～45℃。

6.根据权利要求3所述的切割装置，其特征在于，所述聚光透镜会聚后的激光束的光斑直径范围为5μm～12μm；所述水容器出射的水柱的直径范围为5μm～20μm。

7.一种水导激光切割方法，其特征在于，应用于权利要求1～6任一项所述的水导激光切割装置，包括：

激光源发射激光；

分光系统将所述激光分成多个平行的激光束，并使所述激光束入射到对应的水容器中；

所述水容器的喷水口喷出的水柱将所述水容器内的激光束传导至对应的待切割物体的表面，以对所述待切割物体进行切割。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述分光系统包括一个分光元件、一个第一反射元件和两个聚光透镜，则分光系统将所述激光分成多个平行的激光束，并使所述激光束入射到对应的水容器中的过程包括：

所述分光元件将所述激光分成沿不同方向传输的两个激光束；

所述第一反射元件改变其中一个激光束的传输方向，以使所述激光束成为与另一激光束传输方向相同的平行的激光束；

所述聚光透镜会聚激光束，并使会聚后的激光束入射到对应的水容器中。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述分光系统还包括多个第二反射元件，则聚光透镜会聚激光束之后还包括：

所述第二反射元件改变会聚后的激光束的传输方向，使所述激光束与所述顶壁呈预设的角度进入所述水容器，其中，所述水容器喷出的水柱的水流方向与所述激光束的出射方向相同。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，当待切割物体为半导体晶圆，且切割后的物体为顶部呈倒台状的晶粒时，采用两个激光束对待切割物体进行切割的过程包括：

采用以预设角度从水容器中出射的激光束对半导体晶圆的顶部进行第一次切割，以形成晶粒的第一侧面；

改变所述激光束的出射角度并对所述半导体晶圆的顶部进行第二次切割，以形成所述晶粒的第二侧面，所述第一侧面与所述第二侧面对称，且所述第一侧面和第二侧面使得所述晶粒的顶部呈倒台状。