[发明专利]硅晶圆切割装置及方法

权利要求书

1.一种硅晶圆切割装置，其特征在于，包括激光光束模块、晶圆固定模块、吹气抽尘模块和切缝观察模块；

所述晶圆固定模块，用于放置硅晶圆；

所述激光光束模块，用于生成切割所述硅晶圆的激光光束，所述激光光束模块设置有激光射出端，所述激光射出端设置有保护镜片；

所述吹气抽尘模块，包括侧吹气口、直吹气口和抽尘口，所述侧吹气口和所述抽尘口设置于所述激光射出端的相对两侧；

所述直吹气口用于产生朝向所述硅晶圆的气流，所述侧吹气口用于产生流向所述抽尘口的气流，所述抽尘口用于产生处于指定压力范围的负压，以使粉尘从所述抽尘口排走；

所述切缝观察模块，用于观察或获取所述硅晶圆的被切割部位的图像。

2.如权利要求1所述的硅晶圆切割装置，其特征在于，还包括二维直线运动模块，该二维直线运动模块用于带动所述硅晶圆沿预设运动方向直线移动，以使所述激光光束作用于所述硅晶圆表面上，形成切缝。

3.如权利要求2所述的硅晶圆切割装置，其特征在于，还包括脉冲旋转模块，所述脉冲旋转模块设置于所述二维直线运动模块之上，所述脉冲旋转模块用于带动所述硅晶圆转动以调节所述硅晶圆的转动角度。

4.如权利要求3所述的硅晶圆切割装置，其特征在于，还包括视觉定位模块，所述视觉定位模块用于测量所述硅晶圆在指定方向的切割角度，并计算所述切割角度与预设角度的差值是否为零，若差值不为零，则根据所述差值生成角度调整信号，并将所述角度调整信号发送给所述脉冲旋转模块，以使所述脉冲旋转模块根据所述角度调整信号调整所述硅晶圆的旋转角度。

5.如权利要求3所述的硅晶圆切割装置，其特征在于，所述晶圆固定模块设置于所述脉冲旋转模块之上；

所述晶圆固定模块包括吸盘安装板、吸盘，所述吸盘安装于所述吸盘安装板上，所述吸盘设置有多个吸附槽，所述吸盘的直径小于所述硅晶圆的直径。

6.如权利要求1所述的硅晶圆切割装置，其特征在于，所述激光光束模块包括激光光源和激光光路，所述激光光源产生的初始光束经过所述激光光路后，形成所述激光光束，所述激光光束的焦点处于所述硅晶圆上；

所述激光光路包括扩束镜、所述激光射出端和若干个反射镜，所述激光射出端设置有聚透镜；

所述直吹气口设置于所述侧吹气口与所述抽尘口之间，所述侧吹气口和所述抽尘口位于同一水平高度上，且所述直吹气口与所述晶圆固定模块的距离大于所述侧吹气口与所述晶圆固定模块的距离；所述侧吹气口产生的流向所述抽尘口的气流的流向与所述硅晶圆平行。

7.如权利要求6所述的硅晶圆切割装置，其特征在于，还包括功率检测模块，所述功率检测模块设置有功率计表面探头；

在对所述硅晶圆进行切割之前，将所述功率计表面探头移至所述激光光束模块发射的激光的焦点位置，以确定所述硅晶圆的第一切割参数。

8.如权利要求4所述的硅晶圆切割装置，其特征在于，还包括红外测距模块，所述红外测距模块包括位移控制器和位移传感器；

所述位移传感器用于测量所述硅晶圆的厚度，并将所述厚度提供给指定设备，并由所述指定设备根据所述厚度生成所述硅晶圆的第二切割参数；

所述位移控制器用于接收所述指定设备提供的所述第二切割参数，并根据所述第二切割参数调整所述激光光束的焦点在垂直方向的位置，以及所述视觉定位模块的成像位置。

9.如权利要求2所述的硅晶圆切割装置，其特征在于，还包括支撑模块，所述二维直线运动模块设置于所述支撑模块之上。

10.一种硅晶圆切割方法，其特征在于，包括：

在确定好二维直线运动模块、晶圆固定模块和激光光束模块的位置后，将硅晶圆放置在所述晶圆固定模块的吸盘上；

通过红外测距模块测量所述硅晶圆的厚度，根据所述厚度确定所述硅晶圆的第二切割参数；

通过功率检测模块测量所述硅晶圆的第一切割参数；

根据所述第二切割参数调整所述激光光束模块的切割焦点和视觉定位模块的成像焦点，根据所述第一切割参数确定所述激光光束模块的输出功率；

通过所述视觉定位模块控制脉冲旋转模块，以使所述硅晶圆的当前位置与预设位置重合；

通过激光光束模块产生的激光光束对所述硅晶圆进行切割，通过所述二维直线运动模块控制所述硅晶圆按所述预设运动路径移动；

通过吹气抽尘模块清除在切割过程中产生的粉尘，并通过切缝观察模块确定所述硅晶圆当前的切割状况。