[发明专利]一种硅晶圆的激光隐切工艺及切割装置

权利要求书

1.一种硅晶圆的激光隐切工艺，其特征在于：所述的硅晶圆的激光隐切工艺包括以下步骤：

S1，切割预制，首先将待切割硅晶圆通过定位机构安装定位，并使待切割硅晶圆与水平面平行分布，然后根据切割作业需要，设定待切割硅晶圆的切割路径并沿着切割路径设定若干爆裂点位置，然后对待切割硅晶圆的切割作业面上对切割路径及爆裂点进行激光标记，同时对待切割硅晶圆的切割作业面持续进行温度采集作业；

S2，切割作业，根据S1步骤设定的切割路径和爆裂点位置，首先调整激光切割器激光光束的偏振比、激光波长及激光器功率值，然后根据设定后的参数使激光切割器激光光束沿S1步骤设定的切割路径和爆裂点位置进行切割作业，在切割过程中，激光切割器激光光束光轴与待切割硅晶圆上端面垂直分布，并根据待切割硅晶圆的切割作业面温度变化对待切割硅晶圆侧表面及下表面进行强制降温作业，使待切割硅晶圆的切割作业面温度不大室温10℃，完成切割作业后激光切割器待机并保持待切割硅晶圆加持定位状态不变；

S3，扩片作业，完成S2步骤切割作业后，对切割路径两侧位置的硅晶圆同时施加大小相同、方向相反的驱动作用力，从而实现对切割后的硅晶圆进行扩片作业，然后对扩片后的硅晶圆的切割面及外表面同时进行净化处理，即可得到成品切割后的硅晶圆产品。

2.根据权利要求1所述的一种硅晶圆的激光隐切工艺，其特征在于：所述的S1步骤中，设定的爆裂点间间距为1—20μm，大小为1—10μm，深度为待切割硅晶圆厚度的20%—80%，此外，所述爆裂点的纵向长度为待切割硅晶圆厚度的10%—20%，。

3.根据权利要求1所述的一种硅晶圆的激光隐切工艺，其特征在于：所述的S1步骤中，在对待切割硅晶圆通过定位机构安装定位时，待切割硅晶圆下端面粘贴一层蓝膜。

4.根据权利要求3所述的一种硅晶圆的激光隐切工艺，其特征在于：所述的蓝膜轴向截面呈“凵”字形并与待切割硅晶圆同轴分布的槽状结构，且蓝膜深度不大于待切割硅晶圆厚度的1/3。

5.根据权利要求1所述的一种硅晶圆的激光隐切工艺，其特征在于：所述的S2步骤中，激光切割器激光光束偏振比不小于50:1，波长不小于1000nm，爆裂点位置处能量值为0.1—100μj，激光光束宽度不大于10 nm。

6.一种硅晶圆的激光隐切装置，其特征在于：所述硅晶圆的激光隐切装置包括定位基架、工作台、定位槽、夹具、直线驱动导轨、三轴位移台、三维转台、承载台、激光标线仪、激光切割装置、升降驱动机构、温度传感器、压力传感器、位移传感器及驱动电路，所述定位基架为横断面为矩形的框架结构，所述工作台嵌于定位基架内并与定位基架同轴分布，其下端面通过至少两个升降驱动机构与定位基架底部连接并与定位基架侧表面滑动连接，所述定位槽为横断面为呈“L”型的槽状结构，其下端面与工作台上端面平行分布并通过直线驱动导轨与工作台上端面滑动连接，所述定位槽中，两个定位槽构成一个承载组，同一承载组内的承载槽间对称分布且间距为0—5厘米，且当两个承载槽间间距为0时，两个承载槽构成轴向截面呈“凵”字形且轴线与工作台上端面垂直分布的槽状结构，所述夹具若干，环绕承载槽轴线进步在承载槽内并与承载槽侧壁连接，所述承载台通过三轴位移台与定位基架顶部下端面连接，且承载台前端面通过三维转台分别激光标线仪、激光切割装置连接，其中激光切割装置与承载台同轴分布，所述激光标线仪至少两个，环绕激光切割装置轴线均布，所述激光标线仪、激光切割装置光轴与工作台上端面呈30°—90°夹角，所述温度传感器数量与定位槽数量一致，每个定位槽上端面均通过弹性铰链与一个温度传感器铰接，所述压力传感器、位移传感器分别位于定位槽下端面与直线驱动导轨处，并与定位槽下端面连接，所述驱动电路嵌于定位基架外表面，并分别与夹具、直线驱动导轨、三轴位移台、三维转台、承载台、激光标线仪、激光切割装置、升降驱动机构、温度传感器、压力传感器、位移传感器电气连接。

7.根据权利要求6所述的一种硅晶圆的激光隐切装置，其特征在于：所述的定位槽下端面通过滑块与直线驱动导轨滑动连接，且所述压力传感器、位移传感器均与滑块连接。