[发明专利]一种基于激光辅助腐蚀溶液切割硅晶圆的加工方法

权利要求书

1.一种基于激光辅助腐蚀溶液切割硅晶圆的加工方法，其特征在于：将硅晶圆浸没于腐蚀溶液中，激光器产生的光束通过透镜在硅晶圆表面聚焦，焦点处硅晶圆材料及腐蚀溶液吸收激光能量并瞬间转化为热能，使聚焦点处温度瞬时升高，但转化的热能不足以使硅晶圆熔融或产生烧蚀，激光聚焦的位置使溶液活化分子数目增多，分子之间的有效碰撞增大，加快硅与腐蚀溶液的化学反应，从而提高对硅晶圆的刻蚀速率，最终实现硅晶圆的切割。

2.根据权利要求1所述的基于激光辅助腐蚀溶液切割硅晶圆的加工方法，其特征在于，具体方法包括如下步骤：

步骤一：将硅晶圆放入具有腐蚀溶液的石英容器内，腐蚀溶液没过硅晶圆表面，然后将石英容器放置在x-y位移台上；

步骤二：激光器产生的激光束经过透镜后在硅晶圆表面聚焦，控制x-y位移台，使焦点对准起点位置，然后进行切割；

步骤三：将在腐蚀溶液中切割后的硅晶圆用去离子水中超声水洗。

3.根据权利要求1所述的基于激光辅助腐蚀溶液切割硅晶圆的加工方法，其特征在于：所述腐蚀溶液浓度较低，室温下不足以腐蚀硅片。

4.根据权利要求1所述的基于激光辅助腐蚀溶液切割硅晶圆的加工方法，其特征在于：所述激光器能够在材料表面持续产生能量，但产生的能量不足以使硅晶圆熔融或产生烧蚀，所述的激光器可以是连续式激光器，或者是脉冲式激光器，其中所述脉冲式激光器是皮秒级、纳秒级、微秒级或毫秒级激光器。

5.根据权利要求1所述的基于激光辅助腐蚀溶液切割硅晶圆的加工方法，其特征在于：所述湿法刻蚀的方式为各向异性刻蚀，所述硅晶圆的晶向为100、110或111。

6.根据权利要求2所述的基于激光辅助腐蚀溶液切割硅晶圆的加工方法，其特征在于：所述激光功率为3W-5W，产生的能量不足以使硅晶圆熔融或烧蚀，但是能够提高聚焦点溶液局部温度。

7.根据权利要求2所述的基于激光辅助腐蚀溶液切割硅晶圆的加工方法，其特征在于：所述腐蚀溶液为能够和硅发生化学反应的溶液，可以是KOH溶液或NaOH溶液，KOH溶液或NaOH溶液浓度范围为20%~30%；所述浓度范围的腐蚀溶液在室温下与硅反应速率极低，在高温下化学反应速率较高。

8.根据权利要求2所述的基于激光辅助腐蚀溶液切割硅晶圆的加工方法，其特征在于：腐蚀溶液没过硅晶圆的高度为1mm-5mm。