[发明专利]用于减小激光划刻的锥度的方法及设备

说明书

技术领域

本发明大体来说涉及激光处理，特定来说涉及一种用于减小激光划刻的锥度的方法及设备。

背景技术

高斯束激光处理在用于晶片划刻及其它类型的激光切割时通常导致渐缩切口。此问题的一种解决方案是使用呈(举例来说)矩形顶帽形式的经塑形激光束。此些经塑形束仍产生特定量的锥度，这是因为经塑形激光束不具有完美塑形的面。

发明内容

本发明的实施例减小由激光处理或划刻产生的切口的锥度。如上文所提及，典型激光处理产生渐缩切口。即，在沿切割路径的任何给定点处，切口的底部宽度小于切口的顶部宽度。比较来说，本发明的实施例并入策略性激光定位以减小激光划刻或切割的锥度。较直切割可减小切割后处理且由于切割的可预测性而最大化衬底中的面积的使用。

本文中所教示的减小衬底中的激光划刻的锥度的方法的一种方法包括：将激光束沿垂直于所述激光束的第一切割方向的第一方向瞄准所述衬底的表面且使所述激光束相对于从所述衬底的所述表面垂直延伸的线以束倾斜角倾斜；将所述激光束沿垂直于所述激光束的所述第一切割方向的第二方向瞄准所述衬底的所述表面且使所述激光束相对于从所述衬底的所述表面垂直延伸的所述线以所述束倾斜角倾斜；及通过以下操作在所述衬底的所述表面中形成单个划刻线：在将所述激光束沿所述第一方向瞄准的同时将所述激光束施加到所述衬底的所述表面且沿所述第一切割方向进行切割；及在将所述激光束沿所述第二方向瞄准的同时将所述激光束施加到所述衬底的所述表面且沿所述第一切割方向及与所述第一切割方向相反的第二切割方向中的一者进行切割。

用于减小衬底中的激光划刻的锥度的一种示范性设备包括：激光器；卡盘，其用于支撑所述衬底；束操纵光学器件，其经配置以在使来自所述激光器的激光束相对于从所述衬底的表面垂直延伸的线以束倾斜角倾斜的同时将所述激光束沿垂直于所述激光束的第一切割方向的第一方向瞄准所述衬底的所述表面，且经配置以在使所述激光束相对于从所述衬底的所述表面垂直延伸的所述线以所述束倾斜角倾斜的同时将所述激光束沿垂直于所述激光束的所述第一切割方向的第二方向瞄准所述衬底的所述表面；及控制器。所述控制器经配置以通过以下操作在所述衬底的所述表面中形成单个划刻线：在将所述激光束沿所述第一方向瞄准的同时将所述激光束施加到所述衬底的所述表面且沿所述第一切割方向进行切割；及在将所述激光束沿所述第二方向瞄准的同时将所述激光束施加到所述衬底的所述表面且沿所述第一切割方向及与所述第一切割方向相反的第二切割方向中的一者进行切割。

下文更详细地描述这些实施例及其它实施例中的细节及变化。

附图说明

本文中的说明参考所附图式，其中遍及数个视图相同参考编号指代相同部件，且其中：

图1是包含由正方形束形成的切口的衬底的局部侧视图；

图2是根据本发明的教示处于两个位置中的正方形束的示意性侧视图；

图3是形成单个划刻线的激光的路径的俯视图，其中激光处理系统并入抖动；

图4是用于实施关于图3所描述的方法的激光处理系统的示意性图式；及

图5是用于修改图4的激光处理系统以获得本发明的其它实施例的结构的示意性图式；及

图6是图5的结构的可能修改的示意图。

具体实施方式

首先参考图1及2解释用以解决因激光划刻而形成的锥度的问题的一种独特方法及设备。束10(此处为正方形形状或正方形束10)穿透衬底12达深度H。所得切口14具有渐缩侧壁16以使得切口14的顶部处的宽度W1比切口14的底部处的宽度W2宽。对于本发明的实施例，衬底12的材料不关键但通常为非金属及/或易碎的且可由多个层构成。衬底12在本文中还称作工件12。衬底12可为任何大小，但相对厚衬底12为约500μm到800μm，而相对薄衬底12小于100μm。