[发明专利]晶圆片的激光加工方法与装置

说明书

技术领域

本发明涉及激光加工方法，尤其涉及到半导体晶圆片的激光加工方法。

背景技术

在晶圆片半导体等激光微细精密加工行业中，常用硅、蓝宝石等材料作为衬底生长发光区或电路。一般用激光将晶圆片切割分离成单个芯粒，单个芯粒的尺寸范围是100-500um，众多单个芯粒周期性排列在整个晶圆片内，芯粒和芯粒之间由相互垂直交错的切割道分隔。在加工过程中，激光首先需要对切割道进行对位，也就是将激光聚焦的焦点对准切割道的中心。在对位确定完成之后，再进行激光加工切割。目前常用的对位方法是，用CCD相机先采集晶圆片切割道和电极图像，然后依照切割道中心做模板。

随着晶圆行业的发展，对晶圆片的性价比要求逐步提高，随之的发展趋势之一就是将切割道的宽度变小，单个芯粒的尺寸变小，这样就能在一个晶圆片上最终分离出更多数目的单个芯粒。这样的发展趋势对应于激光加工而言，会导致加工效率的下降。目前一般的激光加工方法是，在开始位置先对位，然后切割，切割了一定道数后暂停，再次对位，以免加工位置的偏离切割道中心。因为在加工过程中，由于各种误差和工作台精度的问题，会出现激光加工点偏离切割道中心的问题。再次对位后，再进行激光切割，最好直至整片晶圆片加工完成。

随着单个芯粒的尺寸逐步变小，需要暂停的次数也会变多，这样导致加工的效率下降。比如：一个4英寸的晶圆片，单个芯粒尺寸以前是500um x500um,整片切割的道数是200+200＝400道。当单个芯粒的尺寸变小成200um x200um以后，整片切割的道数是500+500＝1000道。假如：在激光切割过程中，每隔50道对位一次，单个芯粒尺寸为500umx500um的情况下，两个切割方向总共需要暂停对位8次，然后单个芯粒尺寸变成200umx200um以后，两个切割方向总共需要暂停对位20次。每次对位都需要消耗一部分时间，这样在激光暂停对位过程中需要花费更多的时间，从而导致加工效率下滑。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提出一种晶圆片的激光加工方法，能够提高加工效率。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供

本发明解决其技术问题所采用的技术方案还是：提供

本发明的有益效果在于，通过将激光加工在一个直线的切割道的对位过程和切割过程合并在一起，使得每个切割过程对应包含一个对位过程，可以节省切割过程暂停来进行对位的时间，从而提高加工效率。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明所指的晶圆片示意图；

图2是本发明的激光加工装置的结构示意图，晶圆片处于切割处理区域；

图3是本发明的激光加工装置的结构示意图，晶圆片处于对位处理区域；

图4是本发明的激光加工装置捕捉到的切割道图像示意图；

图5是本发明的激光加工方法的加工轨迹示意图；

图6为本发明的激光加工方法的流程示意图。

具体实施方式

现结合附图，对本发明的较佳实施例作详细说明。

参见图1，图1是本发明所指的晶圆片示意图。本发明所指的晶圆片9为半导体行业的各种集成电路芯片或LED晶圆片，衬底材料为硅、碳化硅、玻璃、蓝宝石等。该晶圆片9由周期性排列的芯粒16组成，芯粒16布满整个晶圆片9，采用各种生长方法，如化学气象沉积法，蒸镀法等沉积在所述衬底材料上。芯粒16由相互垂直交错的切割道11、12隔开。激光沿着这些切割道11、12切割，可以将晶圆片9分离成若干芯粒16。每个切割道11、12有一定的宽度，激光在切割前，首先需要进行精确对位，使激光加工位置位于切割道11、12的正中心，以保证切割的质量和良率。可以理解的是，对于相同大小的晶圆片9，单个芯粒16的长宽越小，整个晶圆片9最终的产出的芯粒16个数越多，切割道11、12的数量也就越多。

参见图2和图3，图2是本发明的激光加工装置的结构示意图，晶圆片处于切割处理区域。图3是本发明的激光加工装置的结构示意图，晶圆片处于对位处理区域。本发明提出一种激光加工装置，其包括：激光器1，反射镜3、4，聚焦镜5，CCD相机6，远心镜头7，计算机构8以及工作台10。其中，激光器1发射出激光光束2，激光光束2经过反射镜3、4反射后，进入聚焦镜5，最终聚焦于晶圆片9的切割道处，形成炸点0。晶圆片9固定在工作台10上。可以理解的是，激光器1，反射镜3、4以及聚焦镜5构成一激光切割机构。该CCD相机6和远心镜头7构成一视觉机构。在本实施例中，该计算机构8采用一计算机实现。