[发明专利]一种晶圆激光开槽装置及其工作方法

权利要求书

1.一种晶圆激光开槽装置，其特征在于其包括激光器、第一光阑、扩束准直镜、第二光阑、反射镜、衍射分光镜、电动旋转位移台、聚焦镜和运动平台，所述激光器、第一光阑、扩束准直镜、第二光阑和反射镜沿水平方向同轴设置，所述衍射分光镜、电动旋转位移台、聚焦镜和运动平台由上至下依次同轴设置在反射镜的下方，且所述衍射分光镜安装在电动旋转位移台上，待加工晶圆放置于运动平台上；

激光器发射出激光束，激光束依次经过第一光阑、扩束准直镜、第二光阑、反射镜和衍射分光镜，衍射分光镜输出两束性质相同的激光束，再经过聚焦镜，两束激光束聚焦于放置在运动平台上的待加工晶圆上形成两个聚焦光斑，通过旋转电动旋转位移台控制衍射分光镜的旋转角度，改变两个聚焦光斑与切割道方向的夹角，进而控制两个聚焦光斑沿垂直切割道方向的距离，即可改变切割道的间距。

2.如权利要求1所述的一种晶圆激光开槽装置，其特征在于所述衍射分光镜中心与电动旋转位移台的旋转中心重合。

3.如权利要求1所述的一种晶圆激光开槽装置，其特征在于所述反射镜为45°全反射镜。

4.一种晶圆激光开槽装置的工作方法，其特征在于其包括以下步骤：

S1：将待加工晶圆放置在运动平台上，电动旋转位移台旋转至初始位置；

S2：激光器发射出激光束，经过第一光阑过滤掉边缘的杂光进入扩束准直镜后，激光束经过第二光阑过滤掉边缘杂光经反射镜反射后，入射到衍射分光镜中分束成两束具有一致的能量、光斑形态、偏振态的激光束，再经过聚焦镜，两束激光束聚焦于放置在运动平台上的待加工晶圆上形成两个聚焦光斑；

S3：通过旋转电动旋转位移台控制衍射分光镜的旋转角度，改变两个聚焦光斑与切割道方向的夹角，进而控制两个聚焦光斑沿垂直切割道方向的距离，适配所需要的切割道间距；

S4：将运动平台沿直线运动，聚焦光斑在待加工晶圆上形成两道平行的切割道；

S5：重复步骤S3、S4，直至待加工晶圆上的切割道均匀填充形成了所需宽度的槽。

5.如权利要求4所述的一种晶圆激光开槽装置的工作方法，其特征在于所述两个聚焦光斑在待加工晶圆上的距离为Dmax，所述两个聚焦光斑在待加工晶圆上沿垂直切割道方向的距离为D，两个聚焦光斑与切割道方向的夹角为θ，旋转衍射分光镜，改变两个聚焦光斑与切割道方向的夹角，使得两个聚焦光斑沿垂直切割道方向的距离D可以得到控制，变化范围是0～Dmax，并且可连续变化。

6.如权利要求5所述的一种晶圆激光开槽装置的工作方法，其特征在于当电动旋转位移台旋转至初始位置，此时两个聚焦光斑在待加工晶圆上的切割道方向的距离最大，即切割道间距最大；当旋转衍射分光镜，改变两个聚焦光斑与切割道方向的夹角，两个聚焦光斑的间距变小。

7.如权利要求4所述的一种晶圆激光开槽装置的工作方法，其特征在于两个聚焦光斑的间距为Dmax为50um，单个聚焦光斑的划线切割宽度为10um。