电磁场控制等离子体调控裂纹扩展的激光切割装置及方法制造方法及图纸

公开了一种电磁场控制等离子体调控裂纹扩展的激光切割装置及方法，所述装置包括：多轴移动平台(9)；成像系统，用于获取多轴移动平台(9)上加工工件(14)表面图像；隐形切割装置，用于产生汇聚至加工工件(14)内部使工件材料气化电离形成等离子体的激光光束(15)；和电磁场发生装置，用于产生施加在等离子体上的电场力和磁场力。等离子体在电场力和磁场力作用下加速运动，进一步冲击已形成的裂纹，使裂纹扩展。通过控制电磁场的时空位置和场能大小，以实现基于电磁场控制等离子体调控裂纹扩展的超快激光隐形切割的目的。本发明专利技术在保持和提高超快激光隐形切割质量的同时，解决了隐形切割效率低下的瓶颈问题。

【技术实现步骤摘要】
电磁场控制等离子体调控裂纹扩展的激光切割装置及方法
本专利技术属于机械切割加工领域，涉及高精细超快激光隐形切割技术，具体涉及一种电磁场控制等离子体调控裂纹扩展的激光切割装置及方法。
技术介绍
目前，半导体行业广泛运用机械切割方法对晶圆进行切割。晶圆机械切割是利用高速旋转的切割刀片直接分割晶圆。机械切割的优点是操作简便，对切割仪器的要求不高。但是机械切割有诸多缺点。首先，机械切割容易造成晶圆崩边和破损；其次，机械切割的切割道比较大，造成不必要的浪费；最后，机械切割所用的刀片易磨损，需要频繁更换，成本较高。归根结底，这些缺点是由于刀片与材料的机械接触所导致。因此，近年来越来越多的半导体企业开始采用无机械接触的激光划线方法加工晶圆。激光划线利用激光能量密度高于晶圆烧蚀阈值的特点，对晶圆表面进行划线处理，划线区域产生凹坑或者应力集中，后期通过分片机进行裂片处理，晶圆即按照划线路径分离，实现晶圆的切割。相较于机械切割，激光划线有诸多优点。激光划线是非机械式切割，可以完全避免晶圆破损和崩边；激光划线对晶圆的电学性能影响较小，可以提供更高的成品率；激本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种激光切割装置，其特征在于，包括：/n多轴移动平台；/n成像系统，用于获取多轴移动平台上加工工件表面图像；/n隐形切割装置，用于产生汇聚至加工工件内部使工件材料气化电离形成等离子体的激光光束；和/n电磁场发生装置，用于产生施加在等离子体上使等离子体加速运动的电场力和磁场力。/n

【技术特征摘要】
1.一种激光切割装置，其特征在于，包括：
多轴移动平台；
成像系统，用于获取多轴移动平台上加工工件表面图像；
隐形切割装置，用于产生汇聚至加工工件内部使工件材料气化电离形成等离子体的激光光束；和
电磁场发生装置，用于产生施加在等离子体上使等离子体加速运动的电场力和磁场力。


2.根据权利要求1所述的激光切割装置，其特征在于，所述隐形切割装置产生的所述激光光束垂直于加工工件。


3.根据权利要求1所述的激光切割装置，其特征在于，所述隐形切割装置包括：
产生激光光束的超快激光器；
激光扩束镜，扩大激光光束直径形成准直的激光光束；
反射镜组，位于所述激光扩束镜之后将激光光束反射向加工工件；和
聚焦物镜，对所述反射镜组反射的激光光束进行聚焦。


4.根据权利要求3所述的激光切割装置，其特征在于，所述成像系统包括：
发出照明光束的照明光源；
反射镜，将照明光束反射向所述隐形切割装置的所述反射镜组；和
成像镜头，将照明光束照射到加工工件表面后形成的逆向回路成像于CCD相机上。


5.根据权利要求1所述的激光切割装置，其特征在于，所述电磁场发生装置包括：
电...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘胜，张臣，王力恒，程佳瑞，刘锋，
申请(专利权)人：武汉大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42