加工设备制造技术

本发明专利技术提供一种加工设备，用于对碳化硅材料进行减薄，其包括基座、加工组件、及加工平台。加工组件设置于所述基座，其激光器发出的脉冲激光经过所述扩束器进行扩束后进入所述光束整形器，经过所述光束整形器整形的脉冲激光依次经过所述第一反射镜、第二反射镜、及第二反射镜反射至所述扫描振镜单元，经所述扫描振镜单元进行二维扫描的脉冲激光进入所述场镜，经所述场镜聚焦的脉冲激光出射至所述加工平台。通过第一反射镜、第二反射镜、第二反射镜、扫描振镜单元及场镜之间的配合实现脉冲激光的二维扫描，并提高碳化硅工件的减薄效率。并提高碳化硅工件的减薄效率。并提高碳化硅工件的减薄效率。

【技术实现步骤摘要】
加工设备


[0001]本专利技术涉及半导体加工
，特别涉及一种加工设备。

技术介绍

[0002]随着材料科学的不断发展，第三代半导体材料在各种领域中正逐步替代第一代硅半导体材料。碳化硅(SiC)由于其莫氏硬度为9.5级，仅次于金刚石，是炙手可热的第三代半导体材料，也是新兴的低价人造宝石材料。但由于其硬度非常高，化学性质非常稳定，因此传统的机械和化学刻蚀等加工方法加工碳化硅材料难度很大，且机械减薄方式效率非常低。

技术实现思路

[0003]本专利技术提供一种加工设备，能够提高碳化硅样品的加工效率。
[0004]本专利技术提供一种加工设备，用于对碳化硅样品进行减薄，包括基座、加工组件、及加工平台；所述加工组件设置于所述基座，其包括激光器、扩束器、光束整形器、第一反射镜、第二反射镜、第二反射镜、扫描振镜单元及场镜，所述激光器发出的脉冲激光经过所述扩束器进行扩束后进入所述光束整形器，经过所述光束整形器整形的脉冲激光依次经过所述第一反射镜、第二反射镜、及第二反射镜反射至所述扫描振镜单元，经所述扫描振镜单元进行二维扫描的脉冲激光进入所述场镜，经所述场镜聚焦的脉冲激光出射至所述加工平台，所述加工平台用于承载碳化硅样品。
[0005]其中，所述扫描振镜单元为焦点扫描速度大于30m/s的超高速扫描振镜系统，其包括两面可转动的反射镜，且两面所述反射镜的转动轴向互相垂直。
[0006]其中，所述扩束器为倍率可变扩束系统，并通过第一五维可调夹具设置于所述基座。
[0007]其中，所述光束整形器通过第二五维可调夹具设置于基座。
[0008]其中，所述激光器发出的脉冲激光在自所述第三反射镜至所述扫描振镜单元的传输过程中平行于水平面。
[0009]其中，所述加工组件还包括第一光学调整架、第二光学调整架、及第三光学调整架；所述第一反射镜安装于第一光学调整架，所述第一光学调整架用于调节所述第一反射镜的角度；
[0010]所述第二反射镜安装于所述第二光学调整架，所述第二光学调整架固定于基座，所述第二光学调整架用于调节所述第二反射镜的角度；
[0011]所述第三反射镜安装于所述第三光学调整架，所述第三光学调整架固定于所述基座，所述第三光学调整架用于调节第三反射镜的角度。
[0012]其中，所述加工组件还包括第一平移台及第二平移台；所述第一平移台连接在所述第二光学调整架与所述基座之间，用于带动第二反射镜沿第一方向进行直线调节，所述第一方向平行于水平面，且垂直于所述扩束器的轴向。
[0013]所述第二平移台连接在所述第三光学调整架与所述基座之间，用于带动所述第三反射镜沿第二方向进行直线调节，所述第二方向平行于水平面、且平行于所述扩束器的轴向。
[0014]其中，所述加工设备还包括移动装置，所述移动装置包括水平方向移动机构，所述水平方向移动机构连接于所述加工平台，用于控制所述加工平台在X轴及Y轴上移动。
[0015]其中，所述加工设备还包括机器视觉系统及控制系统，所述机器视觉系统位于所述加工平台的上方，用于获取碳化硅样品的mark点并发送至所述控制系统；所述控制系统电连接于所述移动装置，用于控制所述移动装置。
[0016]其中，所述加工设备还包括用于收集粉尘的吸气装置，所述吸气装置固定于所述基座，且位于所述加工平台与所述场镜之间；所述吸气装置上设置有主吸气孔，所述主吸气孔与所述场镜同轴设置；
[0017]所述吸气装置为空心结构，以在其内部形成吸气腔；所述主吸气孔的孔壁上设置有多个子吸气孔，多个所述子吸气孔连通至所述吸气腔，所述吸气腔通过管道连通至空压机。
[0018]本专利技术提供的加工设备，通过第一反射镜、第二反射镜、第二反射镜、扫描振镜单元及场镜之间的配合实现脉冲激光的二维扫描，提高碳化硅样品的减薄效率。
附图说明
[0019]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面对实施例中所需要使用的附图作简单的介绍，下面描述中的附图仅为本专利技术的部分实施例相应的附图。
[0020]图1是本专利技术优选实施例提供的加工设备的结构示意图；
[0021]图2是图1中加工设备的分解示意图；
[0022]图3是图1中加工设备的吸气装置的结构示意图；
[0023]图4是图3中吸气装置的剖视图。
具体实施方式
[0024]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0025]本专利技术术语中的“第一”“第二”等词仅作为描述目的，而不能理解为指示或暗示相对的重要性，以及不作为对先后顺序的限制。
[0026]在本专利技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。
[0027]请参见图1及图2，本专利技术优选实施例提供了一种加工设备，用于对碳化硅样品进行减薄，所述碳化硅样品可以是碳化硅晶体结构，如碳化硅晶体/单晶或者碳化硅晶锭，此
处对此不作限制。其包括基座10、加工组件20、加工平台30及移动装置40。加工组件20设置于基座10，用于传输脉冲激光；加工平台30用于承载碳化硅样品，移动装置40用于驱动加工平台30在两个方向上移动，使得脉冲激光对碳化硅样品进行分区域减薄作业。
[0028]加工组件20包括激光器21、扩束器22、光束整形器23、第一反射镜241、第二反射镜242、第三反射镜243、扫描振镜单元25、及场镜26。激光器21发出的脉冲激光经过扩束器22进行扩束后进入光束整形器23，经过光束整形器23进行整形的脉冲激光依次经过第一反射镜241、第二反射镜242、及第二反射镜242反射至扫描振镜单元25，经场镜26聚焦的脉冲激光出射至加工平台30，加工平台30用于承载碳化硅样品。优选地，所述扫描振镜单元是超高速扫描振镜系统(焦点线速度大于30m/s)。
[0029]扩束器22用于将激光器21发出的脉冲激光扩束，并优化脉冲激光出射的发散角，使脉冲激光在传输方向上能够形成平行光束，并沿光轴平行传输，从而降低了加工后样品表面粗糙度，使得减薄后样品表面平整。通过第一反射镜241、第二反射镜242、第三反射镜243的三次反射作用，可以调整脉冲激光的三维路径，使其能精准进入到扫描振镜单元25。第一反射镜241、第二反射镜242、第三反射镜243在减薄加工过程中处于固定状态，不会沿光路径向移动，即没有飞行光路，极大提高设备光路的稳定性，提高效率，降低维护成本。场镜26能够对脉冲激本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种加工设备，用于对碳化硅样品进行减薄，其特征在于，包括基座、加工组件、及加工平台；所述加工组件设置于所述基座，其包括激光器、扩束器、光束整形器、第一反射镜、第二反射镜、第二反射镜、扫描振镜单元及场镜，所述激光器发出的脉冲激光经过所述扩束器进行扩束后进入所述光束整形器，经过所述光束整形器整形的脉冲激光依次经过所述第一反射镜、第二反射镜、及第二反射镜反射至所述扫描振镜单元，经所述扫描振镜单元进行二维扫描的脉冲激光进入所述场镜，经所述场镜聚焦的脉冲激光出射至所述加工平台，所述加工平台用于承载碳化硅样品。2.根据权利要求1所述的加工设备，其特征在于，所述扫描振镜单元为焦点扫描速度大于30m/s的超高速扫描振镜系统，其包括两面可转动的反射镜，且两面所述反射镜的转动轴向互相垂直。3.根据权利要求1所述的加工设备，其特征在于，所述扩束器为倍率可变扩束系统，并通过第一五维可调夹具设置于所述基座。4.根据权利要求1所述的加工设备，其特征在于，所述光束整形器通过第二五维可调夹具设置于基座。5.根据权利要求1所述的加工设备，其特征在于，所述激光器发出的脉冲激光在自所述第三反射镜至所述扫描振镜单元的传输过程中平行于水平面。6.根据权利要求1所述的加工设备，其特征在于，所述加工组件还包括第一光学调整架、第二光学调整架、及第三光学调整架；所述第一反射镜安装于第一光学调整架，所述第一光学调整架用于调节所述第一反射镜的角度；所述第二反射镜安装于所述第二光学调整架，所述第二光学调整架固定于基座，所述第二光学调整架用于调节所述第二反射镜...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘鸿吉，李翔，
申请(专利权)人：深圳腾睿微电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：