【技术实现步骤摘要】
本技术涉及晶圆激光全切，特别是涉及一种带daf膜超薄晶圆激光全切装置。
技术介绍
1、随着超大规模集成电路发展，集成电路封装小型化是封装技术发展的重要趋势。集成电路小型化也在推动圆片向更薄的方向发展，逐步进入50um以下厚度，但晶片越薄其强度就变得极其脆弱。目前常用的划片方法为机械磨轮刀片切割，对于磨轮刀片切割，由于晶片属于脆性材料，磨轮刀片在接触晶片的过程中很容易因为应力的影响而破碎，随着晶片的尺寸越大、厚度越薄，其切割的难度也就越大，切割速度也越慢，同时切割的碎片率也越高。尤其是采用械磨轮刀片切割超薄、低介电常数晶圆时，容易出现金属层间分层现象，同时，磨轮刀切割其切口边缘质也易产生碎屑。另外，随着薄型化芯片积层接合材料daf使用的增加，使用机械磨轮刀片切割对易在daf膜切口出产生毛边等质量缺陷。
技术实现思路
1、本技术的目的就在于为了解决上述问题而提供一种带daf膜超薄晶圆激光全切装置。
2、本技术通过以下技术方案来实现上述目的：
3、一种带daf膜超薄晶圆激光全切装置，包括紫外激光器、扩束镜、第一分光镜、第二分光镜、二分之一波片、第三分光镜、第一45°反射镜、第一光闸、第二45°反射镜、第二光闸、棱镜、第一偏振片、第三光闸、第一光斑整形系统、第三45°反射镜、第四光闸、光阑、第二光斑整形系统、第二偏振片、物镜、第二聚焦镜、第一聚焦镜；
4、紫外激光器发射出激光光束，依次经过扩束镜、第一分光镜、第二分光镜、二分之一波片和第三分光镜后分成光束
5、光束a依次经过第一光闸、第二45°反射镜、棱镜、第一偏振片后进入第一聚焦镜后聚焦于被加工材料上；
6、光束b依次经过第二光闸、第一偏振片后进入第一聚焦镜后聚焦于被加工材料上；
7、光束c依次经过第三光闸、第一光斑整形系统、第三45°反射镜和第二偏振片后进入第二聚焦镜后聚焦于被加工材料上；
8、光束d依次经过第四光闸、光阑、第二光斑整形系统、第二偏振片后进入第二聚焦镜后聚焦于被加工材料上。
9、优选的，光束a和光束b通过第一聚焦镜聚焦于被加工材料上后形成光斑a和光斑b，光斑a和光斑b之间的距离为l1，l1的距离由棱镜的角度进行调节，光斑a和光斑b的距离l1调节范围为10-50um。
10、优选的，第一光斑整形系统包括第一凸面柱透镜和第一凹面柱透镜，第一凸面柱透镜和第一凹面柱透镜之间的距离为l3，第二光斑整形系统包括第二凸面柱透镜和第二凹面柱透镜，第二凸面柱透镜和第二凹面柱透镜之间的距离为l2。
11、优选的，在第一光斑整形系统中，光束c通过第一光斑整形系统将圆形高斯光斑整形为椭圆形长条光斑，通过固定第一凸面柱透镜和第一凹面柱透镜之间的间距l3来固定椭圆形长条光斑的长宽比，椭圆形长条光斑的长宽比为7:1。
12、优选的，在第二光斑整形系统中，光束d通过第二光斑整形系统将圆形高斯光斑整形为方形光斑，通过固定第二凸面柱透镜和第二凹面柱透镜之间的间距l2来固定方形光斑的长宽比，方形光斑的长宽比为5:1，光斑d在垂直方向上的高度随光阑可调缝宽的变化而改变，光斑d宽度变化范围为10um-50um。
13、优选的，紫外激光器的波长是355nm，为脉冲激光，功率为30w，激光光束的偏振态为线偏振，偏振比大于50:1，脉冲宽度范围为80ns-150ns，激光的频率范围为10k-2000khz，单点能量范围为1-200uj。
14、有益效果在于：
15、1.对于有low-k介质层的带daf膜的超薄晶圆全切，本技术首先在被加工材料上形成两个圆形光斑，两个圆形光斑根据切割道的宽度可调节，调节距离在10-50um范围内，两个圆形光斑在被加工材料low-k介质层上形成两条细线；然后通过第二光斑整形系统形成一个方形光斑，方形光斑根据切割道的宽度可调节，调节范围在10-50um之间，两个圆形光斑和一个方形光斑配合切除被加工材料表面的low-k介质层和硅基底；最后通过第一光斑整形系统形成一个椭圆形长条光斑用来去除晶圆底面的daf膜。
16、2.对于无low-k介质层的带daf膜的超薄晶圆全切，本技术首先通过第二光斑整形系统形成一个方形光斑，方形光斑根据切割道的宽度可调节，调节范围在10-50um之间，方形光斑切除被加工材料表面硅基底；最后通过第一光斑整形系统形成一个椭圆形长条光斑用来去除晶圆底面的daf膜。
17、本技术的附加技术特征及其优点将在下面的描述内容中阐述地更加明显，或通过本技术的具体实践可以了解到。
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1.一种带DAF膜超薄晶圆激光全切装置，其特征在于：包括紫外激光器(1)、扩束镜(2)、第一分光镜(3)、第二分光镜(4)、二分之一波片(5)、第三分光镜(6)、第一45°反射镜(7)、第一光闸(8)、第二45°反射镜(9)、第二光闸(10)、棱镜(11)、第一偏振片(12)、第三光闸(13)、第一光斑整形系统(14)、第三45°反射镜(15)、第四光闸(16)、光阑(17)、第二光斑整形系统(18)、第二偏振片(19)、物镜(20)、第二聚焦镜(21)、第一聚焦镜(22)；
2.根据权利要求1所述的一种带DAF膜超薄晶圆激光全切装置，其特征在于：光束a和光束b通过第一聚焦镜(22)聚焦于被加工材料上后形成光斑a和光斑b，光斑a和光斑b之间的距离为L1，L1的距离由棱镜(11)的角度进行调节，光斑a和光斑b的距离L1调节范围为10-50um。
3.根据权利要求1所述的一种带DAF膜超薄晶圆激光全切装置，其特征在于：第一光斑整形系统(14)包括第一凸面柱透镜(141)和第一凹面柱透镜(142)，第一凸面柱透镜(141)和第一凹面柱透镜(142)之间的距离为L
4.根据权利要求3所述的一种带DAF膜超薄晶圆激光全切装置，其特征在于：在第一光斑整形系统(14)中，光束c通过第一光斑整形系统(14)将圆形高斯光斑整形为椭圆形长条光斑，通过固定第一凸面柱透镜(141)和第一凹面柱透镜(142)之间的间距L3来固定椭圆形长条光斑的长宽比，椭圆形长条光斑的长宽比为7:1。
5.根据权利要求3所述的一种带DAF膜超薄晶圆激光全切装置，其特征在于：在第二光斑整形系统(18)中，光束d通过第二光斑整形系统(18)将圆形高斯光斑整形为方形光斑，通过固定第二凸面柱透镜(181)和第二凹面柱透镜(182)之间的间距L2来固定方形光斑的长宽比，方形光斑的长宽比为5:1，光斑d在垂直方向上的高度随光阑(17)可调缝宽的变化而改变，光斑d宽度变化范围为10um-50um。
6.根据权利要求1所述的一种带DAF膜超薄晶圆激光全切装置，其特征在于：紫外激光器(1)的波长是355nm，为脉冲激光，功率为30W，激光光束的偏振态为线偏振，偏振比大于50:1，脉冲宽度范围为80ns-150ns，激光的频率范围为10K-2000KHz，单点能量范围为1-200uJ。
...【技术特征摘要】
1.一种带daf膜超薄晶圆激光全切装置，其特征在于：包括紫外激光器(1)、扩束镜(2)、第一分光镜(3)、第二分光镜(4)、二分之一波片(5)、第三分光镜(6)、第一45°反射镜(7)、第一光闸(8)、第二45°反射镜(9)、第二光闸(10)、棱镜(11)、第一偏振片(12)、第三光闸(13)、第一光斑整形系统(14)、第三45°反射镜(15)、第四光闸(16)、光阑(17)、第二光斑整形系统(18)、第二偏振片(19)、物镜(20)、第二聚焦镜(21)、第一聚焦镜(22)；
2.根据权利要求1所述的一种带daf膜超薄晶圆激光全切装置，其特征在于：光束a和光束b通过第一聚焦镜(22)聚焦于被加工材料上后形成光斑a和光斑b，光斑a和光斑b之间的距离为l1，l1的距离由棱镜(11)的角度进行调节，光斑a和光斑b的距离l1调节范围为10-50um。
3.根据权利要求1所述的一种带daf膜超薄晶圆激光全切装置，其特征在于：第一光斑整形系统(14)包括第一凸面柱透镜(141)和第一凹面柱透镜(142)，第一凸面柱透镜(141)和第一凹面柱透镜(142)之间的距离为l3，第二光斑整形系统(18)包括第二凸面柱透镜(181)和第二凹面柱透镜(182)，第二凸...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈松涛，王志远，兑志魁，何在田，
申请(专利权)人：郑州轨道交通信息技术研究院，
类型：新型
国别省市：
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