雙光束微距微調(diào)切割方法及裝置的研制.pdf

1、激光切割在大型工業(yè)生產(chǎn)和精密設(shè)備加工中應(yīng)用廣泛。如何提高激光切割質(zhì)量一直以來都是激光加工領(lǐng)域研究的重要課題。在用傳統(tǒng)的激光切割方法加工晶圓時(shí)，激光切割的材料去除機(jī)理決定很難完全消除熱影響區(qū)。如果熱影響區(qū)過大會(huì)嚴(yán)重影響芯片的性能。
　　本論文針對(duì)如何提高355nm激光對(duì)晶圓等易碎材料的切割質(zhì)量進(jìn)行了研究。提出了通過隔離熱傳導(dǎo)來減小激光切割熱應(yīng)力，減小熱影響區(qū)以提高切割質(zhì)量的想法。從這一想法出發(fā)，分析了傳統(tǒng)的切割方法，提出了一種新的激

2、光切割方法——雙光束微距微調(diào)切割法。再基于工程化思想設(shè)計(jì)出一整套裝置來實(shí)現(xiàn)該方法。該裝置在實(shí)際應(yīng)用于切割晶圓時(shí)，能夠有效的提高晶圓切割質(zhì)量，得到更小的切縫。相信在不久的將來，該裝置會(huì)生產(chǎn)實(shí)踐中被廣泛應(yīng)用。
　　本論文所做的創(chuàng)新工作如下：
　　(1)提出切割之前可以在預(yù)加工處左右兩邊劃出對(duì)稱且平行的凹槽來阻隔正式切割時(shí)向切縫兩邊的熱傳導(dǎo)，減小熱影響區(qū)和切割熱應(yīng)力，從而形成更窄的切縫，提高切割質(zhì)量。
　　(2)提出了兩種能

3、夠?qū)崿F(xiàn)這一切割方法的技術(shù)方案，并對(duì)兩種技術(shù)方案進(jìn)行分析和比較。完成了基于這一方法的激光切割裝置總體設(shè)計(jì)。
　　(3)分析了實(shí)現(xiàn)技術(shù)方案所要解決的問題。并針對(duì)這些問題完成了切割裝置中的核心部件（激光器、平移臺(tái)及其控制器、聚焦透鏡）的選型。分析了聚焦光束特性，設(shè)計(jì)了切割裝置各部件的裝配結(jié)構(gòu)件。
　　(4)對(duì)雙光束微距微調(diào)切割裝置進(jìn)行了優(yōu)化，利用熟知的器件為切割裝置設(shè)計(jì)添加了必要的調(diào)焦和對(duì)齊焦點(diǎn)位置的功能，并針對(duì)調(diào)焦功能進(jìn)行了MF