【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本申請涉及半導(dǎo)體加工，具體涉及一種晶錠分片裝置、方法及系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
1、晶錠(ingot)是由多晶或單晶硅形成的圓柱體，它是制造晶片的原材料。在半導(dǎo)體加工中，需要先對晶錠進(jìn)行分片，從而得到晶片以進(jìn)行后續(xù)加工(如刻蝕電路)。
2、但隨著半導(dǎo)體技術(shù)的不斷發(fā)展，尤其是以碳化硅(sic)為代表的第三代半導(dǎo)體高速發(fā)展。考慮到碳化硅具有高擊穿電場、高熱導(dǎo)率，以及明顯高于其他半導(dǎo)體材料的電子飽和速率和極強的抗輻射能力，成為制作高溫、高頻和大功率電子組件的新選擇，但同樣也因為其超高的硬度，導(dǎo)致其加工困難。
3、由此，如何實現(xiàn)晶錠(尤其是碳化硅晶錠)高效的分片是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的技術(shù)問題。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、有鑒于此，本申請實施例提供了一種晶錠分片裝置、方法及系統(tǒng)，本申請通過激光剝離技術(shù)，為晶錠提供合適的剝離光斑從而實現(xiàn)晶錠的分片。
2、第一方面，本申請?zhí)峁┮环N晶錠分片裝置，晶錠分片裝置包括：激光器、激光調(diào)制模塊以及晶錠載臺，其中，激光調(diào)制模塊用于將激光器產(chǎn)生的激光調(diào)制為線性平頂光束并聚焦在晶錠載臺上的待加工晶錠內(nèi)部，晶錠載臺用于承載并移動待加工晶錠。激光調(diào)制模塊包括沿激光器輸出光路依次設(shè)置的擴束模組、平頂光整形模組、線性整形模組以及聚焦物鏡。擴束模組以及平頂光整形模組用于將激光器產(chǎn)生的激光轉(zhuǎn)換為平頂光束，線性整形模組用于將平頂光束轉(zhuǎn)換為線性平頂光束，聚焦物鏡正對待加工晶錠設(shè)置并用于將線性平頂光束的焦平面聚焦在晶錠載臺上的待加工晶錠內(nèi)部，其中，線性平頂光
3、第二方面，本申請?zhí)峁┮环N晶錠分片方法，該方法包括：將待加工晶錠裝載在晶錠載臺上。驅(qū)動激光器發(fā)射激光，其中，激光器產(chǎn)生的激光經(jīng)激光調(diào)制模塊調(diào)制為線性平頂光束，線性平頂光束在焦平面處形成線性光斑，線性光斑呈能量均勻分布的直線形。將線性平頂光束的焦平面聚焦于待加工晶錠內(nèi)部，其中，待加工晶錠在線性光斑所在區(qū)域形成微裂紋。驅(qū)動晶錠載臺攜帶待加工晶錠移動，而在待加工晶錠內(nèi)部形成微裂紋層。基于微裂紋層從待加工晶錠中剝離晶片。
4、第三方面，本申請?zhí)峁┮环N晶錠分片系統(tǒng)，晶錠分片系統(tǒng)包括晶錠分片裝置以及與晶錠分片系統(tǒng)通訊連接的控制器。晶錠分片裝置包括激光器、激光調(diào)制模塊以及晶錠載臺?？刂破饔糜诳刂凭уV分片裝置執(zhí)行第二方面所述的晶錠分片方法。
5、本申請實施例提供了一種晶錠分片裝置、方法及系統(tǒng)，創(chuàng)造性地采用線性平頂光束進(jìn)行晶錠分片，即本申請可以將用于晶錠分片的激光轉(zhuǎn)化為平頂光再轉(zhuǎn)化為線性平頂光束，線性平頂光束在其焦平面形成能量均勻分布的線性光斑?；谇笆龉饩€整形過程，線性平頂光的光斑長度可以為數(shù)十微米，相對于1～2微米的傳統(tǒng)圓形光斑，本申請?zhí)峁┑木€性平頂光束可以具有更大的作業(yè)范圍，從而減少晶錠在切片時的移動路徑與作業(yè)時間，從而顯著提高晶錠分片的作業(yè)效率。
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1.一種晶錠分片裝置，其特征在于，包括：激光器、激光調(diào)制模塊以及晶錠載臺，其中，所述激光調(diào)制模塊用于將所述激光器產(chǎn)生的激光調(diào)制為線性平頂光束并聚焦在所述晶錠載臺上的待加工晶錠內(nèi)部，所述晶錠載臺用于承載并移動待加工晶錠；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶錠分片裝置，其特征在于，所述平頂光整形模組包括光束勻化組件和/或校正組件；所述光束勻化組件用于將所述激光器產(chǎn)生的激光均勻化處理，形成所述平頂光束；所述校正組件用于調(diào)整所述平頂光束的波前形狀。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的晶錠分片裝置，其特征在于，所述光束勻化組件為第一非球面透鏡，所述校正組件為第二非球面透鏡，其中，所述第二非球面透鏡設(shè)置在所述第一非球面透鏡的焦點位置；
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶錠分片裝置，其特征在于，所述聚焦物鏡包括球差補償結(jié)構(gòu)，所述球差補償結(jié)構(gòu)用于補償所述激光調(diào)制模塊的光束球差。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶錠分片裝置，其特征在于，所述線性整形模組包括柱面鏡以及調(diào)節(jié)透鏡，所述調(diào)節(jié)透鏡設(shè)置在所述柱面鏡與所述聚焦物鏡之間；
6.一種晶錠分片方法，其特征在于，包括：>
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的晶錠分片方法，其特征在于，所述驅(qū)動所述晶錠載臺攜帶所述待加工晶錠移動，包括：
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的晶錠分片方法，其特征在于，所述方法還包括：
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的晶錠分片方法，其特征在于，所述將所述線性平頂光束的焦平面聚焦于所述待加工晶錠內(nèi)部，包括：
10.一種晶錠分片系統(tǒng)，其特征在于，所述晶錠分片系統(tǒng)包括：
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種晶錠分片裝置，其特征在于，包括：激光器、激光調(diào)制模塊以及晶錠載臺，其中，所述激光調(diào)制模塊用于將所述激光器產(chǎn)生的激光調(diào)制為線性平頂光束并聚焦在所述晶錠載臺上的待加工晶錠內(nèi)部，所述晶錠載臺用于承載并移動待加工晶錠；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶錠分片裝置，其特征在于，所述平頂光整形模組包括光束勻化組件和/或校正組件；所述光束勻化組件用于將所述激光器產(chǎn)生的激光均勻化處理，形成所述平頂光束；所述校正組件用于調(diào)整所述平頂光束的波前形狀。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的晶錠分片裝置，其特征在于，所述光束勻化組件為第一非球面透鏡，所述校正組件為第二非球面透鏡，其中，所述第二非球面透鏡設(shè)置在所述第一非球面透鏡的焦點位置；
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶錠分片裝置，其...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：李濤，金賢敏，魏志猛，史長坤，
申請(專利權(quán))人：無錫光子芯片聯(lián)合研究中心，
類型：發(fā)明
國別省市：
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