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，激光切割的材料去除機理決定很難完全消除熱影響區(qū)。如果熱影響區(qū)過大會嚴重影響芯片的性能。
　　本論文針對如何提高355nm激光對晶圓等易碎材料的切割質(zhì)量進行了研究。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)計出一整套裝置來實現(xiàn)該方法。該裝置在實際應(yīng)用于切割晶圓時，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，該裝置會生產(chǎn)實踐中被廣泛應(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稱且平行的凹槽來阻隔正式切割時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，并對兩種技術(shù)方案進行分析和比較。完成了基于這一方法的激光切割裝置總體設(shè)計。
　　(3)分析了實現(xiàn)技術(shù)方案所要解決的問題。并針對這些問題完成了切割裝置中的核心部件（激光器、平移臺及其控制器、聚焦透鏡）的選型。分析了聚焦光束特性，設(shè)計了切割裝置各部件的裝配結(jié)構(gòu)件。
　　(4)對雙光束微距微調(diào)切割裝置進行了優(yōu)化，利用熟知的器件為切割裝置設(shè)計添加了必要的調(diào)焦和對齊焦點位置的功能，并針對調(diào)焦功能進行了MF