CN104889577A - 一种平面光波导分路器晶圆激光切割工艺 - Google Patents

一种平面光波导分路器晶圆激光切割工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种平面光波导分路器晶圆激光切割工艺，其适用于石英基板平面光波导分路器的制造，其包括以下工艺步骤：1)版图设计：根据照激光切割工艺的特点设计定位标记，并按照激光切割的工艺特点进行晶圆中芯片的排版布局；2)激光切割：采用激光加工的方法通过定位标记将石英基板加工形成多个层面不同高度的切割线；3)裂片：通过裂片方法，将晶圆基板沿切割线掰开，即将晶圆切割成芯片。上述平面光波导分路器晶圆激光切割工艺采用激光切割的方法进行石英基板芯片的切割，与传统的机械切割加工方法相比，不仅大大提高了每张晶圆中芯片的数量，而且提高了晶圆切割加工的良率和质量，并降低了晶圆切割加工的成本和测试的成本。

Description

一种平面光波导分路器晶圆激光切割工艺
技术领域
本发明属于半导体芯片制造技术，尤其涉及一种平面光波导分路器晶圆激光切割工艺。
背景技术
平面波导型光分路器(PLCSplitter)是一种基于石英基板的集成波导光功率分配器件，具有体积小，工作波长范围宽，可靠性高，分光均匀性好等特点，特别适用于无源光网络(EPON，BPON，GPON等)中连接局端和终端设备并实现光信号的分路。目前，现有的平面波导型光分路器晶圆在切割过程中，大多采用金刚石砂轮或树脂刀线切割等机械的方式，该种机械的切割方式存在如下缺点：
1)切割后的平面波导型光分路器的切割面极易产生崩边，影响产品的质量和产能；
2)因采用机械刀进行切割，平面波导型光分路器晶圆上相邻的两个平面波导型光分路器之间要留有较宽的切割道，严重影响产品的产能。
发明内容
本发明的目的在于提供一种平面光波导分路器晶圆激光切割工艺，该切割工艺能够大大提高平面波导型光分路器晶圆的产能，保证了产品的质量，以解决现有技术中平面波导型光分路器晶圆采用机械式切割存在的上述问题。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种平面光波导分路器晶圆激光切割工艺，其包括以下工艺步骤：
1)版图设计：根据照激光切割工艺的特点设计定位标记，并按照激光切割的工艺特点进行晶圆中芯片的排版布局；
2)激光切割：采用激光加工的方法通过定位标记将石英基板加工形成多个层面不同高度的由若干个切割点组成的切割线；
3)裂片：通过裂片方法，将晶圆基板沿切割线掰开，即将晶圆切割成芯片。
特别地，所述步骤1)中的定位标记为设置于相邻两个芯片之间的标记槽，所述标记槽的宽度为：8～12μm。
特别地，所述步骤1)的定位标记为设置于各个芯片四角的标记点。
特别地，所述标记点为圆形、方形、椭圆形、三角形的任一种或几种组合。
特别地，所述步骤2)中的采用皮秒激光器，所述皮秒激光器的激光束的波长为：1064nm，激光束的功率为：4～6W，激光束距离平面光波导分路器晶圆的切割面的聚焦距离为：4～6㎜，激光束的移动速率为：450～550㎜/s。
特别地，所述步骤2)中石英基板上位于最底部的切割线与石英基板底部的距离为7～13μm。
本发明的有益效果为，与现有技术相比所述平面光波导分路器晶圆激光切割工艺根据激光切割工艺优化了晶圆中芯片的排版布局，采用激光切割的方法进行石英基板芯片的切割，与传统的机械切割加工方法相比，不仅大大提高了每张晶圆中芯片的数量，而且提高了晶圆切割加工的良率和质量，并降低了晶圆切割加工的成本和测试的成本。
附图说明
图1是本发明平面光波导分路器晶圆激光切割工艺中晶圆切割后的状态图；
图2是本发明平面光波导分路器晶圆激光切割工艺中整个晶圆的切割排版图；
图3是本发明平面光波导分路器晶圆激光切割工艺中切割排版图的局部放大图。
图中：
1、平面光波导分路器； 2、标记槽； 3、石英基板； 4、切割线。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
实施例一：
请参阅图1和图2所示，本实施例中，一种平面光波导分路器晶圆激光切割工艺，其包括以下工艺步骤：
1)版图设计：根据照激光切割工艺的特点在石英基板集成光电子晶圆标示若干个标记槽2，所述标记槽2的宽度为：8μm，并按照激光切割的工艺特点进行晶圆中平面光波导分路器1的排版布局；
2)激光切割：采用激光加工的方法通过标记槽2将石英基板3加工形成多个层面不同高度的由若干个切割点组成的切割线4，石英基板3上位于最底部的切割线4与石英基板3底部的距离为7μm；激光加工采用皮秒激光器，所述皮秒激光器的激光束的波长为：1064nm，激光束的功率为：4W，激光束距离平面光波导分路器晶圆的切割面的聚焦距离为：4㎜，激光束的移动速率为：450㎜/s。
3)裂片：通过手工将平面光波导分路器晶圆沿切割线4掰开，即完成平面光波导分路器晶圆的切割。
实施例二：
请参阅图1和图2所示，本实施例中，一种平面光波导分路器晶圆激光切割工艺，其包括以下工艺步骤：
1)版图设计：根据照激光切割工艺的特点在石英基板集成光电子晶圆标示若干个标记槽2，所述标记槽2的宽度为：10μm，并按照激光切割的工艺特点进行晶圆中平面光波导分路器1的排版布局；
2)激光切割：采用激光加工的方法通过标记槽2将石英基板3加工形成多个层面不同高度的由若干个切割点组成的切割线4，石英基板3上位于最底部的切割线4与石英基板3底部的距离为10μm；激光加工采用皮秒激光器，所述皮秒激光器的激光束的波长为：1064nm，激光束的功率为：5W，激光束距离平面光波导分路器晶圆的切割面的聚焦距离为：5㎜，激光束的移动速率为：500㎜/s。
3)裂片：通过手工将平面光波导分路器晶圆沿切割线4掰开，即完成平面光波导分路器晶圆的切割。
实施例三：
请参阅图1和图2所示，本实施例中，本实施例中，一种平面光波导分路器晶圆激光切割工艺，其包括以下工艺步骤：
1)版图设计：根据照激光切割工艺的特点在石英基板集成光电子晶圆标示若干个标记槽2，所述标记槽2的宽度为：12μm，并按照激光切割的工艺特点进行晶圆中平面光波导分路器1的排版布局；
2)激光切割：采用激光加工的方法通过标记槽2将石英基板3加工形成多个层面不同高度的由若干个切割点组成的切割线4，石英基板3上位于最底部的切割线4与石英基板3底部的距离为13μm；激光加工采用皮秒激光器，所述皮秒激光器的激光束的波长为：1064nm，激光束的功率为：6W，激光束距离平面光波导分路器晶圆的切割面的聚焦距离为：6㎜，激光束的移动速率为：550㎜/s。
3)裂片：通过手工将平面光波导分路器晶圆沿切割线4掰开，即完成平面光波导分路器晶圆的切割。
以上实施例只是阐述了本发明的基本原理和特性，本发明不受上述事例限制，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还有各种变化和改变，这些变化和改变都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.一种平面光波导分路器晶圆激光切割工艺，其特征在于：其包括以下工艺步骤：
1)版图设计：根据照激光切割工艺的特点设计定位标记，并按照激光切割的工艺特点进行晶圆中芯片的排版布局；
2)激光切割：采用激光加工的方法通过定位标记将石英基板加工形成多个层面不同高度的由若干个切割点组成的切割线；
3)裂片：通过裂片方法，将晶圆基板沿切割线掰开，即将晶圆切割成芯片。
2.根据权利要求1所述的平面光波导分路器晶圆激光切割工艺，其特征在于，所述步骤1)中的定位标记为设置于相邻两个芯片之间的标记槽，所述标记槽的宽度为：8～12μm。
3.根据权利要求1所述的平面光波导分路器晶圆激光切割工艺，其特征在于，所述步骤1)的定位标记为设置于各个芯片四角的标记点。
4.根据权利要求3所述的平面光波导分路器晶圆激光切割工艺，其特征在于，所述标记点为圆形、方形、椭圆形、三角形的任一种或几种组合。
5.根据权利要求1所述的平面光波导分路器晶圆激光切割工艺，其特征在于，所述步骤2)中的采用皮秒激光器，所述皮秒激光器的激光束的波长为：1064nm，激光束的功率为：4～6W，激光束距离平面光波导分路器晶圆的切割面的聚焦距离为：4～6㎜，激光束的移动速率为：450～550㎜/s。
6.根据权利要求1所述的平面光波导分路器晶圆激光切割工艺，其特征在于，所述步骤2)中石英基板上位于最底部的切割线与石英基板底部的距离为7～13μm。
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