CN108581250A - 晶圆片侧面激光打码装置及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种晶圆片侧面激光打码装置及其使用方法，该装置包括真空吸附平台、激光器、激光头、第一移动载体、第二移动载体、控制装置；所述真空吸附平台与所述激光头间隔一段距离设置；所述激光头设置于所述第一移动载体上并与所述激光器连接；所述第一移动载体与所述激光头滑动连接，所述第一移动载体与所述第二移动载体滑动连接，所述第二移动载体设置于一放置平台上并与所述放置平台滑动连接；所述第一移动载体及第二移动载体均与所述控制装置连接，所述控制装置控制所述第一移动载体及第二移动载体滑动；所述真空吸附平台用于放置和固定晶圆片。应用本技术方案可实现对晶圆片制备及后续芯片制作过程的全流程质量跟踪和监控。

Description

晶圆片侧面激光打码装置及其使用方法

技术领域

本发明涉及激光打码领域，具体是指一种晶圆片侧面激光打码装置及其使用方法。

背景技术

单晶硅、单晶碳化硅、蓝宝石等材料的晶圆片因其具有良好的物理、化学和光电性能而被广泛应用于LED衬底、微电子器件和半导体器件等领域。在这些应用中，首先要制备符合要求的晶圆片，然后在晶圆表面制备所设计的电路形成芯片。为了对晶圆片进行数量统计、识别和质量监控，通常需要在晶圆表面打码进行标识。目前主要是在抛光好的晶圆表面边缘进行打码，用于后续芯片制备过程中对产品质量的跟踪与监控。而在前期晶圆制备过程中，晶圆表面需要经过研磨和抛光等加工工序，导致无法在晶圆表面打码。因此，目前没法实现对线切后晶圆的制备过程通过打码方式对其进行跟踪与监控。然而，要实现对晶圆加工和芯片制备全流程的打码跟踪与监控，必须采用一种新的打码方式。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术中的不足，提供一种晶圆片侧面激光打码装置及其使用方法，实现对晶圆片制备及后续芯片制作过程的全流程质量跟踪和监控。

为了解决上述的一些技术问题，本发明提供了一种晶圆片侧面激光打码装置，包括真空吸附平台、激光器、激光头、第一移动载体、第二移动载体、控制装置；所述真空吸附平台与所述激光头间隔一段距离设置；所述激光头设置于所述第一移动载体上并通过光纤连接线与所述激光器连接；所述第一移动载体与所述激光头在第一方向上滑动连接，所述第一移动载体与所述第二移动载体在第二方向上滑动连接，所述第二移动载体设置于一放置平台上并与所述放置平台在第三方向上滑动连接；所述第一移动载体及第二移动载体均与所述控制装置连接，所述控制装置控制所述第一移动载体及第二移动载体滑动；所述真空吸附平台用于放置和固定晶圆片。

在一较佳的实施例中，所述第一移动载体上设置有第一导轨，所述激光头在所述第一导轨上与所述第一移动载体滑动连接；所述第二移动载体上设置有第二导轨，所述第一移动载体在所述第二导轨上与所述第二移动载体滑动连接。

在一较佳的实施例中，所述第一方向、第二方向、第三方向两两互相垂直。

本发明还提供了一种晶圆片侧面激光打码方法，采用了上述的晶圆片侧面激光打码装置，包括以下步骤：

步骤一：真空吸附平台上吸附所述晶圆片，所述晶圆片所在平面与所述真空吸附平台平行；

步骤二：控制装置控制第一移动载体移动或第二移动载体移动或第一移动载体与第二移动载体同时移动，使所述激光头正对着所述真空吸附平台上的晶圆片，保证所述激光头导出的激光垂直照射于所述真空吸附平台上；

步骤三：根据晶圆片的构成材料及刻制在晶圆片侧面上的特定的码图案的尺寸，设置激光加工参数；包括激光波长、重复频率、激光功率、脉冲宽度、激光扫描速度；

步骤四：控制装置生成标记所述晶圆片的特定的码图案；所述码图案的面积小于所述晶圆片的侧面面积；

步骤五：激光器发射出激光经由光纤连接线从所述激光头导出后垂直照射到晶圆片的侧面，激光的焦点正好位于晶圆片的侧面；通过控制装置和移动载体使激光在晶圆侧面内移动并烧蚀出特定的码图案。

相较于现有技术，本发明的技术方案具备以下有益效果：

本发明提供了一种晶圆片侧面激光打码装置及其使用方法，代替了传统的晶圆表面激光打码方法，当晶圆从晶棒上切割下后，如果直接在晶圆表面打码，在后续的研磨、抛光等加工工序中会对晶圆表面打码图案造成破坏，导致图案无法被识别，本发明完全可以避免该问题，可实现对晶圆制备及后续芯片制作过程的全流程质量跟踪和监控。

附图说明

图1为本发明优选实施例中晶圆片侧面激光打码装置结构示意图；

图2为本发明优选实施例中根据晶圆片的侧面尺寸设计的一个条形码；

图3为本发明优选实施例中完成激光打码后的晶圆片示意图。

图4为本发明优选实施例中激光在晶圆的侧面上刻蚀出的条形码的显微镜照片。

具体实施方式

下文结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。

一种晶圆片侧面激光打码装置，参考图1，包括真空吸附平台1、激光器5、激光头3、第一移动载体41、第二移动载体42、控制装置6；所述真空吸附平台1与所述激光头3间隔一段距离设置；所述激光头3设置于所述第一移动载体41上并通过光纤连接线与所述激光器5连接；所述第一移动载体41与所述激光头3在第一方向上滑动连接，所述第一移动载体41与所述第二移动载体42在第二方向上滑动连接，所述第二移动载体42设置于一放置平台上并与所述放置平台在第三方向上滑动连接；所述第一方向、第二方向、第三方向两两互相垂直；所述第一移动载体41及第二移动载体42均与所述控制装置6连接，所述控制装置6控制所述第一移动载体41及第二移动载体42滑动；所述真空吸附平台1用于放置和固定晶圆片2。

具体来说，所述第一移动载体41上设置有第一导轨411，所述激光头3在所述第一导轨411上与所述第一移动载体41滑动连接；所述第二移动载体42上设置有第二导轨421，所述第一移动载体41在所述第二导轨421上与所述第二移动载体42滑动连接。

下面介绍利用上述晶圆片侧面激光打码装置的使用方法，在本实施例中，所述晶圆片2采用的是四英寸蓝宝石晶圆，具体包括以下步骤：

步骤一：真空吸附平台1上吸附所述晶圆片2，所述晶圆片2所在平面与所述真空吸附平台1平行。

步骤二：控制装置6控制第一移动载体41移动或第二移动载体42移动或第一移动载体41与第二移动载体42同时移动，使所述激光头3正对着所述真空吸附平台1上的晶圆片2，保证所述激光头3导出的激光垂直照射于所述真空吸附平台1上。

步骤三：根据晶圆片2的构成材料及刻制在晶圆片2侧面的特定的码图案的尺寸，设置激光加工参数；包括激光波长、重复频率、激光功率、脉冲宽度、激光扫描速度；在本实施例中，设定激光波长355nm，重复频率20kHz，激光功率3W，脉冲宽度15ns，激光扫描速度30mm/s；还可以使用其他参数，不能以此限定本发明的保护范围。

步骤四：控制装置6生成标记所述晶圆片2的特定的码图案，参考图2；所述码图案的面积小于所述晶圆片2的侧面面积，参考图3；所述晶圆片2的侧面长度及高度分别为30.7mm和648.5μm，故设定所述码图案的尺寸为26mm×0.65mm。

步骤五：激光器5发射出激光经由光纤连接线从所述激光头3导出后垂直照射到晶圆片2的侧面，激光的焦点正好位于晶圆片2的侧面；通过控制装置和移动载体使激光在晶圆侧面内移动并烧蚀出特定的码图案，如图4所示。

具体来说，晶圆的材料可以是单晶硅、单晶碳化硅、蓝宝石等其他晶圆材料，不能以此限定本发明的保护范围。

本发明提供了一种晶圆片侧面激光打码装置及其使用方法，代替了传统的晶圆表面激光打码方法，当晶圆从晶棒上切割下后，如果直接在晶圆表面打码，在后续的研磨、抛光等加工工序中会对晶圆表面打码图案造成破坏，导致图案无法被识别，本发明完全可以避免该问题，可实现对晶圆制备及后续芯片制作过程的全流程质量跟踪和监控。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的设计构思并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均属于侵犯本发明保护范围的行为。

Claims (4)

1.一种晶圆片侧面激光打码装置，其特征在于包括真空吸附平台、激光器、激光头、第一移动载体、第二移动载体、控制装置；所述真空吸附平台与所述激光头间隔一段距离设置；所述激光头设置于所述第一移动载体上并通过光纤连接线与所述激光器连接；所述第一移动载体与所述激光头在第一方向上滑动连接，所述第一移动载体与所述第二移动载体在第二方向上滑动连接，所述第二移动载体设置于一放置平台上并与所述放置平台在第三方向上滑动连接；所述第一移动载体及第二移动载体均与所述控制装置连接，所述控制装置控制所述第一移动载体及第二移动载体滑动；所述真空吸附平台用于放置和固定晶圆片。

2.根据权利要求1所述的晶圆片侧面激光打码装置，其特征在于，所述第一移动载体上设置有第一导轨，所述激光头在所述第一导轨上与所述第一移动载体滑动连接；所述第二移动载体上设置有第二导轨，所述第一移动载体在所述第二导轨上与所述第二移动载体滑动连接。

3.根据权利要求1所述的晶圆片侧面激光打码装置，其特征在于，所述第一方向、第二方向、第三方向两两互相垂直。

4.一种晶圆片侧面激光打码方法，其特征在于采用了上述权利要求1所述的晶圆片侧面激光打码装置，包括以下步骤：

步骤一：真空吸附平台上吸附所述晶圆片，所述晶圆片所在平面与所述真空吸附平台平行；

步骤二：控制装置控制第一移动载体移动或第二移动载体移动或第一移动载体与第二移动载体同时移动，使所述激光头正对着所述真空吸附平台上的晶圆片，保证所述激光头导出的激光垂直照射于所述真空吸附平台上；

步骤三：根据晶圆片的构成材料及刻制在晶圆片侧面的特定的码图案的尺寸，设置激光加工参数；包括激光波长、重复频率、激光功率、脉冲宽度、激光扫描速度；

步骤四：控制装置生成标记所述晶圆片的特定的码图案；所述码图案的面积小于所述晶圆片的侧面面积；

步骤五：激光器发射出激光经由光纤连接线从所述激光头导出后垂直照射到晶圆片的侧面，激光的焦点正好位于晶圆片的侧面；通过控制装置和移动载体使激光在晶圆侧面内移动并烧蚀出特定的码图案。