CN113226632A - 用于切割半导体结构的激光系统及其操作方法 - Google Patents

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陈鹏
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Abstract

公开了一种用于切割半导体结构的激光系统。激光系统包括激光源和激光能量调整单元。激光源被配置为生成激光。激光能量调整单元可移动地设置在激光源和半导体结构之间的激光光路上。基于激光源聚焦在半导体结构的具有第一材料的第一预设区域上的第一确定，将激光能量调整单元移动到激光源和半导体结构之间的激光光路。

Description

用于切割半导体结构的激光系统及其操作方法
技术领域
本公开涉及用于切割半导体结构的激光系统及其操作方法。
背景技术
在半导体制造中，切割晶圆或半导体结构以分离形成集成电路的管芯。切割晶圆的常用方法包括机械锯切和激光切割。机械锯切方法通常包括采用划片机来机械地分离晶圆中的不同管芯。激光切割方法通常包括引导超短、脉冲的高功率激光输出通过光学器件。机械锯切和激光切割也可以组合以分离管芯。切割工艺可以产生单个的电路芯片，其被进一步封装以形成期望的电路。
发明内容
本文公开了用于切割半导体结构的激光系统及操作方法。
在一个方面，公开了一种用于切割半导体结构的激光系统。所述激光系统包括激光源和激光能量调整单元。激光源被配置为生成激光。激光能量调整单元可移动地设置在激光源和半导体结构之间的激光光路上。基于激光源聚焦在半导体结构的具有第一材料的第一预设区域上的第一确定，将激光能量调整单元移动到激光源和半导体结构之间的激光光路。
在另一方面，公开了一种用于切割半导体结构的激光系统。所述激光系统包括激光源、分光器和激光能量调整单元。激光源被配置为生成激光。分光器将激光源分光为多个分光激光源，并且多个分光激光源包括第一分光激光源和第二分光激光源。激光能量调整单元可移动地设置在第一分光激光源和半导体结构之间的第一激光光路上。第一分光激光源生成沿着第一轨迹照射在半导体结构上的第一切割能量，第二分光激光源生成沿着平行于第一轨迹的第二轨迹照射在半导体结构上的第二切割能量，并且第一轨迹和第二轨迹位于切割道中。沿第一轨迹照射在半导体结构上的第一切割能量是可调整的。
在又一方面，公开了一种用于切割晶圆的方法。由激光源沿着切割道在晶圆上形成沟槽。当沿着切割道切割晶圆时，激光源的输出能量保持相同，并且当沿着切割道切割晶圆时，照射在晶圆上的切割能量是可调整的。沿着具有由激光源形成的沟槽的切割道在晶圆上执行机械切割。
附图说明
并入本文并形成说明书的一部分的附图示出了本公开的各方面，并且与说明书一起进一步用于解释本公开并且使得相关领域的技术人员能够实施和使用本公开。
图1示出了根据本公开的一些实施方式的用于切割半导体结构的示例性激光系统的示意图。
图2示出了根据本公开的一些实施方式的形成在半导体结构上的示例性切割道的俯视图。
图3示出了根据本公开的一些实施方式的形成在半导体结构上的示例性切割道的横截面。
图4示出了根据本公开的一些实施方式的扫描电子显微镜图像，其示出了形成在半导体结构上的示例性切割道的横截面。
图5示出了根据本公开的一些实施方式的用于切割半导体结构的另一示例性激光系统的示图。
图6示出了根据本公开的一些实施方式的形成在半导体结构上的示例性切割道的俯视图。
图7示出了根据本公开的一些实施方式的用于切割半导体结构的又一示例性激光系统的示图。
图8示出了根据本公开的一些实施方式的形成在半导体结构上的示例性切割道的俯视图。
图9示出了根据本公开的一些方面的用于切割晶圆的方法的流程图。
图10示出了根据本公开的一些实施方式的示例性主机设备的示意图。
将参考附图描述本公开。
具体实施方式
尽管讨论了具体的配置和布置，但应该理解，这仅仅是为了说明的目的而进行的。因此，在不脱离本公开的范围的情况下，可以使用其他配置和布置。此外，本公开还可以用于各种其他应用。如本公开中描述的功能和结构特征可以彼此并且以未在附图中具体示出的方式组合、调整和修改，使得这些组合、调整和修改在本公开的范围内。
通常，可以至少部分地从上下文中的用法理解术语。例如，至少部分取决于上下文，如本文中所使用的术语“一个或多个”可以用于以单数意义描述任何特征、结构或特性，或者可以用于以复数意义描述特征、结构或特性的组合。类似地，至少部分取决于上下文，诸如“一”、“一个”或“该”等术语同样可以被理解为表达单数用法或表达复数用法。另外，术语“基于”可以被理解为不一定旨在传达排他性的因素集合，而是可以允许存在不一定明确描述的其他因素，这同样至少部分地取决于上下文。
执行激光开槽工艺以去除切割道或称为切割通道上的金属或其他复合材料，并确保后续机械切割的物理切割环境的一致性。激光开槽工艺可以减少由芯片破裂所引起的可靠性问题，并提高集成电路的封装成品率。
图1示出了根据本公开的一些实施方式的用于切割半导体结构102的示例性激光系统100的示意图。激光系统100包括激光源104和聚焦单元108。激光源104可以是任何适当类型的激光源，包括但不限于光纤激光器、固态激光器、气体激光器和半导体激光器。激光源104可以被配置为生成包括任何适当波长的一个或一系列脉冲激光的激光束106，所述适当波长应当是不被半导体结构102强烈吸收或反射的可渗透波长(permeablewavelength)。在硅晶圆切割的情况下，波长可以长于1μm以实现内部激光烧蚀，充分利用激光能量并且避免当聚焦的激光束在半导体结构102内部产生切割轨迹时对晶圆上部的任何损坏。
在一些实施方式中，由激光源104生成的激光束106可以具有单个波长或多个波长，例如两个或三个不同波长。可以分别地、同时地或交替地生成具有不同波长的激光束106。在一些实施方式中，由激光源104生成的激光束106的波长可以长于1μm。在一些实施方式中，激光源104的输出频率在10kHz和1000kHz之间。在一些实施方式中，激光源104的平均输出功率在5W和500W之间。应当理解，上面公开的激光束106和激光源104的参数仅用于说明性目的而不是用于限制。
聚焦单元108可以光学耦合到激光源104以基于由激光源104生成的一系列脉冲激光而在半导体结构102上提供一系列经聚焦的激光光斑。例如，一系列脉冲激光可以在焦平面上的水平位置处形成一系列经聚焦的激光光斑。在一些实施方式中，聚焦单元108可以操作地耦合到控制器并且从控制器接收控制信号和指令。在一些实施方式中，聚焦单元108还可以包括任何其他适当的扫描单元、扫描镜和扫描折射光学器件。
聚焦单元108可以被配置为聚焦每个激光束106以形成一系列经聚焦的激光光斑。在一些实施方式中，聚焦单元108可以包括一个或多个聚焦透镜，通过所述一个或多个聚焦透镜在沿着z轴(例如，垂直方向)的所期望位置处确定激光束106的焦平面。在一些实施方式中，一个或多个聚焦透镜电气地且机械地耦合到控制器以控制一个或多个聚焦透镜的布置(例如，取向和其间的距离)以允许激光束106的焦平面位于沿z轴的所期望位置处。一系列经聚焦的激光光斑可以形成在焦平面上，从而在半导体结构102中形成烧蚀结构110。
在一些实施方式中，每个经聚焦的激光光斑的尺寸在0.2μm和5μm之间，例如0.2μm、0.5μm、1μm、2μm、3μm、4μm、5μm、由这些值中的任何一个作为下限界定的任何范围、或在由这些值中的任何两个限定的任何范围中。每个经聚焦的激光光斑的形状例如可以包括圆形、矩形、正方形、不规则形状或任何适当的形状。在一些实施方式中，每个经聚焦的激光光斑具有直径在1μm与5μm之间的基本上圆形的形状。应当理解，一系列经聚焦的激光光斑的尺寸可以基本上相同或不同。通过将激光束106的光束聚焦成经聚焦的激光光斑，能量密度可以显著增加。
图2示出了根据本公开的一些实施方式的形成在半导体结构202上的示例性切割道204的俯视图200。图3示出了根据本公开的一些实施方式的形成在半导体结构202上的切割道204的横截面300。为了更好地解释本公开，将一起描述图2中的切割道204的俯视图200和图3中的切割道204的横截面300。在一些实施方式中，半导体结构202可以是晶圆。在一些实施方式中，半导体结构202上的芯片由密封环206环绕，并且切割道204用于在不损坏密封环206的情况下切割半导体结构202。在一些实施方式中，密封环206可以包括金属材料。
当执行激光切割时，多个激光源可以生成多个切割激光能量，并且切割能量可以依次照射在半导体结构202上。如图2所示，激光切割轨迹208可以包括由多个激光源依次执行的多个激光轨迹。应理解，可以基于切割系统的不同设计而同时将多个激光源施加在半导体结构202上。通过控制图1中的激光源104和聚焦单元108的移动，可以将激光切割轨迹208限制在切割道204的范围内，而不损坏密封环206。
在一些实施方式中，激光切割轨迹208可以由激光轨迹302、304、306、308和310形成，如图3所示。在一些实施方式中，激光轨迹302和304可以由具有相同能量的两个激光源形成。在一些实施方式中，激光轨迹302和304可以由具有不同能量的两个激光源形成。在一些实施方式中，激光轨迹302和304可以由相同的激光源依次形成。在一些实施方式中，激光轨迹302和304可以由相同的激光源同时形成。在一些实施方式中，激光轨迹302和304可以由被分光器分光的相同激光源同时形成。在一些实施方式中，激光轨迹306和308可以由具有相同能量的两个激光源形成。在一些实施方式中，激光轨迹306和308可以由具有不同能量的两个激光源形成。在一些实施方式中，激光轨迹306和308可以由相同的激光源依次形成。在一些实施方式中，激光轨迹306和308可以由相同的激光源同时形成。在一些实施方式中，激光轨迹306和308可以由被分光器分光的相同激光源同时形成。
在一些实施方式中，激光轨迹310比激光轨迹306和308更深。在一些实施方式中，激光轨迹306和308比激光轨迹302和304更深。如图3所示，多个激光轨迹302、304、306、308和310的组合形成沟槽，并且随后可以沿着具有沟槽的切割道对半导体结构202执行机械切割。
图4示出了根据本公开的一些实施方式的扫描电子显微镜图像400，其示出了形成在半导体结构3202上的切割道204的横截面。由于形成在半导体结构202的不同位置上的材料是不同的，因此切割道204可以沿着具有不同材料的线延伸。例如，半导体结构202是晶圆，并且切割道204可以穿过具有不同金属材料、不同电介质材料或其他材料的多个区域。当使用激光源104来执行激光切割时，切割道204可以具有不同的深度或粗糙的轮廓。
图4中示出了沿着横跨切割道204的线A的横截面402和沿着横跨切割道204的线B的横截面404。横跨切割道204的线A可以位于具有硬金属材料或具有几种不同金属材料的位置，而横跨切割道204的线B可以位于具有软金属材料或非金属材料的位置。如图4所示，横截面402具有粗糙的轮廓，并且横截面402的深度比横截面404的深度浅。
图5示出了根据本公开的一些实施方式的用于切割半导体结构502的激光系统500的示图。激光系统500包括激光源504、激光能量调整单元510、定位单元512和聚焦单元508。激光源504可以是任何适当类型的激光源，包括但不限于光纤激光器、固态激光器、气体激光器和半导体激光器。激光源504可以被配置为生成包括任何适当波长的一系列脉冲激光的激光束506，所述适当波长应当是不被半导体结构502强烈吸收或反射的可渗透波长。
激光能量调整单元510可以可移动地设置在激光源504和半导体结构502之间的激光光路上。提供激光能量调整单元510以减少或削弱激光路径上的激光能量。在一些实施方式中，激光能量调整单元510可以是能够减少由激光源504输出并照射在半导体结构502上的激光能量的滤光器。在一些实施方式中，激光能量调整单元510可以是多个滤光器，并且可以单独地或一起提供滤光器以生成照射在半导体结构502上的梯度过渡切割能量。在一些实施方式中，激光能量调整单元510可以是提供附加激光光路的光学器件。通过提供附加激光光路，延长了激光源504和半导体结构502之间的激光光路。在激光源504输出的激光能量相同的情况下，延长了激光源504和半导体结构502之间的总激光光路，因此削弱了照射在半导体结构502上的激光能量。在一些实施方式中，激光能量调整单元510可以是遮蔽物，例如掩模或光学格栅，其可以阻挡激光束506的一部分以削弱照射在半导体结构502上的激光能量。
定位单元512被配置为将激光能量调整单元510移动到激光光路或将激光能量调整单元510从激光光路移开。在一些实施方式中，定位单元512可以是将激光能量调整单元510旋转地移动到激光光路或将激光能量调整单元510旋转地从激光光路移开的电机。在一些实施方式中，定位单元512可以是可滑动地将激光能量调整单元510移动到激光光路或将激光能量调整单元510可滑动地从激光光路移开的快门机构。
聚焦单元508可以被配置为聚焦激光束506以形成一系列经聚焦的激光光斑。在一些实施方式中，聚焦单元508可以包括一个或多个聚焦透镜，通过所述一个或多个聚焦透镜在沿着z轴(例如，垂直方向)的所期望位置处确定激光束506的焦平面。在一些实施方式中，一个或多个聚焦透镜电气地且机械地耦合到控制器以控制一个或多个聚焦透镜的布置(例如，取向和其间的距离)以允许激光束506的焦平面位于沿着z轴的所期望位置处。可以在焦平面上形成一系列经聚焦的激光光斑，从而在半导体结构502中形成切割沟槽。
图6示出了根据本公开的一些实施方式的形成在半导体结构502上的切割道602的俯视图。在一些实施方式中，半导体结构502的与沿着切割道602的位置相对应的材料可以被预定义并且存储在耦合到激光系统的数据库或主机设备中。在一些实施方式中，可以在半导体结构502上预先标记半导体结构502的与沿着切割道602的位置相对应的材料，并且激光系统可以识别标记。
当激光系统500沿着切割道602移动以执行激光切割操作时，根据半导体结构502的与沿着切割道602的位置相对应的材料的信息，一个或多个激光能量调整单元510可以可选地移动到激光源504和半导体结构502之间的激光光路。
在一些实施方式中，激光系统500可以包括与半导体结构502的不同区域上的不同材料的处理相对应的多个激光能量调整单元510。在一些实施方式中，多个激光能量调整单元510可以包括具有不同透光率的透镜或棱镜。半导体结构502可以包括由多种材料形成的多个区域，并且基于激光源聚焦在半导体结构502的预设区域上的确定，多个激光能量调整单元510中的一个可以移动到激光源504和半导体结构502之间的激光光路。
例如，在一些实施方式中，当存储在数据库中或由半导体结构502上的标记示出的信息指示与位置604相对应的材料是较少金属的材料时，第一激光能量调整单元可以移动到激光源504和半导体结构502之间的激光光路，以减少激光源504输出的激光能量。结果，照射在半导体结构502上的切割能量610是第一激光能量。
在一些实施方式中，当存储在数据库中或由半导体结构502上的标记示出的信息指示与位置606相对应的材料是较多金属的材料时，激光能量调整单元510可以从激光源504和半导体结构502之间的激光光路移开。结果，照射在半导体结构502上的切割能量612是激光源504输出的未被削弱的原始激光能量，并且是高于第一激光能量的第二激光能量。
在一些实施方式中，当存储在数据库中或由半导体结构502上的标记示出的信息指示与位置608相对应的材料是较少金属的材料时，第二激光能量调整单元可以移动到激光源504和半导体结构502之间的激光光路，以减少激光源504输出的激光能量。结果，照射在半导体结构502上的切割能量614是低于第一能量的第三激光能量。
图6所示的实施方式示出了沿切割道602的方向(x轴)的调整。然而，应当理解，激光能量的调整也可以应用于沿y轴的不同激光遍次(如图3所示)，如图7所示。图7示出根据本公开的一些实施方式的用于切割半导体结构702的激光系统700的示图。
激光系统700包括激光源704、分光器720、激光能量调整单元710、定位单元712、第一聚焦单元708和第二聚焦单元718。激光源704可以是任何适当类型的激光源，包括但不限于光纤激光器、固态激光器、气体激光器和半导体激光器。激光源704可以被配置为生成包括任何适当波长的一系列脉冲激光的激光束706，所述适当波长应当是不被半导体结构702强烈吸收或反射的可渗透波长。
分光器720将激光束706分光成第一分光激光束714和第二分光激光束716。分光器720可以包括将激光束706分光成两个或多于两个的光学器件。在一些实施方式中，分光器720可以是由玻璃棱镜制成的立方体。在一些实施方式中，分光器720可以是具有金属涂层或二向色光学涂层的半镀银镜。在一些实施方式中，分光器720可以是二向色反射的棱镜。在一些实施方式中，第一分光激光束714和第二分光激光束716可以具有相同的激光能量。
激光能量调整单元710可以可移动地设置在分光器720和半导体结构702之间的第一激光光路上。提供激光能量调整单元710以减少或削弱第一激光路径上的激光能量。在一些实施方式中，激光能量调整单元710可以是能够减少由分光器720分光并照射在半导体结构702上的第一分光激光束714的激光能量的滤光器。在一些实施方式中，激光能量调整单元710可以是多个滤光器，并且可以单独地或一起提供滤光器以生成照射在半导体结构702上的梯度过渡切割能量。在一些实施方式中，激光能量调整单元710可以是提供附加激光光路的光学器件。通过提供附加激光路径，延长了分光器720和半导体结构702之间的第一激光光路。在激光束714的激光能量相同的情况下，延长了分光器720和半导体结构702之间的总第一激光光路，因此削弱了照射在半导体结构702上的第一切割能量。在一些实施方式中，激光能量调整单元710可以是遮蔽物，例如掩模或光学格栅，其可以阻挡激光束714的一部分以削弱照射在半导体结构702上的第一切割能量。
定位单元712被配置为将激光能量调整单元710移动到第一激光光路或将激光能量调整单元710从第一激光光路移开。在一些实施方式中，定位单元712可以是将激光能量调整单元710旋转地移动到第一激光光路或将激光能量调整单元710旋转地从第一激光光路移开的电机。在一些实施方式中，定位单元712可以是可滑动地将激光能量调整单元710移动到第一激光光路或将激光能量调整单元710可滑动地从第一激光光路移开的快门机构。
聚焦单元708和718可以被配置为聚焦第一分光激光束714和第二分光激光束716以形成一系列经聚焦的激光光斑。在一些实施方式中，聚焦单元708或718可以包括一个或多个聚焦透镜，通过所述一个或多个聚焦透镜在沿着z轴(例如，垂直方向)的所期望位置处确定第一分光激光束714和第二分光激光束716的焦平面。在一些实施方式中，一个或多个聚焦透镜电气地且机械地耦合到控制器以控制一个或多个聚焦透镜的布置(例如，取向和其间的距离)以允许第一分光激光束714和第二分光激光束716的焦平面位于沿着z轴的所期望位置处。可以在焦平面上形成一系列经聚焦的激光光斑，从而在半导体结构702中形成切割沟槽。
图8示出了根据本公开的一些实施方式的形成在半导体结构702上的切割道802的俯视图800。第一沟槽804由第一分光激光束714形成，并且第二沟槽806由第二分光激光束716形成。由于第二分光激光束716生成第二切割能量，并且第二切割能量在没有激光能量调整单元710的情况下照射在半导体结构702上，所以沟槽806由相同的第二切割能量形成。换言之，当激光系统700沿着切割道802移动以执行激光切割操作时，半导体结构702上的沿着沟槽806的第二轨迹的第二分光激光束716的第二切割能量是固定的。当激光系统700沿着切割道802移动以执行激光切割操作时，根据半导体结构702的与沿着切割道802的位置相对应的材料的信息，一个或多个激光能量调整单元710可以可选地移动到分光器720和半导体结构702之间的第一激光光路。
在一些实施方式中，激光系统700可以包括与半导体结构702的不同区域上的不同材料的处理相对应的多个激光能量调整单元710。在一些实施方式中，多个激光能量调整单元710可以包括具有不同透光率的透镜或棱镜。半导体结构702可以包括由多种材料形成的多个区域，并且基于第一分光激光束714聚焦在半导体结构702的预设区域上的确定，多个激光能量调整单元710中的一个可以移动到分光器720和半导体结构702之间的第一激光光路。
例如，在一些实施方式中，当存储在数据库中或由半导体结构702上的标记示出的信息指示与位置808相对应的材料是较少金属的材料时，第一激光能量调整单元可以移动到分光器720和半导体结构702之间的第一激光光路以减少第一分光激光束714的激光能量。结果，在位置808处照射在半导体结构702上的第一切割能量是第一激光能量。
在一些实施方式中，当存储在数据库中或由半导体结构702上的标记示出的信息指示与位置810相对应的材料是较多金属的材料时，激光能量调整单元710可以从分光器720和半导体结构702之间的第一激光光路移开。结果，在位置810处照射在半导体结构702上的第一切割能量是第一分光激光束714的未被削弱的原始激光能量，并且是高于第一激光能量的第二激光能量。
在一些实施方式中，当存储在数据库中或由半导体结构702上的标记示出的信息指示与位置812相对应的材料是较少金属的材料时，第二激光能量调整单元可以移动到分光器720和半导体结构702之间的第一激光光路以减少第一分光激光束714的激光能量。结果，在位置812处照射在半导体结构702上的第一切割能量是低于第一激光能量的第三激光能量。
本公开的实施方式使用激光能量调整单元来改变和控制照射在半导体结构(例如，晶圆)上的最终输出激光束能量。所述激光束可以在激光切割操作期间随时改变照射在半导体结构上的激光能量，因此提高了激光开槽形状的一致性，并且避免了在具有不同材料的不同位置具有不同沟槽深度的问题。
图9示出了根据本公开的一些方面的用于切割晶圆的方法900的流程图。在操作902中，提供激光能量调整单元，其可移动地配备在激光源和晶圆之间的激光光路上。激光能量调整单元(例如，图5中的激光能量调整单元510)可以可移动地设置在激光源和晶圆之间的激光光路上。激光能量调整单元被设置为减少或削弱激光路径上的激光能量。
在操作904中，基于晶圆上的沿着切割道的材料的确定，将激光能量调整单元的位置改变到激光光路或改为远离激光光路。在一些实施方式中，晶圆的与沿着切割道的位置相对应的材料可以被预定义并且存储在耦合到激光系统的数据库或主机设备中。在一些实施方式中，可以在晶圆上预先标记晶圆的与沿着切割道的位置相对应的材料，并且激光系统可以识别标记。当激光系统沿着切割道移动以执行激光切割操作时，根据晶圆的与沿着切割道的位置相对应的材料的信息，一个或多个激光能量调整单元可以可选地移动到激光源和晶圆之间的激光光路。
在操作906中，由激光源沿着切割道在晶圆上形成沟槽。当沿着切割道切割晶圆时，激光源的输出能量保持相同，并且当沿着切割道切割晶圆时，照射在晶圆上的切割能量是可调整的。
在一些实施方式中，可以将激光源分光成第一分光激光源和第二分光激光源。第一分光激光源可以生成第一切割能量，并且第一切割能量可以沿着切割道中的第一轨迹照射在晶圆上，并且第二分光激光源可以生成第二切割能量，并且第二切割能量可以沿着切割道中的平行于第一轨迹的第二轨迹照射在晶圆上。沿第一轨迹照射在晶圆上的第一切割能量是可调整的，并且沿第二轨迹照射在晶圆上的第二切割能量是固定的。第一切割能量和第二切割能量同时照射在晶圆上。
在操作908中，执行机械操作以沿着具有由激光源形成的沟槽的切割道切割晶圆。由于激光能量调整单元用于改变和控制照射在晶圆上的最终输出激光束能量，所以激光束可以在激光切割操作期间随时改变照射在晶圆上的激光能量。因此，提高了激光开槽形状的一致性，并且进一步防止了在具有不同材料的不同位置具有不同沟槽深度的问题。
图10示出了根据本公开的一些实施方式的主机设备1000的示意图。应当理解，本公开中的主机设备1000可以是耦合到激光源和激光能量调整单元的独立设备。在一些实施方式中，主机设备1000可以位于激光源中。在一些实施方式中，主机设备1000可以位于激光能量调整单元中。图10中的位置和连接关系仅用于说明目的，而不是用于限制。
一个或多个主机设备1000可以与图5中的激光系统500或图7中的激光系统700协作以实施图9的方法900。主机设备1100可以包括一个或多个处理器(也被称为中央处理单元或CPU)，例如处理器1004。根据一些实施方式，处理器1004连接到通信基础设施或总线1006。一个或多个处理器1004可以均是GPU。在一些实施方式中，GPU是作为被设计为处理数学密集型应用程序的专用电子电路的处理器。GPU可以具有并行结构，其对于并行处理大数据块(例如，计算机图形应用程序、图像、视频等常用的数学密集型数据)是有效的。
主机设备1000还可以包括用户输入/输出设备1003，例如监视器、键盘、指点设备等，其通过用户输入/输出接口1002与通信基础设施或总线1006通信。主机设备1000还可以包括主存储器或主要存储器1008，例如随机存取存储器(RAM)。主存储器1008可以包括一级或多级高速缓存。根据一些实施方式，主存储器1008中存储有控制逻辑(即，计算机软件)和/或数据。
主机设备1000还可以包括一个或多个辅助存储设备或存储器1010。辅助存储器1010例如可以包括硬盘驱动器1012和/或可移动存储设备或驱动器1014。可移动存储驱动器1014可以是软盘驱动器、磁带驱动器、光盘驱动器、光存储设备、磁带备份设备和/或任何其他存储设备/驱动器。
可移动存储驱动器1014可以与可移动存储单元1018交互。根据一些实施方式，可移动存储单元1018包括计算机可用或可读存储设备，其上存储有计算机软件(控制逻辑)和/或数据。可移动存储单元1018可以是软盘、磁带、光盘、DVD、光存储盘和/或任何其他计算机数据存储设备。可移动存储驱动器1014可以以公知的方式从可移动存储单元1018读取和/或向其写入。
根据一些实施方式，辅助存储器1010可以包括用于允许主机设备1000访问计算机程序和/或其他指令和/或数据的其他装置、手段或其他方法。这样的装置、手段或其他方法例如可以包括可移动存储单元1022和接口1020。可移动存储单元1022和接口1020的示例可以包括程序磁带盒和磁带盒接口(例如在视频游戏设备中找到的)、可移动存储器芯片(例如EPROM或PROM)和相关联的插槽、记忆棒和USB端口、存储卡和相关联的存储卡槽、和/或任何其他可移动存储单元和相关联的接口。
主机设备1000还可以包括通信或网络接口1024。根据一些实施方式，通信接口1124使得主机设备1100能够与远程设备、远程网络、远程实体等(由附图标记1028单独地和共同地指代)的任何组合进行通信和交互。例如，通信接口1024可以允许主机设备1000通过通信路径1026与远程设备1028通信，所述通信路径可以是有线的和/或无线的，并且可以包括LAN、WAN、互联网等的任何组合。控制逻辑和/或数据可以经由通信路径1026往返于主机设备1000进行传送。
此外，通信接口1024使主机设备1000能够与激光源1050和激光能量调整单元1052通信，以控制和协调激光能量调整单元1052在激光源1050与半导体结构之间的移动。在一些实施方式中，主机设备1000可以是通过通信接口1024耦合到激光源1050和激光能量调整单元1052的独立设备。在一些实施方式中，主机设备1000可以位于激光源1050中。在一些实施方式中，主机设备1000可以位于激光能量调整单元1052中。
在一些实施方式中，激光能量调整单元1052可以包括用于通过通信路径1026与其他设备通信的通信接口1024。例如，激光能量调整单元1052可以耦合到激光源1050、主机设备1000或其他设备，以接收移动激光能量调整单元1052并执行激光切割操作的注释。
根据本公开的一个方面，公开了一种用于切割半导体结构的激光系统。所述激光系统包括激光源和激光能量调整单元。激光源被配置为生成激光。激光能量调整单元可移动地设置在激光源和半导体结构之间的激光光路上。基于激光源聚焦在半导体结构的具有第一材料的第一预设区域上的第一确定，将激光能量调整单元移动到激光源和半导体结构之间的激光光路。
在一些实施方式中，基于激光源聚焦在半导体结构的具有第二材料的第二预设区域上的第二确定，将激光能量调整单元从激光光路移开。在一些实施方式中，第一预设区域和第二预设区域沿着半导体结构上的切割道定位。在一些实施方式中，由激光系统照射在第一预设区域上的第一切割能量低于由激光系统照射在第二预设区域上的第二切割能量。在一些实施方式中，当沿着切割道切割半导体结构时，激光源的输出能量保持相同。
在一些实施方式中，定位单元被配置为将激光能量调整单元移动到激光光路以及将激光能量调整单元从激光光路移开。在一些实施方式中，激光能量调整单元包括至少一个滤光器以减少由激光系统照射在第一预设区域上的第一切割能量。在一些实施方式中，至少一个滤光器减少第一切割能量以生成梯度过渡切割能量。在一些实施方式中，激光能量调整单元具有附加激光光路，并且附加激光光路和激光光路组合地设置在激光源和半导体结构之间。在一些实施方式中，激光能量调整单元包括遮蔽物以减少由激光系统照射在第一预设区域上的第一切割能量。
在一些实施方式中，将聚焦单元设置在激光能量调整单元和半导体结构之间以聚焦照射在第一预设区域上的第一切割能量。在一些实施方式中，将聚焦单元设置在激光源和半导体结构之间以聚焦照射在第二预设区域上的第二切割能量。
根据本公开的另一方面，公开了一种用于切割半导体结构的激光系统。所述激光系统包括激光源、分光器和激光能量调整单元。激光源被配置为生成激光。分光器将激光源分光成多个分光激光源，并且多个分光激光源包括第一分光激光源和第二分光激光源。激光能量调整单元可移动地设置在第一分光激光源和半导体结构之间的第一激光光路上。第一分光激光源生成沿着第一轨迹照射在半导体结构上的第一切割能量，第二分光激光源生成沿着平行于第一轨迹的第二轨迹照射在半导体结构上的第二切割能量，并且第一轨迹和第二轨迹位于切割道中。沿第一轨迹照射在半导体结构上的第一切割能量是可调整的。
在一些实施方式中，第一切割能量和第二切割能量同时照射在半导体结构上。在一些实施方式中，沿着第二轨迹照射在半导体结构上的第二切割能量是固定的。在一些实施方式中，基于第一分光激光源聚焦在半导体结构的具有第一材料的第一预设区域上的第一确定，将激光能量调整单元移动到第一分光激光源和半导体结构之间的第一激光光路。
在一些实施方式中，基于第一分光激光源聚焦在半导体结构的具有第二材料的第二预设区域上的第二确定，将激光能量调整单元从第一分光激光源和半导体结构之间的第一激光光路移开。在一些实施方式中，由第一分光激光源照射在第一预设区域上的第一切割能量低于由第一分光激光源照射在第二预设区域上的第一切割能量。在一些实施方式中，定位单元被配置为将激光能量调整单元移动到第一激光光路以及将激光能量调整单元从第一激光光路移开。
在一些实施方式中，激光能量调整单元包括至少一个滤光器以减少由第一分光激光源照射在第一预设区域上的第一切割能量。在一些实施方式中，至少一个滤光器减少第一切割能量以生成梯度过渡切割能量。在一些实施方式中，激光能量调整单元具有附加激光光路，并且附加激光光路和第一激光光路组合地设置在第一分光激光源和半导体结构之间。在一些实施方式中，激光能量调整单元包括遮蔽物以减少由第一分光激光源照射在第一预设区域上的第一切割能量。
在一些实施方式中，将聚焦单元设置在激光能量调整单元和半导体结构之间以聚焦照射在第一预设区域上的第一切割能量。在一些实施方式中，将聚焦单元设置在第一分光激光源和半导体结构之间以聚焦照射在第二预设区域上的第一切割能量。
根据本公开的又一方面，公开了一种用于切割晶圆的方法。由激光源沿着切割道在晶圆上形成沟槽。当沿着切割道切割晶圆时，激光源的输出能量保持相同，并且当沿着切割道切割晶圆时，照射在晶圆上的切割能量是可调整的。沿着具有由激光源形成的沟槽的切割道在晶圆上执行机械切割。
在一些实施方式中，提供激光能量调整单元，其可移动地配备在激光源和晶圆之间的激光光路上，并且基于晶圆上的沿着切割道的材料的确定将激光能量调整单元的位置改变到激光光路或改为远离激光光路。
在一些实施方式中，将激光源分光成多个分光激光源，并且多个分光激光源包括第一分光激光源和第二分光激光源。由第一分光激光源生成的第一切割能量沿着切割道中的第一轨迹照射在晶圆上，并且由第二分光激光源生成的第二切割能量沿着切割道中的平行于第一轨迹的第二轨迹照射在晶圆上。
在一些实施方式中，沿第一轨迹照射在晶圆上的第一切割能量是可调整的，并且沿第二轨迹照射在晶圆上的第二切割能量是固定的。在一些实施方式中，第一切割能量和第二切割能量同时照射在晶圆上。
可以容易地修改特定实施方式的前述描述和/或使其适于各种应用。因此，基于本文呈现的教导和指导，这种适应和修改旨在处于所公开的实施方式的等同方案的含义和范围内。
本公开的广度和范围不应由上述示例性实施方式中的任何一个来限制，而应仅根据所附权利要求及其等同方案来限定。

Claims (30)

1.一种用于切割半导体结构的激光系统，包括：
激光源，被配置为生成激光；以及
激光能量调整单元，可移动地设置在所述激光源和所述半导体结构之间的激光光路上，
其中，基于所述激光源聚焦在所述半导体结构的具有第一材料的第一预设区域上的第一确定，将所述激光能量调整单元移动到所述激光源和所述半导体结构之间的所述激光光路。
2.根据权利要求1所述的激光系统，其中，基于所述激光源聚焦在所见半导体结构的具有第二材料的第二预设区域上的第二确定，将所述激光能量调整单元从所述激光光路移开。
3.根据权利要求2所述的激光系统，其中，所述第一预设区域和所述第二预设区域沿着所述半导体结构上的切割道定位。
4.根据权利要求3所述的激光系统，其中，由所述激光系统照射在所述第一预设区域上的第一切割能量低于由所述激光系统照射在所述第二预设区域上的第二切割能量。
5.根据权利要求3所述的激光系统，其中，当沿着所述切割道切割所述半导体结构时，所述激光源的输出能量保持相同。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的激光系统，还包括：
定位单元，被配置为将所述激光能量调整单元移动到所述激光光路以及将所述激光能量调整单元从所述激光光路移开。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的激光系统，其中，所述激光能量调整单元包括至少一个滤光器以减少由所述激光系统照射在所述第一预设区域上的所述第一切割能量。
8.根据权利要求7所述的激光系统，其中，所述至少一个滤光器减少所述第一切割能量以生成梯度过渡切割能量。
9.根据权利要求1-6中任一项所述的激光系统，其中，所述激光能量调整单元具有附加激光光路，并且所述附加激光光路和所述激光光路组合地设置在所述激光源和所述半导体结构之间。
10.根据权利要求1-6中任一项所述的激光系统，其中，所述激光能量调整单元包括遮蔽物以减少由所述激光系统照射在所述第一预设区域上的所述第一切割能量。
11.根据权利要求1-10中任一项所述的激光系统，还包括：
聚焦单元，设置在所述激光能量调整单元和所述半导体结构之间以聚焦照射在所述第一预设区域上的所述第一切割能量。
12.根据权利要求1-10中任一项所述的激光系统，还包括：
聚焦单元，设置在所述激光源和所述半导体结构之间以聚焦照射在所述第二预设区域上的所述第二切割能量。
13.一种用于切割半导体结构的激光系统，包括：
激光源，被配置为生成激光；
分光器，用于将所述激光源分光为多个分光激光源，所述多个分光激光源包括第一分光激光源和第二分光激光源；以及
激光能量调整单元，可移动地设置在所述第一分光激光源和所述半导体结构之间的第一激光光路上，
其中，所述第一分光激光源生成沿着第一轨迹照射在所述半导体结构上的第一切割能量，所述第二分光激光源生成沿着平行于所述第一轨迹的第二轨迹照射在所述半导体结构上的第二切割能量，并且所述第一轨迹和所述第二轨迹位于切割道中；以及
沿所述第一轨迹照射在所述半导体结构上的所述第一切割能量是可调整的。
14.根据权利要求13所述的激光系统，其中，所述第一切割能量和所述第二切割能量同时照射所述在半导体结构上。
15.根据权利要求13-14中任一项所述的激光系统，其中，沿着所述第二轨迹照射在所述半导体结构上的所述第二切割能量是固定的。
16.根据权利要求13所述的激光系统，其中，基于所述第一分光激光源聚焦在所述半导体结构的具有第一材料的第一预设区域上的第一确定，将所述激光能量调整单元移动到所述第一分光激光源和所述半导体结构之间的所述第一激光光路。
17.根据权利要求16所述的激光系统，其中，基于所述第一分光激光源聚焦在所述半导体结构的具有第二材料的第二预设区域上的第二确定，将所述激光能量调整单元从所述第一分光激光源和所述半导体结构之间的所述第一激光光路移开。
18.根据权利要求17所述的激光系统，其中，由所述第一分光激光源照射在所述第一预设区域上的所述第一切割能量低于由所述第一分光激光源照射在所述第二预设区域上的所述第一切割能量。
19.根据权利要求13-18中任一项所述的激光系统，还包括：
定位单元，被配置为将所述激光能量调整单元移动到所述第一激光光路以及将所述激光能量调整单元从所述第一激光光路移开。
20.根据权利要求13-19中任一项所述的激光系统，其中，所述激光能量调整单元包括至少一个滤光器以减少由所述第一分光激光源照射在所述第一预设区域上的所述第一切割能量。
21.根据权利要求20所述的激光系统，其中，所述至少一个滤光器减少所述第一切割能量以生成梯度过渡切割能量。
22.根据权利要求13-19中任一项所述的激光系统，其中，所述激光能量调整单元具有附加激光光路，并且所述附加激光光路和所述第一激光光路组合地设置在所述第一分光激光源和所述半导体结构之间。
23.根据权利要求13-19中任一项所述的激光系统，其中，所述激光能量调整单元包括遮蔽物以减少由所述第一分光激光源照射在所述第一预设区域上的所述第一切割能量。
24.根据权利要求13-23中任一项所述的激光系统，还包括：
聚焦单元，设置在所述激光能量调整单元和所述半导体结构之间以聚焦照射在所述第一预设区域上的第一切割能量。
25.根据权利要求13-23中任一项所述的激光系统，还包括：
聚焦单元，设置在所述第一分光激光源和所述半导体结构之间以聚焦照射在所述第二预设区域上的第一切割能量。
26.一种用于切割晶圆的方法，包括：
由激光源沿着切割道在所述晶圆上形成沟槽，其中，当沿着所述切割道切割所述晶圆时，所述激光源的输出能量保持相同，并且当沿着所述切割道切割所述晶圆时，照射在所述晶圆上的切割能量是可调整的；以及
沿着具有由所述激光源形成的所述沟槽的所述切割道在所述晶圆上执行机械切割。
27.根据权利要求26所述的方法，其中，由所述激光源沿着所述切割道在所述晶圆上形成所述沟槽，包括：
提供激光能量调整单元，其可移动地配备在所述激光源和所述晶圆之间的激光光路上；以及
基于所述晶圆上的沿着所述切割道的材料的确定将所述激光能量调整单元的位置改变到所述激光光路或改为远离所述激光光路。
28.根据权利要求26所述的方法，还包括：
将所述激光源分光为多个分光激光源，所述多个分光激光源包括第一分光激光源和第二分光激光源；
将由所述第一分光激光源生成的第一切割能量沿着所述切割道中的第一轨迹照射在所述晶圆上；以及
将由所述第二分光激光源生成的第二切割能量沿着所述切割道中的平行于所述第一轨迹的第二轨迹照射在所述晶圆上。
29.根据权利要求28所述的方法，其中，沿所述第一轨迹照射在所述晶圆上的所述第一切割能量是可调整的，并且沿所述第二轨迹照射在所述晶圆上的所述第二切割能量是固定的。
30.根据权利要求29所述的方法，其中，所述第一切割能量和所述第二切割能量同时照射在所述晶圆上。
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Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1567007A (zh) * 2003-07-08 2005-01-19 台达电子工业股份有限公司 可调式激光光源及其波长撷取方法
CN102822952A (zh) * 2010-03-25 2012-12-12 威科仪器有限公司 分裂激光划片机
CN103567630A (zh) * 2012-07-31 2014-02-12 三星钻石工业股份有限公司 贴合基板的加工方法及加工装置
CN103934576A (zh) * 2014-04-15 2014-07-23 北京理工大学 一种飞秒激光诱导材料表面二维周期性结构的方法
US20140245608A1 (en) * 2011-10-07 2014-09-04 Canon Kabushiki Kaisha Method and apparatus for laser-beam processing and method for manufacturing ink jet head
CN203980014U (zh) * 2014-07-07 2014-12-03 南京光晶电子科技有限公司 一种集成式激光光源照明设备
CN105345282A (zh) * 2015-11-25 2016-02-24 佛山市国星半导体技术有限公司 水导激光切割装置和切割方法
CN106735876A (zh) * 2016-12-16 2017-05-31 武汉光谷航天三江激光产业技术研究院有限公司 一种激光分能装置
CN108080798A (zh) * 2017-11-15 2018-05-29 中国科学院地质与地球物理研究所 一种激光同步双剥蚀系统及其剥蚀方法
CN108515273A (zh) * 2018-03-29 2018-09-11 大族激光科技产业集团股份有限公司 Led晶圆片的切割装置及切割方法
CN110102879A (zh) * 2019-06-03 2019-08-09 常州英诺激光科技有限公司 激光加工系统、工作方法及多路光束快速切换方法
CN111940892A (zh) * 2019-05-14 2020-11-17 雷科股份有限公司 用于切割低介电值材料晶圆的快速切换光路架构

Family Cites Families (46)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4278867A (en) * 1978-12-29 1981-07-14 International Business Machines Corporation System for chip joining by short wavelength radiation
US5063280A (en) * 1989-07-24 1991-11-05 Canon Kabushiki Kaisha Method and apparatus for forming holes into printed circuit board
US5302798A (en) * 1991-04-01 1994-04-12 Canon Kabushiki Kaisha Method of forming a hole with a laser and an apparatus for forming a hole with a laser
DE19822855C1 (de) * 1998-05-22 2001-05-03 Daimler Chrysler Ag Verfahren und Vorrichtung zur Überwachung und/oder Dokumentation eines mit einem Laser vorgenommenen Bearbeitungsvorgangs
US6555447B2 (en) * 1999-06-08 2003-04-29 Kulicke & Soffa Investments, Inc. Method for laser scribing of wafers
US6483071B1 (en) * 2000-05-16 2002-11-19 General Scanning Inc. Method and system for precisely positioning a waist of a material-processing laser beam to process microstructures within a laser-processing site
US6649861B2 (en) * 2000-05-24 2003-11-18 Potomac Photonics, Inc. Method and apparatus for fabrication of miniature structures
SG108262A1 (en) * 2001-07-06 2005-01-28 Inst Data Storage Method and apparatus for cutting a multi-layer substrate by dual laser irradiation
US6720519B2 (en) * 2001-11-30 2004-04-13 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. System and method of laser drilling
TWI248244B (en) * 2003-02-19 2006-01-21 J P Sercel Associates Inc System and method for cutting using a variable astigmatic focal beam spot
JP4988160B2 (ja) * 2005-02-08 2012-08-01 日産自動車株式会社 レーザ溶接装置、レーザ溶接システム、およびレーザ溶接方法
KR101120531B1 (ko) * 2005-03-24 2012-03-06 올림푸스 가부시키가이샤 리페어 방법 및 그 장치
US20080116183A1 (en) * 2006-11-21 2008-05-22 Palo Alto Research Center Incorporated Light Scanning Mechanism For Scan Displacement Invariant Laser Ablation Apparatus
US20080220590A1 (en) * 2007-03-06 2008-09-11 Texas Instruments Incorporated Thin wafer dicing using UV laser
JP2011142297A (ja) * 2009-12-08 2011-07-21 Hitachi Via Mechanics Ltd 薄膜太陽電池製造方法及びレーザスクライブ装置
US8354612B2 (en) * 2010-03-29 2013-01-15 Asm Assembly Automation Ltd Laser processing apparatus
KR100984727B1 (ko) * 2010-04-30 2010-10-01 유병소 대상물 가공 방법 및 대상물 가공 장치
JP2011253866A (ja) * 2010-06-01 2011-12-15 Disco Abrasive Syst Ltd 分割方法
TW201204497A (en) * 2010-07-30 2012-02-01 Hon Hai Prec Ind Co Ltd Laser processing device and method for manufacturing light guide plate
US8773764B2 (en) * 2011-08-30 2014-07-08 Ipg Photonics Corporation Beam combiner and distributor system and method therefore
JP5908705B2 (ja) * 2011-11-30 2016-04-26 株式会社ディスコ レーザー加工装置
US10357850B2 (en) * 2012-09-24 2019-07-23 Electro Scientific Industries, Inc. Method and apparatus for machining a workpiece
US9266192B2 (en) * 2012-05-29 2016-02-23 Electro Scientific Industries, Inc. Method and apparatus for processing workpieces
DE102012219074A1 (de) * 2012-10-19 2014-04-24 Trumpf Werkzeugmaschinen Gmbh + Co. Kg Laserschneidmaschine und Verfahren zum Schneiden von Werkstücken unterschiedlicher Dicke
US11517978B2 (en) * 2012-10-19 2022-12-06 Trumpf Werkzeugmaschinen Gmbh + Co. Kg Laser cutting machine and method for cutting workpieces of different thicknesses
US10464172B2 (en) * 2013-02-21 2019-11-05 Nlight, Inc. Patterning conductive films using variable focal plane to control feature size
US9067278B2 (en) * 2013-03-29 2015-06-30 Photon Automation, Inc. Pulse spread laser
JP2015050282A (ja) * 2013-08-30 2015-03-16 株式会社日立情報通信エンジニアリング レーザアニール装置及びレーザアニール方法
US11440141B2 (en) * 2013-09-13 2022-09-13 Trumpf Werkzeugmaschinen Gmbh + Co. Kg Devices and methods for monitoring, in particular for regulating, a cutting process
US9731381B2 (en) * 2013-11-22 2017-08-15 Salvagnini Italia S.P.A. Laser cutting head for machine tool
JP5743123B1 (ja) * 2014-03-14 2015-07-01 株式会社東京精密 レーザーダイシング装置及びダイシング方法
US9842740B2 (en) * 2014-08-29 2017-12-12 Seagate Technology Llc Ablation for feature recovery
KR20180103184A (ko) * 2015-01-28 2018-09-18 가부시키가이샤 도교 세이미쓰 레이저 다이싱 장치
DE102016005376A1 (de) * 2016-05-04 2017-11-09 Precitec Gmbh & Co. Kg Abbildungsoptik für die Materialbearbeitung mittels Laserstrahlung und Laserbearbeitungskopf mit einer solchen
WO2018047823A1 (ja) * 2016-09-09 2018-03-15 三菱電機株式会社 レーザ加工装置
US10730783B2 (en) * 2016-09-30 2020-08-04 Corning Incorporated Apparatuses and methods for laser processing transparent workpieces using non-axisymmetric beam spots
WO2018126078A1 (en) * 2016-12-30 2018-07-05 Electro Scientific Industries, Inc. Method and system for extending optics lifetime in laser processing apparatus
US10688599B2 (en) * 2017-02-09 2020-06-23 Corning Incorporated Apparatus and methods for laser processing transparent workpieces using phase shifted focal lines
JP6419901B1 (ja) * 2017-06-20 2018-11-07 株式会社アマダホールディングス レーザ加工機
US11576265B2 (en) * 2019-01-01 2023-02-07 Ofuna Enterprise Japan Co., Ltd. Manufacturing method for printed circuit board and laser processing machine
CN110064841B (zh) * 2019-04-24 2021-03-30 大族激光科技产业集团股份有限公司 一种激光加工装置、激光开槽方法和激光全切方法
CN115335178A (zh) * 2020-05-14 2022-11-11 伊雷克托科学工业股份有限公司 促进激光加工工件的导引检测的激光加工设备以及其操作的方法
EP4056309A1 (de) * 2021-03-09 2022-09-14 Bystronic Laser AG Vorrichtung und verfahren zum laserschneiden eines werkstücks und erzeugen von werkstückteilen
WO2022205067A1 (en) * 2021-03-31 2022-10-06 Yangtze Memory Technologies Co., Ltd. Laser dicing system and method for dicing semiconductor structure
EP4316724A1 (en) * 2021-04-02 2024-02-07 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Laser processing head and laser processing system
US20230226640A1 (en) * 2022-01-20 2023-07-20 Ii-Vi Delaware, Inc. Laser processing head having wide range zoom

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1567007A (zh) * 2003-07-08 2005-01-19 台达电子工业股份有限公司 可调式激光光源及其波长撷取方法
CN102822952A (zh) * 2010-03-25 2012-12-12 威科仪器有限公司 分裂激光划片机
US20140245608A1 (en) * 2011-10-07 2014-09-04 Canon Kabushiki Kaisha Method and apparatus for laser-beam processing and method for manufacturing ink jet head
CN103567630A (zh) * 2012-07-31 2014-02-12 三星钻石工业股份有限公司 贴合基板的加工方法及加工装置
CN103934576A (zh) * 2014-04-15 2014-07-23 北京理工大学 一种飞秒激光诱导材料表面二维周期性结构的方法
CN203980014U (zh) * 2014-07-07 2014-12-03 南京光晶电子科技有限公司 一种集成式激光光源照明设备
CN105345282A (zh) * 2015-11-25 2016-02-24 佛山市国星半导体技术有限公司 水导激光切割装置和切割方法
CN106735876A (zh) * 2016-12-16 2017-05-31 武汉光谷航天三江激光产业技术研究院有限公司 一种激光分能装置
CN108080798A (zh) * 2017-11-15 2018-05-29 中国科学院地质与地球物理研究所 一种激光同步双剥蚀系统及其剥蚀方法
CN108515273A (zh) * 2018-03-29 2018-09-11 大族激光科技产业集团股份有限公司 Led晶圆片的切割装置及切割方法
CN111940892A (zh) * 2019-05-14 2020-11-17 雷科股份有限公司 用于切割低介电值材料晶圆的快速切换光路架构
CN110102879A (zh) * 2019-06-03 2019-08-09 常州英诺激光科技有限公司 激光加工系统、工作方法及多路光束快速切换方法

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