CN115625439A - 一种纳米压镜头的异形切割方法 - Google Patents

一种纳米压镜头的异形切割方法 Download PDF

Info

Publication number
CN115625439A
CN115625439A CN202211348034.0A CN202211348034A CN115625439A CN 115625439 A CN115625439 A CN 115625439A CN 202211348034 A CN202211348034 A CN 202211348034A CN 115625439 A CN115625439 A CN 115625439A
Authority
CN
China
Prior art keywords
wafer
cutting
cutting machine
nano
lens
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202211348034.0A
Other languages
English (en)
Inventor
李翔
魏敏
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Huatian Huichuang Technology Xi'an Co ltd
Original Assignee
Huatian Huichuang Technology Xi'an Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Huatian Huichuang Technology Xi'an Co ltd filed Critical Huatian Huichuang Technology Xi'an Co ltd
Priority to CN202211348034.0A priority Critical patent/CN115625439A/zh
Publication of CN115625439A publication Critical patent/CN115625439A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/36—Removing material
    • B23K26/38—Removing material by boring or cutting
    • B23K26/382—Removing material by boring or cutting by boring
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/36—Removing material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/70—Auxiliary operations or equipment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C23/00—Other surface treatment of glass not in the form of fibres or filaments
    • C03C23/0075—Cleaning of glass

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)

Abstract

本发明提供一种纳米压镜头的异形切割方法，将纳米压印晶圆水平放置在红外皮秒切割机的工作台上，并开启工作台的真空状态，防止晶圆在切割过程中产生位移；使用红外皮秒切割机对晶圆进行正面和反面除胶，红外皮秒切割机能够以较低的脉冲能量获得极高的峰值光强，同时利用地热能扩散的特点，在热传导到周边材料前完成材料打断，实现高精度的细腻切割；使用绿光纳秒激光切割机将完成除胶的晶圆进行玻璃钻孔，绿光纳秒激光切割机能够降低玻璃的破裂和变形，使晶圆上的镜头脱落，完成纳米压镜头的异形切割，本方法能够进行异形切割，以及多材质堆叠产品进行切割，具有较强的适用性和通用性。

Description

一种纳米压镜头的异形切割方法
技术领域
本发明属于纳米压印技术领域，具体涉及一种纳米压镜头的异形切割方法。
背景技术
纳米印刷光刻技术，是利用带有纳米图案的模板又称印章，在抗蚀剂上压印，将模板上的图案转移到基片表面的抗蚀剂上，再用刻蚀工艺将抗蚀剂上的图形转移到基片上，或者是直接压印金属薄膜而成。纳米压印具有生产效率高、成本低、工艺过程简单、大面积结构复制的均匀性和重复性良好的特点，因而应用广泛。
现有技术中通常采用水刀切割技术，但是水刀切割技术只能做有规律的直线切割加工，无法进行弧度或圆形的加工，同时，现有技术中海采用激光切割，但是激光切割只能切割单纯的玻璃，而无法对玻璃和胶水的堆叠产品进行有效加工。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种纳米压镜头的异形切割方法，能够进行异形切割以及多材质堆叠产品进行切割。
本发明是通过以下技术方案来实现：
一种纳米压镜头的异形切割方法，包括以下步骤：
S1：将纳米压印晶圆水平放置在红外皮秒切割机的工作台上，并开启工作台的真空状态；
S2：使用红外皮秒切割机对晶圆进行正面和反面除胶；
S3：使用绿光纳秒激光切割机将完成除胶的晶圆进行玻璃钻孔，使晶圆上的镜头脱落，完成纳米压镜头的异形切割。
进一步的，所述步骤S2中红外皮秒切割机的红外皮秒激光波长为1064um，且脉宽小于10ps。
进一步的，所述步骤S2中红外皮秒切割机采用远心透镜。
进一步的，所述步骤S2中红外皮秒切割机的红外皮秒激光根据预设产品外形进行0.3mm深度的环状除胶。
进一步的，所述红外皮秒切割机的红外皮秒激光除胶环内径相较产品尺寸内缩0.1mm。
进一步的，所述步骤S2中当晶圆进行正面除胶完成后，将晶圆翻转180°，使得晶圆反面正对红外皮秒切割机。
进一步的，所述步骤S3中绿光纳秒激光切割机的绿光纳秒激光波长为532um，且脉宽为10-60ns。
进一步的，所述步骤S3中绿光纳秒激光切割机采用远心透镜。
进一步的，所述步骤S3中在绿光纳秒激光切割机切割前需要采用治具对晶圆进行支撑。
进一步的，所述步骤S3中调整绿光纳秒激光切割机的激光光斑在晶圆玻璃底部，切割过程激光光斑自下而上逐步抬升，直至单体产品分离。
与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：
本发明提供一种纳米压镜头的异形切割方法，将纳米压印晶圆水平放置在红外皮秒切割机的工作台上，并开启工作台的真空状态，防止晶圆在切割过程中产生位移；使用红外皮秒切割机对晶圆进行正面和反面除胶，红外皮秒切割机能够以较低的脉冲能量获得极高的峰值光强，同时利用地热能扩散的特点，在热传导到周边材料前完成材料打断，实现高精度的细腻切割；使用绿光纳秒激光切割机将完成除胶的晶圆进行玻璃钻孔，绿光纳秒激光切割机能够降低玻璃的破裂和变形，使晶圆上的镜头脱落，完成纳米压镜头的异形切割，本方法能够进行异形切割，以及多材质堆叠产品进行切割，具有较强的适用性和通用性。
附图说明
图1为本发明纳米压镜头在晶圆上的切割区域示意图；
图2为本发明纳米压镜头在晶圆上的结构示意图；
图3为本发明纳米压镜头结构示意图；
图4为本发明玻璃钻孔前的纳米压镜头在晶圆上的结构示意图；
图5为本发明玻璃钻孔后的纳米压镜头在晶圆上的结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体的实施例对本发明做进一步的详细说明，所述是对本发明的解释而不是限定。
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
本发明提供一种纳米压镜头的异形切割方法，包括以下步骤：
S1：将纳米压印晶圆水平放置在红外皮秒切割机的工作台上，并开启工作台的真空状态；
S2：使用红外皮秒切割机对晶圆进行正面和反面除胶；
S3：使用绿光纳秒激光切割机将完成除胶的晶圆进行玻璃钻孔，使晶圆上的镜头脱落，完成纳米压镜头的异形切割。
具体的，如图1、图2和图3所示，晶圆采用光学玻璃材质，其上均布有多个纳米压印镜头，纳米压印镜头上覆盖有胶质保护膜，纳米压印镜头为半圆形涂点结构；本申请采用的红外皮秒切割能以较低的脉冲能量获得极高的峰值光强，同时利用低热能扩散的特点，在热传导到周边材料前完成材料打断，实现高精度切割，在脆性材料切割中表现出良好的效果。超快激光产生的超短脉冲与材料相互作用时间极短，当激光脉冲宽度达到皮秒或飞秒量级，可以在很大程度上避免对分子热运动的影响，不会给周围材料带来热影响，因此超快激光加工也被称为冷加工，能减少熔化和热影响区，更少重铸材料，使得材料产生较少的微裂纹，具有更好的表面烧蚀质量，激光能量的吸收对材料和波长的依赖性更小。
优选的，所述步骤S2中红外皮秒切割机的红外皮秒激光波长为1064um，且脉宽小于10ps；进一步的，所述步骤S2中红外皮秒切割机采用远心透镜；具体的，本领域技术人员通过连接红外皮秒切割机的数控工作台，根据需要得到的产品尺寸结构对切割程序进行预设，红外皮秒切割机的红外皮秒激光根据预设产品外形进行0.3mm深度的环状除胶。
优选的，所述红外皮秒切割机的红外皮秒激光除胶环内径相较产品尺寸内缩0.1mm，利用激光灼烧预热对剩余部分进行自动清除，即可实现胶层的完整去除和无损切割。
优选的，所述步骤S2中当晶圆进行正面除胶完成后，将晶圆翻转180°，使得晶圆反面正对红外皮秒切割机。
优选的，所述步骤S3中绿光纳秒激光切割机的绿光纳秒激光波长为532um，且脉宽为10-60ns；进一步的，绿光纳秒激光切割机采用远心透镜。
优选的，如图4和图5所示，所述步骤S3中在绿光纳秒激光切割机切割前需要采用治具对晶圆进行支撑；进一步的，所述步骤S3中调整绿光纳秒激光切割机的激光光斑在晶圆玻璃底部，切割过程激光光斑自下而上逐步抬升，直至单体产品分离。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种纳米压镜头的异形切割方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：将纳米压印晶圆水平放置在红外皮秒切割机的工作台上，并开启工作台的真空状态；
S2：使用红外皮秒切割机对晶圆进行正面和反面除胶；
S3：使用绿光纳秒激光切割机将完成除胶的晶圆进行玻璃钻孔，使晶圆上的镜头脱落，完成纳米压镜头的异形切割。
2.根据权利要求1所述一种纳米压镜头的异形切割方法，其特征在于，所述步骤S2中红外皮秒切割机的红外皮秒激光波长为1064um，且脉宽小于10ps。
3.根据权利要求1所述一种纳米压镜头的异形切割方法，其特征在于，所述步骤S2中红外皮秒切割机采用远心透镜。
4.根据权利要求1所述一种纳米压镜头的异形切割方法，其特征在于，所述步骤S2中红外皮秒切割机的红外皮秒激光根据预设产品外形进行0.3mm深度的环状除胶。
5.根据权利要求4所述一种纳米压镜头的异形切割方法，其特征在于，所述红外皮秒切割机的红外皮秒激光除胶环内径相较产品尺寸内缩0.1mm。
6.根据权利要求1所述一种纳米压镜头的异形切割方法，其特征在于，所述步骤S2中当晶圆进行正面除胶完成后，将晶圆翻转180°，使得晶圆反面正对红外皮秒切割机。
7.根据权利要求1所述一种纳米压镜头的异形切割方法，其特征在于，所述步骤S3中绿光纳秒激光切割机的绿光纳秒激光波长为532um，且脉宽为10-60ns。
8.根据权利要求1所述一种纳米压镜头的异形切割方法，其特征在于，所述步骤S3中绿光纳秒激光切割机采用远心透镜。
9.根据权利要求1所述一种纳米压镜头的异形切割方法，其特征在于，所述步骤S3中在绿光纳秒激光切割机切割前需要采用治具对晶圆进行支撑。
10.根据权利要求1所述一种纳米压镜头的异形切割方法，其特征在于，所述步骤S3中调整绿光纳秒激光切割机的激光光斑在晶圆玻璃底部，切割过程激光光斑自下而上逐步抬升，直至单体产品分离。
CN202211348034.0A 2022-10-31 2022-10-31 一种纳米压镜头的异形切割方法 Pending CN115625439A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202211348034.0A CN115625439A (zh) 2022-10-31 2022-10-31 一种纳米压镜头的异形切割方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202211348034.0A CN115625439A (zh) 2022-10-31 2022-10-31 一种纳米压镜头的异形切割方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN115625439A true CN115625439A (zh) 2023-01-20

Family

ID=84907699

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202211348034.0A Pending CN115625439A (zh) 2022-10-31 2022-10-31 一种纳米压镜头的异形切割方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN115625439A (zh)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5528587B2 (ja) 電解質シートのマイクロ加工方法
CN100444326C (zh) 晶片分割方法
TWI430351B (zh) 處理基板的方法及裝置及其用途
US20170326688A1 (en) Laser-based modification of transparent materials
TWI385133B (zh) 分離含有塗膜之脆性材料片之方法與形成用於顯示器應用之可撓性基板之方法
US20060096962A1 (en) Method for cutting substrate using femtosecond laser
WO2011071886A1 (en) Laser machining and scribing systems and methods
JP2005286218A (ja) レーザ加工方法及び加工対象物
CN207521870U (zh) 基于匀化装置的激光输出系统
CN111085773A (zh) 金属膜辅助脆性材料的激光打孔装置及方法
WO2008027299A2 (en) Article with multiple surface depressions and method for making the same
KR20160048856A (ko) 캐리어로부터 유리 시트를 분리하는 방법
EP3359324A1 (en) Method of laser preparation of a coated substrate to be laser cut
CN101211993A (zh) 大幅面激光标刻太阳能电池
Knappe Applications of picosecond lasers and pulse-bursts in precision manufacturing
JP4900349B2 (ja) 金型製造方法、機能性フィルムの製造方法及び機能性フィルム
CN115625439A (zh) 一种纳米压镜头的异形切割方法
TW201806890A (zh) 3d玻璃製造方法
CN212217441U (zh) 金属膜辅助脆性材料的激光打孔装置
CN113878979B (zh) 一种精密模板的制造方法、精密模板及应用
US20120318776A1 (en) Method and apparatus for machining a workpiece
KR20170001447A (ko) 고속 표면 가공 장치
Mueller For glass and silicon wafer cutting, shorter pulse widths yield better results
CN214185743U (zh) 一种基于激光实现盖板整版制程系统
WO2023052549A2 (en) Cutting a substrate or preparing a substrate for cleaving

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination