CN117340450A - 晶圆切割系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及半导体制造技术领域，公开了一种晶圆切割系统和方法，晶圆切割系统，包括：第一激光器，用于发射第一预设波长的第一激光束；第一波片，位于第一激光器的出光侧，用于将第一激光束的偏振方向调整为第一偏振方向；第二激光器，用于发射第二预设波长的第二激光束；第二波片，位于第二激光器的出光侧，用于将第二激光束的偏振方向调整为第二偏振方向；偏振合成器，用于对具有第一偏振方向的第一激光束和具有第二偏振方向的第二激光束进行合成，以形成第一输出激光束；聚焦装置，用于将第一输出激光束聚焦到晶圆上进行切割。本发明利用输出激光束加工晶圆，能够避免切换过程，提升晶圆加工效率。

Description

晶圆切割系统和方法
技术领域
本发明涉及半导体制造技术领域，具体涉及晶圆切割系统和方法。
背景技术
晶圆切割是指将晶圆上的芯片按照预定的尺寸和形状进行切割，以便进行后续的封装和测试，是半导体制造过程中的重要工艺之一。由于激光切割具有高精度、高效率、低损耗、低污染等优点，已经成为晶圆切割的主流方法。然而，不同材料对不同波长的激光有着不同的吸收率和反射率，因此，为了适应不同材料的切割要求，需要使用不同波长的激光进行切割。
目前，激光切割装置可以包括多台不同波长的激光器，通过机械平移或旋转等方式，在不同位置或角度上对晶圆进行切割，但是通过上述方式切割晶圆时，为了提高切割质量，需要切换不同的激光器，利用不同波长的激光束切割晶圆，导致晶圆加工效率较低。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种晶圆切割系统和方法，以解决利用不同波长的激光束切割晶圆时，晶圆加工效率较低的问题。
第一方面，本发明提供了一种晶圆切割系统，所述系统包括：第一激光器，用于发射第一预设波长的第一激光束；第一波片，位于所述第一激光器的出光侧，用于将所述第一激光束的偏振方向调整为第一偏振方向；第二激光器，用于发射第二预设波长的第二激光束；第二波片，位于所述第二激光器的出光侧，用于将所述第二激光束的偏振方向调整为第二偏振方向；偏振合成器，用于对具有所述第一偏振方向的所述第一激光束和具有所述第二偏振方向的所述第二激光束进行合成，以形成第一输出激光束；聚焦装置，用于将所述第一输出激光束聚焦到晶圆上进行切割。
本实施例提供的晶圆切割系统，在第一激光器发射第一激光束和第二激光器发射第二激光束之后，经由第一波片将第一激光束的偏振方向调整为第一偏振方向，经由第二波片将第二激光束的偏振方向调整为第二偏振方向，然后通过偏振合成器对具有第一偏振方向的第一激光束和具有第二偏振方向的第二激光束进行合成，形成第一输出激光束，之后通过聚焦装置将第一输出激光束聚焦到晶圆上，对晶圆进行加工。本发明提供的晶圆切割系统，利用偏振合成器将两束具有不同偏振方向的激光束合成一束输出激光束，然后利用输出激光束对晶圆进行加工，能够利用不同的波长同时实现晶圆表层切割和晶圆深层切割，从而提高晶圆切割效率。而且，本发明提供的晶圆切割系统不需要改变光路结构，避免了机械平移导致的定位偏差和加工精度降低，提升晶圆切割精度。同时，本发明不需要复杂的机械结构切换激光器，可以降低设备成本和维护难度。
在一种可选的实施方式中，所述偏振合成器包括45度反射镜，所述45度反射镜的第一表面用于使所述第一激光束在45度入射时全反射，所述45度反射镜的第二表面用于使所述第二激光束在45度入射时全透射。通过上述设置，可以更方便快捷的将两束具有不同偏振方向的激光束合成一束输出激光束。
在一种可选的实施方式中，所述系统还包括：第一扩束器，位于所述第一激光器和所述第一波片之间，用于将所述第一激光束的第一直径调整为第二直径，其中，所述第一激光束在经过所述第一扩束器之后进入所述第一波片，所述第二直径大于所述第一直径；第二扩束器，位于所述第二激光器和所述第二波片之间，用于将所述第二激光束的第三直径调整为第四直径，其中，所述第二激光束在经过所述第二扩束器之后进入所述第二波片，所述第四直径大于所述第三直径。
在本实施例中，第一激光束在进入第一波片之前通过第一扩束器进行扩束，第二激光束在进入第二波片之前通过第二扩束器进行扩束，能够降低激光束的功率密度，减少激光束对光学元件的损伤，同时，能够缩小聚焦后的激光束对应光斑的大小，从而提高加工的精度。
在一种可选的实施方式中，所述系统还包括：第一反射镜，位于所述第二波片的出光侧，用于将经过所述第二波片的所述第二激光束反射至第二反射镜；所述第二反射镜，位于所述第一反射镜和所述偏振合成器之间，用于将经过所述第一反射镜的所述第二激光束反射至所述偏振合成器。
在本实施例中，通过设置第一反射镜和第二反射镜，能够灵活调整第一激光器、第二激光器和偏振合成器的位置，减少晶圆切割系统的体积，方便后续安装。
在一种可选的实施方式中，所述系统还包括：第三反射镜，位于所述偏振合成器和所述聚焦装置之间，用于将所述第一输出激光束反射至所述聚焦装置。
在本实施例中，通过设置第三反射镜，能够灵活调整偏振合成器和聚焦装置的位置，减少晶圆切割系统的体积，方便后续安装。
在一种可选的实施方式中，所述系统还包括：控制器，用于控制所述第一激光器和所述第二激光器的开关状态，以实现不同波长的激光的切换。
在本实施例中，通过控制第一激光器和第二激光器的开关状态，实现不同波长的激光的切换，可以在不改变光路结构的情况下实现不同波长激光的切换，避免机械平移导致的定位偏差和加工精度降低，保证整个加工过程的激光光轴和图像识别光轴的完全重合性，提升切割效果。
在一种可选的实施方式中，所述系统还包括一个或多个第三激光器以及第三波片，所述第三激光器用于发射第三激光束；所述第三波片，位于所述第三激光器的出光侧，用于将所述第三激光束的偏振方向调整为第三偏振方向；所述偏振合成器，还用于对具有所述第一偏振方向的所述第一激光束、具有所述第二偏振方向的所述第二激光束和具有所述第三偏振方向的所述第三激光束进行合成，以形成第二输出激光束；所述聚焦装置，还用于将所述第二输出激光束聚焦到所述晶圆上进行切割。
在本实施例中，通过设置多个不同波长的激光器，可以使工作人员根据晶圆的材料和加工条件，更灵活的选择合适的激光束对晶圆进行切割，提升切割效果。
第二方面，本发明提供了一种晶圆切割方法，所述方法包括：控制第一激光器发射第一预设波长的第一激光束和控制第二激光器发射第二预设波长的第二激光束；通过第一波片将所述第一激光束的偏振方向调整为第一偏振方向和通过第二波片将所述第二激光束的偏振方向调整为第二偏振方向；通过偏振合成器合成经过所述第一波片的所述第一激光束和经过所述第二波片的所述第二激光束，以形成第一输出激光束；通过聚焦装置将所述第一输出激光束聚焦到晶圆上进行切割。
在一种可选的实施方式中，所述方法还包括：根据所述晶圆的材料和加工条件，控制所述第一激光器和所述第二激光器的开关状态。
在一种可选的实施方式中，所述方法还包括：根据所述晶圆的材料和加工条件，确定所述第一激光束和所述第二激光束的激光参数，所述激光参数包括激光功率、激光脉冲宽度、激光扫描速度中的至少一种。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或相关技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或相关技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是根据本发明实施例的晶圆切割系统的一种结构示意图；
图2是根据本发明实施例的晶圆切割系统的另一种结构示意图；
图3是根据本发明实施例的晶圆切割系统的45度反射镜的结构示意图；
图4是根据本发明实施例的晶圆切割系统的又一种结构示意图；
图5是根据本发明实施例的晶圆切割系统的再一种结构示意图；
图6是根据本发明实施例的晶圆切割方法的流程示意图。
附图标记：101、第一激光器；102、第二激光器；103、第一波片；104、第二波片；105、偏振合成器；1051、45度反射镜；106、聚焦装置；107、第一扩束器；108、第二扩束器；109、第一反射镜；110、第二反射镜；111、第三反射镜；112、控制器；113、壳体；200、晶圆。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，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，都属于本发明保护的范围。
晶圆切割的质量和效率直接影响到芯片的性能和成本。目前，晶圆切割的主要方法有机械切割、化学切割和激光切割。机械切割一般采用刀具实现晶圆切割，化学切割一般利用化学物质与晶圆之间的化学反应实现晶圆切割，激光切割是利用激光束对晶圆进行热作用或光学作用，从而实现晶圆的切割。其中，激光切割具有高精度、高效率、低损耗、低污染等优点，已经成为晶圆切割的主流方法。
不同材料对不同波长的激光有着不同的吸收率和反射率，因此，为了适应不同材料的切割要求，需要使用不同波长的激光进行切割。目前，常用的激光切割波长有紫外(Ultraviolet，UV)光、绿(Green，G)光、近红外(Near Infrared，NIR)光、中红外(MidInfrared，MIR)光和远红外(Far Infrared，FIR)光等。例如，紫外(UV)光和绿(G)光具有较高的能量密度和较小的聚焦斑径，适合用于对薄膜、绝缘层等材料进行精细切割；近红外(NIR)光和中红外(MIR)光具有较高的穿透力和较低的反射率，适合用于对硅、锗等半导体材料进行深层切割；远红外(FIR)光具有较低的能量密度和较大的聚焦斑径，适合用于对玻璃、陶瓷等透明材料进行表面切割。
目前，一些晶圆切割设备包括多台不同波长的激光器，通过机械平移或旋转等方式，在不同位置或角度上对晶圆进行切割，还有一些晶圆切割设备采用单台可调谐波长的激光器，通过改变电流或温度等参数，在不同时间上输出不同波长的激光，也有一些晶圆切割设备采用单台固定波长的激光器，通过非线性晶体或其他介质等方式，在不同位置上转换不同波长的激光。采用上述晶圆切割设备对晶圆进行切割时，为避免晶圆切割后出现较多的裂纹等缺陷，保证晶圆加工质量，需要根据实际情况不断调整激光器输出的激光束的波长，导致整个切割过程花费的时间较长，影响晶圆加工效率。
有鉴于此，本发明提供了一种晶圆切割系统，能够将不同波长的激光束合成一束输出激光束，利用输出激光束加工晶圆，避免切换过程，提升晶圆加工效率。
下面结合附图对本发明提供的晶圆切割系统进行详细说明。
如图1和图2所示，本发明的晶圆切割系统包括第一激光器101、第二激光器102、第一波片103、第二波片104、偏振合成器105和聚焦装置106。
其中，第一激光器101用于发射第一预设波长的第一激光束，第二激光器102用于发射第二预设波长的第二激光束。本发明对第一激光器101和第二激光器102的具体类型不做限定，可以由设计人员根据需求配置，例如，第一激光器101可以为发射波长为1064nm的近红外激光束的激光器，第二激光器102可以为发射波长为355 nm的紫外激光束的激光器，此时，第一预设波长可以为1064nm，第二预设波长可以为355nm。
具体地，激光器是使光源中的粒子受到激励而产生受激辐射跃迁，实现粒子数反转，然后通过受激辐射而产生光的放大的装置。激光器通常由激活介质（即被激励后能产生粒子数反转的工作物质）、激励装置（即能使激活介质发生粒子数反转的能源，泵浦源）和光谐振腔（即能使光束在其中反复振荡和被多次放大的两块平面反射镜）三个部分组成。由于可以通过许多不同的方式激发许多不同种类的原子，理论上制造的激光有许多不同的种类。按照波长，激光器可以为远红外激光器、红外激光器、可见光激光器、紫外激光器、远紫外激光器，X射线激光器和γ射线激光器等。
第一波片103位于第一激光器101的出光侧，用于将第一激光束的偏振方向调整为第一偏振方向，第二波片104位于第二激光器102的出光侧，用于将第二激光束的偏振方向调整为第二偏振方向。即，第一激光器101出射第一激光束之后，第一激光束进入第一波片103，经由第一波片103将偏振方向改变为第一偏振方向，第二激光器102出射第二激光束之后，第二激光束进入第二波片104，经由第二波片104将偏振方向改变为第二偏振方向。示例性的，第一偏振方向和第二偏振方向可以为水平偏振方向或者垂直偏振方向，第一偏振方向和第二偏振方向可以相互垂直。
应理解，波片是能使互相垂直的两光振动间产生附加光程差（或相位差）的光学器件，通常用来控制光束的偏振态。波片可以由具有精确厚度的石英晶体（SiO2）、方解石（CaCO3）、氟化镁（MgF2）、蓝宝石（Al2O3）、云母（一种二氧化硅材料）等双折射晶片做成，其光轴与晶片表面平行。最常见的波片是四分之一波片（λ/4片）和半波片（λ/2片），其中两线偏振方向的相位延迟差分别为π/2和π，对应的相位传播距离分别为λ/4和λ/2。
偏振合成器105用于对具有第一偏振方向的第一激光束和具有第二偏振方向的第二激光束进行合成，以形成第一输出激光束。聚焦装置106用于将第一输出激光束聚焦到晶圆200上进行切割。其中，偏振合成是指将两束或多束偏振方向相互垂直的激光合束为一束输出激光，并通过调节其中一束激光的偏振方向来控制输出激光的偏振方向。即，第一激光束经过第一波片103调整偏振方向之后射入偏振合成器105，第二激光束经过第二波片104调整偏振方向之后射入偏振合成器105，经由偏振合成器105将经过第一波片103的第一激光束和经过第二波片104的第二激光束合成第一输出激光束，然后第一输出激光束经由聚焦装置106聚焦到晶圆200上，对晶圆进行切割。示例性的，聚焦装置106可以为聚焦透镜。
本实施例提供的晶圆切割系统，在第一激光器101发射第一激光束和第二激光器102发射第二激光束之后，经由第一波片103将第一激光束的偏振方向调整为第一偏振方向，经由第二波片104将第二激光束的偏振方向调整为第二偏振方向，然后通过偏振合成器105对具有第一偏振方向的第一激光束和具有第二偏振方向的第二激光束进行合成，形成第一输出激光束，之后通过聚焦装置106将第一输出激光束聚焦到晶圆200上，对晶圆200进行加工。本发明提供的晶圆切割系统，利用偏振合成器105将两束具有不同偏振方向的激光束合成一束输出激光束，然后利用输出激光束对晶圆200进行加工，能够利用不同的波长同时实现晶圆表层切割和晶圆深层切割，从而提高晶圆切割效率。而且，本发明提供的晶圆切割系统不需要改变光路结构，避免了机械平移导致的定位偏差和加工精度降低，提升晶圆切割精度。同时，本发明不需要依赖于复杂的机械结构对不同的激光器进行切换，可以降低设备成本和维护难度。
进一步地，如图3所示，偏振合成器105包括45度反射镜1051，45度反射镜1051的第一表面用于使第一激光束在45度入射时全反射，45度反射镜1051的第二表面用于使第二激光束在45度入射时全透射。示例性的，第一表面和第二表面可以为45度反射镜1051相对的两个侧面。也就是说，45度反射镜1051可以将第一偏振方向上的激光束在45度入射时全反射，并且在45度放置时可以将第二偏振方向上的激光束全投射，从而实现两个不同波长的激光束的叠加（合成）。
示例性的，以对由铌酸锂(LiNbO3)组成的电光调制器晶圆进行切割为例，对本发明提供的晶圆切割系统进行详细说明。
第一激光器101用于发射第一预设波长为1064nm的近红外光激光束（即第一激光束），第二激光器102用于发射第二预设波长为355nm的紫外光激光束（即第二激光束）。然后，通过调节第一波片103的转动角度，使得经过第一波片103的近红外光激光束的偏振方向与偏振合成器105的反射面平行，通过调节第二波片104的转动角度，使得紫外光激光束的偏振方向与偏振合成器105的反射面垂直，从而使得紫外光激光束在偏振合成器105上全透射，近红外光激光束在偏振合成器105上全反射，使射出偏振合成器105的激光束（即第一输出激光束）为两个不同波长的激光束的叠加。之后，经过聚焦装置106将第一输出激光束聚焦到待切割的半导体晶圆上，对半导体晶圆进行切割。此时，由于铌酸锂(LiNbO3)对紫外光激光束有较高的吸收率，所以紫外光激光束可以在铌酸锂(LiNbO3)的深层产生热效应，从而实现深层切割。而铌酸锂(LiNbO3)对近红外光激光束有较低的吸收率，所以近红外光激光束可以在铌酸锂(LiNbO3)的表层产生光烧蚀效应，从而实现表层切割。即本发明提供的晶圆切割系统可以同时对由铌酸锂(LiNbO3)组成的晶圆进行表层切割和深层切割，进而提升切割效率。同时，可以避免对铌酸锂(LiNbO3)的电光效应造成损伤，提高切割质量。
示例性的，本发明对第一激光束和第二激光束的输出功率不做限定，可以由工作人员根据经验配置，例如，第一激光束的输出功率可以为15W，第二激光束的输出功率可以为10W。
如图1或2所示，在一些可选地实施方式中，晶圆切割系统还包括第一扩束器107和第二扩束器108。其中，第一扩束器107位于第一激光器101和第一波片103之间，用于将第一激光束的第一直径调整为第二直径，第二扩束器108位于第二激光器102和第二波片104之间，用于将第二激光束的第三直径调整为第四直径。具体地，第一激光束在经过第一扩束器107之后进入第一波片103，第二激光束在经过第二扩束器108之后进入第二波片104，第二直径大于第一直径，第四直径大于第三直径。也就是说，第一扩束器107用于扩大第一激光束的直径，第二扩束器108用于扩大第二激光束的直径。
应理解，扩束器是一种可将准直输入光束的直径成比例扩大的光学器件，扩束器可以为折射式扩束器或反射式扩束器，折射式扩束器利用透镜实现扩束功能，反射式扩束器利用反射镜实现扩束功能，本发明不做限定。
在本实施例中，第一激光束在进入第一波片103之前通过第一扩束器107进行扩束，第二激光束在进入第二波片104之前通过第二扩束器108进行扩束，能够降低激光束的功率密度，减少激光束对光学元件的损伤，同时，能够缩小聚焦后的激光束对应光斑的大小，从而提高加工的精度。
如图1和图2所示，在一些可选的实施方式中，晶圆切割系统还包括第一反射镜109、第二反射镜110和第三反射镜111。其中，第一反射镜109位于第二波片104的出光侧，用于将经过第二波片104的第二激光束反射至第二反射镜110，第二反射镜110位于第一反射镜109和偏振合成器105之间，用于将经过第一反射镜109的第二激光束反射至偏振合成器105。第三反射镜111位于偏振合成器105和聚焦装置106之间，用于将第一输出激光束反射至聚焦装置106。即，第一反射镜109和第二反射镜110用于改变从第二波片104射出的第二激光束的光路，从而使从第二波片104射出的第二激光束能够进入偏振合成器105，第三反射镜111用于改变从偏振合成器105射出的第一输出激光束的光路，从而使第一输出激光束可以进入聚焦装置106。
在本实施例中，通过设置第一反射镜109、第二反射镜110和第三反射镜111，能够灵活调整第一激光器101、第二激光器102、偏振合成器105和聚焦装置106的位置，减少晶圆切割系统的体积，方便后续安装。
如图4所示，在一些可选的实施方式中，晶圆切割系统还包括控制器112。其中，控制器112与第一激光器101和第二激光器102连接，用于控制第一激光器101和第二激光器102的开关状态，以实现不同波长的激光的切换。例如，控制第一激光器101处于开启状态，第二激光器102处于关闭状态，或者，控制第二激光器102处于开启状态，第一激光器101处于关闭状态。
在本实施例中，通过控制第一激光器101和第二激光器102的开关状态，实现不同波长的激光的切换，可以在不改变光路结构的情况下实现不同波长激光的切换，避免机械平移导致的定位偏差和加工精度降低，保证整个加工过程的激光光轴和图像识别光轴的完全重合性，提升切割效果。
示例性的，以对纯硅晶圆和玻璃晶圆进行切割为例，对本发明提供的晶圆切割系统进行详细说明。
第一激光器101用于发射第一预设波长为1064nm的近红外光激光束，其输出功率可以为10W，第二激光器102用于发射第二预设波长为355nm的紫外光激光，其输出功率为5W。在切割纯硅晶圆时，开启第一激光器101，关闭第二激光器102，此时，第一输出激光束为第一预设波长为1064nm的近红外激光束，由于纯硅对红外激光有较高的吸收率，可以实现高效的切割。在切割玻璃晶圆时，开启第二激光器102，关闭第一激光器101，此时，第一输出激光束为第二预设波长为355nm的紫外激光束，由于玻璃对紫外激光有较高的吸收率，可以实现高质量的切割。
在一些可选的实施方式中，晶圆切割系统还可以包括更多的激光器，具体地，晶圆切割系统还包括一个或多个第三激光器以及第三波片，第三激光器用于发射第三激光束，第三波片位于第三激光器的出光侧，用于将第三激光束的偏振方向调整为第三偏振方向，偏振合成器还用于对具有第一偏振方向的第一激光束、具有第二偏振方向的第二激光束和具有第三偏振方向的第三激光束进行合成，以形成第二输出激光束，聚焦装置还用于将第二输出激光束聚焦到晶圆上进行切割。
在本实施例中，通过设置多个不同波长的激光器，可以使工作人员根据晶圆的材料和加工条件，更灵活的选择合适的激光束对晶圆进行切割，提升切割效果。
如图5所示，本发明提供的晶圆切割系统还包括壳体113，其中，壳体113具有容纳空间，容纳空间用于放置第一波片103、第二波片104、偏振合成器105、聚焦装置106、第一反射镜109、第二反射镜110和第三反射镜111。通过设置壳体113，能够保护光学器件，避免光学器件损伤。
在本实施例中还提供了一种晶圆切割方法，可用于上述的晶圆切割系统，图6是根据本发明实施例的晶圆切割方法的流程示意图，如图6所示，该方法包括如下步骤：
步骤S601，控制第一激光器发射第一预设波长的第一激光束和控制第二激光器发射第二预设波长的第二激光束。
示例性的，在步骤S601之前，该方法还包括：根据晶圆的材料和加工条件，控制第一激光器和第二激光器的开关状态。例如，第一激光器用于发射第一预设波长为1064nm的近红外光激光束，第二激光器用于发射第二预设波长为355nm的紫外光激光束，此时，在加工纯硅晶圆时，可以控制第一激光器为开启状态，第二激光器为关闭状态，在加工玻璃晶圆时，可以控制第一激光器为关闭状态，第二激光器为开启状态，在加工由铌酸锂(LiNbO3)组成的电光调制器晶圆时，可以控制第一激光器和第二激光器均为开启状态。
步骤S602，通过第一波片将第一激光束的偏振方向调整为第一偏振方向和通过第二波片将第二激光束的偏振方向调整为第二偏振方向。
步骤S603，通过偏振合成器对经过第一波片的第一激光束和经过第二波片的第二激光束进行合成，以形成第一输出激光束。
示例性的，在控制第一激光器和/或第二激光器处于开启状态之后，可以根据晶圆的材料和加工条件（切割要求或开槽要求），确定第一激光束和第二激光束的激光参数，其中，激光参数包括激光功率、激光脉冲宽度、激光扫描速度中的至少一种。例如，在加工纯硅晶圆时，可以控制第一激光器为开启状态，第二激光器为关闭状态，且第一激光束的输出功率为10W，在加工玻璃晶圆时，可以控制第一激光器为关闭状态，第二激光器为开启状态，且第二激光束的输出功率为5W，在加工由铌酸锂(LiNbO3)组成的电光调制器晶圆时，可以控制第一激光器和第二激光器均为开启状态，且第一激光束的输出功率为15W，第二激光束的输出功率为10W。
步骤S604，通过聚焦装置将第一输出激光束聚焦到晶圆上进行切割。
本实施例提供的晶圆切割方法，利用偏振合成器将两束具有不同偏振方向的激光束合成一束输出激光束，然后利用输出激光束对晶圆进行加工，能够利用不同的波长同时实现晶圆表层切割和晶圆深层切割，从而提高晶圆切割效率。而且，本发明提供的晶圆切割系统不需要改变光路结构，避免了机械平移导致的定位偏差和加工精度降低，提升晶圆切割精度。
在本说明书的描述中，参考术语“本实施例”、“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明实质内容上所作的任何修改、等同替换和简单改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种晶圆切割系统，其特征在于，所述系统包括：
第一激光器，用于发射第一预设波长的第一激光束；
第一波片，位于所述第一激光器的出光侧，用于将所述第一激光束的偏振方向调整为第一偏振方向；
第二激光器，用于发射第二预设波长的第二激光束；
第二波片，位于所述第二激光器的出光侧，用于将所述第二激光束的偏振方向调整为第二偏振方向；
偏振合成器，用于对具有所述第一偏振方向的第一激光束和具有所述第二偏振方向的第二激光束进行合成，以形成第一输出激光束；
聚焦装置，用于将所述第一输出激光束聚焦到晶圆上进行切割。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述偏振合成器包括45度反射镜，所述45度反射镜的第一表面用于使所述第一激光束在45度入射时全反射，所述45度反射镜的第二表面用于使所述第二激光束在45度入射时全透射。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：
第一扩束器，位于所述第一激光器和所述第一波片之间，用于将所述第一激光束的第一直径调整为第二直径，其中，所述第一激光束在经过所述第一扩束器之后进入所述第一波片，所述第二直径大于所述第一直径；
第二扩束器，位于所述第二激光器和所述第二波片之间，用于将所述第二激光束的第三直径调整为第四直径，其中，所述第二激光束在经过所述第二扩束器之后进入所述第二波片，所述第四直径大于所述第三直径。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：
第一反射镜，位于所述第二波片的出光侧，用于将经过所述第二波片的所述第二激光束反射至第二反射镜；
所述第二反射镜，位于所述第一反射镜和所述偏振合成器之间，用于将经过所述第一反射镜的所述第二激光束反射至所述偏振合成器。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：
第三反射镜，位于所述偏振合成器和所述聚焦装置之间，用于将所述第一输出激光束反射至所述聚焦装置。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：
控制器，用于控制所述第一激光器和所述第二激光器的开关状态，以实现不同波长的激光的切换。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的系统，其特征在于，所述系统还包括一个或多个第三激光器以及第三波片；
所述第三激光器，用于发射第三激光束；
所述第三波片，位于所述第三激光器的出光侧，用于将所述第三激光束的偏振方向调整为第三偏振方向；
所述偏振合成器，还用于对具有所述第一偏振方向的第一激光束、具有所述第二偏振方向的第二激光束和具有所述第三偏振方向的第三激光束进行合成，以形成第二输出激光束；
所述聚焦装置，还用于将所述第二输出激光束聚焦到所述晶圆上进行切割。
8.一种晶圆切割方法，其特征在于，所述方法包括：
控制第一激光器发射第一预设波长的第一激光束和控制第二激光器发射第二预设波长的第二激光束；
通过第一波片将所述第一激光束的偏振方向调整为第一偏振方向和通过第二波片将所述第二激光束的偏振方向调整为第二偏振方向；
通过偏振合成器合成经过所述第一波片的所述第一激光束和经过所述第二波片的所述第二激光束，以形成第一输出激光束；
通过聚焦装置将所述第一输出激光束聚焦到晶圆上进行切割。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
根据所述晶圆的材料和加工条件，控制所述第一激光器和所述第二激光器的开关状态。
10.根据权利要求8或9所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
根据所述晶圆的材料和加工条件，确定所述第一激光束和所述第二激光束的激光参数，所述激光参数包括激光功率、激光脉冲宽度、激光扫描速度中的至少一种。
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