CN219211987U - 晶圆激光打标装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种晶圆激光打标装置，包括底座、激光发射机、电动衰减器、分束镜、功率探头、振镜以及校准器。其中激光发射机安装在所述底座上，电动衰减器设置在所述激光发射机发射的激光光路上，分束镜设置在通过所述电动衰减器后的光路上，用于将入射的激光光束分离成透射光路以及反射光路，功率探头设置在所述分束镜分离出的其中一束激光光路上，并与所述电动衰减器连接，用于实时反馈激光功率，振镜设置在所述分束镜分离出的另一束激光光路上，用于将激光反射至晶圆处，校准器设置在所述振镜一侧，用于对晶圆进行定位。上述装置能够对激光的实时功率进行反馈，进而自动调整激光功率，保证打标过程中功率的稳定。

Description

晶圆激光打标装置

技术领域

本申请涉及激光打标领域，特别是涉及一种晶圆激光打标装置。

背景技术

激光打标是利用高能量密度的激光对工件进行局部照射，使工件表层的材料汽化或发生颜色变化，从而留下永久性标记的一种打标方法。

随着时代的发展，激光打标的设备也从最初的大幅面系统以及转镜系统转变为振镜式扫描系统，其原理是将激光束入射到两反射镜(振镜)上，用计算机控制反射镜的反射角度，这两个反射镜可分别沿X、Y轴扫描，从而达到激光束的偏转，使具有一定功率密度的激光聚焦点在打标材料上按所需的要求运动，从而在材料表面上留下永久的标记。

但是，传统的振镜打标系统在激光打标的过程中功率会发生变化，而功率过大或过小都会导致打标不清晰。

实用新型内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够实时反馈激光功率并进行调整，进而保持功率稳定性的晶圆激光打标装置。

一种晶圆激光打标装置，包括：

底座；

激光发射机，安装在所述底座上；

电动衰减器，设置在所述激光发射机发射的激光光路上；

分束镜，设置在通过所述电动衰减器后的光路上，用于将入射的激光光束分离成透射光路以及反射光路；

功率探头，设置在所述分束镜分离出的其中一束激光光路上，并与所述电动衰减器连接，用于实时反馈激光功率；

振镜，设置在所述分束镜分离出的另一束激光光路上，用于将激光反射至晶圆处；及

校准器，设置在所述振镜一侧，用于对晶圆进行定位。

在其中一个实施例中，所述装置还包括场镜，所述场镜设置在所述振镜的反射光路上，用于将激光聚焦在晶圆上。

在其中一个实施例中，所述装置还包括距离传感器，所述距离传感器安装在所述振镜上，用于反馈晶圆位置。

在其中一个实施例中，所述装置还包括：

光束偏转部，设置在所述分束镜所分离出的另一束激光光路上，用于将光路反射到所述振镜上；及

竖直轨道，具有滑槽与滑块，所述振镜以及场镜均安装在所述滑块上，且所述滑块与所述滑槽滑动连接。

在其中一个实施例中，所述竖直轨道的底端还具有万向轮。

在其中一个实施例中，所述装置还包括光档与透镜，所述光档安装在所述分束镜和功率探头之间，所述透镜安装在所述分束镜和振镜之间。

在其中一个实施例中，所述底座包括支架与光学顶板，所述光学顶板安装在所述支架顶端，所述激光发射机、电动衰减器、分束镜、功率探头、光档以及透镜均通过紧固件安装在所述光学顶板上。

在其中一个实施例中，所述装置还包括多个反射镜，所述反射镜安装在所述光学顶板上，用于改变光的传播路径。

上述晶圆激光打标装置，在设置好预定功率后开启激光发射机，激光光路依次经过电动衰减器和分束镜，并通过分束镜将入射光束分离成两束光路，其中一束激光光路经过振镜并反射，对晶圆进行打标，同时功率探头对另一束激光光路的实时功率进行反馈，进而使电动衰减器自动调整激光功率，保证打标过程中功率的稳定。

附图说明

图1为本申请中一个实施例的晶圆激光打标装置结构示意图；

图2为本申请中一个实施例的竖直轨道及校准器结构示意图。

图中：100、底座；110、光学顶板；120、支架；210、激光发射机；220、电动衰减器；230、分束镜；240、功率探头；250、光档；260、振镜；261、距离传感器；270、场镜；280、透镜；300、光束偏转部；400、竖直轨道；410、滑槽；420、滑块；430、万向轮；500、反射镜；600、校准器；70、晶圆。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地说明，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

需要说明的是，当组件被称为“固定于”或“设置于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。本申请的说明书所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

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。在本申请的描述中，“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。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”、“下”可以是第一特征直接和第二特征接触，或第一特征和第二特征间接地通过中间媒介接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

除非另有定义，本申请的说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请。本申请的说明书所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1所示，在一个实施例中，一种晶圆激光打标装置，包括底座100、激光发射机210、电动衰减器220、分束镜230、功率探头240、振镜260和校准器600。其中激光发射机210安装在底座100上，电动衰减器220和分束镜230依次设置在激光发射机210发射的激光光路上，其中电动衰减器220用于调整激光功率，分束镜230用于将入射的激光光束分离成透射光路以及反射光路。功率探头240则设置在分束镜230分离出的其中一束激光光路上，并与电动衰减器220连接，用于实时反馈激光功率。振镜260设置在分束镜230分离出的另一束激光光路上，用于将激光反射至晶圆70处。校准器600设置在振镜260一侧，用于对晶圆70进行定位。

具体的，激光发射机210、电动衰减器220、分束镜230以及功率探头240均安装在底座100上，当激光发射机210发射激光时，电动衰减器220和分束镜230位于激光的传播路径上，且分束镜230将入射光束分离成透射光路以及反射光路，且功率探头240位于分束镜230分离出的其中一个光路之上，并向电动衰减器220实时反馈激光功率；振镜260位于分束镜230分离出的另一个光路之上，用于将激光聚焦到校准器600之上的晶圆70处。

上述晶圆激光打标装置，在设置好预定功率后开启激光发射机210，激光光路依次经过电动衰减器220和分束镜230，并通过分束镜230将入射光束分离成两束光路，其中一束激光光路经过振镜260并反射，对晶圆70进行打标，同时功率探头240对另一束激光光路的实时功率进行反馈，进而使电动衰减器220自动调整激光功率，保证打标过程中功率的稳定。

如图2所示，在本实施例中，晶圆激光打标装置还包括场镜270，场镜270设置在振镜260的反射光路上，用于将激光聚焦在晶圆70上。具体的，将场镜270安装在振镜260反射后的光路上，将准直的激光光束聚焦于更小区域的焦点上，能够提高激光光束的密度，进而提高激光加工的能力与效率。

在本实施例中，晶圆激光打标装置还包括距离传感器261，距离传感器261安装在振镜260上，用于反馈晶圆70位置。具体的，通过距离传感器261对晶圆70以及焦距位置进行测量及反馈，并及时做出调整，保证晶圆70一直处于焦点位置，进而提高激光加工的精度。

在本实施例中，晶圆激光打标装置还包括光束偏转部300和竖直轨道400，其中光束偏转部300设置在分束镜230所分离出的另一束激光光路上，用于将光路反射到振镜260上。竖直轨道400具有滑槽410与滑块420，振镜260以及场镜270均安装在滑块420上，且滑块420与滑槽410滑动连接。

具体的，在传统的晶圆激光打标装置中，一般是将激光束入射到两反射镜(振镜)上，用计算机控制反射镜的反射角度，这两个反射镜可分别沿X、Y轴扫描，从而达到激光束的偏转，但是无法对需要扫描Z轴的工件进行打标。本实施例通过将振镜260以及场镜270安装在竖直轨道400的滑块420上，并控制滑块420与滑槽410的相对位置，从而使激光束能够在Z轴方向上发生偏转，使打标过程更加灵活，提高打标的效率和精度。

在本实施例中，竖直轨道400的底端还具有万向轮430。具体的，通过在竖直轨道400底部安装万向轮430，方便灵活移动竖直轨道400以完成激光光路的预设置，提高打标效率。

在本实施例中，晶圆激光打标装置还包括光档250与透镜280，光档250安装在分束镜230和功率探头240之间，透镜280安装在分束镜230和振镜260之间。具体的，设置光档250用来阻挡光学顶板110上的激光光束，可防止杂散或直射光从光学实验装置泄漏出来，从而降低误将激光光束射向激光实验人员的风险，通过设置透镜280，对光束进行聚光，进而照射到振镜260上，提高激光加工的能力与效率。

在本实施例中，底座100包括支架120与光学顶板110，光学顶板110安装在支架120顶端，激光发射机210、电动衰减器220、分束镜230、功率探头240、光档250以及透镜280均通过紧固件安装在光学顶板110上。具体的，通过紧固件连接各项器具与光学顶板110，保证使用时连接稳定，并且方便拆除，根据不同的使用环境合理设置光路，节省装置使用空间。

在本实施例中，晶圆激光打标装置还包括多个反射镜500，反射镜500安装在光学顶板110上，用于改变光的传播路径。具体的，在激光打标的工作环境中，由于光沿直线传播的特性，如果将所有器件都设置在一条线上，将会占用大量的横向或是纵向面积，通过安装反射镜500，来改变光的传播途径，进而可以灵活的摆放器件，最大程度的节省使用空间。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种晶圆激光打标装置，其特征在于，包括：

底座；

激光发射机，安装在所述底座上；

电动衰减器，设置在所述激光发射机发射的激光光路上；

分束镜，设置在通过所述电动衰减器后的光路上，用于将入射的激光光束分离成透射光路以及反射光路；

功率探头，设置在所述分束镜分离出的其中一束激光光路上，并与所述电动衰减器连接，用于实时反馈激光功率；

振镜，设置在所述分束镜分离出的另一束激光光路上，用于将激光反射至晶圆处；及

校准器，设置在所述振镜一侧，用于对晶圆进行定位。

2.根据权利要求1所述的晶圆激光打标装置，其特征在于，所述装置还包括场镜，所述场镜设置在所述振镜的反射光路上，用于将激光聚焦在晶圆上。

3.根据权利要求2所述的晶圆激光打标装置，其特征在于，所述装置还包括距离传感器，所述距离传感器安装在所述振镜上，用于反馈晶圆位置。

4.根据权利要求3所述的晶圆激光打标装置，其特征在于，所述装置还包括：

光束偏转部，设置在所述分束镜所分离出的另一束激光光路上，用于将光路反射到所述振镜上；及

竖直轨道，具有滑槽与滑块，所述振镜以及场镜均安装在所述滑块上，且所述滑块与所述滑槽滑动连接。

5.根据权利要求4所述的晶圆激光打标装置，其特征在于，所述竖直轨道的底端还具有万向轮。

6.根据权利要求1至5中任意一项所述的晶圆激光打标装置，其特征在于，所述装置还包括光档与透镜，所述光档安装在所述分束镜和功率探头之间，所述透镜安装在所述分束镜和振镜之间。

7.根据权利要求6所述的晶圆激光打标装置，其特征在于，所述底座包括支架与光学顶板，所述光学顶板安装在所述支架顶端，所述激光发射机、电动衰减器、分束镜、功率探头、光档以及透镜均通过紧固件安装在所述光学顶板上。

8.根据权利要求7所述的晶圆激光打标装置，其特征在于，所述装置还包括多个反射镜，所述反射镜安装在所述光学顶板上，用于改变光的传播路径。

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