CN219598424U - 一种激光隐切设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及晶圆切割设备技术领域，尤其涉及一种激光隐切设备，包括隐切设备主体和光路装置，光路装置包括安装底板，安装底板一端设有激光发生器，激光发生器一侧设有激光头组件，激光头组件另一侧设有光闸组件，光闸组件另一侧设有第一反射镜组件，第一反射镜组件一侧设有第二反射镜组件，第二反射镜组件一侧设有第三反射镜组件，第三反射镜组件一侧设有扩束镜组件，扩束镜组件另一侧设有第四反射镜组件，第四反射镜组件一侧设有功率调节组件，第二反射镜组件和第三反射镜组件之间设有功率检测组件，功率检测组件一侧设有第一偏振组件，第一偏振组件一侧设有第一分光功率检测组件，解决了设备对激光功率不能调节也不能监控和修正的问题。

Description

一种激光隐切设备

技术领域

本实用新型涉及晶圆切割设备技术领域，尤其涉及一种激光隐切设备。

背景技术

激光隐切技术是一种在硬质材料体内纵向构造多个焦点，从而形成多个改质层，进而实现材料物理分割的技术。相比于传统切割方法，激光隐切技术以其加工速度快、操作简单、加工精确逐渐代替传统的机械切割。

激光隐切设备对晶圆片进行切割时，激光发生器输出的激光功率是变化波动的，需要及时对激光的功率进行修正，防止切割中的晶圆内部受力不均匀产生不必要的裂纹，造成残次品，现有的激光隐切设备如专利文献号为CN114425650A的中国专利文件公开了一种晶圆双功率切割方法及光路装置，该文件中描述了通过两个转换功率不同的激光功率转换器转换后，激光功率发生改变，变为双功率双光束，双光束光路经光闸扩束光腔组件、转向光腔组件、光路汇合光腔组件、出光光腔组件后出光位置一致。

上述现有技术仅仅能够控制两种激光功率，只是两种不同功率的激光的选择，并不能满足生产中对不同厚度晶圆片的加工需求，而且其控制的两种固定的激光功率也不能在切割过程中对激光功率进行实时的监控和修正。

实用新型内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本实用新型目的在于提供一种激光隐切设备，解决了现有技术中存在的问题，该装置解决了激光隐切设备不能调节激光功率也不能对激光功率实时监控和修正的问题。

(二)技术方案

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种激光隐切设备，包括隐切设备主体和位于隐切设备主体一侧的光路装置，光路装置包括安装底板，安装底板顶部一端固定连接有激光发生器，激光发生器一侧设有激光头组件，激光头组件另一侧设有光闸组件，光闸组件另一侧设有第一反射镜组件，第一反射镜组件一侧设有第二反射镜组件，第二反射镜组件一侧设有第三反射镜组件，第三反射镜组件一侧设有扩束镜组件，扩束镜组件另一侧设有第四反射镜组件，第四反射镜组件一侧设有功率调节组件，功率调节组件另一侧设有下反射镜组件，第二反射镜组件和第三反射镜组件之间设有功率检测组件，功率检测组件靠近第三反射镜组件的一侧设有第一偏振组件，第一偏振组件一侧设有第一分光功率检测组件。

优选地，第四反射镜组件与功率调节组件之间设有第三偏振组件，第三偏振组件一侧设有第二光功率检测组件。

优选地，第一偏振组件包括偏振组件底座、固定连接在偏振组件底座顶面的固定柱、固定连接在固定柱上的固定压块以及位于偏振组件底座和固定压块之间的偏振分光棱镜，偏振分光棱镜两侧对称设有激光通道，偏振分光棱镜另一侧设有分光通道，分光通道与激光通道水平垂直设置，第一偏振组件和第三偏振组件结构相同。

优选地，功率调节组件包括功率调节底座、固定连接在功率调节底座一侧的步进电机和固定连接在功率调节底座背对步进电机的另一侧的棱镜固定块，步进电机中间固定连接有玻片，棱镜固定块中间夹装有棱镜。

优选地，第一反射镜组件包括反射镜底座和固定连接在反射镜底座顶部的反射镜，反射镜底座一侧设有左右调节旋钮，反射镜底座另一侧设有前后调节旋钮，左右调节旋钮和前后调节旋钮水平垂直布置，第一反射镜组件、第二反射镜组件、第三反射镜组件和第四反射镜组件结构相同。

优选地，激光头组件包括激光头底座和固定连接在激光头底座顶部的激光头。

优选地，下反射镜组件一侧设有激光出口。

(三)有益效果

1.本实用新型提供一种激光隐切设备，该装置在第二反射镜组件和第三反射镜组件之间设有功率检测组件，第四反射镜组件和下反射镜组件之间设有功率调节组件，功率检测组件实时监测激光功率并反馈给控制中心，控制中心控制步进电机转动，带动步进电机中间的玻片转动，改变激光光束的透过率，配合棱镜，对激光的功率进行调整，使得设备能够根据不同厚度晶圆的加工需求进行激光功率的调整，提高了生产效率，扩大了设备的适用范围。

2.本实用新型提供一种激光隐切设备，该装置在第二反射镜组件和第三反射镜组件之间还设有第一偏振组件，激光光束从第一偏振组件的一侧的激光通道进入偏振分光棱镜，分出一道光束后，从另一侧的激光通道射出，对激光光束进行偏振状态的调整，分出的一道光束通过分光通道经过第一分光功率检测组件，第一分光功率检测组件对分光束进行监测，能够检测到分光束的功率，从而间接监测激光光束的功率，将激光功率的信息反馈给控制中心，控制中心控制功率调节组件进行修正，避免因激光功率的变化波动使切割中的晶圆内部受力不均匀产生不必要的裂纹，造成残次品，提高了设备的稳定性，还提高了加工产品的合格率，增加产品竞争性。

附图说明

图1为本实用新型整体的结构示意图。

图2为本实用新型光路装置的结构示意图。

图3为本实用新型第一反射镜组件的结构示意图。

图4为本实用新型激光头组件的结构示意图。

图5为本实用新型第一偏振组件的结构示意图。

图6为本实用新型功率调节组件的结构示意图。

图中：1-隐切设备主体、2-光路装置、3-安装底板、4-激光发生器、5-激光头组件、6-光闸组件、7-第一反射镜组件、8-第二反射镜组件、9-功率检测组件、10-第一偏振组件、11-第二偏振组件、12-第三反射镜组件、13-扩束镜组件、14-第四反射镜组件、15-第三偏振组件、16-功率调节组件、17-下反射镜组件、18-第一分光功率检测组件、19-第二光功率检测组件、20-反射镜、21-反射镜底座、22-左右调节旋钮、23-前后调节旋钮、24-激光头、25-激光头底座、26-偏振组件底座、27-偏振分光棱镜、28-固定柱、29-固定压块、30-激光通道、31-分光通道、32-功率调节底座、33-步进电机、34-棱镜固定块、35-棱镜、36-玻片。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图1-6对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型提供一种技术方案：一种激光隐切设备，包括隐切设备主体1和位于隐切设备主体1一侧的光路装置2，光路装置2包括安装底板3，安装底板3顶部一端固定连接有激光发生器4，激光发生器4用于发射激光，激光发生器4一侧设有激光头组件5，激光头组件5用于激光的聚焦，激光头组件5包括激光头底座25和固定连接在激光头底座25顶部的激光头24，激光头组件5另一侧设有光闸组件6，光闸组件6用于开断光路，光闸组件6另一侧设有第一反射镜组件7，第一反射镜组件7一侧设有第二反射镜组件8，第二反射镜组件8一侧设有第三反射镜组件12，第三反射镜组件12、第二反射镜组件8和第一反射镜组件7作用相同，都是用于反射激光光束，使光束改变方向，第三反射镜组件12一侧设有扩束镜组件13，扩束镜组件13用于调整光束直径，扩束镜组件13另一侧设有第四反射镜组件14，第四反射镜组件14作用同上，第四反射镜组件14一侧设有功率调节组件16，功率调节组件16用于调节激光功率，功率调节组件16另一侧设有下反射镜组件17，下反射镜组件17用于向下反射激光光束，下反射镜组件17一侧设有激光出口，第二反射镜组件8和第三反射镜组件12之间设有功率检测组件9，功率检测组件9用于监测激光功率，功率检测组件9靠近第三反射镜组件12的一侧设有第一偏振组件10，第一偏振组件10用于调整扩束前激光偏振状态，分出一道光束，第一偏振组件10一侧设有第一分光功率检测组件18，第一分光功率检测组件18用于对分出的光束功率进行监测，从而监测扩束前激光功率，第四反射镜组件14与功率调节组件16之间设有第三偏振组件15，用于调整扩束后激光偏振状态，分出一道光束，第三偏振组件15一侧设有第二光功率检测组件19，第二光功率检测组件19用于对分出的光束功率进行监测，从而监测扩束后激光功率。

第一偏振组件10包括偏振组件底座26、固定连接在偏振组件底座26顶面的固定柱28、固定连接在固定柱28上的固定压块29以及位于偏振组件底座26和固定压块29之间的偏振分光棱镜27，偏振分光棱镜27两侧对称设有激光通道30，偏振分光棱镜27另一侧设有分光通道31，分光通道31与激光通道30水平垂直设置，第一偏振组件10和第三偏振组件15结构相同，固定压块29夹紧固定柱28，使偏振分光棱镜27压在偏振组件底座26和固定压块29之间，偏振分光棱镜27起到调整激光偏振状态，分出光束的作用。

功率调节组件16包括功率调节底座32、固定连接在功率调节底座32一侧的步进电机33和固定连接在功率调节底座32背对步进电机33的另一侧的棱镜固定块34，步进电机33中间固定连接有玻片36，棱镜固定块34中间夹装有棱镜35，步进电机33采用步进马达HSM-5028H，步进电机33转动，带动玻片36转动，通过玻片36的透过率，配合棱镜35，对激光进行功率的调整。

第一反射镜组件7包括反射镜底座21和固定连接在反射镜底座21顶部的反射镜20，反射镜底座21一侧设有左右调节旋钮22，反射镜底座21另一侧设有前后调节旋钮23，左右调节旋钮22和前后调节旋钮23水平垂直布置，第一反射镜组件7、第二反射镜组件8、第三反射镜组件12和第四反射镜组件14结构相同，左右调节旋钮22用于调整反射镜20的左右移动，前后调节旋钮23用于调整反射镜20的前后移动。

工作原理：工作时，激光发生器4发射出激光光束，激光光束经过激光头组件5上面的激光头24，激光头24对激光光束进行聚焦，激光光束射到第一反射镜组件7上的反射镜20上，第一反射镜组件7上的反射镜20使激光光束改变方向，激光光束射向第二反射镜组件8上的反射镜20上，第二反射镜组件8上的反射镜20使激光光束改变方向，激光光束射向第三反射镜组件12上的反射镜20，第三反射镜组件12上的反射镜20使激光光束改变方向，激光光束射向扩束镜组件13，扩束镜组件13调整激光光束直径，经过扩束镜组件13后激光光束射向第四反射镜组件14上的反射镜20，第四反射镜组件14上的反射镜20使激光光束改变方向，激光光束射向下反射镜组件17，反射镜组件17将激光光束向下反射后从激光出口射出，在隐切设备主体1中对晶圆片进行隐切；

其中，在第二反射镜组件8和第三反射镜组件12之间设有功率检测组件9，第四反射镜组件14和下反射镜组件17之间设有功率调节组件16，功率检测组件9实时监测激光功率并反馈给控制中心，控制中心控制步进电机33转动，带动步进电机33中间的玻片36转动，改变激光光束的透过率，配合棱镜35，从而对激光的功率进行调整；

其中，在第二反射镜组件8和第三反射镜组件12之间还设有第一偏振组件10，激光光束从第一偏振组件10的一侧的激光通道30进入偏振分光棱镜27，分出一道光束后，从另一侧的激光通道30射出，对激光光束进行偏振状态的调整，分出的一道光束通过分光通道31经过第一分光功率检测组件18，第一分光功率检测组件18对分光束进行监测，能够检测到分光束的功率，从而间接监测扩束前激光光束的功率，将扩束前激光功率的信息反馈给控制中心，控制中心控制功率调节组件16进行修正；

在第四反射镜组件14和功率调节组件16之间设置第三偏振组件15，激光光束从第三偏振组件15的一侧的激光通道30进入偏振分光棱镜27，分出一道光束后，从另一侧的激光通道30射出，对激光光束进行偏振状态的调整，分出的一道光束通过分光通道31经过第一分光功率检测组件18，第二光功率检测组件19对分光束进行监测，能够检测到分光束的功率，从而间接监测扩束后激光光束的功率，将扩束后激光功率的信息反馈给控制中心，控制中心控制功率调节组件16进行进一步修正。

Claims (7)

1.一种激光隐切设备，包括隐切设备主体(1)和位于所述隐切设备主体(1)一侧的光路装置(2)，所述光路装置(2)包括安装底板(3)，所述安装底板(3)顶部一端固定连接有激光发生器(4)，所述激光发生器(4)一侧设有激光头组件(5)，所述激光头组件(5)另一侧设有光闸组件(6)，所述光闸组件(6)另一侧设有第一反射镜组件(7)，所述第一反射镜组件(7)一侧设有第二反射镜组件(8)，所述第二反射镜组件(8)一侧设有第三反射镜组件(12)，所述第三反射镜组件(12)一侧设有扩束镜组件(13)，所述扩束镜组件(13)另一侧设有第四反射镜组件(14)，所述第四反射镜组件(14)一侧设有功率调节组件(16)，所述功率调节组件(16)另一侧设有下反射镜组件(17)，其特征在于：所述第二反射镜组件(8)和第三反射镜组件(12)之间设有功率检测组件(9)，所述功率检测组件(9)靠近第三反射镜组件(12)的一侧设有第一偏振组件(10)，所述第一偏振组件(10)一侧设有第一分光功率检测组件(18)。

2.根据权利要求1所述激光隐切设备，其特征在于：所述第四反射镜组件(14)与功率调节组件(16)之间设有第三偏振组件(15)，所述第三偏振组件(15)一侧设有第二光功率检测组件(19)。

3.根据权利要求2所述激光隐切设备，其特征在于：所述第一偏振组件(10)包括偏振组件底座(26)、固定连接在所述偏振组件底座(26)顶面的固定柱(28)、固定连接在所述固定柱(28)上的固定压块(29)以及位于所述偏振组件底座(26)和固定压块(29)之间的偏振分光棱镜(27)，所述偏振分光棱镜(27)两侧对称设有激光通道(30)，所述偏振分光棱镜(27)另一侧设有分光通道(31)，所述分光通道(31)与激光通道(30)水平垂直设置，所述第一偏振组件(10)和第三偏振组件(15)结构相同。

4.根据权利要求1所述激光隐切设备，其特征在于：所述功率调节组件(16)包括功率调节底座(32)、固定连接在所述功率调节底座(32)一侧的步进电机(33)和固定连接在所述功率调节底座(32)背对步进电机(33)的另一侧的棱镜固定块(34)，所述步进电机(33)中间固定连接有玻片(36)，所述棱镜固定块(34)中间夹装有棱镜(35)。

5.根据权利要求1所述激光隐切设备，其特征在于：所述第一反射镜组件(7)包括反射镜底座(21)和固定连接在所述反射镜底座(21)顶部的反射镜(20)，所述反射镜底座(21)一侧设有左右调节旋钮(22)，所述反射镜底座(21)另一侧设有前后调节旋钮(23)，所述左右调节旋钮(22)和前后调节旋钮(23)水平垂直布置，所述第一反射镜组件(7)、第二反射镜组件(8)、第三反射镜组件(12)和第四反射镜组件(14)结构相同。

6.根据权利要求1所述激光隐切设备，其特征在于：所述激光头组件(5)包括激光头底座(25)和固定连接在所述激光头底座(25)顶部的激光头(24)。

7.根据权利要求1所述激光隐切设备，其特征在于：所述下反射镜组件(17)一侧设有激光出口。