本發明涉及激光加工方法，尤其涉及到半導體晶圓片的激光加工方法。

背景技術：

在晶圓片半導體等激光微細精密加工行業中，常用硅、藍寶石等材料作為襯底生長發光區或電路。一般用激光將晶圓片切割分離成單個芯粒，單個芯粒的尺寸范圍是100-500um，眾多單個芯粒周期性排列在整個晶圓片內，芯粒和芯粒之間由相互垂直交錯的切割道分隔。在加工過程中，激光首先需要對切割道進行對位，也就是將激光聚焦的焦點對準切割道的中心。在對位確定完成之后，再進行激光加工切割。目前常用的對位方法是，用CCD相機先采集晶圓片切割道和電極圖像，然后依照切割道中心做模板。

隨著晶圓行業的發展，對晶圓片的性價比要求逐步提高，隨之的發展趨勢之一就是將切割道的寬度變小，單個芯粒的尺寸變小，這樣就能在一個晶圓片上最終分離出更多數目的單個芯粒。這樣的發展趨勢對應于激光加工而言，會導致加工效率的下降。目前一般的激光加工方法是，在開始位置先對位，然后切割，切割了一定道數后暫停，再次對位，以免加工位置的偏離切割道中心。因為在加工過程中，由于各種誤差和工作臺精度的問題，會出現激光加工點偏離切割道中心的問題。再次對位后，再進行激光切割，最好直至整片晶圓片加工完成。

隨著單個芯粒的尺寸逐步變小，需要暫停的次數也會變多，這樣導致加工的效率下降。比如：一個4英寸的晶圓片，單個芯粒尺寸以前是500um x500um,整片切割的道數是200+200＝400道。當單個芯粒的尺寸變小成200um x200um以后，整片切割的道數是500+500＝1000道。假如：在激光切割過程中，每隔50道對位一次，單個芯粒尺寸為500umx500um的情況下，兩個切割方向總共需要暫停對位8次，然后單個芯粒尺寸變成200umx200um以后，兩個切割方向總共需要暫停對位20次。每次對位都需要消耗一部分時間，這樣在激光暫停對位過程中需要花費更多的時間，從而導致加工效率下滑。

技術實現要素：

本發明要解決的技術問題在于，針對現有技術的上述缺陷，提出一種晶圓片的激光加工方法，能夠提高加工效率。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：提供

本發明解決其技術問題所采用的技術方案還是：提供

本發明的有益效果在于，通過將激光加工在一個直線的切割道的對位過程和切割過程合并在一起，使得每個切割過程對應包含一個對位過程，可以節省切割過程暫停來進行對位的時間，從而提高加工效率。

附圖說明

下面將結合附圖及實施例對本發明作進一步說明，附圖中：

圖1是本發明所指的晶圓片示意圖；

圖2是本發明的激光加工裝置的結構示意圖，晶圓片處于切割處理區域；

圖3是本發明的激光加工裝置的結構示意圖，晶圓片處于對位處理區域；

圖4是本發明的激光加工裝置捕捉到的切割道圖像示意圖；

圖5是本發明的激光加工方法的加工軌跡示意圖；

圖6為本發明的激光加工方法的流程示意圖。

具體實施方式

現結合附圖，對本發明的較佳實施例作詳細說明。

參見圖1，圖1是本發明所指的晶圓片示意圖。本發明所指的晶圓片9為半導體行業的各種集成電路芯片或LED晶圓片，襯底材料為硅、碳化硅、玻璃、藍寶石等。該晶圓片9由周期性排列的芯粒16組成，芯粒16布滿整個晶圓片9，采用各種生長方法，如化學氣象沉積法，蒸鍍法等沉積在所述襯底材料上。芯粒16由相互垂直交錯的切割道11、12隔開。激光沿著這些切割道11、12切割，可以將晶圓片9分離成若干芯粒16。每個切割道11、12有一定的寬度，激光在切割前，首先需要進行精確對位，使激光加工位置位于切割道11、12的正中心，以保證切割的質量和良率?？梢岳斫獾氖牵瑢τ谙嗤笮〉木A片9，單個芯粒16的長寬越小，整個晶圓片9最終的產出的芯粒16個數越多，切割道11、12的數量也就越多。

參見圖2和圖3，圖2是本發明的激光加工裝置的結構示意圖，晶圓片處于切割處理區域。圖3是本發明的激光加工裝置的結構示意圖，晶圓片處于對位處理區域。本發明提出一種激光加工裝置，其包括：激光器1，反射鏡3、4，聚焦鏡5，CCD相機6，遠心鏡頭7，計算機構8以及工作臺10。其中，激光器1發射出激光光束2，激光光束2經過反射鏡3、4反射后，進入聚焦鏡5，最終聚焦于晶圓片9的切割道處，形成炸點0。晶圓片9固定在工作臺10上?？梢岳斫獾氖?，激光器1，反射鏡3、4以及聚焦鏡5構成一激光切割機構。該CCD相機6和遠心鏡頭7構成一視覺機構。在本實施例中，該計算機構8采用一計算機實現。

當晶圓片9隨工作臺10動作，處于切割處理區域時，通過沿著晶圓片9切割道防線，直線移動工作臺10，可以達到切割的目的。

當晶圓片9隨工作臺10動作，處于對位處理區域時，晶圓片9的切割道的圖像經由遠心鏡頭7送達CCD相機6，再由CCD相機6成像，送到計算機構8，計算機構8根據CCD相機6提供的信息，對工作臺10的移動進行必要的控制，可以保證激光加工的位置在切割道的正中心。

值得一提的是，采用本發明的激光加工裝置進行加工，當激光沿著切割道切割的同時，對應于每個切割道，工作臺10會有一段時間處于切割區域、另一段時間處于對位區域。也就是說，假設一個切割道處理時間為T，則該切割道處理時間T可以劃分為切割處理時間T1加對位處理時間T2。在對位處理時間T2，晶圓片9隨工作臺10動作，會移出切割處理區域，這時激光器1提供的激光光束2不對晶圓片9產生作用。在對位處理區域，工作臺10可以加速、減速或者勻速地移動。CCD相機6可以快速捕捉到晶圓片9的切割道的圖像。計算機構8進而可根據該圖像提供的信息，控制工作臺10做必要的對位修正動作?？梢?，本發明的對位處理過程是一個切割道處理時間T完成的，不需要現有技術的暫停切割動作：使晶圓片9移動至CCD相機6的成像范圍內，晶圓片9固定不動，然后CCD相機6采集晶圓片9上的切割道的圖像，之后根據圖像進行必要的對位修正動作，再進行切割。

參見圖4，圖4是本發明的激光加工裝置捕捉到的切割道圖像示意圖。圖4所呈現的圖像，可以理解為計算機構8的顯示器上顯示的畫面。其中，切割道11、12相互垂直交錯，有4個芯粒16被捕捉到。芯粒16上有正極30和負極31。在激光切割加工時，需要使激光加工點位于切割道11、12的正中心，以保證切割的質量，使每個芯粒16上的正極30和負極31不會受到激光切割的影響。

參見圖5，圖5是本發明的激光加工方法的加工軌跡示意圖。可見，激光加工的軌跡20為一組左右來回往返的弓字形。軌跡20在晶圓片9內部的部分對應于前述的切割處理區域，這時工作臺10沿著切割道進行運動，切割為勻速直線運動。軌跡20在晶圓片9外部的部分對應于前述的對位處理區域，這時工作臺10可以加速、減速或者勻速地移動。如此循環往復地直線運動，直至整個的晶圓片9切割完成。

值得一提的是，上述的軌跡20實際上是工作臺10運動的軌跡。在實際激光加工過程中，激光聚焦點0保持不動，工作臺10反復沿直線運動，以切割晶圓片9。在晶圓片9以外的部分(即對位處理區域)包含工作臺10加速、減速的部分，該部分對應的移動距離為D。在移動距離D的范圍內，只要能夠保證CCD相機6可以采集到部分的晶圓片9的切割道的圖像，即可。移動距離D的取值范圍，視不同尺寸的晶圓片9而定。

參見圖6，圖6為本發明的激光加工方法的流程示意圖。綜上所述，本發明的激光加工方法包括以下步驟：

S601、在一個切割道的切割過程，使工作臺朝設定方向直線移動，攜帶晶圓片移出切割處理區域，進入對位處理區域。

S603、使視覺機構捕獲晶圓片上切割道的圖像，并將切割道的圖像送計算機構構；計算機構構進行切割道的位置糾偏計算，需要糾偏的話，則控制工作臺縱向移動設定的糾偏量。

S605、使工作臺反向地直線移動，攜帶晶圓片移出對位處理區域，再次進入切割處理區域，接續進行下一個切割道的直線切割過程。

如此循環往復，直至所有的切割道處理完畢?？梢岳斫獾氖?，結合參見圖1，當全部的橫向排列的直線的切割道12(沿X軸延伸)均切割處理完畢后，只需使晶圓片9旋轉90度，即可依照上述的步驟，依次地完成全部的縱向排列的直線的切割道11(沿Y軸延伸)的切割處理。

本發明的有益效果在于，通過將激光加工在一個直線的切割道的對位過程和切割過程合并在一起，使得每個切割過程對應包含一個對位過程，可以節省切割過程暫停來進行對位的時間，從而提高加工效率。

應當理解的是，以上實施例僅用以說明本發明的技術方案，而非對其限制，對本領域技術人員來說，可以對上述實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換；而這些修改和替換，都應屬于本發明所附權利要求的保護范圍。