本發(fā)明涉及半導(dǎo)體加工技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種激光加工晶圓的方法及裝置。

背景技術(shù)：

近年來，隨著半導(dǎo)體器件特征尺寸的不斷減小以及芯片集成度的不斷提高，金屬互連線之間、多層布線之間的寄生電容以及金屬導(dǎo)線的電阻急劇增大，導(dǎo)致了rc延遲、功耗增加等一系列問題，限制了高速電子元器件的發(fā)展。當(dāng)器件特征尺寸小于90nm后，晶圓必須使用低介電常數(shù)材料來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的sio2層(k＝3.9～4.2)，常用的low-k材料有道康寧公司的fox及多孔silk材料、應(yīng)用材料公司的黑金剛石系列低k薄膜材料、novellussystem的coral、英特爾的cdo以及nec公司的fcn+有機(jī)層等等。

low-k材料的使用也帶來了一些問題。不論是機(jī)械強(qiáng)度還是粘附性，low-k材料都遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如sio2，這對(duì)劃片工藝提出了挑戰(zhàn)。最為常見的問題是，在劃片過程中由于較低的機(jī)械強(qiáng)度及粘附力，使得low-k材料粘連在劃片刀上，這不僅降低了劃片的效率，同時(shí)也帶來了絕緣層從金屬層表面被剝離以及產(chǎn)生碎屑并擴(kuò)散到其它功能區(qū)域等嚴(yán)重影響良率的后果。激光加工具有非接觸、精度高、適用材料范圍廣、加工路徑靈活可控等優(yōu)點(diǎn)，是用來對(duì)晶圓劃片以及解決上述問題的有力方案。據(jù)了解，蘋果公司已經(jīng)強(qiáng)制要求供應(yīng)商提供的晶圓必須采用激光切割low-k材料的工藝(即：lasergrooving工藝)，這使得封測廠對(duì)此類工藝技術(shù)及設(shè)備的需求大為提升。嚴(yán)格地說，激光束不是“切割”low-k材料，而是依靠激光能量產(chǎn)生的高溫融化金屬層及層間介質(zhì)層，這樣的激光切割產(chǎn)生械應(yīng)力很小，因而不會(huì)發(fā)生分層或剝離等問題。另外，濱松光子學(xué)株式會(huì)社還發(fā)明了“隱形切割”的技術(shù)，這種技術(shù)是利用對(duì)晶圓具有透射性波長的激光聚焦在晶圓內(nèi)部形成改質(zhì)層，再借助外力使晶圓沿著改質(zhì)層裂開為單獨(dú)的芯片。利用隱形切割技術(shù)，可以避免在劃片過程中產(chǎn)生碎屑對(duì)芯片功能區(qū)造成污染，但是當(dāng)晶圓上面覆蓋有隔離層或其它功能層時(shí)，這將會(huì)影響激光的透過，從而影響改質(zhì)層的形成。因此，在使用隱形切割時(shí)，也應(yīng)首先使用激光去除晶圓上表面low-k層等材料。

但是，由于激光光束在預(yù)定切割道上刻蝕形成凹槽時(shí)，由于low-k層厚度均一性等問題可能導(dǎo)致切割效果不佳，且劇烈能量對(duì)low-k材料的沖擊將導(dǎo)致low-k層破裂以致剝落等問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供的激光加工晶圓的方法及裝置，能夠通過光程調(diào)制器周期性改變?cè)诰A上表面中激光光束的聚焦點(diǎn)位置實(shí)現(xiàn)激光加工的熱效應(yīng)平均化，減少劇烈能量對(duì)low-k材料的沖擊，防止low-k層破裂以致剝落，提高激光加工工藝的均一性及其裝置的可靠性。

第一方面，本發(fā)明提供一種激光加工晶圓的方法，沿著晶圓上表面的預(yù)定切割道方向改變激光光束與預(yù)定切割道之間的相對(duì)位置以在所述預(yù)定切割道上形成凹槽；所述方法還包括：

根據(jù)激光器的發(fā)射頻率控制光程調(diào)制器周期性改變?cè)诰A上表面中激光光束的聚焦點(diǎn)位置，并沿所述預(yù)定切割道方向形成定制化焦點(diǎn)分布組合。

可選地，所述根據(jù)激光器的發(fā)射頻率控制光程調(diào)制器周期性改變?cè)诰A上表面中激光光束的聚焦點(diǎn)位置，并沿所述預(yù)定切割道方向形成定制化焦點(diǎn)分布組合包括：

獲取晶圓上表面的low-k層信息、或凹槽的槽形信息；

根據(jù)所述low-k層信息、或凹槽的槽形信息確定定制化焦點(diǎn)分布組合；

根據(jù)所述定制化焦點(diǎn)分布組合和激光器的發(fā)射頻率確定光程調(diào)制器的工作參數(shù)；

控制光程調(diào)制器按所述工作參數(shù)周期性改變?cè)诰A上表面中激光光束的聚焦點(diǎn)位置。

可選地，所述光程調(diào)制器改變所述聚焦點(diǎn)位置范圍為0-30μm。

可選地，在改變所述聚焦點(diǎn)位置范圍內(nèi)，根據(jù)所改變聚焦點(diǎn)位置的數(shù)值將光程控制器對(duì)應(yīng)設(shè)置至少兩個(gè)檔位。

可選地，所述工作參數(shù)包括光程調(diào)制器的檔位和檔位調(diào)節(jié)頻率；其中，

所述檔位調(diào)節(jié)頻率是保證每個(gè)檔位分別調(diào)節(jié)固定數(shù)量的所述激光器的脈沖數(shù)。

可選地，在控制光程調(diào)制器按所述工作參數(shù)周期性改變?cè)诰A上表面中激光光束的聚焦點(diǎn)位置中還包括：

獲取晶圓上表面low-k層的厚度信息；

根據(jù)厚度信息確定所述光程調(diào)制器的第一調(diào)整參數(shù)，并根據(jù)第一調(diào)整參數(shù)控制光程調(diào)制器調(diào)整在晶圓上表面中激光光束的聚焦點(diǎn)位置。

可選地，所述獲取晶圓上表面low-k層的厚度信息包括：

向晶圓上表面low-k層發(fā)射一檢測光束；

獲取檢測光束的反射光；

根據(jù)所述反射光得出晶圓上表面low-k層的厚度信息。

可選地，在控制光程調(diào)制器按所述工作參數(shù)周期性改變?cè)诰A上表面中激光光束的聚焦點(diǎn)位置中還包括：

檢測對(duì)晶圓上表面low-k層刻蝕所形成的槽形并獲取實(shí)時(shí)槽形信息；

根據(jù)實(shí)時(shí)槽形信息確定所述光程調(diào)制器的第二調(diào)整參數(shù)，并根據(jù)第二調(diào)整參數(shù)控制光程調(diào)制器調(diào)整在晶圓上表面中激光光束的聚焦點(diǎn)位置。

第二方面，本發(fā)明提供一種激光加工晶圓的裝置，包括：

激光器，用于發(fā)射激光光束；

擴(kuò)束準(zhǔn)直元件，用于將所述激光光束擴(kuò)束、準(zhǔn)直，形成平行光束；

光程調(diào)制器，設(shè)置于擴(kuò)束準(zhǔn)直元件內(nèi)并用于根據(jù)激光器的發(fā)射頻率改變?cè)诰A上表面中激光光束的聚焦點(diǎn)位置，并沿所述預(yù)定切割道方向形成定制化焦點(diǎn)分布組合；

聚焦元件，用于將平行光束進(jìn)行聚焦處理并形成聚焦點(diǎn)后發(fā)射至晶圓上表面low-k層；

激光加工平臺(tái)，用于沿著晶圓上表面的預(yù)定切割道方向改變激光光束與預(yù)定切割道之間的相對(duì)位置以在所述預(yù)定切割道上形成凹槽；

控制器，分別與激光器、光程調(diào)制器和激光加工單元連接，用于控制并協(xié)調(diào)各元器件之間的工作。

可選地，所述裝置還包括：

第一分束器，用于將激光光束分為檢測光束和加工光束，其中，所述檢測光束用于發(fā)射至晶圓上表面low-k層；所述加工光束發(fā)射至擴(kuò)束準(zhǔn)直元件中并形成平行光束；

檢測構(gòu)件，用于獲取檢測光束的反射光。

可選地，所述裝置還包括：

第二分束器，用于將平行光束分為至少兩束，并分別射入檢測組件和聚焦元件；

檢測組件，獲取平行光束的實(shí)時(shí)激光信息。

本發(fā)明實(shí)施例提供的激光加工晶圓的方法及裝置，其中，所述方法一方面通過光程調(diào)制器周期性改變?cè)诰A上表面中激光光束的聚焦點(diǎn)位置實(shí)現(xiàn)激光加工的熱效應(yīng)平均化，減少劇烈能量對(duì)low-k材料的沖擊，防止low-k層破裂以致剝落；另一方面通過光程調(diào)整器改變擴(kuò)束準(zhǔn)直元件中第一聚焦透鏡的光程，避免通過移動(dòng)聚焦元件移動(dòng)產(chǎn)生移動(dòng)滯后以及較大的移動(dòng)誤差，進(jìn)而提高了所述方法的加工成品率、工作效率、激光加工精度以及分離晶圓的均勻性。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一實(shí)施例激光加工晶圓的方法的流程圖；

圖2為本發(fā)明另一實(shí)施例激光加工晶圓的方法的流程圖；

圖3為本發(fā)明另一實(shí)施例激光加工晶圓的方法的流程圖；

圖4為本發(fā)明一實(shí)施例不同發(fā)散角對(duì)應(yīng)不同的焦點(diǎn)示意圖；

圖5為本發(fā)明一實(shí)施例定制化焦點(diǎn)分布組合的示意圖；

圖6為本發(fā)明另一實(shí)施例定制化焦點(diǎn)分布組合的示意圖；

圖7為本發(fā)明另一實(shí)施例定制化焦點(diǎn)分布組合的示意圖；

圖8為本發(fā)明一實(shí)施例光程調(diào)制器的示意圖；

圖9為本發(fā)明一實(shí)施例激光加工晶圓的置的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

本發(fā)明實(shí)施例提供一種激光加工晶圓的方法，沿著晶圓上表面的預(yù)定切割道方向改變激光光束與預(yù)定切割道之間的相對(duì)位置以在所述預(yù)定切割道上形成凹槽；所述方法包括：根據(jù)激光器的發(fā)射頻率控制光程調(diào)制器周期性改變?cè)诰A上表面中激光光束的聚焦點(diǎn)位置，并沿所述預(yù)定切割道方向形成定制化焦點(diǎn)分布組合。

本發(fā)明實(shí)施例提供的激光加工晶圓的方法解決了由于在所述預(yù)定切割道上刻蝕形成凹槽時(shí)，由于劇烈能量對(duì)low-k材料的沖擊將導(dǎo)致low-k層破裂以致剝落等問題，因此，本實(shí)施例中采用了通過在擴(kuò)束準(zhǔn)直元件內(nèi)設(shè)置光程調(diào)制器，改變激光光束的光程實(shí)現(xiàn)改變?cè)诰A上表面中激光光束的聚焦點(diǎn)位置；進(jìn)而形成定制化焦點(diǎn)分布組合，例如，所述定制化焦點(diǎn)分布組合如圖3至圖5所示，其中，如圖5所示，所述定制化焦點(diǎn)分布組合為雙焦點(diǎn)組合即沿所述預(yù)定切割道方向上由兩個(gè)高度分布的聚焦點(diǎn)組成，并在該兩個(gè)高度上交替變化；或者，如圖6所示，所述定制化焦點(diǎn)分布組合為沿所述預(yù)定切割道方向上由三個(gè)高度分布的聚焦點(diǎn)組成，焦點(diǎn)進(jìn)行依次連接并形成鋸齒形分布；或者，如圖7所示，所述定制化焦點(diǎn)分布是沿所述預(yù)定切割道方向上同樣由三個(gè)高度分布的聚焦點(diǎn)組成，當(dāng)采用不同于圖6的組合排布。因此，本實(shí)施例中所述方法可對(duì)較厚low-k層的晶圓進(jìn)行切割，并通過對(duì)在晶圓上表面中激光光束的聚焦點(diǎn)位置的快速控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)low-k層，甚至晶圓內(nèi)部的多焦點(diǎn)刻蝕，將激光加工的熱效應(yīng)平均化，減少劇烈能量對(duì)low-k材料的沖擊，防止low-k層破裂以致剝落。同時(shí)，本實(shí)施例中為了解決由于聚焦元件重量較大，通過移動(dòng)聚焦元件實(shí)現(xiàn)聚焦點(diǎn)位置的改變會(huì)導(dǎo)致移動(dòng)滯后從而影響加工效果的問題，因此，通過光程調(diào)整器可快速高效地增加擴(kuò)束準(zhǔn)直元件中第一聚焦透鏡的光程，從而改變第一聚焦透鏡的焦點(diǎn)位置。由于焦點(diǎn)位置的移動(dòng)，第二聚焦透鏡出射激光發(fā)散角改變，因此，再配合聚焦元件可進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)對(duì)焦點(diǎn)的精確控制。

綜上所述，本實(shí)施例所述方法一方面通過光程調(diào)制器周期性改變?cè)诰A上表面中激光光束的聚焦點(diǎn)位置實(shí)現(xiàn)激光加工的熱效應(yīng)平均化，減少劇烈能量對(duì)low-k材料的沖擊，防止low-k層破裂以致剝落；另一方面通過光程調(diào)整器改變擴(kuò)束準(zhǔn)直元件中第一聚焦透鏡的光程，避免通過移動(dòng)聚焦元件移動(dòng)產(chǎn)生移動(dòng)滯后以及較大的移動(dòng)誤差，進(jìn)而提高了所述方法的加工成品率、工作效率、激光加工精度以及分離晶圓的均勻性。

可選的，如圖1所示，所述根據(jù)激光器的發(fā)射頻率控制光程調(diào)制器周期性改變?cè)诰A上表面中激光光束的聚焦點(diǎn)位置，并沿所述預(yù)定切割道方向形成定制化焦點(diǎn)分布組合包括：

s11、獲取晶圓上表面的low-k層信息、或凹槽的槽形信息；

s12、根據(jù)所述low-k層信息、或凹槽的槽形信息確定定制化焦點(diǎn)分布組合；

s13、根據(jù)所述定制化焦點(diǎn)分布組合和激光器的發(fā)射頻率確定光程調(diào)制器的工作參數(shù)；

s14、控制光程調(diào)制器按所述工作參數(shù)周期性改變?cè)诰A上表面中激光光束的聚焦點(diǎn)位置。

具體的，本實(shí)施例中所述方法為了提高刻蝕效果，則首先根據(jù)所述low-k層信息、或凹槽的槽形信息確定定制化焦點(diǎn)分布組合，其中，所述low-k層信息、或凹槽的槽形信息與定制化焦點(diǎn)分布組合相對(duì)應(yīng)，其對(duì)應(yīng)關(guān)系儲(chǔ)存在控制器內(nèi)；同時(shí)，所述low-k層信息包括均勻度信息、材質(zhì)信息和厚度信息中一種或者任意組合；所述凹槽的槽形信息包括槽形結(jié)構(gòu)信息和尺寸信息。例如，當(dāng)所述low-k層均勻，厚度較薄且凹槽為“u”形結(jié)構(gòu)時(shí)，所述定制化焦點(diǎn)分布組合采用如圖5所示的雙焦點(diǎn)組合。

然后，根據(jù)所述定制化焦點(diǎn)分布組合和激光器的發(fā)射頻率確定光程調(diào)制器的工作參數(shù)，其中，工作參數(shù)包括光程調(diào)制器的檔位和檔位調(diào)節(jié)頻率；且所述定制化焦點(diǎn)分布組合與光程調(diào)制器的檔位相對(duì)應(yīng)，其對(duì)應(yīng)關(guān)系儲(chǔ)存在控制器內(nèi)；如圖8所示，本實(shí)施例所述光程調(diào)制器設(shè)有八個(gè)檔位可調(diào)，配合聚焦元件能分別實(shí)現(xiàn)對(duì)聚焦點(diǎn)位置從0到30μm范圍內(nèi)高效調(diào)控。

并且，所述激光器的發(fā)射頻率與光程調(diào)制器的檔位調(diào)節(jié)頻率相對(duì)應(yīng)，其對(duì)應(yīng)關(guān)系儲(chǔ)存在控制器內(nèi)。且所述檔位調(diào)節(jié)頻率是所述激光器的發(fā)射頻率的整數(shù)倍。本實(shí)施例中通過控制器的控制實(shí)現(xiàn)數(shù)十到數(shù)百個(gè)脈沖，以固定的形式，分別打到晶圓的表面以及表面以下位置。同時(shí)，所述光程調(diào)制器的八個(gè)檔位與檔位調(diào)節(jié)頻率的自由組合實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)焦點(diǎn)控制范圍內(nèi)的定制化焦點(diǎn)分布組合。

最后，由控制器控制光程調(diào)制器按所述工作參數(shù)周期性改變?cè)诰A上表面中激光光束的聚焦點(diǎn)位置實(shí)現(xiàn)對(duì)晶圓的刻蝕，進(jìn)而提高了所述方法的加工成品率、工作效率、激光加工精度以及分離晶圓的均勻性。

可選地，如圖4和8所示，所述光程調(diào)制器改變所述聚焦點(diǎn)位置范圍為0-30μm。

可選地，在改變所述聚焦點(diǎn)位置范圍內(nèi)，根據(jù)所改變聚焦點(diǎn)位置的數(shù)值將光程控制器對(duì)應(yīng)設(shè)置至少兩個(gè)檔位。

可選地，所述工作參數(shù)包括光程調(diào)制器的檔位和檔位調(diào)節(jié)頻率；其中，

所述檔位調(diào)節(jié)頻率是保證每個(gè)檔位分別調(diào)節(jié)固定數(shù)量的所述激光器的脈沖數(shù)。

可選地，如圖2和3所示，在控制光程調(diào)制器按所述工作參數(shù)周期性改變?cè)诰A上表面中激光光束的聚焦點(diǎn)位置中還包括：

獲取晶圓上表面low-k層的厚度信息；

根據(jù)厚度信息確定所述光程調(diào)制器的第一調(diào)整參數(shù)，并根據(jù)第一調(diào)整參數(shù)控制光程調(diào)制器調(diào)整在晶圓上表面中激光光束的聚焦點(diǎn)位置。

具體的，本實(shí)施例中通過實(shí)時(shí)對(duì)晶圓上表面的low-k層進(jìn)行檢測并獲取厚度信息，進(jìn)而根據(jù)厚度信息反映所述晶圓上表面的low-k層均勻度，其中，所述厚度信息與所述晶圓上表面的low-k層均勻度相對(duì)應(yīng)，其對(duì)應(yīng)關(guān)系儲(chǔ)存在控制器內(nèi)。本實(shí)施例中主要是解決了由于晶圓上表面的low-k層厚度不均勻造成激光光束加工晶圓上表面的low-k層的質(zhì)量降低，例如，當(dāng)采用具有設(shè)定能量分布的激光光束加工晶圓上表面的low-k層時(shí)，由于，不同厚度處所吸收的能量具有差異，進(jìn)而形成預(yù)定深度的失效層。因此，本實(shí)施例中能夠根據(jù)需要加工位置的厚度調(diào)整所述激光光束的聚焦點(diǎn)位置，使得由經(jīng)改變聚焦點(diǎn)位置的激光光束在加工晶圓上表面low-k層時(shí)，能夠精確的控制加工晶圓，使得激光加工的熱效應(yīng)更加平均化，減少劇烈能量對(duì)low-k材料的沖擊，防止low-k層破裂以致剝落。

同時(shí)，本實(shí)施例所述方法還可通過根據(jù)激光器的發(fā)射頻率以及l(fā)ow-k材料厚度檢測信息控制光程調(diào)制器實(shí)現(xiàn)周期性改變?cè)诰A上表面中激光光束的聚焦點(diǎn)位置；其中，一方面是為了解決當(dāng)晶圓上表面的low-k層厚度不均勻時(shí)通過移動(dòng)聚焦元件的方式改變聚焦點(diǎn)位置，由于聚焦元件重量較大導(dǎo)致移動(dòng)滯后從而影響加工效果的問題，本實(shí)施例所述方法獲取晶圓上表面low-k層的厚度信息后并根據(jù)厚度信息確定所述光程調(diào)制器的第一調(diào)整參數(shù)，然后根據(jù)第一調(diào)整參數(shù)并通過光程調(diào)整器快速高效地增加擴(kuò)束準(zhǔn)直元件中第一聚焦透鏡的光程，從而改變第一聚焦透鏡的焦點(diǎn)位置。由于焦點(diǎn)位置的移動(dòng)，第二聚焦透鏡出射激光發(fā)散角改變，因此，再配合聚焦元件可進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)對(duì)焦點(diǎn)的精確控制，進(jìn)而增強(qiáng)了激光加工方法的可靠性。

可選地，所述獲取晶圓上表面low-k層的厚度信息包括：

向晶圓上表面low-k層發(fā)射一檢測光束；

獲取檢測光束的反射光；

根據(jù)所述反射光得出晶圓上表面low-k層的厚度信息。

具體的，本實(shí)施例中所述方法通過檢測所述晶圓上表面low-k層的厚度改變信息，進(jìn)而將所述厚度改變信息通過算法進(jìn)行計(jì)算得出所述晶圓上表面low-k層的表面均勻度的改變信息，其中，所述厚度改變信息與表面均勻度的改變信息相對(duì)應(yīng)，其對(duì)應(yīng)關(guān)系存儲(chǔ)在控制器內(nèi)。本實(shí)施例所述方法一方面能夠通過一檢測光束和檢測構(gòu)件即可實(shí)現(xiàn)對(duì)所述晶圓上表面low-k層的表面均勻度的檢測；另一方面，本實(shí)施例所述方法能夠根據(jù)所述晶圓上表面low-k層的表面均勻度實(shí)時(shí)調(diào)整用于加工晶圓上表面low-k層的聚焦點(diǎn)位置，提高了所述激光加工的精度和分離晶圓的均勻性作用。

同時(shí)，所述方法通過對(duì)所述反射光進(jìn)行計(jì)算并得出所述晶圓上表面low-k層對(duì)應(yīng)的厚度。其中，所述晶圓上表面low-k層的厚度將對(duì)反射光的射程、角度、光強(qiáng)等有影響，因此，可通過所述反射光得出所述晶圓上表面low-k層的厚度。例如，當(dāng)厚度增加時(shí)，所述反射光的射程增加，激光能量損失增大。因此通過四象限功率計(jì)測得的光強(qiáng)能量值以及角度均隨之發(fā)生改變，根據(jù)能量變化的差值和角度的偏移量可以推算出low-k材料的厚度。

可選地，在控制光程調(diào)制器按所述工作參數(shù)周期性改變?cè)诰A上表面中激光光束的聚焦點(diǎn)位置中還包括：

檢測對(duì)晶圓上表面low-k層刻蝕所形成的槽形并獲取實(shí)時(shí)槽形信息；

根據(jù)實(shí)時(shí)槽形信息確定所述光程調(diào)制器的第二調(diào)整參數(shù)，并根據(jù)第二調(diào)整參數(shù)控制光程調(diào)制器調(diào)整在晶圓上表面中激光光束的聚焦點(diǎn)位置。

具體的，本實(shí)施例中所述方法為了能夠進(jìn)一步提高所述晶圓加工的良品率，因此，使用激光光束在所述晶圓上表面low-k層上目標(biāo)位置加工出可定制形溝槽結(jié)構(gòu)，進(jìn)而激光加工晶圓能夠達(dá)到更好的工藝效果；本實(shí)施例中通過實(shí)時(shí)檢測對(duì)晶圓上表面low-k層刻蝕所形成的槽形并獲取實(shí)時(shí)槽形信息；然后根據(jù)所述的實(shí)時(shí)槽形信息確定第二調(diào)整信息，其中，所述實(shí)時(shí)槽形信息包括凹槽深度、凹槽寬度、槽頂寬度和槽底寬度中一種或者任意組合，其中，所述實(shí)時(shí)槽形信息與第二調(diào)整參數(shù)相對(duì)應(yīng)，其對(duì)應(yīng)關(guān)系儲(chǔ)存在控制器內(nèi)，例如，當(dāng)所述槽頂寬度減去槽底寬度大于預(yù)設(shè)值，則向下調(diào)整聚焦點(diǎn)的位置并加強(qiáng)激光光束對(duì)槽底的刻蝕。

同時(shí)，如圖2和3所示，本實(shí)施例中所述方法可通過并列的方式同時(shí)獲取晶圓上表面low-k層的厚度信息和檢測對(duì)晶圓上表面low-k層刻蝕所形成的槽形并獲取實(shí)時(shí)槽形信息，當(dāng)通過并列的方式時(shí)，則同時(shí)根據(jù)第一調(diào)整參數(shù)和第二調(diào)整參數(shù)進(jìn)行調(diào)整；還可依次獲取晶圓上表面low-k層的厚度信息和檢測對(duì)晶圓上表面low-k層刻蝕所形成的槽形并獲取實(shí)時(shí)槽形信息。

本發(fā)明實(shí)施例還提供一種激光加工晶圓的裝置，如圖9所示，所述裝置包括：激光器，用于發(fā)射激光光束；

擴(kuò)束準(zhǔn)直元件，用于將所述激光光束擴(kuò)束、準(zhǔn)直，形成平行光束；

光程調(diào)制器，設(shè)置于擴(kuò)束準(zhǔn)直元件內(nèi)并用于根據(jù)激光器的發(fā)射頻率改變?cè)诰A上表面中激光光束的聚焦點(diǎn)位置，并沿所述預(yù)定切割道方向形成定制化焦點(diǎn)分布組合；

聚焦元件，用于將平行光束進(jìn)行聚焦處理并形成聚焦點(diǎn)后發(fā)射至晶圓上表面low-k層；

激光加工平臺(tái)，用于沿著晶圓上表面的預(yù)定切割道方向改變激光光束與預(yù)定切割道之間的相對(duì)位置以在所述預(yù)定切割道上形成凹槽；

控制器，分別與激光器、光程調(diào)制器和激光加工單元連接，用于控制并協(xié)調(diào)各元器件之間的工作。

本發(fā)明實(shí)施例提供的激光加工晶圓的裝置通過在擴(kuò)束準(zhǔn)直元件4內(nèi)設(shè)置光程調(diào)制器23，并由控制器15控制光程調(diào)制器23改變經(jīng)激光器1發(fā)射出的激光光束的光程進(jìn)而改變?cè)趭A持在激光加工平臺(tái)上的晶圓上表面中激光光束的聚焦點(diǎn)位置；進(jìn)而形成定制化焦點(diǎn)分布組合，因此，本實(shí)施例中所述裝置可對(duì)較厚low-k層的晶圓進(jìn)行切割，并通過對(duì)在晶圓上表面中激光光束的聚焦點(diǎn)位置的快速控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)low-k層，甚至晶圓內(nèi)部的多焦點(diǎn)刻蝕，將激光加工的熱效應(yīng)平均化，減少劇烈能量對(duì)low-k材料的沖擊，防止low-k層破裂以致剝落。同時(shí)，本實(shí)施例中為了解決由于聚焦元件重量較大，通過移動(dòng)聚焦元件實(shí)現(xiàn)聚焦點(diǎn)位置的改變會(huì)導(dǎo)致移動(dòng)滯后從而影響加工效果的問題，因此，通過光程調(diào)整器23可快速高效地增加擴(kuò)束準(zhǔn)直元件中第一聚焦透鏡的光程，從而改變第一聚焦透鏡的焦點(diǎn)位置。由于焦點(diǎn)位置的移動(dòng)，第二聚焦透鏡出射激光發(fā)散角改變，因此，再配合聚焦元件可進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)對(duì)焦點(diǎn)的精確控制，進(jìn)而增強(qiáng)了激光加工裝置的可靠性。

可選地，所述裝置還包括：

第一分束器，用于將激光光束分為檢測光束和加工光束，其中，所述檢測光束用于發(fā)射至晶圓上表面low-k層；所述加工光束發(fā)射至擴(kuò)束準(zhǔn)直元件中并形成平行光束；

檢測構(gòu)件，用于獲取檢測光束的反射光。

可選地，所述裝置還包括：

第二分束器，用于將平行光束分為至少兩束，并分別射入檢測組件和聚焦元件；

檢測組件，獲取平行光束的實(shí)時(shí)激光信息。

綜上所述，本實(shí)施例所述裝置經(jīng)光纖準(zhǔn)直器2、起偏器3、第一分束器21將激光光束分為檢測光束和加工光束，其中，所述檢測光束用于發(fā)射至晶圓上表面low-k層后反射至檢測構(gòu)件22并獲取檢測光束的反射光，然后由控制器根據(jù)檢測構(gòu)件檢測反射光進(jìn)行計(jì)算并得出所述晶圓上表面low-k層對(duì)應(yīng)的厚度，最后根據(jù)厚度信息計(jì)算得出所述光程調(diào)制器的第一調(diào)整參數(shù)并控制光程調(diào)制器調(diào)整在晶圓上表面中激光光束的聚焦點(diǎn)位置；所述加工光束發(fā)射至擴(kuò)束準(zhǔn)直元件4和光程調(diào)制器23對(duì)加工光束進(jìn)行前期處理并形成平行光束，然后第二分束器5將平行光束分為至少兩束，其中一束激光子光束依次射入聚焦元件7、光闌8以及夾持晶圓的晶圓加工平臺(tái)，并由控制器控制激光光束對(duì)晶圓上表面的預(yù)定切割道進(jìn)行刻蝕；另一束激光子光束依次射入構(gòu)成第一檢測組件的第三分束晶體18、透鏡組件19、ccd裝置20或成像裝置20實(shí)現(xiàn)對(duì)凹槽的實(shí)時(shí)檢測并獲取凹槽的實(shí)時(shí)槽形信息，設(shè)置于控制器內(nèi)的計(jì)算單元根據(jù)實(shí)時(shí)槽形信息計(jì)算得出第二調(diào)整參數(shù)，然后根據(jù)第二調(diào)整參數(shù)控制光程調(diào)制器調(diào)整在晶圓上表面中激光光束的聚焦點(diǎn)位置。同時(shí)還通過監(jiān)測光源17射入分束晶體18實(shí)現(xiàn)對(duì)槽形的監(jiān)測并避免激光灌輸對(duì)ccd裝置的影響。

本實(shí)施例的裝置，可以用于執(zhí)行上述方法實(shí)施例的技術(shù)方案，其實(shí)現(xiàn)原理和技術(shù)效果類似，此處不再贅述。

以上所述，僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。