[发明专利]激光微孔加工方法及激光微孔加工设备

说明书

技术领域

本发明属于半导体加工技术领域，尤其涉及一种激光微孔加工方法及激光微孔加工设备。

背景技术

传统硅通孔(TSV)的加工主要是先制作需进行硅通孔相应的网版，网版制作将整片晶圆覆盖，露出相应需进行硅通孔的微孔，然后进行气体腐蚀，以将相应微孔处的涂层去除，而达到硅通孔的技术要求。现有技术中这种通过网版及气体腐蚀的方式，其需针对不同的晶圆制作相应的网版，无法适应多样性的晶圆的加工，且需通过气体腐蚀晶圆，加工过程中需要消耗较多的生产耗材，具有加工效率低、加工成本高、加工周期长等缺点。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供了一种激光微孔加工方法及激光微孔加工设备，其无需制作网版，生产图形可多样化，操作简单方便无需任何生产耗材，且加工速度快，加工性能稳定、加工效率高、加工成本低、加工周期短。

本发明的技术方案是：一种激光微孔加工方法，包括以下步骤，设置激光微孔加工设备，所述激光微孔加工设备包括可产生激光的激光通孔机、用于固定待加工件的伺服平台、用于对所述待加工件进行定位的成像定位系统；于所述待加工件上设置至少一个用于供所述成像定位系统进行定位的标记点，将所述待加工件固定于所述伺服平台上，然后使成像定位系统对准待加工件，利用成像定位系统识别标记点的方位信息，然后通过工控电脑的计算确定出待加工件上需要进行微孔加工的精确位置，再控制所述激光通孔机根据上述精确位置对待加工件进行激光微孔加工。

具体地，所述成像定位系统包括用于对所述待加工件进行初步定位的初成像定位系统和用于对所述待加工件进行精确定位的精成像定位系统；对所述待加工件进行定位时，先通过所述伺服平台将所述待加工件移动至所述初成像定位系统处，由所述初成像定位系统对待加工件的标记点进行初步定位并确定待加工件在所述伺服平台的大概位置和角度，然后再将所述待加工件移动至所述精成像定位系统的下方，并由所述精成像定位系统对所述待加工件上的标记点进行精确的定位，再通过工控电脑的计算确定出待加工件上需要进行微孔加工的精确位置。

具体地，于对所述待加工件进行激光微孔加工之前，先对激光通孔机上的扫面振镜方头组件进行校正。

具体地，于对所述待加工件进行激光微孔加工之前，先对所述伺服平台的重复定位精度进行校正。

具体地，于初成像定位系统和精成像定位系统对所述标记点进行定位时，通过光源照亮所述标记点。

本发明还提供了一种激光微孔加工设备，包括载台、可产生激光的激光通孔机、用于固定待加工件且可移动所述待加工件的伺服平台、成像定位系统和工控电脑，所述激光通孔机设置于所述载台上，所述载台上固定设置有支架，所述成像定位系统设置于所述支架上，所述伺服平台设置于所述载台上，所述工控电脑连接于所述成像定位系统。

具体地，所述成像定位系统包括用于对所述待加工件进行初步定位的初成像定位系统、用于对所述待加工件进行精确定位的精成像定位系统。

具体地，所述激光通孔机包括壳体、激光发生器、用于调整激光光束直径及激光能量分布的内置整形外光路组件、可对激光进行反射并对待加工件进行扫面的扫面振镜方头组件和可调节激光扫描加工焦点的纵向位置调节组件；所述激光发生器、内置整形外光路组件、扫面振镜方头组件及纵向位置调节组件均连接于所述壳体。

具体地，所述初成像定位系统包括第一成像相机、第一安装板、第一成像镜头、第一同轴光源和第一纵向调节平台组件；所述第一纵向调节平台组件连接于所述纵向位置调节组件上，所述第一安装板连接于所述第一纵向调节平台组件上，所述第一成像相机、第一成像镜头均固定于所述第一安装板上，所述第一同轴光源连接于所述第一成像镜头上；所述精成像定位系统包括第二成像相机、第二安装板、第二成像镜头、第二同轴光源和第二纵向调节平台组件；所述第二纵向调节平台组件连接于所述纵向位置调节组件上，所述第二安装板连接于所述第二纵向调节平台组件上，所述第二成像相机、第二成像镜头均固定于所述第二安装板上，所述第二同轴光源连接于所述第二成像镜头上。

具体地，所述伺服平台包括真空吸附载台、第一滑轨和第二滑轨，所述第一滑轨和第二滑轨之间呈“十”字形设置，所述第一滑轨固定于所述载台上，所述第二滑轨滑动设置于所述第一滑轨上，所述真空吸附载台滑动设置于所述第二滑轨上。