玻璃晶圓激光標(biāo)識的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及專門適用于制造或處理半導(dǎo)體或固體器件或其部件的方法或設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種玻璃晶圓激光標(biāo)識的制作方法。
【背景技術(shù)】
[0002]激光打標(biāo)是最普遍的激光加工技術(shù)之一，其原理是利用高能量密度的激光對工件進(jìn)行局部照射，使表層材料汽化從而留下永久標(biāo)記的技術(shù)，與傳統(tǒng)的電化學(xué)、機(jī)械等標(biāo)記方法相比具有高速度、靈活性大、不接觸工件等優(yōu)點(diǎn)，能夠在各種材料上產(chǎn)生清晰、持久的標(biāo)記。
[0003]通常，能夠進(jìn)行激光打標(biāo)的材料是多種多樣的，金屬、塑料、陶瓷甚至是有機(jī)材料都可以進(jìn)行激光打標(biāo)，能否打標(biāo)主要取決于材料對入射激光的吸收情況。目前激光打標(biāo)已經(jīng)在很多領(lǐng)域取代傳統(tǒng)的打標(biāo)方式而成為常規(guī)的加工方式?？捎糜诩す獯驑?biāo)的激光器種類很多，包括波長10.6μπι的氣體激光器(CO2激光器)；波長1.06μπι的Nd: YAG和Nd: YVO4固體激光器、摻Y(jié)b光纖激光器;倍頻YAG和YVO4固體激光器;波長在可見光及紫外波段的準(zhǔn)分子激光益寺O
[0004]晶圓加工過程中，在其特定位置上制造標(biāo)識碼將大大提高其加工歷史的可追溯性。為了能夠在晶圓材料上制作激光標(biāo)碼，必須要保證盡量多的激光能量被晶圓材料所吸收，盡量少的能量穿透晶圓材料。而對于玻璃晶圓，其在可見光及部分紅外波段(0.75μπι-5μm)范圍內(nèi)透射率高，真正被玻璃所吸收的光很少，可以說幾乎沒有，因此一般的激光打標(biāo)機(jī)是不可以在玻璃上進(jìn)行激光打標(biāo)的，玻璃晶圓激光標(biāo)識的制備只能采用波長為10.6μπι的激光器或紫外波段的激光器。CO2激光打標(biāo)機(jī)可以通過破壞玻璃表面在玻璃上打標(biāo)，但是由于這種激光器的激光上升下降時(shí)間較長、脈寬長，從而使得激光在玻璃上作用的時(shí)間也變長，最終導(dǎo)致打標(biāo)后的玻璃因受熱不均而在打標(biāo)位置周圍出現(xiàn)嚴(yán)重的崩邊現(xiàn)象，不僅嚴(yán)重影響了標(biāo)識的美觀效果，更重要的是破壞了玻璃的強(qiáng)度，不管如何調(diào)整打標(biāo)軟件的參數(shù)設(shè)置，都很難打出理想的效果，但是也有人這樣用，主要是成本低。
[0005]通過改進(jìn)可以在一定程度上減少崩邊現(xiàn)象，如采用超脈沖型射頻激勵⑶2激光器或封離式采用封離式CO2激光器，但該方法要求純質(zhì)表面，且設(shè)備成本較高。紫外激光器具有短波、高頻、極具冷加工能力等特性，打標(biāo)效果有磨砂狀且美觀，據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道，目前國外已經(jīng)研制成功了實(shí)用化、緊湊型266nm的深紫外光源，可實(shí)現(xiàn)對玻璃晶圓的激光打標(biāo)，但成本昂貴?？傊?，激光打標(biāo)機(jī)在玻璃行業(yè)的應(yīng)用不是很完美。而硅晶圓在各波段的吸收都較高，各種激光器都易于實(shí)現(xiàn)打標(biāo)作業(yè)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種玻璃晶圓激光標(biāo)識的制作方法，所述方法以易于實(shí)現(xiàn)激光打標(biāo)的硅材料為承載物，通過標(biāo)識轉(zhuǎn)移，實(shí)現(xiàn)玻璃晶圓激光標(biāo)識的制備，所述方法不依賴于專門的激光打標(biāo)設(shè)備，且不引入其它污染，可滿足后續(xù)MEMS或半導(dǎo)體加工工藝的需要，具有工藝簡單、速度快、成本低、品質(zhì)高的特點(diǎn)。
[0007]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是:一種玻璃晶圓激光標(biāo)識的制作方法，其特征在于所述方法包括如下步驟:
1)將玻璃晶圓放置于硅材料的表面并緊密貼合在一起，使玻璃晶圓上待打標(biāo)位置位于娃材料之上；
2)激光束按照設(shè)定的參數(shù)透過玻璃晶圓照射在玻璃晶圓與硅材料的界面處，界面處的硅材料在激光束的作用下發(fā)生燒蝕及升華，升華后的硅材料在與硅材料貼合的玻璃晶圓上形成激光標(biāo)識，形成的激光標(biāo)識與參數(shù)設(shè)定的標(biāo)識成鏡像關(guān)系。
[0008]進(jìn)一步的技術(shù)方案在于:所述玻璃晶圓的厚度為0.15mm-10mm。
[0009]進(jìn)一步的技術(shù)方案在于:所述硅材料與玻璃晶圓的接觸面為剖光面或非剖光面。
[0010]進(jìn)一步的技術(shù)方案在于:所述激光束為光纖激光束、固體激光束、氣體激光束或準(zhǔn)分子激光束。
[0011 ]進(jìn)一步的技術(shù)方案在于:所述硅材料水平設(shè)置。
[0012]采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于:所述方法以易于激光打標(biāo)的硅材料作為載體，實(shí)現(xiàn)了玻璃晶圓激光標(biāo)識的制備，制作的激光標(biāo)識清晰可見，無崩邊及微細(xì)裂紋，不依賴于專門的激光打標(biāo)設(shè)備，且不引入其它污染，可滿足后續(xù)MEMS或半導(dǎo)體加工工藝的需要，具有工藝簡單、速度快、成本低、品質(zhì)高的特點(diǎn)。
【附圖說明】
[0013]圖1是本發(fā)明所述方法的玻璃晶圓激光標(biāo)識示意圖；
其中:1、玻璃晶圓2、硅材料3、激光標(biāo)識。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(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)明的一部分實(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。
[0015]在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本發(fā)明，但是本發(fā)明還可以采用其他不同于在此描述的其它方式來實(shí)施，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本發(fā)明內(nèi)涵的情況下做類似推廣，因此本發(fā)明不受下面公開的具體實(shí)施例的限制。
[0016]實(shí)施例一
如圖1所示，本發(fā)明公開了一種玻璃晶圓激光標(biāo)識的制作方法，所述方法包括如下步驟:
1)將玻璃晶圓I放置于硅材料2的表面并緊密貼合在一起，使玻璃晶圓I上待打標(biāo)位置位于娃材料2之上;所述玻璃晶圓I的厚度可以為0.15mm-10mm，所述娃材料2與玻璃晶圓I的接觸面為剖光面或非剖光面；
2)使用激光束按照設(shè)定的參數(shù)透過玻璃晶圓I照射在玻璃晶圓I與硅材料2的界面處，所述激光束可以為光纖激光束、固體激光束、氣體激光束或準(zhǔn)分子激光束，界面處的硅材料在激光束的作用下發(fā)生燒蝕及升華，升華后的硅材料在與硅材料貼合的玻璃晶圓I上形成激光標(biāo)識3。
[0017]步驟2)中，所述激光標(biāo)識是通過硅材料的汽化升華作用形成的，不會對玻璃晶圓造成損傷，激光標(biāo)識凸起高度小且不引入其它污染，不影響后續(xù)圓片鍵合工藝，滿足后續(xù)MEMS或半導(dǎo)體加工工藝的需要。
[0018]實(shí)施例二
本實(shí)施例為基于SOG工藝的MEMS加速度傳感器用玻璃晶圓激光標(biāo)識的制作方法，所述方法包括以下步驟:1)將玻璃晶圓I待打標(biāo)面朝上放置于硅材料2表面，使玻璃晶圓I上待打標(biāo)位置與硅材料2貼合在一起，所用硅材料2與玻璃晶圓I接觸面為拋光或非拋光面;2)在激光打標(biāo)軟件中編輯好標(biāo)識圖案，所用激光器為光纖激光器，激光功率1W，頻率20KHz，掃描速度1000mm/S，激光束按照設(shè)定的參數(shù)透過玻璃照射在玻璃與硅的界面處，界面處的硅材料在激光束的作用下發(fā)生燒蝕及升華形成激光標(biāo)識，同時(shí)在與硅材料2貼合的玻璃晶圓I表面也會形成相應(yīng)的鏡像圖案，從玻璃晶圓I正面即可觀察到設(shè)定的激光標(biāo)識。
[0019]本實(shí)施例步驟I)中，為提高玻璃晶圓I激光標(biāo)識的可視性及均勻性，硅材料需水平放置于激光打標(biāo)裝置的工作平臺上；
本實(shí)施例步驟2)中，所形成的激光標(biāo)識的凸起高度小于200nm，不影響后續(xù)硅-玻璃鍵合工藝，具有一定結(jié)構(gòu)的硅晶圓非刻號面及玻璃晶圓的非刻號面在一定真空、電壓、壓力及溫度下進(jìn)行陽極鍵合工藝，隨后進(jìn)行長達(dá)5 h的KOH腐蝕工藝。腐蝕后的鏡檢顯示鍵合效果非常理想，無任何KOH鉆蝕現(xiàn)象發(fā)生，且激光標(biāo)識完整，激光標(biāo)識的制作工藝完全適用于陽極鍵合及KOH腐蝕工藝。
[0020]所述方法以易于激光打標(biāo)的硅材料作為載體，實(shí)現(xiàn)了玻璃晶圓激光標(biāo)識的制備，制作的激光標(biāo)識清晰可見，無崩邊及微細(xì)裂紋，不依賴于專門的激光打標(biāo)設(shè)備，且不引入其它污染，可滿足后續(xù)MEMS或半導(dǎo)體加工工藝的需要，具有工藝簡單、速度快、成本低、品質(zhì)高的特點(diǎn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種玻璃晶圓激光標(biāo)識的制作方法，其特征在于所述方法包括如下步驟: 1)將玻璃晶圓(I)放置于硅材料(2)的表面并緊密貼合在一起，使玻璃晶圓(I)上待打標(biāo)位置位于硅材料(2)之上； 2)激光束按照設(shè)定的參數(shù)透過玻璃晶圓(I)照射在玻璃晶圓(I)與硅材料(2)的界面處，界面處的硅材料在激光束的作用下發(fā)生燒蝕及升華，升華后的硅材料在與硅材料貼合的玻璃晶圓(I)上形成激光標(biāo)識(3)，形成的激光標(biāo)識(3)與參數(shù)設(shè)定的標(biāo)識成鏡像關(guān)系。2.如權(quán)利要求1所述的玻璃晶圓激光標(biāo)識的制作方法，其特征在于:所述玻璃晶圓(I)的厚度為0.15mm-10mm。3.如權(quán)利要求1所述的玻璃晶圓激光標(biāo)識的制作方法，其特征在于:所述硅材料(2)與玻璃晶圓(I)的接觸面為剖光面或非剖光面。4.如權(quán)利要求1所述的玻璃晶圓激光標(biāo)識的制作方法，其特征在于:所述激光束為光纖激光束、固體激光束、氣體激光束或準(zhǔn)分子激光束。5.如權(quán)利要求1所述的玻璃晶圓激光標(biāo)識的制作方法，其特征在于:所述硅材料(2)水平設(shè)置。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種玻璃晶圓激光標(biāo)識的制作方法，涉及專門適用于制造或處理半導(dǎo)體或固體器件或其部件的方法或設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。所述方法包括如下步驟：將玻璃晶圓放置于硅材料的表面并緊密貼合在一起，使玻璃晶圓上待打標(biāo)位置位于硅材料之上；使用激光束按照設(shè)定的參數(shù)透過玻璃晶圓照射在玻璃晶圓與硅材料的界面處，界面處的硅材料在激光束的作用下發(fā)生燒蝕及升華，升華后的硅材料在與硅材料貼合的玻璃晶圓上形成激光標(biāo)識。所述方法以易于實(shí)現(xiàn)激光打標(biāo)的硅材料為承載物，通過標(biāo)識轉(zhuǎn)移，實(shí)現(xiàn)玻璃晶圓激光標(biāo)識的制備，具有工藝簡單、速度快、成本低、品質(zhì)高的特點(diǎn)。
【IPC分類】B23K26/60, B23K26/362
【公開號】CN105710538
【申請?zhí)枴緾N201610253578
【發(fā)明人】任霄峰, 董磊, 范蘭蘭, 徐永青
【申請人】中國電子科技集團(tuán)公司第十三研究所