激光切割装置以及晶圆切割方法与流程

1.本发明涉及半导体集成电路制造领域，特别涉及一种激光切割装置以及晶圆切割方法。


背景技术：

2.在3d ic工艺中，为了实现芯片与晶圆之间的键合，需要将完整的晶圆切割成芯片，再通过键合技术将不同功能的芯片与晶圆连接，减小芯片面积，提高集成度。目前，主流的切割方法包含机械切割、激光切割和等离子体刻蚀；其中，等离子体刻蚀具有加工速度快、刻蚀后应力愈合效果好以及刻蚀深宽比高(晶圆厚度小于100μm)等优点，成为主流晶圆切割方法；但是，晶圆中有许多层材料不能采用等离子体刻蚀进行处理，例如，切割道上的金属层、低介电常数的材料以及氧化物等，但可以更容易被激光烧蚀。因此，采用等离子体刻蚀与激光切割相结合的方法切割晶圆，在对晶圆进行切割时，需要在晶圆表面涂布一层水溶性激光保护液，采用激光切割衬底上的绝缘层以及位于绝缘层中的金属层，采用等离子体刻蚀衬底。
3.参阅图1，在现有的激光切割装置中，晶圆10放置在承载台11上，激光器12设置于晶圆10的上方，激光器12发射的激光l1经聚焦单元13后聚焦在晶圆10的切割道(未图示)上，以对切割道上的绝缘层以及位于绝缘层中的金属层进行切割。其中，激光切割产生的瞬时高温将晶圆10表面物质气化，气态物质挥发时遇冷凝结形成熔渣，并且，激光加工过程中产生的热效应会影响切割处的表面形貌，上述问题均会导致晶圆10表面的平整度变差，从而影响后续键合制程。
4.因此，如何对现有的激光切割装置进行改进，以在确保高切割效率的同时，还能提高切割后的晶圆表面平整度是目前亟需解决的问题。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种激光切割装置以及晶圆切割方法，使得在确保高切割效率的同时，还能提高切割后的晶圆表面平整度。
6.为实现上述目的，本发明提供了一种激光切割装置，用于对固定于承载台上的基板进行切割，所述激光切割装置包括：
7.激光器，所述激光器与所述承载台之间设置有所述基板，所述激光器用于发射第一条件激光和第二条件激光，所述第一条件激光作用于所述基板，所述第二条件激光作用于所述第一条件激光作用在所述基板上的位置，且所述第二条件激光作用于所述基板上的位置与所述第一条件激光作用在所述基板上的位置的时间差t大于等于0；
8.其中，所述第一条件激光用于切割所述基板，所述第二条件激光用于清除所述第一条件激光切割所述基板时产生的副产物。
9.可选地，所述第一条件激光的脉宽大于所述第二条件激光的脉宽且所述第一条件激光作用在所述基板上的范围小于所述第二条件激光作用在所述基板上的范围，以使所述
第一条件激光用于切割所述基板、所述第二条件激光用于清除所述第一条件激光切割所述基板时产生的副产物。
10.可选地，所述第二条件激光作用在所述基板上的范围比所述第一条件激光作用在所述基板上的范围大1μm～7μm。
11.可选地，所述激光器至少两个，所述至少两个激光器分别用于发射所述第一条件激光和所述第二条件激光。
12.可选地，发射所述第一条件激光的激光器为皮秒激光器，发射所述第二条件激光的激光器为飞秒激光器。
13.可选地，所述激光切割装置还包括聚焦分光单元，设置于所述基板与所述激光器之间，所述聚焦分光单元用于调整所述第一条件激光和所述第二条件激光在发射至所述基板方向上靠近所述基板作用点的路径在水平方向上之间的距离。
14.可选地，所述激光切割装置还包括聚焦单元，设置于所述聚焦分光单元与所述激光器之间，所述聚焦单元用于将所述第一条件激光和所述第二条件激光聚焦在所述聚焦分光单元上。
15.本发明还提供一种晶圆切割方法，包括：
16.提供一晶圆，所述晶圆固定于承载台上；
17.提供第一条件激光和第二条件激光，所述第一条件激光作用于所述晶圆，所述第二条件激光作用于所述第一条件激光作用在所述晶圆上的位置，且所述第二条件激光作用于所述晶圆上的位置与所述第一条件激光作用在所述晶圆上的位置的时间差t大于等于0；
18.其中，所述第一条件激光用于切割所述晶圆，所述第二条件激光用于清除所述第一条件激光切割所述晶圆时产生的副产物。
19.可选地，所述第一条件激光的脉宽大于所述第二条件激光的脉宽且所述第一条件激光作用在所述晶圆上的范围小于所述第二条件激光作用在所述晶圆上的范围，以使所述第一条件激光用于切割所述基板、所述第二条件激光用于清除所述第一条件激光切割所述晶圆时产生的副产物。
20.可选地，所述第一条件激光为皮秒激光，所述第二条件激光为飞秒激光。
21.可选地，所述晶圆包括衬底以及形成于所述衬底上的介质层，所述介质层中形成有导电材料；采用所述第一条件激光和所述第二条件激光切割所述晶圆上的介质层和导电材料，并采用刻蚀工艺切割所述晶圆上的衬底。
22.与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下有益效果：
23.1、本发明的激光切割装置，由于包括激光器，所述激光器与所述承载台之间设置有所述基板，所述激光器用于发射第一条件激光和第二条件激光，所述第一条件激光作用于所述基板，所述第二条件激光作用于所述第一条件激光作用在所述基板上的位置，且所述第二条件激光作用于所述基板上的位置与所述第一条件激光作用在所述基板上的位置的时间差t大于等于0；其中，所述第一条件激光用于切割所述基板，所述第二条件激光用于清除所述第一条件激光切割所述基板时产生的副产物，使得在确保高切割效率的同时，还能提高切割后的基板表面平整度。
24.2、本发明的晶圆切割方法，通过提供第一条件激光和第二条件激光，所述第一条件激光作用于所述晶圆，所述第二条件激光作用于所述第一条件激光作用在所述晶圆上的
位置，且所述第二条件激光作用于所述晶圆上的位置与所述第一条件激光作用在所述晶圆上的位置的时间差t大于等于0；其中，所述第一条件激光用于切割所述晶圆，所述第二条件激光用于清除所述第一条件激光切割所述晶圆时产生的副产物，使得在确保高切割效率的同时，还能提高切割后的晶圆表面平整度。
附图说明
25.图1是一种激光切割装置的示意图；
26.图2是本发明一实施例的激光切割装置的示意图；
27.图3是本发明一实施例的晶圆切割方法的流程图。
28.其中，附图1～图3的附图标记说明如下：
29.10-晶圆；11-承载台；12-激光器；20-基板；21-承载台；221-皮秒激光器；222-飞秒激光器；23-聚焦分光单元；241-第一聚焦单元；242-第二聚焦单元。
具体实施方式
30.为使本发明的目的、优点和特征更加清楚，以下结合附图对本发明提出的激光切割装置以及晶圆切割方法作进一步详细说明。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
31.本发明一实施例提供一种激光切割装置，用于对固定于承载台上的基板进行切割，所述激光切割装置包括：激光器，所述激光器与所述承载台之间设置有所述基板，所述激光器用于发射第一条件激光和第二条件激光，所述第一条件激光作用于所述基板，所述第二条件激光作用于所述第一条件激光作用在所述基板上的位置，且所述第二条件激光作用于所述基板上的位置与所述第一条件激光作用在所述基板上的位置的时间差t大于等于0；其中，所述第一条件激光用于切割所述基板，所述第二条件激光用于清除所述第一条件激光切割所述基板时产生的副产物。
32.下面对本实施例提供的激光切割装置进行详细介绍。
33.所述承载台的承载面朝向所述激光器，所述基板固定于所述承载台的承载面上，所述基板设置于所述激光器与所述承载台之间。
34.所述承载台上设置有吸附部件或夹持部件，或者同时设置吸附部件和夹持部件，以通过吸附部件和/或夹持部件将所述基板固定于所述承载台上。
35.所述基板可以是玻璃基板、陶瓷基板、晶圆或者本领域技术人员已知的各种基板。优选地，所述基板为晶圆，所述晶圆包括衬底以及设置在所述衬底上的介质层，所述介质层中形成有导电材料。所述晶圆包括多个芯片区以及连接相邻芯片区之间的切割道，在对切割道进行切割后获得芯片。
36.所述第一条件激光的脉宽大于所述第二条件激光的脉宽且所述第一条件激光作用在所述基板上的范围小于所述第二条件激光作用在所述基板上的范围，以使所述第一条件激光用于切割所述基板、所述第二条件激光用于清除所述第一条件激光切割所述基板时产生的副产物。
37.激光与物质相互作用时，热效应的大小与激光的脉宽之间关系极为密切。举例来说，激光作用到材料上，能量首先被激发的电子吸收，再通过电子晶格散射的作用将能量传
递给晶格，这个过程的时间尺度在几十个皮秒，之后热量在晶格之间传递，使得周围晶格温度升高，引起材料的相变焰化和气化。对于纳秒激光来说，由于其脉宽远大于电子晶格散射的时间，在脉冲作用的过程中，能量有足够的时间由电子传递给晶格，并在晶格之间扩散，使得晶格温度逐渐升高发生溶化和气化。与之所不同的是，飞秒激光器产生的脉冲，其脉宽更短，此时脉冲的作用时间远小于电子晶格散射的时间，激光脉冲作用完成时能量来不及传递给晶格，此时的晶格是“冷”的，飞秒激光引起的材料解离发生在几个皮秒的时间内。皮秒脉宽介于纳秒与飞秒的脉宽之间，皮秒激光与材料相互作用时，产生的热效应影响介于纳秒激光和飞秒激光之间。
38.因此，所述第一条件激光的脉宽大于所述基板的电子晶格散射时间，以使所述第一条件激光用于切割所述基板。所述第一条件激光切割所述基板时会在所述基板上切割出一个很深的槽，以确保高切割效率，但是，由于激光的能量很高，热效应明显，导致槽的表面以及靠近槽的基板表面会产生各种副产物，所述副产物可以是熔渣以及槽的顶部拐角处产生的卷边。
39.通过将所述第二条件激光的脉宽小于所述基板的电子晶格散射时间，使所述第二条件激光基本不用于继续切割所述基板，避免副产物的继续堆积。而是通过将所述第二条件激光作用在所述基板的范围比所述第一条件激光作用在所述基板上的范围大，将槽表面以及靠近槽的基板表面的各种副产物溶化和气化，从而实现清除所述第一条件激光切割所述基板时产生的副产物的效果，进而能够提高切割后的基板表面平整度。
40.所述第一条件激光用于切割所述基板，所述第二条件激光用于清除所述第一条件激光切割所述基板时产生的副产物可以有多种实施方式。将所述第一条件激光与所述第二条件激光在发射至所述基板方向上靠近所述基板作用点的路径在水平方向上间隔距离设为l，l大于等于一预设距离，所述预设距离能够实现所述第二条件激光作用在所述基板上的位置可以覆盖所述第一条件激光作用在所述基板上的位置或者所述第二条件激光作用在所述基板上的位置与所述第一条件激光作用在所述基板上的位置有交叉。当l等于预设距离时，所述第二条件激光作用在所述基板上的位置覆盖所述第一条件激光作用在所述基板上的位置或者所述第二条件激光作用在所述基板上的位置与所述第一条件激光作用在所述基板上的位置有交叉；当l大于预设距离时，所述第二条件激光作用在所述基板上的位置与所述第一条件激光作用在所述基板上的位置既不重合也不交叉。优选地，所述第二条件激光作用在所述基板上的范围比所述第一条件激光作用在所述基板上的范围大1μm～7μm。
41.当所述第二条件激光作用于所述基板上的位置与所述第一条件激光作用在所述基板上的位置的时间差t＝0时，所述第一条件激光作用于所述基板的同时所述第二条件激光作用于所述基板上的同一位置，所述l等于预设距离，能够实现所述第一条件激光用于切割所述基板的同时所述第二条件激光用于清除所述第一条件激光切割所述基板时产生的副产物。
42.当所述第二条件激光作用于所述基板上的位置与所述第一条件激光作用在所述基板上的位置的时间差t＞0时，在所述第一条件激光作用于所述基板上后所述第二条件激光再作用于所述第一条件激光在所述基板上所作用的同一位置，所述第二条件激光与所述第一条件激光作用于所述基板上同一位置具有时间滞后，所述l可以等于预设距离也可以
大于预设距离。一实施例中，所述l等于所述预设距离，所述基板上的同一位置同时位于所述第一条件激光与所述第二条件激光的作用范围内，通过先发射所述第一条件激光、后发射所述第二条件激光实现在所述第一条件激光作用于所述基板上后所述第二条件激光再作用于所述基板上，所述第一条件激光与所述第二条件激光呈脉冲间隔交替发射，所述第一条件激光作用在所述基板的作用点后所述基板保持不动，在相邻两个所述第一条件激光的间隙发射所述第二条件激光，使所述第二条件激光作用在所述基板的作用点(所述基板上的同一位置，本实施例中对应为图1中的m点)，在该实施例中，在所述第一条件激光与所述第二条件激光依次交替作用在所述基板的作用点(m点)完成所述基板的作用点(m点)位置的切割与副产物去除后，移动所述基板进行所述基板下一位置的切割；另一实施例中，所述l大于所述预设距离，所述基板上的同一位置不同时位于所述第一条件激光与所述第二条件激光的作用范围内，通过同时发射所述第一条件激光、所述第二条件激光实现在所述第一条件激光作用于所述基板上后所述第二条件激光再作用于所述第一条件激光在所述基板上所作用的同一位置，所述第一条件激光作用在所述基板的作用点(所述基板上的同一位置，本实施例中对应为图2中的a点)后所述基板沿着背向所述基板上的下一位置(本实施例中对应为图2中的b点)的方向移动，当所述基板的作用点(a点)移动至所述第二条件激光作用范围时，所述第二条件激光清除所述第一条件激光切割所述基板的作用点(a点)产生的副产物。
43.在所述第一条件激光作用于所述基板上后所述第二条件激光再作用于所述第一条件激光在所述基板上所作用的同一位置，在相邻两个所述第二条件激光作用所述基板的间隙所述第一条件激光作用所述基板的次数为x，在相邻两个所述第一条件激光作用所述基板的间隙所述第二条件激光作用所述基板的次数为y，将所述第一条件激光作用在所述基板上后所述第二条件激光再作用于所述基板对应为一个周期，所述周期重复的次数为n，其中，x≥1、y≥1、n≥1，x、y、n均为整数，重复上述周期直至切断所述基板，能够实现切割所述基板并清除基板附近的副产物，从而对基板切割槽附近的表面进行抛光，并避免切割过程中产生的副产物堆积，提高基板切割表面平整度。
44.一实施例中，当x＝1、y＝1、n＝1时，步骤s21：所述第一条件激光对所述基板作用一次切割所述基板；接着，步骤s22：所述第二条件激光对所述基板作用一次清除所述第一条件激光切割所述基板时产生的副产物，完成所述基板的切割与副产物的清除。又一实施例中，当x＝1、y＝1、n＝2时，步骤s21：所述第一条件激光对所述基板作用一次切割所述基板；接着，步骤s22：所述第二条件激光对所述基板作用一次清除所述第一条件激光切割所述基板时产生的副产物；最后，将步骤s21至步骤s22循环一次完成所述基板的切割与副产物的清除。再一实施例中，当x＝2、y＝3、n＝3时，步骤s21：所述第一条件激光对所述基板作用2次切割所述基板；接着，步骤s22：所述第二条件激光对所述基板作用3次清除所述第一条件激光切割所述基板时产生的副产物；最后，将步骤s21至步骤s22循环三次完成所述基板的切割与副产物的清除。
45.优选的，所述第一条件激光与所述第二条件激光在发射至所述基板方向上靠近所述基板作用点的路径在水平方向上间隔距离l大于一预设距离，所述基板沿着所述基板作用点背向所述基板下一位置的方向上移动，步骤s21：所述第一条件激光对所述基板作用x次沿着所述基板作用点背向所述基板下一位置的方向上切割所述基板；步骤s22：所述第二
条件激光对所述基板作用y次沿着所述基板作用点背向所述基板下一位置的方向上清除所述第一条件激光切割所述基板时产生的副产物；将步骤s21至步骤s22循环n-1次完成所述基板的切割与副产物的清除。
46.所述激光器可以是一个，也可以是至少两个。所述激光器为一个时，所述一个激光器依次交替发射所述第一条件激光和所述第二条件激光，或者，所述一个激光器同时发射所述第一条件激光和所述第二条件激光。所述激光器为至少两个时，所述至少两个激光器分别用于发射所述第一条件激光和所述第二条件激光，可以是所述至少两个激光器分别用于依次交替发射所述第一条件激光和所述第二条件激光，也可以是所述至少两个激光器在水平方向上间隔一定距离同时发射所述第一条件激光和/或所述第二条件激光。
47.其中，所述激光器为至少两个时，所述激光器可以为纳秒激光器、皮秒激光器和飞秒激光器中的至少两个，所述纳秒激光器、所述皮秒激光器和所述飞秒激光器发射激光的脉宽依次减小。即可以采用所述纳秒激光器和所述皮秒激光器分别发射纳秒激光和皮秒激光切割所述基板，或者，采用所述纳秒激光器和所述飞秒激光器分别发射纳秒激光和飞秒激光切割所述基板并清除副产物，或者，采用所述皮秒激光器和所述飞秒激光器分别发射皮秒激光和飞秒激光切割所述基板并清除副产物，或者，依次采用所述纳秒激光器、所述皮秒激光器和所述飞秒激光器分别发射纳秒激光、皮秒激光、飞秒激光切割所述基板并清除副产物。优选的，发射所述第一条件激光的激光器为皮秒激光器，发射所述第二条件激光的激光器为飞秒激光器。
48.在纳秒激光器、皮秒激光器、飞秒激光器中，由于所述纳秒激光器发射的激光脉宽最大，所述纳秒激光器发射的激光不仅能在所述基板上切割出一个很深的槽，甚至能够将所述基板完全切断；而所述皮秒激光器发射的脉宽位于所述飞秒激光器与所述纳秒激光器之间，所述皮秒激光器切割力位于所述纳秒激光器切割力与所述飞秒激光器切割力之间。因此，为使所述第一条件激光的脉宽大于所述基板的电子晶格散射时间而使所述第一条件激光用于切割所述基板，发射所述第一条件激光的激光器可以为纳秒激光器、皮秒激光器。
49.由于所述飞秒激光器发射的激光脉宽小于所述基板的电子晶格散射时间，所述飞秒激光器发射的激光作用在基板上时，基本不会使得之前激光器切割的槽的深度进一步加深，而是将槽表面和靠近槽的基板表面的熔渣以及槽顶部的卷边气化从而去除槽表面和靠近槽的基板表面的副产物，对所述基板表面的抛光效果更好，因此，优选采用飞秒激光器发射所述第二条件激光用于清除所述第一条件激光切割所述基板时产生的副产物。
50.所述激光切割装置还包括聚焦分光单元，设置于所述基板与所述激光器之间，所述聚焦分光单元用于调整所述第一条件激光和所述第二条件激光在发射至所述基板方向上靠近所述基板作用点的路径在水平方向上之间的距离。通过将所述聚焦分光单元向所述激光器的方向移动，使得所述第一条件激光和所述第二条件激光在发射至所述基板方向上靠近所述基板作用点的路径在水平方向上之间的距离增大；通过将所述聚焦分光单元向所述基板的方向移动，使得所述第一条件激光和所述第二条件激光在发射至所述基板方向上靠近所述基板作用点的路径在水平方向上之间的距离减小。
51.当所述激光器发射的第一条件激光切割导致的熔渣和卷边的量很多时，可以将所述激光器发射的第二条件激光与第一条件激光在发射至所述基板方向上靠近所述基板作用点的路径在水平方向上之间的距离减小，以使得所述第二条件激光能够更快速的去除熔
渣和卷边，避免熔渣和卷边逐渐堆积。
52.所述聚焦分光单元可以包括透镜以及用于固定透镜的部件。
53.所述激光切割装置还包括聚焦单元，设置于所述聚焦分光单元与所述激光器之间，所述聚焦单元用于将所述激光器发射的所述第一条件激光和所述第二条件激光分别聚焦在所述聚焦分光单元上；并且，所述聚焦分光单元能够对入射至所述聚焦分光单元中的所述第一条件激光和所述第二条件激光分别再次进行聚焦，以使得入射至所述基板上的所述第一条件激光和所述第二条件激光均更加集中，从而使得对所述基板进行切割的位置更加精确。
54.所述聚焦单元可以包括透镜以及用于固定透镜的部件。
55.所述第一条件激光和所述第二条件激光从所述激光器发射出来时，相互之间可以基本平行也可以不平行，经过所述聚焦分光单元的处理之后，从所述聚焦分光单元出射至所述基板上的所述第一条件激光和所述第二条件激光之间相互平行，使得所述激光器发射的所述第一条件激光和所述第二条件激光对所述基板的切割路径保持一致，避免导致切割偏移。
56.在图2所示的实施例中，所述承载台21上的基板20上方设置有两个所述激光器，可以分别为皮秒激光器221和飞秒激光器222，所述皮秒激光器221和所述飞秒激光器222间隔设置，所述皮秒激光器221发射的第一条件激光l2经所述第一聚焦单元241聚焦后入射至所述聚焦分光单元23中，并从所述聚焦分光单元23中出射至所述基板20上，所述飞秒激光器222发射的第二条件激光l3经所述第二聚焦单元242聚焦后入射至所述聚焦分光单元23中，并从所述聚焦分光单元23中出射至所述基板20上；且当所述基板20为晶圆时，第一条件激光l2与第二条件激光l3入射至所述基板20上的同一切割道上。第一条件激光l2作用于所述基板20上的作用点(a点)后第二条件激光l3再作用于所述基板20上的同一作用点(a点)，第一条件激光l2与第二条件激光l3在发射至所述基板20方向上靠近所述基板20作用点的路径在水平方向(x方向)上间隔距离为l，所述l大于所述预设距离，在切割的过程中，所述第一条件激光l2作用在所述基板20上的作用点(a点)之后，沿着x方向移动所述承载台21，使得所述基板20沿着所述基板20作用点(a点)背向所述基板下一位置(b点)的方向上移动，当所述基板20上的作用点(a点)移动至所述第二条件激光l3的作用范围时，所述第二条件激光l3清除所述第一条件激光l2切割所述基板20的作用点(a点)产生的副产物，从而实现第一条件激光l2先对所述切割道进行切割，第二条件激光l3沿着第一条件激光l2的切割路径跟随着对同一切割道进行切割。
57.从上述内容可知，本发明的激光切割装置，由于包括激光器，所述激光器与所述承载台之间设置有所述基板，所述激光器用于发射第一条件激光和第二条件激光，所述第一条件激光作用于所述基板，所述第二条件激光作用于所述第一条件激光作用在所述基板上的位置，且所述第二条件激光作用于所述基板上的位置与所述第一条件激光作用在所述基板上的位置的时间差t大于等于0；其中，所述第一条件激光用于切割所述基板，所述第二条件激光用于清除所述第一条件激光切割所述基板时产生的副产物，使得在确保高切割效率的同时，还能提高切割后的基板表面平整度。
58.本发明一实施例提供一种晶圆切割方法，参阅图3，所述晶圆切割方法包括：
59.步骤s1、提供一晶圆，所述晶圆固定于承载台上；
60.步骤s2、提供第一条件激光和第二条件激光，所述第一条件激光作用于所述晶圆，所述第二条件激光作用于所述第一条件激光作用在所述晶圆上的位置，且所述第二条件激光作用于所述晶圆上的位置与所述第一条件激光作用在所述晶圆上的位置的时间差t大于等于0；其中，所述第一条件激光用于切割所述晶圆，所述第二条件激光用于清除所述第一条件激光切割所述晶圆时产生的副产物。
61.下面对所述晶圆切割方法进行详细说明。
62.按照步骤s1，提供一晶圆，所述晶圆固定于承载台上。
63.所述承载台的承载面朝向所述激光器，所述晶圆固定于所述承载台的承载面上，所述晶圆设置于所述激光器与所述承载台之间，所述激光器的描述参见上述激光切割装置，在此不再赘述。
64.在切割所述晶圆的过程中，所述激光器固定不动，水平移动所述承载台，使得所述承载台在水平方向上靠近所述激光器。
65.所述晶圆包括衬底以及形成于所述衬底上的介质层，所述介质层中形成有导电材料。所述晶圆包括多个芯片区以及连接相邻芯片区之间的切割道，在对切割道进行切割后获得芯片。
66.按照步骤s2，提供第一条件激光和第二条件激光，所述第一条件激光作用于所述晶圆，所述第二条件激光作用于所述第一条件激光作用在所述晶圆上的位置，且所述第二条件激光作用于所述晶圆上的位置与所述第一条件激光作用在所述晶圆上的位置的时间差t大于等于0；其中，所述第一条件激光用于切割所述晶圆，所述第二条件激光用于清除所述第一条件激光切割所述晶圆时产生的副产物。
67.所述第一条件激光的脉宽大于所述第二条件激光的脉宽且所述第一条件激光作用在所述晶圆上的范围小于所述第二条件激光作用在所述晶圆上的范围，以使所述第一条件激光用于切割所述晶圆、所述第二条件激光用于清除所述第一条件激光切割所述晶圆时产生的副产物。
68.所述第一条件激光用于切割所述晶圆，所述第二条件激光用于清除所述第一条件激光切割所述晶圆时产生的副产物可以有多种实施方式。将所述第一条件激光与所述第二条件激光在发射至所述晶圆方向上靠近所述晶圆作用点的路径在水平方向上间隔距离设为l，l大于等于一预设距离，所述预设距离能够实现所述第二条件激光作用在所述晶圆上的位置可以覆盖所述第一条件激光作用在所述晶圆上的位置或者所述第二条件激光作用在所述晶圆上的位置与所述第一条件激光作用在所述晶圆上的位置有交叉。当l等于预设距离时，所述第二条件激光作用在所述晶圆上的位置覆盖所述第一条件激光作用在所述晶圆上的位置或者所述第二条件激光作用在所述晶圆上的位置与所述第一条件激光作用在所述晶圆上的位置有交叉；当l大于预设距离时，所述第二条件激光作用在所述晶圆上的位置与所述第一条件激光作用在所述晶圆上的位置既不重合也不交叉。优选地，所述第二条件激光作用在所述晶圆上的范围比所述第一条件激光作用在所述晶圆上的范围大1μm～7μm。
69.当所述第二条件激光作用于所述晶圆上的位置与所述第一条件激光作用在所述晶圆上的位置的时间差t＝0时，所述第一条件激光作用于所述晶圆的同时所述第二条件激光作用于所述晶圆上的同一位置，所述l等于预设距离，能够实现所述第一条件激光用于切
割所述晶圆的同时所述第二条件激光用于清除所述第一条件激光切割所述晶圆时产生的副产物。
70.当所述第二条件激光作用于所述晶圆上的位置与所述第一条件激光作用在所述晶圆上的位置的时间差t＞0时，在所述第一条件激光作用于所述晶圆上后所述第二条件激光再作用于所述第一条件激光在所述晶圆上所作用的同一位置，所述第二条件激光与所述第一条件激光作用于所述晶圆上同一位置具有时间滞后，所述l可以等于预设距离也可以大于预设距离。一实施例中，所述l等于所述预设距离，所述晶圆上的同一位置同时位于所述第一条件激光与所述第二条件激光的作用范围内，通过先发射所述第一条件激光、后发射所述第二条件激光实现在所述第一条件激光作用于所述晶圆后所述第二条件激光再作用于所述晶圆上，所述第一条件激光与所述第二条件激光呈脉冲间隔交替发射，所述第一条件激光作用在所述晶圆的作用点后所述晶圆保持不动，在相邻两个所述第一条件激光的间隙发射所述第二条件激光，使所述第二条件激光作用在所述晶圆的作用点(所述晶圆上的同一位置，本实施例中对应为图1中的m点)，在该实施例中，在所述第一条件激光与所述第二条件激光依次交替作用在所述晶圆的作用点(m点)完成所述晶圆的作用点(m点)位置的切割与副产物去除后，移动所述晶圆进行所述晶圆下一位置的切割；另一实施例中，所述l大于所述预设距离，所述晶圆上的同一位置不同时位于所述第一条件激光与所述第二条件激光的作用范围内，通过同时发射所述第一条件激光、所述第二条件激光实现在所述第一条件激光作用在所述晶圆上后所述第二条件激光再作用于所述第一条件激光在所述晶圆上所作用的同一位置，所述第一条件激光作用在所述晶圆的作用点(所述晶圆上的同一位置，本实施例中对应为图2中的a点)后所述晶圆沿着背向所述晶圆上的下一位置(本实施例中对应为图2中的b点)的方向移动，当所述晶圆的作用点(a点)移动至所述第二条件激光作用范围时，所述第二条件激光清除所述第一条件激光切割所述晶圆的作用点(a点)产生的副产物。
71.在所述第一条件激光作用于所述晶圆后所述第二条件激光再作用于所述第一条件激光在所述晶圆上所述作用的同一位置，在相邻两个所述第二条件激光作用所述晶圆的间隙所述第一条件激光作用所述晶圆的次数为x，在相邻两个所述第一条件激光作用所述晶圆的间隙所述第二条件激光作用所述晶圆的次数为y，将所述第一条件激光作用在所述晶圆上后所述第二条件激光再作用于所述晶圆对应为一个周期，所述周期重复的次数为n，其中，x≥1、y≥1、n≥1，x、y、n均为整数，重复上述周期直至切断所述晶圆，能够实现切割所述晶圆并清除晶圆附近的副产物，从而对晶圆切割槽附近的表面进行抛光，并避免切割过程中产生的副产物堆积，提高晶圆切割表面平整度。
72.一实施例中，当x＝1、y＝1、n＝1时，步骤s21：所述第一条件激光对所述晶圆作用一次切割所述晶圆；接着，步骤s22：所述第二条件激光对所述晶圆作用一次清除所述第一条件激光切割所述晶圆时产生的副产物，完成所述晶圆的切割与副产物的清除。又一实施例中，当x＝1、y＝1、n＝2时，步骤s21：所述第一条件激光对所述晶圆作用一次切割所述晶圆；接着，步骤s22：所述第二条件激光对所述晶圆作用一次清除所述第一条件激光切割所述晶圆时产生的副产物；最后，将步骤s21至步骤s22循环一次完成所述晶圆的切割与副产物的清除。再一实施例中，当x＝2、y＝3、n＝3时，步骤s21：所述第一条件激光对所述晶圆作用2次切割所述晶圆；接着，步骤s22：所述第二条件激光对所述晶圆作用3次清除所述第一
条件激光切割所述晶圆时产生的副产物；最后，将步骤s21至步骤s22循环三次完成所述晶圆的切割与副产物的清除。
73.优选的，所述第一条件激光与所述第二条件激光在发射至所述晶圆方向上靠近所述晶圆作用点的路径在水平方向上间隔距离l大于一预设距离，所述晶圆沿着所述晶圆作用点背向所述晶圆下一位置的方向上移动，步骤s21：所述第一条件激光对所述晶圆作用x次沿着所述晶圆作用点背向所述晶圆下一位置的方向上切割所述晶圆；步骤s22：所述第二条件激光对所述晶圆作用y次沿着所述晶圆作用点背向所述晶圆下一位置的方向上清除所述第一条件激光切割所述晶圆时产生的副产物；将步骤s21至步骤s22循环n-1次完成所述晶圆的切割与副产物的清除。
74.优选的，所述第一条件激光为皮秒激光，所述第二条件激光为飞秒激光。
75.在纳秒激光、皮秒激光、飞秒激光中，由于所述纳秒激光脉宽最大，所述纳秒激光不仅能在所述晶圆上切割出一个很深的槽，甚至能够将所述晶圆完全切断；而所述皮秒激光的脉宽位于所述飞秒激光与所述纳秒激光之间，所述皮秒激光切割力位于所述纳秒激光切割力与所述飞秒激光切割力之间。因此，为使所述第一条件激光的脉宽大于所述晶圆的电子晶格散射时间而使所述第一条件激光用于切割所述晶圆，所述第一条件激光可以为纳秒激光、皮秒激光。
76.由于所述飞秒激光的激光脉宽小于所述晶圆的电子晶格散射时间，所述飞秒激光作用在晶圆上时，基本不会使得之前激光切割的槽的深度进一步加深，而是将槽表面和靠近槽的晶圆表面的熔渣以及槽顶部的卷边气化从而去除槽表面和靠近槽的晶圆表面的副产物，对所述晶圆表面的抛光效果更好，因此，优选采用飞秒激光用于清除所述第一条件激光切割所述晶圆时产生的副产物。
77.在对所述晶圆的切割道进行切割时，可以先采用皮秒激光器发射的皮秒激光切割所述切割道上的介质层和导电材料，再采用飞秒激光器发射的飞秒激光对所述晶圆表面抛光处理，接着再采用干法刻蚀(例如等离子体刻蚀)或湿法刻蚀工艺切割所述切割道上的衬底；或者，先采用纳秒激光器发射的纳秒激光切断所述切割道，再采用所述飞秒激光器发射的飞秒激光对所述晶圆表面抛光处理。需要说明的是，将所述切割道完全切断的方案不仅限于上述两种，可以根据需要选择合适的切割方案。
78.另外，若采用先激光切割再刻蚀工艺切割的切割方案，则在切割所述切割道上的介质层和导电材料之前，所述晶圆切割方法还包括：在所述晶圆表面覆盖保护层，所述保护层用于在采用刻蚀工艺切割所述切割道上的衬底时保护所述切割道以外的区域(含芯片区)不被刻蚀。并且，所述保护层还能在激光切割时保护所述切割道以外的区域，避免激光切割产生的熔渣附着在所述切割道以外的区域上。
79.所述保护层的材质可以为水溶性树脂。
80.从上述内容可知，本发明的晶圆切割方法，通过提供第一条件激光和第二条件激光，所述第一条件激光作用于所述晶圆，所述第二条件激光作用于所述第一条件激光作用在所述晶圆上的位置，且所述第二条件激光作用于所述晶圆上的位置与所述第一条件激光作用在所述晶圆上的位置的时间差t大于等于0；其中，所述第一条件激光用于切割所述晶圆，所述第二条件激光用于清除所述第一条件激光切割所述晶圆时产生的副产物，使得在确保高切割效率的同时，还能提高切割后的晶圆表面平整度。
81.上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。