(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211166921.6 (22)申请日 2022.09.23 (71)申请人 深圳腾睿微电子科技有限公司 地址 518000 广东省深圳市南 山区粤海街 道高新区社区高新南七道23号深圳市 数字技术园A3栋二层C区 (72)发明人 刘鸿吉　李翔　 (74)专利代理 机构 深圳市宏德雨知识产权代理 事务所(普通 合伙) 44526 专利代理师 王攀 (51)Int.Cl. B23K 26/064(2014.01) B23K 26/073(2006.01) B23K 26/38(2014.01) B23K 26/402(2014.01)B23K 26/70(2014.01) (54)发明名称 一种加工设备 (57)摘要 本发明提供一种加工设备， 用于加工碳化硅 板， 包括基座、 激光装置及及加工平台； 激光装置 设置于基座， 其包括激光器、 激光扩束器、 第一反 射镜、 第二反射镜、 及激光加工系统。 加工平台用 于承载碳化硅板。 通过第一反射镜、 第二反射镜 的二次反射作用， 可以调整脉冲激光的三维路 径； 激光加工系统内置有贝塞尔光学模块， 经过 扩束后的脉冲激光经由贝塞尔光学模块整形后 出射至加工平台， 极大提高了激光聚焦后沿光轴 防线的焦深， 能够覆盖5毫米以上的材料 厚度， 在 实现碳化硅板高精度切割的同时， 避免了切割面 倾斜的问题， 满足了碳化硅板的工艺需求， 并且 切割损耗小， 极大降低了加工成本 。 权利要求书1页 说明书5页 附图2页 CN 115533301 A 2022.12.30 CN 115533301 A 1.一种加工设备， 用于加工碳化硅板， 其特征在于， 包括基座、 激光装置、 及加工平台； 所述激光装置 设置于所述基座， 其包括激光器、 激光扩束器、 第一反射镜、 第二反射镜、 及激 光加工系统， 所述激光加工系统内置有贝塞尔光学模块； 其中， 所述激光器发出的脉冲激光 经过激光扩束器进行扩束， 再依 次经过所述第一反射镜、 第二反射镜反射至所述激光加工 系统， 经过扩束后的脉冲激光经 由所述贝塞尔光学模块整形后出射至所述加工平台； 所述 加工平台用于承载碳 化硅板。 2.根据权利要求1所述的加工设备， 其特征在于， 所述基座具有支撑座， 所述激光器设 置于所述支撑座上， 所述激光器发出的脉冲激光平行于水平 面， 经过所述激光扩束器扩束、 并经过所述第一反射镜反射后的脉冲激光平行于水平面； 经过所述第二反射镜反射后的脉 冲激光垂直于所述水平面、 且沿所述激光加工系统的光轴进入所述激光加工系统。 3.根据权利要求2所述的加工设备， 其特征在于， 所述激光装置还包括第 一光学调 整架 及第二光学调整架， 所述第一反射镜安装于所述第一光学调整架， 所述第一光学调整架用 于调节所述第一反射镜的角度； 所述第二反射镜安装于所述第二光学调整架， 所述第二光 学调整架用于调节所述第二反射镜的角度。 4.根据权利要求3所述的加工设备， 其特征在于， 所述激光装置还包括第 一平移台及第 二平移台， 所述第一平移台连接在所述第一光学调整架与所述基座之间， 用于带动所述第 一反射镜沿第一方向进行直线调节， 所述第一方向为所述激光扩束器的轴向； 所述第二平 移台连接在所述第二光学调整架与所述基座之 间， 用于带动所述第二反射镜沿第二方向进 行直线调节， 所述第二方向平行于所述水平面、 且垂直于所述第一方向。 5.根据权利要求1所述的加工设备， 其特征在于， 所述激光装置还包括Z轴驱动机构； 所 述Z轴驱动机构设置于所述基座， 与所述激光加工系统连接， 用于带动所述激光加工系统平 行于自身光轴移动。 6.根据权利要求1所述的加工设备， 其特征在于， 所述加工设备还包括移动装置， 所述 移动装置包括水平方向移动机构， 所述水平方向移动机构连接于所述加工平台， 用于控制 所述加工平台在X轴及Y轴上移动。 7.根据权利要求6所述的加工设备， 其特征在于， 所述水平方向移动机构包括： X轴直线 电机及Y轴直线电机， 所述X轴直线电机用于驱动所述加工平台沿X轴移动， 所述Y轴直线电 机用于驱动所述加工平台沿Y轴移动。 8.根据权利要求6所述的加工设备， 其特征在于， 所述加工设备还包括机器视觉系统及 控制系统， 所述机器视觉系统位于所述移动装置的上方， 用于获取碳化硅板的影像并发送 至所述控制系统； 所述控制系统电连接 于所述移动装置， 用于控制所述移动装置 。 9.根据权利要求1所述的加工设备， 其特征在于， 所述加工平台为真空吸附平台， 所述 碳化硅板覆盖于所述真空吸附平台。 10.根据权利要求1所述的加工设备， 其特征在于， 所述激光器21发出脉冲激光， 所述脉 冲激光的重复频率为1MHz、 单脉冲能量大于或等于60 μJ的高单脉冲能量、 脉宽小于或等于 10ps。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115533301 A 2一种加工设 备 技术领域 [0001]本发明涉及半导体加工技 术领域， 特别涉及一种加工设备。 背景技术 [0002]随着材料科学的不断发展， 各种人造超硬脆材料在各种领域中整逐步替代天然材 料。 碳化硅(SiC)由于其莫氏硬度为9.5级， 仅次于金刚石， 是炙手可热的第三代半导体材 料， 也是新兴的低价人造宝石材料。 但由于其硬度非常高， 化学性质非常稳定， 因此传统的 机械和化学刻蚀等加工方法加工碳 化硅材料难度很大。 [0003]现有的SiC板加工的方法主要包括机械加工及激光加工方法， 包括： 游离砂浆加 工、 金刚石线锯加工和激光加工。 传统的游离砂浆切割和金刚石线锯切割法的主要缺陷在 于材料损耗大， 加工时间长， 不能加工异型。 有很大的耗材成本和环境问题。 激光加工效率 高， 没有耗材成本， 没有环境污染问题， 是极具潜力的碳 化硅加工方法。 [0004]现有的技术中， 通常采用点的方式来切割碳化硅材料， 但是对于厚度超过毫米级 别的碳化硅材料， 采用此种方式来切割的表面会有一个倾斜角度， 难以获得平整的表面， 无 法满足碳 化硅产品的工艺需求， 这是目前激光加工面临的最大难点。 发明内容 [0005]本发明提供一种加工设备， 能够提高碳 化硅板的切割表面的平整性。 [0006]本发明提供一种加工设备， 用于加工碳化硅板， 包括基座、 激光装置、 及加工平台； 所述激光装置 设置于所述基座， 其包括激光器、 激光扩束器、 第一反射镜、 第二反射镜、 及激 光加工系统， 所述激光加工系统内置有贝塞尔光学模块； 其中， 所述激光器发出的脉冲激光 经过激光扩束器进行扩束， 再依 次经过所述第一反射镜、 第二反射镜反射至所述激光加工 系统， 经过扩束后的脉冲激光经 由所述贝塞尔光学模块整形后出射至所述加工平台； 所述 加工平台用于承载碳 化硅板。 [0007]其中， 所述基座具有支撑座， 所述激光器设置于所述支撑座上， 所述激光器发出的 脉冲激光平行于水平面， 经过所述激光扩束器扩束、 并经过所述第一反射镜反射后的脉冲 激光平行于水平面； 经过所述第二反射镜反射后的脉冲激光垂直于所述水平面、 且沿所述 激光加工系统的光轴进入所述激光加工系统。 [0008]其中， 所述激光装置还包括第一光学调整架及第二光学调整架， 所述第一反射镜 安装于所述第一光学调整架， 所述第一光学调整架用于调节所述第一反射镜的角度； 所述 第二反射镜安装于所述第二光学调整架， 所述第二光学调整架用于调节所述第二反射镜的 角度。 [0009]其中， 所述激光装置还包括第一平移台及第二平移台， 所述第一平移台连接在所 述第一光学调整架与所述基座之间， 用于带动所述第一反射镜沿第一方向进行直线调节， 所述第一方向为所述激光扩束器的轴向； 所述第二平移台连接在所述第二光学调整架与所 述基座之间， 用于带动所述第二反射镜沿第二方向进行直线调节， 所述第二方向平行于所说　明　书 1/5 页 3 CN 115533301 A 3