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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及石英晶体加工,具体而言,涉及一种用于石英晶体晶圆激光微调方法。
技术介绍
1、石英晶体晶圆作为一种重要的电子材料,广泛应用于通信设备、传感器、精密仪器等领域。其振动频率的精度和稳定性直接决定了电子器件的性能。为了满足高精度应用的需求,石英晶体晶圆的频率通常需要通过微调技术进行精确控制。激光微调技术作为一种非接触式、高精度的加工方法,被广泛应用于石英晶体晶圆的频率调整和表面改性。
2、石英晶体晶圆的振动频率与其几何形状、质量分布以及材料特性密切相关。在实际应用中,由于制造工艺的限制和环境因素的影响,晶圆的初始频率往往无法完全满足设计要求。因此,需要通过微调技术对晶圆的频率进行精确调整,以确保其性能达到预期目标。激光微调技术通过高能激光束对石英晶体晶圆表面进行局部烧蚀或改性,改变其质量分布或几何形状,从而实现对振动频率的精确控制。与传统机械微调方法相比,激光微调技术具有以下优势:激光束可以聚焦到微米甚至纳米级别,实现极高的加工精度;避免机械应力对晶圆的损伤,提高加工质量;自动化程度高,适合大规模生产;可根据不同需求调整激光参数,适应多种加工场景。
3、然而,传统方法通常需要在加工完成后进行频率检测,无法实时调整加工参数,导致效率低下;激光烧蚀过程中,烧蚀深度的均匀性和表面粗糙度直接影响晶圆的性能,现有技术缺乏有效的实时监测和调整手段;激光功率、扫描速度等参数的调整需要综合考虑频率精度、烧蚀质量和加工效率,现有方法往往难以实现多目标优化。
4、因此,有必要提供一种用于石英晶体晶圆激光微
技术实现思路
1、鉴于此,本专利技术提出了一种用于石英晶体晶圆激光微调方法,旨在解决传统激光烧蚀技术存在效率低和无法实时调整的问题。
2、本专利技术提出了一种用于石英晶体晶圆激光微调方法,包括:
3、实时采集晶圆加工时的晶圆数据和激光数据;其中,所述晶圆数据包括振动频率和烧蚀深度;所述激光数据包括激光功率和扫描速度;
4、将所述振动频率与预设标准振动频率范围作比对,根据比对结果判断是否对所述扫描速度进行调整,若判断为需要调整所述扫描速度,根据所述振动频率和标准振动频率范围确定调整系数,根据所述调整系数对所述扫描速度进行调整,得到扫描速度终值;
5、根据晶圆的若干烧蚀深度和预设的烧蚀深度标准值计算烧蚀偏差值,构建烧蚀深度偏差序列,根据所述烧蚀深度偏差序列判断是否对所述激光功率进行调整;
6、若判断所述激光功率需要调整,根据烧蚀偏差绝对值最大值和烧蚀偏差绝对值均值计算烧蚀均匀度,根据所述烧蚀深度偏差序列中不合格数量占比计算烧蚀粗糙度,根据所述烧蚀均匀度和烧蚀粗糙度对所述激光功率进行调整,得到激光功率终值。
7、进一步的,所述将所述振动频率与预设标准振动频率范围作比对,根据比对结果判断是否对所述扫描速度进行调整时,包括:
8、若所述振动频率处于所述标准振动频率范围内,则判断不对所述扫描速度进行调整;
9、若所述振动频率未处于所述标准振动频率范围内,则判断需要对所述扫描速度进行调整,并根据所述振动频率和标准振动频率范围的比对结果进行不标准分类;
10、若所述振动频率小于所述标准振动频率范围的最小值,则记为第一不标准类;
11、若所述振动频率大于所述标准振动频率范围的最大值,则记为第二不标准类。
12、进一步的,所述根据所述振动频率和标准振动频率范围确定调整系数时,包括:
13、计算所述振动频率与所述标准振动频率范围的频率偏差值绝对值;
14、设置第一频率偏差绝对值和第二频率偏差绝对值,所述第一频率偏差绝对值小于所述第二频率偏差绝对值;
15、若所述频率偏差值绝对值小于或等于所述第一频率偏差绝对值,则确定调整系数为第一调整系数;
16、若所述频率偏差值绝对值大于所述第一频率偏差绝对值,且小于所述第二频率偏差绝对值,则确定调整系数为第二调整系数;
17、若所述频率偏差值绝对值大于或等于所述第二频率偏差绝对值,则确定调整系数为第三调整系数;
18、其中,调整系数的取值范围为0<第一调整系数<第二调整系数<第三调整系数<0.1。
19、进一步的,所述根据所述调整系数对所述扫描速度进行调整,得到扫描速度终值时,包括:
20、若不标准分类为所述第一不标准类,则扫描速度终值=扫描速度*(1-调整系数);
21、若不标准分类为所述第二不标准类,则扫描速度终值=扫描速度*(1+调整系数)。
22、进一步的,所述根据晶圆的若干烧蚀深度和预设的烧蚀深度标准值计算烧蚀偏差值,构建烧蚀深度偏差序列时,包括:
23、通过下式计算烧蚀偏差值:
24、pi=si 1-s0;
25、上式中,pi表示第i个烧蚀偏差值,i=1,2,3,…,n,si 1表示第i个烧蚀深度,s0表示烧蚀深度标准值;
26、构建烧蚀深度偏差序列s=(p1,p2,p3,…,pn)。
27、进一步的,所述根据所述烧蚀深度偏差序列判断是否对所述激光功率进行调整时,包括:
28、设置标准偏差范围,若所述烧蚀深度偏差序列中烧蚀偏差值均处于所述标准偏差范围内,则判断不对所述激光功率进行调整;
29、若所述烧蚀深度偏差序列中存在未处于所述标准偏差范围内的烧蚀偏差值,则判断需要对所述激光功率进行调整。
30、进一步的,所述若判断所述激光功率需要调整,根据烧蚀偏差绝对值最大值和烧蚀偏差绝对值均值计算烧蚀均匀度时,包括:
31、通过下式计算烧蚀均匀度:
32、j=pmax/pj;
33、上式中,j表示烧蚀均匀度,pmax表示烧蚀偏差绝对值最大值,pj表示烧蚀偏差绝对值均值。
34、进一步的,所述根据所述烧蚀深度偏差序列中不合格数量占比计算烧蚀粗糙度时,包括:
35、根据下式计算所述烧蚀粗糙度:
36、c=n1/nz;
37、上式中,c表示烧蚀粗糙度,n1表示烧蚀深度偏差序列中不合格数量,nz表示烧蚀深度偏差序列中烧蚀偏差值总数量;其中,不合格数量为烧蚀深度偏差序列中未处于标准偏差范围内的烧蚀偏差值的数量。
38、进一步的,所述根据所述烧蚀均匀度和烧蚀粗糙度对所述激光功率进行调整,得到激光功率终值时,包括:
39、预设均匀度阈值和粗糙度阈值;
40、若烧蚀均匀度大于均匀度阈值,且烧蚀粗糙度大于粗糙度阈值,则激光功率终值=激光功率*(1-k),其中,k为功率调整系数,且0.05≤k<0.1;
41、若烧蚀均匀度小于或等于预设均匀度阈值,且烧蚀粗糙度小于或等于粗糙度阈值,则不对激光功率进行调整;
42、否则,根据烧蚀均匀度和烧蚀粗糙度设置调节系本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于石英晶体晶圆激光微调方法,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的用于石英晶体晶圆激光微调方法,其特征在于,所述将所述振动频率与预设标准振动频率范围作比对,根据比对结果判断是否对所述扫描速度进行调整时,包括:
3.根据权利要求2所述的用于石英晶体晶圆激光微调方法,其特征在于,所述根据所述振动频率和标准振动频率范围确定调整系数时,包括:
4.根据权利要求3所述的用于石英晶体晶圆激光微调方法,其特征在于,所述根据所述调整系数对所述扫描速度进行调整,得到扫描速度终值时,包括:
5.根据权利要求1所述的用于石英晶体晶圆激光微调方法,其特征在于,所述根据晶圆的若干烧蚀深度和预设的烧蚀深度标准值计算烧蚀偏差值,构建烧蚀深度偏差序列时,包括:
6.根据权利要求5所述的用于石英晶体晶圆激光微调方法,其特征在于,所述根据所述烧蚀深度偏差序列判断是否对所述激光功率进行调整时,包括:
7.根据权利要求6所述的用于石英晶体晶圆激光微调方法,其特征在于,所述若判断所述激光功率需要调整,根据烧蚀偏差绝对值最大值和烧蚀偏差
8.根据权利要求7所述的用于石英晶体晶圆激光微调方法,其特征在于,所述根据所述烧蚀深度偏差序列中不合格数量占比计算烧蚀粗糙度时,包括:
9.根据权利要求8所述的用于石英晶体晶圆激光微调方法,其特征在于,所述根据所述烧蚀均匀度和烧蚀粗糙度对所述激光功率进行调整,得到激光功率终值时,包括:
10.根据权利要求9所述的用于石英晶体晶圆激光微调方法,其特征在于,所述根据烧蚀均匀度和烧蚀粗糙度设置调节系数对所述激光功率进行调整时,还包括:
...【技术特征摘要】
1.一种用于石英晶体晶圆激光微调方法,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的用于石英晶体晶圆激光微调方法,其特征在于,所述将所述振动频率与预设标准振动频率范围作比对,根据比对结果判断是否对所述扫描速度进行调整时,包括:
3.根据权利要求2所述的用于石英晶体晶圆激光微调方法,其特征在于,所述根据所述振动频率和标准振动频率范围确定调整系数时,包括:
4.根据权利要求3所述的用于石英晶体晶圆激光微调方法,其特征在于,所述根据所述调整系数对所述扫描速度进行调整,得到扫描速度终值时,包括:
5.根据权利要求1所述的用于石英晶体晶圆激光微调方法,其特征在于,所述根据晶圆的若干烧蚀深度和预设的烧蚀深度标准值计算烧蚀偏差值,构建烧蚀深度偏差序列时,包括:
6.根据权利要求5所述的用于石英晶体...
【专利技术属性】
技术研发人员:廖占武,
申请(专利权)人:北京精恒工控科技有限公司,
类型:发明
国别省市:
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