[发明专利]借助激光从平坦基板中切割轮廓的设备及方法

说明书

本发明涉及用于在平坦基板(5)中产生轮廓(5)并用于从基板中去除轮廓的方法，尤其是用于在平坦基板中产生内部轮廓并用于从基板中去除内部轮廓的方法，其中在轮廓限定步骤，借助在基板上引导的激光束(3)，在标记要被产生的轮廓(5)的基板材料中沿着轮廓线产生多个单独的内部损坏区域(5‑1、5‑2、……)；在裂缝限定步骤，借助在基板上引导的激光束，沿着基板材料中的多个裂缝线段(6a、6b、……)中的每一个产生多个单独的内部损坏区域(6‑1、6‑2、……)，如从轮廓线观察的那样，以角度α>0°远离并且进入要被去除的轮廓内；在轮廓限定步骤和裂缝形成步骤之后执行的材料去除步骤中，借助在基板上引导的材料去除激光束(7)，沿着去除线在整个基板厚度上去除基板材料，该去除线沿着轮廓线延伸但距轮廓线有一距离且在要被去除的轮廓中并且同样优选地与裂缝线段交叉。

本申请是国际申请日为2014年03月18日、中国国家阶段申请号为201480029468.1、题为“借助激光从平坦基板中切割轮廓的设备及方法”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及借助激光从平坦基板(更具体地：从玻璃基板或晶体基板)切割轮廓的设备和方法。

背景技术

DE 10 2011 00768 A1描述了如何在激光的帮助下，半导体片、玻璃元件和其他基板可通过激光的波长被材料极大地吸收而被分成多个部分。因此，实现了最终导致基板分成多个部分的材料去除。然而，此方法在很多材料的情况下具有缺点，产生了诸如例如在消融(ablation)期间由于粒子形成引起的杂质或具有不期望的微裂缝或熔化边缘的切割边缘使得切割间隙在材料的厚度上不均匀。因为材料还必须被汽化或液化，所以必须提供高平均激光功率。

发明内容

示例1.一种用于在平坦基板(2)中产生轮廓(1)并用于从所述基板(2)中分离所述轮廓(1)的方法，尤其用于在平坦基板(2)中产生内部轮廓(1)并用于从所述基板(2)中去除所述内部轮廓(1)，其中在轮廓限定步骤(a)中，借助沿着表征要被产生的所述轮廓(1)的轮廓线(5)在所述基板(2)上被引导的激光束(3)，在所述基板材料中产生大量单独的内部损坏区域(5-1、5-2、……)，以及在所述轮廓限定步骤(a)之后执行的材料去除和/或材料变形步骤(c)中，借助在所述基板(2)上被引导的和/或辐射到所述基板(2)上的激光束，通过材料去除和/或通过塑性变形从所述基板(2)中去除基板材料和/或从所述基板(2)中分离基板材料。

示例2.根据前述示例所述的方法，其中，在所述轮廓限定步骤(a)之后执行的材料去除和/或材料变形步骤(c)是或包含材料去除步骤，其中，借助沿着去除线(9)在所述基板(2)上被引导的材料去除激光束(7)，在整个基板厚度(10)上去除所述基板材料，所述去除线(9)沿着所述轮廓线(5)延伸但距后者有一间隔(8)并且也在要被分离的所述轮廓(1)中，优选地由气体喷嘴与过程气体的使用来辅助所述材料去除步骤。

示例3.如前述示例中的任一项所述的方法，其中，在所述轮廓限定步骤(a)之后执行的所述材料去除和/或材料变形步骤(c)是或包含材料变形步骤，其中，借助在要被分离的所述轮廓(1)上被引导的和/或辐射到要被分离的所述轮廓(1)上并产生基板材料的塑性变形的激光束，尤其是CO₂激光束，要被分离的所述轮廓(1)的基板材料被热变形从而从所述基板(2)中去除它和/或从所述基板(2)中分离它，优选地由气体喷嘴与过程气体的使用来辅助所述材料变形步骤。

示例4.如前述示例中的任一项所述的方法，其中，在所述材料去除和/或材料变形步骤(c)之前并且此外还优选在所述轮廓限定步骤(a)之后执行的裂缝限定步骤(b)中，借助在所述基板(2)上被引导的激光束(3)，沿着多个裂缝线部分(6a、6b、……)，在所述基板材料中分别产生大量单独的内部损坏区域(6-1、6-2、……)，其中从所述轮廓线(5)观察，所述多个裂缝线部分(6a、6b、……)以角度α>0°导向远离所述轮廓线(5)并且进入要被分离的所述轮廓(1)内，所述去除线(9)优选地与所述裂缝线部分(6a、6b、……)交叉。