将玻璃板与载体分离的方法_3

文档序号:9932169阅读:来源:国知局
而从载体板释放基板的粘结部分。
[0029] 现在参看图3,组件10结合分离设备30示出,该设备包括:激光束源32,其被构造成 提供脉冲激光束34;激光束导航设备36; W及支撑装置38,其用于支撑组件10并在激光束34 和玻璃基板12之间产生相对运动。
[0030] 激光束源32被构造成W等于或大于100 ,OOO(IOOk)脉冲/秒、等于或大于200k脉 冲/秒或等于或大于300k脉冲/秒的脉冲重复频率提供脉冲激光束。脉冲持续时间可W在从 约10皮秒至约15皮秒的范围内。激光束的光能量可W等于或大于40微焦(iij)、等于或大于 45W或等于或大于50W,视脉冲频率而定。激光束可具有在垂直于光束传播方向的平面中 的高斯强度分布。合适的激光源可W是例如由Coherent瑕制造的Super Rapid皮秒激光器。 然而,应当指出,由于本文所述烧蚀依赖于玻璃的非线性吸收特性,激光的操作波长可W根 据玻璃基板组成而变化,并且可能与在操作波长下的玻璃基板的玻璃中的高吸收程度不相 关。在一些实施例中,激光波长可W在从约355nm至约1064nm的范围内,例如,532nm。已经表 明,在一些情况下,相比较长的波长(例如,l〇64nm),较短波长的激光(例如,355nm)可导致 切割的玻璃基板的改善的边缘强度。
[0031] 激光束导航设备36包括:第一倾斜镜40,其被构造成将从激光束源32接收的激光 束34导向至玻璃基板12的第一表面16; W及透镜42,其可用来将激光束会聚到玻璃基板12 上。透镜42可W是例如平场透镜(例如,F-目透镜)。备选地,激光束导航设备36还可包括第二 倾斜镜44,其中,第一倾斜镜40被构造成将激光束34导向至第二倾斜镜,并且第二倾斜镜44 被构造成将从第一倾斜镜40接收的激光束34导向至玻璃基板12的第一表面16。第一倾斜镜 40和第二倾斜镜44可W分别由电流计46和48驱动,并且彼此单独地或结合使用,W产生入 射在玻璃基板12的第一表面16上的激光束34的光栅扫描("光栅化")。参看图4,在光栅扫描 中,激光束沿着扫描路径从左向右水平扫描,关闭,然后迅速地移回到左侧,在运里,激光束 重新开启并且扫描与此前的扫描线偏移的下一个扫描路径。因此,激光束34的光栅化可导 致银齿图案,其中,光栅扫描路径50a描绘了在"开启"期间激光束的路径,在此期间玻璃基 板的主动烧蚀发生,并且可W延伸长度L,例如,在Imm和IOmm之间。如本文所用,除非另外指 明,与激光/激光束结合的术语研总'和"关闭"有别于脉冲间隔,并且在烧蚀的上下文中最 好地理解,其中,"开启"表示从玻璃基板烧蚀材料的脉冲激光束,并且"关闭"表示其中没有 烧蚀发生的时期。激光束导航设备36通过其相应的电流计来控制第一倾斜镜40和第二倾斜 镜44, W将激光束扫描通过多个相邻的平行扫描路径50a。另一方面,光栅扫描路径50b描绘 了激光束在处于"开启"状态时将照亮的"关闭"路径,其中,光束转向装置被构造成将光束 从在一个"开启"光栅扫描50a上的结束位置返回至在相邻的"开启"光栅扫描路径50a上的 开始位置。然而,在一些实施例中,激光可W在光栅扫描路径50b上处于"开启"状态,使得在 构成光栅图样的扫描路径50a和50b两者上发生主动烧蚀。如从图4可见,所述多个扫描路径 50a在宽度W上延伸。宽度W可W在从约0.05mm至约0.2mm的范围内,但可W更大或更小,具体 取决于烧蚀区域和因此切割的所需宽度。如下文所用,由长度L和宽度W表示的矩形框将被 称为光栅包络52。应当指出,可W根据需要选择其它光栅包络长度和宽度W实现所需量的 材料移除。此外,银齿形光栅图样的此前描述不应被视为限制性的,因为可W使用其它光栅 图样。例如,光栅图样可W是方波形状。合适的扫描速度可W例如在从约40cm/s至约80cm/s 的范围内,例如60cm/s。
[0032] 支撑装置38被构造成支撑组件10并且使组件10在任何一个、两个或=个正交方向 上移动。支撑装置38包括真空台板54,真空台板54与真空累56通过真空管线58流体连通,并 且可W例如包括x-y平移台60。支撑装置38还可W被构造成在Z方向上平移,W便适应组件 10的不同厚度(例如,各种厚度Si)并且有利于激光束在例如玻璃基板上的聚焦。分离设备 30还可包括与第二真空累64流体连通的真空喷嘴62,其中,由激光束34从玻璃基板12烧蚀 的玻璃材料被喷嘴捕获并从玻璃基板12的区域移除。支撑装置38优选地被构造成沿着照射 路径66在光栅包络52和玻璃基板12之间提供在从约5mm/s至约7mm/s的范围内的相对运动。
[0033] 参看图3和图4,激光源32产生激光束34,激光束34由光束转向设备36修改W沿着 激光束照射路径66撞击在玻璃基板12的第一表面16上。平移组件10在组件10和激光束34之 间产生相对运动,使得光栅包络52沿着照射路径66移动。当光栅包络52沿着照射路径66移 动时,材料从玻璃基板12被烧蚀,从而在玻璃基板中产生通槽68,如图5A和图5B所示。
[0034] 图5A和图5B描绘了在由激光束34照射之后的玻璃基板12的横截面侧视图,其中, 激光束34对玻璃基板12的照射通过烧蚀通槽68产生,烧蚀通槽68延伸穿过玻璃基板12的厚 度Si。厚度Si可W是例如等于或小于0.5mm、等于或小于0.3mm、等于或小于0.1mm、或等于或 小于0.05mm。玻璃基板12被单独地示出,W免使附图的特征变模糊。从图5A和图5B应当容易 理解,在玻璃基板12的第一表面16处的通槽68的第一宽度Wi大于在第二表面18处的第二宽 度化。因此,通槽68的壁被定位成相对于玻璃基板12的表面的法线69成角度a。运可W从图 5B更清楚地看出,该图示出了通槽68的近距离视图。角度a可W例如在从约10度至约14度的 范围内。优选地,W2在如m和12皿之间。已知将有效地减小在新形成的烧蚀边缘之间的接触 的可能性的所需的化的情况下,可W接着容易地计算出Wi。例如,为化选择IOwii的值,其中, 相对于表面法线69(垂直于第一表面16)的角度a为12度,所得到的宽度Wi = 2*Sjan(a)+W2 =52.5曲1。通槽68的总宽度(即,宽度^^和胖2)可W改变,例如,通过选择合适的光栅包络宽度 W和/或通过改变在玻璃基板12上的激光束34的光斑尺寸。
[0035] 优选地,本文限定为由激光束%在玻璃基板12上照射的光斑的半最大直径全宽 (FWHM)的激光束的尺寸应小于通槽68的宽度,但大于在光栅包络内的激光束的相邻的平行 扫描50a之间的距离,同时激光处于"开启"状态,使得照射的激光的后续道次重叠。
[0036] 现在参看图2和图3,玻璃基板12仅沿着玻璃基板的边缘部分20粘结到载体板14, 而使中屯、部分22不粘结到载体板14。真空累56用来在真空台板54内抽真空,该真空将组件 10联接到真空台板。第一倾斜镜40和第二倾斜镜44(如存在)可用来使激光束34W形成光栅 包络52的预定的光栅图样(例如,光栅路径50a和50b)在玻璃基板12的第一表面16上转向。 激光束照射路径66优选地相对于边缘24在粘结的边缘部分20内侧,并且在粘结的边缘部分 20的足够内侧,使得通槽68完全在玻璃基板12的未粘结部分内。台6
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