切割材料的系统和过程的制作方法

切割材料的系统和过程的制作方法
【专利摘要】用于材料切割的系统和方法。根据某些实施例，用于材料切割的方法可以包括将第一激光输出应用于该材料，在材料暴露于第一激光输出时，所述第一激光输出引起该材料的材料性质的修改；和将第二激光输出应用于暴露于第一激光输出的材料，从而以如下方式引起材料的切割，该方式使得由材料的切割所产生的表面基本上无缺陷。
【专利说明】切割材料的系统和过程
【技术领域】
[0001]本技术整体涉及材料的激光加工，更具体地涉及但不限于切割材料的系统和方法。
【背景技术】
[0002]一般地说,切割(singulation)是通常包括将化学过程和/或机械力应用于材料，尤其是脆性材料(例如钢化玻璃)的材料分离过程。通常经由切割而加工生成产品的其他常见材料示例包括但不限于，非晶态固体材料、晶体材料、半导体材料、结晶陶瓷、聚合物、树脂等。

【发明内容】

[0003]根据某些实施例，本技术可以涉及用于材料切割的方法。该方法可以包括:(a)将第一激光输出应用于材料，在材料暴露于第一激光输出时第一激光输出引起材料的材料性质的修改；和(13)将第二激光输出应用于已暴露于第一激光输出的材料，以引起材料的切害I]，而同时基本上降低将缺陷引入材料。
[0004]在其他实施例中，本技术可以涉及用于引起材料切割的激光器件。这些激光器件可以包括:(a)第一激光器件，其产生激光输出以便在应用于材料的至少一部分时修改材料的一个或多个材料性质jP(b)第二激光器件，其产生激光输出，该激光输出在应用于已暴露于第一激光器件的激光输出的材料时产生切割产品，而同时基本上降低将缺陷引入产
品O
[0005]在附加的实施例中，本技术可以涉及通过加工产生的切割产品。在某些实施例中，该加工可以包括:Ca)提供库存材料；(b)将第一激光输出沿着光束路径应用于库存材料，该第一激光输出引起库存材料沿着光束路径的材料性质的修改；和(0)沿着光束路径应用第二激光输出，以引起经切割材料沿着光束路径以如下方式从库存材料分离，该方式使得通过分离所产生的经切割材料的表面基本上没有缺陷。
【专利附图】

【附图说明】
[0006]本技术的特定实施例由附图示出。将理解的是，附图不一定按比例绘制，可以省略对于理解本技术不必需的细节或使得难以理解其他细节的细节。将理解的是，本技术不限于本文中所示的特定实施例。
[0007]图1是根据本公开内容使用的示例性切割系统的示意表示。
[0008]图2A是具有由第一激光输出应用于材料所引起的修改的材料的透视图。
[0009]图2B是示出在显微镜评价下所示的延伸穿过该材料的修改的材料的侧视图。
[0010]图3是示出变化的修改的材料的侧视图，其中每个修改延伸穿过材料内的不同深度。
[0011]图4A是示出材料的修改的侧视图的显微镜照片。[0012]图4B是图4A的侧视图的聚集到材料的三毫米处的另一显微镜照片。
[0013]图5是通过将第二激光输出应用于该修改而将材料切割成两部分的透视图。
[0014]图6示出可以用于实施根据本技术的实施例的示例性计算系统。
【具体实施方式】
[0015]尽管本技术能够通过许多不同形式的实施例体现，但是附图中示出和本文中将详细描述一些特定的实施例，应理解本公开应被视为本技术的原理的示范，且本公开不旨在将本技术限于所示的实施例。
[0016]将理解的是，贯穿附图本文中所涉及的相同或类似元件和/或部件可以用相同的参考标记标识。将进一步理解的是，这些附图中的几个附图仅仅示意性地示出本技术。因此，为了使绘图清晰，某些部件可以不同于他们的实际尺寸。
[0017]本技术整体涉及材料的激光加工，更具体地涉及但不限于通过将两种或多种类型的激光输出应用于材料而切割(Singulate)材料(尤其是脆性材料)的系统和方法，其中所获得切割广品基本上无缺陷。
[0018]切割(singulation)允许将材料分离成单独的产品,或将特征统削进材料中。常见切割过程通常涉及大量缓慢且迭代进行的加工步骤，以避免将诸如微裂纹(miciO-cracks)或豁口(chips)的缺陷引入最终产品。即使利用多步骤加工，当前加工处理仍然具有低产出率，因为将机械力到材料的任何施加可容易导致材料出现缺陷。
[0019]因此，需要一 种不需要使用机械材料分离设备和/或过程来切割材料的简化过程。
[0020]一般地说，本技术可以包括将材料同步曝光于两种或多种类型的激光束输出，其中每种激光束输出引起材料出现不同的物理机制变化。这些曝光的组合产生具有干净无缺陷形状的产品。具有干净无缺陷形状的产品还可以被称为具有“基本上光滑”的表面的产品O
[0021]如上所述，通常经由切割而加工产生产品的常见材料示例包括，但不限于非晶态固体材料、晶体材料、半导体材料、结晶陶瓷、聚合物、树脂等。
[0022]例如，一片钢化玻璃可以经受两种或多种类型的激光束输出，以将这片钢化玻璃变成可用于产生触摸屏器件的一个或多个触摸屏衬底。钢化玻璃的示例可以包括已经通过高温暴露或通过化学处理而得到改进的玻璃，例如来自康宁公司(Corning)的Gorilla玻璃或来自Asahi的Dragontrail。这片钢化玻璃可以特别薄一大约0.5mm或更薄一这在传统的切割方法期间可以对缺陷的产生引起增加的敏感性。
[0023]广泛而言，第一激光输出可以将修改(modification)引入材料，第二激光输出可以引起材料在该修改处的分离。这两个步骤过程可以产生具有基本上无缺陷(比如裂纹或者其他表面不规则/变化)的边缘表面的切割产品(和全部产品)。也就是说，相对于经由机械加工产生的切割产品，本技术产生的切割产品具有更光滑的切割边缘、更均匀的平面、更低的表面粗糙度、和更大的机械强度。
[0024]本技术可以用于产生具有大幅变化几何结构的切割产品。此外，本文中提供的系统和方法可以用于制造具有高精密度特征的产品。特征的示例可以包括但不限于，缝隙、孔、凹槽(groove)、刻线(notch)、刻蚀(etching)等。[0025]更具体地，第一激光束可以引起材料沿着光束路径(还被称为工具路径)的分子结构的离散变化。修改可以包括以下任意项:材料晶格中的分子键分离、分子组成的几何重定位、和/或分子种类的空间移动(这里仅仅列出了一些)。修改在宏观上可以表现为对以下各项的扰动:折射率、光学吸收、相对于材料剩余部分的机械应力的变化、或材料的物理密度的变化。
[0026]在某些实施例中，第二激光束可以遵循与第一激光束相同的路径，并沿着该路径产生热效应，该热效应使得衬底的部分之间(沿着该修改)沿着激光束所示踪的路径完全分离。这两个激光束可以以很少的时间延迟地成像到衬底上。也就是说，在传输第一光束之后和传输第二光束之间可以存在非常小的时间延迟(在某些情况下，几分之一秒)。而且，两个激光束可以利用单个运动控制和光束传输设备成像。衬底暴露于两个激光束可以基本上同时发生，从而关于时间起到一个激光束的作用，然而净材料修改(例如，切割)由这两个离散激光诱发机制的组合效应产生。
[0027]根据其他示例性实施例，本技术可以利用短脉冲激光产生材料的第一修改，和使用长脉冲或连续波激光来分离材料。与短脉冲激光相关联的峰值功率可以容易引起任何前述的分子扰动。将理解的是，这些扰动可以通过响应于将短激光脉冲的强电场应用于材料所导致电子的快速加速引起。第一修改可以包括电离效应的族之中的任何电电离效应，例如材料的晶格图案(分子水平)的不连续性。
[0028]第二激光器可以产生具有相对高的平均功率和低峰值功率的激光束。激光束可以通过光学吸收在材料中产生热。在第二激光束暴露区域内的局部加热可以选择性地加热由第一激光束所产生 的修改，并引起材料沿着晶格图案不连续性(例如，该修改)而分离。其他分离的原因可以包括(由应用第二激光器的激光束产生的)声冲击波通过材料修改的区域的传播，和/或材料修改区域的严重的热分级。
[0029]图1示出用于实践本技术的实施例的示例性切割系统(以下称为“系统100”)。一般地说，系统100可以包括第一激光器件105和第二激光器件110，每个激光器件选择性地耦接光束传输组件115。以下将更详细地讨论第一激光器件和第二激光器件中的每一个。为了简洁起见，第一激光器件105和第二激光器件110示为布置在相同外壳120内，尽管将理解，第一激光器件和第二激光器件可以互相独立地封装，以及可选地封装在独立的系统中(未示出)。
[0030]光束传输组件115可以大体上描述为包括用于聚焦和引导由第一激光器件105和第二激光器件110生成的激光束的光学和/或结构部件。本领域的普通技术人员在本公开内容呈现于他们之前时都将熟知光束传输组件的结构和操作。因此，为了简洁起见，将省略光束传输组件115的详细说明。
[0031]系统100还可以包括定位在第一激光器件105和第二激光器件110下方的平台125。平台125可以用于支承材料130，也被称为库存材料。
[0032]现在共同参考图1到图2B，第一激光器件105可以包括适合生成引起材料130内的主要电子能量激发的激光束135的许多不同类型的激光器中的任一个。将理解的是，第一激光器件105可以生成包括从任何可见的、近红外线、或紫外线中选择的光波长的激光束。
[0033]此外，第一激光器件105可以利用小于或等于大约十纳秒的激光脉冲持续时间。在其他实施例中，第一激光器件105利用小于或等于大约50皮秒的激光脉冲持续时间。在一些实施例中，第一激光器件105可以利用小于或等于大约I皮秒的激光脉冲持续时间。第一激光器件105的激光脉冲持续时间可以基于将要在被照射区域(修改的期望区域)内生成的期望电场强度而被选择。激光脉冲持续时间和激光脉冲强度可以基于诸如密度和不透明度的材料物理性质而变化。
[0034]第一激光器件105可以选择性地将激光束沿着光束路径140或根据图案应用于材料。选择性地调节光束传输组件115可以引起对材料的任何深度的电子能量激发(见图3)。此外，电子能量激发的量可以通过改变第一激光器件105的附加参数，例如光束传输速度和光束能量水平而选择性进行调节。
[0035]材料的电子能量激发可以沿着光束路径140在材料内引起分子扰动。将理解的是，一般地说，材料扰动可以包括引起材料130的一个或多个物理性质出现变化。扰动可以包括例如材料的分子晶格中的分子键分离(也被称为产生晶格图案不连续)、移除材料的局部体积(也被称为划线器(scribe))、材料分子的几何重定位、和/或材料密度沿着光束路径的变化一仅列出其中一些而已。
[0036]图2A和图2B示出沿着光束路径140的长度在材料130的顶表面130和底表面155之间延伸的修改145。
[0037]图3示出材料300内变化的长度和深度的材料修改。例如修改305可以在材料300的顶表面310和底表面315之间延伸(类似于图2A和图2B的修改145)。修改320示为从顶表面310延伸到材料300内一定深度。修改325示为从顶表面310下方的一定距离处开始，和在底表面315上方的预定距离处终止。修改330示为从材料300的底表面315向上延伸和在材料300内 在距离顶表面310的预定距离处的止。这些修改仅仅是示例性的，示出修改可以在材料300的顶表面310和底表面315之间的任意深度处延伸。
[0038]此外，光束路径140的宽度可以选择性地通过改变光束传输组件115的光学结构进行调节。根据某些实施例，光束传输组件115可以将第一激光器件105的输出聚焦到大约I微米到100微米的宽度。本领域的技术人员在面对本公开内容时将理解可以选择性地改变光束宽度，从而改变修改305的尺寸。
[0039]对材料的材料性质的修改可以通过检查材料的机械性质得到证明。例如,修改可以引起材料沿着修改的折射率(特别是对于透明或半透明材料而言)的变化。因此，在对材料进行折射检查时，修改可以呈现视觉上不同于未修改的材料。
[0040]图4A和图4B示出修改材料400的折射检查的显微照片。材料400已经暴露于引起材料400内的修改405的第一激光输出。将理解的是，修改导致材料400沿着由第一激光器件发射的光束路径的密度的变化。检查包括将光应用于材料。一旦将光应用于材料，修改405呈现延伸穿过材料400的暗线。这一变暗是由于相对于材料400的邻近(在任一侦1D修改405的剩余部分,光更缓慢地穿过修改405或以更大地吸收地穿过修改405。
[0041]值得关注的是，图4B示出与图4A的材料400的相同部分，不同在于图4B聚焦到材料400中3毫米。而且，使得材料400的放大和成像成为可能，因为材料400是至少部分透明的且能够使光穿过。
[0042]图5示出将经修改的材料500 (在已经切割的结构中示出)分离(例如切割)成分离部分，比如第一部分505和第二部分510。仅为了进行说明，第一部分505和第二部分510示出为互相偏离，从而示出第一部分505的边缘表面515。经修改的材料将理解为包括先前已经经受第一激光器件105的第一激光输出的材料。
[0043]经修改的材料500的切割可以由第二激光器件110沿着光束路径520的激光输出引起。值得注意的是，仅仅为了说明，光束路径520被示出为延伸超过经修改材料500的边缘。
[0044]第二激光器件110的激光输出可以引起沿着光束路径520加热该经修改的材料500，这导致经修改的材料沿着该修改(由光束路径520表示)的分离或切割。将理解的是，由第二激光器件110对经修改材料500的分离产生基本上 无缺陷的切割产品。例如，在切割期间所产生的边缘表面比如切割的边缘表面515和角525与530基本上无诸如裂纹、豁口(chipping)、或畸形(misshaping)的缺陷。这些缺陷可以降低产品的机械完整性、断裂强度、和/或美观价值。尽管未示出，但是第二部分510页包括基本上无缺陷的切割边缘表面。
[0045]尽管未示出，第二激光器件110生成的激光光束可以具有足够宽度，以增加直接邻近经修改的材料的材料温度。邻近材料的温度增加有助于防止在切割期间沿着光束路径520形成缺陷。
[0046]取决于所使用的激光器类型，第二激光器件110的第二输出可以生成穿过经修改的材料500传播的声冲击波。该声冲击波可以引起经修改材料500沿着光束路径520出现故障。将理解的是，冲击波可以由超快激光器件的输出生成。
[0047]在其他实施例中，第二激光器件110的激光束可以利用大于或等于大约十皮秒的激光脉冲持续时间。其他实施例可以包括大于或等于大约I微秒的激光脉冲持续时间。
[0048]在某些实施例中，第二激光输出可以包括从大约0.78到3微米范围内(包括端点)选择的波长(即，近红外线光谱)。在其他实施例中，第二激光输出可以包括从大约3到50微米范围内(包括端点)选择的波长(即，中红外线光谱)。在其他应用中，第二激光输出包括从大约50到1000微米范围内(包括端点)选择的波长(即，远红外线光谱)。在另外的其他实施例中，第二激光器件110包括连续波激光器件。
[0049]如上所述，可以基于修改145的宽度选择性地调节第二激光器件110的光束宽度。光束的宽度可以通过改变光束传输组件115的光学结构来选择性地调节。根据某些实施例，光束传输组件115可以将第二激光器件110的输出聚焦到宽度大约10微米到10毫米(基于由第一激光器件105的输出所引起的修改的宽度，或者大约I微米到100微米)。
[0050]在某些实施例中，在沿着光束路径140的整个长度应用来自第二激光器件110的激光输出之前，系统100可以沿着材料130的光束路径140的整个长度应用来自第一激光器件105的激光输出。在其他实施例中，第一激光器件105和第二激光器件110的激光输出基本上同时发生。也就是说，在应用第一激光器件105的输出之后可以应用第二激光器件110的输出。例如，第二激光器件110的激光束可以沿着光束路径140紧跟在第一激光器件105的激光束之后(在预定距离)。
[0051]尽管以上描述的示例考虑将简单的矩形材料分离成两个独立的矩形部分，本领域的普通技术人员将理解，系统40可以用于根据库存材料生成精细成型的产品。例如，可以根据以上所述方法加工一片钢化玻璃以产生多个触摸屏衬底。触摸屏衬底可以具有任何期望的几何配置。[0052]此外，可以利用前述过程将精致细节制造进触摸屏衬底，诸如孔或端口。
[0053]在其他示例性的用途中，可以通过本技术加工半导体衬底。例如，可以利用本技术将诸如硅通孔的特征制造进半导体衬底中。
[0054]根据某些实施例，并不具有独立的第一激光器件和第二激光器件，系统可以包括产生多种激光输出的单个激光生成和发射设备。例如，单个激光生成和发射设备可以既产生短脉冲持续激光束和长脉冲持续激光束。而且，单个激光生成和发射设备还可以输出任意合适波长的激光束。
[0055]关于第一激光器件105和第二激光器件110，将理解的是，这些激光器件可以利用许多激光束传输技术中的任意之一(例如，朝着或在材料内传播)。本领域的普通技术人员在面对本公开内容时将知道，激光束传输技术的非限制性示例包括线性和/或非线性光学传播、静态和/或瞬态波导效应、光衍射、折射、反射、成丝(filamentation)、自聚焦、以及相对于体积、平面、线、或点的任意之一放置激光能量的任何其他技术/设备。
[0056]此外，本文中所公开的激光器件的组合效应可以被配置用于广泛的微制造应用中，这些应用包括但不限于成型珍贵宝石、半导体晶片化线或切割、硬组织的外科切割、和在透明设备内进行诸如序列号或零件号的标记一仅举几例。
[0057]返回参考图1，在工作中，库存材料130被放置在系统100的平台125上。在某些实施例中，可执行指令可以被用于选择性地改变系统100的操作特性，从而从库存材料中切割出产品。这些指令可以由计算系统(未示出)的处理器执行，例如参考图6描述的计算系统600。计算系统可以专用于控制系统100的操作，以切割材料。
[0058]可执行指令可以 包括基于材料130的物理性质选择的第一激光器件105的激光器参数。材料130的物理性质可以由用户输入或通过从一个或多个传感器(未示出)的传感器米集的数据输入。接着，选择性地调节光束传输组件115以将第一激光器件105的光束聚焦到相对于材料130的特定深度和宽度。根据期望的产品外形(profile)沿着光束路径140应用第一激光器件105的输出。也就是说，光束路径140逼近期望产品外形的轮廓(如，矩形、圆形、多边形、不规则的等)。
[0059]应用第一激光器件105的输出引起材料130沿着光束路径140的材料性质的修改145。为了引起材料130沿着光束路径140的分离或切割，再次基于材料的物理性质和材料130内引起的修改145而选择性地调节第二激光器110的激光器参数。
[0060]接着，选择性地调节光束传输设备115的配置。例如，选择第二激光器件110的光束宽度，以使得将第二激光器件110的光束引导到材料的邻近修改145的部分处和修改145本身。
[0061]应用第二激光器件110的输出引起产品(未示出)沿着修改145从库存材料130切割或分离，而不会将缺陷引入材料130的边缘表面(或材料130的任何其他部分)。
[0062]图6示出可以用于实施本技术的实施例的示例性计算系统600。图6的系统600可以在计算系统、网络、服务器、或其组合的背景中实施。图6的计算系统600包括一个或多个处理器610和主存储器620。主存储器620部分地存储用于处理器610执行的指令和数据。当在工作中时，主存储器620可以存储可执行代码。图6的系统600进一步包括大容量存储设备630、便携式存储介质驱动640、输出设备650、用户输入设备660、图形显示器670、和外围设备680。[0063]图6中所示的部件描述为通过单个总线690连接。部件可以通过一个或多个数据传输器件连接。处理器单元610和主存储器620可以通过局部微处理器总线连接起来，以及大容量存储设备630、外围设备680、便携式存储设备660、和显示系统670可以通过一个或多个多个输入/输出(I/O)总线连接起来。
[0064]可以利用磁盘驱动器或光学磁盘驱动器实施的大容量存储设备630是用于存储供处理器单元610使用的数据和指令的非易失性存储设备。大容量存储设备630可以存储用于实施本技术的实施例的系统软件，从而将软件装载到主存储器620中。
[0065]便携式存储设备640和诸如软盘、紧致盘、数字视频盘或USB存储设备的便携式非易失性存储介质结合操作，以将数据和代码输入图6的计算机系统600中和从图6的计算机系统600输出数据和代码。用于实施本发明的实施例的系统软件可以存储在便携式介质上，并通过编写存储设备640输入计算机系统600。
[0066]输入设备660提供一部分用户接口。输入设备660可以包括字母数码小键盘，例如键盘，用于输入字母数字和其他信息，或定点设备，例如鼠标、轨迹球、铁笔、光标方向键。此外，如图6中所不的系统600包括输出设备650。合适的输出设备包括扬声器、打印机、网络接口、和监视器。
[0067]显示系统670可以包括液晶显示器(IXD)或其他合适的显示设备。显示设备670接收文字和图形信息，并处理信息以输出到显示设备。 [0068]外围设备680可以包括将额外功能增加至计算机系统的任何类型的计算机支持设备。外围设备680可以包括调制解调器或路由器。
[0069]图6的计算机系统600中提供的部件是通常在计算机系统中发现的适用于本技术的实施例的部件，并且是旨在表示本领域中众所周知的广泛类型的这种计算机部件。因此，图6的计算机系统600可以是个人计算机、手持式计算系统、电话、移动计算系统、工作站、服务器、微型计算机、大型计算机、或任何其他计算系统。计算机还可以包括不同的总线结构、网络平台、多处理器平台等等。可以使用不同的操作系统，包括Unix、Linux、Windows、Macintosh OS、Palm OS、Android、iPhone OS、和其他合适的操作系统。
[0070]值得注意的是，适用于执行本文中描述的加工的任何硬件平台适合与本技术一起使用。计算机可读存储介质是指参与提供指令给中央处理单元(CPU)、处理器、微控制器等的任何介质。这种介质可以分别采用包括但不限于非易失性和易失性介质的形式，例如光盘或磁盘和动态存储器。常见形式的计算机可读存储介质包括软盘、硬盘、磁带、任何其他磁存储介质、CD-ROM盘、数字视频盘(DVD)、任何其他光存储介质、RAM、PROM、EPROM、FLASHEPR0M、任何其他存储芯片或盒式磁盘。
[0071]尽管以上已经描述各种的实施例，应当理解，仅仅通过示例说明而非限制。该描述并不旨在将本技术的保护范围限于本文中阐述的特定形式。因此，优选实施例的宽度和保护范围不应当由任何以上所述的示例性实施例限制。应当理解，以上描述仅仅是说明性的而非限制性的。相反，本描述旨在涵盖这种可包括在本技术的精神和保护范围内的、如所附权利要求书所限定的以及否则如本领域的普通技术人员所理解的替代、修改、和等价物。因此，本技术的保护范围不应当参考以上描述确定，而是应当参考相关所附权利要求书和其全部等效范围确定。
【权利要求】
1.一种用于材料切割的方法，所述方法包括: 将第一激光输出应用于所述材料，所述第一激光输出引起暴露于所述第一激光输出的所述材料的材料性质的修改；以及 将第二激光输出应用于已暴露于所述第一激光输出的所述材料，以引起所述材料的切害I]，而同时基本上降低将缺陷引入所述材料。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一激光输出的激光脉冲持续时间包括以下的任意项: 小于或等于大约10纳秒； 小于或等于大约50皮秒；以及 小于或等于大约I皮秒。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述材料性质的修改包括以下的任意项: 分离所述材料的材料晶格中的分子键； 几何重定向所述材料的分子组成；以及 材料密度沿着所述光束路径的改变。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一激光输出包括从可见光、近红外线光、或紫外线光中的任意项 选择的波长。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第二激光输出引起以下各项中的至少一项: 所述材料的温度增加； 所述材料中的不连续应力梯度；以及 声冲击波通过所述材料的传播。
6.根据权利要求1所述的方法，其中根据光束路径将所述第一激光输出应用于所述材料，以及进一步地，其中沿着和直接邻近所述光束路径将所述第二激光输出应用于所述材料。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第二激光输出包括从大约3到50微米并且含3微米和50微米的范围内选择的波长。
8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第二激光输出包括从大约0.78到3微米并且含0.78微米和3微米的范围内选择的波长。
9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第二激光输出包括从大约50到1000微米并且含50微米和1000微米的范围内选择的波长。
10.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第二激光输出的激光脉冲持续时间包括以下的任意项: 大于或等于大约10皮秒；以及 大于或等于大约I微秒。
11.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第二激光输出包括连续波输出。
12.根据权利要求1所述的方法，其中，应用所述第一激光输出和应用所述第二激光输出的步骤基本上同时进行，其中首先应用所述第一激光输出。
13.根据权利要求1所述的方法，进一步包括将所述第一激光输出聚焦到所述材料内的一定深度，所述深度定位在所述材料的顶表面和所述材料的底表面之间。
14.一种用于引起材料切割的激光装置，所述设备包括:第一激光发射设备，其产生激光输出以便在应用于材料的至少一部分时修改所述材料的一个或多个材料性质；以及 第二激光发射设备，其生成激光输出，所述激光输出在应用于暴露于所述第一激光设备的所述激光输出的所述材料时产生切割产品，而同时基本上降低将缺陷引入所述产品。
15.根据权利要求14所述的激光装置，进一步包括将所述第一激光发射设备的激光输出聚焦到所述材料内的一定深度的光束聚焦组件，所述深度定位在所述材料的顶表面和所述材料的底表面之间。
16.根据权利要求15所述的激光装置，进一步包括将所述第一激光发射设备的激光输出聚焦到所述材料的顶表面的光束聚焦组件，从而产生局部体积的移除材料。
17.根据权利要求15所述的激光装置，其中，在将所述第一激光发射设备的激光输出应用于所述材料时，所述激光输出引起所述材料中的晶格图案不连续。
18.根据权利要求17所述的激光装置，其中，在将所述第二激光发射设备的激光输出应用于所述材料时，所述激光输出引起所述晶格图案不连续的热膨胀，从而导致所述材料沿着所述晶格图案不连续的切割。
19.根据权利要求15所述的激光装置，其中所述第一激光发射设备和所述第二激光发射设备包括具有可选择性调节的激光器参数的单个激光设备。
20.根据权利要求15所述的激光装置，其中，所述材料包括以下的任意项:玻璃材料、非晶态固体材料、晶体材 料、半导体材料、晶体陶瓷、聚合物及其组合。
21.一种由加工产生的切割产品，所述加工包括: 提供材料的库存； 将第一激光输出沿着光束路径应用于所述库存材料，所述第一激光输出引起所述库存材料沿着所述光束路径的材料性质的修改；以及 沿着所述光束路径应用第二激光输出以引起经切割材料沿着所述光束路径以如下方式从所述库存材料分离，该方式使得由所述分离产生的所述经切割材料的表面基本上无缺陷。
22.根据权利要求21所述的加工，其中所述切割产品包括具有一个或多个通孔的半导体。
【文档编号】H01L21/00GK104025251SQ201180073591
【公开日】2014年9月3日 申请日期:2011年9月21日 优先权日:2011年9月21日
【发明者】M·梅尔科, R·A·斯里尼瓦斯, T·布斯, T·威尔班克斯 申请人:雷蒂安斯公司