被加工物的加工方法及激光加工装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种能量利用效率高且能够确实地形成分割起点的激光加工方法及装置。对被加工物的分割起点形成方法包括：出射步骤，将振荡器振荡的振荡脉冲光在放大器中利用CPA法放大，且使放大光从光源出射；及照射步骤，通过以与各单位脉冲光相应的被照射区域离散地形成在被加工面的方式对被加工物照射脉冲激光光束，而在被照射区域彼此之间发生被加工物的解理或裂开，由此，在被加工物上形成用于分割的起点；且在出射步骤中，通过调整从放大器提取脉冲激光光束的提取时序，而使一个单位脉冲光作为以比单位脉冲光的出射周期短的时间间隔延迟的两束脉冲光从光源出射，另一方面，在照射步骤中，使两束脉冲光实质上照射至同一被照射区域。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种照射激光光束而加工被加工物的加工方法。
技术介绍
作为照射脉冲激光光束(以下也简称为激光光束)而加工被加工物的技术(以下也简称为激光加工或激光加工技术)，已知如下方法:通过使脉冲宽度为psec (picosecond,皮秒)级的超短脉冲的激光光束一面扫描一面照射至被加工物的上表面，而在与各单位脉冲光相应的被照射区域之间依次发生被加工物的解理或裂开，从而形成作为在各被照射区域之间形成的解理面或裂开面的连续面的用于分割的起点(分割起点)(例如参照专利文献I)。
技术介绍
文献专利文献日本专利特开2011-131256号公报
技术实现思路
专利文献I中揭示的加工方法(解理/裂开加工)具体来说是如下方法:以4μπι 50 μ m左右的间隔离散地照射具有IOOpsec以下的脉冲宽度的单位脉冲光，而在各被照射区域的中心部分发生物质的变质、熔融、蒸发除去等，由此，使沿结晶面的解理/裂开(或为比这些更宏观的现象即龟裂)在被照射区域之间扩展。因此，无需在被照射区域进行多余的加工，倒是要求使解理/裂开确实地从被照射区域扩展。例如在照射峰值功率密度较大且脉冲宽度较小的单位脉冲光的情况下，对被照射区域供给的能量过剩，而对被照射区域造成多余的损伤，另一方面，可能产生解理/裂开未适宜地扩展的情况。这是因为所照射的单位脉冲光的能量未能充分地用于解理/裂开的扩展。本专利技术是鉴于所述课题而完成的，目的在于提供一种能量利用效率高且能够更确实地形成分割起点的激光加工方法及实现该激光加工方法的激光加工装置。为了解决所述课题，技术方案I的专利技术是一种被加工物的加工方法，其特征在于:用来在被加工物上形成 分割起点，且包括:出射步骤，将光源所包含的振荡器(oscillator)振荡的振荡脉冲光在包含在所述光源内的放大器中放大，且使作为放大光的脉冲激光光束从所述光源出射；及照射步骤，通过以与所述脉冲激光光束的各单位脉冲光相应的被照射区域离散地形成在所述被加工物的被加工面的方式对所述被加工物照射所述脉冲激光光束，而在所述被照射区域彼此之间发生所述被加工物的解理或裂开，由此，在所述被加工物上形成用于分割的起点；且在所述出射步骤中，通过调整从所述放大器提取所述脉冲激光光束的提取时序，而使一个所述单位脉冲光作为以比所述单位脉冲光的出射周期短的时间间隔延迟的两束脉冲光从所述光源出射，另一方面，在所述照射步骤中，使所述两束脉冲光实质上照射至同一所述被照射区域。技术方案2的专利技术是根据技术方案I所述的被加工物的加工方法，其特征在于:在所述出射步骤中，通过分成从所述放大器仅选取所述放大光的一部分的第一时间、及在所述第一时间经过后所述放大光的剩余部分在所述放大器中得到放大后的第二时间，从所述放大器提取所述放大光，而使所述两束脉冲光从所述光源出射。技术方案3的专利技术是根据技术方案I所述的被加工物的加工方法，其特征在于:在所述出射步骤中，使两束所述振荡脉冲光从所述振荡器振荡，在将k设为自然数时，使先振荡的所述振荡脉冲光的k次或k+Ι次放大光、及后振荡的所述脉冲光的k次放大光依此顺序作为所述两束脉冲光从所述光源出射。技术方案4的专利技术是根据技术方案I至3中任一项所述的被加工物的加工方法，其特征在于:通过调整从所述放大器提取所述脉冲激光光束的提取时序，而调整所述两束脉冲光的脉冲能量比。技术方案5的专利技术是一种激光加工装置，其特征在于包括:光源，出射激光光束；载物台，将被加工物固定在基板上；且通过使所述出射源与所述载物台相对移动，可使所述激光光束一面沿规定的加工预定线扫描一面照射至所述被加工物上；所述出射源包括:振荡器，振荡出脉冲光；放大器，放大所述振荡器振荡的振荡脉冲光；且使作为利用所述放大器而得的放大光的脉冲激光光束出射；通过以与所述脉冲激光光束的各单位脉冲光相应的被照射区域离散地形成在所述被加工物的被加工面的方式对所述被加工物照射所述脉冲激光光束，而在所述被照射区域彼此之间发生所述被加工物的解理或裂开，由此，在所述被加工物上形成用于分割的起点；通过调整从所述放大器提取所述脉冲激光光束的提取时序，而使一个所述单位脉冲光作为以比所述单位脉冲光的出射周期短的时间间隔延迟的两束脉冲光从所述光源出射，另一方面，使所述两束脉冲光实质上照射至同一所述被照射区域。技术方案6的专利技术是根据技术方案5所述的激光加工装置，其特征在于:通过分成从所述放大器仅选取所述放大光的一部分的第一时间、及在所述第一时间经过后所述放大光的剩余部分在所述放大器中得到放大后的第二时间，从所述放大器提取所述放大光，而使所述两束脉冲光从所述光源出射。技术方案7的专利技术是根据技术方案5所述的激光加工装置，其特征在于:使两束所述振汤脉冲光从所述振汤器振汤，在将k设为自然数时，使先振汤的所述振汤脉冲光的k次或k+Ι次放大光、及后振荡的所述脉冲光的k次放大光依此顺序作为所述两束脉冲光从所述光源出射。技术方案8的专利技术是根据技术方案5至7中任一项所述的激光加工装置，其特征在于:通过调整从所述放大器提取所述脉冲激光光束的提取时序，而调整所述两束脉冲光的脉冲能量比。根据技术方案I至技术方案8的专利技术，通过利用经双脉冲化的激光光束对被加工物进行沿加工预定线的解理/裂开加工，可实现能量利用效率较高的解理/裂开加工。也就是说，可更确实地利用解理/裂开形成分割起点。附图说明图1 (a) (e)是示意性地表示解理/裂开加工的加工型态的图。图2是概略地表示激光加工装置50的构成的示意图。图3是表示激光加工装置50所包括的激光光源SL的构成的图。图4是示意性地表示经双脉冲化的激光光束LB的单位脉冲光PL的分布的图。图5 (a)、(b)是用来对输出放大器105中的脉冲光的放大及脉冲光从输出放大器105的选取进行说明的图。图6(a) (C)是用来对双脉冲化的第二型态进行说明的图。图7是与实施例及比较例相关的加工后的C面蓝宝石基板表面的光学显微镜像。I控制器7 载物台7m 移动机构10 被加工物50 激光加工装置51 二向色镜52 聚光透镜101振荡器102脉冲展宽器103第一偏光兀件104法拉第旋转器105输出放大器105a第一放大镜105b第二放大镜105c放大介质105d普克尔斯盒105e第二偏光元件105f中间反射镜106脉冲压缩器Clla、Cllb、C12a、C12b、C13a、C13b、C14a、C14b 解理 / 裂开面L 加工预定线LB 激光光束PLa前脉冲光PL β后脉冲光PL 单位脉冲光PLla前振荡光PLl β后振荡光PL3a前入射光PL3 β后入射光PL4a前选取光PL4 β后选取光RE 11、RE 12、RE 13、RE 14 被照射区域具体实施例方式〈加工的原理〉在本专利技术的实施方式中实现的加工的基本原理与专利文献I中揭示的加工的原理相同。因此，以下仅对概略内容进行说明。概略地说，在本专利技术中进行的加工是通过使脉冲激光光束(以下也简称为激光光束)一面扫描一面照射至被加工物的上表面(被加工面)，而在与各脉冲相应的被照射区域之间依次发生被加工物的解理或裂开，从而形成作为在各被照射区域之间形成的解理面或裂开面的连续面的用于分割的起点(分割起点)。另外，在本实施方式中，所谓裂开是指被加工物沿着解理面以外的结晶面大致规则地破裂的现象本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种被加工物的加工方法，其特征在于：用来在被加工物上形成分割起点，且包括：出射步骤，将光源所包含的振荡器振荡的振荡脉冲光在包含在所述光源内的放大器中放大，且使作为放大光的脉冲激光光束从所述光源出射；及照射步骤，通过以与所述脉冲激光光束的各单位脉冲光相应的被照射区域离散地形成在所述被加工物的被加工面的方式对所述被加工物照射所述脉冲激光光束，而在所述被照射区域彼此之间发生所述被加工物的解理或裂开，由此，在所述被加工物上形成用于分割的起点；且在所述出射步骤中，通过调整从所述放大器提取所述脉冲激光光束的提取时序，而使一个所述单位脉冲光作为以比所述单位脉冲光的出射周期短的时间间隔延迟的两束脉冲光从所述光源出射，另一方面，在所述照射步骤中，使所述两束脉冲光实质上照射至同一所述被照射区域。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：长友正平，中谷郁祥，岩坪佑磨，
申请(专利权)人：三星钻石工业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：