Un método de procesamiento por láser que comprende la etapa irradiar un objeto (1) que tiene que procesarse que comprende un sustrato (15) y una parte laminada (17) dispuesta en una cara delantera del sustrato (15) con luz de láser (L),

mientras que se posiciona un punto de convergencia de luz (P) dentro del sustrato (15), para formar una región modificada (17) sólo dentro del sustrato (15), y hacer que la región modificada (7) forme una región del punto de partida, ubicada dentro del sustrato (15) a una distancia predeterminada desde la cara incidente de luz de láser del objeto (1), para cortar el objeto; cortar el sustrato (15) y la parte laminada (17) a lo largo de la línea (15) a lo largo de la que se tiene que cortar el objeto cuando una fractura generada en una dirección del espesor del sustrato (15) desde la región del punto de partida alcance una cara delantera y una cara trasera del objeto (1)

Campo técnico

La presente invención se refiere a un método de procesamiento por láser que se utiliza para el corte de un objeto que tiene que procesarse, que se construye de tal manera que una superficie de un sustrato está provista de una parte laminada.

Antecedentes de la técnica

Recientemente, se han demandado las técnicas para el corte con gran precisión de objetos que se tienen que procesar con varias estructuras laminadas, tales como aquella en la que se produce una capa activa semiconductora de GaN o similares, como un cristal sobre un sustrato de Al2O3 de un dispositivo semiconductor, una en la que se fija un sustrato de vidrio sobre otro sustrato de vidrio para una unidad de visualización de cristal líquido, etc.

En general, el corte por cuchilla y trazado de diamante se han empleado convencionalmente para el corte de los objetos que tienen que procesarse con estas estructuras laminadas.

El corte por cuchillas es un método en el que un objeto que tiene que procesarse se rasura y corta con una cuchilla de diamante o similar. Por otro lado, el trazada de diamante es un método en el que la parte delantera de un objeto que tiene que procesarse está provista de una línea de trazado por una herramienta de punta de diamante, y un borde afilado se presiona contra la cara trasera del objeto a lo largo del línea de trazado, con el fin de dividir y cortar el objeto.

La solicitud PCT número WO 98 55035 describe un método y un aparato para cortar un material utilizando un impulso directo de energía de un láser dirigido hacia el material.

La patente de estados Unidos número US5786560 describe un método de micro-maquinado tridimensional que utiliza impulsos de láser de femtosegundo. Los impulsos de láser se dividen en rayos individuales y se dirigen después para superponerse en un solo punto en el que se trata la muestra.

La solicitud PCT número WO 020 22301 describe un método de maquinado por rayo láser capaz de cortar una pieza de trabajo a lo largo de una línea. Se enfoca un rayo láser impulsado en un punto de la pieza de trabajo y forma una región modificada a lo largo de cuya línea se tiene por objeto cortar la pieza de trabajo. Se aplica después una leve fuerza para romper la pieza.

Descripción de la invención

Sin embargo, cuando el objeto que tiene que procesarse es aquél mencionado anteriormente para una unidad de visualización de cristal líquido, por ejemplo, se proporciona un espacio entre los sustratos de vidrio, en los que puede entrar polvo del corte y agua de la lubricación/lavado durante el corte por cuchillas.

En el trazado de diamante, no sólo la cara delantera, sino también la cara trasera del objeto que tiene que procesarse debe estar provista de una línea de trazado en los casos en que el objeto tiene un sustrato con un alto grado de dureza, tal como un sustrato de Al2O3, cuando el objeto es aquel en el que sustratos de vidrio están unidos entre sí, etc., por lo que pueden ocurrir fallos de corte debido a las desviaciones de posición entre las líneas de trazado proporcionadas en las caras delantera y trasera.

En vista de tales circunstancias, un objeto de la presente invención es proporcionar un método de procesamiento por láser que pueda solucionar los problemas mencionados anteriormente y que corte, con una alta precisión, un objeto que tiene que procesarse con diversas estructuras laminadas.

Para alcanzar el objeto mencionado anteriormente, la presente invención proporciona un método de procesamiento por láser como se ha definido en la reivindicación 1.

También se describe un método de procesamiento por láser que comprende la etapa de irradiar de un objeto que tiene que procesarse que comprende un sustrato y una parte laminada dispuesta en una cara delantera del sustrato con luz de láser, mientras que se posiciona un punto de convergencia de luz al menos dentro del sustrato, para formar una región modificada debido a la absorción multifotónica al menos dentro del sustrato, y hacer que la región modificada forme una región del punto de partida para el corte a lo largo de una línea, a lo largo de la que se debe cortar el interior del objeto en una distancia predeterminada desde la cara incidente de luz de láser del objeto.

En este método de procesamiento por láser, una región del punto de partida para el corte a lo largo de una línea conveniente a lo largo de la que se debe cortar el objeto para cortar el objeto que tiene que procesarse se puede formar en el sustrato en el objeto por la región modificada formada por un fenómeno de absorción multifotónica. Además, en vista del espesor, el material, etc. de la parte laminada dispuesta en la cara delantera del sustrato, la distancia desde la cara delantera del sustrato hasta la región modificada en la región del punto de partida para el corte se puede controlar mediante la regulación de la posición en la que se ubica el punto de convergencia de luz de la luz del láser. Por lo tanto, el objeto que tiene que procesarse construido de tal forma que la parte laminada se dispone en la cara delantera del sustrato se puede romper y cortar con una fuerza relativamente pequeña, por lo que los objetos que tienen que procesarse con diversas estructuras laminadas se pueden cortar con gran precisión.

En este caso, la parte laminada dispuesta en la cara delantera del sustrato se refiere a una depositada en la cara delantera del sustrato, que se une a la cara delantera del sustrato, etc., independientemente de que su material sea diferente o idéntico al del sustrato. La parte laminada dispuesta en la cara delantera del sustrato incluye una dispuesta en contacto próximo con el sustrato, una dispuesta a una distancia del sustrato, etc. Ejemplos de la parte laminada incluyen capas activas semiconductoras formadas por el crecimiento de cristales en el sustrato, sustratos de vidrio unidos a otros sustratos de vidrio, etc. La parte laminada incluye también una en la que se forman una pluralidad de capas de diferentes materiales entre sí. La expresión "en el sustrato" abarca la cara delantera del sustrato provista de la parte laminada también. El punto de convergencia de luz se refiere a un lugar en el que converge la luz del láser. La región del punto de partida para el corte se refiere a una región que se convierte en un punto de partida para el corte cuando se corta el objeto que tiene que procesarse. Por lo tanto, la región del punto de partida para el corte es una parte para cortar cuando se tiene que realizar el corte en el objeto. La región del punto de partida para el corte se puede producir mediante la formación continua de una región modificada o formación intermitente de una región modificada.

Se describe también un método de procesamiento por láser que comprende la etapa de irradiar un objeto que tiene que procesarse que comprende un sustrato y una parte laminada dispuesta en una cara delantera del sustrato con luz del láser, mientras que se posiciona un punto de convergencia de luz al menos en el sustrato en una condición con una densidad de potencia máxima de al menos 1 x 108 (W/cm2) en el punto de convergencia de la luz y una anchura de impulso de 1 µs o menos, con el fin de formar una región modificada que incluye una región de ruptura al menos en el sustrato, y hacer que la región modificada forme una región del punto de partida para el corte a lo largo de una línea a lo largo de la que se debe cortar el objeto en el interior del objeto a una distancia predeterminada desde una cara incidente de luz del láser del objeto.

Cuando el sustrato se irradia con luz de láser bajo esta condición, un fenómeno de daño óptico debido a la absorción multifotónica se produce en el sustrato. Este daño óptico induce la distorsión térmica en el sustrato, formando de esta manera una región de ruptura en el sustrato. La región de ruptura es un ejemplo de la región modificada mencionada anteriormente. Un ejemplo del sustrato sometido a este método de procesamiento por láser es un miembro que incluye vidrio.

Se describe también un método de procesamiento por láser que comprende la etapa de irradiar un objeto que tiene que procesarse que comprende un sustrato y una parte laminada dispuesta en una cara delantera del sustrato con luz del láser, mientras que se posiciona un punto de convergencia de luz al menos en el sustrato en una condición con una densidad de potencia máxima de al menos 1 x 108 (W/cm2) en el punto de convergencia de la luz y una anchura de impulso de 1 µs o menos, con el fin de formar... [Seguir leyendo]

1. Un método de procesamiento por láser que comprende la etapa irradiar un objeto (1) que tiene que procesarse que comprende un sustrato (15) y una parte laminada (17) dispuesta en una cara delantera del sustrato (15) con luz de láser (L), mientras que se posiciona un punto de convergencia de luz (P) dentro del sustrato (15), para formar una región modificada (17) sólo dentro del sustrato (15), y hacer que la región modificada (7) forme una región del punto de partida, ubicada dentro del sustrato (15) a una distancia predeterminada desde la cara incidente de luz de láser del objeto (1), para cortar el objeto; cortar el sustrato (15) y la parte laminada (17) a lo largo de la línea (15) a lo largo de la que se tiene que cortar el objeto cuando una fractura generada en una dirección del espesor del sustrato (15) desde la región del punto de partida alcance una cara delantera y una cara trasera del objeto (1).

2. Un método de procesamiento por láser de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el objeto (1) se irradia con la luz de láser (L), para formar la región modificada (7) debido a la absorción multifotónica sólo dentro del sustrato (15).

3. Un método de procesamiento por láser de acuerdo con la reivindicación 1 en el que el objeto (1) se irradia con la luz de láser (L) bajo una condición con una densidad de potencia máxima de al menos 1 x 108 (W/cm2) en el punto de convergencia de luz (P) y una anchura de impulso de 1 µs o menos, con el fin de formar una región modificada

(7) que incluye una región de ruptura al menos en el sustrato (15).

4. Un método de procesamiento por láser de acuerdo con la reivindicación 1 en el que el objeto (1) se irradia con la luz de láser (L) bajo una condición con una densidad de potencia máxima de al menos 1 x 108 (W/cm2) en el punto de convergencia de luz (P) y una anchura de impulso de 1 µs o menos, con el fin de formar la región modificada (7) que incluye una región procesada fundida sólo dentro del sustrato (15).

5. Un método de procesamiento por láser de acuerdo con la reivindicación 1 en el que el objeto (1) se irradia con la luz de láser (L) bajo una condición con una densidad de potencia máxima de al menos 1 x 108 (W/cm2) en el punto de convergencia de luz (P) y una anchura de impulso de 1 µs o menos, con el fin de formar la región modificada que incluye una región cambiante del índice de refracción que es una región con un índice de refracción cambiado sólo dentro del sustrato (15).

6. Un método de procesamiento por láser de acuerdo con la reivindicación 1 en el que el objeto (1) que comprende el sustrato (15) que se fabrica de un material semiconductor y la parte laminada (17) se irradia con la luz de láser (L) bajo una condición con una densidad de potencia máxima de al menos 1 x 108 (W/cm2) en el punto de convergencia de luz (P) y una anchura de impulso de 1 µs o menos.

7. Un método de procesamiento por láser de acuerdo con la reivindicación 1 en el que el objeto (1) que comprende el sustrato (15) que se fabrica de un material piezoeléctrico y la parte laminada (17) se irradia con la luz de láser (L) bajo una condición con una densidad de potencia máxima de al menos 1 x 108 (W/cm2) en el punto de convergencia de luz (P) y una anchura de impulso de 1 µs o menos.

8. Un método de procesamiento por láser de acuerdo con la reivindicación 1 en el que el objeto (1) que comprende el sustrato (15) que se fabrica de un material semiconductor y la parte laminada (17) se irradia con la luz de láser (L) con el fin de formar un región procesada fundida sólo dentro del sustrato (15), y hacer que la región procesada fundida forme la región del punto de partida para el corte.

9. Un método de procesamiento por láser de acuerdo con la reivindicación 1 en el que el sustrato (15) y la parte laminada (17) se cortan a lo largo de la línea (5), irradiando el objeto (1) con la luz de láser (L) en tanto se posiciona el punto de convergencia de luz (P) en el sustrato (15) con el fin de formar un región modificada (7) sólo dentro del sustrato (15), y hacer que la región modifica (7) forme la región del punto de partida para el corte a lo largo de la línea (7) interior a una distancia predeterminada desde la cara incidente de luz de láser del objeto (1).

10. Un método de procesamiento por láser de acuerdo con la reivindicación 1 ó 9, en el que la región modificada (7) incluye al menos una región de ruptura que es una región en la que se genera la ruptura en el sustrato (15), una región procesada fundida que es una región sometida a la fundición dentro del sustrato (15), y una región cambiante del índice de refracción que es una región con índice de refracción cambiado dentro del sustrato (15).

11. Un método de procesamiento por láser de acuerdo con la reivindicación 1 en el que la luz de láser (L) irradia el objeto (1) desde una cara trasera (21) del sustrato (15).

12. Un método de procesamiento por láser de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 8, en el que la región modificada (7) sólo se forma dentro del sustrato (15) de tal manera que la región modificada (7) se forma hacia una cara trasera (21) del sustrato (15) en la dirección del espesor.

13. Un método de procesamiento por láser de acuerdo con la reivindicación 12, que comprende además la etapa de

aplicar esfuerzo al objeto (1) desde el lado de la parte laminada (17) después de la etapa de formar la región del punto de partida para el corte, con el fin de cortar el sustrato (15) en la parte laminada (17) a lo largo de la línea (5).

14. Un método de procesamiento por láser de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 8, en el que la región modificada (7) sólo se forma dentro del sustrato (15) de tal manera que la región modificada (7) se forma hacia la cara delantera del sustrato (15) en la dirección del espesor.

15. Un método de procesamiento por láser de acuerdo con la reivindicación 14 que comprende además la etapa de aplicar esfuerzo al objeto (1) desde el lado opuesto a la parte laminada (17) después de la etapa de formar la región del punto de partida para el corte, con el fin de cortar el sustrato (15) en la parte laminada (17) a lo largo de la línea (5).

16. Un método de procesamiento por láser de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el sustrato (15) y la parte laminada (17) son una pluralidad de sustratos formados mientras colindan.

17. Un método de procesamiento por láser de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 9, en el que el objeto (1) comprende el sustrato (15) y la parte laminada (17), la parte laminada (17) incluye una primera parte laminada que es una película de oxido dispuesta en la cara delantera del sustrato (15) y una segunda parte laminada dispuesta en la cara delantera de la primera parte laminada (3).

18. Un método de procesamiento por láser de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 9, en el que el objeto (1) comprende el sustrato (15) que es un sustrato de vidrio y la parte laminada (17) que es una película funcional laminada.

19. Un método de procesamiento por láser de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 9, en el que el objeto (1) comprende el sustrato (15) y la parte laminada (17) que es una película funcional laminada.