СПОСОБ ЛАЗЕРНОЙ ОБРАБОТКИ ДЛЯ РАЗДЕЛЕНИЯ ИЛИ СКРАЙБИРОВАНИЯ ПОДЛОЖКИ ПУТЕМ ФОРМИРОВАНИЯ КЛИНОВИДНЫХ ПОВРЕЖДЕННЫХ СТРУКТУР

1. Способ лазерной обработки для разделения или скрайбирования, содержащий этап сквозного облучения заготовки импульсным лазерным пучком; отличающийся тем, что для выполнения разделения лазерные импульсы выпускают на поверхность заготовки; причем под заготовкой понимают объект, подлежащий разделению или скрайбированию и имеющий по меньшей мере одну плоскую поверхность; причем заготовка прозрачна для лазерного излучения; причем последовательность поврежденных областей образует плоскость разделения; причем формируемая плоскость разделения позволяет с легкостью разломить подложку вдоль намеченной линии разделения; причем способ обработки содержит следующие этапы: корректируют лазерный пучок с помощью фокусирующего блока, установленного для фокусировки лазерного пучка во внутренней структуре заготовки таким образом, чтобы распределение пороговой величины плотности энергии оптического повреждения материала во внутренней структуре данной заготовки имело иглообразную форму, причем фокусирующий блок содержит по меньшей мере один элемент для фокусировки пучка с высокой числовой апертурой в диапазоне от 0,5 до 0,9, причем протяженность распределения плотности энергии иглообразной формы в продольном направлении превышает его поперечный размер; затем вдоль намеченной плоскости разделения формируют ряд поврежденных структур с распределением плотности энергии иглообразной формы, соблюдая определенное расстояние между фокусирующим блоком и первой поверхностью заготовки с помощью механизма для поддержания заданного расстояния.
2. Способ по п. 1, причем фокусировки лазерного пучка с помощью фокусирующего блока достигают за счет направления пучка по меньшей мере через один блок управления расходимостью пучка, установленный в фокусирующем блоке, например, такой как регулируемый расширитель пучка, и за счет последовательного направления пучка по меньшей мере через один элемент для фокусировки пучка, причем элемент для фокусировки пучка представляет собой асферическую линзу для фокусировки пучка или по меньшей мере одну объективную линзу.
3. Способ по п. 1, причем элемент для фокусировки пучка фокусирует пучок таким образом, что поперечные составляющие пучка, падающие на поверхность элемента для фокусировки ближе к оптической оси, фокусируются вблизи первой поверхности заготовки, тогда как поперечные составляющие, падающие на поверхность элемента фокусировки дальше от оптической оси, фокусируются глубже во внутренней структуре материала заготовки по отношению к первой поверхности заготовки.
4. Способ по п. 1, причем механизм для поддержания заданного расстояния содержит механизм мониторинга расстояния, пьезоэлектрический нанопозиционер, моторизованный стол линейного перемещения или аналогичное устройство.
5. Способ по п. 1, причем распределение интенсивности сфокусированного лазерного пучка иглообразной формы внутри материала настраивают для эффективной обработки с учетом свойств материала и размеров заготовки с помощью изменения расходимости лазерного пучка на входе элемента для фокусировки, конфигурации поверхности элемента для фокусировки, глубины фокусировки, посредством исполнительного механизма или воздействия на другие параметры обработки.
6. Способ по п. 1, причем фокусировки лазерного пучка с помощью фокусирующего блока достигают за счет направления пучка по меньшей мере через один элемент адаптивной оптики, установленный в фокусирующем блоке, и за счет последовательного направления пучка по меньшей мере через один элемент для фокусировки пучка, такой как сферическая или асферическая линза для фокусировки пучка, или по меньшей мере через одну объективную линзу.
7. Способ по п. 1, причем фокусировки лазерного пучка с помощью фокусирующего блока достигают за счет направления пучка по меньшей мере через один фазный и (или) амплитудный модулятор, установленный в фокусирующем блоке, и за счет последовательного направления пучка по меньшей мере через один элемент для фокусировки пучка, такой как сферическая или асферическая линза для фокусировки пучка, или по меньшей мере через одну объективную линзу.
8. Способ по п. 1, причем фокусировки лазерного пучка с помощью фокусирующего блока достигают за счет направления пучка по меньшей мере через один модулятор пучка с пассивным дифракционным элементом, установленный в фокусирующем блоке, и по меньшей мере через один элемент для фокусировки пучка, такой как сферическая или асферическая линза для фокусировки пучка, или по меньшей мере через одну объективную линзу.
9. Способ по п. 1, причем фокусирующий блок используют для одновременной фокусировки до 4-х лазерных пучков.
10. Способ по п. 1, причем длина волны лазерного пучка находится в диапазоне от 500 до 2000 нм.
11. Способ по п. 1, причем длительность импульса лазерного пучка находится в диапазоне от 100 до 15000 фс.
12. Способ по п. 1, причем частота повторения лазерного пучка находится в диапазоне от 10 кГц до 2 МГц.
13. Способ по п. 1, причем энергия импульса лазерного пучка находится в диапазоне от 1 до 100 мкДж.
2
14. Способ по п. 1, причем плотность энергии импульсного лазерного пучка находится в диапазоне от 0,1 до 100 Дж/см.
15. Способ по п. 1, причем интервал между поврежденными структурами, расположенными в ряд, находится в диапазоне от 1 до 10 мкм.
16. Способ по п. 1, причем заготовка выполнена из сапфира, карбида кремния или алмаза.