CN109652760A - 激光加工方法 - Google Patents

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CN109652760A CN201811176889.3A CN201811176889A CN109652760A CN 109652760 A CN109652760 A CN 109652760A CN 201811176889 A CN201811176889 A CN 201811176889A CN 109652760 A CN109652760 A CN 109652760A
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成栋永
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金治宇
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Abstract

根据示例性实施例的一种激光加工方法可包含：在工件上设定加工区域；利用激光束第一照射工件的加工区域中的第一加工区域；在不同于第一照射的照射条件下利用激光束第二照射工件的加工区域中的第二加工区域。

Description

激光加工方法
技术领域
本公开涉及一种激光加工方法，且更确切地说涉及一种能够减少工件上的加工误差的激光加工方法。
背景技术
在制造有源矩阵有机发光二极管(active matrix organic light-emittingdiode；AMOLED)时，执行真空沉积工艺来沉积若干有机材料层。另外，不同的有机材料应分别地沉积用于红色、绿色以及蓝色(red,green,and blue；RGB)像素。此时，精细金属掩模(fine metal mask；FMM)充当屏幕掩模使得仅将所需有机材料沉积到所需像素，且不将有机材料沉积到其它区域。
一般来说，当制造精细金属掩模时，通过湿式蚀刻方法在用于沉积有机材料的精细金属掩模中形成孔。然而，当通过湿式蚀刻方法制造精细金属掩模时，随着有机发光二极管的大小增大且分辨率增大，精细金属掩模的大小和形成于精细掩模中的孔的精确度达到极限。
另外，由于精细金属掩模具有极低热膨胀系数，因此不胀钢(Invar)材料主要用于掩模。然而，为制造不低于500PPI的高分辨率面板，应使用厚度不超过20微米的精细金属掩模。因此，应通过轧制方法制造不胀钢材料，且在通过轧制方法制造不胀钢材料时，出现大致±5％的厚度分散。此类厚度分散影响形成于精细金属掩模中的孔的精确度，例如，孔未形成于比其它部分相对更厚的部分中。因此，需要一种能够减小由于不胀钢材料的厚度分散导致的加工误差的方法。
在相关技术中，为减小由于不胀钢材料的厚度分散所致的加工误差，通过湿式蚀刻方法在执行第一蚀刻的表面的对置表面(或相对表面)上执行第二蚀刻，从而孔部分形成于由于相对更大厚度而未形成孔部分的部分中。然而，由于倾斜突出部产生于执行第二蚀刻的表面上，因此此方法可由于在沉积有机材料时的突出部致使阴影产生，或由于双表面蚀刻造成的未对准而可于开口部分的形状产生偏差。
[相关技术文件]
[专利文献]
(专利文献1)韩国专利公开案第10-2011-0013244号
发明内容
本公开提供一种激光加工方法，所述方法能够通过在具有不同照射条件的两个阶段中利用激光束照射工件来减小由于工件的每一区域上的厚度分散所致的加工误差。
根据示例性实施例，一种激光加工方法包含：设定工件上的加工区域；利用激光束第一照射工件的加工区域中的第一加工区域；以及在不同于第一照射的照射条件下利用第二激光束照射工件的加工区域中的第二加工区域。
第二加工区域可包含于第一加工区域中。
在利用激光束的第一照射和利用激光束的第二照射中，第一加工区域和第二加工区域可通过使用相同坐标系分别利用激光束照射。
在利用激光束的第一照射和利用激光束的第二照射中，当沿包含平行于工件的长轴的扫描线和平行于工件的短轴的步线的扫描路径移动利用激光束照射的位置时，可扫描加工区域。
在利用激光束的第一照射和利用激光束的第二照射中，当沿同一扫描线扫描加工区域时，可在第一加工区域和第二加工区域中的每一个中激活激光束。
在利用激光束的第一照射中，可通过扫描多个扫描线来对第一加工区域进行加工，而在利用激光束的第二照射中，且可通过仅扫描多个扫描线当中穿过第一加工区域的中心部分的扫描线来对第二加工区域进行加工。
在利用激光束的第二照射中，激光束的强度可大于利用激光束的第一照射中的强度，或扫描线上的激光束的移动速度和激光束的扫描间距可小于利用激光束的第一照射中的移动速度和扫描间距。
在利用激光束的第一照射中，由于用于每一区域的激光束的能量累计在第一加工区域的中心部分中可为恒定的，且由于用于每一区域的激光束的第一加工区域的外围部分中的能量累计可朝向第一加工区域的中心部分增大。
第二加工区域可与第一加工区域的中心部分重叠，且在利用激光束的第二照射中，由于用于每一区域的激光束的能量累计在第二加工区域中可为恒定的。
在利用激光束的第一照射中，可对第一加工区域的中心部分进行加工使得加工深度为恒定的，且可对第一区域的外围部分进行加工使得越接近第一加工区域的中心部分，加工深度越大，且在利用激光束的第二照射中，对第二加工区域进行加工以穿过工件。
激光加工方法可还包含检查加工孔是否形成于加工区域中，其中在利用激光束的第二照射中，可利用激光束照射其中在是否形成加工孔的检查中并未形成加工孔的加工区域。
在是否形成加工孔的检查中，可通过使用高度传感器、图像传感器、光传感器以及激光传感器中的至少一个来检查是否形成加工孔。
附图说明
通过结合附图进行的以下描述可更详细地理解示例性实施例，其中：
图1是示出根据示例性实施例的激光加工方法的流程图。
图2是示出通过根据示例性实施例的激光加工方法加工的工件的透视图。
图3是通过根据示例性实施例的激光加工方法加工的工件的截面图。
图4A和图4B是用于描述根据示例性实施例的二阶段激光束照射的示意性截面图。
图5A和图5B是用于描述根据示例性实施例的激光束的扫描的概念图。
图6是用于描述根据示例性实施例的用于加工区域的每一区域的能量累计的概念图。
附图标号说明
10：激光束
11：加工孔
20：扫描路径
21、22：扫描线
100：工件
110：加工区域
111：中心部分
112：外围部分
B-B'：线
H：垂直长度
S100、S200、S300：步骤
具体实施方式
下文中将参考附图更详细地描述示例性实施例。然而，本发明可以不同的形式来体现，且不应解释为限于本文所陈述的实施例。而是，提供这些实施例是为了使得本公开将是透彻并且完整的，并且这些实施例将把本发明的范围充分地传达给所属领域的技术人员。在实施方式中，相同附图标号指代相同配置，为了清晰说明示例性实施例，可部分地放大附图，且在附图中相同附图标号指代相同元件。
图1是示出根据示例性实施例的激光加工方法的流程图，且图2是示出通过根据示例性实施例的激光加工方法加工的工件的透视图。
参看图1和图2，根据示例性实施例的激光加工方法可包含：设定工件100上的加工区域110(S100)；利用激光束10第一照射工件100的加工区域110当中的第一加工区域(S200)；以及在不同于第一照射的条件下利用激光束10第二照射工件100的加工区域110当中的第二加工区域(S300)。
一般来说，在制造电致发光或有机半导体元件时，示例性实施例中的工件100可以是用于真空沉积工艺的精细金属掩模(fine metal mask，FMM)，但只要物体可利用激光加工则可使用任何物体。具体来说，在半导体元件的封装中，可以不同方式使用激光加工方法，例如提供印刷电路板(printed circuit board，PCB)中的通孔或半导体衬底的特定区域的加工图案。
第一，设定工件100上的加工区域110(S100)。加工区域110可经配置成单个区域或多个区域，且设定为工件100上的虚拟区域。此时，加工区域110可包含第一加工区域和第二加工区域。
接着，利用激光束10第一照射工件100的加工区域110中的第一加工区域(S200)。此处，工件的一个表面可利用激光束10照射。可通过照射工件100的加工区域110中的第一加工区域来对工件100进行加工。举例来说，加工孔11可形成于工件100中，且加工孔11可具有与加工区域110相同的大小或比加工区域110更小的大小。此时，由于激光束10的加工深度可经设定为工件100的参考厚度，且工件100的加工区域110中的第一加工区域利用激光束10第一照射从而对工件100进行第一加工直到对应于工件100的参考厚度(例如，大约20微米)的厚度。此处，第一加工区域的面积可与加工区域110的面积相同。
接着，在不同于第一照射的条件下，利用激光束10第二照射工件100的加工区域110中的第二加工区域(S200)。可在不同于利用激光束10的第一照射的步骤(S200)的条件下利用激光束10照射加工区域110中的第二加工区域。此处，第二加工区域的面积可与加工区域110的面积相同且还可小于加工区域110的面积。当再次利用激光束10照射第一加工的加工区域110且产生厚度偏差时，由于相对较大厚度(即，比工件的参考厚度更厚)而未形成加工孔11的加工区域110经第二加工，从而加工孔11也可形成于其中通过利用激光束10的第一照射的步骤(S200)而未形成加工孔11的加工区域110中，且加工孔11可形成于整个加工区域110上且无未形成加工孔11的加工区域110。
同时，工件100可以由金属材料(所谓的不胀钢)形成。不胀钢是通过添加大约64％的铁(Fe)和大约36％的镍(Ni)的具有极小热膨胀系数的合金，且用于机械，诸如光学机械的精密机械或组件，以及手表的组件，其中由于温度改变所致的尺寸的改变导致误差。由不胀钢形成的工件100可具有大约50皮秒(picoseconds，ps)的热扩散时间，且可在轧制期间产生大约±5％的厚度偏差(或厚度发散)。即，工件100也可能根据情况具有针对每一区域的厚度偏差。
第二加工区域可含于第一加工区域内，与整个第一加工区域重叠，且还可与第一加工区域的一部分重叠。
图3是通过根据示例性实施例的激光加工方法加工的工件的截面图，图4A和图4B是用于描述根据示例性实施例的二阶段激光束照射的示意性截面图，图4A是示出厚度不超过参考厚度的加工区域的视图，且图4B是示出比参考厚度更厚的加工区域的视图。
参看图3、图4A和图4B，第二加工区域的面积可小于第一加工区域的面积。此处，第一加工区域的面积可与加工区域110的面积相同，以及第二加工区域可位于加工区域110的中心部分111处。即，加工区域110可包含中心部分111和外围部分112，且在利用激光束10的第一照射的步骤(S200)中，包含中心部分111和外围部分112的第一加工区域可利用激光束10照射，而在利用激光束10的第二照射的步骤(S300)中，仅中心部分111(即，仅第二加工区域)可利用激光束10照射。换句话说，在利用激光束10的第二照射的步骤(S300)中(或当发射第二激光束时)，工件100的加工区域110中的利用激光束10照射的面积的面积可比利用激光束10的第一照射的步骤(S200)(或当发射第一激光束时)更小。在此情况下，利用激光束10的第二照射的步骤(S300)，由于外围部分112未利用激光束10照射，因此加工孔11的周围即使在二阶段激光加工期间也可不受影响，且可以阻止其中加工孔11的大小变得相对大于参考大小的过度蚀刻。即，在利用激光束10的第二照射的步骤(S300)期间，已通过利用激光束10的第一照射的步骤(S200)进行第一加工的加工区域110可不受影响。
在利用激光束10的第一照射的步骤(S200)中，可对第一加工区域的中心部分111进行加工以具有某一加工深度，且可对第一加工区域的外围部分112进行加工使得越接近第一加工区域的中心部分111，加工深度越大。可对第一加工区域的中心部分111进行加工以具有某一加工深度，且可通过相同照射条件(例如，激光束的强度和行进速度)对第一加工区域的中心部分111进行加工。
可对第一加工区域的外围部分112进行加工使得越接近第一加工区域的中心部分111，加工深度越大(或越深)，且距工件100的一个表面越远(或越深)，外围部分112可以自加工区域的外围集中到中心部分111的形状(即，锥形形状)倾斜更远。此锥形形状允许确保加工孔11的大小和形状稳定，且沉积颗粒(诸如有机物)可在沉积工艺中容易地穿过加工孔11，且因此在沉积工艺中可减少由掩模引起的阴影的出现。即，由于锥形形状，沉积颗粒可围绕加工孔11聚集，从而可减小阴影，其中沉积颗粒分布(或扩散)到加工孔11的周围。
另外，在利用激光束10的第一照射的步骤(S200)和利用激光束10的第二照射的步骤(S300)两者中，工件100的一个表面可利用激光束10照射。在此情况下，由于在工件的单个表面(即，一个表面)上执行二阶段激光加工，因此可防止由于双表面加工的未对准。
第二加工区域可与第一加工区域110的中心部分111重叠。此处，加工孔11可形成于加工区域110的中心部分11中，且在利用激光束10的第一照射的步骤(S200)和/或利用激光束10的第二照射的步骤(S300)中，加工孔11可形成于工件100中。即，通过利用激光束10的第一照射的步骤(S200)，加工孔11可形成于其中尚未形成加工孔11的加工区域110中。
举例来说，如图4A中所示出，在厚度不超过参考厚度的加工区域110中，加工孔11可通过激光束10的第一照射的步骤(S200)形成，且如图4B中所示出，在厚度大于参考厚度的加工区域110中，加工孔11可通过激光束10的第二照射的步骤(S300)形成。即，在激光束10的第一照射的步骤(S200)中，工件100的加工区域110中的第一加工区域是利用激光束10第一照射以第一加工直到工件100的参考厚度的深度，从而加工孔11可形成于厚度不超过参考厚度的加工区域110中。另外，在激光束10的第二照射的步骤(S300)中，其中第一加工区域已经第一加工的加工区域110利用激光束10再次(或第二)照射，从而加工区域110(其中第一加工区域已经第一加工)中的第二加工区域(例如比参考厚度更厚的部分或加工区域)经第二加工达工件100的最大厚度偏差的深度。因此，加工孔11可形成于厚度大于参考厚度的加工区域110中。因此，加工孔11可形成于整个加工区域110中而无未形成加工孔11的加工区域。
在激光束10的第二照射的步骤(S300)中，可对第二加工区域进行加工以穿过工件100。此时，类似于加工区域110的中心部分111，可对第二加工区域进行加工使得加工深度为恒定的。即，在激光束10的第二照射的步骤(S300)中，可在垂直方向上(或垂直地)形成加工孔11。
换句话说，在激光束10的第二照射的步骤(S300)中，可形成加工孔11使得突出部分的内侧表面变得近似为垂直的，所述突出部分是由于形成于比参考厚度更厚的加工区域110中的加工孔11的相对较大厚度而形成的。在此情况下，形成于比参考厚度更厚的加工区域110中的加工孔11的大小可实质上类似于形成于厚度不超过参考厚度的加工区域110中的加工孔11的大小。因此，沉积材料(例如，有机物)可沉积(或形成具有准确尺寸的膜)于具有准确尺寸的区域中，且可防止沉积材料在穿过加工孔11时分散，且因此，可相较于具有倾斜内侧表面的突出部而减小阴影的出现。
同时，当针对工件100的每一区域的厚度偏差是大约±5％时，在利用激光束10的第一照射的步骤(S200)中，工件100的加工区域110利用激光束10第一照射且第一加工直到工件100的参考厚度的大约-5％的深度(即，工件100的最小厚度的深度)。另外，在利用激光束10的第二照射的步骤(S300)中，第二加工区域在垂直方向上第二加工直到工件100的参考厚度的大约-5％到大约+5％(即，从工件100的最小厚度的深度到工件的最大厚度的深度)，从而也可形成加工孔11。当第一加工直到工件100的参考厚度的深度时，比工件100的参考厚度更薄的加工区域110中的加工孔11与厚度不低于工件的参考厚度的加工区域110中的加工孔11之间可产生极大差值。因此，所有加工孔11的大小可制成实质上类似于彼此，以此方式使得加工孔11经调节从而在最小可能厚度(例如工件的参考厚度的大约-5％)处具有所需大小且接着在垂直方向上在剩余厚度(例如工件的参考厚度的大约-5％到5％)中第二形成加工孔11(或达剩余厚度)。
另外，当工件100的每一区域的厚度偏差为大约±5％时，由于加工孔11中的相对更大厚度所致的突出部分的垂直长度H可为工件的参考厚度的大约-5％到大约10％。
另外，在利用激光束10的第一照射的步骤(S200)和利用激光束10的第二照射的步骤(S300)两者中，第一加工区域和第二加工区域可通过使用相同坐标系利用激光束10照射。
在设定加工区域的步骤(S100)中，第一加工区域和第二加工区域可设定于工件100上设定的坐标系中。在利用激光束10的第一照射的步骤(S200)中，在坐标系中对应于第一加工区域的坐标可利用激光束10照射，且在利用激光束10的第二照射的步骤(S300)中，在坐标系中对应于第二加工区域的坐标可利用激光束10照射。在此情况下，激光束10可在对应于第一加工区域的坐标(或坐标部分)处和/或在对应于第二加工区域的坐标处激活，且(仅)第一加工区域和第二加工区域可利用激光束10照射，从而其可易于执行加工。另外，还可易于将由激光束10照射的位置移动到第一加工区域(即，对应于第一加工区域的坐标)和/或第二加工区域(即，对应于第二加工区域的坐标)。
图5A和图5B是用于描述根据示例性实施例的激光束的扫描的概念图，图5A是示出扫描工件上的激光束的视图，以及图5B是沿线B-B'截取的截面图。
参看图5A和图5B，在利用激光束10的第一照射的步骤(S200)中和在利用激光束10的第一照射的步骤(S200)中，当将激光束10的照射位置沿包含平行于工件100的长轴的扫描线21及平行于工件100的短轴的扫描线22的扫描路径20移动时，可扫描加工区域110。扫描路径20可包含平行于工件100的长轴的扫描线21和平行于工件100的短轴的扫描线22，且在扫描任何一个扫描线21之后，激光束10的照射位置沿步线22移动达步距(通过均匀地划分步线22获得)，从而可扫描其它扫描线21。扫描线21可平行于工件100的长轴，且可从一侧到另一侧(或从各扫描线21的另一侧到一侧)执行扫描。步线22可平行于工件100的短轴，在扫描任何一个扫描线21之后，激光束10的照射位置在朝向步线22的另一侧(或一侧)的方向上沿着步线22移动达步距(通过从一侧到另一侧均匀地划分步线22获得)，从而可扫描其它扫描线21。
此处，第一扫描线21和第二扫描线22可在相同方向上扫描且也可在相反方向上扫描。即，可反向地设定利用激光束10照射的位置的移动方向，以及第n-1(或奇数编号的)扫描线10和第n(或偶数编号的)扫描线10可经设定使得利用激光束10照射的位置在相同方向上或在相反方向上移动。然而，实施例并不限于此，且多个扫描线10可经设定在特定方向上、在其相反方向上或在其组合方向上。同时，当从任何一个扫描线21到另一扫描线21改变方向时，步距可经设定从而与任何一个扫描线21的激光束10的大小相同或更小，且因此，可允许执行均一图案的加工。即，当从任何一个扫描线21到另一扫描线21改变方向时，步距可表征为步距与任何一个扫描线21的激光束10的大小相同或更小。
另外，在利用激光束10的第一照射的步骤(S200)和利用激光束10的第二照射的步骤(S300)两者中，可沿着相同扫描路径20扫描加工区域110，且第一加工区域和第二加工区域可各自利用激光束10照射。举例来说，可通过沿扫描路径20移动发射激光束10的激光头(未示出)的照射方向来扫描加工区域110。扫描路径20经设定从而包含扫描区域内的所有(或整个)加工区域，从而可沿着扫描路径20以一个扫描完成整个加工区域110的加工而无需将加工区域110分为若干次。因此，可解决相关技术中的问题，其中出现由将整个加工区域划分成若干分裂区域来使用扫描仪装置(scanner device)加工区域造成的缝合部(stitching)。同时，根据情况，也可允许通过经过相同扫描路径20的n次扫描来完成整个加工区域110的加工。另外，可通过使用驱动部分(drive part)(未示出)来移动利用激光束10照射的位置，且为形成加工孔11，可将利用激光束10照射的位置相对地移动到工件100的表面上的特定位置，且可移动工件100或利用激光束10照射的位置(例如激光头的位置)。举例来说，驱动部分(未示出)可包含扫描仪(包含一或多个电流镜(galvano mirrors))以允许固定工件100上的激光束10的绝对位置改变，或可提供驱动部分作为沿一或多个轴执行线性运动的工件台传递装置(未示出)，或形成为改变相对于固定激光束10的工件的绝对位置的卷轴式传递装置(roll-to-roll transporting device)(未示出)。或者，也可允许相关联地操作改变激光束10的绝对位置和改变工件100的位置两者。即，视需要，还可将电流镜、工件台传递装置和/或卷轴式传递装置组合并使用。
此处，相同扫描路径20可意味着加工区域110的扫描的起点和终点相同，且从起点到终点的路径相同。在此情况下，由于在所有工艺(即，利用激光束的第一照射和利用激光束的第二照射的工艺)中，利用激光束10照射的位置是沿单一扫描路径20移动，因此可减小利用激光束10的第一照射的步骤(S200)与利用激光束10的第二照射的步骤(S300)之间的误差，或可减小任何一个工件100与另一工件100的激光加工之间的利用激光束10照射的位置的误差，以及可提高激光加工的精确度(例如加工孔的形成)。
此时，在利用激光束10的第一照射的步骤(S200)和利用激光束10的第二照射的步骤(S300)中，其中激活激光束10的部分可彼此不同。在利用激光束10的第二照射的步骤(S300)期间，激光束10可在利用激光束10的第一照射的步骤(S200)中的激光束10的活化区域中的一部分处激活。即，在利用激光束10的第一照射的步骤(S200)中，激光束10可从加工区域110的任何一个边界(即第一加工区域的一个边界)直到到达另一边界(即第一加工区域的另一边界)激活，且在利用激光束10的第二照射的步骤(S300)中，激光束10可从加工区域110的中心部分111的任何一个边界(即第二加工区域的一个边界)直到到达加工区域110的中心部分111的另一边界(即第二加工区域的另一边界)激活。换句话说，当沿扫描路径20扫描包含整个加工区域110的扫描区域(例如工件的一个表面的全部)时，可仅在需要通过激光束10加工的加工区域110中和在加工区域110中的一部分区域(例如中心部分)中打开激光束，且可在不需要通过激光束10加工的其它区域中关闭激光束10。因此，由于工件100中仅需要激光加工的部分被激光束10照射，因此存在可减少利用激光束10照射的工作时间，可减小激光加工消耗的时间和成本以及加工孔11可形成于准确位置处的优点。
举例来说，在利用激光束10的第一照射的步骤(S200)中，当到达加工区域110的任何一个边界时，可将激光束10打开直到到达加工区域110的另一边界，且当到达加工区域110的另一边界时，可将激光束10关闭。另外，同样在利用激光束10的第二照射的步骤(S300)中，当到达加工区域110的中心部分111的任何一个边界时，可将激光束10打开直到到达加工区域110的中心部分111的另一边界，且当到达加工区域110的中心部分111的另一边界时，可将激光束10关闭。因此，在利用激光束10的第一照射的步骤(S200)中，激光束10可从加工区域110的任何一个边界容易地激活直到到达加工区域110的另一边界，且在利用激光束10的第二照射的步骤(S300)中，激光束10可从加工区域110的中心部分111的任何一个边界容易地激活直到到达加工区域110的中心部分111的另一边界。
在利用激光束10的第一照射的步骤(S200)中，可通过扫描多个扫描线21来对第一加工区域进行加工，且在利用激光束10的第二照射的步骤(S300)中，可通过仅扫描多个扫描线21当中的穿过第一加工区域的中心部分111的扫描线21来对第二加工区域进行加工。由于第一加工区域与加工区域110几乎相同，因此可通过扫描多个扫描线21来扫描工件100的一个表面的全部，且由于第二加工区域对应于加工区域110的某一部分，因此可扫描扫描线21的仅一些部分。在此情况下，由于可仅扫描利用激光束10的第二照射的步骤(S300)中需要加工的部分，因此可减少扫描时间，且因此不仅可节约激光加工消耗的总时间，且还可节约用于扫描的驱动部分(未示出)等等的驱动成本。
扫描线21可具有扫描间距(其为单位时间的激光束10的移动距离)，且步线22可各自具有步距(其为扫描线21之间的距离)步距。此处，间距扫描和步距可不大于激光束10的大小，且当扫描间距和步距大于激光束10的大小时，可在加工区域110中出现未加工的部分。举例来说，当激光束10的大小为大约1微米时，可在大约0-1微米范围内调节扫描间距和步距，且优选地，可在大约0.1-1微米范围内调节扫描间距和步距。此处，可通过调节扫描间距和/或步距来调节表面(或加工凹槽或加工孔的内表面)的倾斜(或斜率)，且扫描间距和/或步距越小，待加工的表面的倾斜可能越大。此时，可通过使用激光束10的移动速度和激光源的脉冲频率(例如脉冲之间的间隔)来调节扫描间距，且可通过扫描线21之间的距离来调节步距。
同时，所有扫描线21的扫描间距可能相同，且还可根据扫描线的位置而不同。此时，步距可以为恒定的，且可根据扫描线21之间的距离来确定。举例来说，当激光束10的大小为大约1微米时，步距可固定为大约1微米，且当步距固定为大约1微米且恒定时，扫描间距可根据扫描线21的位置而不同，且因此，即使在步进方向上未重叠时，可在步进方向上形成倾斜。另外，扫描间距可小于步距，且比在步进方向上加工的表面更接近平面的倾斜表面可通过减小扫描间距而形成于在扫描方向上加工的表面上。
另外，工件100可以是用于沉积工艺的掩模，沿扫描线21的扫描方向可以是直线沉积源(未示出)的扫描方向，以及待加工的表面可经加工成至少在扫描方向和步进方向当中的扫描方向上倾斜。直线沉积源(未示出)可形成以在步进方向上延伸且可在扫描方向上扫描工件100或衬底(未示出)。此时，可通过移动直线沉积源(未示出)或衬底(未示出)来执行扫描，且工件100可与直线沉积源(未示出)或衬底(未示出)一起移动或可与直线沉积源(未示出)或衬底(未示出)一起固定。直线沉积源(未示出)或衬底(未示出)沿步进方向上移动，使得沉积材料(或沉积颗粒)沉积于衬底(未示出)的整个表面上。因此，在扫描方向上而不是步进方向上产生阴影，且因此，可主要在扫描方向上将加工执行为倾斜的(或锥形的)。
在利用激光束10的第二照射的步骤(S300)中，激光束10的强度可大于利用激光束10的第一照射的步骤(S200)中的强度，且扫描线21上的激光束10的移动速度和激光束10的扫描间距也可小于利用激光束10的第一照射的步骤(S200)中的移动速度和扫描间距。
在利用激光束10的第二的步骤(S300)中，激光束10的强度可大于利用激光束10的第一辐射的步骤(S200)中的强度。通过激光束10来设定加工深度还可通过调节激光束10的强度来设定。此时，能量强度可经设定用于每一扫描线21，或能量强度可经设定用于甚至单一扫描线21中的激光源的每一脉冲，以及激光束10的强度也可通过两种的组合来确定。即，在扫描线21上调节激光束10的能量强度来控制能量的积聚分布，从而可设定加工深度。具体来说，当脉冲频率的移动速度和值全部固定用于每一扫描线21(即，扫描间距为恒定的)时，以及当利用激光束10辐射的位置沿每一扫描线21相对地移动时，能量强度经不同地设定用于激光源的每一脉冲或可经不同地设定用于每一扫描线21。
在利用激光束10的第二辐射的步骤(S300)中，为加工经加工表面使得经加工表面(或内表面)变得几乎垂直(即，由于比参考厚度相对更大厚度所致的突出部分的内侧表面变得几乎垂直)，激光束10的强度可大于利用激光束10的第一辐射的步骤(S200)中的强度，其中执行加工使得经加工表面倾斜。即，为形成几乎垂直的经加工表面，利用激光束10辐射的位置应同时打开，因为在激光束10打开时可加工的深度极大。因此，激光束10的强度可增大从而允许利用激光束10辐射的位置同时打开，且激光束10的强度可大于利用激光束10的第二辐射的步骤(S200)中的强度。
在利用激光束10的第二辐射的步骤(S300)中，扫描线21上的激光束10的移动速度和激光束10的扫描间距可小于利用激光束10的第一辐射的步骤(S200)中的移动速度和扫描间距。在通过激光束10设定加工深度的另一方法中，加工深度可通过控制在扫描线21上移动的激光束10的重叠率(重叠率＝(激光束大小－扫描间距)/激光束大小*100，扫描间距＝v/f(v：激光束移动速度，f：激光源的脉冲频率))来设定。根据激光束10的重叠率设定加工深度包含：当固定激光源的脉冲频率时，针对每一扫描线21将激光束10的移动速度(或工件和激光束的相对速度)设定为不同的方法；和当针对每一扫描线21将激光束10的相对速度的值、脉冲频率的值设定为不同的方法。即，激光束10的重叠率可通过根据激光束10的大小而控制扫描间距来设定。此时，在以上等式中，扫描间距＝v/f，激光束10的移动速度的值和脉冲频率的值经调节来控制用于每一扫描线21的激光束10的重叠程度，从而可设定加工深度，且激光束10的重叠率越大，利用激光束10的加工深度可越大。
为将待加工表面加工成几乎垂直，在利用激光束10的第二辐射的步骤(S300)中，扫描线21上的激光束10的移动速度和激光束10的扫描间距可小于利用激光束10的第一辐射的步骤(S200)中的移动速度和扫描间距，其中待加工表面经加工成倾斜的。即，为使待加工表面形成为几乎垂直的，利用激光束10辐射的位置应全部打开，因为在打开激光束10时可加工的深度极大。因此，扫描线21上的激光束10的移动速度和激光束10的扫描间距减小来增大激光束10的重叠率，从而利用激光束10辐射的位置可全部打开，且激光束10的移动速度和激光束10的扫描间距可小于利用激光束10的第一辐射的步骤(S200)中的移动速度和扫描间距。
同时，在利用激光束10的第二辐射的步骤(S300)中，激光束10或扫描路径20的重叠次数也可超过利用激光束10的第一辐射的步骤(S200)中的重叠次数。在用于设定激光束10的加工深度的又一方法中，激光束10或扫描路径20的重叠次数经控制来调节加工深度。即，根据同一扫描路径20上的激光束10的移动次数来控制积聚能量分布，从而可设定激光束10的加工深度。具体来说，当用于每一扫描路径20(即，用于每一扫描线和/或每一步线)的激光束10的移动速度和脉冲频率的值全部固定(即，扫描间距为恒定的)时，可选择性地在加工区域110内部的扫描路径20上控制扫描路径20的重叠数量。
图6是用于描述根据示例性实施例的用于加工区域中的每一区域的能量累计的概念图。
参看图6，在利用激光束10的第一辐射的步骤(S200)中，第一加工区域的中心部分111可具有由于用于每一区域的激光束10的恒定能量累计，且在第一加工区域的外围部分112中，越接近第一加工区域的中心部分111，由于用于每一区域的激光束10的能量累计可越大。在此情况下，在第一加工区域的外围部分112中，加工深度朝向第一加工区域的中心部分111增大，且第一加工区域的外围部分112可以待从外围集中到加工区域110的中心部分111的形状倾斜，且在第一加工区域的中心部分111中，可由于加工深度为恒定的而形成加工孔11或平底表面。即，在第一加工区域的中心部分111中，为形成加工孔11或平底表面，由于用于每一区域的激光束10的能量累计可以为恒定的，且在第一加工区域的外围部分112中，由于用于每一区域的激光束10的能量累计可朝向第一加工区域的中心部分111增大使得外围部分形成为呈锥形形状倾斜。
在利用激光束10的第二辐射的步骤(S300)中，由于用于第二加工区域的每一区域的激光束10的能量累计可以为恒定的。即，可形成加工孔11使得加工区域110的中心部分111中的经加工表面变得几乎垂直。换句话说，在加工区域110的中心部分111中，为形成其中经加工表面是几乎垂直的加工孔11，由于用于第二加工区域中的每一区域的激光束10的能量累计可以为恒定的。
另外，可通过在特定加工区域110中控制激光束10的脉冲能量强度、存在脉冲的开/关以及激光束10的重叠来确定通过激光能量控制单元(未示出)的激光束10和工件100的相对位置(即工件的表面)以及总能量累计分布。
同时，激光束10可通过激光分支构件(未示出)分支成多个，且多个加工区域110也可通过多个分支激光束10来同时加工。即，允许在多个扫描路径20上同时执行加工工艺，从而可提高生产力。此处，衍射光学元件(diffractive optical element，DOE)或光束分裂光学系统可用作激光分支构件(未示出)。另外，激光头(未示出)也可形成为多标头，且允许将多个加工区域110划分为多个标头的区域来允许可同时加工多个加工区域110，从而可进一步提高生产力。
根据示例性实施例的激光加工方法可还包含检查加工孔11是否形成于加工区域110中的步骤。
在利用激光束10的第一辐射的步骤(S200)之后，可检查加工孔11是否形成于加工区域110中。当检查加工孔11是否形成于加工区域110中时，在利用激光束10的第二辐射的步骤(S300)中，在步骤中经检查为其中尚未形成加工孔的加工区域的加工区域110可利用激光束10辐射。因此，在利用激光束10的第二辐射的步骤(S300)中，加工区域110中的仅必须需要激光加工的部分可利用激光束10辐射。因此，用于利用激光束10辐射的工作时间减少，激光加工消耗的时间和成本可减小，且由于穿过已形成加工孔11的激光束所致的对于激光加工设备中的其它组件，例如工件支撑件(未示出)的损害可进一步减小。
在用于检查是否形成加工孔11的步骤中，可通过使用高度传感器、图像传感器、光传感器以及激光传感器中的至少一个来检查是否形成加工孔11。高度传感器(或z轴测量传感器)可测量工件100中形成的凹槽或孔的深度，且可测量孔的凹槽的深度，所述孔可安置于待通过激光加工的工件的一个表面中且通过接收发射之后经反射的光而形成于工件100中。
图像传感器可从工件100的上方或下方捕获加工区域的图像110且接着分析图像来检查是否形成加工孔，且可通过辨别其中已形成加工孔11的加工区域110与其中尚未形成加工孔11的加工区域110的图像的差值来检查是否形成加工孔11。
光传感器可以是光接收/发射类型传感器，且可通过将光发射到加工区域110之后接收光来检查是否形成加工孔11。此处，接收光的加工区域110可确定为其中尚未形成加工孔11的加工区域110，而不接收光的加工区域可确定为其中已形成加工孔11的加工区域。此时，工件100可以由材料(例如可反射光的金属)形成，且光传感器可位于工件的一个表面上，所述表面面向利用激光束10辐射的另一表面。
激光传感器可检测入射于其上的激光束10，检测已穿过形成的加工孔11的激光束10，以及检查是否已形成加工孔11。此处，其中检测到激光束10的加工区域110可确定为已形成加工孔的加工区域，而其中未检测到激光束10的加工区域可确定为尚未形成加工孔的加工区域110。此处，可将激光传感器提供于其上支撑工件的工件支撑件(未示出)上。
在根据示例性实施例的激光加工方法中，加工区域利用激光束以具有不同辐射条件的两个阶段辐射来加工工件，从而可解决由于工件的每一区域的厚度偏差的影响(或加工误差)所致的问题，产生不完全执行工件的加工的部分(即其中未形成加工孔的部分)。另外，相较于第一加工区域的面积，第二加工区域的面积减小(即，相较于利用第一激光束辐射，在利用第二激光束辐射时，工件的加工区域中的利用激光束辐射的面积减小)，从而工件的周围可甚至不受二阶段加工影响。另外，当利用第二激光束辐射时(即，在利用激光束第二辐射时)，激光束的强度、激光束的移动速度以及激光束的扫描间距等等经设定不同于利用激光束的第一辐射(即，在利用激光束的第一辐射时)中的强度、移动速度以及扫描间距等等且由此可允许由于加工孔中相对更大厚度所致的突出部分的内侧表面是垂直的，从而相较于具有倾斜内侧表面的突出部分，内表面可减小阴影。另外，在示例性实施例中，由于对工件的一个表面执行二阶段加工，因此还可防止由于双表面加工所致的未对准。因此，根据示例性实施例的激光加工方法、由于工件中的每一区域的厚度偏差所致的加工误差可减少，且相较于相关技术中的加工精确度，可提高工件的加工精确度。
在根据示例性实施例的激光加工方法中，在具有不同辐射条件的两个阶段中，利用激光束辐射加工区域来对工件进行加工，从而可解决由于工件的每一区域的厚度偏差的影响(或加工误差)所致的问题，产生不完全执行工件的加工的部分(即，其中未形成加工孔的部分)。
另外，使第二加工区域的面积小于第一加工区域的面积，从而加工孔的周围甚至未受二阶段加工影响，且在利用激光束的第二照射时，激光束的强度、激光束的移动速度、激光束的扫描间距等经设定不同于在利用激光束的第一照射时的强度、移动速度、扫描间距等，从而在加工孔中，可使由于相对更大厚度所致的突出部分的内侧表面为垂直的，且相较于具有倾斜内侧表面的突出部，可减小阴影产生。
另外，在示例性实施例中，由于对工件的一个表面执行二阶段加工，因此还可防止由于双表面加工所致的未对准。
因此，根据示例性实施例的激光加工方法、由于工件中的每一区域的厚度偏差所致的加工误差可减少，且相较于相关技术中的加工精确度，可提高工件的加工精确度。
以上描述中使用的术语“在～上(on～)”的含义包含直接接触的情况和尽管未直接地接触所述部分，但面向上部部分或下部部分安置的情况，可不仅包含部分地面向整个上部表面或下部表面安置的情况，且还包含部分地面向表面安置的情况，且用作以面向与表面间隔开或直接地接触表面的位置中的上部表面或下部表面的含义。因此，术语“在工件上”可意味工件的表面(上部表面或下部表面)，且还为沉积于工件的表面上的膜的表面。
到目前为止，已参考随附附图更详细地描述优选实施例。然而，本发明不限于上述实施例，且本发明的所属领域的技术人员将理解可在不脱离本发明的主题的情况下作出各种修改和其它等效实施例。因此，本发明的保护范围将通过所附权利要求的技术范围确定。

Claims (12)

1.一种激光加工方法，其特征在于，包括：
设定工件上的加工区域；
利用激光束第一照射所述工件的加工区域中的第一加工区域；以及
在不同于所述第一照射的照射条件下，利用所述激光束第二照射所述工件的所述加工区域中的第二加工区域。
2.根据权利要求1所述的激光加工方法，其特征在于，其中所述第二加工区域包含于所述第一加工区域中。
3.根据权利要求1所述的激光加工方法，其特征在于，其中在利用所述激光束的所述第一照射中以及在利用所述激光束的所述第二照射中，所述第一加工区域以及所述第二加工区域通过使用同一坐标系各自经所述激光束照射。
4.根据权利要求1所述的激光加工方法，其特征在于，其中在利用所述激光束的所述第一照射中以及在利用所述激光束的所述第二照射中，当沿包括平行于所述工件的长轴的扫描线以及平行于所述工件的短轴的步线的扫描路径移动所述激光束照射的位置时，扫描所述加工区域。
5.根据权利要求4所述的激光加工方法，其特征在于，其中在利用所述激光束的所述第一照射中以及在利用所述激光束的所述第二照射中，当沿着同一扫描线扫描所述加工区域时，在所述第一加工区域以及所述第二加工区域中的每一个中激活所述激光束。
6.根据权利要求4所述的激光加工方法，其特征在于，其中
在利用所述激光束的所述第一照射中，通过扫描多个扫描线来对所述第一加工区域进行加工，以及
在利用所述激光束的所述第二照射中，通过仅扫描所述多个扫描线当中穿过所述第一加工区域的中心部分的所述扫描线来对所述第二加工区域进行加工。
7.根据权利要求4所述的激光加工方法，其特征在于，其中
在利用所述激光束的所述第二照射中，
所述激光束的强度大于利用所述激光束的所述第一照射中的强度，或
所述扫描线上的所述激光束的移动速度以及所述激光束的扫描间距小于利用所述激光束的所述第一照射中的移动速度以及扫描间距。
8.根据权利要求1所述的激光加工方法，其特征在于，其中
在利用所述激光束的所述第一照射中，
由于用于每一区域的所述激光束的能量累计在所述第一加工区域的中心部分中为恒定的，以及
由于用于每一区域的所述激光束的所述第一加工区域的外围部分中的能量累计朝向所述第一加工区域的所述中心部分增大。
9.根据权利要求1所述的激光加工方法，其特征在于，其中
所述第二加工区域与所述第一加工区域的中心部分重叠，以及
在利用所述激光束的所述第二照射中，由于用于每一区域的所述激光束的能量累计在所述第二加工区域中为恒定的。
10.根据权利要求1所述的激光加工方法，其特征在于，其中
在利用所述激光束的所述第一照射中，将所述第一加工区域的中心部分进行加工使得加工深度为恒定的，以及将第一区域的外围部分进行加工使得越接近所述第一加工区域的所述中心部分，所述加工深度越大，以及
在利用所述激光束的所述第二照射中，将所述第二加工区域进行加工从而穿过所述工件。
11.根据权利要求1所述的激光加工方法，其特征在于，还包括检查加工孔是否形成于所述加工区域中，
其中在利用所述激光束的所述第二照射中，其中利用所述激光束照射在是否形成所述加工孔的所述检查中未形成所述加工孔的所述加工区域。
12.根据权利要求11所述的激光加工方法，其特征在于，其中在是否形成所述加工孔的所述检查中，通过使用高度传感器、图像传感器、光传感器以及激光传感器中的至少一个来检查是否形成所述加工孔。
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