WO2022135912A1 - Verfahren zum trennen eines werkstücks - Google Patents

Verfahren zum trennen eines werkstücks Download PDF

Info

Publication number
WO2022135912A1
WO2022135912A1 PCT/EP2021/084593 EP2021084593W WO2022135912A1 WO 2022135912 A1 WO2022135912 A1 WO 2022135912A1 EP 2021084593 W EP2021084593 W EP 2021084593W WO 2022135912 A1 WO2022135912 A1 WO 2022135912A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
workpiece
laser
laser beam
removal
focal zone
Prior art date
Application number
PCT/EP2021/084593
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Jonas Kleiner
Daniel FLAMM
Malte Kumkar
Michael Wendt
Original Assignee
Trumpf Laser- Und Systemtechnik Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Trumpf Laser- Und Systemtechnik Gmbh filed Critical Trumpf Laser- Und Systemtechnik Gmbh
Priority to CN202180086007.8A priority Critical patent/CN116723909A/zh
Priority to KR1020237023613A priority patent/KR20230117226A/ko
Priority to EP21836382.8A priority patent/EP4267338A1/de
Publication of WO2022135912A1 publication Critical patent/WO2022135912A1/de
Priority to US18/338,357 priority patent/US20230373034A1/en

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/36—Removing material
    • B23K26/38—Removing material by boring or cutting
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/06—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
    • B23K26/062—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by direct control of the laser beam
    • B23K26/0622—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by direct control of the laser beam by shaping pulses
    • B23K26/0624—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by direct control of the laser beam by shaping pulses using ultrashort pulses, i.e. pulses of 1ns or less
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/36—Removing material
    • B23K26/362—Laser etching
    • B23K26/364—Laser etching for making a groove or trench, e.g. for scribing a break initiation groove
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B33/00—Severing cooled glass
    • C03B33/02—Cutting or splitting sheet glass or ribbons; Apparatus or machines therefor
    • C03B33/0222—Scoring using a focussed radiation beam, e.g. laser
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2103/00—Materials to be soldered, welded or cut
    • B23K2103/50—Inorganic material, e.g. metals, not provided for in B23K2103/02 – B23K2103/26
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2103/00—Materials to be soldered, welded or cut
    • B23K2103/50—Inorganic material, e.g. metals, not provided for in B23K2103/02 – B23K2103/26
    • B23K2103/56—Inorganic material, e.g. metals, not provided for in B23K2103/02 – B23K2103/26 semiconducting

Definitions

  • the present invention relates to a method for separating a workpiece by means of a laser beam comprising ultra-short laser pulses of an ultra-short-pulse laser.
  • a particular area of application for such laser radiation is cutting and processing in front of workpieces.
  • the laser beam is preferably introduced into the material with vertical incidence, since reflection losses on the surface of the material are then principally minimized.
  • the separation of materials with a high refractive index still represents an unsolved problem, in particular because the large difference in refractive index between the surrounding medium and the material of the workpiece leads to a strong aberration of the laser beam and thus no targeted energy deposition into the material can take place .
  • a method for separating a workpiece wherein material of the workpiece is removed along a separating line by means of a laser beam comprising ultra-short laser pulses of an ultra-short pulse laser, wherein the material of the workpiece is transparent to the wavelength of the laser beam and has a refractive index between 2.0 and 3, 5, preferably between 2.5 and 3.5, and the workpiece is separated in a separating step along a notch created by the removal of the material
  • the ultra-short pulse laser provides ultra-short laser pulses.
  • ultra-short can mean that the pulse length is between 500 picoseconds and 10 femtoseconds, for example, and in particular between 10 picoseconds and 100 femtoseconds.
  • the ultra-short laser pulses move in the beam propagation direction along the laser beam formed by them.
  • a transparent material is understood herein to mean a material that is essentially transparent to the wavelength of the laser beam of the ultrashort pulse laser.
  • the terms "material” and “transparent material” are used interchangeably here - the material mentioned here is therefore always to be understood as material that is transparent to the laser beam of the ultrashort pulse laser.
  • the laser beam falls at an angle from a surrounding medium, such as air, onto the surface of the transparent material, the laser beam is refracted at the angle of refraction.
  • the angle of incidence and the angle of refraction are linked to each other via the refractive index of the material of the workpiece and the surrounding medium by Snell's law of refraction.
  • Fresnel equations describe the polarization-dependent transmission and reflection behavior of the laser beam on the surface.
  • the intensity in the focus volume can result in non-linear absorption by, for example, multiphoton absorption and/or electron avalanche ionization processes.
  • This non-linear absorption leads to the generation of an electron-ion plasma, which can induce permanent structural changes in the material of the workpiece when it cools down.
  • Type I is an isotropic refractive index change
  • Type II is a birefringent refractive index change
  • type III is a so-called void or hollow space, which is produced by so-called micro-explosions.
  • the material modification produced depends on laser parameters such as the pulse duration, the wavelength, the pulse energy and the repetition frequency of the laser, on the material properties such as the electronic structure and the thermal expansion coefficient, as well as on the numerical aperture (NA) of the focussing.
  • NA numerical aperture
  • the voids (cavities) of the Type 111 modifications can be generated with a high laser pulse energy, for example.
  • the formation of the voids is attributed to an explosive expansion of highly excited, vaporized material from the focus volume into the surrounding material. This process is also known as a micro-explosion. Because this expansion occurs within the bulk of the material, the micro-explosion leaves a less dense or hollow core (the void) surrounded by a densified shell of material. Due to the compression at the impact front of the microexplosion, stresses arise in the transparent material, which can lead to spontaneous cracking or can promote cracking.
  • a micro-explosion close to the surface can cause the
  • the material cannot cool down completely between the pulses, so that the heat present in the material increases from pulse to pulse.
  • the repetition frequency of the laser can be higher than the reciprocal of the heat diffusion time of the material, so heat accumulation can take place in the focal zone by successive absorption of laser energy until the melting temperature of the material is reached.
  • a larger area than the focus zone can be melted and vaporized, resulting in material removal.
  • the surface of the material is particularly heavily stressed, so that material is removed there.
  • the material is removed along a parting line with the effects mentioned above.
  • the parting line describes the line of impact of the laser beam on the surface of the workpiece.
  • the laser beam and the workpiece are shifted relative to one another at a feed rate, so that the laser pulses hit the surface of the workpiece at different locations as time progresses.
  • Displaceable relative to one another means here that both the laser beam can be displaced translationally relative to a stationary workpiece and that the workpiece can be displaced relative to the laser beam. It may also be the case that both the workpiece and the laser beam move. While the workpiece and laser beam are moved relative to each other, the ultra-short pulse laser emits laser pulses into the material of the workpiece at its repetition frequency.
  • the ultra-short laser pulses thus produce a material removal along the dividing line, so that the sum of the material removal results in a notch on the material surface.
  • the separating step may include a mechanical separation and/or an etching process and/or a thermal impact and/or a self-separation step.
  • a thermal impact can be, for example, heating of the material or the parting line.
  • the dividing line can be heated locally using a continuous wave CO2 laser, so that the material in the area of the introduced material weakness expands differently compared to the untreated or unmodified material.
  • thermal stress is implemented by means of a stream of hot air, or by baking on a hot plate, or by heating the material in an oven.
  • temperature gradients can also be applied in the separation step.
  • the cracks favored by the weakening of the material experience crack growth as a result, so that a continuous and non-jammed separating surface can form, through which the parts of the workpiece are separated from one another.
  • a mechanical separation can be produced by applying a tensile or bending stress, for example by applying a mechanical load to the parts of the workpiece separated by the dividing line.
  • a tensile stress can be applied when opposite forces act on the parts of the workpiece separated by the dividing line in the material plane at one force application point each pointing away from the dividing line. If the forces are not aligned parallel or antiparallel to one another, this can contribute to the development of bending stress.
  • a mechanical change can also be achieved by a pulsating effect on the part to be separated. For example, a lattice vibration can be generated in the material by an impact.
  • the deflection of the lattice atoms can also generate tensile and compressive stresses that can trigger cracking.
  • a method can also be referred to overall as a “write and break” method, in which a material is typically first scratched and then broken in a targeted manner along the defined dividing line.
  • the material can also be separated by etching with a wet-chemical solution, with the etching process preferentially attaching the material to the targeted weakening of the material.
  • etching process preferentially attaching the material to the targeted weakening of the material.
  • this results in parting of the workpiece along the parting line.
  • a so-called self-separation can also be carried out by targeted crack guidance through the orientation of the material removal in the material.
  • the formation of cracks from material removal to adjacent material removal enables the two parts of the workpiece to be separated over the entire surface without having to carry out a further separation step.
  • a notch can be formed on the upper side and/or the underside of the workpiece due to the removal of the material.
  • the laser beam can be introduced into the material in such a way that the upper side is in the focal zone of the laser beam.
  • an indentation is preferably introduced into the upper side of the material.
  • the laser beam can also be introduced into the material in such a way that the underside is in the focal zone of the laser beam.
  • an indentation is preferably introduced into the underside of the material.
  • the refractive index difference between the surrounding medium and the material of the workpiece can be greater than 1.5.
  • the refraction and reflection of the laser beam depend on the refractive indices of the surrounding medium and the material of the workpiece.
  • the surrounding medium does not have to be air, but can also be another material, for example glass.
  • the large difference in refractive index ensures that the refractive properties of the laser beam lead to material removal close to the surface during the transition from the surrounding medium to the material of the workpiece.
  • the material may contain or be silicon, or be silicon carbide SiC, or contain silicon carbide.
  • Silicon carbide is transparent in the visible and infrared spectral range, but has a refractive index of n>2.5. This leads to large reflection losses, although the material is transparent to the wavelength of the laser.
  • the workpiece can be a silicon wafer that is to be separated into chips.
  • the workpiece can have a thickness between 100 ⁇ m and 2000 ⁇ m, preferably 700 ⁇ m.
  • the workpiece can have a material thickness of 500 ⁇ m.
  • the workpiece can also comprise different material layers, that is to say have a layer system.
  • each layer of material can be transparent to the wavelength of the laser.
  • processed and treated wafer systems can also be separated using the process.
  • the material removal can be composed of a superficial material area removal and a localized depth of material removal, wherein the depth of the localized removal of material can have a width of more than 10 pm perpendicular to the parting line and a depth of more than 1 m.
  • a localized depth of material erosion has, for example, a diameter of a few micrometers, approximately between 1 m and 20 pm, while the depth of erosion is between 0.1 pm and 5 pm.
  • a surface removal of material has, for example, a diameter of 5 to 10 mm and an removal depth of 0 to 10 ⁇ m. As a result, the localized depth of material removal is limited to a small diameter at a greater depth of material, while the surface removal of material is limited to a large diameter and a small depth of material.
  • the diameter can be measured perpendicular to the parting line. In the case of separate material modifications, on the other hand, the diameter can also be the maximum diameter of the material removal.
  • the laser beam can be a non-diffracting laser beam and can have a focal zone that is elongated in the direction of beam propagation, preferably a focal zone that is elongated and variable in length in the direction of beam propagation.
  • Non-diffracting rays and/or Bessel-like rays are to be understood in particular as rays in which a transverse intensity distribution is propagation-invariant.
  • a transverse intensity distribution is essentially constant along a longitudinal direction and/or direction of propagation of the rays.
  • a transversal intensity distribution is to be understood as meaning an intensity distribution which lies in a plane oriented perpendicularly to the longitudinal direction and/or direction of propagation of the beams.
  • the focal zone is always understood to be that part of the intensity distribution of the laser beam that is greater than the modification threshold of the material. The word focal zone makes it clear that this part of the intensity distribution is provided in a targeted manner and that an intensity increase in the form of the intensity distribution is achieved by focusing.
  • non-diffracting laser beams have the advantage that they can have a focal zone that is elongated in the direction of beam propagation and that is significantly larger than the transverse dimensions of the focal zone.
  • a material removal that is elongated in the beam propagation direction can be generated in this way in order to ensure easy separation of the workpiece.
  • non-diffracting beams can be used to generate elliptical non-diffracting beams that have a non-radially symmetrical transverse focal zone.
  • elliptical quasi-non-diffracting rays have a main maximum that coincides with the center of the ray. The center of the ray is given by the place where the main axes of the ellipse intersect.
  • elliptical quasi non-diffracting beams can result from the superimposition of several intensity maxima, in which If only the envelope of the intensity maxima involved is elliptical. In particular, the individual intensity maxima do not have to have an elliptical intensity profile.
  • the diameter of the transverse focal zone can be less than 5 pm and/or the length of the longitudinal focal zone can be greater than 50 pm and/or the length of the longitudinal focal zone can be less than 1.2 times the material thickness.
  • the focal zone which is elongated in the direction of beam propagation, can penetrate the upper side of the workpiece and/or penetrate the lower side of the workpiece and/or penetrate both sides.
  • the material can be weakened in a targeted manner along the dividing line, so that a simple dividing can be realized by the dividing step.
  • a notch can preferably be produced in the top side. Because the elongated focal zone only penetrates the underside of the workpiece, a notch can preferably be produced on the underside. In particular, an elongated focal zone can also produce a notch on the top and bottom if the length of the elongated focal zone is longer than the material thickness.
  • the non-diffracting beam can be generated by an axicon, a diffractive optical element or a reflective or refractive free-form optical surface.
  • the beam shaping optics can be designed, for example, as a diffractive optical element (DOE), a free-form surface or an axicon or a microaxicon, or contain a combination of several of these components or functionalities. If the beam shaping optics forms a non-diffracting laser beam from the laser beam in front of the processing optics, then the Focusing of the processing optics, the insertion depth of the focus zone into the material can be determined. However, the beam-shaping optics can also be designed in such a way that the non-diffracting laser beam is only generated by imaging with the processing optics.
  • DOE diffractive optical element
  • a diffractive optical element is set up to influence the incident laser beam in one or more properties in two spatial dimensions.
  • a diffractive optical element is a fixed component that can be used to produce a specific non-diffractive laser beam from the incident laser beam.
  • a diffractive optical element is a specially shaped diffraction grating, whereby the incident laser beam is brought into the desired beam shape by the diffraction.
  • An axicon is a conically ground optical element that forms a non-diffracting laser beam from an incident Gaussian laser beam as it passes through.
  • the axicon has a cone angle a', which is calculated from the beam entry surface to the lateral surface of the cone.
  • the non-diffracting beam can be translated into the workpiece through a telescope.
  • a telescope is an optical structure or processing optics that enables the laser beam to be imaged or, together with the beam-shaping optics, makes a non-diffracting beam available in or on the material.
  • such a telescope can have an enlarging and/or reducing effect.
  • part of the optical functionality of the telescope can be integrated into the beam shaping optics.
  • the axicon can have a spherically ground rear side so that it combines beam shaping functionality with a lens effect.
  • Enlarging and/or reducing the laser beam or its transverse intensity distribution allows the laser beam intensity to be distributed over a large or small focal zone.
  • the intensity is adjusted by distributing the laser energy over a large or small area, so that it is possible to choose between modification types I, II, and III, in particular by enlarging and/or reducing the size.
  • an increased or decreased material removal can also be realized by increasing or reducing the non-radially symmetrical transverse intensity distribution will.
  • the optical system can be adapted to the given processing conditions by enlarging or reducing it, so that the device can be used more flexibly.
  • the pulse duration of the ultra-short laser pulses can be between 100 fs and 100 ns, preferably between 100 fs and 10 ps, and/or the average laser power can be between 1 W and 1 kW, preferably 50 W, and/or the wavelength can be between 300 nm and 1500 nm, preferably 1030 nm and/or the laser pulses can be individual laser pulses or be part of a laser burst, with a laser burst comprising between 1 and 20, preferably between 1 and 4 laser pulses and/or the repetition rate of the individual laser pulses and/or laser bursts can be 100 kHz and/or the pulse or burst energy can be between 10pJ and 50mJ.
  • the workpiece and the laser beam can be moved relative to one another at a feed rate, with the feed rate preferably being between 0.05 m/s and 5 m/s.
  • the material By moving the laser beam and the workpiece relative to each other, the material can be removed along the parting line.
  • an axle device is an XYZ table that can be translated along all spatial axes.
  • the axis device can also be rotated about certain axes, so that particularly high-quality round and/or curved separating lines can be produced.
  • the laser pulses or laser bursts can be introduced into the material at a spatially constant distance.
  • control electronics can regulate the pulse output depending on the relative position of the laser beam and the workpiece.
  • the feed device can have a position-resolving encoder that measures the position of the feed device and the laser beam. Based on the location information, the pulse output of a laser pulse can be triggered in the ultra-short pulse laser via a corresponding triggering system of the control electronics.
  • computer systems can also be used to implement the triggering of the pulse.
  • the locations of the laser pulse emission can be determined for the respective dividing line before the material is processed, so that an optimal distribution of the laser pulses along the dividing line is ensured.
  • Figure 1A, B is a schematic representation of the method
  • FIG. 2A, B, C shows a schematic representation of a separation step
  • FIG. 3A, B, C another schematic representation of the method
  • Figure 4A, B is a micrograph of an indented material
  • FIG. 5 shows another micrograph of an indented material
  • FIG. 6 shows a micrograph of a layer system separated by the method
  • Figure 7A,B is a schematic representation of a non-diffracting beam
  • FIG. 8 shows a schematic representation of the device for carrying out the method.
  • FIG. 9A, B another schematic representation of the device. Detailed description of preferred exemplary embodiments
  • FIG. 1A schematically shows a workpiece 1, the material of which has a high refractive index NM.
  • a laser beam 2 is brought onto the workpiece 1 and is focused in such a way that the partial laser beams 20 of the laser beam 2 fall on the upper side 10 of the workpiece 1 at an angle of incidence ⁇ .
  • the workpiece 1 is in particular transparent to the wavelength of the laser beam 2.
  • the laser beam 2, or its partial laser beams 20, is thus refracted according to the Fresnel formulas as a function of the refractive indices NM, NL and the angle of incidence ⁇ .
  • the refractive index difference between the material of the workpiece 1 and the surrounding medium is then greater than 1.5, so that the refractive effect is particularly large.
  • a non-diffracting laser beam 2 is formed, for example due to the conically tapering partial laser beams 20, which has a focal zone 22 that is elongated in the direction of beam propagation.
  • the elongated focal zone 22 penetrates the top 10 and the bottom 12 of the material of the workpiece 1.
  • the material of the workpiece 1 is vaporized by non-linear absorption effects, so that material is removed from the top 10 and the bottom 12.
  • the non-linear absorption effects result in a surface modification, for example deformation or material removal, on the upper side 10 so that there is no ideal non-diffracting beam 2 at least in the area close to the surface.
  • the non-diffracting laser beam 2 can then form, for example, due to self-healing effects.
  • the laser beam 2 is nevertheless described as a non-diffracting beam 2, taking such surface effects into account.
  • FIG. 1B shows that the material is removed along the parting line 3 .
  • the pulse duration of the ultra-short laser pulses can be between 100 fs and 100 ns, preferably between 100 fs and 10 ps, and/or the average laser power can be between 1 W and 1 kW, preferably 50 W, and/or the wavelength can be between 300 nm and 1500 nm, preferably 1030 nm and/or the laser pulses can be individual laser pulses or be part of a laser burst, with a laser burst comprising between 1 and 20, preferably between 1 and 4 laser pulses and/or the repetition rate of the individual laser pulses and/or laser bursts can be 100 kHz and/or the pulse or Burst energy can be between 10pJ and 5mJ.
  • the distance between the points of impact of the laser pulses can be estimated at 0.5pm to 50pm.
  • the laser beam 20 can have a focal zone 22, the diameter of which is smaller than 5 ⁇ m perpendicular to the direction of beam propagation.
  • the material removed by the laser beam 20 can be oriented precisely on the parting line 3 .
  • the different laser pulses can be superimposed or spatially overlap, so that there is an accumulation of heat in the material of the workpiece 1, as a result of which the material of the workpiece 1 is weakened.
  • the laser pulses it is also possible for the laser pulses to be separated so far from one another that the material of the workpiece 1 is perforated along the dividing line 3 only on the surface.
  • FIG. 1A also shows that the length of the focal zone 22 of the laser beam 20, which is elongated in the beam propagation direction, is greater than the material thickness D.
  • the focal zone 22 of the laser beam that is drawn in is 800 ⁇ m long, so that it is greater than 50 ⁇ m, but also smaller than 1.2 times the material thickness D. This ensures that the laser beam 20 in connection with the feed V notches both on the top and the bottom of the material of the workpiece 1 can generate. In particular, this ensures that the elongated focal zone 22 penetrates the top 10 and the bottom 12 .
  • FIG. 2 A possible separation step is shown in FIG. 2, which includes the application of a mechanical load to the material of the workpiece 1.
  • FIG. 2A shows that the indentations 4 were made by the non-diffracting laser beam 20 of FIG. 1A both on the upper side 10 and the lower side 12 .
  • a bending stress for example, can be applied as a mechanical force to the parts 100, 102 of the workpiece 1 to be separated. Bending stress can cause compression of the material of the workpiece 1 at the top 10 towards the indentation 4 while the material of the workpiece 1 at the bottom 12 is stretched away from the indentation. This creates a voltage gradient which is directed from the bottom 12 to the top 10 . As soon as the material stresses along the stress gradient are greater than the binding forces of the material of the workpiece 1, the material of the workpiece 1 relaxes, forming a crack which, for example, runs from the notch 4 in the upper side 12 to the notch 4 in the lower side 12 of the material of the workpiece 1 runs. This state of the material of the workpiece 1 is shown in FIG. 2B. FIG. 2C shows the subsequent state in which the parts 100, 102 of the workpiece are isolated and separated. The workpiece 1 was accordingly separated along the parting line 3 .
  • Such a separating step can in particular also be implemented by applying a thermal gradient, for example by irradiating the notches 4 with a CO2 continuous-wave laser.
  • a thermal gradient for example by irradiating the notches 4 with a CO2 continuous-wave laser.
  • the material stress exceeds the binding forces as a result of the targeted material weakening with type III modifications, so that the workpiece 1 self-separates. In any case, however, the weakening of the material along the separating line 3 determines the direction of the separating process.
  • FIG. 3A shows the method in which the focal zone 22 of the laser beam 20 is shorter than the material thickness D and a notch 4 is produced only in the upper side 10 of the material of the workpiece 1 .
  • the notch 4 in the upper side 10 of the workpiece is sufficient to bring about a targeted weakening of the material, so that the workpiece 1 can be separated along the separating line 3 in one separating step.
  • This is exemplary in the Figures 3B, C show where the parts 100, 102 of the workpiece 1 are separated by a separating step.
  • FIG. 4A shows a micrograph of the upper side 10 of a workpiece 1, which has been exposed to a non-diffracting laser beam 20.
  • FIG. 4B shows the associated height profile along the y-direction.
  • the indentation 4 is composed of a localized depth of material removal 40 and a surface removal of material 42 on the surface.
  • the surface removal of material 42 can be part of the surface modification discussed above.
  • the depth of the respective removal is calculated from the original surface 10 of the workpiece 1 .
  • a depth of material removal 40 of 2.5 pm results, while the removal of material surface 42 has a depth of removal of 1.5 pm.
  • the material surface removal 42 has a diameter or cross section of 80 ⁇ m, while the material depth removal measures only 20 ⁇ m in cross section.
  • the deep material removal 40 and the material surface removal 42 come about when the laser beam 20 hits the upper side 10 of the material of the workpiece 1 .
  • a material surface removal 42 is then first realized over the entire width of the laser beam 20 .
  • the material surface ablation 42 and the edges occurring at the edge of the ablation act as a shield--also due to the high refractive index of the material.
  • the formation of the non-diffracting laser beam is shifted to lower-lying material layers, so that it is only there that the elongated focal zone 22 and thus the material depth ablation 40 are formed.
  • the shape of the notch 4 can also reflect the intensity distribution of the laser beam 20 or the shape of the focal zone 22 . Since the formation of a notch 4 is based on non-linear absorption effects, as described above, the central laser beam part can, for example, form notches 4 particularly effectively, while partial laser beams close to the edge cannot do this.
  • FIGS. 4A, B it is shown in FIGS. 4A, B that the indentation on the upper side 10 of the material is continuous. Accordingly, in the present case, the feed rate or the repetition rate of the laser was so high that laser pulses introduced adjacent to each other overlap and thus produce a continuous predetermined breaking point on the upper side 10 of the workpiece 1 .
  • the notch 4 could accordingly also be produced in a single method step.
  • the perforation of a material of a workpiece 1 along a dividing line 3 is shown in FIG.
  • the laser pulses were introduced into the workpiece material at a distance of 50 pm.
  • the distance between the laser pulses can result in particular from the repetition frequency R of the laser and the feed rate V.
  • the superficial material removal takes the form of concentric diffraction rings, with the strength of the material removal increasing towards the center. In this area, the material surface removal 42 merges into the localized depth of material removal 40 .
  • FIG. 6 shows that the workpiece 1 can also comprise a layer system made from different materials 1A-1D.
  • the ablation threshold can also be reached in the transition area between the layers 1A-1D.
  • the removal threshold is the intensity threshold above which the material of the workpiece 1 is removed and can be increased or at least changed due to the chemical interface conditions.
  • each material layer can have a refractive index between 2.0 and 3.5.
  • FIG. 7A shows the transverse intensity distribution or the focal zone 22 of a non-diffracting laser beam 20.
  • the non-diffracting laser beam 20 is a so-called Bessel-Gaussian beam, the transverse intensity distribution in the x-y plane being radially symmetrical, so that the intensity of the non-diffracting laser beam 20 depends only on the radial distance from the optical axis. In particular, the diameter of the transverse intensity distribution is less than 5 pm.
  • FIG. 7B shows the longitudinal beam cross section, ie the longitudinal intensity distribution. The longitudinal intensity distribution shows an elongated region of high intensity, about 3mm in size. The longitudinal extent of the focal zone 22 is thus significantly greater than the transverse extent.
  • FIG. 8 shows an embodiment of the device 5 for carrying out the method.
  • the laser pulses are provided by the ultra-short pulse laser 50 and guided by beam-shaping optics 52 .
  • the laser beam 20 is directed onto the material 1 by the beam-shaping optics 52, for example by a telescope system 54 or another type of processing optics.
  • the beam shaping optics 52 are an axicon in order to shape the incident laser beam 20 into a non-diffracting laser beam 20 .
  • other elements can be substituted for the axicon to produce a non-diffractive laser beam.
  • Generates the axicon a conically tapering laser beam 20 from the preferably collimated input beam 20.
  • the beam-shaping optics 52 can also impose a non-radially symmetrical intensity distribution or focus zone 22 on the incident laser beam 20.
  • the laser beam 20 can finally be imaged in the material 1 via a telescope optics 54, which here consists of two lenses 540, 542, with the image being able to be an enlarging or a reducing image.
  • FIG. 9A shows a feed device 6 which is set up to move the processing optics 54 and the material 1 in a translatory manner along three spatial axes XYZ.
  • the laser beam 20 of the ultra-short pulse laser 50 is directed onto the material 1 by processing optics 54 .
  • the material 1 is arranged on a bearing surface of the feed device 6 , the bearing surface preferably neither reflecting nor absorbing the laser energy that the material does not absorb nor strongly scattering it back into the material 1 .
  • the laser beam 20 can be coupled into the processing optics 54 by a beam guidance device 56 .
  • the beam guiding device 56 can be a free-space path with a lens and mirror system, as shown in FIG. 9A.
  • the beam guidance device 56 can also be a hollow-core fiber with coupling-in and coupling-out optics, as shown in FIG. 9B.
  • the laser beam 20 is directed towards the material 1 by a mirror construction and introduced into the material 1 by the processing optics 54 .
  • the laser beam 20 causes a material removal in the material 1 .
  • the processing optics 54 can be moved and adjusted relative to the material with the feed device 6 so that, for example, a preferred direction or an axis of symmetry of the transverse intensity distribution of the laser beam 20 can be adapted to the feed trajectory and thus the dividing line 4 .
  • the feed device 6 can move the material 1 under the laser beam 20 with a feed rate V, so that the laser beam 20 notches the workpiece 1 along the desired parting line 3 .
  • the feed device 6 has a first axis system 60, with which the material 1 can be moved along the XYZ axes and, if necessary, rotated.
  • the feed device 6 can also have a workpiece holder 62 which is set up to hold the material 1 .
  • the feed device 6 can in particular also be connected to control electronics 64 , the control electronics 64 converting the user commands of a user of the device into control commands for the feed device 6 .
  • predefined cutting patterns can be stored in a memory of the control electronics 64 and the processes can be automatically controlled by the control electronics 64 .
  • the control electronics 64 can in particular also be connected to the ultra-short pulse laser 50 .
  • the control electronics 64 can request or trigger the output of a laser pulse or laser pulse train.
  • the control electronics 64 can also be connected to other components mentioned and thus coordinate the material processing.
  • a position-controlled pulse triggering can be implemented in this way, with an axis encoder 600 of the feed device 6 being read out, for example, and the axis encoder signal being able to be interpreted by the control electronics 64 as location information. It is thus possible for the control electronics 64 to automatically trigger the delivery of a laser pulse or laser pulse train if, for example, an internal adder unit that adds the distance covered reaches a value and resets itself to 0 after it has been reached. For example, a laser pulse or laser pulse train can be emitted automatically into the material 1 at regular intervals.
  • the laser pulses or laser pulse trains can be emitted automatically.
  • the control electronics 64 can also use the measured speed and the fundamental frequency made available by the laser 2 to calculate a distance or location at which a laser pulse train or laser pulse should be emitted. In this way it can be achieved in particular that the material modifications 5 in the material 1 do not overlap or that the laser energy is emitted uniformly along the dividing line 3 .

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Trennen eines Werkstücks (1), wobei mittels eines ultrakurze Laserpulse eines Ultrakurzpulslasers (50) umfassenden Laserstrahls (20) Material des Werkstücks (1) entlang einer Trennlinie (3) abgetragen wird, wobei das Material des Werkstücks (1) transparent für die Wellenlänge des Laserstrahls (20) ist und einen Brechungsindex zwischen 2,0 und 3,5, bevorzugt mehr zwischen 2,5 und 3,5, aufweist, und das Werkstück (1) entlang der durch den Abtrag des Materials entstehenden Einkerbung (4) in einem Trennschritt getrennt wird.

Description

Verfahren zum Trennen eines Werkstücks
Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Trennen eines Werkstücks mittels eines ultrakurze Laserpulse eines Ultrakurzpulslasers umfassenden Laserstrahls.
Stand der Technik
In den letzten Jahren hat die Entwicklung von Lasern mit sehr kurzen Pulslängen, insbesondere mit Pulslängen unter einer Nanosekunde, und hohen mittleren Leistungen, insbesondere im Kilowatt- Bereich, zu einer neuen Art der Materialbearbeitung geführt. Die kurze Pulslänge und hohe Pulsspitzenleistung beziehungsweise die hohe Pulsenergie von einigen 100 pJ können zu einer nichtlinearen Absorption der Pulsenergie im Material eines Werkstücks führen, so dass auch für die verwendete Laserlichtwellenlänge eigentlich transparente beziehungsweise im Wesentlichen transparente Materialien bearbeitet werden können.
Ein besonderer Anwendungsbereich einer solchen Laserstrahlung ist das Trennen und Bearbeiten vor Werkstücken. Hierbei wird bevorzugt der Laserstrahl unter senkrechtem Einfall in das Material eingebracht, da dann prinzipiell Reflexionsverluste an der Oberfläche des Materials minimiert werden. Jedoch stellt nach wie vor das Trennen von Materialien mit großen Brechungsindex ein ungelöstes Problem dar, insbesondere auch weil es aufgrund der großen Brechungsindexdifferenz zwischen umgebendem Medium und Material des Werkstücks zu einer starken Aberration des Laserstrahls kommt und so keine gezielte Energiedeposition in das Material nicht stattfinden kann.
Darstellung der Erfindung
Ausgehend von dem bekannten Stand der Technik ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Verfahren zum Trennen eines Werkstücks bereitzustellen. Die Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Trennen eines Werkstücks mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Figuren.
Entsprechend wird ein Verfahren zum Trennen eines Werkstücks vorgeschlagen, wobei mittels eines ultrakurze Laserpulse eines Ultrakurzpulslasers umfassenden Laserstrahls Material des Werkstücks entlang einer Trennlinie abgetragen wird, wobei das Material des Werkstücks transparent für die Wellenlänge des Laserstrahls ist und einen Brechungsindex zwischen 2,0 und 3,5, bevorzugt zwischen 2,5 und 3,5, aufweist, und das Werkstück entlang einer durch den Abtrag des Materials entstehenden Einkerbung in einem Trennschritt getrennt wird
Der Ultrakurzpulslaser stellt hierbei ultrakurze Laserpulse zur Verfügung. Ultrakurz kann hierbei bedeuten, dass die Pulslänge beispielsweise zwischen 500 Pikosekunden und 10 Femtosekunden liegt und insbesondere zwischen 10 Pikosekunden und 100 Femtosekunden liegt. Die ultrakurzen Laserpulse bewegen sich dabei in der Strahlausbreitungsrichtung entlang des durch sie ausgebildeten Laserstrahls.
Unter einem transparenten Material wird hierin ein Material verstanden, das für die Wellenlänge des Laserstrahls des Ultrakurzpulslasers im Wesentlichen transparent ist. Hierin werden die Begriffe „Material“ und „transparentes Material“ austauschbar verwendet - das hierin genannte Material ist also immer als für den Laserstrahl des Ultrakurzpulslasers transparentes Material zu verstehen.
Wenn der Laserstrahl unter einem Winkel aus einem umgebenden Medium, beispielsweise Luft, auf die Oberfläche des transparenten Materials fällt, wird der Laserstrahl unter dem Brechungswinkel gebrochen. Hierbei sind der Einfallswinkel und der Brechungswinkel über den Brechungsindex des Materials des Werkstücks und des umgebenden Mediums miteinander durch das Snellius’sche Brechungsgesetz verknüpft.
Weitere Eigenschaften des an der Oberfläche reflektierten und gebrochenen Laserstrahls sind durch die Fresnel-Gleichungen gegeben. Die Fresnel-Gleichungen beschreiben hierbei das polarisationsabhängige Transmissions- und Reflexionsverhalten des Laserstrahls an der Oberfläche. Hierbei ist insbesondere das Reflexionsgesetz zu berücksichtigen, welches besagt, dass bei einem senkrechten Einfall des Laserstrahls auf die Oberfläche des Materials für den Reflexionsgrad gilt:
Figure imgf000004_0001
Beispielsweise werden bei einem Brechungsindex des Materials von n=2,5 und bei einem Brechungsindex von Luft n=1 an der Oberfläche des Materials bereits 18% der einfallenden Laserintensität reflektiert. Dementsprechend kann das Material des Werkstücks zwar transparent für die Wellenlänge des Lasers sein, aber es kann trotzdem sein, dass der Laserstrahl wegen der sogenannten Fresnel-Reflexionen nur schwach in das Material einkoppelt und entsprechend schwach durch das Material transmittiert wird.
Wenn ein ultrakurzer Laserpuls in ein Material des Werkstücks fokussiert wird, kann die Intensität im Fokusvolumen zu einer nichtlinearen Absorption durch beispielsweise Multiphotonen- Absorptions- und/oder Elektronen-Lawinen-Ionisationsprozessen führen. Diese nichtlineare Absorption führt zur Erzeugung eines Elektronen-Ionen-Plasmas, wobei bei dessen Abkühlung dauerhafte Strukturänderungen im Material des Werkstücks induziert werden können.
Die durch ultrakurze Laserpulse in transparente Materialien verursachten Materialmodifikationen werden in drei verschiedene Klassen unterteilt, siehe K. Itoh et al. „Ultrafast Processes for Bulk Modification of Transparent Materials“ MRS Bulletin, vol. 31 p.620 (2006): Der Typ I ist eine isotrope Brechungsindexänderung; der Typ II ist eine doppelbrechende Brechungsindexänderung; und der Typ III ist ein sogenannter Void beziehungsweise Hohlraum, welcher durch sogenannte Mikroexplosionen erzeugt wird. Die erzeugte Materialmodifikation hängt hierbei von Laserparametern wie der Pulsdauer, der Wellenlänge, der Pulsenergie und der Repetitionsfrequenz des Lasers, von den Materialeigenschaften, wie unter Anderem der elektronischen Struktur und dem thermischen Ausdehnungskoeffizienten, sowie von der numerischen Apertur (NA) der Fokussierung, ab.
Die Voids (Hohlräume) der Typ 111-Modifikationen können beispielsweise mit einer hohen Laserpulsenergie erzeugt werden. Hierbei wird die Bildung der Voids einer explosionsartigen Ausdehnung von hoch angeregtem, verdampftem Material aus dem Fokusvolumen in das umgebende Material zugeschrieben. Dieser Prozess wird auch als Mikroexplosion bezeichnet. Da diese Ausdehnung innerhalb der Masse des Materials stattfindet, hinterlässt die Mikroexplosion einen weniger dichten oder hohlen Kern (der Void), der von einer verdichteten Materialhülle umgeben ist. Durch die Verdichtung an der Stoßfront der Mikroexplosion entstehen in dem transparenten Material Spannungen, die zu einer spontanen Rissbildung führen können, beziehungsweise eine Rissbildung begünstigen können.
Insbesondere kann es bei einer oberflächennahen Mikroexplosion zu einem Verpuffen des
Materials kommen, so dass das Material oberflächennah effektiv abgetragen wird. Die Bildung eines Voids im Innern eines Materials und die Verpuffung des Materials an der Oberfläche haben demnach dieselbe Ursache. Insbesondere kann mit „oberflächennah“ sowohl die Nähe zur oberen Oberfläche (hier „Oberseite“) als auch zur unteren Oberfläche (hier „Unterseite“) des Werkstücks relativ zur Strahlausbreitungsrichtung gemeint sein.
Bei hohen Repetitionsraten des Lasers kann das Material zwischen den Pulsen nicht vollständig abkühlen, sodass sich die im Material vorliegende Wärme von Puls zu Puls vergrößert. Beispielsweise kann die Repetitionsfrequenz des Lasers höher sein als der Kehrwert der Wärmediffusionszeit des Materials, sodass in der Fokuszone durch sukzessive Absorption von Laserenergie eine Wärmeakkumulation stattfinden kann, bis die Schmelztemperatur des Materials erreicht ist. Durch den thermischen Transport der Wärmeenergie in die die Fokuszone umgebenden Gebiete kann zudem ein größerer Bereich als die Fokuszone aufgeschmolzen und verdampft werden, wodurch es zu einem Materialabtrag kommt.
Durch den großen Brechungsindex des Materials wird die Oberfläche des Materials besonders stark beansprucht, so dass es dort zu einem Materialabtrag kommt.
Das Material wird mit den oben genannten Effekten entlang einer Trennlinie abgetragen. Die Trennlinie beschreibt die Auftrefflinie des Laserstrahls auf der Oberfläche des Werkstücks. Durch einen Vorschub wird beispielsweise der Laserstrahl und das Werkstück relativ zu einander mit einer Vorschubgeschwindigkeit verschoben, sodass sich mit fortschreitender Zeit unterschiedliche Auftrefforte der Laserpulse auf die Oberfläche des Werkstücks ergeben. Relativ zueinander verschiebbar bedeutet hierbei, dass sowohl der Laserstrahl translatorisch relativ zu einem ortsfesten Werkstück verschoben werden kann, als auch, dass das Werkstück relativ zum Laserstrahl verschoben werden kann. Es kann auch sein, dass eine Bewegung sowohl des Werkstücks als auch des Laserstrahls stattfindet. Während Werkstück und Laserstrahl relativ zueinander bewegt werden, gibt der Ultrakurzpulslaser mit seiner Repetitionsfrequenz Laserpulse in das Material des Werkstücks ab.
Die ultrakurzen Laserpulse erzeugen also entlang der Trennlinie einen Materialabtrag, so dass sich als Summe des Materialabtrags eine Einkerbung an der Materialoberfläche ergibt.
Dadurch wird das Material an der Oberfläche unter Anderem gezielt geschädigt beziehungsweise geschwächt, so dass entlang der Einkerbung eine Sollbruchstelle des Werkstücks entsteht. Mit einem folgenden Trennschritt kann das Werkstück demnach besonders einfach entlang der Trennlinie getrennt werden. Der Trennschritt kann eine mechanische Trennung und/oder einen Ätzvorgang und/oder eine thermische Beaufschlagung und/oder einen Selbsttrennungsschritt umfassen.
Eine thermische Beaufschlagung kann beispielsweise eine Erwärmung des Materials oder der Trennlinie sein. Beispielsweise kann die Trennlinie mittels eines Dauerstrich-CO2-Lasers lokal erwärmt werden, so dass sich das Material im Bereich der eingebrachten Materialschwächung unterschiedlich im Vergleich zum unbehandelten beziehungsweise unmodifizierten Material ausdehnt. Es kann aber auch sein, dass eine thermische Beaufschlagung durch einen Heißluftstrom realisiert wird, oder durch ein Ausbacken auf einer Heizplatte oder durch das Beheizen des Materials in einem Ofen. Insbesondere können in dem Trennschritt auch Temperaturgradienten aufgebracht werden. Die durch die Materialschwächung begünstigten Risse erfahren dadurch ein Risswachstum, so dass sich eine durchgehende und unverhakte Trennfläche ausbilden kann, durch welche die Teile des Werkstücks voneinander getrennt sind.
Eine mechanische Trennung kann durch Aufbringen einer Zug- oder Biegespannung, beispielsweise durch das Aufbringen einer mechanischen Belastung auf die durch die Trennlinie separierten Teile des Werkstücks erzeugt werden. Beispielsweise kann eine Zugspannung aufgebracht werden, wenn auf die durch die Trennlinie separierten Teile des Werkstücks in der Materialebene entgegengesetzte Kräfte an je einem Kraftangriffspunkt wirken, die jeweils von der Trennlinie weg zeigen. Sind die Kräfte nicht parallel beziehungsweise antiparallel zueinander ausgerichtet, so kann dies zum Entstehen einer Biegespannung beitragen. Sobald die Zug- oder Biegespannungen größer als die Bindungskräfte des Materials, wird das Werkstück getrennt. Insbesondere kann eine mechanische Änderung auch durch eine pulshafte Einwirkung auf den abzutrennenden Teil erreicht werden. Beispielsweise kann durch einen Stoß eine Gitterschwingung im Material erzeugt werden. Durch die Auslenkung der Gitteratome können so ebenfalls Zug- und Druckspannungen erzeugt werden, die eine Rissbildung auslösen können. Insbesondere kann ein solches Verfahren insgesamt dann auch als „scribe and break“-Verfahren bezeichnet werden, bei dem ein Material typischerweise erst angeritzt und anschließend gezielt entlang der definierten Trennlinie gebrochen wird.
Das Material kann auch durch Ätzen mit einer nasschemischen Lösung getrennt werden, wobei der Ätzprozess das Material bevorzugt an der gezielten Materialschwächung ansetzt. Indem bevorzugt die geschwächten Teile des Werkstücks geätzt werden, führt dies zu einem Trennen des Werkstücks entlang der Trennlinie. Insbesondere kann auch durch eine gezielte Rissführung durch die Orientierung des Materialabtrags im Material eine sogenannte Selbsttrennung durchgeführt werden. Die Rissbildung von Materialabtrag zu benachbartem Materialabtrag ermöglicht dabei eine vollflächige Trennung der beiden Teile des Werkstücks, ohne dass ein weiterer Trennschritt durchgeführt werden muss.
Dies hat den Vorteil, dass für das jeweilige Material des Werkstücks ein ideales Trennverfahren ausgewählt werden kann, so dass eine Trennung des Werkstücks mit einer hohen Güte der Trennkante einhergeht.
Bei einer einzigen Überfahrt entlang der Trennlinie kann durch den Abtrag des Materials eine Einkerbung an der Oberseite und/oder der Unterseite des Werkstücks ausgebildet werden.
Dadurch kann erreicht werden, dass das Werkstück mit dem Trennschritt besonders einfach getrennt werden kann.
Beispielsweise kann der Laserstrahl so in das Material eingebracht werden, dass die Oberseite in der Fokuszone des Laserstrahls liegt. Dadurch wird bevorzugt eine Einkerbung in die Oberseite des Materials eingebracht. Beispielsweise kann der Laserstrahl auch so in das Material eingebracht werden, dass die Unterseite in der Fokuszone des Laserstrahls liegt. Dadurch wird bevorzugt eine Einkerbung in die Unterseite des Materials eingebracht.
Es kann aber auch sein, dass sowohl in die Oberseite als auch die Unterseite eine Einkerbung gleichzeitig eingebracht wird, so dass nur eine einzige Überfahrt des Laserstrahls über das Werkstück nötig ist.
Die Brechungsindexdifferenz zwischen dem Umgebungsmedium und dem Material des Werkstücks kann größer als 1 ,5 sein.
Wie oben beschrieben, hängen die Brechung und Reflexion des Laserstrahls gemäß den Fresnelschen Formeln von den Brechungsindizes des umgebenden Mediums und des Materials des Werkstücks ab. Hierbei muss das umgebende Medium jedoch nicht Luft sein, sondern kann auch ein anderes Material sein, beispielsweise Glas. Durch die große Brechungsindexdifferenz ist hierbei sichergestellt, dass die Brechungseigenschaften des Laserstrahls beim Übergang vom umgebenden Medium in das Material des Werkstücks zu einem oberflächennahen Materialabtrag führen. Das Material kann Silizium enthalten oder Silizium sein, oder Siliziumcarbid SiC sein oder Siliziumcarbid enthalten.
Siliziumcarbid ist im sichtbaren und infraroten Spektralbereich transparent, weist jedoch einen Brechungsindex von n>2,5 auf. Dadurch kommt es - obwohl das Material transparent für die Wellenlänge des Lasers ist - zu großen Reflexionsverlusten.
Beispielsweise kann das Werkstück ein Silizium-Wafer sein, der in Chips vereinzelt werden soll.
Das Werkstück kann eine Dicke zwischen 100pm und 2000pm, bevorzugt 700pm aufweisen. Beispielsweise kann das Werkstück eine Materialdicke von 500pm aufweisen. Dabei kann das Werkstück auch verschiedene Materialschichten umfassen, also ein Schichtsystem aufweisen. Insbesondere kann jede Materialschicht transparent für die Wellenlänge des Lasers sein. Dadurch können auch bearbeitete und behandelte Wafer-System mit dem Verfahren getrennt werden.
Der Abtrag des Materials kann aus einem oberflächigen Materialflächenabtrag und einem lokalisierten Materialtiefenabtrag zusammengesetzt sein, wobei der lokalisierte Materialtiefenabtrag eine Breite von mehr als 10pm senkrecht zur Trennlinie aufweisen kann und eine Tiefe von mehr als 1 m aufweisen kann.
Dadurch kann erreicht werden, dass die Materialspannungen graduell in Tiefen richtung des Materials gelenkt werden und somit mit dem Trennschritt eine glattere Trennfläche erzeugt werden kann.
Ein lokalisierter Materialtiefenabtrag weist beispielsweise einen Durchmesser von wenigen Mikrometern auf, etwa zwischen 1 m und 20pm, während die Abtragstiefe zwischen 0,1 pm und 5pm liegt. Ein oberflächiger Materialflächenabtrag weist hingegen beispielsweise einen Durchmesser von 5 bis 10mm auf und eine Abtragstiefe von 0 bis 10pm. Dadurch ist der lokalisierte Materialtiefenabtrag auf einen kleinen Durchmesser in größerer Materialtiefe beschränkt, während der oberflächige Materialflächenabtrag einen großen Durchmesser und eine kleine Materialtiefe beschränkt ist.
Sofern die Materialmodifikationen überlappend entlang der Trennlinie eingebracht werden, kann der Durchmesser senkrecht zur Trennlinie gemessen werden. Bei separierten Materialmodifikationen hingegen kann der Durchmesser auch der maximale Durchmesser des Materialabtrags sein. Der Laserstrahl kann ein nicht-beugender Laserstrahl sein und eine in Strahlausbreitungsrichtung elongierte Fokuszone aufweisen, bevorzugt ein in Strahlausbreitungsrichtung längenvariable elongierte Fokuszone aufweisen.
Unter nicht-beugenden Strahlen und/oder Bessel-artigen Strahlen sind insbesondere Strahlen zu verstehen, bei welchen eine transversale Intensitätsverteilung propagationsinvariant ist. Insbesondere ist bei nicht-beugenden Strahlen und/oder Bessel-artigen Strahlen eine transversale Intensitätsverteilung längs einer longitudinalen Richtung und/oder Propagationsrichtung der Strahlen im Wesentlichen konstant.
Unter einer transversalen Intensitätsverteilung ist eine Intensitätsverteilung zu verstehen, welche in einer zu der longitudinalen Richtung und/oder Propagationsrichtung der Strahlen senkrecht orientierten Ebene liegt. Zudem wird unter der Fokuszone stets der Teil der Intensitätsverteilung des Laserstrahls verstanden, der größer als die Modifikationsschwelle des Materials ist. Das Wort Fokuszone verdeutlicht hierbei, dass dieser Teil der Intensitätsverteilung gezielt bereitgestellt wird und durch eine Fokussierung eine Intensitätsüberhöhung in Form der Intensitätsverteilung erreicht wird.
Hinsichtlich der Definition und Eigenschaften nicht-beugender Strahlen wird auf das Buch „Structured Light Fields: Applications in Optical Trapping, Manipulation and Organisation“, M. Wördemann, Springer Science & Business Media (2012), ISBN 978-3-642-29322-1 verwiesen. Hierauf wird ausdrücklich und vollinhaltlich Bezug genommen.
Nicht-beugende Laserstrahlen weisen demnach den Vorteil auf, dass sie eine in Strahlausbreitungsrichtung elongierte Fokuszone haben können, die deutlich größer als die transversalen Abmessungen der Fokuszone sind. Insbesondere kann dadurch ein in Strahlausbreitungsrichtung elongierter Materialabtrag erzeugt werden, um ein einfaches Trennen des Werkstücks zu gewährleisten.
Insbesondere lassen sich mittels nicht-beugender Strahlen elliptische nicht-beugende Strahlen erzeugen, die eine nicht-radialsymmetrische transversale Fokuszone aufweisen. Beispielsweise weisen elliptische quasi nicht-beugende Strahlen ein Hauptmaximum auf, welches mit dem Zentrum des Strahls zusammenfällt. Das Zentrum des Strahls ist hierbei gegeben durch den Ort, an dem sich die Hauptachsen der Ellipse schneiden. Insbesondere können sich elliptische quasi nichtbeugende Strahlen aus der Überlagerung mehrerer Intensitätsmaxima ergeben, wobei in diesem Fall lediglich die Einhüllende der beteiligten Intensitätsmaxima elliptisch ist. Insbesondere müssen die einzelnen Intensitätsmaxima kein elliptisches Intensitätsprofil aufweisen.
Der Durchmesser der transversalen Fokuszone kann kleiner als 5pm sein und/oder die Länge der longitudinalen Fokuszone kann größer als 50pm sein und/oder die Länge der longitudinalen Fokuszone kann kleiner als die 1 ,2-fache Materialdicke sein.
Durch den geringen Durchmesser kann erreicht werden, dass besonders saubere Trennflächen mit dem Trennschritt erzeugt werden können, da der Materialabtrag und somit die gezielte Materialschwächung besonders genau auf der Trennlinie orientiert werden können. Durch die große longitudinale Fokuszone wird insbesondere ein großer Materialtiefenabtrag erreicht, so dass das Material besonders entlang der Trennlinie geschwächt wird und die spätere Trennfläche besonders genau vorgegeben wird. Wenn die longitudinale Fokuszone hierbei größer als das 1 ,2-fache der Materialdicke ist, dann können zudem besonders einfach Einkerbungen in die Oberseite und die Unterseite des Werkstücks eingebracht werden.
Die in Strahlausbreitungsrichtung elongierte Fokuszone kann die Oberseite des Werkstücks durchdringen und/oder die Unterseite des Werkstücks durchdringen und/oder beide Seiten durchdringen.
Dadurch kann das Material gezielt entlang der Trennlinie geschwächt werden, so dass ein einfaches Trennen durch den Trennschritt realisiert werden kann.
Indem die elongierte Fokuszone lediglich die Oberseite des Werkstücks durchdringt, kann bevorzugt in der Oberseite eine Einkerbung erzeugt werden. Indem die elongierte Fokuszone lediglich die Unterseite des Werkstücks durchdringt, kann bevorzugt an der Unterseite eine Einkerbung erzeugt werden. Insbesondere kann durch eine elongierte Fokuszone auch eine Einkerbung an der Oberseite und der Unterseite erzeugt werden, wenn die Länge der elongierten Fokuszone länger als die Materialdicke ist.
Der nicht-beugende Strahl kann durch ein Axicon, ein diffraktives optisches Element oder eine reflektive oder refraktive optische Freiformfläche erzeugt werden.
Die Strahlformoptik kann beispielsweise als ein diffraktives optisches Element (DOE), eine Freiformoberfläche oder ein Axicon oder ein Microaxicon ausgebildet sein, oder eine Kombination mehrerer dieser Komponenten oder Funktionalitäten beinhalten. Wenn die Strahlformoptik aus dem Laserstrahl vor der Bearbeitungsoptik einen nicht-beugenden Laserstrahl formt, dann kann über die Fokussierung der Bearbeitungsoptik die Einbringtiefe der Fokuszone in das Material bestimmt werden. Die Strahlformungsoptik kann jedoch auch so ausgestaltet sein, dass der nicht-beugende Laserstrahl erst durch eine Abbildung mit der Bearbeitungsoptik erzeugt wird.
Ein diffraktives optisches Element ist dazu eingerichtet, den einfallenden Laserstrahl in zwei Raumdimensionen in einer oder mehreren Eigenschaften zu beeinflussen. Ein diffraktives optisches Element ist ein fixes Bauteil, welches zur Herstellung eines bestimmten nicht-beugenden Laserstrahls aus dem einfallenden Laserstrahl verwendet werden kann. Typischerweise ist ein diffraktives optisches Element ein speziell ausgeformtes Beugungsgitter, wobei durch die Beugung der einfallende Laserstrahl in die gewünschte Strahlform gebracht wird.
Ein Axicon ist ein konisch geschliffenes optisches Element, welches aus einem einfallenden Gauß’schen Laserstrahl beim Hindurchtreten einen nicht-beugenden Laserstrahl formt. Insbesondere weist das Axicon einen Konuswinkel a‘ auf, der gerechnet wird von der Strahleintrittsfläche zur Mantelfläche des Konus. Dadurch werden die Randstrahlen des Gauß'schen Laserstrahls zu einem anderen Fokuspunkt gebrochen, als Achs-nahe Strahlen. Dadurch ergibt sich insbesondere eine in Strahlausbreitungsrichtung elongierte Fokuszone.
Der nicht-beugende Strahl kann durch ein Teleskop in das Werkstück überführt werden.
Ein Teleskop ist hierbei ein optischer Aufbau oder eine Bearbeitungsoptik, die eine Abbildung des Laserstrahls ermöglicht, beziehungsweise zusammen mit der Strahlformungsoptik einen nichtbeugenden Strahl in oder auf dem Material zur Verfügung stellt. Insbesondere kann ein solches Teleskop eine vergrößernde und/oder eine verkleinernde Wirkung aufweisen.
Insbesondere kann ein Teil der optischen Funktionalität des Teleskops in die Strahlformoptik integriert sein. Beispielsweise kann das Axicon eine sphärisch geschliffene Rückseite aufweisen, so dass es die Strahlformungsfunktionalität mit einer Linsenwirkung vereint.
Eine Vergrößerung und oder eine Verkleinerung des Laserstrahls beziehungsweise dessen transversaler Intensitätsverteilung erlaubt es die Lasterstrahlintensität auf eine große oder kleine Fokuszone zu verteilen. Durch das Verteilen der Laserenergie auf eine große oder kleine Fläche wird die Intensität angepasst, so dass insbesondere durch die Vergrößerung und/oder Verkleinerung auch zwischen den Modifikationstypen I, II, und III gewählt werden kann.
Insbesondere können durch die Vergrößerung oder Verkleinerung der nicht-radialsymmetrischen transversale Intensitätsverteilung auch ein vergrößerter oder verkleinerter Materialabtrag realisiert werden. Zudem kann durch eine Vergrößerung oder eine Verkleinerung das optische System an die gegebenen Bearbeitungsbedingungen anpassbar, so dass die Vorrichtung flexibler eingesetzt werden kann.
Die Pulsdauer der ultrakurzen Laserpulse kann zwischen 100fs und 100ns, bevorzugt zwischen 100fs und 10ps lang sein und/oder die mittlere Laserleistung kann zwischen 1W und 1 kW, bevorzugt 50W betragen und/oder die Wellenlänge kann zwischen 300nm und 1500nm groß sein, bevorzugt 1030nm groß sein und/oder die Laserpulse können Einzellaserpulse sein oder Teil eines Laserbursts sein, wobei ein Laserburst zwischen 1 und 20, bevorzugt zwischen 1 und 4 Laserpulse umfasst und/oder die Repetitionsrate der Einzellaserpulse und/oder Laserbursts kann 100kHz betragen und/oder die Puls- oder Burstenergie kann zwischen 10pJ und 50mJ betragen.
Dadurch ist es möglich, für jedes Material die optimalen Bearbeitungsparameter einzustellen.
Das Werkstück und der Laserstrahl können relativ zueinander mit einer Vorschubgeschwindigkeit bewegt werden, wobei die Vorschubgeschwindigkeit bevorzugt zwischen 0,05m/s bis 5m/s beträgt.
Indem der Laserstrahl und das Werkstück relativ zueinander bewegt werden, kann das Material entlang der Trennlinie abgetragen werden.
Insbesondere kann ein solcher Vorschub mit einer Achsvorrichtung erreicht werden. Beispielsweise ist eine Achsvorrichtung ein XYZ-Tisch, der entlang aller Raumachse translatorisch verschiebbar ist. Es kann aber auch sein, dass die Achsvorrichtung auch um bestimmte Achsen gedreht werden kann, so dass besonders hochwertige runde und/oder geschwungene Trennlinien erzeugt werden können.
Die Laserpulse oder Laserbursts können in einem räumlich konstanten Abstand in das Material eingebracht werden.
Bei gekrümmten oder eckigen Vorschubtrajektorien kann es sinnvoll sein, die Vorschubgeschwindigkeit lokal zu reduzieren. Bei einer konstanten Repetitionsfrequenz des Lasers kann dies jedoch dazu führen, dass benachbarte Materialmodifikationen überlappen oder das Material ungewollt erhitzt und oder aufgeschmolzen wird. Aus diesem Grund kann eine Regelelektronik die Pulsabgabe in Abhängigkeit von der relativen Position von Laserstrahl und Werkstück regeln. Beispielsweise kann die Vorschubvorrichtung über einen ortsauflösenden Encoder verfügen, der die Position der Vorschubvorrichtung und des Laserstrahls vermisst. Aufgrund der Ortsinformation kann über ein entsprechendes Auslösesystem der Regelelektronik die Pulsabgabe eines Laserpulses beim Ultrakurzpulslaser ausgelöst werden.
Zur Realisierung der Pulsauslösung können insbesondere auch Computersysteme eigesetzt werden. Beispielsweise können für die jeweilige Trennlinie vor dem Bearbeiten des Materials die Orte der Laserpulsabgabe festgelegt werden, so dass eine optimale Verteilung der Laserpulse entlang der Trennlinie gewährleistet ist.
Dadurch wird erreicht, dass der Abstand der Materialmodifikationen stets gleich groß ist, auch wenn die Vorschubgeschwindigkeit variiert. Insbesondere wird dadurch auch erreicht, dass eine gleichmäßige Trennfläche erzeugt werden kann und die Trennfläche eine hohe Oberflächenqualität aufweist.
Kurze Beschreibung der Figuren
Bevorzugte weitere Ausführungsformen der Erfindung werden durch die nachfolgende Beschreibung der Figuren näher erläutert. Dabei zeigen:
Figur 1A, B eine schematische Darstellung des Verfahren;
Figur 2A, B, C eine schematische Darstellung eines Trennschrittes;
Figur 3A, B, C eine weitere schematische Darstellung des Verfahrens;
Figur 4A, B eine Mikroskop-Aufnahme eines eingekerbten Materials;
Figur 5 eine weitere Mikroskop-Aufnahme eines eingekerbten Materials;
Figur 6 eine Mikroskop-Aufnahme eines mit dem Verfahren getrennten Schichtsystems;
Figur 7A, B eine schematische Darstellung eines nichtbeugenden Strahls;
Figur 8 eine schematische Darstellung der Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens; und
Figur 9A, B eine weitere schematische Darstellung der Vorrichtung. Detaillierte Beschreibung bevorzugter Ausführunqsbeispiele
Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele anhand der Figuren beschrieben. Dabei werden gleiche, ähnliche oder gleichwirkende Elemente in den unterschiedlichen Figuren mit identischen Bezugszeichen versehen, und auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente wird teilweise verzichtet, um Redundanzen zu vermeiden.
In Figur 1 A ist schematisch ein Werkstück 1 gezeigt, dessen Material einen hohen Brechungsindex NM aufweist. Auf das Werkstück 1 wird ein Laserstrahl 2 gebracht, der hierbei so fokussiert ist, dass die Teillaserstrahlen 20 des Laserstrahls 2 unter einem Einfallswinkel a auf die Oberseite 10 des Werkstücks 1 fallen. Hierbei fällt der Laserstrahl 2 beispielsweise aus der Luft mit einem Brechungsindex von NL = 1 auf die Oberfläche 10 des Werkstücks 1.
Das Werkstück 1 ist insbesondere transparent für die Wellenlänge des Laserstrahl 2. Somit wird der Laserstrahl 2, beziehungsweise dessen Teillaserstrahlen 20, gemäß den Fresnel-Formeln in Abhängigkeit von den Brechungsindizes NM, NL sowie vom Einfallswinkel a gebrochen.
Beispielsweise ist das Material des Werkstücks 1 Siliziumcarbid mit einem Brechungsindex von NM=2,5. Insbesondere ist dann die Brechungsindexdifferenz zwischen dem Material des Werkstücks 1 und dem umgebenden Medium größer als 1 ,5, so dass der Brechungseffekt besonders groß ist. Das Material des Werkstücks 1 kann eine Materialdicke D zwischen D=100|jm und D=2000|jm, etwa D=700|jm aufweisen.
In dem Material des Werkstücks 1 bildet sich beispielsweise aufgrund der konisch zulaufenden Teillaserstrahlen 20 ein nicht-beugender Laserstrahl 2 aus, der eine in Strahlausbreitungsrichtung elongierte Fokuszone 22 aufweist. Die elongierte Fokuszone 22 durchdringt hierbei die Oberseite 10 als auch die Unterseite 12 des Materials des Werkstücks 1. In der elongierten Fokuszone 22 wir durch nichtlineare Absorptionseffekte das Material des Werkstücks 1 verdampft, so dass ein Materialabtrag an der Oberseite 10 und der Unterseite 12 entsteht.
Zudem ist es möglich, dass es aufgrund der nichtlinearen Absorptionseffekte zur einer Oberflächenmodifikation, beispielsweise zu einer Verformung oder zu einem Materialabtrag, an der Oberseite 10 kommt, so dass zumindest im oberflächennahen Bereich kein idealer nicht-beugender Strahl 2 vorliegt. Jedoch kann sich der nicht-beugende Laserstrahl 2 nach Durchdringen des oberflächennahen Bereichs dann beispielsweise aufgrund von Selbstheilungseffekten bilden. In der Beschreibung wird der Laserstrahl 2 dennoch als nicht-beugender Strahl 2 beschrieben, wobei solche Oberflächeneffekte mitgedacht werden.
In Figur 1 B ist gezeigt, dass das Material entlang der Trennlinie 3 abgetragen wird. Hierfür können das Werkstück 1 und der Laserstrahl 20 mit einem Vorschub V zwischen V=0, 05m/s und V=5m/s relativ zueinander bewegt werden. Indem das Material des Werkstücks 1 gezielt entlang der Trennlinie 3 geschwächt wird, bildet sich entlang der Trennlinie 3 eine Sollbruchstelle aus, entlang derer das Werkstück 1 mit einem anschließenden Trennschritt getrennt werden kann.
Insbesondere kann die Pulsdauer der ultrakurzen Laserpulse zwischen 100fs und 100ns, bevorzugt zwischen 100fs und 10ps lang sein und/oder die mittlere Laserleistung zwischen 1W und 1 kW, bevorzugt 50W betragen und/oder die Wellenlänge kann zwischen 300nm und 1500nm groß sein, bevorzugt 1030nm betragen und/oder die Laserpulse können Einzellaserpulse sein oder Teil eines Laserbursts sein, wobei ein Laserburst zwischen 1 und 20, bevorzugt zwischen 1 und 4 Laserpulse umfasst und/oder die Repetitionsrate der Einzellaserpulse und/oder Laserbursts 100kHz kann betragen und/oder die Puls- oder Burstenergie kann zwischen 10pJ und 5mJ betragen.
Aufgrund der Repetitionsrate R von beispielsweise R=100kHz lässt sich zusammen mit der Vorschubgeschwindigkeit V der Abstand der Auftrefforte der Laserpulse auf 0,5pm bis 50pm abschätzen.
Der Laserstrahl 20 kann hierbei eine Fokuszone 22 aufweisen, dessen Durchmesser senkrecht zur Strahlausbreitungsrichtung kleiner als 5pm ist. Dadurch kann der Materialabtrag durch den Laserstrahl 20 genau auf der Trennlinie 3 orientiert werden. Zudem einen können die verschiedenen Laserpulse übereinanderliegen beziehungsweise räumlich überlappen, so dass es zu einer Wärmeakkumulation in dem Material des Werkstücks 1 kommt, wodurch das Material des Werkstücks 1 geschwächt wird. Zum anderen ist es aber auch möglich, dass die Laserpulse so weit voneinander separiert sind, so dass das Material des Werkstücks 1 entlang der Trennlinie 3 lediglich an der Oberfläche perforiert wird.
In Figur 1 A ist ebenfalls gezeigt, dass die Länge der in Strahlausbreitungsrichtung elongierten Fokuszone 22 des Laserstrahls 20 größer als die Materialdicke D ist. Insbesondere ist die eingezeichnete Fokuszone 22 des Laserstrahls 800pm lang, so dass sie größer als 50pm ist, aber auch kleiner als das 1 ,2fache der Materialdicke D ist. Dadurch wird erreicht, dass der Laserstrahl 20 in Verbindung mit dem Vorschub V Einkerbungen sowohl an der Oberseite als auch der Unterseite des Materials des Werkstücks 1 erzeugen kann. Insbesondere ist dadurch also sichergestellt, dass die elongierte Fokuszone 22 die Oberseite 10 und die Unterseite 12 durchdringt.
In Figur 2 ist ein möglicher Trennschritt gezeigt, der das Aufbringen einer mechanischen Belastung auf das Material des Werkstücks 1 beinhaltet. In Figur 2A ist insbesondere gezeigt, dass die Einkerbungen 4 durch den nicht-beugenden Laserstrahl 20 der Figur 1A sowohl auf der Oberseite 10, als auch der Unterseite 12 eingebracht wurden.
Als mechanische Kraft kann beispielsweise eine Biegespannung auf die zu separierenden Teile 100, 102 des Werkstücks 1 gebracht werden. Eine Biegespannung kann bewirken, dass eine Kompression des Materials des Werkstücks 1 an der Oberseite 10 hin zur Einkerbung 4 stattfindet, während das Material des Werkstücks 1 an der Unterseite 12 von der Einkerbung weggedehnt wird. Dadurch entsteht ein Spannungsgradient der von der Unterseite 12 zur Oberseite 10 gerichtet ist. Sobald die Materialspannungen entlang des Spannungsgradienten größer als die Bindungskräfte des Materials des Werkstücks 1 sind, relaxiert das Material des Werkstücks 1 unter Ausbildung eines Risses, welcher beispielsweise von der Einkerbung 4 in der Oberseite 12 zur Einkerbung 4 in der Unterseite 12 des Materials des Werkstücks 1 verläuft. Dieser Zustand des Materials des Werkstücks 1 ist hierbei in Figur 2B gezeigt. Figur 2C zeigt den anschließenden Zustand in dem die Teile 100, 102 des Werkstücks vereinzelt und separiert vorliegen. Das Werkstück 1 wurde demnach entlang der Trennlinie 3 getrennt.
Ein solcher Trennschritt kann insbesondere auch durch das Aufbringen eines thermischen Gradienten, beispielsweise durch Bestrahlung der Einkerbungen 4 mit einem CO2-Dauerstrichlaser realisiert werden. Alternativ ist es auch möglich das Material des Werkstücks 1 in einem chemischen Bad entlang der Einkerbungen 4 zu Ätzen, wobei die gezielte Materialschwächung das Material des Werkstücks 1 selektiv ätzbar macht. Eine weitere Möglichkeit ist auch, dass durch die gezielte Materialschwächung mit Typ III Modifikationen die Materialspannung die Bindungskräfte übersteigen, so dass es zu einem Selbsttrennungsprozesses Werkstücks 1 kommt. In jedem Fall gibt jedoch die Materialschwächung entlang der Trennlinie 3 die Richtung des Trennprozesses vor.
In Figur 3A ist das Verfahren gezeigt, bei dem die Fokuszone 22 des Laserstrahls 20 kürzer als die Materialdicke D ist und lediglich in der Oberseite 10 des Materials des Werkstücks 1 eine Einkerbung 4 erzeugt. Jedoch ist auch die Einkerbung 4 in der Oberseite 10 des Werkstücks ausreichend, um eine gezielte Materialschwächung herbeizuführen, so dass das Werkstück 1 entlang der Trennlinie 3 mit einem Trennschritt getrennt werden kann. Dies ist exemplarisch in den Figuren 3B, C gezeigt, wo die Teile 100, 102 des Werkstücks 1 durch einen Trennschritt separiert werden.
In Figur 4A ist eine Mikroskop-Aufnahme der Oberseite 10 eines Werkstückes 1 gezeigt, welche mit einem nicht-beugenden Laserstrahl 20 beaufschlagt wurde. In Figur 4B ist das dazugehörige Höhenprofil entlang der y-Richtung gezeigt. Es ist deutlich zu sehen, dass die Einkerbung 4 aus einem lokalisierten Materialtiefenabtrag 40 und einem oberflächigen Materialflächenabtrag 42 zusammengesetzt ist. Der oberflächige Materialabtrag 42 kann hierbei Teil der oben angesprochenen Oberflächenmodifikation sein. Die Tiefe des jeweiligen Abtrags wird hierbei gerechnet von der ursprünglichen Oberfläche 10 des Werkstücks 1 . Somit ergibt sich im vorliegenden Fall ein Materialtiefenabtrag 40 von 2,5pm während der Materialflächenabtrag 42 eine Abtragstiefe von 1 ,5pm aufweist. Zudem weist der Materialflächenabtrag 42 einen Durchmesser beziehungsweise Querschnitt von 80pm auf, während der Materialtiefenabtrag im Querschnitt lediglich 20pm misst.
Der Materialtiefenabtrag 40 und der Materialflächenabtrag 42 kommen zustande, wenn der Laserstrahl 20 auf die Oberseite 10 des Materials des Werkstücks 1 trifft. Dann wird zunächst über der gesamten Breite des Laserstrahl 20 ein Materialflächenabtrag 42 realisiert. Der Materialflächenabtrag 42 und die am Rande des Abtrags entstehenden Kanten wirken jedoch - auch aufgrund des großen Brechungsindex des Materials - als Abschirmung. Dadurch wird die Ausbildung des nicht-beugenden Laserstrahls auf tieferliegende Materialschichten verlagert, so dass es erst dort zur Ausprägung der elongierten Fokuszone 22 und somit zum Materialtiefenabtrag 40 kommt.
Die Ausprägung der Einkerbung 4 kann zudem auch die Intensitätsverteilung des Laserstrahls 20 beziehungsweise die Form der Fokuszone 22 wiederspiegeln. Indem die Ausbildung einer Einkerbung 4 auf nichtlinearen Absorptionseffekten beruht, wie oben beschrieben, kann der zentrale Laserstrahlteil beispielsweise besonders effektiv Einkerbungen 4 ausprägen, während randnahe Teillaserstrahlen dies nicht können.
Des Weiteren ist in den Figuren 4A, B gezeigt, dass die Einkerbung auf der Materialoberseite 10 durchgängig ist. Demensprechend war im vorliegenden Fall die Vorschubgeschwindigkeit beziehungsweise die Repetitionsrate des Lasers so groß, dass benachbart eingebrachte Laserpulse überlappen und somit eine durchgängige Sollbruchstelle auf der Oberseite 10 des Werkstücks 1 erzeugen. Insbesondere konnte die Einkerbung 4 demnach auch in einem einzigen Verfahrensschritt erzeugt werden. In Figur 5 ist die Perforation eines Materials eines Werkstücks 1 entlang einer Trennlinie 3 gezeigt. Die Laserpulse wurden hierbei mit einem Abstand von 50pm in das Material des Werkstücks eingebracht. Der Abstand der Laserpulse kann sich hierbei insbesondere aus der Repetitionsfrequenz R des Lasers und der Vorschubgeschwindigkeit V ergeben. Der oberflächige Materialabtrag trägt hierbei die Form von konzentrischen Beugungsringen, wobei dich die Stärke des Materialabtrags hin zur Mitte verstärkt. In diesem Bereich geht der Materialflächenabtrag 42 in den lokalisierten Materialtiefenabtrag 40 über.
Figur 6 zeigt, dass das Werkstück 1 auch ein Schichtsystem aus verschiedenen Materialien 1A-1 D umfassen kann. Insbesondere kann durch die Verwendung eines nicht-beugenden Laserstrahls 20, dessen Fokuszone 22 länger als die gesamte Materialdicke D, also die Summe aller Materialdicken des Werkstücks 1 ist, auch im Übergangsbereich zwischen den Schichten 1A-1 D die Abtragsschwelle erreicht werden. Die Abtragsschwelle ist hierbei die Intensitätsschwelle ab der das Material des Werkstücks 1 abgetragen wird und kann aufgrund der chemischen Grenzflächenbedingungen heraufgesetzt oder zumindest verändert sein. Insbesondere kann hierbei jede Materialschicht einen Brechungsindex zwischen 2,0 und 3,5 aufweisen.
In Figur 7A ist die transversale Intensitätsverteilung beziehungsweise die Fokuszone 22 eines nichtbeugenden Laserstrahls 20 gezeigt. Der nicht-beugende Laserstrahl 20 ist ein sogenannter Bessel- Gauß-Strahl, wobei die transversale Intensitätsverteilung in der x-y-Ebene radialsymmetrisch ist, sodass die Intensität des nicht-beugenden Laserstrahls 20 nur vom radialen Abstand zur optischen Achse abhängt. Insbesondere ist der Durchmesser der transversalen Intensitätsverteilung kleiner als 5pm. In Figur 7B ist der longitudinale Strahlquerschnitt, also die longitudinale Intensitätsverteilung, gezeigt. Die longitudinale Intensitätsverteilung weist einen elongierten Bereich mit hoher Intensität auf, der etwa 3mm groß ist. Damit ist die longitudinale Ausdehnung der Fokuszone 22 deutlich größer als die transversale Ausdehnung.
In Figur 8 ist eine Ausführungsform der Vorrichtung 5 zur Durchführung des Verfahrens gezeigt. Hierbei werden die Laserpulse vom Ultrakurzpulslasers 50 bereitgestellt und durch eine Strahlformungsoptik 52 gelenkt. Von der Strahlformungsoptik 52 wird der Laserstrahl 20 beispielsweise durch ein Teleskopsystem 54 oder eine andere Art von Bearbeitungsoptik auf das Material 1 gelenkt.
Die Strahlformungsoptik 52 ist im gezeigten Beispiel ein Axicon, um den einfallenden Laserstrahl 20 zu einem nicht-beugenden Laserstrahl 20 zu formen. Das Axicon kann aber auch durch andere Elemente ersetzt werden, um einen nicht-beugenden Laserstrahl zu erzeugen. Das Axicon erzeugt aus dem vorzugsweise kollimierten Eingangsstrahl 20, einen konisch zulaufenden Laserstrahl 20. Die Strahlformungsoptik 52 kann dem einfallenden Laserstrahl 20 hierbei auch eine nichtradialsymmetrische Intensitätsverteilung beziehungsweise Fokuszone 22 aufprägen. Der Laserstrahl 20 kann schließlich über eine Teleskopoptik 54, welche hier aus zwei Linsen 540, 542 besteht, in das Material 1 abgebildet werden, wobei die Abbildung eine vergrößernde oder eine verkleinernde Abbildung sein kann. Es ist aber auch möglich, dass Teile der Teleskopoptik 54, insbesondere die erste Linse 540 in die Strahlformoptik 52 integriert ist.
In Figur 9A ist eine Vorschubvorrichtung 6, die dazu eingerichtet ist die Bearbeitungsoptik 54 und das Material 1 entlang dreier Raumachsen XYZ translatorisch zu bewegen. Der Laserstrahl 20 des Ultrakurzpulslasers 50 wird durch eine Bearbeitungsoptik 54 auf das Material 1 gelenkt. Das Material 1 ist hierbei auf einer Auflagefläche der Vorschubvorrichtung 6 angeordnet, wobei die Auflagefläche die Laserenergie, die das Material nicht absorbiert, bevorzugt weder reflektiert, noch absorbiert noch stark zurück in das Material 1 streut.
Insbesondere kann der Laserstrahl 20 durch eine Strahlführungsvorrichtung 56 in die Bearbeitungsoptik 54 eingekoppelt werden. Hierbei kann die Strahlführungsvorrichtung 56 eine Freiraumstrecke mit einem Linsen- und Spiegelsystem sein, wie in Fig. 9A gezeigt. Die Strahlführungsvorrichtung 56 kann aber auch eine Hohlkernfaser mit Einkoppel- und Auskoppeloptik sein, wie in Figur 9B gezeigt.
Im vorliegenden Beispiel in Fig. 9A wird der Laserstrahl 20 durch eine Spiegelkonstruktion in Richtung des Materials 1 gelenkt und von der Bearbeitungsoptik 54 in das Material 1 eingebracht. Im Material 1 verursacht der Laserstrahl 20 einen Materialabtrag. Die Bearbeitungsoptik 54 kann mit der Vorschubvorrichtung 6 relativ zum Material bewegt und eingestellt werden, sodass beispielsweise eine Vorzugsrichtung beziehungsweise eine Symmetrieachse der transversalen Intensitätsverteilung des Laserstrahls 20 an die Vorschubtrajektorie und somit die Trennlinie 4 angepasst werden kann.
Die Vorschubvorrichtung 6 kann hierbei das Material 1 unter dem Laserstrahl 20 mit einem Vorschub V bewegen, so dass der Laserstrahl 20 das Werkstück 1 entlang der gewünschten Trennlinie 3 einkerbt. Insbesondere umfasst in der gezeigten Figur 9A die Vorschubvorrichtung 6 einen erstes Achssystem 60 aufweisen, mit dem der das Material 1 entlang der XYZ Achsen bewegen und gegebenenfalls rotiert werden kann. Insbesondere kann die Vorschubvorrichtung 6 auch eine Werkstückhalterung 62 aufweisen, die dazu eingerichtet ist das Material 1 zu haltern. Die Vorschubvorrichtung 6 kann insbesondere auch mit einer Regelelektronik 64 verbunden sein, wobei die Regelelektronik 64 die Nutzerbefehle eines Benutzers der Vorrichtung in Steuerbefehle für die Vorschubvorrichtung 6 umsetzt. Insbesondere können vordefinierte Schnittmuster in einem Speicher der Regelelektronik 64 gespeichert sein und durch die Regelelektronik 64 die Prozesse automatisch gesteuert werden.
Die Regelelektronik 64 kann insbesondere auch mit dem Ultrakurzpulslaser 50 verbunden sein. Die Regelelektronik 64 kann hierbei die Ausgabe eines Laserpulses oder Laserpulszuges anfordern oder auslösen. Die Regelelektronik 64 kann auch mit anderen genannten Komponenten verbunden sein und so die Materialbearbeitung koordinieren.
Insbesondere kann so eine positionsgesteuerte Pulsauslösung realisiert werden, wobei beispielsweise ein Achsencoder 600 der Vorschubvorrichtung 6 ausgelesen wird und das Achsencoder-Signal von der Regelelektronik 64 als Ortsangabe interpretiert werden kann. Somit ist es möglich, dass die Regelelektronik 64 automatisch die Abgabe eines Laserpulses oder Laserpulszuges auslöst, wenn beispielsweise eine interne Addiereinheit, die die zurückgelegte Wegstrecke addiert, einen Wert erreicht und sich nach Erreichen auf 0 zurücksetzt. So kann beispielsweise in regelmäßigen Abständen automatisch ein Laserpuls oder Laserpulszug in das Material 1 abgegeben werden.
Indem in der Regelelektronik 64 auch die Vorschubgeschwindigkeit V und die Vorschubrichtung und somit die Trennlinie 3 verarbeitet werden können, kann eine automatisierte Abgabe der Laserpulse oder Laserpulszüge erfolgen.
Die Regelelektronik 64 kann auch aufgrund der gemessenen Geschwindigkeit und der vom Laser 2 zur Verfügung gestellten Grundfrequenz einen Abstand oder Ort berechnen, an dem eine Abgabe eines Laserpulszuges oder Laserpulses erfolgen soll. Dadurch kann insbesondere erreicht werden, dass die Materialmodifikationen 5 im Material 1 nicht überlappen beziehungsweise die Laserenergie gleichmäßig entlang der Trennlinie 3 abgegeben wird.
Indem die Abgabe der Laserpulse oder der Pulszüge positionsgesteuert erfolgt, entfällt eine aufwändige Programmierung des Trennprozesses. Zudem können frei wählbare Prozessgeschwindigkeiten einfach umgesetzt werden. Soweit anwendbar, können alle einzelnen Merkmale, die in den Ausführungsbeispielen dargestellt sind, miteinander kombiniert und/oder ausgetauscht werden, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen.
Figure imgf000023_0001
Werkstück
10 Oberseite
12 Unterseite
2 Laserstrahl
20 Teillaserstrahlen
3 Trennlinie
4 Einkerbung
40 Materialtiefenabtrag
42 Materialflächenabtrag
5 Vorrichtung
50 Ultrakurzpulslaser
52 Strahlformungsoptik
54 Teleskopsystem
56 Strahlführungsoptik
6 Vorschubvorrichtung
60 Achssystem
62 Werkstückhalterung
64 Regelelektronik

Claims

22 Ansprüche
1 . Verfahren zum Trennen eines Werkstücks (1), wobei mittels eines ultrakurze Laserpulse eines Ultrakurzpulslasers (50) umfassenden Laserstrahls (20) Material des Werkstücks (1) entlang einer Trennlinie (3) abgetragen wird, wobei das Material des Werkstücks (1) transparent für die Wellenlänge des Laserstrahls (20) ist und einen Brechungsindex zwischen 2,0 und 3,5, bevorzugt mehr zwischen 2,5 und 3,5, aufweist, und das Werkstück (1) entlang einer durch den Abtrag des Materials entstehenden Einkerbung (4) in einem Trennschritt getrennt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Trennschritt eine mechanische Trennung und/oder einen Ätzvorgang und/oder eine thermische Beaufschlagung und/oder einen Selbsttrennungsschritt umfasst.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer einzigen Überfahrt entlang der Trennlinie (3) durch den Abtrag des Materials des Werkstücks (1) eine Einkerbung (4) an der Oberseite (10) und/oder der Unterseite (12) des Werkstücks (1) ausgebildet wird.
4. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Abtrag des Materials des Werkstücks (1) zusammengesetzt ist aus einem oberflächigen Materialflächenabtrag (42) und einem lokalisierten Materialtiefenabtrag (40), wobei der lokalisierte Materialtiefenabtrag (40) eine Breite von mehr als 10pm senkrecht zur Trennlinie (3) aufweist und eine Tiefe von mehr als 1 pm aufweist.
5. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Brechungsindexdifferenz zwischen dem Umgebungsmedium und dem Material des Werkstücks (1) größer als 1 ,5 ist.
6. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Material des Werkstücks (1) Silizium enthält oder Silizium ist, oder Siliziumcarbid SiC ist oder Siliziumcarbid enthält.
7. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkstück (1) eine Dicke (D) zwischen 100pm und 2000|jm, bevorzugt 700|jm aufweist.
8. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Laserstrahl (20) ein nicht-beugender Laserstrahl ist und eine in Strahlausbreitungsrichtung elongierte Fokuszone (22) aufweist, bevorzugt ein in Strahlausbreitungsrichtung längenvariable elongierte Fokuszone (22) aufweist.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass
- der Durchmesser der transversalen Fokuszone (22) kleiner als 5pm ist und/oder
- die Länge der longitudinalen Fokuszone (22) größer als 50pm ist und/oder
- die Länge der longitudinalen Fokuszone (22) kleiner als die 1 ,2-fache Materialdicke (D) ist.
10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die in Strahlausbreitungsrichtung elongierte Fokuszone (22) die Oberseite (10) des Werkstücks (1) durchdringt und/oder die Unterseite (12) durchdringt und/oder Seiten (10, 12) durchdringt.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der nichtbeugende Laserstrahl durch ein Axicon, ein diffraktives optisches Element oder eine reflektive oder refraktive optische Freiformfläche erzeugt wird.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass der nichtbeugende Laserstrahl durch ein Teleskop (54) in das Werkstück (1) überführt wird.
13. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
- die Pulsdauer der ultrakurzen Laserpulse zwischen 100fs und 100ns, bevorzugt zwischen 100fs und 10ps lang ist und/oder
- die mittlere Laserleistung zwischen 1 W und 1 kW, bevorzugt 50W beträgt
- die Wellenlänge zwischen 300nm und 1500nm groß ist, bevorzugt 1030nm beträgt und/oder
- die Laserpulse Einzellaserpulse sind oder Teil eines Laserbursts sind, wobei ein Laserburst zwischen 1 und 20, bevorzugt zwischen 1 und 4 Laserpulse umfasst und/oder
- die Repetitionsrate der Einzellaserpulse und/oder Laserbursts 100kHz beträgt und/oder
- die Puls- oder Burstenergie zwischen 10pJ und 50mJ beträgt.
14. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkstück (1) und der Laserstrahl (20) relativ zueinander mit einer Vorschubgeschwindigkeit (V) bewegt werden, wobei die Vorschubgeschwindigkeit (V) bevorzugt zwischen 0,05m/s bis 5m/s beträgt. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Laserpulse oder Laserbursts in einem räumlich konstanten Abstand in das Material des Werkstücks (1) eingebracht werden.
PCT/EP2021/084593 2020-12-22 2021-12-07 Verfahren zum trennen eines werkstücks WO2022135912A1 (de)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202180086007.8A CN116723909A (zh) 2020-12-22 2021-12-07 用于分割工件的方法
KR1020237023613A KR20230117226A (ko) 2020-12-22 2021-12-07 공작물을 분리하기 위한 방법
EP21836382.8A EP4267338A1 (de) 2020-12-22 2021-12-07 Verfahren zum trennen eines werkstücks
US18/338,357 US20230373034A1 (en) 2020-12-22 2023-06-21 Method for separating a workpiece

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102020134751.0 2020-12-22
DE102020134751.0A DE102020134751A1 (de) 2020-12-22 2020-12-22 Verfahren zum Trennen eines Werkstücks

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
US18/338,357 Continuation US20230373034A1 (en) 2020-12-22 2023-06-21 Method for separating a workpiece

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2022135912A1 true WO2022135912A1 (de) 2022-06-30

Family

ID=79259354

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2021/084593 WO2022135912A1 (de) 2020-12-22 2021-12-07 Verfahren zum trennen eines werkstücks

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20230373034A1 (de)
EP (1) EP4267338A1 (de)
KR (1) KR20230117226A (de)
CN (1) CN116723909A (de)
DE (1) DE102020134751A1 (de)
WO (1) WO2022135912A1 (de)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016193786A1 (en) * 2015-06-01 2016-12-08 Evana Technologies, Uab Method of laser scribing of semiconductor workpiece using divided laser beams
FR3054151A1 (fr) * 2016-07-25 2018-01-26 Amplitude Systemes Procede et appareil pour la decoupe de materiaux par multi-faisceaux laser femtoseconde
DE102018213201A1 (de) * 2017-08-09 2019-02-14 Disco Corporation Teilungsverfahren für ein werkstück

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU2011279374A1 (en) 2010-07-12 2013-02-07 Filaser Usa Llc Method of material processing by laser filamentation
CN107073642B (zh) 2014-07-14 2020-07-28 康宁股份有限公司 使用长度和直径可调的激光束焦线来加工透明材料的系统和方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016193786A1 (en) * 2015-06-01 2016-12-08 Evana Technologies, Uab Method of laser scribing of semiconductor workpiece using divided laser beams
FR3054151A1 (fr) * 2016-07-25 2018-01-26 Amplitude Systemes Procede et appareil pour la decoupe de materiaux par multi-faisceaux laser femtoseconde
DE102018213201A1 (de) * 2017-08-09 2019-02-14 Disco Corporation Teilungsverfahren für ein werkstück

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
K. ITOH ET AL.: "Ultrafast Processes for Bulk Modification of Transparent Materials", MRS BULLETIN, vol. 31, 2006, pages 620
KRISHNAN VENKATAKRISHNAN ET AL: "A high-repetition-rate femtosecond laser for thin silicon wafer dicing", JOURNAL OF MICROMECHANICS AND MICROENGINEERING, INSTITUTE OF PHYSICS PUBLISHING, BRISTOL, GB, vol. 18, no. 7, 1 July 2008 (2008-07-01), pages 75032, XP020136934, ISSN: 0960-1317 *
M. WÖRDEMANN: "Structured Light Fields: Applications in Optical Trapping, Manipulation and Organisation", 2012, SPRINGER SCIENCE & BUSINESS MEDIA

Also Published As

Publication number Publication date
CN116723909A (zh) 2023-09-08
EP4267338A1 (de) 2023-11-01
KR20230117226A (ko) 2023-08-07
US20230373034A1 (en) 2023-11-23
DE102020134751A1 (de) 2022-06-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3221727B1 (de) System zur asymmetrischen optischen strahlformung
EP2781296B1 (de) Vorrichtung und verfahren zum ausschneiden von konturen aus flächigen substraten mittels laser
EP3752314A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum einfügen einer trennlinie in ein transparentes sprödbrüchiges material, sowie verfahrensgemäss herstellbares, mit einer trennlinie versehenes element
EP4259372A1 (de) Hochenergieglasschneiden
DE102016213802A1 (de) Trennen mit Laserstrahlung
EP4267338A1 (de) Verfahren zum trennen eines werkstücks
EP3875436B1 (de) Verfahren zum vorbereiten und/oder durchführen des trennens eines substratelements und substratteilelement
DE102021123801A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Laserbearbeitung eines Werkstücks
EP3854515A1 (de) Verfahren zur bearbeitung sprödharter materialien
WO2022128241A1 (de) Vorrichtung und verfahren zum trennen eines materials
EP4263113A1 (de) Vorrichtung und verfahren zum trennen eines materials
WO2022128242A1 (de) Vorrichtung und verfahren zum trennen und abfasen eines materials
WO2022053274A1 (de) Verfahren zum trennen eines transparenten materials
WO2022238215A1 (de) Vorrichtung und verfahren zur bestimmung der strahlgüte
DE102022115711A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Bearbeiten von Werkstücken
DE102021131812A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zum Trennen eines transparenten Werkstücks
DE102021120509A1 (de) Vorrichtung zum Bearbeiten eines Materials
DE102021123962A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Laserbearbeitung eines Werkstücks
DE102021120286A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Laserbearbeitung eines Werkstücks
WO2022053275A1 (de) Verfahren zum trennen von dünnstglas
DE102020132688A1 (de) System zum Bearbeiten eines Materials mittels ultrakurzer Laserpulse
DE102021109579A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum ausbilden von modifikationen mit einem laserstrahl in einem material mit einer gekrümmten oberfläche
WO2022018006A1 (de) Vorrichtung und verfahren zum härten eines transparenten materials
DE102021118593A1 (de) Verfahren zum Fügen mindestens zweier Fügepartner
DE102021203609A1 (de) Verfahren zur Behandlung wenigstens einer Schicht oder eines Bereichs eines Bauteils und Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 21836382

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 202180086007.8

Country of ref document: CN

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 20237023613

Country of ref document: KR

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2021836382

Country of ref document: EP

Effective date: 20230724