用于准备和/或执行基板元件的分离的方法以及基板子元件与流程

技术特征：
1.一种用于准备和/或执行沿着分离面将基板元件(101)分离成至少两个基板子元件的方法，所述方法包括下述步骤：提供所述基板元件(101)，所述基板元件(101)包括至少一个基板主体(103)，所述基板主体(103)包括至少一种基板材料；以此方式将至少一个线状焦点(107)控制在所述基板主体(103)内，使得所述基板主体(103)的基板材料至少以分段的方式沿着所述分离面至少局部地被去除和/或被移位，其中所述线状焦点(107)表示为至少一条光束的至少一个焦点，其中所述光束以不对称的光束供给的光束形式至少形成在所述线状焦点的区域中。2.根据权利要求1所述的方法，其中利用所述不对称的光束供给，(i)不对称地供给能量，并且优选地设计能量使得：在先前未被改性的基板材料的区域中，即，优选在背离上一个空腔的侧面上，能量分布的区域质心位于至少一个与发生光束传播的平面垂直的平面中；(ii)所述光束的部分光束(109)仅从半空间的一半或其一部分入射；(iii)所述光束的极角p为0
°
<p<90
°
，和/或所述光束的部分光束在小于180
°
的方位角范围内、优选在85
°
到100
°
之间的方位角范围内、特别是在90
°
到95
°
之间的方位角范围内；(iv)所述光束的部分光束(109)仅从被选择的方向入射，使得所述光束的部分光束(109)不会传播穿过所述基板主体(103)的基板材料已经被去除和/或被移位和/或基板材料已经被压缩的区域；(v)所述光束具有至少一个与发生光束传播的平面平行的镜面；(vi)术语“不对称的”应当被理解为“非旋转对称的”，也就是说，特别是不排除其他对称方式；和/或(vii)在与所述基板元件的至少一个表面平行的每个平面中和/或在与所述光束的光轴垂直的每个平面中，所述光束的部分光束(109)仅从一个象限或仅从两个象限入射。3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述光束包括至少一个激光束，至少在所述线状焦点的区域内所述光束被形成为艾里光束或形成为贝塞尔光束，和/或激光能量沿着所述线状焦点(107)的焦线聚焦。4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中控制所述线状焦点(107)包括：在所述基板材料的不同局部区域中相继形成所述线状焦点(107)，因此这些局部区域的各个局部区域中的基板材料被分别去除和/或移位，特别是所述基板材料被压缩到围绕各个局部区域的所述基板主体的一部分中；其中优选地各个局部区域、特别是在所述基板元件(101)的至少一个第一特定横截面中沿着直线路径延伸，所述第一特定横截面优选是垂直于所述分离面延伸、垂直于所述光束的光轴延伸和/或平行于所述基板元件(101)的至少一个第一表面延伸的平面，优选地，其中所述线状焦点和/或所述局部区域被选择为使得：所述第一特定横截面中的局部区域的最大延展尺寸在0.2μm到200μm之间、优选地在0.2μm到100μm之间、更优选地在0.2μm到50μm之间、甚至更优选地在0.3μm到20μm之间、甚至更优选地在0.3μm到10μm之间、以及最优选地为0.7μm，优选地，其中所述第一特定横截面中的各个相邻的局部区域、特别是沿着所述路径的彼此中心到中心的距离对应于所述第一特定横截面中的局部区域的最大延展尺寸的1到
500倍之间、优选为1到100倍之间、甚至更优选为1到50倍之间、甚至更优选为1到10倍之间、甚至更优选为1.1到5倍之间，和/或该中心到中心的距离在0.1μm到500μm之间、优选地在0.2μm到400μm之间、更优选地在0.2μm到200μm之间、甚至更优选地在0.2μm到100μm之间、甚至更优选地在0.2μm到50μm之间、更优选地在0.4μm到20μm之间、甚至更优选地1μm到7μm之间、以及最优选地1μm到3μm之间。5.根据权利要求1
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3中任一项所述的方法，其中控制所述线状焦点(107)包括：在所述基板元件(101)、特别是在所述基板主体(103)的不同的有效区域中相继产生所述线状焦点(107)，使得布置在这些有效区域中的基板材料被去除和/或被移位，特别是所述基板材料被压缩到围绕各个有效区域的所述基板主体的一部分中，以及其中，各个有效区域的距离被选择为使得至少紧邻的有效区域至少部分地重叠，从而在所述基板材料中沿着所述分离面形成不含所述基板材料的连续通道；其中优选地各个有效区域、特别是在所述基板元件(101)的至少一个第二特定横截面中沿着直线路径延伸，所述第二特定横截面是优选垂直于所述分离面延伸、垂直于所述光束的光轴延伸和/或平行于所述基板元件(101)的至少一个第二表面延伸的平面，优选地，其中所述线状焦点(107)和/或所述有效区域被选择为使得：所述第二特定横截面中的有效区域的最大延展尺寸在0.2μm到200μm之间、优选地在0.2μm到100μm之间、更优选地在0.2μm到50μm之间、甚至更优选地在0.3μm到20μm之间、甚至更优选地在0.3μm到10μm之间、以及最优选地为0.7μm，优选地，其中所述第二特定横截面中的各个相邻的有效区域、特别是沿着所述路径的彼此中心到中心的距离对应于所述第二特定横截面中的有效区域的最大延展尺寸的0.01到1.0倍之间、优选为0.01到0.5倍之间，和/或该中心到中心的距离在0.002μm到200μm之间、优选地在0.002μm到100μm之间、更优选地在0.002μm到50μm之间、甚至更优选地在0.002μm到10μm之间、甚至更优选地在0.002μm到1μm之间、以及最优选地在0.005μm到0.3μm之间。6.根据权利要求4
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5中任一项所述的方法，其中至少所述局部区域和/或所述有效区域以分段的方式在所述基板材料中以管状、圆柱形和/或曲线形延伸，特别是在至少一个横截面中以月牙形延伸，和/或优选地从所述基板主体(103)的第一或第二表面延伸到所述基板主体(103)的与该表面相对的表面，延伸穿过由该两个表面围合的所述基板主体(103)的整个厚度范围。7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中控制所述线状焦点(107)包括：相对于所述至少一个光束(109)和/或相对于所述线状焦点(107)移动所述基板元件(101)，使得优选地至少在不同的局部区域和/或有效区域中能够形成所述线状焦点(107)，特别是相继地或连续地形成所述线状焦点(107)。8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述光束(109)(i)具有在300nm到1500nm之间的波长、特别是343nm、355nm、515nm、532nm、1030nm或1064nm的波长，(ii)具有所述基板材料的透明范围内的波长，和/或(iii)是从至少一个脉冲激光器发射的，特别是超短脉冲激光器，其脉冲持续时间在200fs到50ps之间、优选地在500fs到10ps之间；其脉冲串中的脉冲数量在1到10之间、优选地为4；其重复频率在1khz到4ghz之间、优选地为40mhz；和/或其脉冲能量在80μj/mm到300μj/mm之间、优选为100
‑
230μj/mm、特别是180μj/mm。9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，
其中至少在所述基板材料被去除和/或被移位时，所述基板元件(101)被至少一种流体至少部分地围绕和/或以分段的方式围绕，和/或所述基板元件(101)至少部分地和/或以分段的方式被置入所述流体中，从而所述流体能够占据被去除的或被移位的基板材料的位置；其中优选地所述光束(109)包括至少一种波长，所述流体的对所述光束(109)的波长的折射率与所述基板主体(103)的折射率偏离最多30％，和/或所述流体的折射率为1.2到2.5之间；其中特别地所述流体包括液体，所述流体的折射率与所述基板主体(103)的折射率偏离最多20％、10％、7％、5％、3％或1％，和/或所述流体的折射率为1.2到2.1之间、优选地在1.3到1.6之间。10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中(i)所述基板元件包括或表现为玻璃元件、玻璃陶瓷元件、硅元件和/或蓝宝石元件，和/或至少以分段的方式以板状和/或晶片状、特别是硅晶片的形式形成；(ii)所述基板主体包括或表现为玻璃主体、玻璃陶瓷主体、硅主体和/或蓝宝石主体；和/或(iii)所述基板材料包括以下材料或由以下材料构成：玻璃、玻璃陶瓷、硅和/或蓝宝石。11.一种基板子元件，其特别是利用和/或能够利用根据权利要求1
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10中任一项所述的方法制造的，其包括至少一个主体(103)，所述主体(103)包括至少一种玻璃材料、玻璃陶瓷材料和/或硅，并且具有至少一个侧面；其中所述侧面至少以分段的方式具有高度调整过的表面；其中所述侧面至少以分段的方式具有表面粗糙度，使得所述表面的由所述表面粗糙度而导致的偏差比所述表面的由高度调整而导致的偏差小1到5个数量级。12.根据权利要求11所述的基板子元件，其中所述表面的高度调整表现为波状表面，和/或所述表面的由高度调整而导致的偏差落在预定数值范围内，特别是落在0.5μm到100μm的数值范围内、优选地落在0.5μm到50μm的数值范围内。13.根据权利要求11或12所述的基板子元件，其中(i)所述侧面至少以分段的方式具有粗糙深度rz、优选具有平均粗糙深度rz，其值在0.01μm到30μm之间、优选地在0.05μm到10μm之间、更优选地在0.05μm到5μm之间；(ii)所述表面粗糙度是平均表面粗糙度；(iii)所述表面的由所述粗糙深度而导致的偏差比所述表面的由高度调整而导致的偏差小1到5个数量级、优选地小2或3个数量级；和/或(iv)所述表面的由所述表面粗糙度而导致的偏差比所述表面的由高度调整而导致的偏差小2或3个数量级。14.根据权利要求11
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13中任一项所述的基板子元件，其中所述侧面至少以分段的方式被施加了预应力，和/或沿着所述侧面，所述基板子元件的边缘强度、特别是所述主体(103)的边缘强度大于100mpa、优选地大于150mpa，和/或在整个所述侧面上所述边缘强度是变化的或恒定的。
15.根据权利要求11
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14中任一项所述的基板子元件，其中所述侧面是平坦的和/或弯曲的，特别是在宏观尺度上所述侧面是平坦的和/或弯曲的；特别地，优选在垂直于所述侧面的至少一个横截面中，所述侧面至少以分段的方式具有抛物线状和/或圆形轮廓和/或根据四次等式的轮廓。

技术总结
本发明涉及一种用于准备和/或执行沿着分离面将基板元件分离成至少两个基板子元件的方法，还涉及特别是利用和/或能够利用根据本发明的方法制造的基板子元件。发明的方法制造的基板子元件。发明的方法制造的基板子元件。


技术研发人员：D
受保护的技术使用者：肖特股份有限公司
技术研发日：2021.03.08
技术公布日：2021/9/24