專利名稱：激光加工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā) 明涉及激光加工方法。
背景技術(shù)：
將脈沖光束輻射到工件上來加工工件。非專利文獻(xiàn)I中描述的激光加工技術(shù)將脈沖寬度接近皮秒的脈沖光輻射到形成于透明玻璃板上的銅銦硒化合物CIS(Copper-1ndium-Diselenide, CuInSe2)薄膜上，以加工(燒蝕)該薄膜。在非專利文獻(xiàn)I的激光加工技術(shù)中，將High Q Laser公司生產(chǎn)的“picoREGEN IC-1064-1500”用作脈沖激光光源。該脈沖激光光源采用振蕩模式鎖定結(jié)構(gòu)，具有再生放大器，并輸出脈沖寬度接近皮秒的脈沖光。非專利文獻(xiàn)1:Heinz P.Huber 等人的 “High speed structuring of CISthin-film solar cells with picosecond laser ablation，，,國際光學(xué)工程學(xué)會 SPIE 年報(bào) 7203 卷(2009)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的問題:本發(fā)明人已經(jīng)研究了上述現(xiàn)有技術(shù)，因此發(fā)現(xiàn)了以下問題。即，包括再生放大器且輸出脈沖寬度接近皮秒的脈沖光的振蕩模式鎖定脈沖激光光源一般很昂貴。在這樣的脈沖激光光源中，激光諧振腔的結(jié)構(gòu)限制了脈沖光輸出的重復(fù)頻率的設(shè)定自由度。在High QLaser公司生產(chǎn)的脈沖激光光源中，脈沖光輸出的重復(fù)頻率僅增加到30kHz。脈沖光輸出的重復(fù)頻率越低，加工的產(chǎn)量也就越小。本發(fā)明被開發(fā)來消除上述問題。本發(fā)明的目的是提供一種能夠通過使用廉價(jià)的、非振蕩模式鎖定(非共振結(jié)構(gòu))的脈沖激光光源來進(jìn)行高產(chǎn)量加工的方法。用于解決所述問題的方案根據(jù)本發(fā)明的激光加工方法是通過脈沖光輻射來對形成在透明襯底上的金屬薄膜進(jìn)行加工的激光加工方法。該激光加工方法的步驟為:準(zhǔn)備半導(dǎo)體激光器，準(zhǔn)備至少包含光學(xué)放大器和MOPA結(jié)構(gòu)的光纖激光器(在下文中稱為“Μ0ΡΑ光纖激光器”)，將被放大的脈沖光的半峰全寬(以下為“FWHM”)控制在期望范圍內(nèi)，以及然后將來自MOPA光纖激光器的脈沖光穿過透明襯底輻射到金屬薄膜上。通過依照電信號直接調(diào)制要準(zhǔn)備的半導(dǎo)體激光器來使該半導(dǎo)體激光器重復(fù)地輸出脈沖光。要準(zhǔn)備的MOPA光纖激光器至少具有光學(xué)放大器。光學(xué)放大器包括摻雜有稀土元素的玻璃作為光學(xué)放大介質(zhì)并放大從半導(dǎo)體激光器輸出的脈沖光。在MOPA光纖激光器中，控制從光學(xué)放大器輸出的脈沖光以使得脈沖光的FWHM變?yōu)?.2ns或更大而小于Ins。將來自MOPA光纖激光器且控制了 FWHM的脈沖光從金屬薄膜相對于透明襯底的對側(cè)輻射到金屬薄膜上，從而將金屬薄膜去除。

根據(jù)本發(fā)明的激光處理方法，使用了具有簡單且廉價(jià)的MOPA結(jié)構(gòu)的脈沖激光光源。從光學(xué)放大器輸出的已被放大的脈沖光的FWHM被控制在0.2ns或更大。在這種情況下，可能對透明襯底造成損害。另一方面，從光學(xué)放大器輸出的已被放大的脈沖光的FWHM被控制為小于Ins或優(yōu)選地為0.5ns或更小。通過將脈沖光從透明襯底側(cè)輻射到金屬薄膜
上來以較高的產(chǎn)量去除金屬薄膜。在本發(fā)明的激光加工方法中，脈沖光輸出的重復(fù)頻率優(yōu)選地超過100kHz。這樣，可以增強(qiáng)產(chǎn)量。在根據(jù)本發(fā)明的激光加工方法中，當(dāng)基于預(yù)設(shè)的掃描速度和預(yù)設(shè)的脈沖光輻射重復(fù)頻率來執(zhí)行將脈沖光輻射位置在金屬薄膜上進(jìn)行掃描的脈沖掃描時(shí)，優(yōu)選的是受脈沖光輻射的點(diǎn)的重疊率為60%或更低，并且激光輸出具有用于去除金屬薄膜的預(yù)定平均功率和峰值功率。這樣可以提高加工質(zhì)量。值得注意的是，當(dāng)使用包含具有矩形橫截面纖芯的光纖時(shí)，重疊率可被設(shè)置為50%或更低。在根據(jù)本發(fā)明的激光處理方法中，從光學(xué)放大器輸出的放大脈沖光的光譜在半導(dǎo)體激光器輸出的脈沖光的光譜的峰值波長處具有一個(gè)峰值，且還在不同于所述峰值波長的波長處有一個(gè)峰值。優(yōu)選的是在由光學(xué)放大器輸出的放大脈沖光的光束輪廓被均勻化后將脈沖光輻射到金屬薄膜上。這里，例如，優(yōu)選使用包含具有矩形截面的纖芯的光纖作為光束輪廓均勻化裝置。此外，在透明襯底的受輻射表面上，脈沖光的注量優(yōu)選為4J/cm2或更大。本發(fā)明的效果如上所述，本發(fā)明的激光加工方法能夠利用廉價(jià)的脈沖激光光源來進(jìn)行高產(chǎn)量的加工。


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圖1是脈沖激光光源I的結(jié)構(gòu)圖；圖2是用于說明使用了脈沖激光光源I的激光加工方法的示圖。圖3是示出了脈沖激光光源I輸出的脈沖光的波形的一個(gè)示例的示圖。圖4是當(dāng)去除透明玻璃板上的TCO薄膜時(shí)拍攝的SEM圖像。圖5是示出了脈沖激光光源I輸出的脈沖光的波形的另一示例的示圖。圖6示出了當(dāng)去除透明玻璃板上的鑰薄膜時(shí)獲得的顯微圖(a)、SEM圖像(b)以及EDX分析結(jié)果(C)。圖7是示出了當(dāng)去除透明玻璃板上的鑰薄膜時(shí)拍攝的SEM圖像的示圖。圖8是示出了脈沖激光光源I輸出的脈沖光的光譜的示圖。圖9是示出了來自脈沖激光光源I的另一光源的脈沖波形的示圖。圖10示出了當(dāng)利用圖9所示的FWHM為0.96nm的脈沖來去除透明玻璃板上的鑰薄膜時(shí)拍攝的SEM圖像(a)及其三維圖像(b)。圖11中的每個(gè)示圖示出了具有圖8所示的虛線光譜的脈沖光通過矩形芯光纖傳播之后的光束輪廓。圖12中的每個(gè)示圖示出了具有圖8所示的實(shí)線光譜的脈沖光通過矩形芯光纖傳播之后的光束輪廓。標(biāo)號列表I…脈沖激光光源；2…透明襯底；
3…金屬薄膜；10…種子光源20 …YbDF;21...光稱合器；22…泵浦光源；23，24…光隔離器；30…帶通濾波器；40 …YbDF;41...光稱合器；42…泵浦光源；43，44…光隔離器；50...YbDF ；51...合成器；52至55…泵浦光源；
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60…端蓋。
具體實(shí)施例方式下面將參照圖1至圖12詳細(xì)地描述本發(fā)明的實(shí)施例。在附圖的描述中，用相同的標(biāo)號指定相同的或?qū)?yīng)的元件，并省去重復(fù)描述。首先，將描述在根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的激光處理方法中優(yōu)選使用的脈沖激光光源的結(jié)構(gòu)的示例。圖1是脈沖激光光源I的結(jié)構(gòu)示例。在該圖中示出的脈沖激光光源I具有種子光源10、YbDF (鐿摻雜光纖)20、帶通濾波器30、YbDF40、YbDF50等，并具有主振蕩功率放大器(ΜΟΡΑ:Master Oscillator Power Amplifier)結(jié)構(gòu)。脈沖激光光源I是非振蕩模式鎖定狀態(tài)(非共振結(jié)構(gòu))，并且輸出波長大約為1060nm并適用于激光加工的脈沖光。種子光源10包括依照電信號被直接調(diào)制以重復(fù)輸出脈沖光的半導(dǎo)體激光器。從提供大功率和避免諸如誘導(dǎo)布里淵散射(SBS)之類的非線性效應(yīng)方面考慮，半導(dǎo)體激光器優(yōu)選Fabry-Perot型。此外，半導(dǎo)體激光器輸出波長大約為1060nm的脈沖光，這給YbDF20、40、50這些放大光纖提供了幫助。YbDF20、40、50是光學(xué)放大介質(zhì)，其通過將鐿元素(稀土元素)用作激活物質(zhì)添加到主要由石英玻璃構(gòu)成的光纖的纖芯來獲得。YbDF20、40、50中的每個(gè)均具有相互接近的激勵光波長和放大光波長，并且在提供能量轉(zhuǎn)換效率以及在波長1060nm附近獲得益處方面具有優(yōu)勢。YbDF20、40、50形成三級光纖放大器(構(gòu)成MOPA光纖的至少一部分)。由激勵光源22輸出并穿過光耦合器21的激勵光以向前的方向被提供給第一級YbDF20。然后YbDF20輸入由種子光源10輸出并穿過了光隔離器23和光耦合器21的脈沖光，放大該脈沖光，并通過光隔離器24輸出脈沖光。帶通濾波器30輸入由種子光源10輸出并經(jīng)第一級YbDF20放大的脈沖光，使該脈沖光的峰值波長的短波長側(cè)的光譜或者脈沖光的峰值波長的長波長側(cè)的光譜比輸入脈沖光的波長帶中的其它部分的光譜衰減更多，并隨后輸出得到的光?？梢允褂酶咄V波器或低通濾波器來替代帶通濾波器，但是高通濾波器僅對種子光源光譜的長波長側(cè)作用，而低通濾波器僅對種子光源光譜的短波長側(cè)作用。然而，帶通濾波器同時(shí)具有高通濾波器和低通濾波器的作用。將泵浦光源42輸出的并穿過了光學(xué)耦合器41的泵浦光以向前的方向提供給第二級YbDF40。然后，YbDF40輸入由帶通濾波器30輸出的并穿過了光隔離器43和光耦合器41的脈沖光，放大該脈沖光，并通過光隔離器44輸出脈沖光。由泵浦光源52至55的每一個(gè)輸出的并穿過了合成器51的泵浦光以向前的方向提供給第三級YbDF50。然后，YbDF50輸入并進(jìn)一步放大已被第二級YbDF40放大的脈沖光，然后通過端蓋60將脈沖光輸出到外部。下面描述優(yōu)選結(jié)構(gòu)示例。通過纖芯泵浦的方法(a core pumping method)把泵浦波長為975nm且恒定功率為200mW的泵浦光以向前的方向射入第一級YbDF20。將要使用的YbDF20的長度為5m，且波長為975nm時(shí)的不飽和吸收系數(shù)為240dB/m。YbDF20的纖芯直徑為6 μ m，其NA約為0.12。通過纖芯泵浦的方法把泵浦波長為975nm、恒定功率為200mW的泵浦光以向前的方向射入第二級YbDf40。將要使用的YbDF40的長度為7m，且波長為975nm時(shí)的不飽和吸收系數(shù)為240dB/m。YbDF40的纖芯直徑為6 μ m，其NA約為0.12。通過包層泵浦方法(a cladding pumping method)把泵浦波長為975nm且功率為20W (四個(gè)5W等級的泵浦LD)的泵浦光以向前的方向射入第三級YbDf50。將要使用的YbDF50的長度為5m，且纖芯部分的不飽和吸收系數(shù)為1200dB/m。YbDF50的纖芯直徑為10 μ m，其NA約為0.06。YbDF50內(nèi)的包層的直徑為125 μ m，NA約為0.46。這種帶有MOPA結(jié)構(gòu)的脈沖激光光源I由于其結(jié)構(gòu)簡單所以價(jià)格低廉，并且可以任意地設(shè)置脈沖光輸出的重復(fù)頻率。特別的是，脈沖激光光源I使用帶通濾波器30來使脈沖光的峰值波長的短波長側(cè)的光譜或脈沖光的峰值波長的長波長側(cè)的光譜比其他波長上的光譜衰減地更多，然后輸出得到的光，其中所述脈沖光是由種子光源10輸出的并被第一級YbDF20放大后的脈沖光。因此，可以輸出脈沖寬度被壓縮到Ins或更短的脈沖光。此外，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的激光加工方法使用了具有MOPA結(jié)構(gòu)的脈沖激光光源1，并將脈沖光輻射到透明襯底2上的金屬薄膜3上以對該金屬薄膜3進(jìn)行加工，如圖2所示。這樣做時(shí)，可以將脈沖激光光源I輸出的每個(gè)脈沖光束的FWHM控制在0.5ns或更短。將這樣的脈沖光束從透明襯底2的一側(cè)輻射到金屬薄膜3上，由此去除金屬薄膜3。從脈沖激光光源I輸出的每個(gè)脈沖光束的FWHM最好為0.2ns或更長。脈沖光輸出的重復(fù)頻率最好超過100kHz。另外，當(dāng)基于預(yù)設(shè)的掃描速度和預(yù)設(shè)的脈沖光輻射重復(fù)頻率來執(zhí)行將脈沖光福射位置在金屬薄膜3上進(jìn)行掃描的脈沖掃描時(shí),受脈沖光照射的點(diǎn)的重疊率為60%或更少，且激光輸出具有用于去除金屬薄膜的預(yù)定平均功率和峰值功率。圖3是示出了從脈沖激光光源I輸出的脈沖光的波形示例的示圖。該圖示出了脈沖光輸出的重復(fù)頻率為500kHz和2MHz的脈沖光波形。在其中任一情況下，脈沖光的FWHM可被減小到200ps或更低。然而，當(dāng)通過將具有圖3所示的脈沖波形的脈沖光輻射到透明玻璃板上的透明導(dǎo)電氧化物(TC0 transparent Conductive Oxide)薄膜上來去除該薄膜時(shí),在透明玻璃板上會產(chǎn)生圖4所示的微小裂縫。圖4是當(dāng)去除透明玻璃板上的TCO薄膜時(shí)得到的SEM圖像。這里的加工條件如下:脈沖光的FWHM為200ps ;脈沖光輸出的重復(fù)頻率是150kHz ;脈沖光輻射的平均功率為6.8W ;以及掃描速度為2000mm/s。脈沖光的注量為3.lj/cm2。如圖5所示，使用了具有增大的脈沖寬度、更小的脈沖峰值的脈沖光。該脈沖光的FffHM是0.5ns，并且脈沖光輸出的重復(fù)頻率為250kHz。通過將具有如圖5所示脈沖波形的脈沖光輻射到透明玻璃板上的鑰薄膜(熔點(diǎn)為2620°C)上來去除該鑰薄膜。脈沖光輻射的平均功率為5.7W，掃描速度為5000mm/S。脈沖光從透明玻璃板一側(cè)輻射到鑰薄膜上。鑰薄膜通過濺射或CVD方法形成在透明玻璃板上，并用在CIS型太陽能電池中。如圖6所示，通過將脈沖光輻射到鑰薄膜上成功地完成了如上所述的鑰薄膜的去除，而沒有導(dǎo)致任何諸如微小裂縫、剝離以及各光點(diǎn)之間的卷起(rolling up)的缺陷。圖6示出了當(dāng)去除透明玻璃板上的鑰薄膜時(shí)的微觀圖(a)、SEM圖像(b)、以及EDX分析結(jié)果(C)。加工質(zhì)量與如非專利文獻(xiàn)I所述的通過輻射脈沖寬度為IOps的脈沖光進(jìn)行的加工所得到的加工質(zhì)量相同。非專利文獻(xiàn)I中的掃描速度為240mm/s，而本實(shí)施例的掃描速度達(dá)到了 5000mm/s，至少比非專利文獻(xiàn)I的掃描速度高出20倍。脈沖光的注量為4.5J/cm2。當(dāng)注量低于4.5J/cm2時(shí)會觀察到鑰的殘留。考慮上述加工之所以能夠在大于非專利文獻(xiàn)I所述的IOps脈沖寬度的條件下實(shí)現(xiàn)的原因是由于注量的設(shè)置。注量、脈沖寬度以及工件之間的關(guān)系視情況而定，但是本實(shí)施例例舉出了即使使用不可思議的脈沖寬度也可進(jìn)行加工的事實(shí)。要注意，各點(diǎn)之間的卷起是指鑰薄膜在兩個(gè)相鄰的脈沖光輻射點(diǎn)之間卷起的缺陷，如圖7的SEM圖像中的虛線圈所示。該圖的加工條件如下:脈沖光的FWHM設(shè)置在IOns至20nm之間；脈沖光輸出的重復(fù)頻率為250kHz ;脈沖光輻射的平均功率為8W ;以及掃描速度為 5000mm/s。此外，具有如上所述配置的脈沖激光光源I具有MOPA結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)具有作為種子光源10的半導(dǎo)體激光器，該半導(dǎo)體激光器的驅(qū)動電流為幾百毫安(超過200毫安)，該驅(qū)動電流可以被直接調(diào)制。為了進(jìn)行加工，從脈沖激光光源I輸出亞納秒脈沖寬度的脈沖光。由此得到以下優(yōu)勢。換而言之，脈沖激光光源I使用帶通濾波器30來使脈沖光的峰值波長的短波長側(cè)的光譜或脈沖光的峰值波長的長波長側(cè)的光譜比其他波長的光譜衰減的更多，然后輸出所得的光，所述脈沖光由種子光源10輸出并被第一級YbDF20放大。因此,可以輸出脈沖寬度被壓縮到次納秒的脈沖光。因此，如圖8中的實(shí)線所示，通過BPF由脈沖激光光源I得到了的種子光源10的啁啾成分，由此脈沖寬度被壓縮到次納秒的脈沖光的光譜不僅在用作種子光源10的半導(dǎo)體激光器輸出的脈沖光的光譜的峰值波長處，而且在與該峰值波長不同的波長處具有次峰，并且具有峰值和次峰的整個(gè)光譜的FWHM達(dá)到IOnm或更大。次峰值約為峰值的一半。值得注意的是，在該圖中虛線所示的光譜是按圖7的SEM圖像所示的方法加工的脈沖光的光譜，并且設(shè)置BPF使得將要發(fā)射的種子光源輸出的量達(dá)到最大，而沒有得到實(shí)線所示的啁啾成分。 圖9示出了來自不同于圖3和圖5中使用的脈沖激光光源的脈沖激光光源(與圖1所示脈沖激光光源的結(jié)構(gòu)相同)的光譜波形(光輸出和時(shí)間)。脈沖寬度的FWHM為0.96ns。當(dāng)使用該脈沖光進(jìn)行與圖6所示的示例相同的加工時(shí)，得到了圖10所示的結(jié)果。圖10示出了當(dāng)去除透明玻璃板上的鑰薄膜時(shí)拍攝的SEM圖像(a)以及其三維圖像(b)。這里的加工質(zhì)量與非專利文獻(xiàn)I所述的通過輻射脈沖寬度為IOps的脈沖光來進(jìn)行加工所得到的加工質(zhì)量相同。該加工達(dá)到了 4000mm/s的掃描速度。此時(shí)脈沖光的重復(fù)頻率為150kHz，脈沖的平均功率為8W，以及注量為8.9J/cm2。
實(shí)現(xiàn)圖8中實(shí)線示出的寬帶光譜有助于通過將脈沖光傳播到包含矩形橫截面纖芯的光纖從而進(jìn)行光束均勻化(光束輪廓均一化)。這是因?yàn)楣馐鶆蚧瘷C(jī)構(gòu)取決于多往復(fù)模式的實(shí)現(xiàn)。脈沖光的光譜寬度越寬，越有可能阻止由于多個(gè)往復(fù)模式之間的干擾而導(dǎo)致的斑點(diǎn)的出現(xiàn)，以及避免生成暗點(diǎn)。圖11是示出了具有圖8中虛線光譜的脈沖光傳播通過矩形纖芯光纖后得到的光束輪廓圖。圖12是示出了具有圖8中實(shí)線光譜的脈沖光傳播通過矩形纖芯光纖后得到的光束輪廓圖。在其中任一情況下，矩形纖芯光纖的纖芯尺寸為50 μ mX50 μ m，NA為0.18，并且長度為10m。在圖11所示的光束輪廓中，最小值(谷底)和最大值(峰頂)之間的V/P比僅為45%。另一方面，在圖12所示的光束輪廓中的V/P比為63%。因此，使用具有MOPA結(jié)構(gòu)(其中，被直接調(diào)制的半導(dǎo)體激光器用作種子光源)的脈沖激光光源I進(jìn)行光束均勻化處理時(shí)，通過BPF方式獲得種子光源10的啁啾成分以及壓縮脈沖寬度會增加光譜寬度，并且因此有利于進(jìn)行光束均勻化的激光加工方法。圖7的SEM圖像中的虛線圈所示的鑰薄膜在點(diǎn)之間的卷起導(dǎo)致鑰薄膜的剝落或卷起。一種抑制該情況的有效方法就是進(jìn)行光束均勻化，從而使脈沖光的橫截面形成矩形形狀并在鑰薄膜上排列矩形點(diǎn)。圖11和圖12所示的光束輪廓的實(shí)例采用了直接將MOPA光源的輸出光纖(纖芯直徑為10 μ m的單模光纖)的端面與上述矩形纖芯光纖的端面相互熔合的簡單方式。然而，當(dāng)將輸出光纖與矩形纖芯光纖相互光連接時(shí)可以在其間提供空間光學(xué)系統(tǒng)，以及通過使用高NA透鏡并將該透鏡接合到矩形纖芯光纖的端面來聚焦從輸出光纖的端面發(fā)射的脈沖光，從而進(jìn)一步促進(jìn)多往復(fù)模式的實(shí)現(xiàn)以及期望進(jìn)一步提高V/P比。當(dāng)使用矩形纖芯光纖時(shí)，重疊率可設(shè)置為50%或更低。要注意的是，當(dāng)脈沖光輸出的重復(fù)頻率為160kHz、脈沖光輻射的平均功率為IOW以及掃描速度為2500mm/s時(shí)，利用脈沖寬度相對較寬、FWHM約為5ns的脈沖成功地去除了圖4所示的透明玻璃板上的透明導(dǎo)電氧化物(TCO:Transparent Conductive Oxide)。這時(shí)的TCO薄膜由氧化錫構(gòu)成。換而言之，使用電信號直接調(diào)制半導(dǎo)體激光器、重復(fù)輸出得到的脈沖光以及使用包括添加了稀土元素的玻璃的光學(xué)放大器作為光學(xué)放大介質(zhì)來放大光的光纖激光器是優(yōu)選的，因?yàn)樗茌敵錾鲜龅囊慌琶}沖光并能去除玻璃上的TCO薄膜或玻璃上的諸如鑰的金屬薄膜。值得注意的是，本實(shí)施例的激光加工方法不僅在處理透明玻璃板上的鑰薄膜方面很有效，而且在加工由其他透明材料制成的襯底上所形成的相對較差的粘結(jié)金屬膜方面很有效。
權(quán)利要求
1.一種通過脈沖光輻射來對形成在透明襯底上的金屬薄膜進(jìn)行加工的激光加工方法，包括步驟: 準(zhǔn)備半導(dǎo)體激光器，依照電信號對該半導(dǎo)體激光器進(jìn)行直接調(diào)制來使該半導(dǎo)體激光器重復(fù)輸出脈沖光； 準(zhǔn)備MOPA光纖激光器，其至少包括光學(xué)放大器，該光學(xué)放大器包含摻雜有稀土元素的玻璃并放大從所述半導(dǎo)體激光器輸出的脈沖光； 將所述光學(xué)放大器輸出的脈沖光的半峰全寬控制在0.2ns或更大而小于Ins ;以及 通過將所述MOPA光纖激光器射出的脈沖光從所述金屬薄膜相對于所述透明襯底的對側(cè)輻射到所述金屬薄膜上，從而去除所述金屬薄膜。
2.如權(quán)利要求1所述的激光加工方法，其中，經(jīng)所述光學(xué)放大器放大的脈沖光的半峰全寬為0.5ns或更小。
3.如權(quán)利要求1所述的激光加工方法，其中，所述脈沖光的輸出重復(fù)頻率超過100kHz。
4.如權(quán)利要求1所述的激光加工方法，其中，當(dāng)基于針對脈沖光輻射預(yù)設(shè)的掃描速度和預(yù)設(shè)的重復(fù)頻率來執(zhí)行在所述金屬薄膜上對脈沖光輻射位置進(jìn)行掃描的脈沖光掃描時(shí)，受脈沖光輻射的點(diǎn)的重疊率為60%或更低，并且激光輸出具有用于去除所述金屬薄膜的預(yù)定平均功率和峰值功率。
5.如權(quán)利要求1所述的激光加工方法，其中，經(jīng)所述光學(xué)放大器放大的脈沖光的光譜在從所述半導(dǎo)體激光器輸出的脈沖光的光譜的峰值波長處具有峰值，且還在不同于所述峰值波長的波長處具有峰值，以及 其中，通過光束輪廓均勻化裝置將經(jīng)所述光學(xué)放大器放大的脈沖光的光束輪廓均勻化后，將該脈沖光輻射到所述金屬薄膜上。
6.如權(quán)利要求5所述的激光加工方法，其中，所述光束輪廓均勻化裝置包括具有矩形橫截面纖芯的光纖。
7.如權(quán)利要求1所述的激光加工方法，其中，在所述透明襯底的受輻射表面上，所述脈沖光的注量為4J/cm2或更大。
全文摘要
本發(fā)明涉及通過使用廉價(jià)脈沖激光光源能夠進(jìn)行高產(chǎn)量加工的激光處理方法。在該激光加工方法中優(yōu)選使用的脈沖激光光源(1)具有MOPA結(jié)構(gòu)，以及例如包括種子光源、YbDF(20)、帶通濾波器(30)、YbDF(40)和YbDF(50)。該激光加工方法是一種使用脈沖光照來對形成在透明沉底上的金屬薄膜進(jìn)行加工的方法，其中種子光源(10)中包含的半導(dǎo)體激光直接受電信號調(diào)制，以重復(fù)輸出脈沖光，脈沖光經(jīng)光學(xué)放大器放大，光學(xué)放大器包括YbDF(20,40,50)作為光學(xué)放大介質(zhì)，將經(jīng)光學(xué)放大器放大后輸出的脈沖光的總寬度的半值控制到0.5ns或更小，并且通過使以所述方式控制了其總寬度的半值的脈沖光穿過透明襯底照射到金屬薄膜上來去除金屬薄膜。
文檔編號H01S3/23GK103108722SQ20118004462
公開日2013年5月15日 申請日期2011年9月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月15日
發(fā)明者角井素貴 申請人:住友電氣工業(yè)株式會社