用于加工工件的方法及設備相關申請案的交互參照本申請案為非臨時申請案，其主張2012年9月25日申請的美國專利臨時申請案序列號第61/705,559號及2012年9月24日申請的美國臨時申請案第61/705,038號的權益，該等申請案據(jù)此以全文引用方式納入本文。

背景技術：
本發(fā)明的實施例大體而言是關于用于加工工件的方法及裝置，且更具體而言，是關于用于利用激光可靠地且一致地加工工件的方法。當使用激光根據(jù)非線性吸收制程來加工透明材料時，存在材料的初始處理不一致的時間。此不一致的初始加工可不合期望地導致加工期間出現(xiàn)以下情況：切削剖面粗糙、材料的結節(jié)伸入所加工的特征中、碎屑阻塞特征或甚至工件破裂。

技術實現(xiàn)要素：
在一實施例中，一種激光加工的方法包括：提供一工件，其具有一外表面與鄰接該外表面的一內(nèi)部；利用一預加工增強制程以在該外表面的一第一區(qū)域處形成一增強區(qū)，其中該第一區(qū)具有一第一面積；以及在利用該預加工增強制程之后，利用一加工制程以通過將激光能量導向該工件的該增強區(qū)的一部分來將一特征加工至鄰接該增強區(qū)的該工件中，其中該增強區(qū)是組配來通過接收導向該工件的該激光能量的該增強區(qū)的該部分而刺激該激光能量的非線性吸收，其中該特征包括與該外表面相交的一開口，其中該開口具有一第二面積，其中該增強區(qū)的該第一面積是大于或等于該特征的該開口的該第二面積，其中該特征延伸至該工件的該內(nèi)部，其中該加工制程的該激光能量包括具有一波長的至少一激光脈沖，其中對該波長而言，該工件為至少大體上透明的，以及其中該加工制程與該預加工制程是有區(qū)別的。在某些實施例中，該方法更進一步包含形成該增強區(qū)的動作包括在該外表面的該第一區(qū)處產(chǎn)生多個自由電子。在某些實施例中，該方法更進一步包含形成該增強區(qū)的動作包括在該外表面的一第一區(qū)處建立缺陷。在某些實施例中，該方法更進一步包含該工件為強化玻璃。在某些實施例中，該方法更進一步包含該產(chǎn)生或建立包括改質該外表面的該第一區(qū)的至少一部分的一組成。在某些實施例中，該方法更進一步包含該產(chǎn)生或建立包括改質該外表面的該第一區(qū)的至少一部分的一表面形態(tài)學。在某些實施例中，該方法更進一步包含改質該表面形態(tài)學包括在該外表面的該第一區(qū)的至少一部分內(nèi)形成一或多個裂紋。在某些實施例中，該方法更進一步包含改質該表面形態(tài)學包括增加該外表面的該第一區(qū)的至少一部分的表面粗糙度。在某些實施例中，該方法更進一步包含改質該表面形態(tài)學包括機械地磨損該外表面的該第一區(qū)的至少一部分。在某些實施例中，該方法更進一步包含改質該表面形態(tài)學包括將一能量束導向至該外表面的該第一區(qū)上。在某些實施例中，該方法更進一步包含該能量束包括一激光束。在某些實施例中，該方法更進一步包含包括將該激光束導向至該工件上以使得該激光束于該外表面的一第二區(qū)處入射于該工件上且此后傳播穿過待于該第一區(qū)上入射的該工件。在某些實施例中，該方法更進一步包含加工該工件的該部分進一步包括自該工件的多個部分移除材料以便在該工件內(nèi)形成多個特征，其中該等特征是通過該工件的該等部分之間的材料彼此間隔開。在某些實施例中，該方法更進一步包含其中導向該激光能量包括將至少一個激光脈沖導向至該工件上，其中該至少一個激光脈沖具有一波長，對該波長而言，該工件為至少大體上透明的。在另一實施例中，一種經(jīng)激光加工的制品包括利用前述方法形成的一工件。在另一實施例中，一種激光加工裝置包括：一工件支撐系統(tǒng)，其是組配來支撐一工件；一激光系統(tǒng)，其是組配來將一激光能量束導向至由該工件支撐系統(tǒng)支撐的工件上；一控制器，其耦接至該激光系統(tǒng)及該工件支撐系統(tǒng)中的至少一個，該控制器包括：一處理器，其是組配來執(zhí)行指令以便控制該激光系統(tǒng)及該工件支撐系統(tǒng)中的該至少一個，從而執(zhí)行前述方法；以及一內(nèi)存，其是組配來儲存該指令。附圖說明圖1A例示具有外表面的工件的俯視平面圖，該外表面具有已處理來促進工件的后續(xù)加工的區(qū)域。圖1B例示圖1A中所示工件的沿線IB-IB截取的橫截面圖。圖2至圖4例示預加工增強制程的示范性實施例。圖5至圖8例示在執(zhí)行如圖3中所例示的預加工增強制程之后，加工圖1A及圖1B中所示工件內(nèi)的特征的方法的一實施例。圖9例示根據(jù)一些實施例的已加工特征與工件外表面的已處理區(qū)之間的示范性空間關系。圖10例示根據(jù)一個實施例的用于加工工件的示范性裝置。具體實施方式以下參照隨附圖式更全面地描述本發(fā)明的實施例，圖中展示本發(fā)明的示例性實施例。然而，此等實施例可以許多不同的形式實行，且不應理解為限于本文所闡述的實施例。實情為，提供此等實施例使得本方案將透徹及完整且將向熟習此項技術者完全傳達本發(fā)明的范疇。在圖式中，為明確起見，可將各層、區(qū)、組件的形狀、大小及相對大小加以夸示。除非另外指出，否則值的范圍在被陳述時包括該范圍的上限及下限以及上下限之間的任何子范圍。參照圖1A及圖1B，工件100包括一外表面，該外表面具有第一主表面區(qū)102、與第一主表面區(qū)102相對的第二主表面區(qū)104以及自第一主表面區(qū)102延伸至第二主表面區(qū)104的一或多個側表面區(qū)域。在所例示的實施例中，第一主表面區(qū)102及第二主表面區(qū)104均為大體上平坦且彼此平行的。因此，自第一主表面區(qū)102至第二主表面區(qū)104的距離可定義為工件100的厚度t。在一實施例中，工件100的厚度在200μm至10mm的范圍內(nèi)。然而，在另一實施例中，工件100的厚度可小于200μm或大于10mm。在又一實施例中，第一主表面區(qū)102及第二主表面區(qū)104可為大體上不平坦的，可彼此不平行或其組合。一般而言，工件100是由硬光學材料形成，該材料諸如剛玉、陶瓷、半導體、金屬或金屬合金、玻璃、玻璃-陶瓷或其類似材料或組合。可形成工件100的示范性陶瓷材料包括氧化鋁、氧化鈹、氧化鋯或類似氧化物或其組合。可形成工件100的示范性半導體材料包括第IV族元素或化合物半導體(例如硅、鍺、硅-鍺、碳化硅或類似物或其組合)、第III族-第V族化合物半導體、第II族-第VI族化合物半導體、第II族-第V族化合物半導體、第I族-第VII族化合物半導體、第IV族-第VI族組化合物半導體、半導體氧化物或類似物或其組合?？尚纬晒ぜ?00的示范性金屬及金屬合金包括鋁、鈦、不銹鋼或其類似物或合金或其他組合?？尚纬晒ぜ?00的示范性玻璃包括鈉鈣玻璃、硼硅酸鹽玻璃、鋁硅酸鹽玻璃、鋁硼硅酸鹽玻璃、鈉鋁硅酸鹽玻璃、鈣鋁硅酸鹽玻璃、磷酸鹽玻璃、氟化物玻璃、硫屬玻璃、塊狀金屬玻璃或類似物或其組合。在一實施例中，工件100提供為玻璃(例如鈉鈣玻璃、硼硅酸鹽玻璃、鋁硅酸鹽玻璃、鋁硼硅酸鹽玻璃、鈉鋁硅酸鹽玻璃、鈣鋁硅酸鹽玻璃等等)的板材、片材、基板等等，該玻璃可為未強化的、熱強化的、化學強化的或經(jīng)類似強化的。當玻璃工件受強化時，第一主表面區(qū)102及第二主表面區(qū)104中的每一個可受壓縮應力，而玻璃片內(nèi)部中的一區(qū)域處于張力狀態(tài)，以便補償?shù)谝恢鞅砻鎱^(qū)102及第二主表面區(qū)104處的表面壓縮。因此，強化玻璃片的特征可為包括一對壓縮區(qū)(也就是，其中玻璃處于壓縮狀態(tài)的區(qū)域)，諸如壓縮區(qū)108a及108b的區(qū)域，該等壓縮區(qū)自第一主表面區(qū)102及第二主表面區(qū)104延伸且由諸如張力區(qū)108c的中央張力區(qū)(也就是，其中玻璃處于張力狀態(tài)的區(qū)域)分開。將壓縮區(qū)108a或108b的厚度稱為“層深度”(DOL)。一般而言，第一主表面區(qū)102及第二主表面區(qū)104中每一個處的表面壓縮均可在69MPa至1GPa的范圍內(nèi)。然而，在其他實施例中，第一主表面區(qū)102或第二主表面區(qū)104中任何一個處的表面壓縮均可小于69MPa或大于1GPa。一般而言，DOL可在20μm至100μm的范圍內(nèi)。然而，在其他實施例中，DOL可小于20μm或大于100μm。可由下式來測定片材的張力區(qū)內(nèi)的最大張應力：其中CS為第一主表面區(qū)102及第二主表面區(qū)104處的前述表面壓縮，t為玻璃片的厚度(以毫米mm表示)，DOL為壓縮區(qū)的層厚度(以mm表示)，且CT為玻璃片內(nèi)的最大中央張力(以MPa表示)。已示范性地描述根據(jù)本發(fā)明的實施例的能夠予以加工的工件100，現(xiàn)將描述加工工件100的示范性實施例。在實施此等方法之后，工件100可獲可靠地且可重復地激光加工(例如，通過將激光能量導向至工件100上)以便形成諸如盲孔、通孔、開口、狹槽、裂紋及類似物的特征(本文統(tǒng)稱為“特征”)。然而，一般而言，工件100是使用具有一波長的激光來激光加工，對該波長而言，工件100為至少大體上透明的。因此，在激光加工期間，激光與工件100的材料之間的相互作用的特征通常可為涉及激光能量通過工件材料的非線性吸收的該等特征。參照圖1A及圖1B，工件100首先經(jīng)受組配來促進工件100的后續(xù)激光加工的預加工增強制程。在一實施例中，預加工增強制程是通過在起始激光加工制程之后，強化經(jīng)導向至工件100上的激光能量的非線性吸收的均勻性來促進工件100的后續(xù)激光加工。在執(zhí)行一或多個預加工增強制程之后，在工件100外表面的一部分處形成增強區(qū)106。盡管增強區(qū)106是例示為僅占據(jù)第一主表面區(qū)102的一部分，但是要了解的是，增強區(qū)106可占據(jù)第一主表面區(qū)102的全部，且可進一步占據(jù)任何第二主表面區(qū)104以及側表面區(qū)中任何一個的全部或部分。盡管圖1A及圖1B僅例示一個增強區(qū)106，但是要了解，可提供任何數(shù)目的離散增強區(qū)106。預加工增強制程可包括：在工件100外表面的一區(qū)域處(例如在外表面的增強區(qū)106處)產(chǎn)生自由電子，在外表面的增強區(qū)106內(nèi)建立缺陷，改質外表面中增強區(qū)106內(nèi)的至少一部分的組成，改質外表面中增強區(qū)106內(nèi)至少一部分的表面形態(tài)學或類似操...