借助于激光处理和温度诱导的应力的组合的晶片制造法
【专利摘要】本发明涉及一种用于制造固体层的方法。根据本发明的方法至少包括下述步骤：提供用于分离至少一个固体层(4)的固体(2)；借助于至少一个辐射源、尤其激光器在固体的内部结构中产生缺陷，用于预设剥离平面，沿着所述剥离平面将固体层与固体分离；以及热加载设置在固体(2)上的聚合物层(10)用于在固体(2)中尤其机械地产生应力，其中裂缝通过应力在固体(2)中沿着剥离平面(8)扩展，所述裂缝将固体层(4)与固体(2)分离。
【专利说明】
借助于激光处理和温度诱导的应力的组合的晶片制造法
技术领域
[0001]本发明涉及一种根据权利要求1的主题的用于制造固体层的方法和一种借助于所述方法制造的晶片(权利要求13)。
【背景技术】
[0002]在许多技术领域中(例如微电子或光伏技术)需要通常为薄的片和板形式(所谓的晶片)的材料，如硅、镓或蓝宝石。按标准，现在通过锯割从晶棒中制造这种晶片，其中产生相对大的材料损耗(“kerf-loss(切割损失)”)。因为所使用的初始材料通常是非常昂贵的，所以极为渴求以小的材料耗费并进而更高效且成本更低地制造这种晶片。
[0003]例如，以现在常见的方法仅在制造用于太阳能电池的硅晶片时作为“kerf-loss”就损失所使用的材料的几乎50%。在世界范围来看，这对应于每年超过二十亿欧元的损失。因为晶片的成本占制成的太阳能电池的成本的最大部分(超过40%)，所以通过相应地改进晶片制造可以显著地降低太阳能电池的成本。
[0004]对于没有切割损失的这种晶片制造(“kerf-free wafering”)显得特别有吸引力的是下述方法，所述方法弃用传统的锯割并且例如可以通过使用温度诱导的应力直接将薄的晶片与较厚的工件分割。尤其，如例如在PCT/US2008/012140和PCT/EP2009/067539中所描述的方法属于这种方法，在那里为了产生应力使用涂覆到工件上的聚合物层。
[0005]在提到的方法中，聚合物层具有与工件相比高了大约两个量级的热膨胀系数。此夕卜，通过利用玻璃化转变可以实现在聚合物层中的相对高的弹性模量，使得在层系统(聚合物层工件)中可以通过冷却诱导足够大的应力，以便实现晶片与工件的分割。
[0006]在将晶片与工件分割时，在提到的方法中相应在晶片的一侧上还附着有聚合物。在此，晶片沿朝所述聚合物层的方向非常大幅度地弯曲，这使受控制的分割变得困难，并且例如会造成被分割的芯片的厚度波动。此外，大幅度的弯曲使进一步的加工变得困难并且甚至会造成晶片的折断。
[0007]在使用根据目前的现有技术的方法时，所制造的晶片通常分别具有较大的厚度波动，其中空间上的厚度分布通常显现为具有四重的对称性的图案。在整个晶片上看，总厚度波动(“total thickness variat1n”，TTV)在使用目前的方法的情况下通常大于100%的平均晶片厚度(例如平均厚度为100微米的晶片，例如晶片在其最薄的部位处为50微米厚以及在其最厚的部位处为170微米厚，具有170-50 = 120微米的TTV，这相对于其平均厚度对应于120%的总厚度波动)。具有这种大幅度厚度波动的晶片并不适合于许多应用。此外，在最经常出现的四重的厚度分布图案中，具有最大的波动的区域不利地位于晶片的中心，在此这些波动大多数情况是碍事的。
[0008]此外，在根据当前现有技术的方法中，在分割时断裂传播期间在相关的层系统中甚至出现不期望的振荡，所述振荡会不利地影响断裂前部的走向并且尤其会造成被分割的晶片的显著的厚度波动。
[0009]此外，在目前的方法中困难的是，确保在聚合物层的整个面上可再现的良好的热接触。然而，局部不足的热接触由于所使用的聚合物的小的热导率会造成在层系统中的不期望的、显著的局部的温度偏差，这对其而言负面地影响所产生的应力场的可控性并且进而影响所制造的晶片的质量。
[0010]此外，从文献DE 196 40 594 Al中公开了一种用于借助于光诱导的边界面分解来分离半导体材料的方法以及由此所制造的设备，如结构化的和空出的半导体层和器件。根据DE 196 40 594 Al的方法包含:照射在衬底和半导体层之间或在半导体层之间的边界面，由此在边界面上或在为此设置的吸收层中的光吸收引起材料分解。被分解的边界面或半导体层的选择通过光波长和光强度的选择、射入方向或在材料制造期间嵌装薄牺牲层来进行。所述方法具有下述缺点:为了破坏整个层必须使用高的能量剂量，由此能量需求并进而该方法的成本是非常高的。
[0011]此外，通过文献EP000002390044B1、EP000001498215B1、EP000001494271B1、EP000001338371B1公开一种方法，其中使用竖直地分离工件的激光器。
[0012]此外，已知了用于在晶片内产生损伤部位的激光辅助的方法。在此，借助于聚焦的激光在深处实现多光子激励，借助于多光子激励在材料引入时无损伤的情况下在深处的损伤是可能的。
[0013]典型地，在此使用具有ns脉冲持续时间(纳秒脉冲持续时间)的激光器，以便能够引起被加热的材料与激光的强烈的相互作用。典型地，这经由光子-声子相互作用发生，所述光子-声子相互作用具有比多光子激励明显更高的吸收率。
[0014]这种方法例如通过Ohmura等人(Journalof Achievements in Materials andManufacturing Engineering，2006，第17卷，第381页及以后)已知。由Ohmura等人提出的晶片处理用于通过在晶片内缺陷产生来产生裂缝引导线，如缺陷产生在分隔晶片板的晶片元件时部分地设置那样。在所述方法中产生的缺陷在此沿竖直方向延伸，由此在各个晶片元件之间的连接结构相对于晶片元件的主表面成直角地经历长形的弱化。在此，长形的弱化具有>50μπι的伸展。
[0015]对于分割晶片元件所利用的优点，即产生具有>50μπι的竖直伸展的伸展部防止这种缺陷产生传递到用于分割一个或多个晶片层与固体的方法上。一方面在晶片面上分布地产生这些长形的缺陷时在固体的内部形成材料层，所述材料层仅能够用于裂缝引导，然而不适合于之后的使用并进而是次品。另一方面，所述次品例如必须通过抛光来移除，由此产生附加的耗费。因此，本发明的目的是提供一种用于制造固体层或固体的方法，所述方法实现成本低廉地制造具有期望的厚度分布的不平坦的固体或固体板，其中围绕裂缝平面的竖直的损伤被最小化。
【发明内容】
[0016]因此，本发明的目的是提供一种用于制造固体层的方法，所述方法实现成本低廉地制造具有均匀厚度(尤其具有小于120微米的TTV)的固体板或晶片。根据本发明的另一方面，目的在于提供用于制造一个或多个固体层的方法，其中借助于激光器在固体内产生裂缝扩展平面，其中形成裂缝扩展平面的各个缺陷应具有小于50μπι的竖直的伸展。
[0017]之前所述的目的通过根据权利要求1的用于制造固体层的方法实现。在此，该方法优选至少包括下述步骤:提供用于分离至少一个固体层的工件或固体;借助于至少一个辐射源、尤其激光器、尤其fs激光器或飞秒激光器在固体的内部结构中产生缺陷，用于预设剥离平面，沿着所述剥离平面将固体层与固体分离;设置容纳层用于将固体层保持在固体上；热加载容纳层用于在固体中尤其机械地产生应力，其中裂缝通过应力在固体中沿着剥离平面扩展，所述裂缝将固体层与固体分离。
[0018]所述解决方案是有利的，因为由于辐射源在固体中可产生剥离层或缺陷层，在裂缝扩展时裂缝通过所述剥离层或缺陷层传导或引导，这实现非常小的TTV，尤其小于200微米或100微米或小于80微米或小于60微米或小于40微米或小于20微米或小于10微米或小于5微米，尤其4微米、3微米、2微米、I微米的TTV。
[0019]因此，晶片的射束加载在第一步骤中在固体的内部中形成一种穿孔，沿着所述穿孔在第二步骤中进行裂缝扩展或固体层与固体沿着所述穿孔分离。
[0020]其他有利的实施方式是后续的描述和/或从属权利要求的主题。
[0021]根据本发明的一个实施方式，激光器具有低于10ps、特别优选低于Ips并且最好低于500fs的脉冲持续时间。
[0022]根据本发明的一个优选的实施方式，用于剥离固体层的应力通过热加载容纳层、尤其聚合物层由固体产生。热加载优选是，将容纳层或聚合物层冷却到环境温度或低于环境温度，并且优选低于10°C并且特别优选低于(TC并且更优选低于-10°C。对聚合物层的冷却优选最好以下述方式进行，即对优选由PDMS构成的聚合物层的至少一部分实施玻璃化转变。在此，冷却可以是冷却到低于-100 °C，冷却例如可以借助于液态的氮实现。所述实施方式是有利的，因为聚合物层根据温度变化而收缩和/或经受气体转变并且在此产生的力传递到固体上，由此在固体中可以产生机械应力，所述机械应力造成裂缝的释放和/或造成裂缝扩展，其中裂缝首先沿着用于分割固体层的第一剥离平面扩展。
[0023]根据本发明的一个优选的实施方式，固体设置在用于保持固体的保持层上，其中保持层设置在固体的平坦的第一面部分上，其中固体的平坦的第一面部分与固体的平坦的第二面部分隔开，其中在平坦的第二面部分上设置有聚合物层并且其中剥离平面相对于平坦的第一面部分和/或平坦的第二面部分平行地定向或平行地产生。
[0024]所述实施方式是有利的，因为固体至少部段地并且优选完全地设置在保持层和聚合物层之间，由此可以借助于所述层中的一个或借助于两个层将用于裂缝产生或裂缝扩展的应力导入到固体中。
[0025]根据本发明的另一优选的实施方式，至少一个或刚好一个辐射源为了提供要引入固体中的辐射而配置为，使得由其放射的射束在固体内的预定位置处产生缺陷。所述实施方式是有利的，因为借助于辐射源、尤其借助于激光器能够在固体中极其准确产生缺陷。
[0026]对于该方法尤其得出两种应用情况，在下文中称为“晶片制备(Wafering)”和“减薄(thinning)”。在“硅片制备”中，该方法通常用于将厚的层从更厚的半导体块剥离，典型为将(具有工业上特定的厚度的)晶片从晶棒剥离。在“减薄”中，该方法用于从晶片分割非常薄的层，这对应于现今的磨削(grinding)的工艺，然而有利的是，不需要的材料保持完好并且可以再次使用。“减薄”和“晶片制备”的清楚的区分是复杂的，因为例如“减薄”也可以通过从晶片的背面加载进行，使得虽然产生薄的层，但是激光深深地侵入到材料中。
[0027]对于“减薄”的情况:
[0028]根据本发明的另一优选的实施方式，辐射源设定为，使得由其放射的射束为了产生剥离平面而侵入固体中到限定的深度、尤其〈ΙΟΟμπι的深度。优选地，剥离平面与固体的靠外的且优选平坦的表面平行隔开地构成。优选地，在固体内，剥离平面与固体的平坦的表面隔开小于100微米并且优选小于50微米并且特别优选小于或等于20微米、10微米、5微米或2微米地构成。因此，剥离平面优选以由缺陷产生的平面的方式构成，其中在固体内缺陷与固体的平坦的表面隔开小于100微米且优选小于50微米并且特别优选小于20微米、10微米或2微米地构成。
[0029]对于“晶片制备”的情况:
[0030]根据本发明的另一优选的实施方式，辐射源设定为，使得由其放射的射束为了产生剥离平面而侵入固定中到限定的深度、尤其>100μπι的深度。优选地，剥离平面与固体的靠外的且优选平坦的表面平行隔开地构成。优选地，在固体内，剥离平面与固体的平坦的表面隔开大于100微米并且优选大于200微米并且特别优选大于400或700微米地构成。因此，剥离平面优选以由缺陷产生的平面的方式构成，其中在固体内缺陷与固体的平坦的表面隔开大于100微米且优选大于200微米并且特别优选大于400微米或700微米地构成。
[0031]根据本发明的另一优选的实施方式，固体加载有预设的波长和/或功率，其中预设的波长优选匹配于相应的材料或衬底。所述实施方式是有利的，因为可以通过波长和/或功率影响缺陷大小。
[0032]根据本发明的另一优选的实施方式，固体具有硅和/或镓或钙钛矿并且聚合物层和/或保持层至少部分地并且优选完全地或大于75%地由聚二甲基硅氧烷(PDMS)构成，其中保持层设置在稳定化装置的至少部段地平坦的面上，所述稳定化装置至少部分地由至少一种金属构成。稳定化装置优选是板，尤其具有铝或由其构成的板。所述实施方式是有利的，因为通过稳定化装置和保持层将固体限定或固定地保持，由此可以非常准确地在固体中产生应力。
[0033]根据本发明的另一优选的实施方式，在固体中的应力能够设定或产生为，使得可以控制裂缝释放和/或裂缝扩展以产生在裂缝平面中形成的表面的形貌。因此，优选可以在固体的不同区域中优选至少暂时地不同强度地产生应力。所述实施方式是有利的，因为通过控制裂缝释放和/或裂缝走向可以有利地影响产生的或分离的固体层的形貌。
[0034]根据本发明的另一优选的实施方式，缺陷预设至少一个裂缝引导层，其中至少一个裂缝引导层具有与平坦的构型不同的构型。所述解决方案是有利的，因为所产生的固体层或所产生的固体可以具有不同于平坦的层的构型。因此，不再仅能够产生或构成平坦的层，而是同样能够借助于裂缝扩展从工件产生或构成三维的本体。这样制造的固体由于制造方法具有非常有利的并且仅少量再加工至不用再加工的表面。这样，例如光学元件，例如晶石(Spat)或透镜能够以一级或多级的、尤其两级或三级的分裂工艺制造。
[0035]因此，根据本发明的一个优选的实施方式，裂缝引导层的构型至少部段地具有三维物体、尤其透镜的或晶石的轮廓。
[0036]根据本发明的一个优选的实施方式，借助于缺陷产生设备或辐射源产生缺陷，其中缺陷产生设备配置为，使得在工件中以距缺陷产生设备恒定的间距产生缺陷，其中工件和缺陷产生设备相对于彼此倾斜，使得在裂缝引导层中产生由缺陷产生设备产生的缺陷，其中缺陷产生设备和工件在缺陷产生期间仅二维地相对于彼此重新定位。因此，缺陷产生设备优选相对于工件重新定位或者工件相对于缺陷产生设备重新定位或缺陷产生设备和工件都相对于彼此重新定位。
[0037]所述实施方式是有利的，因为辐射源或缺陷产生装置为了缺陷产生仅须重新定位而不必引起缺陷产生设备的更改，尤其不必确定和设定变化的缺陷引入深度。
[0038]根据另一优选的实施方式，借助于缺陷产生设备或福射源产生缺陷，其中缺陷产生设备配置为，使得在工件中以距缺陷产生设备暂时改变的间距的方式产生缺陷，其中根据缺陷产生设备距要产生的缺陷的间距至少暂时地引起缺陷产生设备的更改，尤其确定和设定改变的缺陷引入深度。所述实施方式是有利的，因为优选不必设置用于使工件倾斜的倾斜设备。
[0039]固体优选具有元素周期表的主族3、4和5中的一个中的材料或材料组合，例如S1、SiC、SiGe、Ge、GaAs、InP、GaN、A1203(蓝宝石)、A1N。特别优选地，固体具有由在周期表的第三和第五族中存在的元素构成的组合。在此，可考虑的材料或材料组合例如是砷化镓、硅、碳化硅等。此外，固体可以具有陶瓷(例如A1203-氧化铝)或由陶瓷构成，优选的陶瓷在此例如通常是钙钛矿陶瓷(例如含Pb-、含0-、含Ti/Zr的陶瓷)并且特定为铌酸铅镁、钛酸钡、钛酸锂、钇铝石榴石尤其用于固体激光器应用的钇铝石榴石晶体，SAW陶瓷(surfaceacousticwave表面声波)，例如银酸锂、磷酸镓、石英、钛酸I丐等。因此，固体优选具有半导体材料或陶瓷材料或特别优选地固体由至少一种半导体材料或陶瓷材料构成。还可考虑的是，固体具有透明的材料或部分地由透明的材料、例如蓝宝石构成或制成。在此单独或与其他材料组合地考虑作为固体材料的其他材料例如是“宽带隙”材料，InAlSb，高温超导体，尤其稀土金属铜酸盐(例如YBa2Cu307)。
[0040]根据本发明的另一优选的实施方式，辐射源或辐射源的一部分构成为飞秒激光器(fs激光器)。所述解决方案是有利的，因为通过使用fs激光器将干扰的材料的竖直扩展最小化。通过使用fs激光器可以非常准确地在工件中引入或在工件中产生缺陷。fs激光器的波长和/或能量优选可与材料有关地来选择。
[0041]根据本发明的另一优选的实施方式，辐射源的、尤其激光束的、尤其fs激光的能量选择为，使得在固体中或在晶体中的损伤损伤扩展小于三倍的瑞利长度，优选小于瑞利长度并且特别优选小于三分之一的瑞利长度。
[0042]根据本发明的另一优选的实施方式，激光束的、尤其fs激光的波长选择为，使得固体的或材料的吸收率小于10cm—1并且优选小于Icnf1并且特别优选小于0.lcnf1。
[0043]根据本发明的另一优选的实施方式，各个缺陷分别从由辐射源、尤其激光器、尤其fs激光器引起的多光子激励中产生。
[0044]本发明还涉及一种根据权利要求1至12中任一项的方法制造的晶片。
[0045]此外，文献PCT/US2008/012140和PCT/EP2009/067539的主题全面地通过参引而成为本专利申请的主题。同样，所有其他在本专利申请的申请日同样由
【申请人】提交的并且涉及固体层的制造的领域的其他专利申请的主题全面地成为本专利申请的主题。
【附图说明】
[0046]根据下文对附图的描述阐述本发明的其他优点、目的和特性，在附图中示例地示出根据本发明的晶片制造。根据本发明的晶片制造的在附图中至少基本上在其功能方面一致的构件或元件在此可以用相同的附图标记表示，其中不必在所有附图中对这些构件或元件进行标号或阐述。
[0047]下文中所描述的附图的各个示图或所有示图优选视为结构图，也就是说，从该附图或这些附图中得到的尺寸、比例、功能相互关系和/或布置优选准确地或优选基本上对应于根据本发明的设备的或根据本发明的产品的尺寸、比例、功能相互关系和/或布置。
[0048]其中示出:
[0049]图1a示出用于在固体中产生缺陷的示意性结构；
[0050]图1b示出在将固体层与固体分离之前的层布置的示意图；
[0051]图1c示出在将固体层与固体分离之后的层布置的示意图；
[0052]图2a示出示意性示出的用于借助于光波产生缺陷的第一变型方案；
[0053]图2b示出示意性示出的用于借助于光波产生缺陷的第二变型方案；以及
[0054]图3示出剥离平面的示意图。
【具体实施方式】
[0055]在图1a中示出设置在辐射源18、尤其激光器的区域中的固体2或衬底。固体2优选具有平坦的第一面部分14和平坦的第二面部分16，其中平坦的第一面部分14优选基本上或准确地平行于平坦的第二面部分16地定向。平坦的第一面部分14和平坦的第二面部分16优选沿Y方向对固体2限界，所述Y方向优选竖直地或垂直地定向。平坦的面部分14和16优选分别在X-Z平面中伸展，其中X-Z平面优选水平地定向。此外，可以从该示图中获知，辐射源18将射束6放射到固体2上。射束6根据配置以限定深度方式侵入固体2中并且在相应的位置上或在预定的位置上产生缺陷。
[0056]在图1b中示出多层的布置，其中固体2包含剥离平面8并且在平坦的第一面部分14的区域中设有保持层12，所述保持层又优选与另一层20重叠，其中另一层20优选是稳定化装置、尤其金属板。在固体2的平坦的第二面部分16上优选设置聚合物层10。聚合物层10和/或保持层12优选至少部分地且特别优选完全地由PDMS构成。
[0057]在图1c中示出在裂缝释放和随后的裂缝引导之后的状态。固体层4附着在聚合物层10上并且与固体2的留下的剩余物隔开或可隔开。
[0058]在图2a和图2b中示出在图1a中示出的通过借助于光束将缺陷引入固体2中来产生剥离平面8的示例。
[0059]因此，本发明涉及一种用于制造固体层的方法。在此，根据本发明的方法至少包括下述步骤:提供用于分离至少一个固体层4的固体2;借助于至少一个辐射源、尤其至少一个激光器、尤其至少一个fs激光器在固体的内部结构中产生缺陷，用于预设剥离平面，沿着所述剥离平面将固体层与固体分离；以及热加载设置在固体2上的聚合物层10用于在固体2中尤其机械地产生应力，其中裂缝通过应力在固体2中沿着剥离平面8扩展，所述裂缝将固体层4与固体2分离。
[0060]因此，在图2a中示意性地示出，如何在固体2中借助于辐射源18、尤其一个或多个激光器、尤其一个或多个fs激光器可以产生缺陷34，尤其用于产生剥离平面8。在此，辐射源18发射具有第一波长30和第二波长32的辐射6 ο在此，波长30、32彼此协调或在辐射源18和要产生的剥离平面8之间的距离调整为，使得波30、32基本上或恰好在固体2的剥离平面8上会聚，由此由于两个波30、32的能量在会聚的位置34上产生缺陷。在此，缺陷产生可以通过不同的或组合的分解机制例如升华或化学反应实现，其中在此例如可以热学地和/或光化学地引起分解。
[0061]在图2b中示出聚焦的光束6，所述聚焦的光束的焦点优选在剥离平面8中。在此可考虑的是，光束6通过一个或多个用于聚焦的物体、尤其透镜(未示出)来聚焦。在所述实施方式中，固体2多层地构成并且优选具有部分透明的或透明的衬底层3或材料层，所述衬底层或材料层优选由蓝宝石构成或具有蓝宝石。光束6穿过衬底层3到达剥离平面8上，所述剥离平面优选由牺牲层5形成，其中牺牲层5由辐射加载，使得热学地和/或光化学地弓I起在焦点或在焦点的区域中的牺牲层5部分或完全破坏。同样可考虑的是，用于产生剥离平面8的缺陷刚好在两个层3、4之间的边界面上或在该区域中产生。因此，同样可考虑的是，固体层4在载体层、尤其衬底层3上产生并且借助于一个或多个牺牲层5和/或借助于在尤其固体层4和载体层之间的边界面中产生缺陷可以产生用于剥离或分离固体层4的剥离平面8。
[0062]在图3中示出剥离平面8，所述剥离平面具有带有不同的缺陷浓度82、84、86的区域。在此可考虑的是，多个具有不同的缺陷浓度的区域形成剥离平面8，其中同样可设想的是，在剥离平面8中的缺陷34基本上或准确地均匀地分布在面上。不同的缺陷浓度可以在面积上等大地或不等大地构成。优选地，提高的第一缺陷浓度是裂缝释放浓度82，所述裂缝释放浓度优选在边缘的区域中或朝向边缘延伸地或与边缘相邻地产生。附加地或替选地，裂缝引导浓度84可以构成为，使得分离固体层4与固体2的裂缝是能控制或能操控的。此外，附加地或替选地可以产生中心浓度86，所述中心浓度优选实现固体2的中心的区域中的非常平坦的表面。优选地，裂缝引导浓度84部分或完全环形地或环绕地构成并进而优选部段地且特别优选完全地环绕固体2的或固体层4的中心。还可考虑的是，裂缝引导浓度84以从固体2的边缘起并且沿朝向固体2的中心的方向阶梯式地或连续地或流畅地减少。此外可考虑的是，裂缝引导浓度84带状地并且均匀地或基本上或准确均匀地构成。
[0063]因此，根据本发明的方法包括下述步骤:
[0064]提供用于分离至少一个固体层和/或至少一个固体的工件，其中工件具有至少一个暴露的表面;通过辐射源、尤其激光器、尤其fs激光器或缺陷产生设备在工件内产生缺陷，其中缺陷预设裂缝引导层;在工件的暴露的表面上安装或产生容纳层以形成复合材料结构，对用于在工件内产生应力的容纳层回火，其中应力引起在工件内的裂缝扩展，其中通过裂缝扩展将固体层与工件沿着裂缝引导层分离。
[0065]附图标记列表
[0066]2 固体
[0067]3 衬底
[0068]4固体层
[0069]5牺牲层
[0070]6 辐射
[0071]8剥离平面
[0072]10聚合物层
[0073]12保持层
[0074]14平坦的第一面部分
[0075]16平坦的第二面部分
[0076]18辐射源
[0077]20稳定化装置
[0078]30第一辐射部分
[0079]32第二辐射部分
[0080]34缺陷产生的位置[0081 ]82裂缝释放浓度
[0082]84裂缝引导浓度
[0083]86中心浓度
[0084]X第一方向
[0085]Y第二方向
[0086]Z第三方向
【主权项】
1.一种用于制造固体层的方法， 所述方法至少包括下述步骤: 提供用于分离至少一个固体层(4)的固体(2); 借助于至少一个辐射源(18)、尤其激光器在所述固体的内部结构中产生缺陷，用于预设剥离平面，沿着所述剥离平面将所述固体层与所述固体分离； 设置容纳层(10)用于将所述固体层(4)保持在固体(2)上； 热加载所述容纳层(10)用于在所述固体(2)中尤其机械地产生应力，其中裂缝通过所述应力在所述固体(2)中沿着所述剥离平面(8)扩展，所述裂缝将所述固体层(4)与所述固体(2)分离。2.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述至少一个辐射源(18)为了提供要引入所述固体(2)中的辐射(6)而配置为，使得由所述辐射源放射的射束(6)在所述固体(2)内的预定位置处产生所述缺陷。3.根据权利要求2所述的方法， 其特征在于， 所述辐射源(18)设定为，使得由其放射的射束(6)为了产生所述剥离平面(8)而侵入所述固体(2)中到小于200μπι、优选小于ΙΟΟμπι并且更优选小于50μπι并且特别优选小于20μπι的限定的深度。4.根据权利要求2所述的方法， 其特征在于， 所述辐射源设定为，使得由其放射的射束(6)为了产生所述剥离平面(8)而侵入所述固体(2)中到大于ΙΟΟμπι、优选大于200μπι并且更优选大于400μπι并且特别优选大于700μπι的限定的深度。5.根据上述权利要求中任一项所述的方法， 其特征在于， 所述固体(2)设置在保持层(12)上用于保持所述固体(2)，其中所述保持层(12)设置在所述固体(2)的平坦的第一面部分(14)上，其中所述固体(2)的平坦的所述第一面部分(14)与所述固体(2)的平坦的第二面部分(16)隔开，其中在平坦的所述第二面部分(16)上设置所述聚合物层(10)并且其中所述剥离平面(8)相对于平坦的所述第一面部分(14)和/或所述平坦的所述第二面部分(16)平行地定向。6.根据上述权利要求中任一项所述的方法， 其特征在于， 所述固体(2)具有碳化硅和/或砷化镓和/或陶瓷材料并且所述容纳层包含聚合物层(10)，其中所述聚合物层和/或所述保持层(12)至少部分地包含聚二甲基硅氧烷，其中所述保持层(12)设置在稳定化装置(20)的至少部段地平坦的面上，所述稳定化装置至少部分地包含至少一种金属。7.根据上述权利要求中任一项所述的方法， 其特征在于， 在所述固体(2)中的所述应力能够设定为，使得能够控制裂缝释放和/或裂缝扩展以产生在所述裂缝平面中形成的表面的预定的形貌。8.根据上述权利要求中任一项所述的方法， 其特征在于， 所述辐射源是飞秒激光器。9.根据上述权利要求中任一项所述的方法， 其特征在于， 所述辐射源、尤其激光器具有低于lOps、优选低于Ips并且特别优选低于500fs的脉冲持续时间。10.根据上述权利要求中任一项所述的方法， 其特征在于， 所述激光束的、尤其飞秒激光器的能量选择为，使得在所述固体中的损伤扩展小于3倍的瑞利长度，优选小于瑞利长度并且特别优选小于三分之一的瑞利长度。11.根据上述权利要求中任一项所述的方法， 其特征在于， 所述激光束的、尤其飞秒激光器的波长选择为，使得所述固体的吸收率小于1cnf1并且优选小于lcm—1并且特别优选小于0.lcm—、12.根据上述权利要求中任一项所述的方法， 其特征在于， 各个所述缺陷分别由于由所述飞秒激光器引起的多光子激励形成。13.根据权利要求1至12中任一项所述的方法制造的晶片。
【文档编号】B23K26/53GK105899325SQ201480055772
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2014年10月8日
【发明人】沃尔弗拉姆·德雷舍尔, 扬·黎克特, 克里斯蒂安·拜尔
【申请人】西尔特克特拉有限责任公司