DE102014018841A1 - Laser-based separation process - Google Patents

Laser-based separation process Download PDF

Info

Publication number
DE102014018841A1
DE102014018841A1 DE102014018841.8A DE102014018841A DE102014018841A1 DE 102014018841 A1 DE102014018841 A1 DE 102014018841A1 DE 102014018841 A DE102014018841 A DE 102014018841A DE 102014018841 A1 DE102014018841 A1 DE 102014018841A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
modifications
solid
crystal lattice
laser
crack
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Pending
Application number
DE102014018841.8A
Other languages
German (de)
Inventor
Christian Beyer
Jan Richter
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siltectra GmbH
Original Assignee
Siltectra 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 Siltectra GmbH filed Critical Siltectra GmbH
Priority to CN201580064710.3A priority Critical patent/CN107107260B/en
Priority to EP15801449.8A priority patent/EP3223993A2/en
Priority to CN201580064748.0A priority patent/CN107000125B/en
Priority to KR1020207001035A priority patent/KR20200006641A/en
Priority to CN201810564712.4A priority patent/CN108857049A/en
Priority to JP2016570350A priority patent/JP6396505B2/en
Priority to CN201810563830.3A priority patent/CN108838562B/en
Priority to PCT/EP2015/077980 priority patent/WO2016083609A2/en
Priority to KR1020177017549A priority patent/KR101864558B1/en
Priority to SG11201704275UA priority patent/SG11201704275UA/en
Priority to US15/531,210 priority patent/US10930560B2/en
Priority to PCT/EP2015/077981 priority patent/WO2016083610A2/en
Priority to EP15804372.9A priority patent/EP3223994B1/en
Priority to KR1020227014422A priority patent/KR102587022B1/en
Priority to KR1020187014524A priority patent/KR20180059569A/en
Priority to EP22195120.5A priority patent/EP4122633A1/en
Priority to EP18175761.8A priority patent/EP3395489A1/en
Priority to US15/531,329 priority patent/US11407066B2/en
Priority to EP23168690.8A priority patent/EP4234156A3/en
Priority to EP18178276.4A priority patent/EP3399542B1/en
Priority to KR1020237033908A priority patent/KR20230145246A/en
Priority to MYPI2017701927A priority patent/MY174094A/en
Priority to EP20151833.9A priority patent/EP3666445B1/en
Publication of DE102014018841A1 publication Critical patent/DE102014018841A1/en
Priority to JP2018090077A priority patent/JP6748144B2/en
Priority to US16/003,221 priority patent/US11833617B2/en
Priority to US17/174,432 priority patent/US11527441B2/en
Priority to US18/078,135 priority patent/US20230106978A1/en
Priority to US18/499,716 priority patent/US20240058899A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic System or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/26Bombardment with radiation
    • H01L21/263Bombardment with radiation with high-energy radiation
    • H01L21/268Bombardment with radiation with high-energy radiation using electromagnetic radiation, e.g. laser radiation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/50Working by transmitting the laser beam through or within the workpiece
    • B23K26/53Working by transmitting the laser beam through or within the workpiece for modifying or reforming the material inside the workpiece, e.g. for producing break initiation cracks
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/70Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
    • H01L21/77Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate
    • H01L21/78Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2103/00Materials to be soldered, welded or cut
    • B23K2103/50Inorganic material, e.g. metals, not provided for in B23K2103/02 – B23K2103/26
    • B23K2103/56Inorganic material, e.g. metals, not provided for in B23K2103/02 – B23K2103/26 semiconducting

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Erzeugen eines Ablösebereichs in einem Festkörper, insbesondere zum Teilen des Festkörpers entlang des Ablösebereichs, mindesten umfassend die Schritte: Modifizieren des Kristallgitters des Festkörpers mittels eines Lasers, insbesondere eines Piko- oder Femtosekunden-Laser, wobei mehrere Modifikationen in dem Kristallgitter erzeugt werden, wobei das Kristallgitter in Folge der Modifikationen in den die Modifikationen umgebenden Bereichen zumindest in jeweils einem Anteil einreist.The invention relates to a method for producing a detachment region in a solid, in particular for dividing the solid along the separation region, at least comprising the steps of: modifying the crystal lattice of the solid by means of a laser, in particular a picosecond or femtosecond laser, wherein a plurality of modifications are generated in the crystal lattice, wherein the crystal lattice, as a result of the modifications, enters the regions surrounding the modifications at least in each case in one part.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich gemäß den Ansprüchen 1 und 2 auf Verfahren zum Erzeugen eines Ablösebereichs in einem Festkörper und gemäß den Ansprüchen 8 und 9 auf Verfahren zum zumindest teilweisen Teilen eines Festkörpers.The present invention according to claims 1 and 2 relates to methods for generating a separation region in a solid and according to claims 8 and 9 to methods for at least partially dividing a solid.

Das Teilen von Festkörpern, insbesondere von Wafern, wird klassisch durch Sägen bewirkt. Dieses Trennverfahren hat jedoch eine Vielzahl an Nachteile. So werden beim Sägen stets Späne erzeugt, die somit zerstörtes Grundmaterial darstellen. Ferner nimmt die Dickenschwankung der abgesägten Scheiben bei einer Zunahme der Sägehöhe ebenfalls zu. Weiterhin bewirkt das Sägeelement, dass auf den Oberflächen der voneinander zu trennenden Scheiben Riefen entstehen.The splitting of solids, especially wafers, is conventionally effected by sawing. However, this separation method has a number of disadvantages. For example, chips are always produced during sawing, which thus constitute destroyed basic material. Furthermore, the thickness variation of the sawn-off wheels also increases as the saw height increases. Furthermore, the saw element causes grooves to be formed on the surfaces of the disks to be separated from each other.

Es ist daher ersichtlich, dass das Trennverfahren „Sägen” sehr hohe Materialkosten und Kosten für die Nacharbeit bedingt.It can therefore be seen that the cutting process "sawing" involves very high material costs and reworking costs.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein alternatives Verfahren zum zumindest teilweisen Teilen eines Festkörpers sowie ein Verfahren zum Erzeugen eines Ablösebereichs in einem Festkörper bereitzustellen.It is therefore the object of the present invention to provide an alternative method for at least partially splitting a solid and a method for producing a separation region in a solid.

Die zuvor genannte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 gelöst. Das erfindungsgemäße Verfahren zum Erzeugen eines Ablösebereichs in einem Festkörper, insbesondere zum Teilen des Festkörpers entlang des Ablösebereichs, umfasst dabei bevorzugt mindesten den Schritt des Modifizierens des Kristallgitters des Festkörpers mittels eines Modifiziermittels, insbesondere eines Lasers, insbesondere eines Piko- oder Femtosekunden-Lasers, wobei mehrere Modifikationen in dem Kristallgitter erzeugt werden, wobei das Kristallgitter in Folge der Modifikationen in den die Modifikationen umgebenden Bereichen zumindest in jeweils einem Anteil, insbesondere unterkritisch, einreist.The aforementioned object is achieved by a method according to claim 1. The method according to the invention for producing a detachment region in a solid, in particular for dividing the solid along the separation region, preferably comprises at least the step of modifying the crystal lattice of the solid by means of a modifying agent, in particular a laser, in particular a picosecond or femtosecond laser several modifications are generated in the crystal lattice, wherein the crystal lattice as a result of the modifications in the regions surrounding the modifications at least in each case a proportion, in particular subcritical, einreise.

Diese Lösung ist vorteilhaft, da sie z. B. ohne Späne zu verursachen eine definierte Schwächung des Festkörpers ermöglicht.This solution is advantageous because it z. B. without shaving a defined weakening of the solid allows.

Ferner schafft die vorliegende Erfindung erstmals eine Möglichkeit, dass ein Festkörper nicht orthogonal zu seiner zu kürzenden Längsrichtung gekürzt werden muss, sondern dass er mit dem LASER in seiner Längsrichtung derart beaufschlagt wird, dass eine Festkörperschicht abgetrennt wird. Dieses Verfahren hat ferner den Vorteil, dass die LASER-Strahlen nicht über den gesamten Radius des Festkörpers in den Festkörper eindringen müssen, sondern über eine zur Abtrennschicht bzw. Ablöseschicht bevorzugt parallelen Schicht in den Festkörper eingebracht werden können. Dies ist insbesondere bei Festkörpern sinnvoll, deren Radius größer oder gleich der Dicke der abzutrennenden Festkörperschicht ist.Furthermore, the present invention provides for the first time a possibility that a solid body does not have to be shortened orthogonal to its longitudinal direction to be shortened, but that it is acted upon with the LASER in its longitudinal direction such that a solid layer is separated. This method also has the advantage that the LASER rays do not have to penetrate into the solid body over the entire radius of the solid, but rather can be introduced into the solid via a layer which is preferably parallel to the separation layer or release layer. This is particularly useful for solids whose radius is greater than or equal to the thickness of the solid layer to be separated.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung reißt das Kristallgitter zumindest mehrheitlich jeweils in einem vom Zentrum der jeweiligen Modifikation beabstandeten Anteil ein. Diese Lösung ist besonders vorteilhaft, da hierdurch der Bedarf einer Nachbearbeitung des Teils des Festkörpers, an dem nach dem Trennen volumenmäßig weniger von der Modifikation bzw. von den Modifikationen verbleibt, reduziert wird.According to a further preferred embodiment of the present invention, the crystal lattice at least predominantly breaks in each case in a portion spaced from the center of the respective modification. This solution is particularly advantageous since it reduces the need for post-processing of the part of the solid which, after separation, remains less in volume from the modification (s).

Die zuvor genannte Aufgabe wird erfindungsgemäß ebenfalls durch ein Verfahren gemäß Anspruch 3 gelöst. Das weitere erfindungsgemäße Verfahren zum Erzeugen eines Ablösebereichs in einem Festkörper, insbesondere zum Teilen des Festkörpers entlang des Ablösebereichs, umfasst dabei bevorzugt mindestens die Schritte des Modifizierens des Kristallgitters des Festkörpers mittels eines Modifiziermittels, insbesondere eines Lasers, insbesondere eines Piko- oder Femtosekunden-Laser, oder eines Ionenimplaniermittels, mittels dem Ionen zur Modifikation des Kristallgitters in das Kristallgitter eingebracht werden, wobei mehrere Modifikationen in dem Kristallgitter erzeugt werden, und des Konditionierens zumindest mehrerer der Modifikationen durch ein Konditioniermittel, insbesondere eine Temperierungseinrichtung, wobei das Kristallgitter durch die Konditionierung in den die Modifikation umgebenden Bereichen zumindest in jeweils einem Anteil einreist.The aforementioned object is also achieved by a method according to claim 3. The further method according to the invention for producing a detachment region in a solid, in particular for dividing the solid along the separation region, preferably comprises at least the steps of modifying the crystal lattice of the solid by means of a modifying agent, in particular a laser, in particular a picosecond or femtosecond laser, or an ion implanter, by means of which ions are introduced into the crystal lattice for modifying the crystal lattice, wherein a plurality of modifications are produced in the crystal lattice, and conditioning at least several of the modifications by a conditioning agent, in particular a tempering device, wherein the crystal lattice is introduced by the conditioning in the Surrounding areas at least in one share.

Die zuvor genannte Aufgabe wird erfindungsgemäß ebenfalls durch ein Verfahren gemäß Anspruch 8 gelöst. Das weitere erfindungsgemäße Verfahren zum zumindest teilweisen Teilen eines Festkörpers, umfasst einen der Gegenstände der Ansprüche 1 bis 3, wobei so viele Modifikationen in dem Kristallgitter erzeugt werden, dass sich die einzelnen Risse zu einem Hauptriss verbinden, durch den der Festkörper zumindest teilweise und bevorzugt vollständig geteilt wird.The aforementioned object is also achieved by a method according to claim 8. The further inventive method for at least partially dividing a solid, comprises one of the objects of claims 1 to 3, wherein so many modifications are generated in the crystal lattice that connect the individual cracks to a main crack, through which the solid at least partially and preferably completely is shared.

Diese Lösung ist vorteilhaft, da sie z. B. ohne Späne zu verursachen eine definierte Teilung des Festkörpers ermöglicht.This solution is advantageous because it z. B. without chips to allow a defined division of the solid.

Die zuvor genannte Aufgabe wird erfindungsgemäß ebenfalls durch ein Verfahren gemäß Anspruch 9 gelöst. Das weitere erfindungsgemäße Verfahren zum zumindest teilweisen Teilen eines Festkörpers, umfasst einen der Gegenstände der Ansprüche 1 bis 2, wobei die Modifikationen in einem ersten Abschnitt des Festkörpers erzeugt werden, wodurch sich ein durch die einzelnen, insbesondere unterkritischen, Risse erstreckender Hauptriss ausbildet, wobei nach der Ausbildung des Hauptrisses oder infolge der Ausbildung des Hauptrisses weitere Modifikationen in mindestens einem weiteren Abschnitt des Festkörpers erzeugt werden, wobei der Hauptriss durch Risse im Bereich der weiteren Modifikationen ebenfalls in den mindestens einen weiteren Abschnitt geführt wird, insbesondere bis die durch den Hauptriss voneinander zunächst lokal gelösten Festkörperanteile vollständig voneinander getrennt sind.The aforementioned object is also achieved by a method according to claim 9. The further inventive method for at least partially dividing a solid comprises one of the objects of claims 1 to 2, wherein the modifications are generated in a first portion of the solid, thereby forming a through the individual, especially subcritical, cracks extending main crack, wherein the formation of the main rift or as a result of the formation of the main crack further modifications are generated in at least one further portion of the solid, wherein the main crack is also passed through cracks in the region of further modifications in the at least one further section, in particular until the first by the main crack of each other locally locally dissolved solid portions of each other completely are separated.

Diese Lösung ist vorteilhaft, da sie z. B. ohne Späne zu verursachen ebenfalls eine definierte Teilung des Festkörpers ermöglicht.This solution is advantageous because it z. B. without chips also also allows a defined division of the solid.

Unterkritisch bedeutet hierbei bevorzugt, dass die Rissausbreitung zum Erliegen kommt bzw. stoppt bevor der Riss den Festkörper in mindestens zwei Teile teilt. Bevorzugt breitet sich ein unterkritischer Riss weniger als 5 mm, insbesondere weniger als 1 mm, in dem Festkörper aus. Die Modifikationen werden bevorzugt derart erzeugt, dass sich z. B. beim Abtrennen von ebenen Festkörperplatten die unterkritischen Risse bevorzugt mehrheitlich in derselben Ebene ausbreiten, insbesondere in einer zur Oberfläche des Festkörpers, durch welche die Laserstrahlen in den Festkörper eindringen, parallelen oder definiert ausgerichteten Ebene ausbreiten. Die Modifikationen werden bevorzugt derart erzeugt, dass sich z. B. beim Abtrennen von unebenen Festkörpern die unterkritischen Risse bevorzugt derart definiert, z. B. in einer sphärischen Lage bzw. Schicht ausbreiten, dass der Ablösebereich eine definierte, insbesondere sphärische, Form erhält.Subcritical means here preferably that the crack propagation comes to a standstill or stops before the crack divides the solid into at least two parts. A subcritical crack preferably spreads less than 5 mm, in particular less than 1 mm, in the solid body. The modifications are preferably generated such that z. B. in the separation of planar solid plates, the subcritical cracks preferably spread in the same plane majority, especially in one to the surface of the solid, through which the laser beams penetrate into the solid, parallel or defined aligned plane propagate. The modifications are preferably generated such that z. B. when separating uneven solids, the subcritical cracks preferably defined such. B. spread in a spherical position or layer, that the separation region receives a defined, in particular spherical, shape.

Der Festkörper ist bevorzugt ein Ingot oder ein Wafer. Besonders bevorzugt handelt es sich bei dem Festkörper um ein für Laserstrahlen zumindest teilweise transparentes Material. Es ist somit weiterhin denkbar, dass der Festkörper ein transparentes Material aufweist oder teilweise aus einem transparenten Material, wie z. B. Saphir, besteht bzw. gefertigt ist. Weitere Materialien, die hierbei als Festkörpermaterial alleine oder in Kombination mit einem anderen Material in Frage kommen, sind z. B. „wide band gap”-Materialien, InAlSb, Hochtemperatursupraleiter, insbesondere seltene Erden Cuprate (z. B. YBa2Cu3O7). Es ist zusätzlich oder alternativ denkbar, dass der Festkörper eine Photomaske ist, wobei als Photomaskenmaterial im vorliegenden Fall bevorzugt jedes zum Anmeldetag bekannte Photomaskenmaterial und besonders bevorzugt Kombinationen daraus verwendet werden können. Ferner kann der Festkörper zusätzlich oder alternativ Siliziumcarbid (SiC) aufweisen oder daraus bestehen.The solid is preferably an ingot or a wafer. The solid is particularly preferably a material which is at least partially transparent for laser beams. It is therefore also conceivable that the solid body has a transparent material or partially made of a transparent material, such. B. sapphire, consists or is made. Other materials that come here as a solid material alone or in combination with another material in question are, for. "Wide band gap" materials, InAlSb, high temperature superconductors, especially rare earth cuprates (eg YBa2Cu3O7). It is additionally or alternatively conceivable that the solid body is a photomask, wherein as photomask material in the present case, preferably any known to the filing date photomask material and more preferably combinations thereof can be used. Furthermore, the solid may additionally or alternatively comprise or consist of silicon carbide (SiC).

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird die Energie des Laserstrahls des Lasers, insbesondere fs-Lasers (Femtosekundenlaser), derart gewählt, dass die Schädigungsausbreitung im Festkörper bzw. im Kristall kleiner als dreimal die Reyleighlänge, bevorzugt kleiner als die Reyleighlänge und besonders bevorzugt kleiner als ein Drittel der Reyleighlänge ist.According to a further preferred embodiment of the present invention, the energy of the laser beam of the laser, in particular fs laser (femtosecond laser), selected such that the damage propagation in the solid or in the crystal less than three times the Reyleighlänge, preferably smaller than the Reyleighlänge and particularly preferred is less than a third of the Reyleigh length.

Das Kristallgitter reist gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zumindest mehrheitlich in einem vom Zentrum Z der jeweiligen Modifikation beabstandeten Anteil ein.The crystal lattice, according to another preferred embodiment of the present invention, at least predominantly enters a portion spaced from the center Z of the respective modification.

Der Riss geht gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zumindest abschnittsweise durch die Mehrzahl, insbesondere die Gesamtheit, der Modifikationen hindurch oder verläuft zumindest zu der Mehrzahl, insbesondere zu der Gesamtheit, der Modifikationen beabstandet.According to a further preferred embodiment of the present invention, the crack passes at least in sections through the plurality, in particular the entirety, of the modifications or extends at least to the majority, in particular to the entirety, of the modifications.

Eine erste Anzahl an Modifikationen wird gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit ihrem Zentrum Z einerseits des Ablösebereichs erzeugt und eine zweite Anzahl an Modifikationen wird mit ihrem Zentrum andererseits des Ablösebereichs erzeugt.A first number of modifications is produced according to a further preferred embodiment of the present invention with its center Z on the one hand of the detachment area and a second number of modifications is generated with its center on the other hand the detachment area.

Die Modifikationen werden gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mittels Laser erzeugt, wobei die Pulsabstände zwischen 0,01 μm und 10 μm vorgesehen werden und/oder Linienabstände zwischen 0,01 μm und 20 μm vorgesehen werden und/oder eine Pulswiederholfrequenz zwischen 16 kHz und 1024 kHz vorgesehen wird.The modifications are produced according to a further preferred embodiment of the present invention by means of laser, wherein the pulse intervals between 0.01 .mu.m and 10 .mu.m are provided and / or line spacings between 0.01 .mu.m and 20 .mu.m are provided and / or a pulse repetition frequency between 16 kHz and 1024 kHz is provided.

Die Wellenlänge des Laserstrahls des Lasers, insbesondere des fs-Lasers, wird gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung derart gewählt, dass die Absorption des Festkörpers bzw. des Materials kleiner als 10 cm–1 und bevorzugt kleiner als 1 cm–1 und besonders bevorzugt kleiner als 0,1 cm–1 ist.The wavelength of the laser beam of the laser, in particular of the fs laser, is selected according to a further preferred embodiment of the present invention such that the absorption of the solid or of the material is less than 10 cm -1 and preferably less than 1 cm -1 and especially preferably less than 0.1 cm -1 .

Die einzelnen Modifikationen bzw. Defekte bzw. Schadstellen resultieren gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung jeweils aus einer von dem Laser, insbesondere fs-Laser, bewirkten multi-photonen Anregung.The individual modifications or defects or damaged areas result according to a further preferred embodiment of the present invention in each case from one of the laser, in particular fs laser, caused multi-photon excitation.

Weitere Vorteile, Ziele und Eigenschaften der vorliegenden Erfindung werden anhand nachfolgender Beschreibung anliegender Zeichnungen erläutert, in welchen beispielhaft das erfindungsgemäße Trennverfahren dargestellt ist. Bauteile oder Elemente, die in dem erfindungsgemäßen Verfahren bevorzugt eingesetzt werden und/oder welche in den Figuren wenigstens im Wesentlichen hinsichtlich ihrer Funktion übereinstimmen, können hierbei mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet sein, wobei diese Bauteile oder Elemente nicht in allen Figuren beziffert oder erläutert sein müssen.Further advantages, objects and characteristics of the present invention will be explained with reference to the following description of appended drawings, in which the separation process according to the invention is shown by way of example. Components or elements which are preferably used in the method according to the invention and / or which at least substantially coincide in the figures in terms of their function, may here be identified by the same reference numerals, these components or elements need not be quantified or explained in all figures.

Darin zeigt: It shows:

1 einen Festkörper während der erfindungsgemäßen Behandlung sowie die zwei Teile des Festkörpers nachdem sie voneinander getrennt wurden; 1 a solid during the treatment according to the invention and the two parts of the solid after being separated from each other;

2a2c mikroskopische Aufnahmen von Kristallgittermodifikationen; 2a - 2c microscopic images of crystal lattice modifications;

3a3b weitere mikroskopische Aufnahmen von Kristallgittermodifikationen; 3a - 3b further microscopic images of crystal lattice modifications;

4a4b noch weitere mikroskopische Aufnahmen von Kristallgittermodifikationen; 4a - 4b additional micrographs of crystal lattice modifications;

5a5f schematische Darstellungen von Modifikationen sowie dem Ablösebereich; 5a - 5f schematic representations of modifications and the separation area;

6a6d weitere schematische Darstellung von Modifikationen sowie dem Ablösebereich; 6a - 6d further schematic representation of modifications and the separation region;

7a7d noch weitere schematische Darstellung von Modifikationen sowie dem Ablösebereich; und 7a - 7d still another schematic representation of modifications and the separation region; and

8 eine schematische Darstellung unterschiedlicher Modifikationskonzentrationen. 8th a schematic representation of different modification concentrations.

Das Bezugszeichen 1 kennzeichnet hierbei den Festkörper. In dem Festkörper 1 werden erfindungsgemäß Modifikationen 9 erzeugt, um einen Ablösebereich 2 auszubilden, an dem bzw. entlang dem der Festkörper 1 in mindestens zwei Bestandteile getrennt wird. Die Modifikationen 9 bewirken dabei unterkritische Risse, durch welche der Ablösebereich 2 geschaffen wird. Die Modifikationen 9 werden durch mindestens einen Laserstrahl 4 erzeugt. Der Laserstrahl 4 dringt über eine bevorzugt behandelte, insbesondere polierte, Oberfläche 5 in den bevorzugt zumindest teilweise transparenten Festkörper 1 ein. An der Oberfläche 5 wird der mindesten eine Laserstrahl bevorzugt gebrochen, was durch das Bezugszeichen 6 gekennzeichnet ist. Der mindestens eine Laserstrahl bildet dann einen Fokus 8 zur Erzeugung der Modifikation aus. Die polierte Oberfläche 5 kann auch als Hauptoberfläche 18 bezeichnet werden (vgl. 3a).The reference number 1 hereby denotes the solid. In the solid state 1 become modifications according to the invention 9 generated to a separation area 2 form, on or along which the solid 1 is separated into at least two components. The modifications 9 cause subcritical cracks through which the separation area 2 is created. The modifications 9 be by at least one laser beam 4 generated. The laser beam 4 penetrates over a preferably treated, in particular polished, surface 5 in the preferably at least partially transparent solid 1 one. On the surface 5 the at least one laser beam is preferably refracted, which is indicated by the reference numeral 6 is marked. The at least one laser beam then forms a focus 8th to produce the modification. The polished surface 5 can also be used as the main surface 18 be designated (see. 3a ).

Das Bezugszeichen 10 kennzeichnet einen ersten Festkörperanteil nach dem Durchtrennen des Festkörpers 1 und das Bezugszeichen 12 kennzeichnet den zweiten Festkörperanteil nach dem Durchtrennen des Festkörpers 1. Das Bezugszeichen 11 kennzeichnet ferner die Oberflächen, entlang der die zwei Festkörperanteile 10, 12 voneinander getrennt wurden. Es ist ersichtlich, dass die Modifikationen 9 im Wesentlichen, mehrheitlich oder vollständig in dem Festkörperanteil 10 vorhanden sind und der Festkörperanteil 12 nach dem Abtrennen bevorzugt keine oder nur sehr wenige Modifikationen aufweist, insbesondere weniger als 30 Prozent der erzeugten Modifikationen aufweist. Es ist hierbei jedoch ebenfalls denkbar, dass die Modifikationen mehrheitlich in dem zweiten Festkörperanteil 12 verbleiben.The reference number 10 indicates a first solids content after the solid state has been severed 1 and the reference numeral 12 indicates the second solids content after the solid state has been severed 1 , The reference number 11 further indicates the surfaces along which the two solid portions 10 . 12 were separated from each other. It can be seen that the modifications 9 essentially, majority or completely in the solids fraction 10 are present and the solids content 12 after separation preferably has no or only very few modifications, in particular less than 30 percent of the modifications produced. However, it is also conceivable that the majority of the modifications in the second solids content 12 remain.

2a bis 2c zeigen unterschiedliche mikroskopische Darstellungen eines mittels Laser konditionierten bzw. modifizierten Festkörpers 1, insbesondere mehrheitlich oder im Wesentlichen oder vollständig bestehend aus z. B. einem Halbleitermaterial, insbesondere aus SiC. 2a to 2c show different microscopic representations of a laser conditioned or modified solid 1 , in particular majority or substantially or completely consisting of z. B. a semiconductor material, in particular of SiC.

In 2a ist ein 6H-SiC-Liniendefekte-Feld 1E gezeigt, das mit Pulsabständen von 0,4 μm, Linienabständen von linenmäßig erzeugten Kristallgittermodifikationen 20, 22 von 2 μm und einer Pulswiederholfrequenz von 128 kHz erzeugt wurde. Es ist hierbei jedoch ebenfalls denkbar, dass einer der Parameter, mehrere dieser Parameter, insbesondere zwei dieser Parameter, oder alle dieser Parameter (Pulsabstände, Linenabstände, Pulswiederholfrequenz) variiert oder verändert festgelegt werden. So können die Pulsabstände z. B. zwischen 0,01 μm und 10 μm vorgesehen werden und/oder die Linienabstände zwischen 0,01 μm und 20 μm vorgesehen werden und/oder die Pulswiederholfrequenz zwischen 16 kHz und 1024 kHz vorgesehen werden.In 2a For example, a 6H SiC line defect field 1E is shown with pulse spacings of 0.4 μm, line spacing of crystal lattice modifications fabricated on a linear basis 20 . 22 of 2 microns and a pulse repetition frequency of 128 kHz was generated. However, it is also conceivable here for one of the parameters, several of these parameters, in particular two of these parameters, or all of these parameters (pulse intervals, line spacings, pulse repetition frequency) to be varied or changed. So the pulse intervals z. B. between 0.01 microns and 10 microns are provided and / or the line spacing between 0.01 microns and 20 microns are provided and / or the pulse repetition frequency between 16 kHz and 1024 kHz are provided.

In 2b ist eine vergrößerte Detaildarstellung des durch den Rahmen in 2a gekennzeichneten Bereichs dargestellt. Es ist erkennbar, dass die Blockabstände 24, 26 bevorzugt gleichmäßig ausgebildet sind und z. B. 66 μm betragen. 2c zeugt ebenfalls Blockabstände, die bei ca. 66 μm liegen. Es ist jedoch ebenfalls denkbar, dass die Blockabstände in anderen Bereichen liegen, wie z. B. im Bereich zwischen 4 μm und 1000 μm.In 2 B is an enlarged detail of the through the frame in 2a marked area shown. It can be seen that the block distances 24 . 26 are preferably formed uniformly and z. B. 66 microns. 2c also shows block gaps, which are at about 66 microns. However, it is also conceivable that the block distances are in other areas, such. B. in the range between 4 microns and 1000 microns.

Die Darstellung der 2a stellt eine Draufsicht auf einen Festkörper durch eine polierte Oberfläche des Festkörpers dar. Die gezeigte Struktur ist somit innerhalb des Festkörpers ausgebildet bzw. durch die Modifikation, insbesondere mittels Laser, erzeugt worden.The presentation of the 2a represents a plan view of a solid body through a polished surface of the solid. The structure shown is thus formed within the solid or by the modification, in particular by means of laser generated.

Eine Rissbildung setzt in der dargestellten Konfiguration bevorzugt nicht ein.Cracking preferably does not occur in the illustrated configuration.

Die 3a und 3b zeigen mikroskopische Darstellungen von im Sinne der Erfindung modifizierten Festkörpern. In 3a kennzeichnet das Bezugszeichen 14 bevorzugt den Ort eines Bearbeitungsstarts, d. h. der Ort an dem bevorzugt die Modifikation des Kristallgitters des Festkörpers 1 begonnen wird. Das Bezugszeichen 9 kennzeichnet den modifizierten Bereich in dem Festkörper 1. Es ist aus dieser Darstellung ersichtlich, dass sich außermittig des modifizierten Bereichs 9 bzw. versetzt zum Zentrum 15 des modifizierten Bereichs 9 ein Riss 13 in dem Festkörper 1 ausbreitet. Es ist hierbei möglich, dass der Ort und die Richtung der Ausbreitung des Risses 13 durch definierte Parameter zur Erzeugung der Modifikation definiert vorgegeben werden, wobei der Riss 13 im gezeigten Beispiel bevorzugt parallel oder im Wesentlichen parallel zur Hauptoberfläche 18 verläuft. Der Riss 13 kann somit durch Parametereinstellung/en gezielt durch die Modifikationen 9 hindurch, am Rand der Modifikationen 9 oder beabstandet zu den Modifikationen 9 erzeugt bzw. ausgelöst und geführt werden.The 3a and 3b show microscopic representations of modified in the context of the invention solids. In 3a denotes the reference numeral 14 preferably prefers the location of a processing start, ie the location at which preferably the modification of the crystal lattice of the solid 1 is started. The reference number 9 denotes the modified region in the solid 1 , It can be seen from this illustration that is off-center of the modified area 9 or offset to the center 15 of the modified area 9 a crack 13 in the solid state 1 spreads. It is possible here that the location and direction of propagation of the crack 13 defined by defined parameters for generating the modification, wherein the crack 13 in the example shown, preferably parallel or substantially parallel to the main surface 18 runs. The crack 13 can thus by parameter setting / s targeted by the modifications 9 through, at the edge of the modifications 9 or spaced to the modifications 9 be generated or triggered and guided.

Die Unterseite des Festkörpers 1, insbesondere des Wafers, wird durch das Bezugszeichen 16 angegeben. Ferner weist das Bezugszeichen 17 auf eine Referenzlänge hin, die bevorzugt 50 μm misst. Die gezeigte Querschnittsfläche erstreckt sich rechtwinklig zur Hauptoberfläche 18 des Festkörpers 1, d. h. über die Höhe der seitlichen Oberfläche 19, wobei bevorzugt über die Hauptoberfläche 18 die Modifikationen 9 in den Festkörper 1 eingebracht werden bzw. eine Erzeugung der Modifikationen 9 bevorzugt durch die Hauptoberfläche 18 hindurch bewirkt wird. Die Hauptoberfläche 18 ist besonders bevorzugt um ein Vielfaches, insbesondere mindestens doppelt oder mindestens dreifach oder mindestens vierfach oder mindestens 10 fach oder mindestens 20 fach oder mindestens 50-fach, größer als die seitliche Oberfläche 19.The underside of the solid 1 , in particular of the wafer, is denoted by the reference numeral 16 specified. Furthermore, the reference numeral 17 to a reference length, which measures preferably 50 microns. The cross-sectional area shown extends at right angles to the main surface 18 of the solid 1 ie the height of the lateral surface 19 , preferably over the main surface 18 the modifications 9 in the solid state 1 introduced or a generation of the modifications 9 preferably through the main surface 18 is effected through. The main surface 18 is more preferably a multiple, in particular at least twice or at least three times or at least four times or at least 10 times or at least 20 times or at least 50 times greater than the lateral surface 19 ,

3a zeigt bevorzugt ein 6H-SiC-Liniendefekte-Feld 10, das mit Pulsabständen von 0,2 μm, Linienabständen von linienmäßig erzeugten Kristallgittermodifikationen 20, 22 von 3 μm und einer Pulswiederholfrequenz von 128 kHz erzeugt wurde. Es ist hierbei jedoch ebenfalls denkbar, dass einer der Parameter, mehrere dieser Parameter, insbesondere zwei dieser Parameter, oder alle dieser Parameter (Pulsabstände, Linienabstände, Pulswiederholfrequenz) variiert oder verändert festgelegt werden. So können die Pulsabstände z. B. zwischen 0,01 μm und 10 μm vorgesehen werden und/oder die Linienabstände z. B. zwischen 0,01 μm und 20 μm vorgesehen werden und/oder die Pulswiederholfrequenz z. B. zwischen 16 kHz und 1024 kHz vorgesehen werden. 3a preferably shows a 6H-SiC line defect field 10 , with pulse intervals of 0.2 μm, line spacing of linearly generated crystal lattice modifications 20 . 22 of 3 μm and a pulse repetition frequency of 128 kHz was generated. However, it is also conceivable here for one of the parameters, several of these parameters, in particular two of these parameters, or all of these parameters (pulse intervals, line distances, pulse repetition frequency) to be varied or changed. So the pulse intervals z. B. between 0.01 microns and 10 microns are provided and / or the line distances z. B. between 0.01 .mu.m and 20 .mu.m and / or the pulse repetition frequency z. B. between 16 kHz and 1024 kHz are provided.

3b zeigt eine Draufsicht auf einen Teil des Festkörpers 1 und durch die polierte Hauptoberfläche 18 hindurch auf die Modifikationen 9. Die einzelnen Modifikationen 9 sind gemäß dieser Darstellung derart erzeugt, dass mehrere von ihnen eine Linie 20, 22 bilden. Es ist hierbei jedoch ebenfalls denkbar, dass die Modifikationen zumindest teilweise in mehr als einer Richtung, insbesondere in zwei Richtungen, in mindestens zwei Richtungen oder in drei Richtungen homogen erzeugt werden. So werden die Modifikationen 9 besonders bevorzugt in einer zur Hauptoberfläche 18 parallelen ebene bevorzugt gleichmäßig bzw. homogen verteilt erzeugt. Es ist jedoch ebenfalls denkbar, dass in einer Richtung (Länge oder Breite oder Höhe) mehr Modifikationen 9 erzeugt werden als in einer oder zwei anderen Richtungen. Ferner ist denkbar, dass die Modifikationen 9 derart erzeugt werden, dass sie Muster darstellen. Weiterhin können die Modifikationen 9 im Sinne der vorliegenden Erfindung in verschiedenen Bereichen des Festkörpers 1, wobei die Bereiche bevorzugt dieselben Abmessungen aufweisen, in unterschiedlicher Anzahl und/oder mit unterschiedlichen Parametern erzeugt werden. 3b shows a plan view of a part of the solid 1 and through the polished main surface 18 through to the modifications 9 , The individual modifications 9 are generated according to this illustration such that several of them are one line 20 . 22 form. However, it is also conceivable here for the modifications to be generated at least partially homogeneously in more than one direction, in particular in two directions, in at least two directions or in three directions. So will the modifications 9 especially preferred in one to the main surface 18 parallel plane preferably generated evenly or homogeneously distributed. However, it is also conceivable that in one direction (length or width or height) more modifications 9 be generated as in one or two other directions. It is also conceivable that the modifications 9 be generated so that they represent patterns. Furthermore, the modifications 9 in the sense of the present invention in different areas of the solid 1 , wherein the regions preferably have the same dimensions, are produced in different numbers and / or with different parameters.

Das Bezugszeichen 17 kennzeichnet in 3b eine Referenzlänge, die bevorzugt 100 μm misst.The reference number 17 features in 3b a reference length which preferably measures 100 μm.

4a zeigt bevorzugt ein 6H-SiC-Liniendefekte-Feld 1A, das mit Pulsabständen von 0,2 μm, Linienabständen von linienmäßig erzeugten Kristallgittermodifikationen 20, 22 von 1 μm und einer Pulswiederholfrequenz von 128 kHz erzeugt wurde. Es ist hierbei jedoch ebenfalls denkbar, dass einer der Parameter, mehrere dieser Parameter, insbesondere zwei dieser Parameter, oder alle dieser Parameter (Pulsabstände, Linienabstände, Pulswiederholfrequenz) variiert oder verändert festgelegt werden. So können die Pulsabstände z. B. zwischen 0,01 μm und 10 μm vorgesehen werden und/oder die Linienabstände z. B. zwischen 0,01 μm und 20 μm vorgesehen werden und/oder die Pulswiederholfrequenz z. B. zwischen 16 kHz und 1024 kHz vorgesehen werden. 4a Figure 6 shows a 6H SiC line defect field 1A, with pulse spacings of 0.2 μm, line spacing of linearly generated crystal lattice modifications 20 . 22 of 1 μm and a pulse repetition frequency of 128 kHz was generated. However, it is also conceivable here for one of the parameters, several of these parameters, in particular two of these parameters, or all of these parameters (pulse intervals, line distances, pulse repetition frequency) to be varied or changed. So the pulse intervals z. B. between 0.01 microns and 10 microns are provided and / or the line distances z. B. between 0.01 .mu.m and 20 .mu.m and / or the pulse repetition frequency z. B. between 16 kHz and 1024 kHz are provided.

Ferner kann 4a entnommen werden, dass sich beabstandet zu den erzeugten Modifikationen 9 ein Riss 13 in dem Festkörper 1 ausbreitet. Der Riss 13 breitet sich somit beabstandet zum Zentrum der Modifikationen 9 aus bzw. der Riss breitet sich in einem Bereich des Festkörpers 1 aus, der zu dem Hauptmodifikationsanteil beabstandet ist. Der Hauptmodifikationsanteil ist, z. B. bei durch LASER erzeugte Modifikationen 9, dabei bevorzugt der Anteil des Festkörpers 1, in dem der Laser seinen Fokus hat.Furthermore, can 4a can be taken that are spaced apart from the modifications produced 9 a crack 13 in the solid state 1 spreads. The crack 13 thus spreads at a distance to the center of the modifications 9 or the crack spreads in one area of the solid 1 which is spaced apart from the main modification portion. The main modifier is, for. For example, modifications made by LASER 9 , while the proportion of the solid prefers 1 in which the laser has its focus.

Das Bezugszeichen 17 kennzeichnet eine Referenzläng, die bevorzugt 100 μm beträgt.The reference number 17 denotes a reference length which is preferably 100 μm.

Die 5a bis 5f zeigen verschiedene Darstellungen des Modifikation-Risserzeugungs-Zusammenhangs. 5a zeigt beispielsweise eine z. B. entsprechend der Form einer Lasertaille geformte Modifikation 9. Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass die Form der Modifikation 9 lediglich schematisch dargestellt ist. Ferner sind auch von der gezeigten Form abweichende Formen denkbar. So kann eine Modifikation 9 bevorzugt eine Form aufweisen, die im Gestaltungsraum zwischen einer sphärischen Form, insbesondere einem Kreis, und einem Vieleck, insbesondere einem Viereck, insbesondere einem Rechteck, wie z. B. einem Quadrat, liegt. Weiterhin zeigt die 5a, dass sich der Ablösebereich 2 nicht durch das Zentrum Z der Modifikation 9 erstreckt. Bevorzugt ist der Ablösebereich 2 um 1/20 oder 1/10 oder 1/5 oder 1/4 oder 1/3 oder die Hälfte der maximalen Länge der Modifikation 9 von dem Zentrum der Modifikation beabstandet.The 5a to 5f show various illustrations of the modification crack generation context. 5a shows, for example, a z. B. according to the shape of a laser waist shaped modification 9 , It is noted, however, that the form of modification 9 is shown only schematically. Furthermore, deviating from the shape shown forms are conceivable. So can a modification 9 preferably have a shape in the design space between a spherical shape, in particular a circle, and a polygon, in particular a quadrangle, in particular a rectangle, such. A square. Furthermore, the shows 5a that the detachment area 2 not through the center Z of the modification 9 extends. The removal region is preferred 2 by 1/20 or 1/10 or 1/5 or 1/4 or 1/3 or half the maximum length of the modification 9 spaced from the center of the modification.

5b zeigt z. B. eine Variante, gemäß welcher der Ablösebereich 2 am äußeren Rand bzw. im Bereich des äußeren Randes der Modifikation 9 an der Modifikation 9 vorbeiläuft und die Modifikation daher besonders bevorzugt lediglich außen passiert jedoch nicht durch die Modifikation hindurch läuft. 5b shows z. B. a variant according to which the separation area 2 on the outer edge or in the region of the outer edge of the modification 9 at the modification 9 passes by and the modification therefore particularly preferably only happens outside but does not pass through the modification.

5c zeigt eine weitere Variante, gemäß welcher der Ablösebereich 2 bevorzugt um zumindest 0,01 μm oder um mindestens 0,1 μm oder um mindestens 1 μm oder um mindestens 5 μm oder um mindestens 10 μm von der Modifikation 9 beabstandet ist. 5c shows a further variant, according to which the detachment area 2 preferably at least 0.01 μm or at least 0.1 μm or at least 1 μm or at least 5 μm or at least 10 μm from the modification 9 is spaced.

Die 5d bis 5f sind analog zu den 5a bis 5c aufgebaut. Die 5d bis 5e zeigen jedoch eine Variante, gemäß welcher der durch die Modifikation 9 erzielte Effekt, nämlich das lokale Durchtrennen des Kristallgitters des Festkörpers 1, erst durch das Zusammenwirken mehrerer Modifikationen 9, insbesondere von mindestens 2, 5, 10, 20, 50 oder von mindestens 100 Modifikationen, entsteht.The 5d to 5f are analogous to the 5a to 5c built up. The 5d to 5e However, show a variant according to which by the modification 9 achieved effect, namely the local severing of the crystal lattice of the solid 1 , only through the interaction of several modifications 9 , in particular of at least 2, 5, 10, 20, 50 or of at least 100 modifications.

Die 6a bis 6d zeigen verschiedene Anordnungen von Modifikationen 9 und den aufgrund der Modifikation 9 sich ergebender Ablösebereiche 2. Je nach Bedarf können daher die zur Erzeugung der Modifikation erforderlichen Parameter derart eingestellt werden, dass der Ablösebereich 2 durch die Modifikationen 9 hindurch läuft (vgl. 6a und 6b) oder dass der Ablösebereich zu den Modifikationen 9 beabstandet ist. (vgl. 6c6d).The 6a to 6d show various arrangements of modifications 9 and because of the modification 9 resulting release areas 2 , Depending on requirements, therefore, the parameters required to produce the modification can be set such that the separation area 2 through the modifications 9 passes through (cf. 6a and 6b ) or that the detachment area to the modifications 9 is spaced. (see. 6c - 6d ).

Die 7a7d zeigen weitere Varianten, gemäß denen sich infolge der Erzeugung von Modifikationen 9 in einem Festkörper 1 ein Ablösebereich 2 ausbildet. Gemäß den 7a und 7b können die Zentren der Modifikationen 9 und 23 auf einer Seite des Ablösebereichs 2 vorgesehen sein. Es ist hierbei jedoch denkbar, dass die Modifikationen bis auf den Ort ihrer Erzeugung (insbesondere der Abstand zur Hauptoberfläche) identisch erzeugt werden. Ferner ist denkbar, dass sich zusätzlich oder alternativ zu dem Ort der Modifikationen 9, 23 der Fokus und/oder die Energiemenge und/oder die Beaufschlagungszeit, etc. ändert. In den 7c bis 7d sind die Zentren der Modifikationen 9 und 23 jeweils auf verschiedenen Seiten des Ablösebereichs 2.The 7a - 7d show further variants according to which, due to the generation of modifications 9 in a solid state 1 a detachment area 2 formed. According to the 7a and 7b can be the centers of modifications 9 and 23 on one side of the separation area 2 be provided. However, it is conceivable here that the modifications are produced identically except for the location of their generation (in particular the distance to the main surface). It is also conceivable that, in addition or as an alternative to the location of the modifications 9 . 23 the focus and / or the amount of energy and / or the loading time, etc. changes. In the 7c to 7d are the centers of modifications 9 and 23 each on different sides of the separation area 2 ,

Es ist hierbei denkbar, dass die Zentren der Modifikationen 9, 23 im gleichen Abstand oder in verschiedenen Abständen zum Ablösebereich 2 ausgebildet werden. Ferner ist denkbar, dass sich zusätzlich oder alternativ zu dem Ort der Modifikationen 9, 23 der Fokus und/oder die Energiemenge und/oder die Beaufschlagungszeit, etc. ändert bzw. unterschiedlich eingestellt wird.It is conceivable that the centers of the modifications 9 . 23 at the same distance or at different distances to the separation area 2 be formed. It is also conceivable that, in addition or as an alternative to the location of the modifications 9 . 23 the focus and / or the amount of energy and / or the loading time, etc. changes or is set differently.

8 zeigt eine Anordnung, gemäß der die Modifikationen 9 lokal in unterschiedlichen Konzentrationen (A-D) und/oder Verteilungen erzeugt werden. Es ist hierbei z. B. denkbar, dass zur Auslösung eines die einzelnen Risse verbindenden Hauptrisses lokal unterschiedliche Modifikationskonzentrationen oder Verteilungen vorgesehen werden. 8th shows an arrangement according to which the modifications 9 locally in different concentrations (AD) and / or distributions. It is here z. B. conceivable that locally different modification concentrations or distributions are provided to trigger a main crack connecting the individual cracks.

Bevorzugt werden im Bereich einer Hauptrissauslösestelle mehr Modifikationen erzeugt bzw. es wird eine höhere Modifikationendichte vorgesehen.In the region of a main tear trigger point, more modifications are preferably generated or a higher modification density is provided.

Es wird ferner darauf hingewiesen, dass die einzelnen in den 5a5f, 6a6d, 7a7d, 8 gezeigten Varianten bevorzugt miteinander kombinierbar sind.It is also noted that the individual in the 5a - 5f . 6a - 6d . 7a - 7d . 8th variants shown are preferably combined with each other.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Festkörpersolid
22
Ablösebereichtransfer area
44
Laserstrahllaser beam
55
Polierte OberflächePolished surface
66
Laserstrahl im FestkörperLaser beam in the solid state
88th
Fokusfocus
99
Modifikationmodification
1010
Erster FestkörperteilFirst solid part
1212
Zweiter FestkörperteilSecond solid part
1313
RissCrack
1414
Ort des BearbeitungsstartsLocation of processing start
1515
Zentrum der ModifikationenCenter of the modifications
1616
Unterseite des FestkörpersBottom of the solid
1717
Referenzlängereference length
1818
Hauptoberflächemain surface
1919
Seitliche OberflächeLateral surface
2020
Linienabstand zwischen linienmäßig erzeugten KristallgittermodifikationenLine spacing between line-generated crystal lattice modifications
2222
Linienabstand zwischen linienmäßig erzeugten KristallgittermodifikationenLine spacing between line-generated crystal lattice modifications
2323
Weitere ModifikationFurther modification
AA
Beispiel einer ersten DefektanordnungExample of a first defect arrangement
BB
Beispiel einer zweiten DefektanordnungExample of a second defect arrangement
CC
Beispiel einer dritten DefektanordnungExample of a third defect arrangement
DD
Beispiel einer vierten DefektanordnungExample of a fourth defect arrangement
ZZ
Zentrumcenter

Claims (9)

Verfahren zum Erzeugen eines Ablösebereichs (2) in einem Festkörper (1), insbesondere zum Teilen des Festkörpers (1) entlang des Ablösebereichs (2), mindesten umfassend die Schritte: Modifizieren des Kristallgitters des Festkörpers (1) mittels eines Modifiziermittels, insbesondere mittels zumindest eines Lasers, insbesondere eines Piko- oder Femtosekunden-Laser, wobei mehrere Modifikationen (9) in dem Kristallgitter erzeugt werden, wobei das Kristallgitter in Folge der Modifikationen (9) in den die Modifikationen (9) umgebenden Bereichen zumindest in jeweils einem Anteil einreist.Method for creating a detachment area ( 2 ) in a solid state ( 1 ), in particular for dividing the solid ( 1 ) along the separation area ( 2 ), at least comprehensively the steps: modifying the crystal lattice of the solid ( 1 ) by means of a modifying agent, in particular by means of at least one laser, in particular a pico or femtosecond laser, wherein several modifications ( 9 ) are produced in the crystal lattice, whereby the crystal lattice as a result of the modifications ( 9 ) in which the modifications ( 9 ) enters surrounding areas at least in one share each. Verfahren zum Erzeugen eines Ablösebereichs (2) in einem Festkörper (1), insbesondere zum Teilen des Festkörpers (1) entlang des Ablösebereichs (2), mindesten umfassend die Schritte: Modifizieren des Kristallgitters des Festkörpers (1) mittels einer Beaufschlagung durch ein Modifiziermittel, insbesondere mittels zumindest eines Lasers, insbesondere eines Piko- oder Femtosekunden-Laser, wobei mehrere Modifikationen (9) in dem Kristallgitter erzeugt werden, Konditionieren zumindest mehrerer der Modifikationen (9) durch ein Konditioniermittel, insbesondere eine Temperierungseinrichtung, wobei das Kristallgitter durch die Konditionierung in den die Modifikation umgebenden Bereichen zumindest in jeweils einem Anteil einreist.Method for creating a detachment area ( 2 ) in a solid state ( 1 ), in particular for dividing the solid ( 1 ) along the separation area ( 2 ), at least comprehensively the steps: modifying the crystal lattice of the solid ( 1 ) by means of an application by a modifying agent, in particular by means of at least one laser, in particular a pico or femtosecond laser, wherein several modifications ( 9 ) are generated in the crystal lattice, conditioning at least several of the modifications ( 9 ) by a conditioning agent, in particular a tempering device, wherein the crystal lattice is introduced by the conditioning in the surrounding areas of the modification at least in each case a proportion. Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Kristallgitter zumindest mehrheitlich in einem vom Zentrum (Z) der jeweiligen Modifikation (9) beabstandeten Anteil einreißt.A method according to claim 1 or claim 2, characterized in that the crystal lattice at least a majority in one of the center (Z) of the respective modification ( 9 ) spaced fraction. Verfahren Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Riss (13) zumindest abschnittsweise durch die Mehrzahl der Modifikationen (9) hindurch geht.Process according to claim 3, characterized in that the crack ( 13 ) at least in sections by the majority of the modifications ( 9 ) goes through. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Riss (13) zumindest zu der Mehrzahl der Modifikationen (9) beabstandet verläuft.Method according to claim 3, characterized in that the crack ( 13 ) at least to the majority of the modifications ( 9 ) runs at a distance. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Anzahl an Modifikationen (9) mit ihrem Zentrum (Z) einerseits des Ablösebereichs (2) erzeugt werden und eine zweite Anzahl an Modifikationen (9) mit ihrem Zentrum (Z) andererseits des Ablösebereichs (2) erzeugt werden.Method according to one of claims 3 to 5, characterized in that a first number of modifications ( 9 ) with its center (Z) on the one hand of the detachment area ( 2 ) and a second number of modifications ( 9 ) with its center (Z) on the other hand the detachment area (Z) 2 ) be generated. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Modifikationen mittels Laser erzeugt werden, wobei die Pulsabstände zwischen 0,01 μm und 10 μm vorgesehen werden und/oder Linienabstände zwischen 0,01 μm und 20 μm vorgesehen werden und/oder eine Pulswiederholfrequenz zwischen 16 kHz und 1024 kHz vorgesehen wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the modifications are generated by means of laser, wherein the pulse intervals between 0.01 .mu.m and 10 .mu.m are provided and / or line spacings between 0.01 .mu.m and 20 .mu.m are provided and / or a pulse repetition frequency between 16 kHz and 1024 kHz is provided. Verfahren zum zumindest teilweisen Teilen eines Festkörpers (1), umfassend einen der Gegenstände der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass so viele Modifikationen (9) in dem Kristallgitter erzeugt werden, dass sich die einzelnen Risse zu einem Hauptriss verbinden, durch den der Festkörper (1) zumindest teilweise und bevorzugt vollständig geteilt wird.Method for at least partially dividing a solid ( 1 ), comprising one of the subjects of claims 1 to 7, characterized in that so many modifications ( 9 ) are formed in the crystal lattice such that the individual cracks connect to form a main crack, through which the solid ( 1 ) is at least partially and preferably fully shared. Verfahren zum zumindest teilweisen Teilen eines Festkörpers, umfassend einen der Gegenstände der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Modifikationen (9) in einem ersten Abschnitt des Festkörpers (1) erzeugt werden, wodurch sich ein durch die einzelnen Risse erstreckender Hauptriss ausbildet, wobei nach der Ausbildung des Hauptrisses oder infolge der Ausbildung des Hauptrisses weitere Modifikationen in mindestens einem weiteren Abschnitt des Festkörpers (1) erzeugt werden, wobei der Hauptriss durch weitere Risse, die aus den weiteren Modifikationen (9) resultieren, ebenfalls in den mindestens einen weiteren Abschnitt geführt wird.Method for at least partially dividing a solid, comprising one of the objects of claims 1 to 7, characterized in that the modifications ( 9 ) in a first portion of the solid ( 1 ), whereby a main crack extending through the individual cracks is formed, wherein after the formation of the main crack or as a result of the formation of the main crack, further modifications are made in at least one further section of the solid ( 1 ), the main crack being formed by further cracks resulting from the further modifications ( 9 ), is also performed in the at least one further section.
DE102014018841.8A 2014-01-15 2014-12-17 Laser-based separation process Pending DE102014018841A1 (en)

Priority Applications (28)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020227014422A KR102587022B1 (en) 2014-11-27 2015-11-27 Splitting of a solid using conversion of material
EP22195120.5A EP4122633A1 (en) 2014-11-27 2015-11-27 Solid body division by conversion of substances
EP15801449.8A EP3223993A2 (en) 2014-11-27 2015-11-27 Splitting of a solid using conversion of material
KR1020207001035A KR20200006641A (en) 2014-11-27 2015-11-27 Splitting of a solid using conversion of material
CN201810564712.4A CN108857049A (en) 2014-11-27 2015-11-27 It is separated by means of the solid of material conversion
JP2016570350A JP6396505B2 (en) 2014-11-27 2015-11-27 Solid separation by substance change
CN201810563830.3A CN108838562B (en) 2014-11-27 2015-11-27 Solids separation by material conversion
PCT/EP2015/077980 WO2016083609A2 (en) 2014-11-27 2015-11-27 Laser-based separation method
KR1020177017549A KR101864558B1 (en) 2014-11-27 2015-11-27 Splitting of a solid using conversion of material
SG11201704275UA SG11201704275UA (en) 2014-11-27 2015-11-27 Splitting of a solid using conversion of material
US15/531,210 US10930560B2 (en) 2014-11-27 2015-11-27 Laser-based separation method
PCT/EP2015/077981 WO2016083610A2 (en) 2014-11-27 2015-11-27 Splitting of a solid using conversion of material
EP15804372.9A EP3223994B1 (en) 2014-11-27 2015-11-27 Laser based slicing method
CN201580064710.3A CN107107260B (en) 2014-11-27 2015-11-27 Solids separation by material conversion
KR1020187014524A KR20180059569A (en) 2014-11-27 2015-11-27 Splitting of a solid using conversion of material
CN201580064748.0A CN107000125B (en) 2014-11-27 2015-11-27 Laser-based separation method
EP18175761.8A EP3395489A1 (en) 2014-11-27 2015-11-27 Solid body division by conversion of substances
US15/531,329 US11407066B2 (en) 2014-01-15 2015-11-27 Splitting of a solid using conversion of material
EP23168690.8A EP4234156A3 (en) 2014-11-27 2015-11-27 Laser based slicing method
EP18178276.4A EP3399542B1 (en) 2014-11-27 2015-11-27 Solid body division by conversion of substances
KR1020237033908A KR20230145246A (en) 2014-11-27 2015-11-27 Splitting of a solid using conversion of material
MYPI2017701927A MY174094A (en) 2014-11-27 2015-11-27 Splitting of a solid using conversion of material
EP20151833.9A EP3666445B1 (en) 2014-11-27 2015-11-27 Solid body division by conversion of substances
JP2018090077A JP6748144B2 (en) 2014-11-27 2018-05-08 Solid separation due to substance change
US16/003,221 US11833617B2 (en) 2014-11-27 2018-06-08 Splitting of a solid using conversion of material
US17/174,432 US11527441B2 (en) 2014-11-27 2021-02-12 Method for producing a detachment area in a solid body
US18/078,135 US20230106978A1 (en) 2014-11-27 2022-12-09 Method for separating a solid body
US18/499,716 US20240058899A1 (en) 2014-11-27 2023-11-01 Method for Producing a Detachment Region in a Solid-state Body

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102014017583.9 2014-11-27
DE102014017583 2014-11-27

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102014018841A1 true DE102014018841A1 (en) 2016-06-02

Family

ID=55968068

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102014018841.8A Pending DE102014018841A1 (en) 2014-01-15 2014-12-17 Laser-based separation process

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102014018841A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018011359A1 (en) * 2016-07-13 2018-01-18 Siltectra Gmbh Laser conditioning of solid bodies using prior knowledge from previous machining steps
US20210225709A1 (en) * 2017-11-07 2021-07-22 Siltectra Gmbh Method for Thinning Solid-Body Layers Provided with Components

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018011359A1 (en) * 2016-07-13 2018-01-18 Siltectra Gmbh Laser conditioning of solid bodies using prior knowledge from previous machining steps
CN109475973A (en) * 2016-07-13 2019-03-15 西尔特克特拉有限责任公司 The laser of solid is adjusted by the basic knowledge for being originated from previous work steps
CN109475973B (en) * 2016-07-13 2021-06-01 西尔特克特拉有限责任公司 Method for generating control data, method for generating modified portion, and method for separation
US11822307B2 (en) 2016-07-13 2023-11-21 Siltectra Gmbh Laser conditioning of solid bodies using prior knowledge from previous machining steps
US20210225709A1 (en) * 2017-11-07 2021-07-22 Siltectra Gmbh Method for Thinning Solid-Body Layers Provided with Components
US11664277B2 (en) * 2017-11-07 2023-05-30 Siltectra Gmbh Method for thinning solid-body layers provided with components

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3223994B1 (en) Laser based slicing method
EP3399542B1 (en) Solid body division by conversion of substances
DE102004024643B4 (en) Workpiece division method using a laser beam
DE102013223637B4 (en) A method of treating a laser transparent substrate for subsequently separating the substrate
DE102008063912B4 (en) wafer division process
DE112010003083T5 (en) Encapsulated ceramic element and method of making the same
DE102010009015A1 (en) Method for producing a plurality of optoelectronic semiconductor chips
DE102014018720A1 (en) Solid-state separation process with laser-based pre-damage
DE102014018841A1 (en) Laser-based separation process
EP4013716A1 (en) Method for machining a workpiece
DE102014103748A1 (en) Laser arrangement and method for removing material from the surface of a workpiece
EP2988903B1 (en) Process for the separation of chips from a wafer and chips manufactured with such process
DE102010032029B4 (en) Method for separating a round flat plate made of brittle material into several rectangular individual plates by means of laser
DE102016113571A1 (en) Taps and procedures
DE602004009961T2 (en) COMPONENTS WITH OPENINGS AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF
DE102012221011B3 (en) Method for producing optical beam splitter cube
WO2014154863A1 (en) Method for rounding edges of solid parts generated from solid starting material and solid products produced by this method
EP3192135B1 (en) Method for producing a laser chip
DE102015000134A1 (en) Laser-based solid-state separation process
DE102013110022B4 (en) A method of forming a sheath in a fiber composite
DE102013210758A1 (en) Process for producing a laser crystal and laser crystal
EP3186842B1 (en) Method for producing ceramic multi-layer components and ceramic multi-layer component
DE234940C (en)
DE102020215554A1 (en) Substrate wafer, method for producing a substrate wafer and method for producing a plurality of components
DE202018003001U1 (en) Cutting device for producing an expandable root vegetable

Legal Events

Date Code Title Description
R082 Change of representative

Representative=s name: MUELLER HOFFMANN & PARTNER PATENTANWAELTE MBB, DE

R012 Request for examination validly filed
R079 Amendment of ipc main class

Free format text: PREVIOUS MAIN CLASS: H01L0021301000

Ipc: H01L0021304000