JP7200242B2 - コンポーネントが設けられた固形物層をシンニングする方法 - Google Patents

コンポーネントが設けられた固形物層をシンニングする方法 Download PDF

Info

Publication number
JP7200242B2
JP7200242B2 JP2020524600A JP2020524600A JP7200242B2 JP 7200242 B2 JP7200242 B2 JP 7200242B2 JP 2020524600 A JP2020524600 A JP 2020524600A JP 2020524600 A JP2020524600 A JP 2020524600A JP 7200242 B2 JP7200242 B2 JP 7200242B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
solid
layer
modification
produced
solid object
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.)
Active
Application number
JP2020524600A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2021501999A (ja
Inventor
ラルフ リスケ，
マルコ スワボダ，
ヤン リヒター，
Original Assignee
ジルテクトラ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング
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 ジルテクトラ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング filed Critical ジルテクトラ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング
Publication of JP2021501999A publication Critical patent/JP2021501999A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7200242B2 publication Critical patent/JP7200242B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/70—Manufacture 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
    • H01L21/77—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate
    • H01L21/78—Manufacture 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
    • H01L21/7806—Manufacture 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 involving the separation of the active layers from a substrate
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/50—Working by transmitting the laser beam through or within the workpiece
    • B23K26/53—Working 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
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/28—Manufacture of electrodes on semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/268
    • H01L21/283—Deposition of conductive or insulating materials for electrodes conducting electric current
    • H01L21/285—Deposition of conductive or insulating materials for electrodes conducting electric current from a gas or vapour, e.g. condensation
    • H01L21/28506—Deposition of conductive or insulating materials for electrodes conducting electric current from a gas or vapour, e.g. condensation of conductive layers
    • H01L21/28512—Deposition of conductive or insulating materials for electrodes conducting electric current from a gas or vapour, e.g. condensation of conductive layers on semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table
    • H01L21/2855—Deposition of conductive or insulating materials for electrodes conducting electric current from a gas or vapour, e.g. condensation of conductive layers on semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table by physical means, e.g. sputtering, evaporation
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/48—Manufacture or treatment of parts, e.g. containers, prior to assembly of the devices, using processes not provided for in a single one of the subgroups H01L21/06 - H01L21/326
    • H01L21/4814—Conductive parts
    • H01L21/4871—Bases, plates or heatsinks
    • H01L21/4878—Mechanical treatment, e.g. deforming
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/02—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/12—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by the materials of which they are formed
    • H01L29/16—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by the materials of which they are formed including, apart from doping materials or other impurities, only elements of Group IV of the Periodic Table
    • H01L29/1608—Silicon carbide
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2101/00—Articles made by soldering, welding or cutting
    • B23K2101/36—Electric or electronic devices
    • B23K2101/40—Semiconductor devices

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)
  • Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
  • Processing Of Stones Or Stones Resemblance Materials (AREA)

Description

本発明は、請求項１によれば、少なくとも１つの固体物から少なくとも１つの固体層を分離する方法又は少なくとも１つの固体層を提供するために少なくとも１つの固体層を提供する方法に関し、且つ、請求項２によれば、電気コンポーネントを製造する方法に関し、且つ、請求項１５によれば、マルチコンポーネント構成に関する。
半導体産業においては、シンニングされた固体層又は基材上において、いくつかのコンポーネントが必要とされている。但し、薄い基材は、従来のプロセスよっては、取り扱うのが困難であり、且つ、ウエハの場合にも、従来のワイヤソーイングプロセスによっては特定の厚さしか製造することができないことから、薄い基材上におけるこれらのコンポーネントの製造の大部分の一般的な形態は、処理が完了した際の、基材の研削による除去又は裏面のシンニングである。
このケースにおいては、従来のウエハは、終了時点における研削及び研磨ステップにおいて、過剰な材料を除去することにより、最終的な望ましい基材の厚さが確立される前に、完成まで処理されている。この状況は、第１には、価値ある材料が研削ステップにおいて部分的に失われること、第２には、研削／研磨ステップが、基材への損傷を通じて潜在性を、ウエハ内において生成された価値の主要な部分を既に含む、既に処理済みのコンポーネントの完全な喪失の潜在性をもたらすこと、という２つの理由から、不利である。
固体物をシンニングする更なる方法については、国際公開第２０１４／１７７７２１Ａ１号パンフレットにおいて開示されている。この方法によれば、ポリマー層が、固体物上において取り付けられている。次いで、ポリマー層の熱処理により、固体物内において応力が生成され、これを利用して、固体層が、残りの固体物から分離されている。
独国特許出願公開第１０２０１２００１６２０Ａ１号明細書は、分離ステップの後に、ポリマー薄膜の改善された除去のために機能する、固体物とポリマー薄膜の間の更なる犠牲層の使用について記述しており、この場合に、犠牲層は、例えば、適切な反応剤の追加により、化学的な手段によって、分解されるか又は取り外されている。但し、このプロセスの欠点は、その長い期間にあり、これは、ポリマー層が完全に除去される前に、最大で、数時間が経過するということになりうる。この結果、産業的な利用が大幅に制限されている。ポリマー除去のプロセスを加速させるべく、適切な事前処理により、室温においても有効である、適切な引張応力の形態における更なる駆動力を導入することができる。これらは、反応剤又は溶剤の作用のエリアのサイズの増大に結び付くと共に、破壊又は剥離及び分解を促進する。
これに加えて、国際公開第２０１０／０７２６７５Ａ２号パンフレットは、熱膨張係数又は弾性率に局所的に影響を及ぼしうるように、ポリマー内において充填材を提供するステップを開示している。但し、このような充填材は、力の十分な伝達がもはや不可能となるように、しばしば、分割対象の固体物の表面上のポリマーの接着を悪化させることが判明している。
従って、特に、材料が節約され、且つ、ウエハ損失（「収率損失」と呼称される）が低減されるという点において、半導体基材のシンニングを改善することが、且つ／又は、電気コンポーネントの相対的に有利な製造の手段を提供することが、且つ／又は、有利なマルチコンポーネント構成を提供することが、本発明の目的である。
上述の目的は、請求項１によれば、少なくとも１つの固体層を提供する方法により、実現され、この場合には、固体層が固体物から分離されている。本発明のプロセスは、好ましくは、少なくとも、剥離プレーンを形成するべく固体物内においてレーザービームを利用して様々な改質を生成するステップであって、改質は、固体物内において圧縮性応力を生成する、ステップと、改質によって形成された剥離プレーンに沿った残りの固体物及び固体層の分離により、固体層を除去するステップであって、圧縮性応力を生成する改質の少なくとも１つの構成要素が固体層上において留まっており、固体層が、改質に起因して、固体物から剥離された状態となるように、十分な数の改質が生成され、或いは、固体物内において更なる応力を生成するべく、外部力が固体物に導入され、外部力は、応力が改質によって形成された剥離プレーンに沿って亀裂伝播をもたらすように、十分に大きい、ステップと、残りの改質構成要素上の圧縮性応力によってもたらされた固体層の変形の少なくとも部分的な、且つ、好ましくは大幅な、且つ、更に好ましくは完全な、補償のために、或いは、圧縮性応力の少なくとも部分的な、且つ、好ましくは大幅な又は完全な、補償のために、固体物からの固体層の除去によって露出した表面上において、材料層、特に、金属層、を生成するステップと、を有する。
この解決策は、有利であり、その理由は、固体層の材料除去処理のためのなんらのニーズをも伴うことなしに、非常に平坦な固体層が提供されうるからである。これは、特に、固体材料であるＳｉＣのケースにおいて、適切であり、その理由は、その製造には、大きな費用が所要され、且つ、従って、可能な限り材料損失を回避するべきであるからである。更には、ＳｉＣは、非常に硬く、これは、ＳｉＣの高硬度に起因して非常に迅速に損耗する、高価な研削ツールを使用する必要があることを意味している。また、この解決策は、提供される固体層が、電気接点を確立するべく、且つ／又は、熱除去用のインターフェイスを形成するべく、材料層、特に、金属層、を既に装備していることからも、適切である。
また、上述の課題は、請求項２によれば、電気コンポーネントを生成する方法によって実現されている。本発明のこの方法は、好ましくは、少なくとも、剥離プレーンを形成するべく、固体物内においてレーザービームを利用して複数の改質を生成するステップであって、改質は、固体物内において圧縮性応力を生成する、ステップと、固体物の最初に露出した表面上における又はその上方における層及び／又はコンポーネントの配置又は生成により、複合構造を生成するステップであって、露出した表面は、除去対象の固体層の一部分である、ステップと、改質によって形成された剥離プレーンに沿った残りの固体物及び固体層の分離により、固体層を除去するステップであって、少なくとも、圧縮性応力を生成する改質の構成要素が固体層上において留まっており、固体層が改質に起因して固体物から剥離された状態となるように、十分な数の改質が生成されており、或いは、固体物内において更なる応力を生成するべく、外部力が固体物に導入され、外部力は、応力が改質によって形成された剥離プレーンに沿って亀裂伝播をもたらすように、十分に大きく、除去される固体層内には、好ましくは、固体層の変形のための圧縮性応力が存在しており、圧縮性応力は、固体層内において留まっている改質の構成要素によって生成されている、ステップと、残りの改質構成要素上の圧縮性応力によってもたらされる固体層の変形の少なくとも部分的な補償のために、或いは、改質構成要素によって生成される圧縮性応力の補償のために、固体物からの固体層の除去によって露出した表面上において、材料層、特に、金属層、を生成するステップと、を有する。
本発明の好適な一実施形態においては、除去の結果として露出した固体層の表面は、１未満、特に、０．９未満、又は０．７未満、又は０．５未満、特に、０．０１～０．４、のＲａ値（平均粗度）を有する第１表面コンポーネントを有する。これに加えて、固体層の露出した表面は、好ましくは、１超、特に、１～５、のＲａ値（平均粗度）を有する第２表面コンポーネントを有する。ここで、第１表面コンポーネントの比率は、好ましくは、第２表面コンポーネントの比率超であり、この場合に、第２表面コンポーネントは、第１表面コンポーネント及び第２表面コンポーネントから形成された合計面積の、少なくとも１％、又は少なくとも２％、又は少なくとも５％、又は少なくとも１０％、或いは、１％～４９％、又は１％～４０％、又は１％～３０％、又は１％～２０％、を形成している。この解決策は、有利であり、その理由は、例えば、研削又はラッピングなどの更なる表面の調整を伴うことなしに、固体層自体が、特に、１～５のＲａ値を有する比率により、更に処理可能であるからである。
本発明の更なる好適な一実施形態においては、材料層、特に、金属層、が、固体層上において、第１物質状態において、且つ、室温超の温度において、生成され、且つ、第２物質状態において、室温において、存在しており、この場合に、金属層は、第１物質状態から第２物質状態への遷移により、好ましくは、固体層に、残りの改質構成要素からの圧縮性応力によってもたらされる変形又は圧縮性応力の、少なくとも部分的な補償、並びに、完全な補償、を適用している。或いは、この代わりに、金属層は、固体層上において、室温超の温度範囲において生成されてもよく、この場合に、温度範囲は、室温超の、少なくとも１００℃、又は１５０℃、又は２００℃、又は２５０℃、又は３００℃、又は３５０℃、又は４００℃であり、且つ、更に好ましくは、最大で２０００℃の最大値であり、或いは、固体材料の溶解又は蒸発温度未満であり、この場合に、室温への金属層の冷却は、固体層に、残りの改質構成要素からの圧縮性応力によってもたらされる変形の少なくとも部分的な補償及び好ましくは完全な補償、並びに、圧縮性応力の補償を適用している。従って、金属層の冷却及び／又は固化は、力、特に、引張力をもたらし、これにより、固体層は、好ましくは、圧縮性応力によってもたらされる変形との関係において負の方式で変形し、或いは、これにより、圧縮性応力が補償される。圧縮性応力は、好ましくは、反りと呼称される変形をもたらす。室温は、好ましくは、２０℃として定義されるが、室温は、また、好ましくは０℃～１００℃又は２０℃～２００℃でもありうる、プロセス空間内の温度をも表現しうる。
本発明の更なる好適な一実施形態においては、金属層は、スパッタリング又は電気化学堆積によって生成されている。例えば、改質構成要素を有する固体ＳｉＣ層のケースにおいては、既知のスパッタリング材料、或いは、例えば、チタニウム、チタニウム－タングステン、ニッケル、プラチナ、ＴａＳｉ２、及び／又は金などの電気化学堆積に使用可能なる材料を使用することが好ましい。金属層の厚さは、好ましくは、ここでは、固体層の厚さ、固体層の材料、固体層の面積、改質の数及びタイプ、というパラメータによって判定される。
本発明の更なる好適な一実施形態においては、固体物は、炭化ケイ素（ＳｉＣ）から構成されるか、或いは、炭化ケイ素（ＳｉＣ）を含み、この場合に、固体層は、好ましくは、２００μｍ未満の厚さを有するように、特に、１５０μｍ未満、或いは、１２５μｍ未満、又は１１０μｍ未満、又は１００μｍ未満、又は９０μｍ未満、又は７５μｍ未満、の厚さを有するように、固体物から分離されている。この解決策は、有利であり、その理由は、ＳｉＣが、ここで提案されている方法を利用した非常に良好な制御可能性を有しており、且つ、従って、電気コンポーネントが、極めて相対的に低い材料損失により、且つ、処理装置上における極めて相対的に低い損耗により、製造可能であるからである。
本発明の更なる好適な一実施形態においては、電気コンポーネントは、垂直方向のコンポーネント、特に、ショットキーダイオード及び／又は金属酸化膜半導体電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）、であり、この場合に、金属層は、電気接点、特に、オーミック接点、を形成し、且つ／又は、熱除去用のインターフェイスを形成している。この実施形態は、有利であり、その理由は、垂直方向のコンポーネントが、本発明によれば、（例えば、ＳｉＣの使用を通じて）非常に平坦な形態において相対的に低い材料及び損耗損失により、且つ、従って、相対的に容易にも、生成されうるからである。これは、極めて相対的にエネルギー効率に優れた、且つ、廉価な、方式により、電気コンポーネントを生成する可能性を生成している。
本発明の更なる好適な一実施形態においては、電気コンポーネントは、水平方向のコンポーネント、特に、高電子移動度トランジスタ（ＨＥＭＴ）、であり、この場合に、金属層は、好ましくは、熱除去用のインターフェイスを形成している。この実施形態は、有利であり、その理由は、これらのコンポーネントが、相対的に小さなサイズ及び相対的に小さな重量において、且つ、相対的に好ましい方式により、製造されうるからである。
本発明の好適な一実施形態においては、平均で、複数の、特に、少なくとも４つの、又は少なくとも９つの、又は少なくとも３６個の、又は少なくとも１００個の、電気コンポーネントが、固体層の平坦な表面側の１ｃｍ２において、生成され、この場合に、電気コンポーネントは、製造された後に、ダイシングを利用して相互に分離される。この実施形態は、有利であり、その理由は、個々の電気コンポーネントが、迅速に、且つ、非常に穏やかに、相互に分離可能であるからである。好ましくは、個々の電気コンポーネントは、矩形、特に、正方形、のフットプリントを有する。電気コンポーネントは、好ましくは、０．１ｍｍ～５ｍｍの外側エッジを有する。
従って、特に、コンポーネントの処理の前に、レーザーシンニングプレーン又は剥離プレーンを定義するレーザー改質層が固体物又は基材内において生成されることが好ましい。更に好ましくは、この後にのみ、層を形成又は生成するための且つ／又はコンポーネントを製造するための更なるプロセス（リソグラフィなど）が発生する。
固体層と共に複合構造を形成する層及び／又はコンポーネントは、好ましくは、リソグラフィ、特に、例えば、金属化合物、ラカリング、光への曝露（例えば、フォトマスクを通じたスキャニング）、フォトレジストの現像（特に、７０℃未満、特に、５０℃未満、又は３０℃未満、又は周辺温度未満、又は２０℃未満、又は５℃未満、又は０℃未満、の温度などの低い温度におけるもの）、構造のエッチング、を伴う被覆、を利用してもたらされている。回路、特に、完成した回路、を生成するべく、これらのプロセス、特に、リソグラフプロセス、の個々のもの又は複数のもの又はすべては、複数回、特に、１０超回、又は最大で１０回、又は２０超回、又は、最大で２０回又は４０超回、又は最大で４０回、又は８０超回、或いは、最大で８０回、にわたって反復されうる。
固体層の除去の後に留まっている固体物は、好ましくは、除去された固体層の厚さを上回る、特に、数倍だけ上回る、厚さを有する。固体材料は、好ましくは、半導体材料であり、或いは、半導体材料を含む。
また、ここで、除去対象の固体層の表面の「上部において（ａｔｏｐ）又は上方において（ａｂｏｖｅ）」は、改質の生成のためのレーザー処理に先行する高温ステップのケースにおいては、高温方法によって生成された表面は、被覆されてもよく、次いで、その上部において、複合構造を生成するための将来の１つ又は複数の更なる層及び／又はコンポーネントが、配置又は生成されうる、ことを意味するものとして理解されうることを理解されたい。定義により、複合構造は、レーザー処理の後にのみ、生成され、レーザー処理の前に存在している任意の多層構成は、この特許出願の文脈においては、複合構造とは呼称されず、多層構成と呼称される。
ここで、シンニングは、コンポーネント、特に、ウエハ、が提供された固体物の従来の製造プロセスにおいて、摩滅によって除去されることになる、即ち、例えば、機械加工、切削、又は研磨によって除去されることになる、材料含有物による、好ましくは、ウエハである、固体物、の厚さの低減を意味している。
更なる好適な実施形態は、従属請求項の、且つ、以下に引用されている説明の一部分の、主題である。
本発明の好適な一実施形態においては、外部力は、複合構造の露出した表面上の吸収層の配置によって導入され、この場合に、吸収層は、ポリマー材料を含み、且つ、吸収層には、固体物内の応力の、生成、特に、機械的生成、のために、熱応力が印加され、この場合に、熱応力に対する曝露は、周辺温度未満の温度に吸収層を冷却するステップを伴っており、この場合に、冷却は、吸収層内のポリマー材料に部分的な又は完全な結晶化及び／又はガラス遷移を適用することにより、実現され、且つ、この場合に、応力は、第１固体層を固体物から分離する剥離プレーンに沿った固体物内の亀裂の伝播を結果的にもたらし、或いは、外部力は、ここでは固体物が好ましくは液体が充填された容器内において配設された状態において、固体物を超音波に曝露することによって固体物に導入される。超音波は、２０ｋＨｚ～１００ｋＨｚの周波数範囲を伴って、但し、１００ｋＨｚ～１ＭＨｚの周波数範囲を有する高周波数の音響範囲においても、使用することができる。これらの周波数に起因して、好ましくは、例えば、液体媒体中の固体物内の、キャビテーション気泡の崩壊などの、現象を結果的にもたらすキャビテーションプロセスが存在している。液体媒体内においては、特に、相境界の領域内においては、キャビテーション気泡を動的に形成する内破及び変形と、ナノ秒範囲内のマイクロジェットの形成と、が存在している。エネルギーの空間分解された放出は、ガスの非常に迅速な圧縮により、非常に小さな空間内における断熱加熱の形態において実現される。ここでは、最大で５０００ケルビンという極端な温度及び最大で５００バールの圧力の発生が存在しており、これらは、さもなければ発生しないインターフェイス層の領域内の新しい物理反応を可能にしている。これらの巨大な圧力差は、外向きの気泡先端部のリバウンド（内破衝撃波）に起因している。これは、この領域内における大幅に増大した反応レートを結果的にもたらす。本発明によれば、特に、亀裂のトリガ及び／又は亀裂の進捗に対して制御された影響をもたらしうる、超音波チップ（ソノトロード）の支援を伴う、空間分解されたＣＮＣ制御型の曝露が好ましい。空間分解された圧縮性の応力は、亀裂をトリガするべく、且つ／又は、亀裂を進捗させるべく、制御された方式により、利用することができる。
均一な且つ／又は空間分解された実施形態は、有利であり、その理由は、特に、吸収層の使用のケースにおいては、非常に正確な力の導入と、従って、亀裂のトリガ及び／又は亀裂の進捗と、がもたらされうるからである。
本発明の更なる好適な一実施形態においては、剥離の生成の前に、固体物は、少なくとも１つの高温方法により、処理されており、この場合に、高温方法は、７０℃と固体物の材料の溶解温度又は蒸発温度の間の温度により、実行されている。
従って、部分的に処理されたウエハに対するレーザーステップの実行は、更なる選択肢を構成しており、更に好ましくは、本発明によれば、これは、高温ステップの後に、但し、その他のプロセスの前に、実行される。この解決策は、有利であり、その理由は、レーザー方法によって損傷されうるすべての構造が、いまだ形成されているわけではないからである。
ここでは、固体物内の応力が、例えば、固体物の複数回の穏やかな曝露により、相対的に大きなライン分離により、且つ、パスごとのエネルギーの減少により、可能な限り、極小化されるように、レーザー方法のパラメータを最適化することができる。
レーザープロセスは、好ましくは、基材の結晶方位に応じて実行され、即ち、レーザー改質は、更に好ましくは、可能な限り、処理の最中に形成された微小亀裂が、リソグラフィを妨げず、且つ、超臨界的な方式で改質プレーンから逸脱せず、且つ、除去亀裂のトリガの後に基材の損失に結び付きうるように、実施される。ここでは、例えば、それに対する９０°の角度のラインが第２ステップにおいて最終的に亀裂をトリガすると共に分離プレーンを定義する前に、亀裂生成プレーンを定義するべく、ＳｉＣ内の好ましい亀裂生成方向に対して平行に第１ラインを実施することができる。
剥離プレーンの生成の前の、高温ステップの実行は、非常に有利であり、その理由は、７０℃超の温度における顕著な増大は、ドーパント原子の移動度の増大、金属性汚染物質の原子、並びに、転位又はその他の結晶構造欠陥と関連しているからである。高温ステップの前に、剥離プレーンが生成又は部分的に生成された場合には、例えば、形成された微小亀裂が除去対象の固体物内に又は固体層内に更に延在又は成長しえたということであり、これは、相対的に多くの材料を除去しなければならなくなり、従って、相対的に大きな損失が発生することになるであろうことを意味している。
本発明の更に好適な一実施形態においては、少なくとも１つの高温方法は、エピタキシャル法、ドーピング法、又はプラズマが使用される方法である。高温方法は、すべての方法、特に、７０℃超の温度において実行される、材料除去方法、を意味するものと理解されたい。発生する温度は、好ましくは、２０００℃未満、或いは、固体材料の溶解温度又は蒸発温度未満である。高温方法は、好ましくは、固体材料と、生成又は配設された１つの又は少なくとも１つの層と、の多層構成を生成する。
本発明の更に好適な一実施形態においては、高温方法は、固体物上において少なくとも１つの層を生成しており、この場合に、生成された少なくとも１つの層は、予め定義されたパラメータを有し、この場合に、少なくとも１つの予め定義されたパラメータは、レーザー光波の光効果を介して屈折及び／又は吸収及び／又は反射及び／又は電荷キャリア生成の最大程度を定義しており、この場合に、光効果を介した屈折及び／又は吸収及び／又は反射及び／又は電荷キャリア生成の程度は、５％未満、且つ、好ましくは、１％未満、且つ、更に好ましくは、０．１％未満、である。この実施形態は、有利であり、その理由は、レーザー光との間における回路内のすべての金属性要素の相互作用が抑制されるからである。金属層及び金属性コンポーネントとレーザー光又はレーザー放射の間の相互作用に起因して、金属層及び／又はコンポーネント、特に、電気ライン接続、が損傷される可能性がある。
更には、この実施形態は、レーザープレーンの導入の際に、金属性構造又はコンポーネント（例えば、２０ｎｍ超の長手方向の広がり又はレーザー貫通方向における広がり）が基材上において既に配設又は生成されている際には、例えば、透過が理想的なものではないということから、ここでレーザープロセスが、構造上の後方反射により、或いは、構造自体により、中断される、という更なる問題を解決している。好ましくは、多光子プロセスが、材料改質の生成のために使用されていることから、好ましくは、材料内の焦点は、同時の波面の最小の中断を伴って、必要とされる高強度を可能にするべく、非常に正確でなければならず、特に、理想的でなければならない。従って、この利点は、最終的な構造、特に、層及び／又はコンポーネント、の処理又は生成の前の、レーザー処理をもサポートしている。
本発明の更なる好適な一実施形態においては、改質は、好ましくは、多光子励起、特に、２光子励起、を利用して生成されている。
好ましくは、基礎改質の大きさは、まず、少なくともセクション内において、特に、均一に延在するセクション内において、均一に延在するライン、特に、湾曲したライン上において生成される。これらの基礎改質は、好ましくは、予め定義されたプロセスパラメータに伴って、或いは、これに応じて、生成される。予め定義されたプロセスパラメータは、好ましくは、少なくとも、パルス持続時間、パルスエネルギー、ライン内のパルスインターバル、ラインの間のインターバル、深さ、及び／又は開口数を含む。好ましくは、これらのプロセスパラメータのうちの少なくとも１つの値及びこれらのプロセスパラメータのうちの好ましくは複数の値又はすべての値、或いは、これらのプロセスパラメータのうちの２つ超の値は、固体物の結晶格子安定性に応じて固定されている。値は、更に好ましくは、個々の基礎改質の周りの結晶格子が無傷の状態において留まるように、即ち、好ましくは、２０μｍ未満、又は１０μｍ未満、又は５μｍ未満、又は１μｍ未満、の程度に分裂するように、選択されている。
本発明の更なる好適な一実施形態においては、臨界未満の亀裂をトリガするためのトリガ改質が生成されており、この場合に、トリガ改質を生成するための少なくとも１つのプロセスパラメータは、基礎改質を生成するための少なくとも１つのプロセスパラメータとは異なっており、好ましくは、複数のプロセスパラメータが異なっている。これに加えて、又はこの代わりに、トリガ改質は、基礎改質がそれに沿って生成されるラインが延在する方向との関係において傾斜した又は離隔した方向において生成されていてもよく、この場合に、臨界未満の亀裂は、好ましくは、５ｍｍ未満、特に、４ｍｍ未満、又は３ｍｍ未満、又は２ｍｍ未満、又は１ｍｍ未満、又は０．５ｍｍ未満、だけ、伝播している。傾斜したアライメントは、ここでは、例えば、０°～９０°の角度、好ましくは、８５°～９０°の角度、且つ、更に好ましくは、９０°の角度、に対応しうる。
これは、臨界強度（即ち、パワー／面積）を超過した際にトリガされる閾値プロセスである。これは、短いパルスが、相対的に乏しいエネルギー／パルスを必要としていることを意味しており、相対的に大きな開口数は、エネルギーを相対的に小さなドットに濃縮しており、即ち、これもまた、閾値強度を実現するべく、相対的に乏しいエネルギーを必要としている。
相対的に大きな深さは、通常、吸収損失を意味しており、これを理由として、エネルギーは、相応して再度調節されなければならず、ＳｉＣの例においては、ＮＡ＝０．４であり、深さが１８０μｍであり、パルス長が３ｎｓであり、パルスエネルギーが約７μＪであって、３５０μｍの深さにおいては、恐らくは、９μＪである。
一般に、相対的に硬い材料（サファイア、酸化アルミニウムセラミック、ＳｉＣ、ＧａＮ）は、ライン内における相対的に大きなパルスオーバーラップ、即ち、相対的に小さなパルス分離（＜＝１μｍ）、を必要としている一方で、選択されるライン間隔は、相対的に大きくなる傾向を有するが（例えば、＞５μｍ）、ＧａＡｓ及びＳｉなどの相対的にソフトな材料は、相対的に大きなパルス分離（＞１μｍ）を必要とすると共に、その一方で、相対的に小さなライン間隔（＜５μｍ）を必要とする、傾向を有する。
ｆｓパルスを伴う―ＳｉＣの例示用のパターン：パルスエネルギーが約８００ｎＪであり、パルス分離が５０ｎｍ以上、最大で２００ｎｍであり、ラインパターンは、１μｍだけ分離された３０個のライン、次いで、２０μｍのギャップ、次いで、再度、３０個のライン、次いで、９６μｍのギャップ、且つ、次いで、同じものがもう一度であり、これには、３０個のライン、２０μｍのギャップ、及び３０個のライン（常に、ラインの間には、１μｍの分離が伴っている）、次いで、３００μｍのギャップ、並びに、次いで、再度、３０／２０／３０個のラインブロックが交差している。深さが１８０μｍであり、（＞２１ｍｏｈｍ ｃｍのシート抵抗値を特徴とする）ＳｉＣのドーピングの程度であり、パルス長が４００ｆｓであり、開口数が０．６５である。
好適な一実施形態においては、固体材料は、ケイ素であり、この場合に、開口数は、０．５～０．８であり、特に、０．６５であり、貫通深さは、１５０μｍ～１５００μｍ、特に、３００μｍであり、パルス分離は、１μｍ～５μｍであり、特に、２μｍであり、ライン間隔は、１μｍ～５μｍであり、特に、２μｍであり、パルス持続時間は、５０ｎｓ～４００ｎｓであり、特に、３００ｎｓであり、且つ、パルスエネルギーは、３μＪ～３０μＪであり、特に、１０μＪである。
好適な一実施形態においては、固体材料は、ＳｉＣであり、この場合に、開口数は、０．４～０．８、特に０．４であり、貫通深さは、５０μｍ～５００μｍ、特に１８０μｍであり、パルス分離は、０．１μｍ～３μｍ、特に１μｍであり、ライン間隔は、１０μｍ～１００μｍ、特に７５μｍであり、パルス持続時間は、１００ｆｓ～１０ｎｓ、特に３ｎｓであり、且つ、パルスエネルギーは、０．５μＪ～３０μＪ、特に７μＪである。
酸化アルミニウムセラミックの例示用のパターン：パルス分離が５００ｎｍであり、ライン間隔が１０μｍであり、パルス持続時間が３ｎｓであり、パルスエネルギーが２２μＪであり、ＮＡ＝０．４である。
サファイアの例示用のパターン：ラインは、０°、４５°、９０°における３つのものの組であり、このそれぞれは、ライン間隔が１．５μｍであり、パルス分離が３００μｍであり、０．６５のＮＡ及び２５０ｆｓのパルス持続時間において、パルスエネルギーは、第１パスにおいては、３５０ｎＪであり、第２パスにおいては、３００ｎＪであり、且つ、第３パスにおいては、２５０ｎＪである。
一般に、表面粗度は、パルスが短いほど、減少し、フェムト秒パルスによれば、ナノ秒パルスによるもの（約３μｍの可能性が高い）よりも、良好な表面（３μｍ未満の粗度）を生成することができるが、このプロセスは、相対的に多くの費用を所要し、且つ、所要時間も長い。ピコ秒パルスは、中間的な方式を構成している。相対的に短いパルスのケースにおける利点は、相遷移がアサーマルである、即ち、レーザーパルスと結晶格子の間に結合が存在しており、且つ、従って、相対的に少ない数の振動（光子）が誘発される―従って、全体的なプロセスが相対的に低温において稼働する、という点にある。これを目的として、亀裂をトリガする臨界張力が蓄積されるように、相対的に大きな領域を非晶質化（相変換）しなければならない。
本発明の更なる好適な一実施形態においては、臨界未満の亀裂は、５μｍ～２００μｍ、特に、１０μｍ～１００μｍ、又は１０μｍ～５０μｍ、又は１０μｍ～３０μｍ、又は２０μｍ～１００μｍ、又は２０μｍ～５０μｍ、又は２０μｍ～３０μｍにわたって、固体物内において伝播している。この実施形態は、有利であり、その理由は、亀裂伝播の相対的に小さな広がりは、相対的に小さな程度の再処理支出を伴っているからである。臨界未満の亀裂は、結晶格子境界に沿って伝播するが、固体物の結晶格子は、好ましくは、剥離プレーンとの関係において、特に、０°～６°の角度において、傾斜していることから、結果は、鋸歯プロファイルを有する表面である。亀裂が更に延在するほど、鋸歯形態におけるこの表面の谷とピークの間の距離は大きくなり、これは、８０ｎｍ未満、又は５０ｎｍ未満、又は２０ｎｍ～５０ｎｍ、の表面粗度の生成を要する場合には、相対的に多くの材料を除去しなければならないことをも意味している。従って、本発明の更なる一実施形態においては、臨界未満の亀裂の亀裂伝播は、レーザービームの入射の方向との関係において９０°の角度以外の傾斜した方向において延在し、具体的には、亀裂伝播の方向は、好ましくは、入射の方向との関係において、９３°～９５°、特に、９４°、の傾斜を有する。
本発明の更なる好適な一実施形態においては、臨界未満の亀裂が伝播した、複数のラインの領域の間のセクションは、例えば、ガラス遷移又は超音波処理によって生成された、応力又は外部力の導入の結果として裂ける。この実施形態は、有利であり、その理由は、固体物の内部において既に生成された既存の損傷に起因して、特に、臨界未満の亀裂に起因して、必要とされる応力が格段に相対的に小さなものになりうるからである。更には、亀裂は、非常に正確に延在する。
本発明の更なる好適な一実施形態においては、複合構造の形成のための層及び／又はコンポーネントが配設される固体物の表面とは反対側に位置した固体物の表面上において、吸収層が配設又は生成されている。
亀裂のトリガの前に、プロセスに応じた、特に、ポリマー層の形態における、吸収層が、好ましくは、更なる層又はコンポーネントが配設されてはいない固体物の側において適用される。
本発明の更なる好適な一実施形態においては、吸収層は、質量の観点において、ポリマー材料から、少なくとも、主に、且つ、好ましくは、全体的に、構成されており、この場合に、ポリマー材料のガラス遷移は、－１３０℃～０℃、特に、－８５℃より－１０℃、又は－８０℃～－２０℃、又は－６５℃～－４０℃、又は－６０℃～－５０℃である。
本発明の更なる好適な一実施形態においては、吸収層のポリマー材料は、ポリマーマトリックスを形成するポリマーハイブリッド材料から構成されているか又はこれを含み、この場合に、ポリマーマトリックス中には、充填材が存在しており、この場合に、ポリマーマトリックスは、好ましくは、ポリジメチルシロキサンマトリックスであり、且つ、この場合に、ポリマーハイブリッド材料中のポリマーマトリックスの質量比率は、好ましくは、８０％～９９％であり、且つ、更に好ましくは、９０％～９９％である。
従って、本発明によれば、ポリマーハイブリッド材料は、少なくとも２つの固体フラグメントが固体開始材料から生成される分離方法において使用されるものとして規定される。本発明のポリマーハイブリッド材料は、ポリマーマトリックスと、その内部において埋め込まれた少なくとも１つの第１充填材と、を有する。以下においては、１つの又は前述の充填材が言及されている場合には、複数の充填材の可能性も同様に含まれているものとする。例えば、充填材は、例えば、金属酸化物、金属粒子、及び無機ファイバなどの、異なる材料の混合物を有しうる。
利用されるポリマーマトリックスは、任意のポリマー又は異なるポリマーの混合物であってもよく、この支援により、固体開始材料の分割に必要とされる応力を生成することができる。例えば、ポリマーマトリックスは、エラストマーマトリックス、好ましくは、ポリジオルガノシロキサンマトリックス、更に好ましくは、ポリジメチルシロキサンマトリックス、の形態を有しうる。このようなポリマー材料は、充填材との組合せにおいて、マトリックス材料として、特に単純な方式により、利用することが可能であり、その理由は、プロパティを変更可能な架橋の程度に起因して柔軟に調節することができると共に、個々の充填材及び分割対象の固体開始材料に対してマッチングすることができるからである。一実施形態においては、ポリマーハイブリッド材料中のポリマーマトリックスの質量比率は、８０％～９９％であり、１０好ましくは、９０％～９９％である。
第１充填材は、その特性が有機又は無機であってよく、且つ、化学的要素から、又は化学的化合物から、或いは、例えば、合金などの物質の混合物から、構成することができる。
第１充填材の構成は、分割の後の固体フラグメントからのポリマーハイブリッド材料の剥離の際に、反応剤、開始剤、触媒、又は促進剤として機能し、且つ、従って、第１充填材を有してはいないポリマー材料との比較において、分割の後の固体フラグメントからのポリマーハイブリッド材料の相対的に迅速な剥離をもたらす、ようなものである。
第１充填材の特定の化学的組成及び構成と、その質量比率と、は、特に、剥離対象のポリマーマトリックスの特定の材料、目的のために利用されている溶剤、及び使用される反応剤、に依存している。これに加えて、固体開始材料の材料と、分割対象の固体開始材料の寸法と、も、役割を果たしている。
ポリマーマトリックス中の第１充填材の具体的な比率は、充填材の材料及びその動作モードに高度に依存している。第１に、ポリマーマトリックスは、充填材にも拘らず、依然として、応力を生成するその機能を充足可能でなければならない。第２に、第１充填材の比率は、ポリマーの除去に対する望ましい影響を実現するべく、十分に高くなければならない。それぞれのケースにおける第１充填材の質量の最適な比率は、濃度に依存した方式によって実施される単純な実験において、当業者が突き止めることができる。
これに加えて、例えば、ポリマー中の無機ネットワークの形態の、フュームシリカなどの、更なる充填材により、機械的プロパティの改善に対する寄与を実施することができる。ネットワークの形態におけるこれらの強力な相互作用のみならず、相対的に弱い相互作用が、純粋に水力学的補強を介して、改善に対する寄与を実施するようにすることもできる。本明細書において言及されうる一例は、分離方法における改善された処理を可能にする、且つ、従って、製造許容範囲の改善に寄与しうる、粘度の制御された増大である。これに加えて、この相互作用は、補強の増大に伴う構造的な再方向付けとの関連における内部自由度のなんらかの低減の存在を困難にしている。
これは、ポリマーハイブリッド材料内において使用されるポリマーのガラス遷移温度の望ましい引き下げをもたらし、この結果、分離方法における相対的に低い温度という利点が可能になっている。本発明によれば、ポリマーハイブリッド材料内の第１充填材は、固体開始材料が少なくとも２つの固体フラグメントに分割される分離方法を利用した分割によって得られる固体フラグメントからのポリマーハイブリッド材料の剥離の加速のために使用されている。
第１充填材は、第１充填材の質量の比率が、下部インターフェイスに平行に配置されたポリマーハイブリッド材料の更なるインターフェイスの方向において分離方法の際に固体開始材料に結合されたポリマーハイブリッド材料の、外側の、即ち、相対的に低い、インターフェイスから進むに従って、減少するように、ポリマーマトリックス内において分散させることができる。これは、固体開始材料又はフラグメントの近傍の充填材の質量比率が、ポリマーハイブリッド材料のその他の領域内のものよりも大きいことを意味している。この第１充填材の分布は、分離の後のポリマーハイブリッド材料の特に効果的な除去を可能にしており、その理由は、第１充填材が、固体フラグメントへのインターフェイスに近接しており、且つ、その効果をその場所において呈しうる、からである。同時に、ポリマーハイブリッド材料の残りの領域は、ポリマーの機能に対する最小限の影響が存在するように、第１充填材の相対的に乏しい、或いは、場合によっては、ゼロの、比率を含む。
一構成においては、ポリマーハイブリッド材料は、１つの層のみが、第１充填材を含む固体開始材料に対向しつつ、ポリマーハイブリッド材料の残りの部分が、第１充填材を有していない状態において、層化された構造を有する。
これに加えて、その下部インターフェイスに直接的に隣接するポリマーハイブリッド材料の下部領域は、第１充填材を有していなくてもよい。従って、結果的に得られる領域のシーケンスは、固体開始材料に隣接するのは、まずは、第１充填材を有していない領域であり、これに後続するのが、高比率の第１充填材を有する領域であり、且つ、これに後続するのが、低い比率の第１充填材を有する又は第１充填材を有してはいない領域である、というものであってよい。
後述する、これらの及びすべての領域は、層の形態を有していてもよく、これは、領域が、主には、ポリマーハイブリッド材料が適用される固体開始材料のインターフェイスに平行に延在し、且つ、少なくとも、このインターフェイスの領域内において長手方向及び横断方向の広がりを有する、ことを意味している。
第１充填材が、固体開始材料に対するポリマーハイブリッド材料の接着を悪化させる場合には、第１充填材を有していない下部領域を特別に提供することができる。これを回避するには、第１充填材を有していない領域が、まずは、配設され、これに、第１充填材がその機能を果たしうるように、高比率の第１充填材を有する領域が後続することになる。第１充填材を有していない下部領域は、例えば、１００μｍなどの、例えば、１０μｍ～５００μｍの厚さを有しうる。
これに加えて、その上部インターフェイスに直接的に隣接するポリマーハイブリッド材料の上部領域は、第１充填材を有していなくてもよい。下部インターフェイスは、下部インターフェイスとは、且つ、固体開始材料とは、反対側の環境からのポリマーハイブリッド材料の境界を確定するインターフェイスを意味するものとして理解されたい。上部及び下部インターフェイスは、互いに平行に構成されうる。
第１充填材を有していないこのような上部領域は、例えば、ポリマーハイブリッド材料の冷却の遅延を要する場合などのように、特に、第１充填材が、環境とポリマーハイブリッド材料の間の熱伝達に悪影響を及ぼす際に、提供することができる。
第１充填材は、ガス生成物の放出を伴う、反応剤、好ましくは、酸化剤、と反応しうる材料を有していてもよく、或いは、これから構成されていてもよい。
従って、ポリマーマトリックス及び存在する任意の犠牲層に対する反応剤及び溶剤による相対的に高速のアクセスを可能にする、且つ、これに加えて、反応剤及び溶解した構成要素の相対的に高速の搬送除去をもたらす、空洞をポリマーマトリックス内において生成することができる。
ガス反応生成物の生成は、ポリマーハイブリッド材料の除去を更に支援する更なる駆動力を導入することができる。
更なる空洞の、且つ、ガス反応生成物の、形成は、ポリマーの除去を加速させ、且つ、従って、分離方法の全体的な収率の増大に寄与する。第１充填材の比率を変化させることにより、固体フラグメントとポリマーハイブリッド材料の間の、或いは、犠牲層とポリマーハイブリッド材料の間の、インターフェイス領域内の空洞密度に対して制御された方式によって影響を及ぼすことができる。
第１充填材は、金属、特に、アルミニウム、鉄、亜鉛、及び／又は銅を有していてもよく、或いは、金属、特に、上述の金属、から構成されていてもよい。
この文脈において言及されているすべての材料との関係において、「～から構成される（ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ ｏｆ）」は、例えば、充填材の製造及びポリマーマトリックスへのその分配又は結合などのために機能しうる、技術的理由による不純物、或いは、技術的理由による追加、が存在しうる、という可能性を含む。
金属性充填材は、ガス生成物の放出を伴って、例えば、塩酸、硝酸、クエン酸、ギ酸、又はスルファミン酸などの、酸化剤と反応することができると共に、従って、ポリマーハイブリッド材料から除去することできる。
例えば、アルミニウムは、以下の式に従って、溶媒和された金属イオン及び水素を形成するべく、濃縮された塩酸と反応する。
６ＨＣｌ＋２Ａｌ＋１２Ｈ２Ｏ→２［ＡｌＣｌ３＊６Ｈ２Ｏ］＋３Ｈ２
類似の方式により、濃縮された塩酸との反応による、充填材としての亜鉛の反応は、５つの更なる空洞の形成に結び付く（Ｚｎ＋２ＨＣｌ→ＺｎＣｌ２＋Ｈ２）。言及されている例においては、水素の生成は、ポリマーハイブリッド材料の除去を更に支援する更なる駆動力を導入する。これに加えて、第１充填材は、例えば、第１充填材が、ポリマーマトリックスのポリマーよりも高い熱伝導性を有するという点において、ポリマーハイブリッド材料内の熱伝導性を改善することができる。これは、例えば、第１充填材が金属を有するケースにおける更なる利点が、ポリマーハイブリッド材料内の改善された熱伝導性にある際に、当て嵌まりうる。これにより、改善された熱伝導性により、であり固体開始材料の分割のために冷却を利用して生成される応力は、相対的に効果的に、即ち、相対的に迅速に、且つ、相対的に小さな冷却剤の消費を伴って、生成可能となりうる。この増加は、分離方法の全体的な収率を増大させることができる。
これに加えて、第２の２５充填材がポリマーハイブリッド材料内において提供されてもよく、これは、第２充填材を有してはいないポリマーハイブリッド材料との比較において、固体開始材料上におけるポリマーハイブリッド材料の接着を増大させる。好ましくは、充填材を有していないポリマー材料との比較において、接着が増大する。
例えば、第２充填材は、プラズマを利用して活性化されうる充填材であってよい。プラズマ活性化は、固体開始材料の表面との間の相対的に強力な相互作用を結果的にもたらすように生成されうる新しい表面種を結果的にもたらし、且つ、最終的には、ポリマーハイブリッド材料の接着が改善される。
プラズマ処理によって実現可能な表面種の特性は、主には、プラズマプロセスのプロセス方式に依存している。例えば、プラズマ処理の際には、例えば、固体開始材料の表面と相対的に強力に相互作用しうる極性基が得られるように、窒素、酸素、シラン、又はクロロシランなどのガスを追加することができる。
第２充填材は、第２充填材の質量比率が下部インターフェイスの方向において増大するような方式により、ポリマーマトリックス内において１５分散させることができる。例えば、ポリマーハイブリッド材料は、下部インターフェイスに隣接する領域内においてのみ、第２充填材を含んでいてもよく、この場合には、この領域も、上述の定義の意味における層の形態を有することができる。
この結果、好ましくは、ポリマーハイブリッド材料と固体開始材料の間のインターフェイスの近傍の第２充填材の配置が可能となり、且つ、この結果、接着が改善され、且つ、従って、分割対象の固体開始材料内への相対的に良好な力の伝達が可能となる。例えば、第２充填材は、コア－シェルポリマー粒子を有することができる。
ここでは、具体的には、コア－シェル粒子の、表面、即ち、シェル、が、例えば、低温プラズマを利用して相対的に強力に活性化可能であるという点において、ポリマーハイブリッド材料のポリマーマトリックスとは異なるポリマー組成を有する粒子が好ましい。
これらの粒子の例は、アクリル酸塩シェルを有するポリシロキサンコアを有する、或いは、エポキシドシェルを有するナノスケールのケイ酸塩コアを有する、或いは、エポキシドシェルを有するゴム粒子コアを有する、或いは、エポキシドシェルを有するニトリルゴム粒子コアを有する、コア－シェル粒子である。第２充填材は、例えば、コールドプラズマなどの、低温プラズマを利用して活性化可能でありうる。例えば、プラズマは、誘電体障壁放電（ＤＢＤ；ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ ｂａｒｒｉｅｒ ｄｉｓｃｈａｒｇｅ）を利用して生成することができる。ここでは、１０１４～１０１６ｍ－３の範囲の電子密度を生成することができる。ＤＢＤによって生成された「低温」の不平衡プラズマ（プラズマ容積）の平均温度は、周辺圧力において約３００±４０Ｋである。ＤＢＤによって生成される非熱プラズマの平均温度は、周辺圧力において約７０℃である。
ＤＢＤ処理のケースにおいては、表面には、例えば、数マイクロ秒～数十ナノ秒のパルス持続時間の、且つ、一桁～二桁のキロボルト範囲の振幅の、単極又は双極パルスが適用される。この場合に、放電空間内には、金属性電極が予想されてはおらず、且つ、従って、金属性不純物又は電極損耗も予想されてはいない。
これに加えて、高効率が有利であり、その理由は、電荷キャリアが電極から離脱又はこれに進入する必要がないからである。
誘電体表面は、低温において改質することができると共に化学的に活性化することができる。表面改質は、例えば、イオン衝撃による表面種の相互作用及び反応により、実現することができる。
これに加えて、具体的には、例えば、表面において特定の化学基を生成するべく、プラズマ処理において、例えば、窒素、酸素、水素、シラン、又はクロロシランなどの、プロセスガスを追加することが可能であり、例えば、ＳｉｘＨｙＥｚであって、この場合に、Ｅ＝Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ、Ｏ、Ｈであり、且つ、ｘ＝０～１０、ｚ＝０～１０であり、且つ、ＳｉＨ４であり、Ｓｉ（ＥｔＯ）４であり、又はＭｅ３ＳｉＯＳｉＭｅ３である。これに加えて、第２充填材は、コロナ５処理、フレーム処理、フッ素化、オゾン化、又はＵＶ処理、或いは、エキシマ照射を利用して活性化可能であってよい。このような活性化は、例えば、第２充填材の表面において極性基を生成し、これは、固体開始材料の表面と相互作用することができると共に、従って、接着を改善することができる。また、これに加えて、ポリマーハイブリッド材料は、第１充填材を有するポリマーハイブリッド材料との、或いは、第１及び第２充填材を有するポリマーハイブリッド材料との、比較において、第３充填材を有することもできる。この第３充填材は、ポリマーマトリックスのポリマーとの比較において、相対的に大きな熱伝導性及び／又は相対的に大きな弾性率を有する。
例えば、低温条件下におけるポリマーの弾性率は、下部一桁のギガパスカルの範囲（約１～３ＧＰａ）にある一方で、例えば、金属性充填材は、二桁～三桁のギガパスカルの範囲の弾性率を有する。対応する高充填材含有量のケースにおいては、浸透充填材ネットワークが可能であり、これにより、改善された固体開始材料内への力の導入が可能となる。
浸透は、個々の充填材の容積充填の程度（例えば、アスペクト比に応じて、０．１容積％、１ ３０容積％～１０容積％）の影響を強く受ける。増大する力の導入に伴って、ポリマー構造の粘弾性層構造を浸漬することが可能であり、且つ、複数の浸透経路が活性化された状態となる。ここでは、改善された熱伝達を可能にすることが可能であり、その理由は、固体開始材料の表面との間において改善された充填材の接触が存在しうるからである。
低温においても、ポリマーハイブリッド材料の機械的安定性を相対的に迅速に実現することができる。全体的な結果は、例えば、ポリマーハイブリッド材料の破壊応力及び破壊の際の延長などの、構造プロパティの対応するプロファイルにおける相対的に小さな標準偏差と、従って、分離方法の全体収率の増大と、である。プロパティ（ポリマーハイブリッド材料内の張力ピーク）のプロファイルにおける、且つ、従って、固体物内における、空間分解された変化は、相対的に小さく、これは、分離方法の相対的に大きな全体収率と、生成される固体フラグメントの相対的に良好な品質と、をもたらす。
第３充填材は、ポリマーハイブリッド材料が相対的に迅速に冷却されうるように、且つ、分離方法が、全体的に、迅速に、且つ、従って、相対的に効果的に、実行されうるように、環境とポリマーハイブリッド材料の間の改善された熱伝達と、ポリマーハイブリッド材料内の熱の相対的に高速の伝達と、をもたらすことができる。
また、弾性率の増大は、特に大きな応力が必要とされる固体開始材料を分割することができるように、固体開始材料の分割用の相対的に大きな応力を実現することもできる。
更には、第３充填材は、熱膨張の係数に影響を及ぼすべく機能することもできる。これに加えて、ここでの狙いは、分割に必要とされる応力を生成しうるように、ポリマーハイブリッド材料及び分割対象の固体開始材料の熱膨張の係数の間の最大差である。好ましくは、第３充填材は、大きな熱膨張の係数、即ち、ポリマーマトリックスのものよりも大きな膨張の係数、を有する。例えば、第３充填材の熱膨張係数は、３００ｐｐｍ／Ｋ超であってよい。
第３充填材は、特に環境に対するインターフェイスにおいて相対的に迅速な熱伝達を可能にするべく、第３充填材の質量の比率が上部インターフェイスの方向において増大するように、ポリマーマトリックス内において分散させることができる。
第３充填材は、金属、特に、アルミニウム、鉄、亜鉛、及び／又は銅、を有していてもよく、或いは、言及されている金属のうちの１つから構成されていてもよい。金属は、一般に、高い熱伝導率及び熱伝導度において、注目に値する。
記述されている充填材（第１、第２、第３充填材）は、ポリマーマトリックス中の微粒子の形態において分散されうると共に、粒子サイズは、粒子の少なくとも１つの次元に基づいて、μｍ及びｎｍの範囲であってよい。また、球状の形状のみならず、充填材粒子は、例えば、ロッド又は円板の形状などの、異なる構成を有することもできる。
充填材粒子は、例えば、単峰性又は二峰性の、狭い、特に、単分散の、又は広い、ものなどの、任意の粒子サイズ分布を有することができる。充填材は、例えば、ポリマー網目構造内に埋め込まれることにより、物理的に結合してもよく、或いは、化学的にポリマーマトリックスに結合してもよい。これに加えて、上述の機能が調和しうる場合には、記述されている充填材のうちの１つ又は複数は、例えば、炭素、ガラス、玄武岩、又はアラミドファイバなどの、無機又は有機ファイバを有していてもよく、或いは、これから構成されていてもよい。また、任意選択により、言及されているファイバを有する又はこれから構成された更なる充填材を追加することもできる。
ファイバは、通常、強力な異方性のプロパティを有する。ポリマーハイブリッド材料内における充填材の方向に依存した位置決めにより、固体開始材料の分割のために必要とされる応力に制御された方式によって影響を及ぼすことができる。これは、分離方法の全体収率の増大に寄与しうる。有機又は無機充填材が、強力な異方性の構造を有する繊維性材料として使用されているケースにおいては、更なる利点は、これが、ポリマーハイブリッド材料内の機械的特性の改善を実現しうる、という点にある。
これに加えて、記述されている充填材は、コア－シェル粒子を有していてもよく、或いは、これから構成されていてもよい。これに加えて、又はこの代わりに、コア－シェル粒子を有する又はこれから構成された更なる充填材が、ポリマーハイブリッド材料内において提供されていてもよい。
これに加えて、コア－シェルポリマー粒子の使用は、改善された活性可能性のみならず、分離方法において使用される場合には、全体的に、ポリマーハイブリッド材料の、衝撃抵抗力及び破壊靭性の増大、特に、低温破壊抵抗力の増大、をもたらしうる、エネルギー吸収メカニズムの新しい構成を許容し、且つ、従って、分離方法の相対的に大きな全体収率にも同様に寄与しうる。例えば、ポリマーハイブリッド材料の薄膜の機械的破壊が、発生する可能性が相対的に小さくなりうると共に、従って、薄膜の再使用の可能性が促進されうる。
例として、コア－シェルポリマー粒子に起因した亀裂伝播を防止することにより、分離方法における薄膜の破壊を防止することが可能であり、且つ、従って、再利用の経路を開くことができる。
ここでは、存在するエラストマ粒子は、可塑性変形を経験すると共に空洞を形成することが可能であり、これは、更なる追加エネルギーが吸収されうることを意味している。同様に、エネルギーの更なる吸収については、機械的プロパティを全体的に改善するマトリックスの剪断フローにより、補償することができる。１つの材料から製造された全体的に球状のコアが、第２材料から製造されたシェルによって取り囲まれていることが、コア－シェル粒子の特徴の１つである。シェルは、コアを完全に取り囲んでいてもよく、或いは、この代わりに、透過性を有することもできる。材料は、例えば、金属などの、無機材料であってもよく、或いは、例えば、ポリマーなどの、有機材料であってもよい。例えば、２つの異なる金属を相互に組み合わせることができる。或いは、この代わりに、ポリマーから製造されたコアを金属又は第２のポリマーから製造されたシェルによって取り囲むこともできる。
コア－シェル粒子は、第１及び第２材料のプロパティの組合せを可能にしている。例えば、廉価なポリマーコアを利用することにより、金属性シェルが上述のように反応可能である状態において、充填材粒子のサイズ及び密度を固定することができる。これに加えて、その頻繁な単分散粒子サイズ分布に起因して、コア－シェル粒子のプロパティは、正確に予測及び調節することができる。
更には、１つ又は複数の充填材（第１の、５第２の、且つ／又は、第３の充填材）は、カーボンブラックの形態における炭素、グラファイト、細断カーボンファイバ、例えば、マルチウォールカーボンナノチューブ（ＭＷＣＮＴ）及びシングルウォールカーボンナノチューブ（ＳＷＣＮＴ）などの、好ましくは、カーボンナノチューブ（ＣＮＴ）の形態におけるカーボンナノファイバを有していてもよく、或いは、これから構成されていてもよい。カーボンナノチューブは、異なる数の円筒体から形成された円筒形のグラファイト層である。
これらのチューブが、１つの円筒体からのみ構成されている場合には、これらは、シングルウォールカーボンナノチューブ（ＳＷＣＮＴ）と呼称される。２つ以上の円筒体が存在している場合には、結果は、ダブルウォールカーボンナノチューブ（ＤＷＣＮＴ）又はマルチウォールカーボンナノチューブ（ＭＷＣＮＴ）である。これらは、好ましくは、同心状にネストされた形態を有しうる。
様々な実施形態においては、第３充填材は、ＭＷＣＮＴを有していてもよく、或いは、これから構成されていてもよく、その理由は、これらが、特に大きな熱伝導性（＞３０００Ｗ＊（ｍ＊Ｋ）－１）を有しており、且つ、同時に、５～６０ＧＰａの範囲の非常に大きな分裂抵抗力を有しているからである。高い機械的安定性は、充填材の、高分裂抵抗力値、非常に大きな弾性、及び非常に良好な耐久性において明らかとなる。
これは、３つの隣接する炭素原子に対するπ接合として非局在化されたｐ軌道と組み合わせられたｓｐ２－混成型の強力なσ－Ｃ－Ｃ接合に基づいている。ここでは、最大で９０°の捩じれが可能である。
ＳＷＣＮＴは、更に大きなプロパティ値を実現することができる（弾性率が、グラファイトの１０００ＧＰａとの比較において、４１０ＧＰａ～４１５０ＧＰａであり、ＳＷＣＮＴの熱伝導度は、約６０００Ｗ＊（ｍ＊Ｋ）－１である）。但し、ここでは、ＭＷＣＮＴとの比較において、相対的に乏しい費用／利益比率が見出される。ＭＷＣＮＴの円筒体直径は、通常、長さが５００ｎｍ～１０００μｍである状態において、１ｎｍ～１００ｎｍ、好ましくは、５～５０ｎｍの範囲である。
更なる実施形態においては、第３充填材は、ＭＷＣＮＴを有していてもよく、且つ、同時に、第２及び／又は第１充填材は、カーボンブラックを有していてもよく、或いは、これから構成されていてもよく、その理由は、この場合には、同様に、熱伝導性の改善（例えば、最大で２００Ｗ＊（ｍ＊Ｋ）－１）を実現することができるからである。カーボンブラックの使用は、例として、＜０．４ＧＰａという値を有する、明らかに相対的に小さな分裂抵抗力を有していることから、両方の又は更なる充填材の組合せが、可能であり、且つ、これにより、全体的な分離収率の改善と、分離方法における全体的な費用の改善と、をもたらしうる。
２０ここで、カーボンブラック粒子の平均直径は、５ｎｍ～５００ｎｍ、好ましくは、２０ｎｍ～２００ｎｍ、更に好ましくは、４０ｎｍ～１００ｎｍ、の範囲である。
これに加えて、充填材は、例えば、フュームシリカなどの、シリカを有していてもよく、或いは、これから構成されていてもよい。２５これに加えて、又はこの代わりに、シリカを有する又はこれから構成された更なる充填材をポリマーハイブリッド材料内において提供することもできる。
フュームシリカは、３次元ネットワークを形成することができると共に、従って、機械的３０安定性の改善に寄与することができる。従って、このような充填材は、ポリマーハイブリッド材料の機械的プロパティの制御された調節のために機能しうる。言及されている充填材のうちの１つ又は複数（第１、第２、第３充填材）は、それ自体に帰せられる機能と調和可能である場合には、同一の材料から構成することができる。例えば、第１及び第３充填材は、アルミニウムを有していてもよく、或いは、アルミニウムから構成されていてもよい。アルミニウムは、上述のように、空洞の生成のために、且つ、従って、固体フラグメントからのポリマーハイブリッド材料の剥離の加速と熱伝導率の増大の両方のために、利用することができる。このような構成は、製造プロセスを単純化させており、その理由は、すべての機能を充足するべく、１つ又は２つの充填材のみを追加することで十分でありうるからである。
また、第１及び第２充填材、並びに、任意の第３充填材は、異なる材料から構成されていてもよい。この結果、望ましい機能に対する、充填材の個々の、且つ、従って、相対的に良好な、適合が可能となる。
本発明の薄膜は、上述のように、ポリマーハイブリッド材料を有する。薄膜は、例えば、０．５～５ｍｍの厚さを有することができる。
本発明のポリマーハイブリッド材料又は本発明の薄膜は、対応する複合構造を結果的にもたらすように、少なくともこの表面に適用される。また、適用されたポリマーハイブリッド材料と、適用された薄膜は、以下においては、吸収層と呼称される。このような吸収層の厚さは、例えば、０．５ｍｍ～５ｍｍ、特に、１ｍｍ～３ｍｍ、であってよい。また、任意選択により、ポリマーハイブリッド材料又は薄膜は、複数の露出した表面に、特に、相互に平行な構成の表面に、適用することができる。
熱応力は、好ましくは、周辺温度未満、且つ、好ましくは、１０℃未満、且つ、更に好ましくは、０℃未満、並びに、更に好ましくは、－１０℃未満、或いは、－４０℃未満、における吸収層の冷却を構成している。
吸収層の冷却は、最も好ましくは、吸収層の少なくとも一部分が、ガラス遷移を経験する、或いは、さもなければ、部分的な又は完全な結晶化を経験するように、実施されている。冷却は、ここでは、－１３０℃未満への冷却動作であってよく、これは、例えば、液体窒素により、もたらされうる。この実施形態は、有利であり、その理由は、吸収層が、温度の変化の関数として、収縮すると共に／又は、ガラス遷移を経験しており、且つ、結果的に得られた力が固体開始材料に伝達されており、これを利用することにより、機械的な応力が固体物内において生成されうると共に、これにより、固体層の分離のための第１剥離プレーン内の亀裂の当初の拡散を伴う、亀裂のトリガ及び／又は亀裂伝播をもたらすことができるからである。
更なるステップにおいて、ポリマーハイブリッド材料又は薄膜は、例えば、化学反応、物理的な剥離動作、及び／又は機械的な材料除去により、固体フラグメントから除去されている。
固体フラグメントからのポリマーハイブリッド材料の剥離の動作は、例えば、２０℃～３０℃の範囲などの、中程度の周辺温度、好ましくは、例えば、５０℃～９０℃などの、３０℃～９５℃という相対的に高い温度範囲、或いは、さもなければ、例えば、１℃～１９℃という相対的に低い温度範囲、において発生しうる。
例えば、ポリマーハイブリッド材料と固体物の間において犠牲層が使用されているケースにおいては、上昇した温度範囲により、反応レートの増大に起因した化学的剥離反応の短縮を可能にすることができる。犠牲層が使用されているケースにおいては、剥離は、有利には、２～６の範囲のｐＨの水性溶液中において実施することができる。様々な実施形態においては、例として、剥離動作は、適切な無極性溶剤の溶液による処理の形態において実施されうるが、１℃～５０℃の範囲の中程度の周辺温度が好ましく、且つ、特に、２０℃～４０℃が好ましい。
ここで、特定の利点は、薄膜の熱処理を伴うことのない剥離である。ここでは、有利には、例えば、トルエン、ｎ－ペンタン、ｎ－ヘキサンなどの、脂肪族且つ芳香族炭化水素を利用することが可能であるが、例えば、四塩化炭素などの、ハロゲン化溶剤を利用することもできる。ここでは、更なる力を剥離対象のポリマーハイブリッド材料に導入すると共に、インターフェイスを固体フラグメントに導入することが可能であり、その理由は、溶剤処理が、ポリマーハイブリッド材料の非常に大きな可逆性の膨張の発生を結果的にもたらすことが可能であり、これにより、剥離が全体的に単純化されるからである。
更なる実施形態においては、犠牲層の剥離の上述のメカニズムと適切な非極性溶剤による処理との組合せが、同様に、薄膜の熱処理を伴うことなしに、実施されうる。
生成された複合構造の露出した層又は露出したコンポーネント上には、露出した層又は露出したコンポーネントの変形の境界画定のための安定化層を配置又は生成することが可能であり、前記変形は、吸収層を利用して導入される機械的応力の結果としてもたらされている。従って、コンポーネントを有する面は、好ましくは、（例えば、基材の又は固体物の反り及びグレイルーム状態に対抗するべく）保護及び保持されている。これは、溶解可能なポリマー（有機化合物）又は保持層を介して実現することができる。この実施形態は、有利であり、その理由は、これにより、例えば、小さなＭＥＭＳ構造との相互作用を制限しうるからである。コンポーネントによって実行されたウエハの表面特性は、通常、規則的なものではなく、これは、過剰な又は突然の運動の発生の場合に、過剰なフィールド増大及び局所的な表面損傷にもたらしうる。従って、この実施形態は、固体層の、且つ、その上部において配設及び／又は生成された層及び／又はコンポーネントの、特に、機械的損傷又は破壊からの、良好な保護をもたらす解決策である。
この方法は、好ましくは、同様に又はこの代わりに、
少なくとも１つの固体層の分離用の固体物を提供するステップであって、固体物は、第１平坦エリアコンポーネント及び第２平坦エリアコンポーネントを有し、第１平坦エリアコンポーネントは、好ましくは、第２平坦エリアコンポーネントに基本的に又は正確に平行にアライメントされている、ステップと、
固体層が固体物から分離される、進捗する亀裂トリガサイトを定義するべく、固体物の内部構造内において、少なくとも１つの放射供給源、特に、レーザー、を利用して、欠陥を生成するステップと、
固体層が固体物から分離される亀裂進捗を定義するべく、固体物の内部構造内において、少なくとも１つのレーザーからのレーザービームを利用して欠陥又は改質を生成するステップであって、レーザービームは、第２平坦エリアコンポーネントを通じて固体物内に貫通している、ステップと、
のうちの１つ又は複数を含みうる。
本発明の更なる好適な一実施形態においては、安定化層は、好ましくは水溶性のセラミック、特に、ＤｅｔａｋｔａのＦｏｒｔａｆｉｘ、及び／又は、溶解可能なポリマー、特に、ポリ（エチレングリコール）（ＰＥＧ）、特に、異なる且つ／又は調節された鎖長を有するもの、から構成されているか、又はこれを含む。Ｆｏｒｔａｆｉｘは、接着剤として使用される１及び２成分のセラミックセメント、腐食及び化学的な影響から保護するためのエナメル、例えば、金属又はセラミックグリップ内における、ナイフブレードの挿入のための、加熱ワイヤの固定のための浸漬化合物としての、成形構造用の、又は絶縁のための、鋳造化合物である。ポリマー（ＰＥＧ）は、水及びいくつかの有機溶剤中において溶解可能である。これは、ヘキサン、ジエチルエーテル、及びｔｅｒｔ－ブチルメチルエーテル、即ち、その他の有機溶剤、中においては、溶解不能である。従って、表面構造／コンポーネントは、保護層が適用される前に、ＰＥＧによって充填することができる。安定化層は、好ましくは、原位置において、生成されるか、或いは、薄膜として提供される。これに加えて、又はこの代わりに、安定化層は、鋳造されるか、或いは、層及び／又は露出したコンポーネントは、硬化又は固化を通じてのみ安定化層となる液体材料に接触させられる。これに加えて、又はこの代わりに、安定化層は、溶剤を適用することにより、或いは、溶剤中への浸漬により、層又は露出したコンポーネントから、除去される。従って、安定化層は、セラミック材料を含むか、又はこれから構成されており、且つ／又は、これは、ポリマー材料を含むか、又はこれから構成されている。
本発明の更なる好適な一実施形態においては、改質は、少なくとも１つのライン又は列として連続的に生成されており、この場合に、ライン又は列として生成された改質は、その亀裂伝播の方向が剥離プレーンとの関係において角度Ｗにおいてアライメントされている、２つの連続的な改質の間において伝播する亀裂、特に、結晶格子方向において伝播する亀裂、が、２つの改質を相互に接続するように、好ましくは、距離Ｘにおいて、且つ、高さＨを有するように、生成されている。角度Ｗは、ここでは、好ましくは、０°～６°、特に、４°、である。好ましくは、亀裂は、第１の改質の中心の下方の領域から、第２の改質の中心の上方の領域に向かって、伝播している。従って、この場合に、基本的な関係は、改質のサイズが、改質の分離及び角度Ｗに応じて改質されうる／改質されなければならない、というものである。
本発明の更なる好適な一実施形態においては、第１ステップにおいて、改質が、ライン上において、且つ、好ましくは、互いから同一の距離において、生成されている。更には、第１ステップにおいては、複数のこれらのラインが生成され生成されることも想定されうる。これらの第１ラインは、更に好ましくは、亀裂伝播の方向に平行に、且つ、好ましくは、まっすぐなラインとして、或いは、アークの形態において、特に、同一のプレーン内において、生成される。これらの第１ラインの生成の後に、好ましくは臨界未満の亀裂の剥離及び／又は駆動用の第２のラインが、好ましくは、生成される。これらの第２ラインは、好ましくは、同様に、まっすぐなラインとして、生成される。更に好ましくは、第２ラインは、第１ラインとの関係において、傾斜した、特に、直交する、アライメント状態にある。第２ラインは、好ましくは、第１ラインと同一のプレーン内において、或いは、更に好ましくは、第１ラインが延在するプレーンと平行なプレーン内において、延在している。その後に、好ましくは、臨界未満の亀裂を接続するべく、第３ラインが生成される。
本発明の更なる好適な一実施形態においては、－１３０℃～－１０℃の温度、特に、－８０℃～－５０℃の温度、への吸収層の冷却のために、冷却装置が提供されている。冷却装置は、好ましくは、液体窒素の霧化のために、霧化器、特に、少なくとも又は正確に１つの穿孔されたパイプライン、を含み、且つ、冷却効果は、更に好ましくは、霧化された窒素によって生成されている。或いは、この代わりに、冷却装置は、窒素槽を有し、この場合に、吸収層は、窒素槽内において保持されている液体窒素から所定の距離において位置決めされることが想定されうる。或いは、この代わりに、冷却装置には、特に、液体又は霧化された形態において、好ましくは均一に窒素を提供する噴霧手段提供されており、この場合に、噴霧手段は、好ましくは、吸収層の上方及び／又は側部に配設されることが想定されうる。この実施形態は、有利であり、その理由は、液体窒素は、物体の定義された冷却のための、非常に良好な適合性を有しているからである。これに加えて、この実施形態は、有利であり、その理由は、－８０℃未満、又は－９０℃未満、の低温プロセスとの比較において、格段にエネルギー効率の優れたプロセスが提供されるからである。
冷却装置は、好ましくは、窒素バスと、窒素槽内において保持されている液体窒素からの吸収層の位置の距離の定義された設定のための位置決め装置と、を有しており、この場合に、窒素槽及び位置決め装置は、好ましくは、環境から、少なくとも部分的に、且つ、好ましくは完全に、境界が画定された空間内において配設されている。
本発明の更なる好適な一実施形態においては、１つ又は複数の温度計測装置が提供されている。１つ又は複数の温度計測装置により、及び好ましくは、１つ又は複数の温度計測が実施され、この場合に、検出された温度値は、好ましくは、温度制御用の窒素弁を通じて設定又はフローを制御するべく、使用される。
また、相対的に均一な温度制御のために、チャンバ内において換気装置を使用することも可能であり、これは、強制対流を生成し、且つ、従って、温度勾配を低減する。
更なる冷却選択肢（図示されていない）は、例えば、冷媒が、閉じた回路を流れ、且つ、固体物との接触状態となる、温度制御された冷却体との間における接触冷却である。
温度は、好ましくは、固体物上において、特に、吸収層上において且つ／又は固体物の裏面上において、計測され、固体物の裏面は、好ましくは、チャンバの底部からは離隔した状態において配設され、固体物は、好ましくは、位置決め装置の提供によって位置決めされており、更に好ましくは、この位置決め装置を利用することにより、チャンバの底部からの固体物の距離又は液体窒素からの吸収層の距離は、特に、温度に依存した方式により、変更可能である。
これに加えて、好ましくは、窒素及び位置決め装置を収容するべく、チャンバが提供されており、前記チャンバは、好ましくは、封止可能であり、且つ／又は、環境から断熱されている。
本説明によれば、固体開始材料は、好ましくは、単結晶質、多結晶質、又は非晶質材料を意味しているものと理解される。高度に異方性の原子接合力に起因して、高度に異方性の構造を有する単結晶質材料が好ましい。固体開始材料は、好ましくは、元素の周期表の主族３、４、５及び／又は遷移族１２のうちの１つのものの材料又は材料の組合せ、特に、例えば、酸化亜鉛又はテルル化カドミウムなどの、主族３、４、５及び遷移族１２からの元素の組合せ、を含む。
また、炭化ケイ素のみならず、半導体開始材料は、例えば、ケイ素、ヒ化ガリウムＧａＡｓ、窒化ガリウムＧａＮ、炭化ケイ素ＳｉＣ、リン化インジウムＩｎＰ、酸化亜鉛ＺｎＯ、窒化アルミニウムＡｌＮ、ゲルマニウム、酸化ゲルマニウム（ＩＩＩ）Ｇａ２Ｏ３、酸化アルミニウムＡｌ２Ｏ３（サファイア）、リン化ガリウムＧａＰ、ヒ化インジウムＩｎＡｓ、窒化インジウムＩｎＮ、ヒ化アルミニウムＡｌＡｓ、又はダイアモンドを含みうる。
固体物又は被加工物（例えば、ウエハ）は、好ましくは、例えば、ＳｉＣ、Ｓｉ、ＳｉＧｅ、Ｇｅ、ＧａＡｓ、ＩｎＰ、ＧａＮ、Ａｌ２Ｏ３（サファイア）、ＡｌＮなどの、元素の周期表の主族３、４、及び５のうちの１つものの材料又は材料の組合せを含む。更に好ましくは、固体物は、周期表の第４、第３、及び第５族において発生する元素の組合せを含む。この場合に、想定されうる材料又は材料の組合せは、例えば、ヒ化ガリウム、ケイ素、炭化ケイ素などである。これに加えて、固体物は、セラミック（例えば、Ａｌ２Ｏ３―酸化アルミニウム）を含んでいてもよく、或いは、セラミックから構成されていてもよく、好適なセラミックは、ここでは、具体的には、例えば、一般に、ペロブスカイトセラミック（例えば、Ｐｂ－、Ｏ－、Ｔｉ／Ｚｒ－含有セラミック）、並びに、ニオブ酸マグネシウム鉛、チタン酸バリウム、チタン酸リチウム、イットリウムアルミニウムガーネット、特に、固体レーザー用途用のイットリウムアルミニウムガーネット結晶、ニオブ酸リチウムなどの表面弾性波（ＳＡＷ）セラミック、オルトリン酸ガリウム、石英、チタン酸カルシウムなどである。従って、固体物は、好ましくは、半導体材料又はセラミック材料を含み、且つ、固体物は、更に好ましくは、少なくとも１つの半導体材料又はセラミック材料から構成されている。固体物は、好ましくは、インゴット又はウエハである。固体物は、更に好ましくは、レーザービームに対して、少なくとも部分的に透明な材料である。従って、固体物は、透明な材料を含むか、或いは、例えば、サファイアなどの、透明な材料から部分的に構成されるか、又は製造されている、ことも想定されうる。ここで、それ自体として、或いは、別の材料との組合せにおいて、固体材料として有用である更なる材料は、例えば、「ワイドバンドギャップ」材料、ＩｎＡｌＳｂ、高温超電導体、特に、希土類銅酸化物（たとえば、ＹＢａ２Ｃｕ３Ｏ７）である。これに加えて、又はこの代わりに、固体物は、フォトマスクであり、この場合に、このケースにおいて使用されるフォトマスク材料は、好ましくは、出願日までに既知である任意のフォトマスク材料でありうると共に、更に好ましくは、これらの組合せでありうるものと想定されうる。これに加えて、固体物は、これに加えて、又はこの代わりに、炭化ケイ素（ＳｉＣ）を含んでいてもよく、或いは、これから構成されていてもよい。
改質は、ケイ素及び炭素への炭化ケイ素の相変換であってよい。
本発明のレーザー曝露は、好ましくは、エネルギー入力の物質固有の場所分解された蓄積作用の効果を有しており、これは、定義された場所における、或いは、定義された場所における且つ定義された時点における、固体物の定義された熱処理を結果的にもたらす。特定の一用途においては、固体物は、炭化ケイ素から構成されていてもよく、その結果、好ましくは、例えば、２８３０＋／－４０℃の、温度への固体物の高度に局所的に限定された熱処理が実行される。この熱処理は、新しい物質又は相、特に、結晶質及び／又は非晶質の相を結果的にもたらし、結果的に得られる相は、好ましくは、顕著に低減された強度によって形成されたＳｉ（ケイ素）及びＤＬＣ（ダイアモンド様炭素）相である。この結果、この低減された強度の層が剥離領域又は剥離プレーンをもたらす。
これに加えて、上述の目的は、上述の方法によって生成された、且つ、固体物内において少なくとも１つの剥離プレーンを有する、固体物によって実現されており、この場合に、剥離プレーンは、レーザー放射を利用して生成された改質から形成されている。これに加えて、固体物は、高温処理方法の結果として得られる領域を有する。
更なる好適な一実施形態においては、１つ又は複数の層及び／又は１つ又は複数のコンポーネントは、この領域内において、配設又は生成されている。或いは、この代わりに、１つ又は複数の層及び／又は１つ又は複数のコンポーネントは、除去対象の固体層の表面上において配設又は生成されていてもよい。固体物は、好ましくは、１０００μｍ、特に、８００μｍ、又は７００μｍ、又は６００μｍ、又は５００μｍ、又は４００μｍ、又は３００μｍ、又は２００μｍ、又は１００μｍ、又は８０μｍ、又は５０μｍ、未満の厚さ又は平均厚さを有する。
また、従って、本発明は、コンポーネント基材自体としての、このような事前処理済みの／改質済みのウエハ及び改質済みのウエハ上のコンポーネントの製造を提供している。
本発明は、請求項１５によれば、マルチコンポーネント構成に更に関する。本発明のマルチコンポーネント構成は、好ましくは、請求項１又は２を利用して生成されており、且つ、更に好ましくは、少なくとも１つの固体層を有する。固体層は、ＳｉＣから、好ましくは、５０（質量）％超の程度、特に、７５（質量）％超の程度、又は９０（質量）％超の程度、又は９５（質量）％超の程度、又は９８（質量）％超の程度、又は９９（質量）％超の程度、で構成されており、この場合に、固体層は、第１表面の領域内において、圧縮性応力を生成する改質又は改質構成要素を含み、この場合に、改質は、固体層の非晶質化された（相変換された）構成要素であり、この場合に、改質は、第２表面からよりも、第１表面から、相対的に短い距離に位置しており、或いは、その一部分を形成しており、この場合に、第２表面は、第１表面に対して平行に又は基本的に平行に形成されており、この場合に、第１表面は、平坦であり、或いは、基本的に平坦であり、且つ／又は、この場合に、第２表面は、平坦であり、或いは、基本的に平坦である。これに加えて、本発明のマルチコンポーネント構成は、同様に、固体層の第１表面上において生成された金属層をも含む。これに加えて、特に、水平方向又は垂直方向のコンポーネントとして使用されうる電気コンポーネントの形成のために、１つ又は複数の更なる層及び／又は１つ又は複数の更なるコンポーネントを第２表面上において配設することができる。
好ましくは、改質は、２００μｍ未満、特に、１５０μｍ未満、又は１１０μｍ未満、又は１００μｍ未満、又は７５μｍ未満、又は５０μｍ未満、だけ、第２表面から離隔している。
本発明の文脈における表面は、好ましくは、表面が理想的な滑らかな且つ理想的に平坦な表面上において配置された際に、表面のすべての１平方センチメートルが、理想的に滑らかな且つ理想的に平坦な表面と接触状態にある少なくとも１つの構成要素を有している際に、基本的に平坦であるものと見なされるべきである。
本発明の文脈における表面は、好ましくは、表面が、理想的な滑らかな且つ理想的に平坦な表面上において配置された際に、表面のすべての１平方センチメートル、特に、すべての１平方ミリメートルが、少なくとも、理想的に滑らかな且つ理想的に平坦な表面との接触状態にある、複数の、特に、少なくとも２つ、３つ、４つ、又は５つの、構成要素を少なくとも有している際に、平坦であるものと見なされるべきである。
これに加えて、２０１６年１２月７日付けで独国特許商標庁に出願された独国特許出願第１０２０１６１２３６７９．９号明細書の主題は、引用により、本特許明細書の主題にすべて包含される。
本発明の更なる利点、目的、及びプロパティについては、本発明の分離方法が例として詳述されている、以下の添付の図面の説明によって明らかとなる。本発明の方法において選好を伴って使用される、且つ／又は、図中のその機能の観点において少なくとも基本的に対応している、コンポーネント又は要素は、ここでは、すべての図におけるこれらのコンポーネント又は要素の附番又は説明に対するニーズを伴うことなしに、同一の参照符号により、識別されうる。
本発明の処理手順である。 本発明の処理手順である。 本発明の処理手順である。 本発明の処理手順である。 本発明の処理手順である。 本発明の処理手順である。 本発明に従って提供されうる固体構成の１つの概略的な例である。 本発明に従って提供されうる固体構成の１つの概略的な例である。 本発明の固体構成、或いは、本発明のプロセスにおいて、中間時点において生成されうる固体構成の更なる概略的な例である。 本発明の固体構成、或いは、本発明のプロセスにおいて、中間時点において生成されうる固体構成の更なる概略的な例である。 本発明の固体構成、或いは、本発明のプロセスにおいて、中間時点において生成されうる固体構成の更なる概略的な例である。 本発明の固体構成、或いは、本発明のプロセスにおいて、中間時点において生成されうる固体構成の更なる概略的な例である。 本発明の固体構成、或いは、本発明のプロセスにおいて、中間時点において生成されうる固体構成の更なる概略的な例である。 本発明の固体構成、或いは、本発明のプロセスにおいて、中間時点において生成されうる固体構成の更なる概略的な例である。 本発明の固体構成、或いは、本発明のプロセスにおいて、中間時点において生成されうる固体構成の更なる概略的な例である。 本発明の固体構成、或いは、本発明のプロセスにおいて、中間時点において生成されうる固体構成の更なる概略的な例である。 本発明の固体構成、或いは、本発明のプロセスにおいて、中間時点において生成されうる固体構成の更なる概略的な例である。 改質によって形成された２つのラインの概略図である。 本発明の方法において冷却のために好ましくは使用されうる冷却装置である。 本発明の方法において冷却のために好ましくは使用されうる冷却装置である。 本発明の方法において冷却のために好ましくは使用されうる冷却装置である。 本発明の方法において冷却のために好ましくは使用されうる冷却装置である。 改質の間の亀裂伝播の１つの概略的な例である。 改質の間の亀裂伝播の１つ概略的な例である。 改質の間の亀裂伝播の１つ概略的な例である。 異なる機能をもたらすように異なる方式によって方向付けされた改質ラインである。 ショットキーダイオードの一例である。 ＭＯＳＦＥＴの一例である。
図１ａは、固体物１、特に、ウエハ、の提供を示している。
図１ｂによれば、提供される固体物１は、ツールキャリア（チャック）３上に結合されるか、又はピン留め（ｓｔｕｃｋ）、又は溶接されるか、又はねじ止めされるか、又はクランプされており、この場合に、ツールキャリアは、好ましくは、冷却機能を有し、且つ、従って、好ましくは、冷却層３になっている。固体物１は、好ましくは、長手方向において、その裏面により、冷却装置３上に固定されており、特に、ピン留めされており、この裏面は、好ましくは、長手方向において、表面５の反対側である。従って、レーザービームは、改質９を生成するべく、除去対象の固体層の一部分である表面５を介して冷却装置３の方向において固体物１に導入される。これに加えて、更に好ましくは、表面５、特に、固体表面５上のエピタキシャル材料構成、の高温処理が存在し、これは、好ましくは、更なる層１４５又は複数の更なる層１４５を結果的にもたらしている。少なくとも１つの高温方法は、好ましくは、エピタキシャル方法、ドーピング方法、又はプラズマを使用した方法であり、この場合に、高温方法は、特に、エピタキシャル方法のケースにおいては、固体物１上において少なくとも１つの層１４５を生成し、この場合に、生成された少なくとも１つの層１４５は、予め定義されたパラメータを有し、この場合に、少なくとも１つの予め定義されたパラメータは、レーザー光波の屈折及び／又は吸収及び／又は反射の最大程度を定義しており、この場合に、屈折及び／又は吸収及び／又は反射の程度は、５％未満、且つ、好ましくは、１％未満、且つ、更に好ましくは、０．１％未満、である。これに加えて、生成された層１４５又は生成された更なる層１４５は、好ましくは、金属を含んでいなくてもよい。
図１ｃは、レーザービームを利用した改質９の生成の概略図を示している。レーザービームは、好ましくは、ここでは、高温方法を利用して予め生成された層１４５を介して固体物１内に貫通している。但し、この代わりに、レーザービームが、特に下方から、透明な表面、即ち、固体物１の、更なる層１４５によって被覆されていない表面、を介して固体物１内に貫通することも同様に想定されうる。固体物、ここでは、参照符号１、は、好ましくは、横方向において、或いは、（幅及び／又は深さ方向の）外側端部において、保持されている。
図１ｄは、改質９の生成の後の固体物１の概略断面図を示している。この例においては、改質９の４つのブロックが明白であり、これは、４つの亀裂コンポーネント２５、２７、２８、２９をもたらしている。ブロックを改質９と隣接させることにより、参照符号４１、４２、４３、４４、及び４５は、それぞれ、改質９を有してはいない領域、或いは、改質９のブロックが生成されている領域内よりも少ない改質９が生成されている領域、を示している。
図１ｅは、特に、ポリマー材料を含む、受け取り層が、表面５上において、或いは、予め表面５上においてエピタキシャル成長した更なる層上において、配設されている、更なるコンポーネント（図示されていない）上において配設又は生成されている状態を示している。受け取り層は、好ましくは、薄膜として生成されており、且つ、その生成の後に、表面５に、結合されている、特に、接合されるか、又はピン留めされている。但し、同様に、液体ポリマーを表面５に適用し、且つ、次いで、固化させることにより、受け取り層を形成することも可能である。
改質を生成すると共に受け取り層を適用するステップの間には、好ましくは、上流の高温方法の際にその上部において既に生成された、表面５上の又は更なる層１４５上の、更なる層１５０及び／又はコンポーネント１５０の配設又は生成が存在している。
図１ｆは、受け取り層上の温度制御動作の概略図を示している。受け取り層は、好ましくは、特に、冷却された、周辺温度未満の温度、特に、２０℃未満、又は１℃未満、又は０℃未満、又は－１０℃未満、又は－５０℃未満、又は－６０℃未満、の温度、に調節されている。このケースにおいては、受け取り層１４０の材料は、冷却の結果として、ガラス遷移又は／及び結晶化を経験している。好ましくは、受け取り層の温度は、液体窒素を利用して、特に、霧化された窒素を利用して、制御されている。温度制御に起因して、特に、ガラス遷移に起因して、受け取り層は、収縮し、この結果、固体物１内において機械的応力が生成される。機械的応力に起因して、亀裂コンポーネント２５、２７、２８、２９を接続する亀裂がトリガされ、これにより、固体コンポーネント１２が固体物１から分離される。
図２ａは、受け取り層１４０が、平行である、或いは、好ましくは、基本的に平行である、又は完全に平行である、表面５よりも、改質から更に離隔している、固体物の表面上において配設されている一実施形態を示している。表面は、好ましくは、（図１ｂ～図１ｆと類似した状態において）更なる層１４５を有する。コンポーネント１５０又は更なる材料層１５０は、好ましくは、更なる層１４５上において又は露出した表面５上において配設されている。好ましくは、安定化層及び／又は保護層１４２が、更なる材料層１５０の又はコンポーネント１５０の露出した表面上において配設又は生成される。コンポーネント１５０は、ここでは、例えば、特に、ポリマー材料及び／又はセラミック材料により、鋳造することができる。これに加えて、安定化装置、特に、例えば、ガラスウエハなどの、更なるウエハ、が、安定化層及び／又は保護層１４２に、結合される、特に、ピン留めされるか又は接合される、ことも想定されうる。安定化層及び／又は保護層１４２、或いは、安定化層及び／又は保護層１４２及び安定化装置、の効果は、ここでは、分離動作の際に、或いは、分離動作の後に、コンポーネント１５０又は更なる材料層１５０が、まったく変形しないか、或いは、わずかにのみ変形する、というものである。分離動作の際には、受け取り層１４０を利用して生成された力により、変形がもたらされる可能性があり、且つ、分離動作の後には、残りの改質、特に、物質の変換、により、変形がもたらされる可能性がある。物質の変換のケースにおける改質の効果は、圧縮力をもたらす、というものであり、これは、安定化層／安定化装置を伴うことなしに除去された固体層の反り（撓み）を結果的にもたらすことになろう。
次いで、除去された固体層及びその上部において配設された安定化層及び／又は保護層１４２、並びに、その上部において配設された任意の安定化装置、から構成されたユニットには、好ましくは、応力の除去のために更なる処理が適用される。更に好ましくは、安定化層１４２又は安定化装置は、保持装置を形成しており、これを利用して、材料除去処理のために、材料除去装置、特に、研削及び／又は研磨装置、との関係において、除去された固体層を固定することができる。次いで、材料除去装置を利用して、除去された固体層上において留まっている改質コンポーネントが、特に、材料除去により、除去される。
本発明の文脈においては、固体層は、好ましくは、常に、残りの固体コンポーネントよりも薄い。但し、受け取り層が、後から、固体層の表面上ではなく、残りの固体コンポーネントの表面上において、配設又は生成されることも想定されうる。固体材料がケイ素である際には、除去された固体層は、好ましくは、残りの固体物の高さの４０％未満の、特に、残りの固体物の高さの３０％又は２０％未満の、残りの固体物との関係における高さを有する。ケイ素のケースにおいては、好ましくは、既定のパラメータが、改質の生成のために想定されており、開口数は、好ましくは、０．５～０．８、特に０．６５であり、貫通深さは、１５０μｍ～１０００μｍ、特に３００μｍであり、パルス分離は、１μｍ～５μｍ、特に２μｍであり、ライン間隔は、１μｍ～５μｍ、特に２μｍであり、パルス持続時間は、５０ｎｓ～４００ｎｓ、特に３００ｎｓであり、且つ、パルスエネルギーは、３μＪ～３０μＪ、特に１０μＪである。
材料がＳｉＣである場合には、除去された固体層は、好ましくは、残りの固体物の高さの５０％未満の、特に、残りの固体物の高さの４５％又は４０％又は３５％又は３０％又は２５％未満の、残りの固体物との関係における高さを有する。ＳｉＣのケースにおいては、好ましくは、既定のパラメータが改質の生成のために想定されており、開口数は、好ましくは、０．４～０．８、特に０．４であり、貫通深さは、好ましくは、５０μｍ～５００μｍ、特に１８０μｍであり、パルス分離は、好ましくは、０．１μｍ～３μｍ、特に１μｍであり、ライン間隔は、好ましくは、１０μｍ～１００μｍ、特に７５μｍであり、パルス持続時間は、好ましくは、１ｆｓ～１０ｎｓ、特に３ｎｓであり、且つ、パルスエネルギーは、好ましくは、０．５μＪ～３０μＪ、特に７μＪである。
図２ｂにおいても、同様に、図１ｂ～図１ｆに類似した状態において、更なる層１４５が、これが示されていない場合にも、生成されうる。従って、好ましくは、更なる材料層又はコンポーネント１５０が、更なる層１４５上において又は固体物の露出された表面上において、生成又は配設されている。
これに加えて、図２ｂは、受け取り層が、残りの固体物の表面上において配設されうると共に、更なる受け取り層１４６が、コンポーネント又は更なる材料層１５０上において配設されうることを示している。これに加えて、コンポーネントには、ここでは、安定化層１４２が提供されており、これは、更なる受け取り層１４６が、好ましくは、安定化層及び／又は保護層１４２上において生成又は配設されていることを意味している。更なる受け取り層１４６は、好ましくは、薄膜として提供されており、且つ、好ましくは、同様に、少なくとも部分的にポリマー材料から構成されている。更に好ましくは、更なる受け取り層１４６は、受け取り層１４０又は１４２と同一の材料を有する。本実施形態は、有利であり、その理由は、亀裂を生成する応力が２つの面から固体物に導入されうるからである。
図３ａ～図３ｉは、亀裂を誘発するべく、更なる材料層又はコンポーネント１５０の生成後に提供されうる異なる構成を示している。
図３ａ～図３ｉは、亀裂進捗応力及び／又は亀裂トリガ応力を誘発するべく有利である様々な固体構成１７６を示している。
図３ａは、構造又はコンポーネント１５０を有する、処理済みの固体物１又はウエハを示している。
図３ａに示されている固体物１との比較において、図３ｂに示されている固体物１内において、コンポーネント側において、特に、コンポーネント１５０又は更なる材料層１５０上において、配設又は生成された受け取り層１４０が存在している。受け取り層１４０は、ここでは、好ましくは、除去対象の固体層上において配設されている。また、受け取り層１４０は、分離薄膜として識別されてもよく、且つ、従って、好ましくは、構造側上にラミネートされている。次いで、後続のステップにおいて、構成全体が、冷却され、この結果、分離又は亀裂トリガ及び／又は亀裂進捗がもたらされる。
図３ｂの図との比較において、図３ｃによれば、保持層／接合済みのウエハは、固体物の裏面上において、或いは、固体物の露出した表面上において、配設されている。また、保持層は、ツールキャリア又はチャック３であってよい。次いで、後続のステップにおいて、構成全体は、冷却され、これにより、分離又は亀裂トリガ及び／又は亀裂進捗がもたらされる。
図３ｄは、図３ｂとの比較において、固体物の両面に受け取り層１４０、１４６が提供されている構成を示している。更なる受け取り層１４６は、ここでは、後のステージにおいて留まる残留固体物の表面上において配設されており、この場合には、接着促進層１４８及び／又は犠牲層１４９及び／又は保護層１４２を更なる受け取り層１４６と固体物１の間において配設又は生成することができる。２つの受け取り層１４０及び１４６は、好ましくは、ラミネートされていてもよい。次いで、後続のステップにおいて、構成全体が冷却され、これにより、分離又は亀裂トリガ及び／又は亀裂進捗がもたらされる。
図３ｅは、図３ｄにおいて示された構成とは対照的に、接着促進層１４８及び／又は犠牲層１４９及び／又は保護層１４２が、更なる受け取り層１４６と固体層１の間に配設又は生成されてはいない構成を示している。次いで、後続のステップにおいて、構成全体が冷却され、これにより、分離又は亀裂トリガ及び／又は亀裂進捗がもたらされる。
図３ｆは、図３ｄにおいて示されている構成とは逆の方式によって構築された構成を示しており、これは、接着促進層１４８及び／又は犠牲層１４９及び／又は保護層１４２が、更なる受け取り層１４６と固体物１の間には配設又は生成されておらず、且つ、受け取り層１４０と固体物１の間に、且つ、従って、除去対象の固体層上において、生成又は配設されていることを意味している。ここでは、コンポーネント１５０又は構造上において、例えば、スピンコーティングを利用して、１つ又は複数の層を生成することができる。次いで、後続のステップとして、構成全体が冷却され、これにより、分離又は亀裂トリガ及び／又は亀裂進捗がもたらされる。
図３ｇは、図３ｄ及び図３ｆの構成の組合せに対応する構成又は実施形態を示している。固体物は、好ましくは、両面において分離薄膜によってラミネートされており、同様に、いずれかの面において分離薄膜の下方において保護層及び／又は接着促進層及び／又は犠牲層を提供することが可能であり、例えば、構造上におけるスピンコーティングも可能である。次いで、後続のステップとして、構成全体が冷却され、これにより、分離又は亀裂トリガ及び／又は亀裂進捗がもたらされる。
図３ｈは、図３ｂに示されている構成に類似した構成を示しており、この場合には、受け取り層は、除去対象の固体層の表面上に配設又はラミネートされてはおらず、且つ、除去の後に留まる残留固体物の一面上に配設又はラミネートされている。次いで、インゴットからの分離と同様に、或いは、インゴットプロセスと同様に、冷却の結果として、除去が実現される。
図３ｉは、図３ｃにおいて示されている構成に類似した構成を示しており、この場合には、後述する層又は装置のうちの１つ又は複数が、固体物のコンポーネント側において、或いは、コンポーネント１５０の上部又は上方において、配設又は生成されている。これらの層又は装置は、好ましくは、少なくとも又は正確に１つの接着促進層１４８であり、且つ／又は、少なくとも又は正確に１つの犠牲層１４９であり、且つ／又は、少なくとも又は正確に１つの保護層１４２であり、且つ／又は、少なくとも又は正確に１つの安定化装置３であり、特に、ツールキャリア又はチャック又は更なるウエハである。次いで、後続のステップとして、構成全体が冷却され、これにより、分離又は亀裂トリガ及び／又は亀裂進捗がもたらされる。
図４は、Ｘ－Ｙ処理における書き込みパターンの一例の図を示している。
矢印１７０、１７２は、レーザーの前進方向を表しており、黒色円は、ここでは、材料内のその損傷効果とオーバーラップしてはいない、様々なレーザーショット又は改質９を表している。ここでは、レーザーが、まず、１つの方向において運動し、且つ、改質９を生成した後に、方向転換し、且つ、改質９を第２（下部）方向において書き込むのが好ましい。
図５ａ～図５ｄは、様々な冷却装置１７４を示している。これらの冷却装置１７４内において処理される固体構成１７６は、図１ａ～図３ｉにおいて図示及び記述されている１つ又は複数の受け取り層１４０、１４６が提供された固体物１の様々な形態又は実行の結果として得られたものである。本明細書において示されている冷却装置１７４は、いずれも、冷却用の開始冷却媒体として、液化されたガス１７８を使用している。本実施形態によれば、この開始冷却媒体は、霧化又は蒸気化されている。好ましくは、開始冷却媒体は、液体窒素である。例えば、ペルチエ要素を利用するものなどの、代替冷却方法も同様に想定されうると共に可能である。
冷却装置１７４は、好ましくは、－１３０℃～－１０℃の温度に、特に、－８０℃～－５０℃の温度に、受け取り層１４０、１４６を冷却するべく機能している。
図５ａによれば、冷却装置１７４は、窒素槽を含み、この場合に、受け取り層は、特に、調節可能な位置決め装置１８０を利用して、窒素槽内において保持されている液体窒素から離隔した状態において位置決めされている。従って、固体構成は、好ましくは、窒素槽の上方において、位置決め装置上又はホルダ上に配設されている。従って、結果は、チャンバ高さの上方における温度勾配であり、且つ、固体構成における温度が、開始冷却媒体又は固体構成１７６の位置（チャンバの底部からの距離）により、充填高さにわたって調節可能である、というものになる。
図５ｂ～図５ｄの実施形態によれば、冷却装置は、好ましくは、液体窒素の霧化のために、霧化器、特に、少なくとも又は正確に１つの穿孔されたパイプライン、或いは、液体窒素の霧化用の霧化器、を含んでいてもよく、且つ、冷却効果は、霧化された又は蒸気化された窒素によって生成されうる。
図５ｂによれば、好ましくは、均一な噴霧装置／霧化器が、噴霧及び霧化のために提供されている。噴霧又は霧化は、好ましくは、固体構成１７６の上方において実現される。これに加えて、好ましくは、弁、特に、窒素弁、の調節のための出力データを付与する温度監視のための温度計測も存在している。温度計測は、好ましくは、基材上において、或いは、固体物１上において、又は受け取り層１４０上において、実施される。
基材又は固体物１又は固体構成１７６は、好ましくは、チャンバの底部における窒素の層から免れた状態において留まるべく、チャンバ底部の上方において休止している。
図５ｃによれば、好ましくは、穿孔されたパイプラインが、均一噴霧装置として使用されている。これに加えて、好ましくは、弁、特に、窒素弁、の調節のための出力データを付与する温度監視用の温度計測も存在している。温度計測は、好ましくは、基材上において、又は固体物１上において、又は受け取り層１４０上において、実施される。
基材又は固体物１又は固体構成１７６は、好ましくは、チャンバの底部における窒素の層から免れた状態において留まるべく、チャンバベースの上方において休止している。
によれば図５ｄは、好ましくは、複数の、又はそれぞれの側の、冷却のために、均一な噴霧装置／霧化器１８２を有する冷却装置１７６を示している。これに加えて、好ましくは、弁、特に、窒素弁、の調節のための出力データを付与する温度監視用の温度計測も存在している。温度計測は、好ましくは、基材上において、又は固体物１上において、又は受け取り層１４０上において、実施される。
基材又は固体物１又は固体構成１７６は、好ましくは、チャンバの底部における窒素の層から免れた状態において留まるべく、チャンバの底部の上方において休止している。
冷却装置１７４のチャンバ１８４は、好ましくは、可能な限り断熱によって温度勾配を防止するべく、閉鎖されている。
図６は、結晶格子方位と改質の生成の間の好ましい関係の３つの例を示している。この方法は、ＳｉＣから構成された、又はＳｉＣを含む、固体物からの固体層の分離のために、特に有用である。これらの関係は、本発明の更なる方法を結果的にもたらす。本発明のこの更なる方法は、好ましくは、少なくとも１つの固体物１から少なくとも１つの固体層４を分離するべく、特に、インゴットからウエハを分離するべく、或いは、ウエハをシンニングするべく、機能する。本発明の更なる方法は、好ましくは、少なくとも、剥離プレーン８を形成するべく、固体物１内においてレーザービームを利用して複数の改質９を生成するステップと、固体物１内において応力を生成するべく、固体物１に外部力を導入するステップと、を有し、この場合に、外部力は、応力が剥離プレーン８に沿って亀裂伝播を結果的にもたらすべく、十分に強力である。
本発明によれば、改質は、少なくとも１つのライン又は列として連続的に生成されており、この場合に、ライン又は列として生成された改質９は、好ましくは、２つの連続的な改質の間において伝播する亀裂、特に、その亀裂伝播の方向が剥離プレーンとの関係において角度Ｗにおいてアライメントされた結晶格子方向において進行する亀裂、が、一緒に２つの改質に結合するように、分離Ｘにおいて、且つ、高さＨを伴って、生成されている。ここで、角度Ｗは、好ましくは、０°～６°、特に、４°である。好ましくは、亀裂は、第１の改質の中心の下方の領域から第２の改質の中心の上方の領域まで伝播している。従って、ここで、基本的な関係は、改質のサイズが、改質の分離及び角度Ｗの関数として改質されうる／されなければならない、というものである。
更には、この方法は、固体物１の当初露出した表面５上における又はその上方における層及び／又はコンポーネント１５０の構成又は生成により、複合構造を生成するステップを含んでいてもよく、この場合に、露出した表面５は、好ましくは、除去対象の固体層４の一部分である。更に好ましくは、剥離プレーン８を形成するための改質は、複合構造の生成の前に生成されている。
外部力を導入するべく、例えば、上述の方法と同様に、複合構造又は固体物の露出した表面５上において受け取り層１４０を配設することができる。
３つの図６ａ～図６ｃは、レーザーによって非晶質化／相変換された損傷／改質ゾーンのサイズが、亀裂の鋸歯パターンによってカバーされている高さに影響を及ぼす方式を示すものと考えられる。一般に、亀裂は、結晶プレーンに沿って、即ち、結晶の個々の原子の間において、延在する。これらの明瞭なプレーンは、もはや、改質されたゾーン内には存在しておらず、従って、これは、停止している。
好ましくは、可能な限り大きな開口数を利用することにより、ビーム方向において、且つ、更には、焦点面内において横方向において、損傷ゾーンのサイズを低減することができる。実現が必要とされているのが、閾値強度のみであることから、ここでも、相対的に小さなパルスエネルギーで十分である。
この結果、損傷ゾーンが、適切な方式により、相対的に小さくなっている場合には、レーザー改質の密度を増大させることが可能であり、これにより、鋸歯を相対的に短くすることが許容され、その結果、全体として、改質されたプレーンの相対的に小さな垂直方向の広がりが得られる。
対照的に、損傷ゾーンが相対的に長くなっている場合には（相対的に大きなエネルギー及び／又は相対的に小さな低い開口数―図６ｂ）、非晶質化されたゾーン内の上昇した圧力が、相対的に大きな微小亀裂をもトリガするが、これは、相対的に大きな距離において相対的に大きな広がりの損傷ゾーンを可能にすることにより、制御することができる（即ち、制御された方式により、停止させることができる）。
最後に、図６ｃは、損傷ゾーンが十分に大きいものではなく、且つ、過剰に遠くまで延在する亀裂が、レーザー改質によってトリガされた場合には、第１に、亀裂が過剰に遠くまで延在し―即ち、亀裂の結果としてもたらされる高さの差が、望ましいもの超となり―、且つ、第２には、亀裂が、更なる損傷ゾーンの下方において駆動され、且つ、非晶質化された材料によって停止されない、というリスクを示している。この結果、これは、この場合にも、材料損失をもたらしており、その理由は、切開された材料層のすべてが、最終製品又は別のレーザー処理動作のために、除去されなければならないからである。
図７は、本発明の更なる方法からのスナップショットの概略図を示している。この更なる方法は、好ましくは、少なくとも１つの固体物１から少なくとも１つの固体層４を分離するべく、特に、インゴットからウエハを分離するべく、且つ、ウエハをシンニングするべく、機能している。本発明の更なる方法は、好ましくは、少なくとも、剥離プレーン８を形成するべく、固体物１内においてレーザービームを利用して複数の改質９を生成するステップと、固体物１内において応力を生成すべく、固体物１に外部力を導入するステップと、を有しており、この場合に、外部力は、応力が剥離プレーン８に沿って亀裂伝播を結果的にもたらすように、十分強力である。
本発明によれば、第１ステップにおいて、改質が、ライン１０３上において、且つ、好ましくは、互いから同一の距離において、生成されている。これに加えて、第１ステップにおいては、複数のこれらのラインが生成されるものと想定されうる。これらの第１ラインは、更に好ましくは、亀裂伝播の方向に対して平行に、且つ、好ましくは、まっすぐなラインとして、或いは、円弧の形態において、特に、同一のプレーン内において、生成されている。これらの第１ラインの生成の後に、好ましくは、第２ライン１０５が、好ましくは臨界未満の亀裂をトリガ及び／又は駆動するべく、生成される。これらの第２ラインは、好ましくは、同様に、まっすぐなラインとして生成されている。更に好ましくは、第２ラインは、第１ラインとの関係において傾斜しており、特に、直交するようにアライメントされている。第２ラインは、好ましくは、第１ラインと同一のプレーン内において、或いは、更に好ましくは、第１ラインが延在するプレーンに対して平行なプレーン内において、延在している。その後に、好ましくは、第３ラインが、臨界未満の亀裂を接続するべく、生成される。
この方法は、特に、ＳｉＣから構成された、又はＳｉＣを含む、固体物からの固体層の分離のために有用である。
これに加えて、改質は、少なくとも１つのライン又は列として連続的に生成されていてもよく、この場合に、ライン又は列として生成される改質９は、好ましくは、２つの連続的な改質の間において伝播する亀裂、特に、その亀裂伝播の方向が剥離プレーンとの関係において角度Ｗにおいてアライメントされている結晶格子方向において伝播する亀裂、が、一緒に２つの改質と結合するように、分離Ｘにおいて、且つ、高さＨを有するように、生成されている。ここでは、角度Ｗは、好ましくは、０°～６°、特に、４°である。好ましくは、亀裂は、第１の改質の中心の下方の領域から第２の改質の中心の上方の領域まで伝播している。従って、ここで、基本的な関係は、改質のサイズが、改質の分離及び角度Ｗの関数として改質されうる／されなければならない、というものである。
更には、この方法は、固体物１の当初露出した表面５の上における又はその上方における層及び／又はコンポーネント１５０の構成又は生成により、複合構造を生成するステップを含んでいてもよく、この場合に、露出した表面５は、好ましくは、除去対象の固体層４の一部である。更に好ましくは、剥離プレーン８を形成するための改質は、複合構造の生成の前に、生成されている。
外部力を導入するべく、例えば、上述の方法と同様に、複合構造又は固体物の露出した表面５上において、受け取り層１４０を配設することができる。
従って、本発明の更なるレーザー方法においては、ラインは、好ましくは、まず、長手方向ラインが亀裂を駆動する前に、好ましい亀裂トリガ（亀裂初期化）用のプレーンを定義するべく、ＳｉＣ（並びに、その他の材料）上の亀裂伝播の方向（好ましくは、横断方向ラインと呼称される）に対して平行に生成されている。ここで、亀裂は、最終的なステップが、亀裂を十分にトリガするべく、第２ステップからの長手方向ラインの間においてラインを生成する前に、まずは、横断方向において、次いで、長手方向において、初期化されている。この結果、相対的に短い亀裂経路が可能となり、これにより、最終的な表面粗度が極小化される。
（鋸歯を有する）横断方向ライン及び（鋸歯の波頂上の）亀裂トリガラインの例示用の画像
図８は、例として、ショットキーダイオード２００を示している。このダイオード２００は、好ましくは、固体層４を含み、そして、これは、レーザー放射を利用して改質されたコンポーネント、特に、改質９、を含む。改質９は、ここでは、固体層４の第１表面の近傍において生成されている。金属層２０が、好ましくは、固体層４のこの第１表面上において、特に、スパッタリング又は化学堆積を利用することにより、生成されている。固体層４は、第２表面を有し、これは、第１表面とは反対側であり、且つ、その上部に、更なる層１４５が、特に、エピタキシー法を利用して、生成される。固体層４は、好ましくは、高度にドーピングされたＳｉＣから構成されるか、或いは、高度にドーピングされたＳｉＣを含み、且つ、生成された層１４５は、好ましくは、軽度にドーピングされたＳｉＣから構成されるか、或いは、軽度にドーピングされたＳｉＣを含む。「軽度にドーピングされた」は、ここでは、好ましくは、「高度にドーピングされた」よりも低いレベルのドーピングを意味している。従って、生成された層１４５は、好ましくは、固体層４よりも乏しいドーピング／単位容積を有する。参照符号１５０は、ショットキー接触を示している。
図９は、例として、ＭＯＳＦＥＴ２５０の構造を示している。このＭＯＳＦＥＴ２５０は、好ましくは、固体層４を含み、そして、これは、レーザー放射を利用して改質されたコンポーネント、特に、改質９、を含む。改質９は、ここでは、固体層４の第１表面の近傍において生成されている。金属層２０が、好ましくは、固体層４のこの第１表面上において、特に、スパッタリング又は化学堆積を利用して、生成されている。金属層２０は、好ましくは、端子２５９を介してドレイン（ｈｉｇｈ）を形成している。固体層４は、第１表面とは反対側の第２表面を有する。更なる層、特に、ｎ型のＳｉＣ、が、第２表面上において、形成されており、特に、生成又は配設されている。参照符号２５６は、更なる材料又は要素、特に、ｐ型のＳｉＣを示している。参照符号２５４は、ｎ＋を表している。参照符号２５５は、好ましくは、特に電流の伝導用の、１つ又は複数のチャネルを示している。参照符号２５３によって示されている層は、好ましくは、ＳｉＯ２から構成されているか、或いは、これを含む。参照符号２５１は、ソース（ｌｏｗ）を示しており、且つ、参照符号２５２は、ゲートを示している。
従って、本発明は、少なくとも１つの固体層４を提供するステップに関係していてもよく、この場合に、固体層４は、固体物１から分離される。本発明の方法は、好ましくは、剥離プレーン８を形成するべく固体物１内においてレーザービームを利用して複数の改質９を生成するステップであって、改質９は、固体物１内において圧縮性応力を生成している、ステップと、改質９によって形成された剥離プレーン８に沿った残りの固体物１及び固体層４の分離により、固体層４を除去するステップであって、圧縮性応力を生成する改質９の少なくとも構成要素は、固体層４上において留まっており、固体層４が改質９に起因して固体物１から剥離された状態となるように多くの改質９が生成され、或いは、外部力が、固体物１内において更なる応力を生成するべく固体物１に導入されており、外部力は、応力が改質によって形成された剥離プレーン８に沿って亀裂伝播をもたらすように十分強力である、ステップと、残りの改質構成要素の圧縮性の応力によってもたらされる固体層４の変形の少なくとも部分的な且つ好ましくは大幅な且つ更に好ましくは完全な補償のために、或いは、圧縮性応力の少なくとも部分的な且つ好ましくは大幅な又は完全な補償のために、固体物１からの固体層４の分離によって露出した表面上において金属層を生成するステップと、を有する。
或いは、この代わりに、本発明は、電気コンポーネントを生成する方法にも関係しうる。この方法は、好ましくは、剥離プレーン８を形成するべく、固体物１内において、レーザービームを利用して複数の改質９を生成するステップであって、改質９は、固体物１内において圧縮性応力を生成している、ステップと、固体物１の当初露出した表面５上又はこの上方において層及び／又はコンポーネント１５０を配設又は生成することにより、複合構造を生成するステップであって、露出した表面５は、除去対象の固体層４の一部である、ステップと、改質９によって形成された剥離プレーン８に沿った残りの固体物１及び固体層４の分離により、固体層４を除去するステップであって、圧縮性応力を生成する改質９の少なくとも構成要素は、固体層４上において留まっており、固体層４が改質９に起因して固体物１から剥離された状態になるように多くの改質９が生成され、或いは、外部力が、固体物１内において更なる応力を生成するべく固体物１に導入されており、外部力は、応力が改質によって形成された剥離プレーン８に沿って亀裂伝播をもたらすように十分強力である、ステップと、改質構成要素によってもたらされる圧縮性応力についての少なくとも部分的な補償のために、固体物１からの固体層４の分離によって露出した表面上において金属層２０を生成するステップと、を有する。

Claims (16)

  1. 少なくとも１つの固体層（４）を提供する方法であって、前記固体層（４）は、固体物（１）から分離される、方法において、少なくとも、
    剥離プレーン（８）を形成するべく、前記固体物（１）内において、レーザービームを利用して複数の改質（９）を生成するステップであって、
    前記改質（９）による前記固体層（４）内における圧縮性応力の生成を伴う、ステップと、
    前記改質（９）によって形成された前記剥離プレーン（８）に沿って残りの固体物（１）及び前記固体層（４）を分離することにより、前記固体層（４）を除去し、これにより、前記固体層（４）上において、圧縮性応力を生成する前記改質（９）の少なくとも構成要素を残すステップであって、
    前記固体層（４）が、前記改質（９）に起因して前記固体物（１）から剥離された状態となるように、十分な改質（９）が生成され、或いは、
    外部力が、前記固体物（１）内において更なる応力を生成するべく前記固体物（１）に導入され、前記外部力は、前記応力が前記改質によって形成された前記剥離プレーン（８）に沿って亀裂伝播をもたらすように、十分強力である、ステップと、
    前記残りの改質構成要素の前記圧縮性応力によってもたらされる前記固体層（４）の変形の少なくとも部分的な補償のために、或いは、前記圧縮性応力の少なくとも部分的な補償のために、前記固体物（１）からの前記固体層（４）の前記分離によって露出した表面上において金属層（２０）を生成するステップと、
    を有する方法。
  2. 電気コンポーネントを生成する方法であって、少なくとも、
    剥離プレーン（８）を形成するべく、固体物（１）内においてレーザービームを利用して複数の改質（９）を生成するステップであって、
    前記改質（９）による固体層（４）内における圧縮性応力の生成を伴う、ステップと、
    前記固体物（１）の当初露出した表面（５）上において又はこの上方において、層及び／又はコンポーネント（１５０）を構成又は生成することにより、複合構造を生成するステップであって、前記露出した表面（５）は、除去対象の前記固体層（４）の一部である、ステップと、
    前記改質（９）によって形成された前記剥離プレーン（８）に沿って残りの固体物（１）及び前記固体層（４）を分離することにより、前記固体層（４）を除去し、これにより、前記固体層（４）上において、圧縮性応力を生成する前記改質（９）の少なくとも構成要素を残すステップであって、
    前記固体層（４）が、前記改質（９）に起因して前記固体物（１）から剥離された状態になるように、十分な改質（９）が生成され、或いは、
    外部力が、前記固体物（１）内において更なる応力を生成するべく前記固体物（１）に導入され、前記外部力は、前記応力が前記改質によって形成される前記剥離プレーン（８）に沿って亀裂伝播をもたらすように、十分強力である、ステップと、
    改質構成要素によってもたらされる前記圧縮性応力の少なくとも部分的な補償のために、前記固体物（１）からの前記固体層（４）の前記分離によって露出した前記表面上において金属層（２０）を生成するステップと、
    を有する方法。
  3. 前記金属層は、第１物質状態において、前記固体層（４）上において、且つ、室温超の温度において、生成され、且つ、第２物質状態において、室温において、存在しており、前記第１物質状態から前記第２物質状態への遷移の結果として、前記金属層は、前記固体層に、前記残りの改質構成要素上において前記圧縮性応力によってもたらされる前記変形の少なくとも部分的な補償を適用し、或いは、
    前記金属層は、室温超の温度範囲において前記固体層（４）上において生成され、前記温度範囲は、室温超の、少なくとも１００℃又は１５０℃又は２００℃又は２５０℃又は３００℃又は３５０℃又は４００℃であり、前記金属層の室温への冷却は、前記固体層に、前記残りの改質構成要素上において前記圧縮性応力によってもたらされる前記変形の少なくとも部分的な補償を適用している、
    ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
  4. 前記金属層は、スパッタリング又は電気化学堆積によって生成されていることを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載の方法。
  5. 前記固体物は、炭化ケイ素（ＳｉＣ）から構成されているか、或いは、炭化ケイ素（ＳｉＣ）を含み、
    前記固体層（４）は、２００μｍ未満の厚さを有するように、前記固体物（１）から分離されている、
    ことを特徴とする請求項１～４のいずれか１項に記載の方法。
  6. 前記固体物（１）内においてレーザービームを利用して複数の改質（９）を生成するステップにおいて、
    前記レーザービームの開口数は、０．４～０．８、前記固体物（１）への貫通深さは、５０μｍ～５００μｍ、前記レーザービームのパルス分離は、０．１μｍ～３μｍ、前記レーザービームのライン間隔は、１０μｍ～１００μｍ、前記レーザービームのパルス持続時間は、１００ｆｓ～１０ｎｓ或いは、３ｎｓ～０．２ｎｓ、且つ、前記レーザービームのパルスエネルギーは、０．５μＪ～３０μＪ、である、
    ことを特徴とする請求項５に記載の方法。
  7. 前記電気コンポーネントは、垂直方向コンポーネントであり、
    前記金属層は、電気接点を形成しており、且つ／又は、熱の除去のためのインターフェイスを形成している、
    ことを特徴とする請求項２に記載の方法。
  8. 前記電気コンポーネントは、水平方向コンポーネントであり、前記金属層は、熱の除去のためのインターフェイスを形成している、
    ことを特徴とする請求項２に記載の方法。
  9. 平均で、複数の電気コンポーネントが、前記固体層の平坦な表面側の１ｃｍ２当たりにおいて生成されており、前記電気コンポーネントは、その生成の後に、ダイシングを利用して相互に分離される、
    ことを特徴とする請求項２～８のいずれか１項に記載の方法。
  10. 前記外部力は、前記複合構造の、又は除去対象の前記固体層（４）の、露出した表面（５）上において吸収層（１４０）の構成を介して導入されており、前記吸収層（１４０）は、ポリマー材料を含み、且つ、前記吸収層（１４０）には、前記固体物（１）内において応力を、生成することを目的として、熱によって応力が印加されており、前記熱応力は、周辺温度未満の温度への前記吸収層の冷却を構成しており、前記冷却は、前記吸収層（１４０）の前記ポリマー材料がガラス遷移を経験するような方法によって実現され、且つ、前記応力は、前記固体物（１）から前記固体層（４）を分離する前記剥離プレーン（８）に沿った前記固体物（１）内の亀裂の伝播を結果的にもたらす、
    ことを特徴とする請求項２、７または８に記載の方法。
  11. 前記固体物（１）は、前記剥離プレーン（８）の生成の前に、少なくとも１つの高温方法によって処理され、前記高温方法は、７０℃～前記固体物（１）の材料の溶解温度又は蒸発温度の間の温度において実行され、
    前記少なくとも１つの高温方法は、エピタキシャル方法、ドーピング方法、又はプラズマを使用する方法であり、前記高温方法は、前記固体物（１）上において少なくとも１つの層（１４５）を生成し、生成された前記少なくとも１つの層（１４５）は、予め定義されたパラメータを有し、少なくとも１つの予め定義されたパラメータは、レーザー光波の屈折及び／又は吸収及び／又は反射の最大程度を定義し、前記屈折及び／又は吸収及び／又は反射の前記程度は、５％未満である、
    ことを特徴とする請求項１～１０のいずれか１項に記載の方法。
  12. 前記改質（９）は、多光子励起を利用して生成され、
    複数の基礎改質が、まず、少なくとも、セクション内において均一に延在するライン上において生成され、
    これらの基礎改質は、予め定義されたプロセスパラメータによって生成され、
    これらのプロセスパラメータの少なくとも１つの値は、前記固体物の結晶格子の安定性の関数として固定されており、
    前記値は、個々の前記基礎改質の周りの前記結晶格子が無傷の状態において留まるように、選択され、
    また、臨界未満の亀裂のトリガ用のトリガ改質が生成され、前記トリガ改質を生成する少なくとも１つのプロセスパラメータは、前記基礎改質を生成する少なくとも１つのプロセスパラメータとは異なっており、且つ／又は、
    前記トリガ改質は、生成された前記基礎改質がそれに沿って延在するラインの方向との関係において傾斜した又は離隔した方向において生成され、前記臨界未満の亀裂は、５ｍｍ未満だけ、伝播している、
    ことを特徴とする請求項１ないし９及び１１のいずれか１項に記載の方法。
  13. 前記改質（９）は、多光子励起を利用して生成され、
    複数の基礎改質が、まず、少なくとも、セクション内において均一に延在するライン上において生成され、
    これらの基礎改質は、予め定義されたプロセスパラメータによって生成され、
    これらのプロセスパラメータの少なくとも１つの値は、前記固体物の結晶格子の安定性の関数として固定されており、
    前記値は、個々の前記基礎改質の周りの前記結晶格子が無傷の状態において留まるように、選択され、
    また、臨界未満の亀裂のトリガ用のトリガ改質が生成され、前記トリガ改質を生成する少なくとも１つのプロセスパラメータは、前記基礎改質を生成する少なくとも１つのプロセスパラメータとは異なっており、且つ／又は、
    前記トリガ改質は、生成された前記基礎改質がそれに沿って延在するラインの方向との関係において傾斜した又は離隔した方向において生成され、前記臨界未満の亀裂は、５ｍｍ未満だけ、伝播している、
    ことを特徴とする請求項１０に記載の方法。
  14. 前記臨界未満の亀裂は、前記固体物内において５μｍ～２００μｍだけ伝播しており、且つ／又は、
    亀裂は、前記臨界未満の亀裂が前記ガラス遷移によって生成された前記応力に起因して伝播した複数のラインの領域の間において開口している、
    ことを特徴とする請求項１３に記載の方法。
  15. 露出した層の、又は露出したコンポーネント（１５０）の、変形を境界画定する安定化層（１４２）が、生成された複合構造の前記露出した表面又は露出した層又は露出したコンポーネント（１５０）上において構成又は生成されており、前記変形は、前記吸収層（１４０）を利用して誘発される機械的応力の結果としてもたらされることを特徴とする請求項１０、１３及び１４のいずれか一項に記載の方法。
  16. マルチコンポーネント構成であって、少なくとも、
    固体層であって、
    前記固体層は、５０（質量）％超の程度まで、ＳｉＣから構成されており、
    前記固体層は、第１表面の領域内において、圧縮性応力を生成する改質又は改質構成要素を有し、
    前記改質は、前記固体層の非晶質化された構成要素であり、
    前記改質は、第２表面からよりも前記第１表面から相対的に短い距離において位置し、或いは、前記第１表面の一部分を形成しており、前記第２表面は、前記第１表面に平行に又は基本的に平行に形成されており、
    前記第１表面は、平坦であり、或いは、基本的に平坦である、固体層と、
    前記固体層の前記第１表面上において生成された金属層と、
    を有する構成。
JP2020524600A 2017-11-07 2018-09-14 コンポーネントが設けられた固形物層をシンニングする方法 Active JP7200242B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102017010284.8 2017-11-07
DE102017010284.8A DE102017010284A1 (de) 2017-11-07 2017-11-07 Verfahren zum Dünnen von mit Bauteilen versehenen Festkörperschichten
PCT/EP2018/074893 WO2019091634A1 (de) 2017-11-07 2018-09-14 Verfahren zum dünnen von mit bauteilen versehenen festkörperschichten

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2021501999A JP2021501999A (ja) 2021-01-21
JP7200242B2 true JP7200242B2 (ja) 2023-01-06

Family

ID=63579366

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020524600A Active JP7200242B2 (ja) 2017-11-07 2018-09-14 コンポーネントが設けられた固形物層をシンニングする方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US11664277B2 (ja)
EP (1) EP3707745A1 (ja)
JP (1) JP7200242B2 (ja)
CN (1) CN111357084A (ja)
DE (1) DE102017010284A1 (ja)
WO (1) WO2019091634A1 (ja)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11848197B2 (en) 2020-11-30 2023-12-19 Thinsic Inc. Integrated method for low-cost wide band gap semiconductor device manufacturing
CN113903707B (zh) * 2021-12-10 2022-03-18 微龛(广州)半导体有限公司 一种三维单片集成电路结构及其制备方法
CN118321755B (zh) * 2024-06-13 2024-08-13 通威微电子有限公司 碳化硅激光冷裂方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015516672A (ja) 2012-02-26 2015-06-11 ソレクセル、インコーポレイテッド レーザ分割及び装置層移設のためのシステム及び方法
JP2016046309A (ja) 2014-08-20 2016-04-04 住友電気工業株式会社 炭化珪素半導体装置の製造方法
WO2017167614A1 (de) 2016-03-22 2017-10-05 Siltectra Gmbh Kombinierte laserbehandlung eines zu splittenden festkörpers

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090242010A1 (en) * 2008-03-27 2009-10-01 Twin Creeks Technologies, Inc. Method to Form a Photovoltaic Cell Comprising a Thin Lamina Bonded to a Discrete Receiver Element
US8237195B2 (en) * 2008-09-29 2012-08-07 Fairchild Semiconductor Corporation Power MOSFET having a strained channel in a semiconductor heterostructure on metal substrate
WO2010072675A2 (en) 2008-12-23 2010-07-01 Pfeffer, Christian Method for producing thin, free-standing layers of solid state materials with structured surfaces
DE102012001620A1 (de) 2012-01-30 2013-08-01 Siltectra Gmbh Verfahren zur Herstellung von dünnen Platten aus Werkstoffen geringer Duktilität mittels temperaturinduzierter mechanischer Spannung unter Verwendung von vorgefertigten Polymer-Folien
FR3000109B1 (fr) * 2012-12-21 2015-01-16 Commissariat Energie Atomique Procede de fabrication d’une couche epaisse cristalline
DE102013007672A1 (de) * 2013-05-03 2014-11-06 Siltectra Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Waferherstellung mit vordefinierter Bruchauslösestelle
DE102013016669A1 (de) * 2013-10-08 2015-04-09 Siltectra Gmbh Kombiniertes Herstellungsverfahren zum Abtrennen mehrerer dünner Festkörperschichten von einem dicken Festkörper
DE102014013107A1 (de) * 2013-10-08 2015-04-09 Siltectra Gmbh Neuartiges Waferherstellungsverfahren
DE102013016682A1 (de) * 2013-10-08 2015-04-09 Siltectra Gmbh Erzeugung einer Rissauslösestelle oder einer Rissführung zum verbesserten Abspalten einer Festkörperschicht von einem Festkörper
DE102014018841A1 (de) * 2014-11-27 2016-06-02 Siltectra Gmbh Laserbasiertes Trennverfahren
JP6396505B2 (ja) * 2014-11-27 2018-09-26 シルテクトラ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクター ハフトゥング 物質変化による固体分離
DE202016000166U1 (de) * 2015-01-09 2016-06-02 Silicon Genesis Corporation Dreidimensionale integrierte Schaltung
DE102015000451A1 (de) * 2015-01-15 2016-07-21 Siltectra Gmbh Unebener Wafer und Verfahren zum Herstellen eines unebenen Wafers
EP3250728A1 (de) * 2015-01-28 2017-12-06 Siltectra GmbH Transparenter und hochstabiler displayschutz
DE102015006971A1 (de) * 2015-04-09 2016-10-13 Siltectra Gmbh Verfahren zum verlustarmen Herstellen von Mehrkomponentenwafern
CN109155248B (zh) 2016-03-24 2023-09-15 西尔特克特拉有限责任公司 用于在分裂方法中使用的聚合物杂化材料
KR20190082885A (ko) * 2016-11-11 2019-07-10 큐맷, 인코포레이티드 층 이송에 의한 마이크로 발광 다이오드의 제조

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015516672A (ja) 2012-02-26 2015-06-11 ソレクセル、インコーポレイテッド レーザ分割及び装置層移設のためのシステム及び方法
JP2016046309A (ja) 2014-08-20 2016-04-04 住友電気工業株式会社 炭化珪素半導体装置の製造方法
WO2017167614A1 (de) 2016-03-22 2017-10-05 Siltectra Gmbh Kombinierte laserbehandlung eines zu splittenden festkörpers

Also Published As

Publication number Publication date
US11664277B2 (en) 2023-05-30
EP3707745A1 (de) 2020-09-16
WO2019091634A1 (de) 2019-05-16
CN111357084A (zh) 2020-06-30
DE102017010284A1 (de) 2019-05-09
US20210225709A1 (en) 2021-07-22
JP2021501999A (ja) 2021-01-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102551442B1 (ko) 정의된 방향의 수정 라인으로 웨이퍼를 생산하는 방법
US20210225659A1 (en) Solid Body and Multi-Component Arrangement
JP7200242B2 (ja) コンポーネントが設けられた固形物層をシンニングする方法
KR102388994B1 (ko) 분리될 고형체의 결합된 레이저 처리 방법
CN111032269B (zh) 用于用压力加载应力产生层以改进地引导分离裂纹的设备和方法
CN109155248B (zh) 用于在分裂方法中使用的聚合物杂化材料
KR102554020B1 (ko) 분할 방법 및 분할 방법에 재료의 사용
DE102016014821A1 (de) Verfahren zum Dünnen von mit Bauteilen versehenen Festkörperschichten
DE102016014796A1 (de) Verfahren zur Verbesserung der Oberflächengüte einer sich infolge einer Rissausbreitung ergebenden Oberfläche

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20200626

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20210422

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20210518

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20210817

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20211015

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20220322

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20220616

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20220809

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20221107

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20221122

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20221221

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7200242

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150