JPWO2020136624A5 - - Google Patents

Description

特定の実施形態では、少なくとも１つの表面下レーザ・ダメージ・パターンは、第１の表面下レーザ・ダメージ・パターンと第１の表面下レーザ・ダメージ・パターンの後で形成される第２の表面下レーザ・ダメージ・パターンとを含み、第１の表面下レーザ・ダメージ・パターンは第１の複数の実質的に平行な線を含み、第２の表面下レーザ・ダメージ・パターンは第２の複数の実質的に平行な線を含み、第２の複数の実質的に平行な線の線は第１の複数の実質的に平行な線の線同士の間に分散されており、第２の複数の実質的に平行な線のうちの少なくともいくつかの線は、第１の複数の実質的に平行な線のうちのどの線とも交差していない。

図１１Ｃは、ピッチ（または線間間隔）７２Ｂを有し第２の表面下レーザ・ダメージ・パターン７２Ａを形成する、（基板７０のフラット７８に対して垂直な）第２の複数の表面下レーザ・ダメージ線７２の形成後の、基板７０を示す。クラック７２Ｃは、第２の複数の表面下レーザ・ダメージ線７２から横方向外向きに伝播するが、異なる表面下レーザ・ダメージ線７１、７２から発するクラック同士は互いに接続されない。

図１１Ｄは、ピッチ（または線間間隔）７３Ｂを有し第３の表面下レーザ・ダメージ・パターン７３Ａを形成する、（基板７０のフラット７８に対して垂直な）第３の複数の表面下レーザ・ダメージ線７３の形成後の、基板７０を示す。クラック７３Ｃは第３の複数の表面下レーザ・ダメージ線７３から横方向外向きに伝播し、そのようなクラック７３Ｃは、第１の表面下レーザ・ダメージ線７１および第２の表面下レーザ・ダメージ線７２によって形成されたクラック７１Ｃ、７２Ｃを接続するのに十分である。示されているように、第１、第２、および第３の複数の表面下ダメージ線間のクラックの接続はまた、クラックを更に伝播させグループ間間隔７５を横断するように接続させるのにも十分である。

図２１は、１つまたは複数のレーザを用いて表面下レーザ・ダメージが形成され得る４つの基板１５５Ａ～１５５Ｄを保持するように配置されている、レーザ加工装置のホルダ１６３の概略上面平面図である。示されているように、各基板１５５Ａ～１５５Ｄにはそこに画成された表面下レーザ・ダメージ・パターンを含み、そのようなパターンは、第１、第２、および第３の複数の実質的に平行な線１５６～１５８を含む。３つのレーザ・ダメージ・パターンは組み合わされて複数の３線グループ１５９を形成しており、これらは各３線グループ１５９中の隣り合う線の間の間隔１６１、１６２を上回るグループ間間隔１６０によって互いから分離されている。特定の実施形態では、第１の基板１５５Ａおよび第３の基板１５５Ｃには第１のレーザまたは第１の分割したレーザ・ビーム部分によってレーザ・ダメージ・パターンを形成することができ、第２の基板１５５Ｂおよび第４の基板１５５Ｄには第２のレーザまたは第２の分割したレーザ・ビーム部分によってレーザ・ダメージ・パターンを形成することができる。特定の実施形態では、基板１５５Ａ～１５５Ｄを担持するホルダ１６３は（例えば、２つ（ｘ、ｙ）の横方向に）移動するように構成されており、一方、１つまたは複数のレーザおよび／またはその集束光学系は、横方向の移動を制限される（ただし垂直（ｚ方向）移動は行ってもよい）。

図３４Ｆは、加熱した真空チャック２１６の上側表面２１８によって支持された、結晶材料の除去した部分２１０の概略断面図であり、剛性担体２０２および接着材料１９８は、接着材料１９８の高温軟化および解放の後で、結晶材料の除去した部分２１０から離れる方に横方向に並進されている。すなわち、加熱した真空チャック２１６は、剛性担体２０２の第２の表面２０４に外部せん断応力を適用したときに、加熱した真空チャック２１６によって所定位置に一時的に保持されている結晶材料の除去した部分２１０から離れる方へと横方向に剛性担体２０２を並進させることができるように、接着材料１９８を軟化および／または流動させるのに十分な温度まで、加熱することができる。その後、加熱した真空チャック２１６の動作を停止してもよく、結晶材料の除去した部分２１０は自立できる材料を具現化したものとなる。所望であれば、剛性担体２０２の第１の表面２０３から接着剤１９８の残渣を全て除去し洗浄することができ、剛性担体２０２を任意選択的に別の破砕工程のために再利用することができる。次いで除去した結晶材料を、１つまたは複数のエピタキシャル層および導電金属層を成長させてデバイス・ウエハを形成するための成長基板として使用することができ、デバイス・ウエハは個片化されて個別の半導体デバイスを形成する。

図４０は、レーザ加工ステーション３０２と、担体接合ステーション３０３と、材料破砕ステーション３０４と、並列に配置された複数の粗研削ステーション３０８Ａ、３０８Ｂと、精密研削ステーション３１２と、担体除去ステーション３１３と、ＣＭＰステーション３１４と、を含む、一実施形態に係る材料加工装置３００の概略図である。レーザ加工ステーション３０２は、少なくとも１つのレーザと、結晶材料（例えば、インゴット）に表面下レーザ・ダメージを形成するための少なくとも１つのレーザ・ビームを受けるように配置された少なくとも１つの基板のための、ホルダと、を含む。担体接合ステーション３０３は、（表面下レーザ・ダメージを有する）結晶材料を少なくとも１つの剛性担体に接合するように構成されている。破砕ステーション３０４は、担体接合ステーション３０３から（剛性担体に接合された基板を各々含む）１つまたは複数の組立体を受けるように、および、（担体に接合されたウエハと類似している場合のある）基板部分を除去するために、表面下レーザ・ダメージ領域に沿って少なくとも１つの基板を破砕するように、配置されている。破砕ステーション３０４の下流には、第１の粗研削ステーション３０８Ａおよび第２の粗研削ステーション３０８Ｂが並列に配置されており、破砕ステーション３０４から受け取った（接合された組立体の一部としての）基板部分を第１の粗研削ステーション３０８Ａまたは第２の粗研削ステーション３０８Ｂのいずれかに交互に送るための、第１のロボット・ハンドラ３０６が設けられている。第１の粗研削ステーション３０８Ａおよび第２の粗研削ステーション３０８Ｂの下流には、（接合された組立体の一部としての）粗研削された基板部分を精密研削ステーション３１２に送るための、第２のロボット・ハンドラ３１０が設けられている。精密研削ステーション３１２の下流には担体除去ステーション３１３が設けられており、これは担体から研削された基板部分を分離する役割を果たす。担体除去ステーション３１３の下流には、基板部分を洗浄およびエピタキシャル成長などの更なる処理に向けて準備するための、化学機械平坦化（ＣＭＰ）ステーション３１４が配置されている。ＣＭＰステーション３１４は精密研削後に残るダメージを除去するように機能するが、精密研削自体は粗研削後に残るダメージを除去するものである。特定の実施形態では、各粗研削ステーション３０８Ａ、３０８Ｂは、５０００グリット未満の研削表面を有する少なくとも１つの研削ホイールを備え、精密研削ステーション３１２は、少なくとも５０００グリットの研削表面を有する少なくとも１つの研削ホイールを備える。特定の実施形態では、各粗研削ステーション３０８Ａ、３０８Ｂは、結晶材料部分（例えば、ウエハ）から２０ミクロンから１００ミクロンの厚さの結晶材料を除去するように構成されており、精密研削ステーション３１２は、３から１５ミクロンの厚さの結晶材料を除去するように構成されている。特定の実施形態では、各粗研削ステーション３０８Ａ、３０８Ｂおよび／または精密研削ステーション３１２は複数の研削サブステーションを含むことができ、異なるサブステーションは異なるグリットの研削ホイールを備える。

Claims (45)

1. 少なくとも１つの表面下レーザ・ダメージ・パターンを有する表面下レーザ・ダメージを形成するために、基板の結晶材料の内部の第１の平均深さ位置に沿って集束されるレーザの放射を供給し、前記レーザと前記基板の間の横方向相対移動を実行させることであって、前記少なくとも１つの表面下レーザ・ダメージ・パターンは、前記少なくとも１つの表面下レーザ・ダメージ・パターンから外向きに伝播する、前記基板の前記内部における少なくとも１群の複数のクラックの形成を促進するように構成されている、供給し実行させることと、
   前記少なくとも１つの表面下レーザ・ダメージ・パターンの形成後に、前記基板の頂面の少なくとも１つの画像を生成することと、
   前記基板の前記内部におけるクラックのない領域の存在を示す条件を特定するために、前記少なくとも１つの画像を分析することであって、前記分析することは、前記基板の前記内部における１つまたは複数のクラックのない領域の頂部面積特性を定量化し、前記頂部面積特性を少なくとも１つの所定の閾値面積特性と比較することを含む、分析することと、
   前記分析することに応答して、以下のステップ（ｉ）または（ｉｉ）：
   （ｉ）前記基板の第１の厚さ低減部分を形成する目的で、前記少なくとも１つの表面下レーザ・ダメージ・パターンを補助するための補助的な表面下レーザ・ダメージを形成し、前記第１の平均深さ位置に沿ったまたは近接した前記クラックのない領域における追加のクラックの形成を促進するために、少なくとも前記クラックのない領域において前記基板の前記内部に集束される前記レーザの放射を供給しながら、前記レーザと前記基板の間で相対移動を実行させるステップ、
   （ｉｉ）前記基板の少なくとも１つの追加の厚さ低減部分を形成する目的で、前記基板における第２の平均深さ位置および続く任意の平均深さ位置に表面下レーザ・ダメージ・パターンを作り出すときに、表面下レーザ・ダメージを形成するための前記基板と関連付けられた命令セットを変更するステップ、の少なくとも一方を実行することと、を含む、結晶材料加工方法。
2. 前記少なくとも１つの所定の閾値面積特性は第１の所定の閾値面積特性および第２の所定の閾値面積特性を含み、前記第２の所定の閾値面積特性は前記第１の所定の閾値面積特性よりも大きく、
   前記頂部面積特性が前記第１の所定の閾値面積特性と少なくとも同じ大きさである場合にステップ（ｉ）を実行し、その後でステップ（ｉｉ）を実行することと、
   前記頂部面積特性が前記第２の所定の閾値面積特性と少なくとも同じ大きさである場合にステップ（ｉ）を実行することと、を含む、請求項１に記載の結晶材料加工方法。
3. 前記分析することに応答してステップ（ｉ）および（ｉｉ）の両方を実行することを含む、請求項１に記載の結晶材料加工方法。
4. ステップ（ｉｉ）に従って前記命令セットを前記変更することは、平均レーザ出力を０．１５から０．３５ワットまでの範囲内の値だけ上げることを含む、請求項３に記載の結晶材料加工方法。
5. ステップ（ｉｉ）は、前記基板における前記第２の平均深さ位置および続く任意の平均深さ位置に表面下レーザ・ダメージ・パターンを作り出すときに、（ａ）平均レーザ出力、（ｂ）前記基板の露出した表面に対するレーザ集束深さ、または（ｃ）レーザ・ダメージ形成行程の数のうちの、少なくとも１つを調節することを含む、請求項１に記載の結晶材料加工方法。
6. ステップ（ｉ）は、前記少なくとも１つの表面下レーザ・ダメージ・パターンを補助し前記第１の平均深さ位置に沿ったまたは近接した前記クラックのない領域における追加のクラックの形成を促進するための、前記補助的な表面下レーザ・ダメージを作り出すときに、（ａ）平均レーザ出力、または（ｂ）前記基板の露出した表面に対するレーザ集束深さ、のうちの少なくとも一方を調節することを含む、請求項１に記載の結晶材料加工方法。
7. 前記基板はプライマリ・フラットを有する略円形のエッジを備え、前記少なくとも１つの画像を前記生成することは、（ａ）前記基板の第１の横方向側に配置されておりかつ前記プライマリ・フラットに対して実質的に垂直に配置されている散乱光源によって生成される散乱光で前記頂面を照射することと、（ｂ）前記基板の反対側の第２の横方向側に配置されている撮像デバイスを用いて前記少なくとも１つの画像を取り込むことと、を含む、請求項１に記載の結晶材料加工方法。
8. 前記結晶材料は六方晶構造を備え、
   前記少なくとも１つの画像を前記生成することは、（ａ）前記基板の第１の横方向側に配置されておりかつ前記六方晶構造の＜１１－２０＞方向に対する垂直方向から±５度以内に配置されている散乱光源によって生成される散乱光で前記頂面を照射することと、（ｂ）前記第１の横方向側の反対側の前記基板の第２の横方向側に配置されている撮像デバイスを用いて前記少なくとも１つの画像を取り込むことと、を含む、請求項１から６のいずれか一項に記載の結晶材料加工方法。
9. 前記少なくとも１つの表面下レーザ・ダメージ・パターンは、第１の表面下レーザ・ダメージ・パターンと前記第１の表面下レーザ・ダメージ・パターンの後で形成される第２の表面下レーザ・ダメージ・パターンとを含み、
   前記第１の表面下レーザ・ダメージ・パターンは第１の複数の実質的に平行な線を含み、前記第２の表面下レーザ・ダメージ・パターンは第２の複数の実質的に平行な線を含み、
   前記第２の複数の実質的に平行な線に含まれる線は前記第１の複数の実質的に平行な線に含まれる線同士の間に分散されており、
   前記第２の複数の実質的に平行な線のうちの少なくともいくつかの線は、前記第１の複数の実質的に平行な線のうちのどの線とも交差しない、請求項１から６のいずれか一項に記載の結晶材料加工方法。
10. 前記第２の複数の実質的に平行な線の各線は、前記第１の複数の実質的に平行な線のうちの隣り合う線の異なる対の間に配置される、請求項９に記載の結晶材料加工方法。
11. 前記結晶材料は六方晶構造を備え、
    前記第１の複数の実質的に平行な線の各線および前記第２の複数の実質的に平行な線の各線は、前記六方晶構造の＜１１－２０＞方向に対する垂直方向から±５度以内にありかつ前記基板の表面と実質的に平行である、請求項９に記載の結晶材料加工方法。
12. 前記少なくとも１つの表面下レーザ・ダメージ・パターンは、第１の表面下レーザ・ダメージ・パターンと前記第１の表面下レーザ・ダメージ・パターンの後で形成される第２の表面下レーザ・ダメージ・パターンとを含み、
    前記少なくとも１群の複数の実質的に平行な線は、第１の複数の実質的に平行な線と第２の複数の実質的に平行な線とを含み、
    前記第１の複数の実質的に平行な線に含まれる線は前記第２の複数の実質的に平行な線に含まれる線と非平行であり、
    前記第２の複数の実質的に平行な線に含まれる線の角度方向は、前記第１の複数の実質的に平行な線に含まれる線の角度方向から１０度以下だけ異なり、
    前記第２の複数の実質的に平行な線のうちの少なくともいくつかの線は、前記第１の複数の実質的に平行な線のうちのどの線とも交差していない、請求項１から６のいずれか一項に記載の結晶材料加工方法。
13. 前記少なくとも１つの表面下レーザ・ダメージ・パターンは、前記第２の表面下レーザ・ダメージ・パターンの後で形成される第３の表面下レーザ・ダメージ・パターンを更に含み、
    前記少なくとも１群の複数の実質的に平行な線は第３の複数の実質的に平行な線を更に含み、
    前記少なくとも１群の複数のクラックは第１、第２、および第３の複数のクラックを含み、
    前記第１の表面下レーザ・ダメージ・パターンは、前記基板の前記内部に、前記第１の複数の実質的に平行な線に含まれる線から横方向外向きに伝播する、前記第１の複数のクラックを形成し、
    前記第２の表面下レーザ・ダメージ・パターンは、前記基板の前記内部に、前記第２の複数の実質的に平行な線に含まれる線から横方向外向きに伝播する前記第２の複数のクラックを形成し、前記第２の複数のクラックは前記第１の複数のクラックと接続せず、
    前記第３の表面下レーザ・ダメージ・パターンは、前記基板の前記内部に、前記第３の複数の実質的に平行な線に含まれる線から横方向外向きに伝播する前記第３の複数のクラックを形成し、前記第３の複数のクラックのうちの少なくともいくつかのクラックは、前記第１の複数のクラックのうちの少なくともいくつかのクラックおよび前記第２の複数のクラックのうちの少なくともいくつかのクラックと接続する、請求項１２に記載の結晶材料加工方法。
14. 前記基板の表面の少なくとも一部にわたって前記結晶材料の不均一なドーピングを示す条件を検出することであって、前記不均一なドーピングは第１のドーピング領域および第２のドーピング領域を含む、検出することと、
    前記結晶材料の不均一なドーピングを示す前記条件の検出に応答して、以下のステップ（Ａ）または（Ｂ）：
    （Ａ）前記少なくとも１つの表面下レーザ・ダメージ・パターンの形成中、前記第１のドーピング領域内に表面下レーザ・ダメージを形成するときに第１の出力レベルのレーザ放射を提供し、前記第２のドーピング領域内に表面下レーザ・ダメージを形成するときに第２の出力レベルのレーザ放射を提供するように、レーザ出力を修正するステップ、または
    （Ｂ）前記第１のドーピング領域もしくは前記第２のドーピング領域の一方内に表面下レーザ・ダメージを形成するときに、前記基板における表面下レーザ・ダメージの形成の平均深さを変更するステップ、のうちの少なくとも一方を実行することと、を更に含む、請求項１から６のいずれか一項に記載の結晶材料加工方法。
15. いずれも前記基板と比較して厚さが低減されているが前記基板と長さおよび幅が実質的に同じである、第１および第２の結晶材料部分が生じるように、前記少なくとも１つの表面下レーザ・ダメージ・パターンに実質的に沿って前記結晶材料を破砕することを更に含む、請求項１から６のいずれか一項に記載の結晶材料加工方法。
16. 前記基板は炭化ケイ素を含む、請求項１から６のいずれか一項に記載の結晶材料加工方法。
17. 前記基板は少なくとも１５０ｍｍの直径を有するインゴットを含む、請求項１から６のいずれか一項に記載の結晶材料加工方法。
18. 結晶材料の基板を加工するように構成されているレーザ加工ステーションであって、
    前記基板の内部に表面下レーザ・ダメージ領域を形成するように構成されているレーザと、
    前記レーザと前記基板の間で相対移動を実行させるように構成されている少なくとも１つの並進ステージと、
    前記基板の頂面を照射するように構成されている散乱光源であって、前記基板の第１の横方向側に位置するように配置されている、散乱光源と、
    前記基板の前記頂面の少なくとも１つの画像を生成するように構成されている撮像デバイスであって、前記第１の横方向側とは反対側の前記基板の第２の横方向側に位置するように構成されている、撮像デバイスと、
    前記基板の前記内部におけるクラックのない領域の存在を示す条件を特定するために前記少なくとも１つの画像を分析するように構成されているコンピューティング・デバイスであって、前記分析することは、前記基板の前記内部における前記１つまたは複数のクラックのない領域の頂部面積特性を定量化し、前記頂部面積特性を少なくとも１つの所定の閾値面積特性と比較することを含む、コンピューティング・デバイスと、を備える、レーザ加工ステーションを備える、材料加工装置。
19. 前記基板はプライマリ・フラットを有する略円形のエッジを備え、
    前記散乱光源は、前記基板の前記第１の横方向側に前記プライマリ・フラットに対して実質的に垂直に位置するように配置されている、請求項１８に記載の材料加工装置。
20. 前記結晶材料は六方晶構造を備え、
    前記散乱光源は、前記基板の前記第１の横方向側で、前記六方晶構造の＜１１－２０＞方向に対して垂直な方向から±５度以内に位置するように配置されている、請求項１８に記載の材料加工装置。
21. 前記コンピューティング・デバイスは、前記コンピューティング・デバイスによって前記分析することに応答して、以下のステップ（ｉ）または（ｉｉ）：
    （ｉ）前記基板の第１の厚さ低減部分を形成する目的で、前記基板における少なくとも１つの表面下レーザ・ダメージ・パターンを補助するための補助的な表面下レーザ・ダメージを形成し、前記第１の平均深さ位置に沿ったもしくは近接した前記クラックのない領域における追加のクラックの形成を促進するために、少なくとも前記クラックのない領域において前記基板の前記内部に集束される前記レーザの放射を供給しながら、前記レーザと前記基板の間で相対移動を実行させること、または
    （ｉｉ）前記基板の少なくとも１つの追加の厚さ低減部分を形成する目的で、前記基板における第２の平均深さ位置および続く任意の平均深さ位置に表面下レーザ・ダメージ・パターンを作り出すときに、表面下レーザ・ダメージを形成するための前記基板と関連付けられた命令セットを変更すること、の少なくとも一方を実行するように更に構成されている、請求項１８に記載の材料加工装置。
22. 前記コンピューティング・デバイスは、前記コンピューティング・デバイスによって前記分析することに応答して、前記ステップ（ｉ）及び（ｉｉ）の両方を実行するように構成されている、請求項２１に記載の材料加工装置。
23. ステップ（ｉｉ）は、前記基板における前記第２の平均深さ位置および続く任意の平均深さ位置に表面下レーザ・ダメージ・パターンを作り出すときに、（ａ）平均レーザ出力、（ｂ）基板の露出した表面に対するレーザ集束深さ、または（ｃ）レーザ・ダメージ形成行程の数のうちの、少なくとも１つを調節することを含む、請求項２１に記載の材料加工装置。
24. 前記ステップ（ｉｉ）に従って前記命令セットを変更することは、平均レーザ出力を０．１５から０．３５ワットまでの範囲内の値だけ上げることを含む、請求項２１に記載の材料加工装置。
25. 前記少なくとも１つの所定の閾値面積特性は第１の所定の閾値面積特性および第２の所定の閾値面積特性を含み、前記第２の所定の閾値面積特性は前記第１の所定の閾値面積特性よりも大きく、
    前記コンピューティング・デバイスは、前記頂部面積特性が前記第１の所定の閾値面積特性と少なくとも同じ大きさである場合にステップ（ｉｉ）を実行するように前記材料加工装置を制御するように構成されており、
    前記コンピューティング・デバイスは、前記頂部面積特性が前記第２の所定の閾値面積特性と少なくとも同じ大きさである場合にステップ（ｉ）を実行するように前記材料加工装置を制御するように構成されている、請求項２１に記載の材料加工装置。
26. 前記基板に表面下レーザ・ダメージを形成するための、前記基板と関連付けられた前記命令セットを記憶するように構成されているメモリを更に備え、前記メモリは前記コンピューティング・デバイスによってアクセス可能である、請求項２１に記載の材料加工装置。
27. 前記レーザ加工ステーションから前記基板を受けるように構成されている破砕ステーションを更に備える、請求項１８から２６のいずれか一項に記載の材料加工装置。
28. 前記破砕ステーションは、いずれも前記基板と比較して厚さが低減されているが前記基板と長さおよび幅が実質的に同じである、第１および第２の結晶材料部分が生じるように、前記複数の表面下レーザ・ダメージ領域のうちの少なくとも１つの表面下レーザ・ダメージ領域に実質的に沿って前記結晶材料を破砕するように構成されている、請求項２７に記載の材料加工装置。
29. 前記基板の表面の少なくとも一部にわたって前記結晶材料の不均一なドーピングを示す条件の存在を検出するように構成され、前記不均一なドーピングは第１のドーピング領域および第２のドーピング領域を含み、
    前記結晶材料の不均一なドーピングを示す条件の検出に応答して、前記コンピューティング・デバイスは、前記表面下レーザ・ダメージ領域の形成中、前記第１のドーピング領域に表面下レーザ・ダメージを形成するときに第１の平均出力のレーザ放射を提供し、前記第２のドーピング領域に表面下レーザ・ダメージを形成するときに第２の平均出力のレーザ放射を提供するように、レーザ出力を修正するように構成されている、請求項１８から２６のいずれか一項に記載の材料加工装置。
30. 前記基板の表面の少なくとも一部にわたって前記結晶材料の不均一なドーピングを示す条件の存在を検出するように構成され、前記不均一なドーピングは第１のドーピング領域および第２のドーピング領域を含み、
    前記結晶材料の不均一なドーピングを示す条件の検出に応答して、前記コンピューティング・デバイスは、前記第１のドーピング領域もしくは前記第２のドーピング領域の一方内に表面下レーザ・ダメージ領域を形成するときに、前記基板における表面下レーザ・ダメージの形成の平均深さを変更するように構成されている、請求項１８から２６のいずれか一項に記載の材料加工装置。
31. 結晶材料の前記基板は、少なくとも１５０ｍｍの直径を有するインゴットを含む、請求項１８から２６のいずれか一項に記載の材料加工装置。
32. 結晶材料の前記基板は、炭化ケイ素を含む、請求項１８から２６のいずれか一項に記載の材料加工装置。
33. 少なくとも１つの表面下レーザ・ダメージ・パターンを有する表面下レーザ・ダメージを形成するために、基板の結晶材料の内部の第１の平均深さ位置に沿って集束されるレーザの放射を供給し、前記レーザと前記基板の間の横方向相対移動を実行させることであって、前記少なくとも１つの表面下レーザ・ダメージ・パターンは、前記少なくとも１つの表面下レーザ・ダメージ・パターンから外向きに伝播する、前記基板の前記内部における少なくとも１群の複数のクラックの形成を促進するように構成されている、供給し実行させることと、
    前記少なくとも１つの表面下レーザ・ダメージ・パターンの形成後に、前記基板の頂面の少なくとも１つの画像を生成することと、
    前記基板の前記内部におけるクラックのない領域の存在を示す条件を特定するために、前記少なくとも１つの画像を分析することと、
    前記分析することに応答して、前記基板の第１の厚さ低減部分を形成する目的で、前記少なくとも１つの表面下レーザ・ダメージ・パターンを補助するための補助的な表面下レーザ・ダメージを形成し、前記第１の平均深さ位置に沿ったもしくは近接した前記クラックのない領域における追加のクラックの形成を促進するために、少なくともクラックのない領域において、ただし前記基板の全体未満にわたって、前記基板の前記内部に集束される前記レーザの放射を供給しながら、前記レーザと前記基板との間で相対移動を実行させることと、を含む、結晶材料加工方法。
34. 前記分析することは、前記基板の前記内部における前記１つまたは複数のクラックのない領域の頂部面積特性を定量化し、前記頂部面積特性を少なくとも１つの所定の閾値面積特性と比較することを含む、請求項３３に記載の結晶材料加工方法。
35. 前記基板はプライマリ・フラットを有する略円形のエッジを備え、前記少なくとも１つの画像を生成することは、（ａ）前記基板の第１の横方向側に配置されておりかつ前記プライマリ・フラットに対して実質的に垂直に配置されている散乱光源によって生成される散乱光で前記頂面を照射することと、（ｂ）前記基板の反対側の第２の横方向側に配置されている撮像デバイスを用いて前記少なくとも１つの画像を取り込むことと、を含む、請求項３３又は３４のいずれか一方に記載の結晶材料加工方法。
36. 前記結晶材料は六方晶構造を備え、
    前記少なくとも１つの画像を生成することは、（ａ）前記基板の第１の横方向側に配置されておりかつ前記六方晶構造の＜１１２－０＞方向に対する垂直方向から±５度以内に配置されている散乱光源によって生成される散乱光で前記頂面を照射することと、（ｂ）前記第１の横方向側とは反対側の前記基板の第２の横方向側に配置されている撮像デバイスを用いて前記少なくとも１つの画像を取り込むことと、を含む、請求項３３又は３４のいずれか一方に記載の結晶材料加工方法。
37. 前記少なくとも１つの表面下レーザ・ダメージ・パターンは、第１の表面下レーザ・ダメージ・パターンと前記第１の表面下レーザ・ダメージ・パターンの後で形成される第２の表面下レーザ・ダメージ・パターンとを含み、
    前記第１の表面下レーザ・ダメージ・パターンは第１の複数の実質的に平行な線を含み、前記第２の表面下レーザ・ダメージ・パターンは第２の複数の実質的に平行な線を含み、
    前記第２の複数の実質的に平行な線に含まれる線は前記第１の複数の実質的に平行な線に含まれる線同士の間に分散されており、
    前記第２の複数の実質的に平行な線のうちの少なくともいくつかの線は、前記第１の複数の実質的に平行な線のうちのどの線とも交差していない、請求項３３又は３４のいずれか一方に記載の結晶材料加工方法。
38. 前記第２の複数の実質的に平行な線の各線は、前記第１の複数の実質的に平行な線のうちの隣り合う線の異なる対の間に配置される、請求項３７に記載の結晶材料加工方法。
39. 前記結晶材料は六方晶構造を備え、
    前記第１の複数の実質的に平行な線の各線および前記第２の複数の実質的に平行な線の各線は、前記六方晶構造の＜１１－２０＞方向に対する垂直方向から±５度以内にあり、かつ前記基板の表面と実質的に平行である、請求項３７に記載の結晶材料加工方法。
40. 前記少なくとも１つの表面下レーザ・ダメージ・パターンは、第１の表面下レーザ・ダメージ・パターンと前記第１の表面下レーザ・ダメージ・パターンの後で形成される第２の表面下レーザ・ダメージ・パターンとを含み、
    前記少なくとも１群の複数の実質的に平行な線は、第１の複数の実質的に平行な線と第２の複数の実質的に平行な線とを含み、
    前記第１の複数の実質的に平行な線に含まれる線は前記第２の複数の実質的に平行な線に含まれる線と非平行であり、
    前記第２の複数の実質的に平行な線に含まれる線の角度方向は、前記第１の複数の実質的に平行な線に含まれる線の角度方向から１０度以下だけ異なり、
    前記第２の複数の実質的に平行な線のうちの少なくともいくつかの線は、前記第１の複数の実質的に平行な線のうちのどの線とも交差していない、請求項３３又は３４のいずれか一方に記載の結晶材料加工方法。
41. 前記少なくとも１つの表面下レーザ・ダメージ・パターンは、前記第２の表面下レーザ・ダメージ・パターンの後で形成される第３の表面下レーザ・ダメージ・パターンを更に含み、
    前記少なくとも１群の複数の実質的に平行な線は第３の複数の実質的に平行な線を更に含み、
    前記少なくとも１群の複数のクラックは第１、第２、および第３の複数のクラックを含み、
    前記第１の表面下レーザ・ダメージ・パターンは、前記基板の前記内部に、前記第１の複数の実質的に平行な線に含まれる線から横方向外向きに伝播する、前記第１の複数のクラックを形成し、
    前記第２の表面下レーザ・ダメージ・パターンは、前記基板の前記内部に、前記第２の複数の実質的に平行な線に含まれる線から横方向外向きに伝播する前記第２の複数のクラックを形成し、前記第２の複数のクラックは前記第１の複数のクラックと接続せず、
    前記第３の表面下レーザ・ダメージ・パターンは、前記基板の前記内部に、前記第３の複数の実質的に平行な線に含まれる線から横方向外向きに伝播する、前記第３の複数のクラックを形成し、前記第３の複数のクラックのうちの少なくともいくつかのクラックは、前記第１の複数のクラックのうちの少なくともいくつかのクラックと前記第２の複数のクラックのうちの少なくともいくつかのクラックと接続する、請求項４０に記載の結晶材料加工方法。
42. 前記基板の表面の少なくとも一部にわたって前記結晶材料の不均一なドーピングを示す条件を検出することであって、前記不均一なドーピングは第１のドーピング領域および第２のドーピング領域を含む、検出することと、
    前記結晶材料の前記不均一なドーピングを示す条件の検出に応答して、以下のステップ（Ａ）または（Ｂ）：
    （Ａ）前記少なくとも１つの表面下レーザ・ダメージ・パターンの形成中、前記第１のドーピング領域内に表面下レーザ・ダメージを形成するときに第１の出力レベルのレーザ放射を提供し、前記第２のドーピング領域内に表面下レーザ・ダメージを形成するときに第２の出力レベルのレーザ放射を提供するように、レーザ出力を修正すること、または
    （Ｂ）前記第１のドーピング領域もしくは前記第２のドーピング領域の一方内に表面下レーザ・ダメージを形成するときに、前記基板における表面下レーザ・ダメージの形成の平均深さを変更すること、
    のうちの少なくとも一方を実行することと、を更に含む、請求項３３又は３４のいずれか一方に記載の結晶材料加工方法。
43. いずれも前記基板と比較して厚さが低減されているが前記基板と長さおよび幅が実質的に同じである、第１および第２の結晶材料部分が生じるように、前記少なくとも１つの表面下レーザ・ダメージ・パターンに実質的に沿って前記結晶材料を破砕することを更に含む、請求項３３又は３４のいずれか一方に記載の結晶材料加工方法。
44. 前記基板は炭化ケイ素を含む、請求項３３又は３４のいずれか一方に記載の結晶材料加工方法。
45. 前記基板は少なくとも１５０ｍｍの直径を有するインゴットを含む、請求項３３又は３４のいずれか一方に記載の結晶材料加工方法。