[发明专利]用于引导供体基底的边缘区域中的裂纹的方法

说明书

本发明涉及一种用于从供体基底(2)分离固体片(1)的方法。该方法在此包括下述步骤：借助于激光射束(12)在供体基底(2)的内部产生改性部(10)，其中通过改性部(10)预设剥离区域，沿着所述剥离区域从供体基底(2)分离固体子层(1)，和将供体基底(2)的材料从沿着供体基底(2)的环周方向延伸的表面(4)开始朝向供体基底(2)的中央(Z)的方向去除，尤其以产生环绕的凹部(6)。

技术领域

本发明涉及一种用于从供体基底分离固体片的方法。

背景技术

在许多技术领域(例如微电子或光伏技术)中，例如硅、锗或蓝宝石的材料通常以薄片和板(所谓的晶片)的形式使用。符合标准地，这种晶片目前通过从锭中锯割来制造，其中出现相对大的材料损失(“kerf-loss”，切口损失)。因为所使用的初始材料通常是非常昂贵的，强烈地期望：以小的材料耗费进而更有效地且成本更低地制造这种晶片。

例如，借助目前常用的方法，仅在制造用于太阳能电池的硅晶片时，几乎50％的所使用的材料作为“切口损失”损失。在世界范围中来看，这对应于每年超过20亿欧元的损失。因为晶片的成本占制成的太阳能电池的成本的最大份额(超过40％)，通过相应地改进晶片制造能够显著降低太阳能电池的成本。

下述方法对于无切口损失的这种晶片制造(“无切口切片”)显得特别有吸引力，所述方法弃用传统的锯割，并且例如通过使用温度感应的应力能够直接从较厚的工件中分割薄的晶片。属于此的尤其有例如在PCT/US2008/012140和PCT/EP2009/067539中描述的方法，其中为了产生所述应力使用涂覆到工件上的聚合物层。

在应用根据迄今的现有技术的方法时，所制造的晶片通常分别具有较大的厚度波动，其中空间上的厚度分布通常示出具有四重对称的样式。在应用迄今的方法时，在整个晶片上观察的总的厚度波动(“total thickness variation”，TTV，总厚度变化)通常大于100％的平均晶片厚度(平均厚度例如为100微米的晶片例如在其最薄部位处具有50微米的厚度并且在其最厚部位处具有170微米的厚度，所述晶片具有170-50＝120微米的TTV，这相对于其平均厚度对应于120％的总厚度波动)。具有这样强的厚度波动的晶片对于许多应用是不适用的。此外，在最常出现的四重的厚度分布样式中，具有最大波动的区域不幸地位于晶片的中心，在该处所述区域是最干扰的。

在此特别关键的是裂纹引导，因为仅在非常精确的裂纹引导的情况下，可直接产生具有小的TTV的固体片。

已经认识到，借助于激光射束虽然能够在固体中与固体的边缘间隔开地产生用于预设裂纹伸展的改性部，然而这在固体的边缘的区域中由于边缘效应不是容易可行的。如果激光焦点以其中心直接射到材料的棱边上，那么具有有限扩展的射束的一半射到固体上，另一半在空气中行进。由于折射率的差异，这引起在固体的侧部上的损坏，远高于在折射率修正之后的实际预期的损伤层。此外因此仅一半的或一小部分的激光辐射耦合到材料中，所以在边缘处的损坏相对于固体的中心减少。这种减少的损害引起：裂纹在边缘处伸展时显示出扭曲或者不在激光平面中伸展。

发明内容

因此，本发明的目的是，提供一种方法，所述方法能够实现制造具有小的TTV的晶片。