本發(fā)明根據權利要求1和2涉及用于在固體中產生分離區(qū)域的方法，并且根據權利要求8和9涉及用于至少部分地分開固體的方法。

背景技術：

固體的、尤其晶片的分開典型地通過鋸割產生。然而這種分開方法具有大量缺點。因此，在進行鋸割時始終產生碎屑，所述碎屑由此是被損壞的基礎材料。此外，被鋸開的盤片的厚度波動在鋸割高度增加時同樣增加。此外，鋸割元件引起：在彼此待分開的盤片的表面上產生線痕。

因此可見：分開方法“鋸割”引起非常的材料成本和再加工的成本。

此外，文獻wo2013/126927a2公開了一種用于將設備層從初始晶片分出來的方法。根據wo2013/126927a2，在此由于激光加載進行對整個裝置的非常強的加熱。需要這種加熱，以用來經由固體材料和“處理裝置”的不同的熱膨脹系數實現固體內部中的應力。在此可見：“處理裝置”的耐熱能力必須是非常高的，因為出現非常高的溫度。此外，根據wo2013/126927a2，激光束總是經由表面導入到固體中，所述表面不是待分出的層的組成部分。這同樣引起強烈地加熱固體。高的溫度同樣具有如下缺點：固體扭曲或者以不期望的方式膨脹，由此產生晶格修改部是非常不精確才可行的。

由此，根據wo2013/126927a2無法加工厚且大的固體。

技術實現要素：

因此，本發(fā)明的目的是，提供一種替選的用于將固體部分、尤其多個固體層與固體分離的方法。之前提及的目的根據本發(fā)明通過根據權利要求1的方法實現。根據本發(fā)明的方法涉及一種用于在固體中產生分離區(qū)域的、尤其用于沿著分離區(qū)域分開固體的方法，其中待分離的固體部分與減少了該固體部分的固體相比更薄。根據本發(fā)明，所述方法優(yōu)選至少包括下述步驟：借助于修改機構、尤其激光器、尤其皮秒激光器或者飛秒激光器對固體的晶格進行修改，其中修改物、尤其激光束經由待分離的固體部分的表面進入到固體中，其中在晶格中產生多個修改部，其中晶格由于修改部在圍繞修改部的區(qū)域中至少在各一個部分中、尤其亞臨界地斷裂。

這種解決方案是有利的，因為所述解決方案例如在不引起碎屑的情況下實現以限定的方式打薄固體。

此外，本發(fā)明首次實現了如下可行性：固體不必與其待縮短的縱向方向正交地縮短，而是所述固體借助激光器沿其縱向方向被加載成，使得固體層被分開。該方法還具有下述優(yōu)點：激光器射束不必在固體的整個半徑上進入到固體中，而是能夠經由與分開層或分離層優(yōu)選平行的層引入到固體中。這尤其在如下固體中是有意義的，所述固體的半徑大于或等于待分開的固體層的厚度。

根據本發(fā)明的另一優(yōu)選的實施方式，晶格至少多數地分別在與相應的修改部的中心間隔開的部分中斷裂。這種解決方案是尤其有利的，因為由此降低了對固體的如下部分進行再加工的需求，在所述部分上在分開之后在體積方面余留一個或多個修改部的更小的體積。

之前提及的目的根據本發(fā)明同樣通過根據權利要求3的方法實現。另外的根據本發(fā)明的用于在固體中產生分離區(qū)域的、尤其用于沿著分離區(qū)域分開固體的方法，在此優(yōu)選至少包括下述步驟：借助于修改機構、尤其激光器、尤其皮秒激光器或飛秒激光器對固體的晶格進行修改，或者借助于離子植入機構對固體的晶格進行修改，借助于所述離子植入機構將用于對晶格進行修改的離子引入晶格中，其中在晶格中產生多個修改部；通過狀態(tài)處理機構、尤其溫度處理裝置至少對所述修改部中的多個修改部進行狀態(tài)處理，其中晶格通過狀態(tài)處理在圍繞修改部的區(qū)域中至少在各一個部分中斷裂。

之前提出的目的根據本發(fā)明同樣通過根據權利要求8的方法實現。另外的根據本發(fā)明的用于至少部分地分開固體的方法包括權利要求1至3的主題中的一個，其中在晶格中產生多個修改部，使得將各個裂紋連接為主裂紋，通過所述主裂紋至少部分地或者優(yōu)選完全地分開固體。

該解決方案是有利的，因為所述解決方案例如在不引起碎屑的情況下實現以限定的方式分開固體。

之前提出的目的根據本發(fā)明同樣通過根據權利要求9的方法實現。另外的根據本發(fā)明的用于至少部分地分開固體的方法包括權利要求1至2的主題中的一個，其中在固體的第一部段中產生修改部，由此構成延伸穿過各個、尤其亞臨界的裂紋的主裂紋，其中在構成主裂紋之后或者由于構成主裂紋在固體的至少一個另外的部段中產生另外的修改部，其中主裂紋引導穿過另外的修改的區(qū)域中的裂紋同樣引入到至少一個另外的部段中，尤其直至將通過主裂紋彼此首先局部地脫離的固體部分完全地彼此分開。

該解決方案是有利的，因為所述解決方案例如在不引起碎屑的情況下實現以限定的方式分開固體。

亞臨界在此優(yōu)選表示：在裂紋將固體分為至少兩個部分之前，裂紋擴展被抑制或停止。優(yōu)選地，亞臨界的裂紋以小于5mm、尤其小于1mm的方式在固體中擴展。修改部優(yōu)選產生為，使得例如在將平坦的固體板分開時，亞臨界的裂紋優(yōu)選多數地在同一平面中擴展，尤其在平行于固體的如下表面或者以限定的方式相對于所述表面定向的平面中擴展，其中激光束通過所述表面進入到固體中。修改部優(yōu)選產生為，使得例如在將不平坦的固體分開時，亞臨界的裂紋優(yōu)選限定地、例如在球形的層片或層中擴展，使得分離區(qū)域獲得限定的、尤其球形的形狀。

固體優(yōu)選是鑄塊或者晶片。尤其優(yōu)選地，固體是對于激光束而言至少部分地透明的材料。由此還可以考慮的是：固體具有透明的材料或者部分地由透明的材料、例如藍寶石構成或制成。另外的、在此單獨作為固體材料或者與另外材料組合作為固體材料來考慮的材料例如是“寬帶隙”材料，inalsb、高溫超導體、尤其稀土酮酸鹽(例如yba2cu3o7)。附加地或者替選地可以考慮的是：固體是光掩模，其中作為光掩模材料在當前情況下能夠優(yōu)選使用任何在申請日已知的光掩模材料并且尤其優(yōu)選使用它們的組合。此外，附加地或替選地，固體能夠具有碳化硅(sic)或者由其構成。

根據本發(fā)明的另一優(yōu)選的實施方式，激光器的、尤其fs激光器(飛秒激光器)的激光束的能量被選擇為，使得固體中的或者晶體中的損傷擴小于三倍的瑞利長度，優(yōu)選小于瑞利長度并且尤其優(yōu)選小于瑞利長度的三分之一。

根據本發(fā)明的另一優(yōu)選的實施方式，晶格至少多數地在與相應的修改部的中心z間隔開的部分中斷裂。

根據本發(fā)明的另一優(yōu)選的實施方式，裂紋至少分部段地穿過多個、尤其全部修改部或者至少以與多個、尤其全部修改部間隔開的方式伸展。

根據本發(fā)明的另一優(yōu)選的實施方式，第一數量的修改部與其中心z在分離區(qū)域的一側產生而，第二數量的修改與其中心在分離區(qū)域的另一側產生。

根據本發(fā)明的另一優(yōu)選的實施方式，修改部借助于激光器產生，其中設有0.01μm和10μm之間的脈沖間距和/或設有0.01μm和20μm之間的線間距和/或設有16khz和1024khz之間的脈沖重復頻率。

根據本發(fā)明的另一優(yōu)選的實施方式，將激光器的、尤其fs激光器的激光束的波長選擇為，使得固體或材料的吸收小于10cm^-1并且優(yōu)選小于1cm^-1并且尤其優(yōu)選小于0.1cm^-1。

根據本發(fā)明的另一優(yōu)選的實施方式，各個修改部或缺陷或損傷部位分別從由通過激光器、尤其fs激光器引起的多光子激發(fā)中產生。

根據本發(fā)明的另一優(yōu)選的實施方式，固體經由固體表面與冷卻裝置連接，其中與冷卻裝置連接的固體表面平行于或者基本上平行于如下表面構成，激光束經由所述表面進入到固體中，其中冷卻裝置根據激光加載、尤其根據通過激光加載產生的對固體的溫度處理來運行。尤其優(yōu)選地，固體經由其與冷卻裝置連接的表面與如下表面正好相對置，激光束經由所述表面進入到固體中。該實施方式是有利的，因為在產生修改部時進行的固體溫度增加能夠被限制或降低。優(yōu)選地，冷卻裝置被運行為，使得通過激光束引入固體中的熱輸入通過冷卻裝置從固體中抽出。這是有利的，因為由此能夠顯著地降低熱引發(fā)的應力或者形變的出現。

根據本發(fā)明的另一優(yōu)選的實施方式，冷卻裝置具有至少一個用于檢測固體溫度的傳感器裝置并且根據預設的溫度曲線引起固體的冷卻。該實施方式是有利的，因為通過傳感器裝置能夠非常精確地檢測固體的溫度改變。優(yōu)選地，溫度的改變作為數據輸入用于控制冷卻裝置。

根據本發(fā)明的另一優(yōu)選的實施方式，冷卻裝置耦聯在旋轉裝置上并且冷卻裝置與設置在其上的固體在修改部產生期間借助于旋轉裝置旋轉，尤其以多于每分鐘100轉或者多于每分鐘200轉或者多于每分鐘500轉旋轉。

根據本發(fā)明的另一優(yōu)選的實施方式，在固體的至少兩個不同的區(qū)域中，每平方厘米所產生的修改部的數量不同，其中在第一區(qū)域中產生第一塊的修改部線，其中每條線的各個修改部彼此間優(yōu)選以小于10μm、尤其小于5μm或者小于3μm或者小于1μm或者小于0.5μm間隔開的方式產生，并且第一塊的各個線彼此間以小于20μm、尤其小于15μm或者小于10μm或者小于5μm或者小于1μm間隔開的方式產生，其中通過第一塊的修改部構成第一子分離區(qū)域，并且在第二區(qū)域中產生第二塊的修改部線，其中每條線的各個修改部優(yōu)選彼此間以小于10μm、尤其小于5μm或者小于3μm或者小于1μm或者小于0.5μm間隔開的方式產生，并且第二塊的各個線彼此間以小于20μm、尤其小于15μm或者小于10μm或者小于5μm或者小于1μm間隔開的方式產生，其中通過第二塊的修改部構成第二子分離區(qū)域，其中第一區(qū)域和第二區(qū)域通過第三區(qū)域彼此間隔開，其中在第三區(qū)域中不借助于激光束產生或者基本上不借助于激光束產生修改部，并且第一區(qū)域與第二區(qū)域間隔開多于20μm、尤其多于50μm或者多于100μm或者多于150μm或者多于200μm。該實施方式是有利的，因為通過局部地產生修改部塊能夠在固體中產生大的機械應力，使得能夠局部地使固體斷裂。已知的是：修改部塊引起在兩個修改部塊之間的區(qū)域中也穩(wěn)定地引導裂紋。由于修改部塊，能夠借助少量的修改部引起受控的并且非常精確的裂紋擴展。這具有顯著的優(yōu)點，因為縮短了加工時間，降低了能量消耗并且降低了固體的加熱。

優(yōu)選地，在第一塊中的修改部以0.01μm和10μm之間的脈沖間距產生，和/或設有0.01μm和20μm之間的線間距，和/或設有16khz和20mhz之間的脈沖重復頻率。

附圖說明

本發(fā)明的另外的優(yōu)點、目標和特性根據下面對附圖的描述闡明，在所述附圖中示例性地示出根據本發(fā)明的分開方法。在根據本發(fā)明的方法中優(yōu)選使用的和/或在附圖中至少在其功能方面基本上一致的構件或元件，在此能夠以相同的附圖標記表示，其中這些構件或者元件不必在所有附圖中標明或者闡明。

在附圖中示出：

圖1示出在根據本發(fā)明的處理期間的固體以及在固體的兩個部分彼此分開之后的這兩個部分；

圖2a至2c示出晶格修改部的顯微鏡照片；

圖3a至3b示出晶格修改部的另外的顯微鏡照片；

圖4a至4b示出晶格修改部的另外的顯微鏡照片；

圖5a至5f示出修改部以及分離區(qū)域的示意圖；

圖6a至6d示出修改部以及分離區(qū)域的另外的示意圖；

圖7a至7d示出修改部以及分離區(qū)域的另外的示意圖；

圖8示出不同的修改部濃度的示意圖；

圖9a至9c示出分別顯示固體中的修改部塊的三個示意性的橫截面視圖；

圖9d至9e示出分別沿著分離區(qū)域分開的固體的兩個示意圖，其中根據圖9d的視圖不示出修改部剩余而根據圖9e的視圖示出修改部剩余；

圖10a至10c示出修改部塊和由此產生的局部的固體薄弱部或者局部的固體裂紋的三個示意圖；

圖11a至11c示出示例性的裂紋變化的示意圖；

圖12a至12c示出固體部分或固體層、尤其晶片與固體的多次分開；

圖13a至13d示出從提供固體直至引起裂紋的多個步驟；

圖14a示出在將固體部分分開之后的狀態(tài)的示意圖；

圖14b示出對剩余固體進行的另一激光加載以產生用于將另一固體層分開的修改部；

圖14c設置在冷卻裝置上的剩余固體的示意圖，其中冷卻裝置設置在行進裝置、尤其旋轉臺上；

圖14d示出在固體中產生修改部的示意圖；

圖15示出冷卻裝置、尤其冷卻卡盤的示意圖；

圖16示出優(yōu)選使用的光學裝置的示意圖；以及

圖17示出在固體中產生修改部時疊加的射束或射束部分的示意圖。

具體實施方式

附圖標記1在此表示固體。在固體1中根據本發(fā)明產生修改部9，以便構成分離區(qū)域2，在所述分離區(qū)域上或者沿著所述分離區(qū)域，固體1被分為至少兩個組成部分。修改部9在此引起亞臨界的裂紋，通過所述裂紋實現分離區(qū)域2。修改部9通過至少一個激光束4產生。激光束4經由優(yōu)選處理過的、尤其拋光過的表面5進入到優(yōu)選至少部分透明的固體1中。在表面5上，至少一個激光器射束優(yōu)選被折射，這通過附圖標記6表示。至少一個激光束于是構成焦點8以產生修改部。被拋光的表面5也能夠稱為主表面18(參見圖3a)。

附圖標記10表示在固體1斷開之后的第一固體部分而附圖標記12表示在固體1斷開之后的第二固體部分。此外，附圖標記11表示表面，兩個固體部分10、12已經沿著所述表面彼此分開。可見：修改部9基本上、多數地或者完全地存在于固體部分10中，并且固體部分12在分開之后優(yōu)選不具有修改部或者僅具有非常少量的修改部，尤其小于所產生的修改部的30％。然而在此同樣可以考慮的是，修改部多數地保留在第二固體部分12中。

圖2a至2c示出借助于激光器來狀態(tài)處理或修改的固體1的不同的顯微鏡視圖，所述固體尤其多數地或者基本上或者完全由例如半導體材料、尤其sic構成。

在圖2a中示出6h-sic-線缺陷-場1e，所述6h-sic-線缺陷-場1e已經借助于0.4μm的脈沖間距、按照線產生的晶格修改部20、22的2μm的線間距和128khz的脈沖重復頻率產生。然而在此同樣可以考慮的是：所述參數中的一個、所述參數中的多個、尤其所述參數中的兩個、或者所述參數中的全部參數(脈沖間距、線間距、脈沖重復頻率)以變化的或者改變的方式確定。因此能夠設有例如在0.01μm和10μm之間的脈沖間距，和/或設有在0.01μm和20μm之間的線間距，和/或設有在16khz和1024khz之間的脈沖重復頻率。

在圖2b中示出圖2a中通過邊框表示的區(qū)域的放大的細節(jié)視圖?？梢姡簤K間距24、26優(yōu)選均勻地構成并且例如為66μm。圖2c同樣示出塊間距，所述塊間距大約為66μm。然而同樣可以考慮的是，塊間距位于不同的范圍中，例如位于4μm和1000μm之間的范圍中。

圖2a的視圖穿過固體的被拋光的表面示出固體的俯視圖。所示出的結構由此在固體內部構成或者已經通過修改部、尤其借助于激光器產生。

裂紋形成優(yōu)選在所示出的配置中未出現。

圖3a和3b示出就本發(fā)明而言被修改的固體的顯微鏡視圖。在圖3a中，附圖標記14優(yōu)選表示加工起始地點，即優(yōu)選固體1的晶格的修改部開始的地點。附圖標記9表示固體1中被修改的區(qū)域。從該視圖中可見：裂紋13不在被修改的區(qū)域9的中心或者與被修改的區(qū)域9的中心15偏移地在固體1中擴展。在此可行的是，裂紋13擴展的地點和方向通過限定的參數以限定的方式預設以產生修改部，其中裂紋13在所示出的實例中優(yōu)選平行于或者基本上平行于主表面18伸展。裂紋13由此能夠通過一個/多個參數設定有針對性地穿過修改部9、在修改部9的邊緣處或者與修改部9間隔開地產生或觸發(fā)和引導。

固體1、尤其晶片的下側通過附圖標記16來說明。此外，附圖標記17表明參考長度，所述參考長度優(yōu)選估量為50μm。所示出的橫截面相對于固體1的主表面18垂直地延伸，也就是說，在側表面19的高度上延伸，其中優(yōu)選經由主表面18將修改部9引入固體1中或者優(yōu)選穿過主表面18產生修改部9。主表面18尤其優(yōu)選是側表面19的數倍大、尤其至少兩倍大或者至少三倍大或者至少四倍大或者至少10倍大或者至少20倍大或者至少50倍大。

圖3a優(yōu)選示出6h-sic-線缺陷-場1c，所述6h-sic-線缺陷-場1c已經借助于0.2μm的脈沖間距、按照線產生的晶格修改部20、22的3μm的線間距和128khz的脈沖重復頻率產生。然而在此同樣可以考慮的是，所述參數中的一個、所述參數中的多個、尤其所述參數中的兩個、或者所述參數中的全部參數(脈沖間距、線間距、脈沖重復頻率)以變化的或者改變的方式確定。因此能夠設有例如在0.01μm和10μm之間的脈沖間距，和/或設有例如在0.01μm和20μm之間的線間距，和/或設有例如在16khz和1024khz之間的脈沖重復頻率。

圖3b示出固體1的一部分的俯視圖以及穿過被拋光的主表面18示出修改部9的俯視圖。各個修改部9根據該視圖產生，使得其中多個修改部形成線20、22。然而在此同樣可以考慮的是，修改部至少部分地沿著多于一個方向、尤其沿著兩個方向、沿著至少兩個方向或者沿著三個方向均勻地產生。因此，修改部9尤其優(yōu)選在平行于主表面18的平面中優(yōu)選均勻地或均質分布地產生。然而同樣可以考慮的是，沿著一個方向(長度或者寬度或者高度)與沿著另一或者另兩個方向相比，產生更多的修改部9。此外可以考慮的是，修改部9被產生為，使得所述修改部展示出一種圖案。此外，修改部9就本發(fā)明而言能夠在固體1的不同的區(qū)域中以不同的數量和/或借助不同的參數產生，其中所述區(qū)域優(yōu)選具有相同的尺寸。

附圖標記17在圖3b中表示參考長度，所述參考長度優(yōu)選估量為100μm。

圖4a優(yōu)選示出6h-sic-線缺陷-場1a，所述6h-sic-線缺陷-場1a已經借助于0.2μm的脈沖間距、按照線產生的晶格修改20、22的1μm的線間距和128khz的脈沖重復頻率產生。然而在此同樣可以考慮的是，所述參數中的一個、所述參數中的多個、尤其所述參數中的兩個、或者所述參數中的全部參數(脈沖間距、線間距、脈沖重復頻率)以變化的或者改變的方式確定。因此能夠設有例如在0.01μm和10μm之間的脈沖間距，和/或設有例如在0.01μm和20μm之間的線間距，和/或設有例如在16khz和1024khz之間的脈沖重復頻率。

此外，能夠從圖4a中獲悉，裂紋13在固體1中與所產生的修改部9間隔開地擴展。裂紋13由此與修改部9的中心間隔開地擴展，或者裂紋在固體1的如下區(qū)域中擴展，所述區(qū)域與主修改部分間隔開。主修改部分例如在修改部9通過激光器產生的情況下在此優(yōu)選是固體1的如下部分，在所述部分中激光器具有其焦點。

附圖標記17表示參考長度，所述參考長度優(yōu)選為100μm。

圖5a至5f示出修改部-裂紋產生-關聯的不同視圖。圖5a例如示出例如對應于激光束腰的形狀成形的修改部9。然而需要指出：修改部9的形狀僅示意性地示出。此外也可以考慮與所示出的形狀不同的形狀。因此，修改部9優(yōu)選能夠具有如下形狀，所述形狀位于球形形狀、尤其圓形和多邊形、尤其四邊形、尤其矩形、例如正方形之間的造型空間中。此外，圖5a示出：分離區(qū)域2不延伸穿過修改部9的中心z。優(yōu)選地，分離區(qū)域2與修改部的中心間隔開修改部9的最大長度的1/20或者1/10或者1/5或者1/4或者1/3或者一半。

圖5b例如示出一個變型形式，根據所述變型形式，分離區(qū)域2在修改部9的外邊緣9處或者在修改部9的外邊緣的區(qū)域中經過修改部9，從而所述修改部尤其優(yōu)選僅在外部被經過然而不被貫穿。

圖5c示出另一變型形式，根據所述另一變型形式，分離區(qū)域2優(yōu)選與修改部9間隔開至少0.01μm或者至少0.1μm或者至少1μm或者至少5μm或者至少10μm。

圖5d至5f類似于圖5a至5c構成。然而，圖5d至5e示出一個變型形式，根據所述變型形式，通過修改部9實現的作用，即局部地斷開固體1的晶格，通過多個修改部9、尤其至少2、5、10、20、50或者至少100個修改部的共同作用才產生。

圖6a至6d示出修改部9的不同布置和根據修改部9而產生的分離區(qū)域2。因此能夠根據需要將對于產生修改部所需要的參數設定為，使得分離區(qū)域2貫穿修改部9(參見圖6a和6b)或者使得分離區(qū)域與修改部9間隔開(參見圖6c至6d)。

圖7a至7d示出另外的變型形式，根據所述另外的變型形式，由于在固體1中產生修改部9而構成分離區(qū)域2。根據圖7a和7b，修改部9和23的中心能夠設置在分離區(qū)域2的一側上。然而在此可以考慮的是，修改部除了其產生的地點(尤其距主表面的間距)均相同地產生。此外可以考慮的是，除了或者替選于修改部9、23的地點之外，焦點和/或能量的量和/或加載時間等改變。在圖7c至7d中，修改部9和23的中心分別位于分離區(qū)域2的不同側上。

在此可以考慮的是，修改部9、23的中心以距分離區(qū)域2相同間距或者不同間距的方式構成。此外可以考慮的是，除了或者替選于修改部9、23的地點之外，焦點和/或能量的量和/或加載時間等改變或者被不同地設置。

圖8示出一種布置，根據所述布置，修改部9局部地以不同的濃度(a-d)和/或分布產生。在此例如可以考慮的是，設有局部不同的修改部濃度或分布，以觸發(fā)將各個裂紋連接的主裂紋。優(yōu)選地，在主裂紋觸發(fā)部位的區(qū)域中產生多個修改部或設有更高的修改部密度。

此外需要指出：各個在圖5a至5f、6a至6d、7a至7d、8中示出的各個變型形式優(yōu)選可彼此組合。

圖9a示出，在固體1的至少兩個不同的區(qū)域中，每平方厘米所產生的修改部的數量不同。在第一區(qū)域中，在此產生第一塊91的修改部，其中每條線的各個修改部9彼此間以優(yōu)選小于10μm，尤其小于5μm或者小于3μm或者小于1μm或者小于0.5μm的方式間隔開地產生。第一修改塊91的各個線優(yōu)選彼此間以小于20μm，尤其小于15μm或者小于10μm或者小于5μm或者小于1μm的方式間隔開地產生。通過第一塊91的修改部91在固體1中產生機械應力。

在第二區(qū)域中產生第二塊92的修改部線，其中每條線的各個修改部9優(yōu)選彼此間以小于10μm，尤其小于5μm或者小于3μm或者小于1μm或者小于0.5μm的方式間隔開地產生。第二塊92的各個線優(yōu)選彼此間以小于20μm，尤其小于15μm或者小于10μm或者小于5μm或者小于1μm的方式間隔開地產生。通過第二塊92的修改部92在固體1中產生機械應力。

第一區(qū)域和第二區(qū)域通過第三區(qū)域彼此間隔開，其中在第三區(qū)域中不借助于激光束產生修改部或者基本上不借助于激光束產生修改部，并且第一區(qū)域與第二區(qū)域以多于20μm，尤其多于50μm或者多于100μm或者多于150μm或者多于200μm的方式間隔開。

修改部9在此優(yōu)選經由隨后的固體層12的表面5引入到固體1中。激光束經由其進入的表面5與修改部9之間的間距優(yōu)選小于修改部9距固體1的另一表面7的間距，所述另一表面與表面5間隔開并且優(yōu)選平行地定向。

可見：分離區(qū)域2根據該視圖在一側上，尤其沿著固體縱向方向位于所有修改部9的下方或上方并且優(yōu)選與修改部9間隔開。

圖9b示出類似的基本構造。然而，根據圖9b，分離區(qū)域2延伸穿過修改部9。

此外，圖9c示出，分離區(qū)域2也能夠穿過修改部9的中心。

分離區(qū)域2的伸展在此例如可經由修改部9的數量和/或修改部9的大小和/或塊91、92的各個修改部9的間距設置。

圖9d示出在沿著于圖9a中示出的分離區(qū)域2將固體層12分開之后的剩余固體1。因為在這種情況下，修改部9完全從剩余固體1去除，所以剩余固體1不顯示這些修改部9的任何剩余。

而從圖9e中可獲悉修改部9的剩余。當固體1沿著在圖9b或9c中示出的分離區(qū)域2被分開時，得到這些修改部剩余。此外可見，修改部塊91、92優(yōu)選通過不具有修改部或者每平方厘米具有少量修改部的場910、902、903彼此間隔開。不具有修改部9或者具有少量的修改部9的場在此優(yōu)選能夠小于或者大于產生修改部塊91、92的區(qū)域。優(yōu)選地，產生修改部塊91、92的區(qū)域中至少個別、多個或者大多數區(qū)域，比不產生修改部9或者產生少量修改部9的區(qū)域大數倍，尤其是至少1.1倍或者1.5倍或者1.8倍或者2倍或者2.5倍或者3倍或者4倍。

圖10a至10c示出本發(fā)明的另一實施方式。根據這些視圖，修改部塊91、92用于產生局部的材料薄弱或者局部的固體裂紋或者局部的應力提高。附圖標記25在此表示第一子分離區(qū)域或者裂紋部分，在所述第一子分離區(qū)域或者裂紋部分中出現局部的材料薄弱或者局部的固體裂紋或者局部的應力提高，而附圖標記27在此表示第二子分離區(qū)域或裂紋部分，在所述第二子分離區(qū)域或裂紋部分中同樣出現局部的材料薄弱或者局部的固體裂紋或者局部的應力提高。各個子分離區(qū)域或者裂紋部分優(yōu)選構成端部71、72，相應的子分離區(qū)域或者裂紋部分能夠在所述端部之上擴大。

圖11a至11c示出如下實施方式，根據所述實施方式，分離區(qū)域2的伸展由于修改部塊91、92、93的產生而被控制為，使得產生或者均衡預設的圖案或者厚度改變。分離區(qū)域2的伸展在此例如可經由修改部9的數量和/或修改部的大小和/或塊91、92、93的各個修改部9的間距來設定。

在圖11a中，分離區(qū)域2通過接下來提到的組成部分形成：外棱邊和第一修改部塊91之間的裂紋31，第一裂紋部分25連接到所述裂紋上，所述第一裂紋部分直接通過第一塊91的修改部9產生，兩個修改部塊91和92之間的裂紋32連接到所述第一裂紋部分上，第二裂紋部分27連接到兩個塊之間的裂紋上，所述第二裂紋部分直接通過第二塊92的修改部9產生，修改部塊92和固體1的另外的外棱邊之間的裂紋33連接到所述第二裂紋部分上。由此可見：分離區(qū)域2能夠被預設為，使得用于將固體層12與固體1中分開的裂紋能夠分部段地在不同的平面上伸展。

根據圖11b可見：分離區(qū)域2能夠被選擇為，使得裂紋伸展包含多個幾何拐點。

圖11c純示例性地示出分離區(qū)域2的另一可行的設計方案。

關于圖11a至11c需注意的是，波浪狀的伸展的構成能夠在進一步處理露出的表面時，尤其在下游的磨削和/或拋光步驟中提供優(yōu)點。由于修改部9的實際上非常小的高度，關于此而產生的實際的波度僅以非常高的分辨率才可以檢測。然而借助于修改部塊，例如塊91、92、93，即使在不產生修改或者產生少量的修改部9的區(qū)域中也可非常好地以受控地引導裂紋。

圖12a至12c示出對固體1的，尤其對鑄塊的多次加工，其中固體1分別被打薄固體部分12，尤其固體層12。

圖12a至12c由此分別示出借助于激光器光源的激光器輻射對固體1的加載，其中激光束經由待分開的固體層12的表面5、502、504進入到固體1中。通過激光器輻射以限定的方式對固體1的在固體1的內部中預設的部分進行溫度處理，以構成分離區(qū)域2或者多個子分離區(qū)域，在固體1的預設的部分中所產生的溫度在此優(yōu)選高至，使得構成預設部分的材料獲得呈預定的材料轉化形式的修改部9。修改部9的數量和布置在此是可調節(jié)的并且優(yōu)選被預設。在固體部分12分開之后，借助激光器光源的激光器輻射重新加載剩余固體1，其中激光器輻射以限定的方式對剩余固體1的在剩余固體1的內部中的預設的部分進行溫度處理以構成分離區(qū)域2，并且在剩余固體1的預設的部分中產生的溫度又高至，使得構成預設部分的材料經受預定的材料轉化。由此，例如能夠將同樣厚的、類似厚的或者不同厚的固體部分12，尤其固體層12，尤其晶片從固體1中分開。優(yōu)選地，固體1具有如下長度，該長度使得多個，尤其多于2個或者多于5個或者多于10個或者多于20個或者多于50個或者多于100個或者多于150個或者多于200個固體層12可從所述固體中分開，所述固體層具有小于1000μm的，尤其小于800μm的或者小于500μm的或者小于300μm的或者小于200μm的或者小于150μm的或者小于110μm的或者小于75μm的或者小于50μm的厚度。優(yōu)選地，在每次將固體層12分開之后，以切削的方式加工剩余固體1的重新露出的表面502、504。

圖13a至13f示出不同的工藝情況的示意性的視圖，如按照根據本發(fā)明的用于制造固體層12所能夠出現的工藝情況。

圖13a示出提供固體1，尤其鑄塊。

根據圖13b，所提供的固體1設置在冷卻裝置3上。優(yōu)選地，冷卻裝置3是冷卻卡盤。尤其優(yōu)選地，固體1耦聯或者粘接或者焊接或者旋接或者夾緊在工具載體(卡盤)上，其中工具載體優(yōu)選包括冷卻功能，從而優(yōu)選成為冷卻裝置3。工具載體優(yōu)選由合金構成，所述合金具有如下組分：45％至60％的，尤其54％的鐵，20％至40％的，尤其29％的鎳和10％至30％的，尤其17％的鈷。百分比說明在此表示占總質量的部分。優(yōu)選的冷卻裝置3的一個實例在圖11中示出。固體1和冷卻裝置3優(yōu)選具有相同的或者類似的熱膨脹。在此，優(yōu)選將在-200℃至200℃的溫度范圍中的在溫度增加10℃時的每個熱膨脹理解為類似的熱膨脹，其中固體1和冷卻裝置3的熱膨脹的差小于最強膨脹的物體(冷卻裝置或者鑄塊)的熱膨脹的50％，尤其小于25％或者小于10％。固體1的熱膨脹優(yōu)選小于10ppm/k，尤其小于8ppm/k或者小于5ppm/k，例如小于4ppm/k或者基本上為4ppm/k或者恰好為4ppm/k。

固體1優(yōu)選沿著縱向方向以其下側7固定在，尤其粘接在冷卻裝置3上，所述下側優(yōu)選沿著縱向方向與表面5相對置。由此，激光束經由表面5朝向冷卻裝置3的方向導入固體1中，以產生修改部9，所述表面是待分開的固體層12的組成部分。

圖13c示意性地示出借助于激光束產生修改部9。冷卻裝置3在此引起：通過激光束引入到固體1中的能量或熱量至少部分地并且優(yōu)選大多數從固體1中導出。

圖13d示出在產生修改部9期間固體1的示意性的剖視圖。根據該實例，可見4個塊的修改部9，所述4個塊的修改部引起四個裂紋部分25、27、28、29。鄰接于具有修改部9的塊，附圖標記41、42、43、44和45分別表示不具有修改部9的區(qū)域或者與產生修改部9的區(qū)域相比產生更少的修改部9的區(qū)域。全部裂紋在此尤其優(yōu)選自動地由于通過產生子裂紋而產生的應力來形成。

圖14a示出根據圖13c中所示出的激光加載的視圖。

圖14b示出將修改部9引入到剩余固體1中的更新的步驟，所述剩余固體的長度至少減少了已經被分開的固體層12。

圖14c示意性地示出另一優(yōu)選的設計方案。冷卻裝置3在此一方面與固體1耦聯而另一方面與行進裝置30耦聯，尤其與x/y行進裝置或者旋轉臺耦聯。行進裝置30引起固體1的運動，由此該固體能夠相對于周圍環(huán)境和激光光學裝置，尤其掃描儀以限定的方式運動。

圖14d示出圖14c的另一詳細的示意圖。行進裝置30內部的圓箭頭表示：該行進裝置是可旋轉的。此外在固體1和冷卻裝置3之間設有耦聯層，尤其粘接層。耦聯層30在此優(yōu)選構成為，使得所述耦聯層在機械負荷和熱負荷高時承受大量加工周期，尤其多于200個或者多于300個或者多于500個加工周期。此外，能夠從該視圖中得出，激光束源401將激光束優(yōu)選沿著第一激光束導體402導向光學裝置40，從該處起激光束借助于另一激光束導體403到達掃描儀。然而在此替選地同樣可以考慮的是，至少設有激光束源401和掃描儀400。

圖15示出冷卻裝置3。冷卻裝置3優(yōu)選具有傳導-支撐-結構，所述傳導-支撐-結構優(yōu)選通過工具載體，尤其卡盤形成。傳導-支撐-結構優(yōu)選具有圓形的基本形狀。這是有利的，因為關于旋壓工藝(spinnprozessen)能夠更容易地避免不平衡。此外，圓形的基本形狀優(yōu)選設有削平部95至98。這些削平部是有利的，因為它們允許或簡化了粗對準和/或裝格(kassettierung)。

優(yōu)選地，冷卻裝置3，尤其冷卻裝置3的傳導-支撐-結構具有良好的導熱性。此外，冷卻裝置3優(yōu)選具有陽極氧化鋁，由此降低或者防止了磨蝕顆粒。這是有利的，因為由此提高了無塵室相容性。此外，卡盤優(yōu)選與分離過程是兼容的。

此外優(yōu)選設有至少兩個定向元件65至68。優(yōu)選地，定向元件65至68構成為定向孔或者切口或者栓。定向元件65至68優(yōu)選構成用于力配合的和/或形狀配合的傳遞旋轉的協(xié)動件。優(yōu)選地，定向元件65至68具有鋼插入件或者陶瓷插入件，由此實現了高的抗磨損性。定向元件65至68優(yōu)選用于將冷卻裝置3與行進裝置30耦聯。

此外，能夠設有配合銷，所述配合銷例如能夠構成為支頂器，由此例如可產生與傳導-支撐-結構的力配合和/或形狀配合。

此外優(yōu)選地是，在冷卻裝置3上設有凹口、槽或者標記部76。該特征是有利的，因為由此固體取向，尤其鑄塊取向是顯而易見的。關于固體，尤其關于鑄塊的取向的知識能夠被用于：能夠將借助于激光束產生的修改部9匹配于晶體學的取向。

附圖標記75純示例性地表示可選的數據載體元件和/或數據傳輸元件和/或數據檢測元件。優(yōu)選地，通過附圖標記75表示的元件構成為條形碼和/或rfid元件和/或saw傳感器。這尤其允許集成到制造執(zhí)行系統(tǒng)(mes)中。

此外，在傳導-支撐-結構上或者在其中優(yōu)選設有或者構成有用于傳導冷卻流體的冷卻通道。一個或多個冷卻通道78能夠用于對固體1、冷卻裝置3和/或機器支架，尤其行進裝置30進行溫度處理。冷卻流體，尤其液體能夠經由入口77被輸送到冷卻通道78中并且經由出口79去除。固體1和冷卻裝置3之間的邊界面或耦聯層優(yōu)選具有高的導熱性，其尤其對應于固體1或者冷卻裝置3的導熱性。附加地或替選地，冷卻裝置3能夠經由空氣邊界面冷卻。在行進裝置30的轉速高或者行進速度高時，圍繞冷卻裝置3構成的空氣層是非常薄的，由此熱可非常良好地導出。

此外，優(yōu)選將有源的熱輔助裝置(thermostatierung)集成到mes中。附加地或替選地，對不同的襯底大小和厚度的過程進行監(jiān)控。

優(yōu)選地，在借助于按壓牢固地進行支承或者在借助于例如中央的環(huán)密封件進行旋轉時，進行對流體通道的密封。

附圖標記69表示可選的傳感器裝置，所述傳感器裝置優(yōu)選構成為溫度傳感器。優(yōu)選地，傳感器裝置是saw溫度傳感器。

圖16示出優(yōu)選用于產生修改部9的光學裝置40、608。由此，根據本發(fā)明的方法優(yōu)選同樣包括提供光學裝置40、608的步驟，其中光學裝置608優(yōu)選具有至少兩個轉向元件610、612，以使光束部分616、618轉向。光束616、618優(yōu)選通過激光束源401產生和發(fā)射。此外，根據本發(fā)明的方法優(yōu)選包括如下步驟：借助于轉向元件610、612、613將發(fā)射的光束606的至少兩個彼此不同的光束部分616、618轉向，其中光束部分616、618轉向為，使得所述光束部分進入到固體1中，并且其中彼此不同的轉向的光束部分616、618在固體1內部的焦點620中會聚并且通過在焦點620中會聚的光束部分616、618產生物理的修改部9，尤其呈晶體缺陷形式的修改部，或者根據本發(fā)明的方法包括如下步驟：通過激光束源或者輻射源裝置401產生和發(fā)射至少兩個光束606。此外，根據本發(fā)明的方法優(yōu)選包括如下步驟：借助于轉向元件610、612、613將光束606轉向，其中光束606轉向為，使得所述光束進入到固體1中，并且其中彼此不同的轉向的光束606在固體1內部的焦點620中會聚并且通過在焦點620中會聚的光束6產生物理的修改部9，尤其呈晶體缺陷形式的修改部。

附加地可以考慮的是，至少一個發(fā)射的光束606的至少兩個彼此不同的光束部分616、618，尤其多個發(fā)射的光束的光束部分，或者多個發(fā)射的光束606，借助于轉向元件610、612、613轉向，其中光束部分616、618或者光束606轉向為，使得它們進入到固體1中，并且其中彼此不同的轉向的光束部分616、618或者彼此不同的轉向的光束606在固體1內部的焦點620中會聚并且通過在焦點620中會聚的光束部分616、618或者光束606產生物理的修改部9，尤其呈晶體缺陷形式的修改部。

此外，按照根據本發(fā)明的方法，在多個同時產生的光束606中，至少兩個光束606并且優(yōu)選所有光束606能夠被劃分為彼此不同的光射部分616、618，所述光束部分經過尤其不同的路徑并且在固體1的彼此間隔開的表面部分622、624處進入到固體1中，其中各光束的光束部分616、186借助于彼此不同的轉向元件610、612、613轉向。

光學裝置608優(yōu)選具有至少一個光束分解機構633，尤其半反射鏡或者分束器，并且至少一個光束606至少借助于光束分解機構633分解為至少兩個光束部分616、618。優(yōu)選地，光束606借助于光束分解機構633，尤其半反射鏡分解為至少兩個光束部分616、618，其中光束部分616借助于至少兩個轉向元件610、612、613，尤其反射鏡轉向為，使得所述光束部分與另一光束部分618在固體1的內部中會聚，以形成焦點620用來產生物理的修改部9。尤其優(yōu)選的是，產生多個物理的修改部9，其中物理的修改部9優(yōu)選形成或者描述物體的平面和/或輪廓和/或廓像和/或外部的造型。

至少一個由激光器源401發(fā)射的光束606優(yōu)選由相干光構成，并且在焦點620中會聚的光束部分616、618的光波優(yōu)選具有相同的相位和相同的頻率。

尤其優(yōu)選地，至少一個光束部分616、618或者至少一個光束606通過構成為拋物面鏡的轉向元件610、612、613轉向和聚焦。

此外，至少一個光束部分616、618或者至少一個光束606在轉向和聚焦之前優(yōu)選穿過轉向元件610、612、613，尤其拋物面鏡、射束成形裝置，尤其一維望遠鏡，以改變焦點形狀。

通過激光束源401優(yōu)選產生至少或者恰好兩個光束，其中光束606根據固體1的材料的帶隙以彼此不同的顏色產生，使得修改部9通過雙光子工藝產生。

優(yōu)選地，通過第一光束606產生第一激光場，其中第一光束606具有如下光子，所述光子具有第一能量，并且通過第二光束606優(yōu)選構成第二激光場，其中第二激光束606具有如下光子，所述光子具有第二能量，其中第一激光器場與第二激光器場相比更弱并且第一能量大于第二能量。

圖17在示意圖中示出借助于兩個激光束或者兩個激光束部分進行的修改部產生。修改部9在此優(yōu)選具有小于50μm的并且優(yōu)選小于30μm的并且尤其優(yōu)選小于20μm的豎直擴展。

焦點620與固體1的進入表面626間隔開優(yōu)選小于1000μm并且優(yōu)選小于500μm并且尤其優(yōu)選小于200μm，其中至少個別光束部分616、618經由進入表面626進入到固體1中以產生物理的修改部9。

焦點620優(yōu)選在至少兩個交叉的光束束腰630、632的疊加部分中產生，其中光束束腰630、632通過光束部分616、618或者光束606產生。

由此，描述了一種用于在固體中產生分離區(qū)域，尤其用于沿著分離區(qū)域分開固體的方法，其中待分離的固體部分與減少了該固體部分的固體相比更薄，所述方法包括下述步驟：借助于修改機構，尤其借助于至少一個激光器，尤其借助于皮秒或者飛秒激光器對固體的晶格進行修改，其中修改物，尤其激光束，經由待分離的固體部分的表面進入到固體中，其中在晶格中產生多個修改部，其中晶格由于修改部在圍繞修改部的區(qū)域中至少在各一個部分中斷裂。

此外，描述了一種用于在固體(1)中產生分離區(qū)域(2)，尤其用于沿著分離區(qū)域(2)分開固體(1)的方法，所述方法至少包括下述步驟：借助于修改機構，尤其借助于至少一個激光器，尤其皮秒激光器或者飛秒激光器對固體(1)的晶格進行修改，其中在晶格中產生多個修改部(9)，其中晶格由于修改部(9)在圍繞修改部(9)的區(qū)域中至少在各一個部分中斷裂。

附圖標記列表

1固體30旋轉臺

2分離區(qū)域31外棱邊和第一修改部塊之間的裂紋

4激光束

5拋光的表面32兩個修改部塊之間的裂紋

6固體中的激光束33修改部塊和另一修改部塊或外棱邊

8焦點之間的裂紋

9修改部

10第一固體部分34修改部塊和外棱邊之間的裂紋

12第二固體部分

13裂紋40光學裝置

14加工起始地點41不具有修改部塊的第一區(qū)域

15修改部的中心

16固體的下側42不具有修改部塊的第二區(qū)域

17參考長度43不具有修改部塊的第三區(qū)域

18主表面

19側表面44不具有修改部塊的第四區(qū)域

20按照線產生的晶格修改部

之間的線間距45不具有修改部塊的第五區(qū)域

22按照線產生的晶格修改部51未改變的物質

之間的線間距52改變的物質

53拉曼光譜

23另外的修改部

25第一裂縫部分54以％為單位的強度

27第二裂紋部分56以cm^-1為單位的波長

28第三裂紋部分61未改變的物質部分的圖形

29第四裂紋部分

62改變的物質部分403另外的激光束導體

的圖形

65第一定向元件501第一固體層的露出的表面

66第二定向元件

67第三定向元件502第二固體層的激光進入表面

68第四定向元件503第二固體層的露出的表面

69傳感器機構

75數據載體元件和/或504第三固體層的激光進入表面

數據傳輸元件

76槽505第三固體層的露出的表面

77流體入口

78流體管道606光束

79流體出口608光學裝置

80傳導-支撐-結構610第一轉向元件

71裂紋部分的第一端部612第二轉向元件

72裂紋部分的第二端部613第三轉向元件

91第一塊的修改部616第一光束部分

92第二塊的修改部618第二光束部分

112第二固體層620焦點

113第三固體層622第一表面部分

300耦聯層624第二表面部分

630光束束腰630光束束腰

632光束束腰632光束束腰

400掃描儀901不具有修改部的第一場

401激光束源902不具有修改部的第二場

402激光束導體903不具有修改部的第三場

a第一缺陷布置的實例

b第二缺陷布置的實例

c第三缺陷布置的實例

d第四缺陷布置的實例

z中心