Abtragsfreies Trennen von kristallinem Silizium mit kontinuierlicher Laserstrahlung

Das Trennen von kristallinem Silizium mittels Laserstrahlung erfolgt in der Praxis durch Pulsabtrag. Je nach Pulsdauer stoßen diese Verfahren dabei hinsichtlich steigender Qualitätsanforderungen bei gleichzeitiger Reduzierung der Prozesszeiten an ihre Grenzen. Die Qualität der Bearbeitungskante beim Trennen von kristallinem Silizium hängt stark von thermisch und mechanisch induzierten Schädigungen ab. Deshalb wird die alternative Verfahrensentwicklung, bei der die gezielte thermische Spannungsinduzierung mittels Laserstrahlung genutzt wird, durchgeführt. Es werden die optischen Einflüsse bei der Bestrahlung mit kontinuierlicher Laserstrahlung bestimmt und durch experimentelle Untersuchungen verifiziert. Das Erwärmungsverhalten bei der Bestrahlung mit kontinuierlicher Laserstrahlung wird simuliert und die daraus abzuleitenden mechanischen Spannungen bestimmt. Anhand von experimentellen Untersuchungen wird die Rissausbildung und Rissfortführung detailliert beschrieben und dient als Basis zur Bestimmung der Prozessgrenzen beim thermisch induzierten Spannungstrennen von kristallinem Silizium. Da die Bearbeitungsqualität als wesentliches Merkmal zur Beurteilung eines Trennverfahren dient, wird in einer abschließenden Prozessqualifizierung das Trennverfahren mittels thermisch induzierter Spannungen mit alternativen Laser- und Sägetrennverfahren verglichen und hinsichtlich Qualität und Prozessgeschwindigkeit qualifiziert.