CN108161215A - SiC 晶片的生成方法 - Google Patents
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Abstract
提供一种SiC晶片的生成方法,其能够高效地将SiC晶片从单晶SiC晶锭剥离。该SiC晶片的生成方法包括下述工序:剥离层形成工序,将对于单晶SiC具有透过性的波长的激光光线(LB)的聚光点(FP)定位在距离SiC晶锭(2)的第一面(4)(端面)相当于要生成的SiC晶片的厚度的深度,对SiC晶锭(2)照射激光光线(LB),形成剥离层(22),该剥离层(22)由SiC分离成Si和C的改质部(18)和从改质部(18)起在c面各向同性地形成的裂纹(20)构成;以及SiC晶片生成工序,将SiC晶锭(2)浸渍于液体(26)中,藉由液体(26)对SiC晶锭(2)赋予具有与SiC晶锭(2)的固有振动频率近似的频率以上的频率的超声波,由此以剥离层(22)为界面将SiC晶锭(2)的一部分剥离而生成SiC晶片(34)。
Description
技术领域
本发明涉及一种SiC晶片的生成方法,其从单晶SiC晶锭生成SiC晶片。
背景技术
IC、LSI、LED等器件形成于将功能层层叠在以Si(硅)、Al2O3(蓝宝石)等作为材料的晶片的正面并由多条交叉的分割预定线所划分的区域。另外,功率器件、LED等形成于将功能层层叠在以单晶SiC(碳化硅)作为材料的晶片的正面并由多条交叉的分割预定线所划分的区域。形成有器件的晶片利用切削装置或激光加工装置对分割预定线实施加工而分割成各个器件芯片。分割得到的各器件芯片被用于移动电话、个人计算机等电气设备中。
形成器件的晶片通常是通过利用划片锯将圆柱形状的晶锭薄薄地切断而生成的。切断得到的晶片的正面和背面通过研磨而精加工成镜面(参见专利文献1)。但是,在利用划片锯将晶锭切断并对切断得到的晶片的正面和背面进行研磨时,晶锭的大部分(70%~80%)会被浪费,存在不经济的问题。特别是单晶SiC晶锭,其硬度高,难以利用划片锯进行切断,需要花费相当长的时间,因而生产率差,并且晶锭的单价高,在高效地生成晶片方面存在问题。
因此,本申请人提出了下述技术,将对于SiC晶锭具有透过性的波长的激光光线的聚光点定位在SiC晶锭的内部,对SiC晶锭照射激光光线,从而在切断预定面上形成剥离层,并将SiC晶片从剥离层剥离(参见专利文献2)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2000-94221号公报
专利文献2:日本特开2016-111143号公报
发明内容
发明所要解决的课题
然而,日本特开2016-111143号公报中记载的方法难以将SiC晶片从剥离层剥离,具有生产效率差的问题。
由此,本发明的目的在于提供一种SiC晶片的生成方法,其能够高效地将SiC晶片从单晶SiC晶锭剥离。
用于解决课题的手段
根据本发明,提供一种SiC晶片的生成方法,其从单晶SiC晶锭生成SiC晶片,该单晶SiC晶锭具有c轴和与该c轴垂直的c面,该SiC晶片的生成方法具备下述工序:剥离层形成工序,将对于单晶SiC具有透过性的波长的脉冲激光光线的聚光点定位在距离单晶SiC晶锭的端面相当于要生成的SiC晶片的厚度的深度,对单晶SiC晶锭照射脉冲激光光线,形成剥离层,该剥离层由SiC分离成Si和C的改质部和从改质部起在c面各向同性地形成的裂纹构成;以及SiC晶片生成工序,将单晶SiC晶锭浸渍于液体中,藉由液体对单晶SiC晶锭赋予具有与单晶SiC晶锭的固有振动频率近似的频率以上的频率的超声波,由此以该剥离层为界面将单晶SiC晶锭的一部分剥离而生成SiC晶片。
优选的是,与上述单晶SiC晶锭的固有振动频率近似的频率为单晶SiC晶锭的固有振动频率的0.8倍。优选的是,该液体为水且设定为可抑制产生气穴的温度。水的温度适宜为0~25℃。优选的是,在该剥离层形成工序中,在单晶SiC晶锭的端面的垂线与c轴一致的情况下,在不超过从连续形成的改质部起在c面各向同性地形成的裂纹的宽度的范围,对单晶SiC晶锭和聚光点相对地进行转位进给,连续地形成改质部,使裂纹与裂纹连结,形成该剥离层。
优选的是,在该剥离层形成工序中,在c轴相对于单晶SiC晶锭的端面的垂线倾斜的情况下,在与通过c面和端面形成偏离角的第2方向垂直的第1方向上连续地形成改质部,从改质部起在c面各向同性地形成裂纹,在该第2方向上在不超过裂纹的宽度的范围对单晶SiC晶锭和聚光点相对地进行转位进给,在该第1方向上连续地形成改质部,从改质部起在c面各向同性地依次形成裂纹,形成该剥离层。
发明效果
根据本发明的晶片的生成方法,能够高效地将SiC晶片从单晶SiC晶锭剥离,因此可实现生产率的提高。
附图说明
图1是端面的垂线与c轴一致的单晶SiC晶锭的立体图。
图2是示出实施剥离层形成工序的状态的立体图(a)和主视图(b)。
图3是示出从上方观察到的改质部和裂纹的示意图。
图4是示出从上方观察到的改质部的示意图。
图5是示出在剥离层形成工序中沿圆周方向连续地形成有改质部的状态的立体图。
图6是示出实施SiC晶片的生成工序的状态的主视图(a)和所生成的SiC晶片的立体图(b)。
图7是c轴相对于端面的垂线倾斜的单晶SiC晶锭的俯视图(a)和主视图(b)。
图8是示出实施剥离层形成工序的状态的立体图(a)和主视图(b)。
图9是形成有剥离层的单晶SiC晶锭的俯视图(a)和B-B线截面图。
具体实施方式
无论单晶SiC晶锭的c轴相对于端面的垂线是否倾斜,均能使用本发明的SiC晶片的生成方法,首先,参照图1~图6,对端面的垂线与c轴一致的单晶SiC晶锭下的本发明的SiC晶片的生成方法的实施方式进行说明。
图1所示的圆柱形状的六方晶单晶SiC晶锭2(下文中称为“晶锭2”)具有:圆形状的第一面4(端面);圆形状的第二面6,其处于第一面4的相反侧;圆筒形状的周面8,其位于第一面4和第二面6之间;c轴(<0001>方向),其从第一面4至第二面6;以及c面({0001}面),其与c轴垂直。在晶锭2中,c轴相对于第一面4的垂线10不倾斜,垂线10和c轴一致。
本实施方式中,首先,实施剥离层形成工序,在距离第一面4相当于要生成的晶片的厚度的深度的c面上形成剥离层,该剥离层由SiC分离成Si和C的改质部和从改质部起在c面各向同性地形成的裂纹构成。剥离层形成工序例如可以使用在图2中示出其一部分的激光加工装置12来实施。激光加工装置12具备卡盘工作台14和聚光器16。卡盘工作台14利用旋转单元以沿上下方向延伸的轴线为中心进行旋转,并且,利用X方向移动单元在X方向上进退,利用Y方向移动单元在Y方向上进退(均未图示)。聚光器16包含聚光透镜,该聚光透镜用于对由激光加工装置12的脉冲激光光线振荡器所振荡出的脉冲激光光线LB进行会聚,并照射至被加工物(均未图示)。需要说明的是,X方向是图2中箭头X所示的方向,Y方向是图2中箭头Y所示的方向,是与X方向垂直的方向。X方向和Y方向所规定的平面实际上是水平的。
在剥离层形成工序中,首先,使粘接剂(例如环氧树脂系粘接剂)介于晶锭2的第二面6与卡盘工作台14的上表面之间,将晶锭2固定在卡盘工作台14。或者,也可以在卡盘工作台14的上表面上形成多个吸引孔而在卡盘工作台14的上表面上生成吸引力从而对晶锭2进行保持。接着,利用激光加工装置12的拍摄单元(未图示),从第一面4的上方对晶锭2进行拍摄。接着,根据拍摄单元所拍摄的晶锭2的图像,利用激光加工装置12的X方向移动单元和Y方向移动单元使卡盘工作台14移动,由此对晶锭2和聚光器16在XY平面中的位置进行调整。接着,利用激光加工装置12的聚光点位置调整单元(未图示)使聚光器16升降,将聚光点FP定位在距离第一面4相当于要生成的晶片的厚度的深度的位置。接着,进行改质部形成加工,一边使晶锭2和聚光点FP相对地移动,一边将对于单晶SiC具有透过性的波长的脉冲激光光线LB从聚光器16照射至晶锭2。本实施方式中,如图2所示,在改质部形成加工中,不使聚光点FP移动,而利用X方向移动单元以规定的加工进给速度使卡盘工作台14相对于聚光点FP在X方向进行加工进给,同时将脉冲激光光线LB从聚光器16照射至晶锭2。由此,能够在距离第一面4相当于要生成的晶片的厚度的深度的同一c面上形成沿着X方向连续延伸的直线状的改质部18,并且如图3所示,能够形成从改质部18起沿着c面各向同性地延伸的裂纹20。图3中用双点划线示出以改质部18为中心而形成有裂纹20的区域。参照图4进行说明,将改质部18的直径设为D,将在加工进给方向上相邻的聚光点FP的间隔设为L时,在具有D>L的关系(即,在作为加工进给方向的X方向上相邻的改质部18与改质部18重复的关系)的区域,从改质部18起沿着同一c面各向同性地形成裂纹20。在加工进给方向上相邻的聚光点FP的间隔L由聚光点FP与卡盘工作台14的相对速度V、和脉冲激光光线LB的重复频率F所规定(L=V/F)。本实施方式中,通过调整卡盘工作台14相对于聚光点FP在X方向的加工进给速度V以及脉冲激光光线LB的重复频率F,能够满足D>L的关系。
剥离层形成工序中,接着改质部形成加工继续在不超过裂纹20的宽度的范围,利用Y方向移动单元使卡盘工作台14相对于聚光点FP在Y方向上按照规定的转位量Li进行转位进给。另外,通过交替地重复改质部形成加工和转位进给,在Y方向上隔着转位量Li的间隔形成多个沿着X方向连续延伸的改质部18,并且使在Y方向上相邻的裂纹20与裂纹20连结。由此,能够在距离第一面4相当于要生成的晶片的厚度的深度的同一c面上形成由改质部18和裂纹20构成的、用于将晶片从晶锭2剥离的剥离层22。
另外,剥离层形成工序的改质部形成加工只要使聚光点FP和卡盘工作台14相对地移动即可,例如,如图5所示,不使聚光点FP移动,而利用激光加工装置12的旋转单元使卡盘工作台14相对于聚光点FP以从上方观察为逆时针(也可以为顺时针)的方式以规定的旋转速度旋转,同时由聚光器16向晶锭2照射对于单晶SiC具有透过性的波长的脉冲激光光线LB,从而也可以进行改质部形成加工。由此,能够在距离第一面4相当于要生成的晶片的厚度的深度的c面上形成沿着晶锭2的圆周方向连续延伸的环状的改质部18,并且能够形成从改质部18起沿着c面各向同性地延伸的裂纹20。如上所述,将改质部18的直径设为D,将在加工进给方向上相邻的聚光点FP的间隔设为L时,在具有D>L的关系的区域,从改质部18起沿着c面各向同性地形成裂纹20,并且,在加工进给方向上相邻的聚光点FP的间隔L由聚光点FP与卡盘工作台14的相对速度V、和脉冲激光光线LB的重复频率F所规定(L=V/F),在图5所示的情况下,通过调整聚光点FP位置处的卡盘工作台14相对于聚光点FP的圆周速度V以及脉冲激光光线LB的重复频率F,能够满足D>L的关系。
沿着晶锭2的圆周方向以环状进行改质部形成加工的情况下,在不超过裂纹20的宽度的范围,利用X方向移动单元或Y方向移动单元使卡盘工作台14相对于聚光点FP在晶锭2的径向按照规定转位量Li进行转位进给。并且,通过交替地重复改质部形成加工和转位进给,在晶锭2的径向隔着转位量Li的间隔形成多个沿着晶锭2的圆周方向连续延伸的改质部18,并且使在晶锭2的径向上相邻的裂纹20与裂纹20连结。由此,能够在距离第一面4相当于要生成的晶片的厚度的深度的同一c面上形成由改质部18和裂纹20构成的、用于将晶片从晶锭2剥离的剥离层22。
在实施剥离层形成工序后,实施晶片生成工序,以剥离层22为界面将晶锭2的一部分剥离而生成晶片。晶片生成工序例如可以使用图6所示的剥离装置24来实施。剥离装置24包含:容纳液体26的液槽28;配置于液槽28内的超声波振子30;和对超声波振子30赋予超声波振动的超声波振动赋予单元32。
在晶片生成工序中,首先,将形成有剥离层22的晶锭2放入液槽28内,浸渍于液体26中,并且放置于超声波振子30的上表面。接着,从超声波振动赋予单元32向超声波振子30赋予具有与晶锭2的固有振动频率近似的频率以上的频率的超声波振动。这样,具有与晶锭2的固有振动频率近似的频率以上的频率的超声波从超声波振子30藉由液体26被赋予至晶锭2。由此,能够以剥离层22为界面将晶锭2的一部分高效地剥离而生成晶片34,因此可实现生产率的提高。
需要说明的是,上述与晶锭2的固有振动频率近似的频率是指下述频率:在将晶锭2浸渍于液体26中藉由液体26对晶锭2赋予超声波,从而以剥离层22为界面将晶锭2的一部分剥离时,从比晶锭2的固有振动频率低规定量的频率起缓慢地升高超声波的频率时,以剥离层22为界面的晶锭2的一部分开始剥离的频率,其为小于晶锭2的固有振动频率的频率。具体而言,上述与晶锭2的固有振动频率近似的频率为晶锭2的固有振动频率的0.8倍左右。另外,实施晶片生成工序时的液槽28内的液体26为水,水的温度优选设定为由超声波振动赋予单元32向超声波振子30赋予超声波振动时可抑制产生气穴的温度。具体而言,水的温度适宜设定为0~25℃,由此,超声波的能量不会转换为气穴,能够有效地对晶锭2赋予超声波的能量。
接着,参照图7~图9,对c轴相对于端面的垂线倾斜的单晶SiC晶锭下的本发明的SiC晶片的生成方法的实施方式进行说明。
图7所示的整体为圆柱形状的六方晶单晶SiC晶锭40(下文中称为“晶锭40”)具有:圆形状的第一面42(端面);圆形状的第二面44,其处于第一面42的相反侧;圆筒形状的周面46,其位于第一面42和第二面44之间;c轴(<0001>方向),其从第一面42至第二面44;以及c面({0001}面),其与c轴垂直。在晶锭40中,c轴相对于第一面42的垂线48倾斜,通过c面和第一面42形成偏离角α(例如α=4度)(在图7中用箭头A表示形成有偏离角α的方向)。并且在晶锭40的周面46上形成有表示晶体取向的矩形状的第一定向平面50和第二定向平面52。第一定向平面50与形成有偏离角α的方向A平行,第二定向平面52与形成有偏离角α的方向A垂直。如图7的(a)所示,在垂线48的方向上观察,第二定向平面52的长度L2比第一定向平面50的长度L1短(L2<L1)。
本实施方式中,首先,实施剥离层形成工序,在距离第一面42相当于要生成的晶片的厚度的深度的c面上形成剥离层,该剥离层由SiC分离成Si和C的改质部和从改质部起在c面各向同性地形成的裂纹构成。剥离层形成工序例如可以使用上述的激光加工装置12来实施。在剥离层形成工序中,首先,使粘接剂(例如环氧树脂系粘接剂)介于晶锭40的第二面44与卡盘工作台14的上表面之间,将晶锭40固定在卡盘工作台14。或者,也可以在卡盘工作台14的上表面上形成多个吸引孔而在卡盘工作台14的上表面上生成吸引力从而对晶锭40进行保持。接着,利用激光加工装置12的拍摄单元,从第一面42的上方对晶锭40进行拍摄。接着,根据拍摄单元所拍摄的晶锭40的图像,利用激光加工装置12的X方向移动单元、Y方向移动单元和旋转单元使卡盘工作台14移动和旋转,由此将晶锭40的朝向调整为规定的朝向,并且对晶锭40和聚光器16在XY平面中的位置进行调整。在将晶锭40的朝向调整为规定的朝向时,如图8的(a)所示,使第一定向平面50与Y方向一致,并且使第二定向平面52与X方向一致,由此使形成有偏离角α的方向A与Y方向一致,并且使与形成有偏离角α的方向A垂直的方向与X方向一致。接着,利用激光加工装置12的聚光点位置调整单元使聚光器16升降,将聚光点FP定位在距离第一面42相当于要生成的晶片的厚度的深度的位置。接着,在与垂直于形成有偏离角α的方向A的方向一致的X方向上,进行改质部形成加工,一边使晶锭40和聚光点FP相对地移动,一边将对于单晶SiC具有透过性的波长的脉冲激光光线LB从聚光器16照射至晶锭40。如图8所示,本实施方式中,在改质部形成加工中,不使聚光点FP移动,而利用X方向移动单元以规定的加工进给速度使卡盘工作台14相对于聚光点FP在与形成有偏离角α的方向A垂直的方向(X方向)进行加工进给,同时将脉冲激光光线LB从聚光器16照射至晶锭40。由此,能够在距离第一面42相当于要生成的晶片的厚度的深度的同一c面上形成沿着与形成有偏离角α的方向A垂直的方向(X方向)连续延伸的直线状的改质部54,并且如图9所示,能够形成从改质部54起沿着同一c面各向同性地延伸的裂纹56。如上所述,将改质部54的直径设为D,将在加工进给方向上相邻的聚光点FP的间隔设为L时,在具有D>L的关系的区域,从改质部54起沿着同一c面各向同性地形成裂纹56。另外,如上所述,在加工进给方向上相邻的聚光点FP的间隔L由聚光点FP与卡盘工作台14的相对速度V、和脉冲激光光线LB的重复频率F所规定(L=V/F),本实施方式中,通过调整卡盘工作台14相对于聚光点FP的在X方向上的加工进给速度V以及脉冲激光光线LB的重复频率F,能够满足D>L的关系。
剥离层形成工序中,接着改质部形成加工继续在不超过裂纹56的宽度的范围,利用Y方向移动单元使卡盘工作台14相对于聚光点FP在Y方向(即,形成有偏离角α的方向A)上按照规定的转位量Li’进行转位进给。并且,通过交替地重复改质部形成加工和转位进给,在形成有偏离角α的方向A上隔着转位量Li’的间隔形成多个沿着与形成有偏离角α的方向A垂直的方向连续延伸的改质部54,并且使在形成有偏离角α的方向A上相邻的裂纹56与裂纹56连结。由此,能够在距离第一面42相当于要生成的晶片的厚度的深度形成由改质部54和裂纹56构成的、用于将晶片从晶锭40剥离的剥离层58。
在实施剥离层形成工序后,实施SiC晶片生成工序,以剥离层58为界面将晶锭40的一部分剥离而生成SiC晶片。SiC晶片生成工序例如可以使用上述的剥离装置24来实施。在SiC晶片生成工序中,首先,将形成有剥离层58的晶锭40放入液槽28内,浸渍于液体26中,并且放置于超声波振子30的上表面。接着,从超声波振动赋予单元32向超声波振子30赋予具有与晶锭40的固有振动频率近似的频率以上的频率的超声波振动。这样,具有与晶锭40的固有振动频率近似的频率以上的频率的超声波从超声波振子30藉由液体26被赋予至晶锭40。由此,能够以剥离层58为界面将晶锭40的一部分高效地剥离而生成SiC晶片,因此可实现生产率的提高。
本实施方式中,上述与晶锭40的固有振动频率近似的频率是指下述频率:在将晶锭40浸渍于液体26中藉由液体26对晶锭40赋予超声波,从而以剥离层58为界面将晶锭40的一部分剥离时,从比晶锭40的固有振动频率低规定量的频率起缓慢地升高超声波的频率时,以剥离层58为界面的晶锭40的一部分开始剥离的频率,其为小于晶锭40的固有振动频率的频率。具体而言,上述与晶锭40的固有振动频率近似的频率为晶锭40的固有振动频率的0.8倍左右。另外,实施SiC晶片生成工序时的液槽28内的液体26为水,水的温度优选设定为由超声波振动赋予单元32向超声波振子30赋予超声波振动时可抑制产生气穴的温度。具体而言,水的温度适宜设定为0~25℃,由此,超声波的能量不会转换为气穴,能够有效地对晶锭40赋予超声波的能量。
此处,关于与单晶SiC晶锭的固有振动频率近似的频率和容纳于剥离装置的液槽中的液体的温度,本发明人在下述激光加工条件下进行了实验,基于实验的结果进行说明。
[激光加工条件]
脉冲激光光线的波长:1064nm
重复频率频率F:60kHz
平均输出功率:1.5W
脉冲宽度:4ns
光斑直径:3μm
聚光透镜的数值孔径(NA):0.65
加工进给速度V:200mm/s
[实验1]适当的剥离层的形成
将脉冲激光光线的聚光点定位在距离厚度3mm的单晶SiC晶锭的端面为100μm的内侧,对单晶SiC晶锭照射脉冲激光光线,形成SiC分离成Si和C的直径为17μm的改质部,在加工进给方向以相邻的改质部彼此的重叠率R=80%连续地形成改质部,从改质部起在c面各向同性地形成直径为150μm的裂纹。之后,将聚光器进行150μm转位进给,同样地连续形成改质部并形成裂纹,在相当于晶片的厚度的100μm的深度形成剥离层。需要说明的是,改质部彼此的重叠率R由改质部的直径D=17μm、和在加工进给方向上相邻的聚光点彼此的间隔L如下算出。另外,如上所述,在加工进给方向上相邻的聚光点彼此的间隔L由加工进给速度V(本实验中为200mm/s)、和脉冲激光光线的重复频率频率F(本实验中为60kHz)所规定(L=V/F)。
R=(D-L)/D
={D-(V/F)}/D
=[17(μm)-{200(mm/s)/60(kHz)}]/17(μm)
=[17×10-6(m)-{200×10-3(m/s)/60×103(Hz)}]/17×10-6(m)
=0.8
[实验2]相对于固有振动频率的超声波的频率依赖性
求出厚度为3mm的上述单晶SiC晶锭的固有振动频率,结果为25kHz。因此,在实验2中,将实验1中形成了剥离层的上述单晶SiC晶锭浸渍于25℃的水中,将所赋予的超声波的输出功率设为100W,将超声波的频率升高为10kHz、15kHz、20kHz、23kHz、25kHz、27kHz、30kHz、40kHz、50kHz、100kHz、120kHz、150kHz,测量以实验1中形成的剥离层为界面将SiC晶片从上述单晶SiC晶锭剥离的时间,验证了频率依赖性。
[实验2的结果]
[实验3]超声波的输出功率依赖性
在实验2中将超声波的输出功率固定为100W,改变超声波的频率,测量SiC晶片从实验1中形成了剥离层的上述单晶SiC晶锭剥离的时间,在实验3中,按照超声波的每个频率将超声波的输出功率升高为200W、300W、400W、500W,测量以实验1中形成的剥离层为界面将SiC晶片从上述单晶SiC晶锭剥离的时间,验证了输出功率依赖性。需要说明的是,下述“NG”与实验2的结果同样地,是指对单晶SiC晶锭开始赋予超声波后经过10分钟后晶片也未从单晶SiC晶锭剥离。
[实验3的结果]
[实验4]温度依赖性
在实验4中,将浸渍有在实验1中形成了剥离层的上述单晶SiC晶锭的水的温度从0℃起升高,测量以实验1中形成的剥离层为界面将SiC晶片从上述单晶SiC晶锭剥离的时间,验证了温度依赖性。需要说明的是,在实验4中,将超声波的频率设定为25kHz,将超声波的输出功率设定为500W。
[实验4的结果]
由实验2的结果能够确认到:用于从单晶SiC晶锭剥离SiC晶片的超声波的频率依赖于单晶SiC晶锭的固有振动频率(对于本实验中使用的单晶SiC晶锭来说为25kHz),为与单晶SiC晶锭的固有振动频率近似的20kHz(单晶SiC晶锭的固有振动频率的0.8倍的频率)。另外,能够确认到:在单晶SiC晶锭的固有振动频率附近的20~30kHz(单晶SiC晶锭的固有振动频率的0.8~1.5倍的频率)下,以剥离层为界面可有效地(以比较短的时间)将SiC晶片从单晶SiC晶锭剥离。另外,由实验3的结果能够确认到:即便是超过单晶SiC晶锭的固有振动频率附近的20~30kHz的频率,通过提高超声波的输出功率,也能以剥离层为界面有效地将SiC晶片从单晶SiC晶锭剥离。此外,由实验4的结果能够确认到:在容纳于剥离装置的液槽中的液体为水的情况下,若水的温度超过25℃,则超声波的能量会转换为气穴,因此无法以剥离层为界面有效地将SiC晶片从单晶SiC晶锭剥离。
符号说明
2:端面的垂线与c轴一致的单晶SiC晶锭
4:第一面(端面)
10:垂线
18:改质部
20:裂纹
22:剥离层
26:液体
34:晶片
40:c轴相对于端面的垂线倾斜的单晶SiC晶锭
42:第一面(端面)
48:垂线
54:改质部
56:裂纹
68:剥离层
FP:聚光点
LB:脉冲激光光线
α:偏离角
A:形成有偏离角的方向
Claims (6)
1.一种SiC晶片的生成方法,其从单晶SiC晶锭生成SiC晶片,该单晶SiC晶锭具有c轴和与该c轴垂直的c面,
该SiC晶片的生成方法具备下述工序:
剥离层形成工序,将对于单晶SiC具有透过性的波长的脉冲激光光线的聚光点定位在距离单晶SiC晶锭的端面相当于要生成的SiC晶片的厚度的深度,对单晶SiC晶锭照射脉冲激光光线,形成剥离层,该剥离层由SiC分离成Si和C的改质部和从改质部起在c面各向同性地形成的裂纹构成;以及
SiC晶片生成工序,将单晶SiC晶锭浸渍于液体中,藉由液体对单晶SiC晶锭赋予具有与单晶SiC晶锭的固有振动频率近似的频率以上的频率的超声波,由此以该剥离层为界面将单晶SiC晶锭的一部分剥离而生成SiC晶片。
2.如权利要求1所述的SiC晶片的生成方法,其中,与所述单晶SiC晶锭的固有振动频率近似的频率为单晶SiC晶锭的固有振动频率的0.8倍。
3.如权利要求1所述的SiC晶片的生成方法,其中,该液体为水且设定为可抑制产生气穴的温度。
4.如权利要求3所述的SiC晶片的生成方法,其中,水的温度为0℃~25℃。
5.如权利要求1所述的SiC晶片的生成方法,其中,在该剥离层形成工序中,
在单晶SiC晶锭的端面的垂线与c轴一致的情况下,在不超过从连续形成的改质部起在c面各向同性地形成的裂纹的宽度的范围,对单晶SiC晶锭和聚光点相对地进行转位进给,连续地形成改质部,使裂纹与裂纹连结,形成该剥离层。
6.如权利要求1所述的SiC晶片的生成方法,其中,在该剥离层形成工序中,
在c轴相对于单晶SiC晶锭的端面的垂线倾斜的情况下,在与通过c面和端面形成偏离角的第2方向垂直的第1方向上连续地形成改质部,从改质部起在c面各向同性地形成裂纹,在该第2方向上在不超过裂纹的宽度的范围对单晶SiC晶锭和聚光点相对地进行转位进给,在该第1方向上连续地形成改质部,从改质部起在c面各向同性地依次形成裂纹,形成该剥离层。
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Legal Events
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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