CN114654350A - 晶片制造装置 - Google Patents

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CN114654350A
CN114654350A CN202111463423.3A CN202111463423A CN114654350A CN 114654350 A CN114654350 A CN 114654350A CN 202111463423 A CN202111463423 A CN 202111463423A CN 114654350 A CN114654350 A CN 114654350A
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China
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山本凉兵
平田和也
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Original Assignee
Disco Corp
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Abstract

本发明提供晶片制造装置，其能够防止晶片的品质降低。晶片制造装置包含：锭磨削单元，其对锭的上表面进行磨削而进行平坦化；激光照射单元，其在距离锭的上表面相当于要制造的晶片的厚度的深度形成剥离层；晶片剥离单元，其对锭的上表面进行保持而从剥离层剥离晶片；托盘，其具有锭支承部和晶片支承部；以及传送带单元，其在锭磨削单元、激光照射单元以及晶片剥离单元之间搬送托盘所支承的锭。

Description

晶片制造装置
技术领域
本发明涉及从半导体锭制造晶片的晶片制造装置。
背景技术
IC、LSI、LED等器件是在以Si(硅)或Al2O3(蓝宝石)等作为原材料的晶片的正面上层叠功能层并由交叉的多条分割预定线划分而形成的。另外，功率器件、LED等是在以单晶SiC(碳化硅)作为原材料的晶片的正面上层叠功能层并由交叉的多条分割预定线划分而形成的。形成有器件的晶片通过切削装置、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或个人计算机等电子设备。
形成器件的晶片通常利用线切割机将圆柱形状的半导体锭薄薄地切断而制造。切断的晶片的正面和背面通过研磨而精加工成镜面(例如参照专利文献1)。但是，当利用线切割机将半导体锭切断并对切断的晶片的正面和背面进行研磨时，半导体锭的大部分(70％～80％)会被舍弃，存在不经济的问题。特别是单晶SiC锭的硬度高，难以利用线切割机进行切断，需要相当多的时间，因此生产率差，并且单晶SiC锭的单价高，在高效地制造晶片的方面具有课题。
因此，提出了如下的技术：将对于单晶SiC具有透过性的波长的激光光线的聚光点定位于单晶SiC锭的内部，对单晶SiC锭照射激光光线而在切断预定面形成剥离层，沿着形成有剥离层的切断预定面从单晶SiC锭剥离晶片(例如参照专利文献2)。
另外，在专利文献2中公开了高效地实施下述一系列作业的技术：在传送带上始终载置数个(例如4个)收纳有锭的搬送托盘，搬送至各加工单元而从锭制造晶片，将所制造的晶片收纳于与锭相同的搬送托盘，在晶片搬出区域中，将晶片收纳于与锭相关联的盒中。
专利文献1：日本特开2000-94221号公报
专利文献2：日本特开2020-72098号公报
但是，存在如下的问题：有时即使实施通过磨削构件对半导体锭的上表面进行平坦化的加工，半导体锭的上表面也未被充分平坦化，在这样的情况下，接下来无法将形成剥离层的激光光线的聚光点定位于半导体锭内部的适当的位置，会使要从半导体锭剥离的晶片的品质降低。
发明内容
由此，本发明的目的在于提供能够防止晶片的品质降低的晶片制造装置。
根据本发明，提供晶片制造装置，其从半导体锭制造晶片，其中，该晶片制造装置具有：锭磨削单元，其包含第一保持工作台和磨削构件，该第一保持工作台对该半导体锭进行保持，该磨削构件对该第一保持工作台所保持的该半导体锭的上表面进行磨削而进行平坦化；激光照射单元，其包含第二保持工作台和激光照射构件，该第二保持工作台对该半导体锭进行保持，该激光照射构件将对于该半导体锭具有透过性的波长的激光光线的聚光点定位于距离该第二保持工作台所保持的该半导体锭的上表面相当于要制造的晶片的厚度的深度，对该半导体锭照射激光光线而形成剥离层；晶片剥离单元，其包含第三保持工作台和晶片剥离构件，该第三保持工作台对该半导体锭进行保持，该晶片剥离构件对该第三保持工作台所保持的该半导体锭的上表面进行保持而从剥离层剥离晶片；托盘，其包含锭支承部和晶片支承部，该锭支承部对该半导体锭进行支承，该晶片支承部对所剥离的晶片进行支承；传送带单元，其在该锭磨削单元、该激光照射单元以及该晶片剥离单元之间搬送该托盘所支承的该半导体锭；以及品质检查单元，其与该传送带单元相邻地配设。
优选该品质检查单元包含：照明器；拍摄单元，其接受该照明器的光在晶片的上表面上发生了反射的反射光；以及缺陷检测单元，其对该拍摄单元所拍摄的图像进行处理而检测缺陷。优选该品质检查单元包含：照明器；拍摄单元，其接受该照明器的光在半导体锭的上表面上发生了反射的反射光；以及缺陷检测单元，其对该拍摄单元所拍摄的图像进行处理而检测缺陷。
根据本发明的晶片制造装置，与传送带单元相邻地配设品质检查单元，因此能够防止晶片的品质降低。
附图说明
图1是本发明实施方式的晶片制造装置的立体图。
图2是图1所示的锭磨削单元的立体图。
图3是图2所示的锭磨削单元的局部放大立体图。
图4是图1所示的激光照射单元的立体图。
图5是图4所示的激光照射构件的框图。
图6是图1所示的晶片剥离单元的立体图。
图7是图6所示的晶片剥离单元的局部剖视图。
图8是图1所示的托盘的立体图。
图9是图1所示的晶片制造装置的局部立体图。
图10的(a)是升降板位于通过位置的状态的托盘止挡件的立体图，图10的(b)是升降板位于停止位置的状态的托盘止挡件的立体图，图10的(c)是升降板位于离开位置的状态的托盘止挡件的立体图。
图11的(a)是与图10的(a)所示的状态对应的托盘止挡件等的剖视图，图11的(b)是与图10的(b)所示的状态对应的托盘止挡件等的剖视图，图11的(c)是与图10的(c)所示的状态对应的托盘止挡件等的剖视图。
图12的(a)是升降板位于上升位置的状态的搬送构件的立体图，图12的(b)是升降板位于下降位置的状态的搬送构件的立体图。
图13是图1所示的锭贮存器的立体图。
图14是图1所示的锭交接单元的立体图。
图15是将图13所示的锭贮存器和图14所示的锭交接单元组合的状态的立体图。
图16是示出联结器部的变形例的立体图。
图17的(a)是示出利用图1所示的品质检查单元对锭的品质进行检查的状态的立体图，图17的(b)是示出利用图1所示的品质检查单元对锭的品质进行检查的状态的侧视图，图17的(c)是利用图17的(a)所示的拍摄单元进行拍摄而得的锭上表面的图像的示意图。
图18的(a)是示出利用图1所示的品质检查单元对晶片的品质进行检查的状态的立体图，图18的(b)是示出利用图1所示的品质检查单元对晶片的品质进行检查的状态的侧视图，图18的(c)是利用图18的(a)所示的拍摄单元进行拍摄而得的晶片上表面的图像的示意图。
图19的(a)是锭的主视图，图19的(b)是锭的俯视图，图19的(c)是锭的立体图。
图20是示出将锭搬送至激光照射单元的第二保持工作台的状态的立体图。
图21的(a)是示出实施剥离层形成工序的状态的立体图，图21的(b)是示出实施剥离层形成工序的状态的主视图。
图22的(a)是形成有剥离层的锭的俯视图，图22的(b)是图22的(a)中的B-B线剖视图。
图23的(a)是示出液槽体位于晶片剥离单元的第三保持工作台的上方的状态的立体图，图23的(b)是示出液槽体的下端与保持工作台的上表面接触的状态的立体图。
图24是示出通过晶片剥离单元从锭剥离晶片的状态的立体图。
标号说明
2：晶片制造装置；4：锭磨削单元；6：激光照射单元；8：晶片剥离单元；9：托盘；10：传送带单元；13：品质检查单元；14：第一保持工作台；16：磨削构件；60：第二保持工作台；62：激光照射构件；80：第三保持工作台；82：晶片剥离构件；117：锭支承部；118：晶片支承部；230：锭；250：剥离层；252：晶片。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明实施方式的晶片制造装置进行详细说明。
图1所示的晶片制造装置2至少具有：锭磨削单元4；激光照射单元6；晶片剥离单元8；托盘9，其具有对半导体锭(以下简称为锭)进行支承的锭支承部和对所剥离的晶片进行支承的晶片支承部；以及传送带单元10，其在锭磨削单元4、激光照射单元6以及晶片剥离单元8之间搬送托盘9所支承的锭，与传送带单元10相邻地配设有品质检查单元13。另外，本实施方式的晶片制造装置2还具有：锭贮存器11，其对托盘9所支承的锭进行收纳；以及锭交接单元12，其将收纳于锭贮存器11的托盘9所支承的锭交接至传送带单元10。
参照图2对锭磨削单元4进行说明。锭磨削单元4至少包含：圆形状的第一保持工作台14，其对锭进行保持；以及磨削构件16，其对第一保持工作台14所保持的锭的上表面进行磨削而进行平坦化。本实施方式中的锭磨削单元4具有长方体状的基台18以及旋转自如地搭载于基台18的上表面的圆形状的转台20。转台20通过内置于基台18的转台用电动机(未图示)而以通过转台20的径向中心沿Z轴方向延伸的轴线为旋转中心进行旋转。并且，本实施方式中的第一保持工作台14在转台20的上表面上旋转自如地搭载有一对，它们以转台20的径向中心(旋转中心)为对称点而呈点对称配置。第一保持工作台14通过转台20的旋转而交替地定位于通过磨削构件16实施磨削加工的磨削位置(在图2中里侧的位置)和用于对锭进行装卸的锭装卸位置(在图2中近前侧的位置)。
第一保持工作台14通过安装于转台20的下表面的第一保持工作台用电动机(未图示)以通过第一保持工作台14的径向中心沿Z轴方向延伸的轴线为旋转中心进行旋转。另外，在第一保持工作台14的上表面上配置有与吸引构件(未图示)连接的多孔质的吸附卡盘22，在第一保持工作台14中，利用吸引构件在吸附卡盘22的上表面上产生吸引力，由此对载置于吸附卡盘22的上表面的锭进行吸引保持。另外，Z轴方向是图2中箭头Z所示的上下方向。另外，图2中箭头X所示的X轴方向是与Z轴方向垂直的方向，图2中箭头Y所示的Y轴方向是与X轴方向和Z轴方向垂直的方向。X轴方向和Y轴方向所限定的平面实质上是水平的。
在本实施方式中，如图2所示，锭磨削单元4的磨削构件16具有搭载于基台18的上表面的门型的支承框架24。支承框架24具有：一对支柱26，它们在Y轴方向上隔开间隔而从基台18的上表面向上方延伸；以及梁28，其架设于支柱26的上端之间，沿Y轴方向延伸。主轴壳体30借助一对连结片32而在Z轴方向上移动自如地(升降自如)支承于一对支柱26。在梁28的上表面上搭载有用于使主轴壳体30在Z轴方向上移动(升降)的一对升降用电动机34。升降用电动机34与在支柱26的内部沿Z轴方向延伸的滚珠丝杠(未图示)的一个端部连结，滚珠丝杠的螺母部(未图示)固定于连结片32。并且，升降用电动机34的旋转运动通过滚珠丝杠转换成直线运动并传递至连结片32，由此主轴壳体30进行升降。
主轴36(参照图3)以沿Z轴方向延伸的轴线为中心而旋转自如地支承于主轴壳体30，该主轴36通过内置于主轴壳体30的主轴用电动机(未图示)以沿Z轴方向延伸的轴线为中心进行旋转。在主轴36的下端固定有圆板状的磨轮安装座38，在磨轮安装座38的下表面利用螺栓40固定有环状的磨削磨轮42。在磨削磨轮42的下表面的外周缘部固定有沿周向隔开间隔而呈环状配置的多个磨削磨具44。如图3所示，在将第一保持工作台14定位于磨削位置时，按照磨削磨具44通过第一保持工作台14的旋转中心的方式使磨削磨轮42的旋转中心相对于第一保持工作台14的旋转中心位移。因此，在磨削构件16中，一边使第一保持工作台14和磨削磨轮42相互旋转一边使第一保持工作台14所保持的锭的上表面与磨削磨具44接触，由此能够利用磨削磨具44对锭的整个上表面进行磨削而进行平坦化。另外，在本实施方式的晶片制造装置2中，设置有一个锭磨削单元4，但也可以并列地配置有具有粗磨削用的磨削磨具的锭磨削单元和具有精磨削用的磨削磨具的锭磨削单元。
参照图1和图4，对激光照射单元6进行说明。如图1所示，与锭磨削单元4相邻地配置的激光照射单元6至少包含：圆形状的第二保持工作台60，其对锭进行保持；以及激光照射构件62，其将对于锭具有透过性的波长的激光光线的聚光点定位于距离第二保持工作台60所保持的锭的上表面相当于要制造的晶片的厚度的深度而对锭照射激光光线，形成剥离层。
在本实施方式中，如图4所示，激光照射单元6具有长方体状的基台64，在该基台64的上表面上形成有向下方没入的沿X轴方向延伸的搭载凹部64a。并且，本实施方式中的第二保持工作台60在X轴方向上移动自如且以沿Z轴方向延伸的轴线为中心而旋转自如地搭载于基台64的搭载凹部64a。另外，在基台64上安装有：X轴进给构件(未图示)，其使第二保持工作台60沿着搭载凹部64a在X轴方向上移动；以及第二保持工作台用电动机(未图示)，其使第二保持工作台60以通过第二保持工作台60的径向中心沿Z轴方向延伸的轴线为旋转中心进行旋转。X轴进给构件例如可以构成为具有：滚珠丝杠，其与第二保持工作台60连结，沿X轴方向延伸；以及电动机，其使该滚珠丝杠旋转。第二保持工作台用电动机与第二保持工作台60一起利用X轴进给构件在X轴方向上移动，因此在第二保持工作台60利用X轴进给构件在X轴方向上移动的情况下，第二保持工作台用电动机也使第二保持工作台60旋转。另外，在第二保持工作台60的上表面上配置有与吸引构件(未图示)连接的多孔质的吸附卡盘66，在第二保持工作台60中，利用吸引构件在吸附卡盘66的上表面上产生吸引力，由此对载置于吸附卡盘66的上表面的锭进行吸引保持。
如图4所示，激光照射单元6的激光照射构件62包含：门型的支承框架68，其搭载于基台64的上表面上；壳体70，其支承于支承框架68的内侧；Y轴可动部件(未图示)，其在Y轴方向上移动自如地安装于壳体70的下端侧；以及Y轴进给构件(未图示)，其使Y轴可动部件在Y轴方向上移动。Y轴进给构件例如可以构成为具有：滚珠丝杠，其与Y轴可动部件连结，沿Y轴方向延伸；以及电动机，其使该滚珠丝杠旋转。
参照图4和图5进行说明，激光照射构件62还包含：激光振荡器72(参照图5)，其内置于壳体70中；聚光器74(参照图4和图5)，其升降自如地安装于Y轴可动部件的下端侧；对准构件76(参照图4)，其与聚光器74在Y轴方向上隔开间隔而安装于Y轴可动部件的下端侧；以及聚光点位置调整构件(未图示)，其使聚光器74升降而调整利用聚光器74会聚的脉冲激光光线LB的聚光点的Z轴方向位置。激光振荡器72振荡出对于锭具有透过性的波长的脉冲激光，射出脉冲激光光线LB。聚光器74具有对激光振荡器72所射出的脉冲激光光线LB进行会聚的聚光透镜(未图示)。对准构件76对第二保持工作台60所保持的锭进行拍摄而检测要进行激光加工的区域。聚光点位置调整构件例如可以构成为具有：滚珠丝杠，其与聚光器74连结，沿Z轴方向延伸；以及电动机，其使该滚珠丝杠旋转。
如图5所示，在壳体70中内置有：第一反射镜78，其与激光振荡器72在X轴方向上隔开间隔而配置，使光路为X轴方向的激光振荡器72射出的脉冲激光光线LB反射而将光路转换成Y轴方向；以及第二反射镜(未图示)，其与第一反射镜78在Y轴方向上隔开间隔而配置于聚光器74的上方，将第一反射镜78所反射的脉冲激光光线LB的光路从Y轴方向转换成Z轴方向，将脉冲激光光线LB引导至聚光器74。
第二反射镜安装于Y轴可动部件，当利用Y轴进给构件使Y轴可动部件移动时，聚光器74和对准构件76一起在Y轴方向上移动。并且，光路设定为X轴方向的从激光振荡器72射出的脉冲激光光线LB利用第一反射镜78将光路从X轴方向转换成Y轴方向而引导至第二反射镜，接着利用第二反射镜将光路从Y轴方向转换成Z轴方向而引导至聚光器74，然后利用聚光器74的聚光透镜进行会聚而照射至第二保持工作台60所保持的锭。另外，在利用Y轴进给构件使Y轴可动部件移动而使聚光器74在Y轴方向上移动的情况下和利用聚光点位置调整构件使聚光器74升降的情况下，与X轴方向平行地从激光振荡器72射出的脉冲激光光线LB均利用第一反射镜78将光路从X轴方向转换成Y轴方向而引导至第二反射镜，引导至第二反射镜的脉冲激光光线LB利用第二反射镜将光路从Y轴方向转换成Z轴方向而引导至聚光器74。
并且，在激光照射构件62中，利用对准构件76对第二保持工作台60所保持的锭进行拍摄而检测要进行激光加工的区域，利用聚光点位置调整构件使聚光器74升降，将对于锭具有透过性的波长的脉冲激光光线LB的聚光点定位于距离第二保持工作台60所保持的锭的上表面相当于要制造的晶片的厚度的深度，然后一边利用Y轴进给构件使聚光器74在Y轴方向上适当地移动一边对第二保持工作台60所保持的锭照射脉冲激光光线LB，由此能够在锭的内部形成强度降低的剥离层。另外，在对第二保持工作台60所保持的锭照射脉冲激光光线LB时，可以利用X轴进给构件使第二保持工作台60在X轴方向上移动。
参照图1和图6对晶片剥离单元8进行说明。如图1所示，与激光照射单元6相邻地配置的晶片剥离单元8至少包含：圆形状的第三保持工作台80，其对锭进行保持；以及晶片剥离构件82，其对第三保持工作台80所保持的锭的上表面进行保持，从剥离层剥离晶片。
在本实施方式中，如图6所示，晶片剥离单元8具有长方体状的基台84，在该基台84的上表面上形成有向下方没入的沿X轴方向延伸的搭载凹部84a。并且，本实施方式中的第三保持工作台80在X轴方向上移动自如地搭载于基台84的搭载凹部84a。另外，在基台84上安装有使第三保持工作台80沿着搭载凹部84a在X轴方向上移动的X轴进给构件(未图示)。X轴进给构件例如可以构成为具有：滚珠丝杠，其与第三保持工作台80连结，沿X轴方向延伸；以及电动机，其使该滚珠丝杠旋转。另外，在第三保持工作台80的上表面上配置有与吸引构件(未图示)连接的多孔质的吸附卡盘86，在第三保持工作台80中，利用吸引构件在吸附卡盘86的上表面上产生吸引力，由此对载置于吸附卡盘86的上表面的锭进行吸引保持。
如图6所示，晶片剥离单元8的晶片剥离构件82包含：门型的支承框架88，其搭载于基台84的上表面上；壳体90，其支承于支承框架88的内侧；臂92，其从升降自如地支承于壳体90的基端部沿X轴方向延伸；以及臂移动构件(未图示)，其使臂92升降。臂移动构件例如可以构成为具有：滚珠丝杠，其与臂92的基端部连结，沿Z轴方向延伸；以及电动机，其使该滚珠丝杠旋转。
参照图6和图7继续对晶片剥离构件82进行说明。如图6和图7所示，在臂92的前端部固定有收纳液体的液槽体94，该液槽体94在从锭剥离晶片时与第三保持工作台80协作。液槽体94具有圆形状的顶壁96和从顶壁96的周缘垂下的圆筒状的裙壁98，液槽体94的下端侧开放。裙壁98的外径形成为第三保持工作台80的直径以下，当臂92下降时，裙壁98的下端与第三保持工作台80的上表面接触。在顶壁96上附设有将液槽体94的外部和内部连通的圆筒状的液体提供部100，液体提供部100与液体提供构件(未图示)连接。如图7所示，在裙壁98的下端附设有环状的衬垫102。并且，当通过臂移动构件使臂92下降而使裙壁98的下端紧贴于第三保持工作台80的上表面时，利用第三保持工作台80的上表面和液槽体94的内表面限制液体收纳空间104。通过衬垫102而防止从液体提供构件通过液体提供部100而提供至液体收纳空间104的液体106从液体收纳空间104泄漏。
如图7所示，在液槽体94的顶壁96安装有气缸108，气缸108的缸筒108a从顶壁96的上表面向上方延伸。气缸108的活塞杆108b的下端部通过顶壁96的贯通开口96a而向顶壁96的下方突出。在活塞杆108b的下端部固定有能够由压电陶瓷等形成的超声波振动生成部件110，在超声波振动生成部件110的下表面上固定有吸附片112。在下表面上形成有多个吸引孔(未图示)的吸附片112与吸引构件(未图示)连接，利用吸引构件在吸附片112的下表面产生吸引力，由此吸附片112对锭进行吸引保持。
并且，在晶片剥离构件82中，通过臂移动构件使臂92下降而使裙壁98的下端与对形成有剥离层的锭进行保持的第三保持工作台80的上表面紧贴，并且使气缸108的活塞杆108b下降而使吸附片112吸附在锭的上表面上，然后在液体收纳空间104中收纳液体106，然后使超声波振动生成部件110进行动作而对锭赋予超声波振动，由此能够进一步降低剥离层的强度。另外，在晶片剥离构件82中，在利用吸附片112对锭的上表面进行吸附的状态下，通过气缸108使吸附片112上升，由此能够以强度进一步降低的剥离层作为起点而从锭剥离晶片。
参照图8对托盘9进行说明。本实施方式的托盘9由壳体构成，该壳体具有：矩形状的上壁113；配置于上壁113的下方的矩形状的下壁114；将上壁113和下壁114连结的矩形状的一对侧壁115；以及贯通一对侧壁115间的空洞116，在上壁113的上表面具有对锭进行支承的锭支承部117，在下壁114的上表面具有对所剥离的晶片进行支承的晶片支承部118。
本实施方式的锭支承部117具有与两个以上的大小的锭对应的凹部119。凹部119具有：从上壁113的上表面向下方没入的环状的大直径凹部119a；以及直径比大直径凹部119a小并且比大直径凹部119a进一步向下方没入的圆形的小直径凹部119b。大直径凹部119a和小直径凹部119b形成为同心状。并且，在托盘9中，利用大直径凹部119a来支承比较大直径(例如直径6英寸)的锭，利用小直径凹部119b来支承比较小直径(例如直径5英寸)的锭。
虽省略了详细的图示，但晶片支承部118具有与两个以上的大小的晶片对应的凹部120。晶片支承部118的凹部120的结构可以与锭支承部117的凹部119的结构同样地构成为具有：从下壁114的上表面向下方没入的环状的大直径凹部；以及直径比该大直径凹部小并且比大直径凹部进一步向下方没入的圆形的小直径凹部。晶片支承部118的大直径凹部和小直径凹部能够形成为同心状。并且，在托盘9中，利用晶片支承部118的大直径凹部来支承比较大直径(例如直径6英寸)的晶片，利用晶片支承部118的小直径凹部来支承比较小直径(例如直径5英寸)的晶片。另外，也可以与本实施方式相反，托盘9构成为在上壁113的上表面具有晶片支承部，在下壁114的上表面具有锭支承部。
参照图9对传送带单元10进行说明。沿着锭磨削单元4、激光照射单元6以及晶片剥离单元8配置的传送带单元10至少包含：在图9中箭头Y1所示的Y1方向上搬送托盘9的往路传送带121；在图9中箭头Y2所示的Y2方向(Y1的相反方向)上搬送托盘9的返路传送带122；以及从往路传送带121的终点向返路传送带122的始点搬送托盘9的搬送构件123。
往路传送带121具有：一对支承壁125，它们在X轴方向上隔开间隔而沿Y轴方向延伸；多个辊126，其在Y轴方向上隔开间隔而旋转自如地安装于各支承壁125的内表面；一对环状带127，它们卷绕于辊126；以及电动机128，其使辊126旋转。在本实施方式中，沿着Y轴方向配置有三个往路传送带121，但通过适当变更往路传送带121的数量或支承壁125的Y轴方向长度，能够变更托盘9的搬送路的长度。并且，在往路传送带121中，借助辊126而利用电动机128使环状带127旋转，由此在Y1方向上搬送搭载于环状带127的托盘9。
在本实施方式中，如图9所示，配置于往路传送带121的下方的返路传送带122的结构与往路传送带121的结构实质上相同即可，因此在返路传送带122的结构上标记与往路传送带121的结构相同的标号。并且，在返路传送带122中，在与往路传送带121相反的方向上，借助辊126而利用电动机128使环状带127旋转，由此在Y2方向上搬送搭载于环状带127的托盘9。另外，返路传送带122可以配置于往路传送带121的上方。另外，优选在晶片制造装置2运转时，往路传送带121和返路传送带122这双方始终运转。
如图9所示，在往路传送带121中的与锭磨削单元4面对的位置和与激光照射单元6面对的位置分别配置有使利用往路传送带121搬送的托盘9停止的托盘止挡件129。在本实施方式中，如图10所示，托盘止挡件129具有：通过适当的托架(未图示)进行固定的基板130；升降自如地支承于基板130的上表面的升降板131；使升降板131升降的气缸构件132；以及固定于升降板131的Y1方向下游侧端部的止挡片133。
如图10所示，在升降板131的上表面形成有与形成于托盘9的下壁114的下表面的一对被卡合凹部(未图示)卡合的一对卡合突起131a。如图10和图11所示，空气驱动或电驱动的气缸构件132将升降板131定位于：止挡片133的上端位于比利用往路传送带121进行搬送的托盘9的下端靠下方的通过位置(例如图10的(a)和图11的(a)所示的位置)；止挡片133与利用往路传送带121进行搬送的托盘9接触的停止位置(例如图10的(b)和图11的(b)所示的位置)；以及使托盘9从环状带127离开的离开位置(例如图10的(c)和图11的(c)所示的位置)。
并且，在托盘止挡件129中，通过将升降板131定位于通过位置，能够允许托盘9在托盘止挡件129的上方通过(参照图11的(a))，并且通过将升降板131定位于比通过位置靠上方的停止位置，能够使利用往路传送带121进行搬送的托盘9停止(参照图11的(b))。另外，在托盘止挡件129中，通过将升降板131定位于比停止位置靠上方的离开位置，可防止由于停止的托盘9的下表面与环状带127的上表面滑动而使施加至往路传送带121的电动机128的负荷增大(参照图11的(c))。另外，在停止位置或离开位置，当升降板131的卡合突起131a与托盘9的被卡合凹部卡合时，可防止升降板131中的托盘9的位置偏移。
参照图9和图12，对搬送构件123进行说明。与往路传送带121的终点和返路传送带122的始点相邻地配置的搬送构件123具有：沿Z轴方向延伸的支承壁134；升降自如地支承于支承壁134的升降板135；使升降板135升降的升降构件136；在Y轴方向上移动自如地支承于升降板135的上表面的Y轴可动板137；使Y轴可动板137在Y轴方向上移动的Y轴进给构件(未图示)；以及固定于Y轴可动板137的Y1方向下游侧端部的止挡片138。
升降构件136具有：滚珠丝杠139，其与升降板135连结，沿Z轴方向延伸；以及电动机140，其使滚珠丝杠139旋转，在图12的(a)所示的上升位置至图12的(b)所示的下降位置之间，沿着支承壁134的导轨134a使升降板135在Z轴方向上升降，并且在任意的位置停止。在Y轴可动板137的上表面形成有与托盘9的上述一对被卡合凹部卡合的一对卡合突起137a。Y轴进给构件例如由空气气缸或电动气缸构成，在图12的(a)和图12的(b)中双点划线所示的前进位置与图12的(a)和图12的(b)中实线所示的后退位置之间，沿着升降板135的导轨135a使Y轴可动板137在Y轴方向上移动。
并且，在搬送构件123中，将Y轴可动板137的上表面定位于比往路传送带121的环状带127的上表面略靠下方的位置，并且将Y轴可动板137定位于前进位置，由此能够使止挡片138与利用往路传送带121进行搬送的托盘9接触，能够在往路传送带121的终点(在本实施方式中也是与晶片剥离单元8面对的位置)使托盘9停止。另外，在使托盘9停止的状态下使升降板135上升，由此能够使托盘9的下表面从环状带127的上表面离开，能够将托盘9搭载于Y轴可动板137的上表面上。当将托盘9搭载于Y轴可动板137时，Y轴可动板137的卡合突起137a与托盘9的被卡合凹部卡合，可防止Y轴可动板137中的托盘9的位置偏移。另外，将搭载有托盘9的Y轴可动板137定位于后退位置，接着使升降板135下降直至Y轴可动板137的上表面位于比返路传送带122的环状带127的上表面略靠上方的位置为止，接着将Y轴可动板137定位于前进位置，并且使升降板135略下降，由此能够将托盘9从Y轴可动板137转移至返路传送带122的环状带127。这样，搬送构件123将托盘9从往路传送带121的终点搬送至返路传送带122的始点。
在本实施方式中，如图9所示，传送带单元10还具有：第一转移构件141，其在往路传送带121的始点侧的利用托盘止挡件129停止的托盘9与锭磨削单元4之间转移锭；第二转移构件142，其在往路传送带121的终点侧的利用托盘止挡件129停止的托盘9与激光照射单元6之间转移锭；以及第三转移构件143，其在利用搬送构件123停止的托盘9与晶片剥离单元8之间转移锭，并且将从锭剥离的晶片从晶片剥离单元8转移至托盘9。
第二转移构件142的结构和第三转移构件143的结构与第一转移构件141的结构相同即可，因此以下对第一转移构件141的结构进行说明，省略了对第二转移构件142的结构和第三转移构件143的结构的说明。第一转移构件141包含：多关节臂144；对多关节臂144进行驱动的驱动源(未图示)；以及安装于多关节臂144的前端的U形状的吸附片145。由空气驱动源或电动驱动源构成的驱动源对多关节臂144进行驱动，在X轴方向、Y轴方向和Z轴方向的各个方向上将吸附片145定位于任意的位置，并且使吸附片145上下翻转。在一个面上形成有多个吸引孔(未图示)的吸附片145与吸引构件(未图示)连接，在第一转移构件141中，利用吸引构件在吸附片145上产生吸引力，由此利用吸附片145对锭进行吸引保持。另外，在第一转移构件141中，利用驱动源驱动多关节臂144，由此在利用托盘止挡件129停止的托盘9与锭磨削单元4之间转移吸附片145所吸附的锭。另外，关于第一、第二转移构件141、142的吸附片145，可以不是U形状，例如可以是圆板状。
参照图13对锭贮存器11进行说明。本实施方式的锭贮存器11至少包含：载置台146，其供支承着锭的托盘9载置；第一环状带148，其配设于载置台146，将支承着锭的托盘9送出；驱动力传递部150，其与第一环状带148连结，传递驱动力；以及架子152，其上下配设多个载置台146。
如图13所示，在矩形状的载置台146的上表面上形成有沿Y轴方向延伸的长方形状开口154，并且在载置台146上旋转自如地安装有多个辊(未图示)。在载置台146的多个辊上卷绕有第一环状带148，第一环状带148的上表面从长方形状开口154露出。另外，在载置台146上旋转自如地安装有沿X轴方向延伸的圆筒形状的驱动力传递部150。驱动力传递部150的一个端部从载置台146的Y轴方向一端侧的侧面突出，驱动力传递部150的另一端部与卷绕有第一环状带148的辊连结。本实施方式的架子152包含：一对侧面板156，它们在X轴方向上隔开间隔而配置；以及四个搁板158，它们在侧面板156之间沿上下方向隔开间隔而配置，在各搁板158上配设有载置台146。并且，在锭贮存器11中，当驱动力传递部150旋转时，第一环状带148旋转，通过第一环状带148将载置于载置台146的上表面的托盘9沿Y轴方向送出。另外，载置台146的辊可以由圆筒部件构成而兼作驱动力传递部150。
参照图1和图14对锭交接单元12进行说明。如图1所示，锭交接单元12配置于传送带单元10与锭贮存器11之间。另外，如图14所示，本实施方式的锭交接单元12至少包含：接收台160，其从载置台146接收支承着锭的托盘9；第二环状带162，其配设于接收台160，将支承着锭的托盘9交接至传送带单元10；电动机164，其对第二环状带162进行驱动；联结器部166，其与第二环状带162连结，将驱动力传递至锭贮存器11的驱动力传递部150；以及升降机168，其将接收台160相对于上下配设有多个的载置台146进行定位。
如图14所示，在矩形状的接收台160的上表面上沿X轴方向隔开间隔而形成有沿Y轴方向延伸的一对长方形状开口170，并且在接收台160上旋转自如地安装有多个辊(未图示)。在接收台160的多个辊上卷绕有第二环状带162，第二环状带162的上表面从长方形状开口170露出。另外，在接收台160的Y轴方向一端侧旋转自如地安装有沿X轴方向延伸的圆筒形状的驱动力传递部172。驱动力传递部172的一个端部从接收台160的侧面突出，驱动力传递部172的另一端部与卷绕有第二环状带162的辊连结。电动机164安装于接收台160的Y轴方向另一端侧的侧面上，电动机164的旋转轴(未图示)与卷绕有第二环状带162的辊连结。另外，接收台160的辊可以由圆筒部件构成而兼作驱动力传递部172。
参照图14继续进行说明，联结器部166具有：气缸174，其具有固定于接收台160的缸筒174a和在X轴方向上进退自如地安装于缸筒174a中的活塞杆174b；托架片176，其固定于气缸174的活塞杆174b的前端；一对锥形销178，它们在Y轴方向上隔开间隔而旋转自如地安装于托架片176；以及环状的传递带180，其卷绕于一对锥形销178。另外，升降机168具有：基板182；支承板184，其从基板182的X轴方向一端部沿Z轴方向延伸；升降板186，其升降自如地支承于支承板184；以及升降构件188，其使升降板186升降。在升降板186的上表面上配设有接收台160。升降构件188具有：滚珠丝杠(未图示)，其与升降板186连结，沿Z轴方向延伸；以及电动机190，其使该滚珠丝杠旋转，升降构件188使升降板186沿着支承板184的导轨184a在Z轴方向上升降，并且在任意的位置停止。
参照图15进行说明，在锭交接单元12中，使升降机168的升降板186升降，在锭贮存器11的任意的载置台146的上表面与接收台160的上表面一致的位置使升降板186停止，然后使联结器部166的气缸174的活塞杆174b如图15所示从伸长位置移动至退缩位置。这样，联结器部166的一对锥形销178中的一方插入至锭贮存器11的驱动力传递部150而以能够旋转传递的方式连结，并且一对锥形销178中的另一方插入至锭交接单元12的驱动力传递部172而以能够旋转传递的方式连结。在该状态下，当使电动机164旋转时，第二环状带162进行旋转，并且锭交接单元12的驱动力传递部172、一对锥形销178、传递带180以及锭贮存器11的驱动力传递部150进行旋转，由此锭贮存器11的第一环状带148进行旋转。由此，载置于锭贮存器11的载置台146的上表面的托盘9通过第一环状带148向Y轴方向送出，交接至锭交接单元12的接收台160。
另外，锭交接单元12在利用接收台160接收托盘9之后，使电动机164的旋转停止且使联结器部166的气缸174的活塞杆174b从退缩位置移动至伸长位置，由此解除一对锥形销178中的一方与锭贮存器11的驱动力传递部150的连结，并且解除一对锥形销178中的另一方与锭交接单元12的驱动力传递部172的连结。并且，锭交接单元12利用升降机168使升降板186适当地升降，由此使载置有托盘9的接收台160的上表面与传送带单元10的往路传送带121的环状带127的上表面一致，然后使电动机164旋转。由此，第二环状带162进行旋转，将载置于接收台160的上表面的托盘9交接至传送带单元10的往路传送带121。这样，锭交接单元12将收纳于锭贮存器11的托盘9所支承的锭交接至传送带单元10。
另外，关于锭贮存器11的驱动力传递部150、锭交接单元12的驱动力传递部172和联结器部166，不限于上述实施方式，例如也可以是图16所示的其他实施方式。在图16所示的其他实施方式中，代替上述联结器部166的一对锥形销178而将与接收台160的辊连结的旋转轴192和驱动磁铁部件194旋转自如地安装于托架片176。另外，在载置台146的辊上安装有作为驱动力传递部的从动磁铁部件196。
并且，在图16所示的其他实施方式中，在使升降板186移动至锭贮存器11的任意的载置台146的上表面与接收台160的上表面一致的位置之后，借助由驱动磁铁部件194和从动磁铁部件196构成的磁铁耦合器而向载置台146的第一环状带148传递电动机164的旋转。另外，上述磁铁耦合器可以是非接触(可以在驱动磁铁部件194与从动磁铁部件196之间设置间隙)，因此在图16所示的其他实施方式中，不需要用于使托架片176在X轴方向上移动的气缸174。
参照图1和图9进行说明，本实施方式的晶片制造装置2还具有：盒贮存器200，其收纳有多个对所剥离的晶片进行收纳的盒198；以及收纳构件202，其将托盘9的晶片支承部118所支承的晶片收纳于盒贮存器200所收纳的盒198中。
如图1所示，盒贮存器200具有在X轴方向上4列且在Z轴方向上4层的共计16个盒收纳部204。在各盒收纳部204中收纳有对在晶片剥离单元8中从锭剥离的晶片进行收纳的盒198。盒198能够在上下方向上隔开间隔而收纳多张(例如25张)晶片。另外，在盒贮存器200中，各盒收纳部204在Y轴方向上贯通，在图1中能够从Y轴方向近前侧将盒198收纳于各盒收纳部204，并且在图1中能够从Y轴方向里侧将晶片收纳于盒收纳部204内的盒198中。
如图9所示，收纳构件202与锭交接单元12和盒贮存器200相邻地配置。收纳构件202具有：支承壁206；X轴可动部件208，其以在X轴方向上移动自如的方式支承于支承壁206；X轴进给构件210，其使X轴可动部件208在X轴方向上移动；升降块212，其升降自如地支承于X轴可动部件208；升降构件214，其使升降块212升降；多关节臂216，其支承于升降块212；保持片218，其上下翻转自如地安装于多关节臂216的前端；以及驱动源(未图示)，其使多关节臂216驱动。
参照图9继续进行说明，支承于支承壁206的X轴进给构件210具有：滚珠丝杠220，其沿X轴方向延伸，螺母部220a固定于X轴可动部件208；以及电动机222，其使滚珠丝杠220旋转，X轴进给构件210使X轴可动部件208沿着支承壁206的导轨206a在X轴方向上移动。支承于X轴可动部件208的升降构件214具有：滚珠丝杠224，其与升降块212连结，沿Z轴方向延伸；以及电动机226，其使滚珠丝杠224旋转，升降构件214使升降块212沿着X轴可动部件208的导轨208a升降。由空气驱动源或电动驱动源构成的驱动源对多关节臂216进行驱动，在X轴方向、Y轴方向和Z轴方向的各个方向上将保持片218定位于任意的位置，并且使保持片218上下翻转。在一个面上形成有多个吸引孔(未图示)的保持片218与吸引构件(未图示)连接。
并且，在收纳构件202中，使保持片218的吸引孔朝向下方，利用吸引构件在保持片218产生吸引力，由此能够利用保持片218对托盘9的晶片支承部118所支承的晶片进行吸引保持，并且能够将保持片218所保持的晶片收纳于盒贮存器200所收纳的盒198中。
参照图1、图17和图18对品质检查单元13进行说明。如图1所示，本实施方式的品质检查单元13包含：锭品质检查单元300，其对锭的品质进行检查；以及晶片品质检查单元302，其对从锭剥离的晶片的品质进行检查。
如图1所示，锭品质检查单元300在往路传送带121的上方配置于与锭磨削单元4面对的位置上所配置的托盘止挡件129和与激光照射单元6面对的位置上所配置的托盘止挡件129之间。参照图17进行说明，锭品质检查单元300包含：照明器304；拍摄单元308，其接受照明器304的光306a(参照图17的(b))在锭的上表面上发生了反射的反射光306b(参照图17的(b))；以及锭缺陷检测单元310，其对拍摄单元308所拍摄的图像进行处理而检测缺陷。
照明器304和拍摄单元308在往路传送带121的搬送方向(Y1方向)上隔开间隔而配置，通过适当的托架(未图示)进行支承。照明器304的光306a可以是可见光。作为拍摄单元308，可以使用呈线状配置有大量拍摄元件的线传感器。
参照图17的(b)进行说明，优选照明器304的光306a和相对于锭的上表面的法线312所成的角度θ1(入射角θ1)为发生全反射的角度。不过，入射角θ1只要是照明器304的光306a的一部分在锭的上表面上反射而能够利用拍摄单元308拍摄锭的上表面的缺陷的程度的角度即可。
本实施方式的锭缺陷检测单元310作为控制晶片制造装置2的动作的控制单元314(计算机)的一部分而构成。控制单元314与拍摄单元308电连接，将拍摄单元308所拍摄的图像的数据输入至控制单元314的锭缺陷检测单元310。并且，在锭缺陷检测单元310中，对拍摄单元308所拍摄的图像进行处理，对成为激光照射单元6的激光光线LB的入射的障碍的锭上表面的缺陷进行检测。作为锭上表面的缺陷，例如可以举出由于从锭剥离了晶片而形成于锭的上表面的线状痕316(参照图17的(c))。
另外，在本实施方式的晶片制造装置2中，设置有一个锭品质检查单元300，但也可以设置有对通过粗磨削用的锭磨削单元进行了粗磨削的锭的品质进行检查的第一锭品质检查单元以及对通过精磨削用的锭磨削单元进行了精磨削的锭的品质进行检查的第二锭品质检查单元。第一、第二锭品质检查单元的结构可以与上述的锭品质检查单元300的结构相同。
如图1所示，晶片品质检查单元302与往路传送带121的Y1方向下游侧端部和晶片剥离单元8相邻地配置。参照图18进行说明，晶片品质检查单元302包含：照明器318；拍摄单元322，其接受照明器318的光320a(参照图18的(b))在晶片的上表面上发生了反射的反射光320b(参照图18的(b))；晶片缺陷检测单元324，其对拍摄单元322所拍摄的图像进行处理而检测缺陷；以及晶片用传送带326，其在利用拍摄单元322对晶片进行拍摄时使晶片移动。
照明器318和拍摄单元322在晶片用传送带326的搬送方向(在本实施方式中为Y轴方向)上隔开间隔而配置，通过适当的托架(未图示)进行支承。照明器318的光320a可以是可见光。作为拍摄单元322，可以使用呈线状配置有大量拍摄元件的线传感器。照明器318的光320a和相对于晶片的上表面的法线328所成的角度θ2(入射角θ2)设定成实质上发生全反射的角度。在晶片用传送带326中，能够将搬送方向切换成Y1方向和Y2方向。
本实施方式的晶片缺陷检测单元324与锭缺陷检测单元310同样地作为控制单元314的一部分而构成，将拍摄单元322所拍摄的图像的数据输入至晶片缺陷检测单元324。并且，在晶片缺陷检测单元324中，对拍摄单元322所拍摄的图像进行处理，对图18的(c)所示的裂纹330等的晶片上表面的缺陷进行检测。
在图19的(a)至图19的(c)中示出能够通过晶片制造装置2实施加工的锭230。图示的锭230由六方晶单晶SiC整体形成为圆柱形状，该锭230具有：圆形状的第一面232；第一面232的相反侧的圆形状的第二面234；位于第一面232和第二面234之间的周面236；从第一面232至第二面234的c轴(<0001>方向)；以及与c轴垂直的c面({0001}面)。
在图示的锭230中，c轴相对于第一面232的垂线238倾斜，由c面和第一面232形成有偏离角α(例如α＝1度、3度、6度)。将形成偏离角α的方向在图19的(a)至图19的(c)中用箭头A示出。另外，在锭230的周面236上形成有示出晶体取向的矩形状的第一定向平面240和第二定向平面242。第一定向平面240与形成偏离角α的方向A平行，第二定向平面242与形成偏离角α的方向A垂直。如图19的(b)所示，从上方观察，第二定向平面242的长度L2比第一定向平面240的长度L1短(L2<L1)。
另外，能够通过晶片制造装置2实施加工的锭不限于上述锭230，例如也可以是c轴相对于第一面的垂线不倾斜、c面和第一面的偏离角为0度(即第一面的垂线和c轴一致)的单晶SiC锭，或者可以是由Si(硅)或GaN(氮化硅)等单晶SiC以外的原材料形成的锭。
在通过上述那样的晶片制造装置2从锭230制造晶片时，首先实施将锭230收纳于锭贮存器11的锭收纳工序。在本实施方式的锭收纳工序中，首先准备四个锭230，如图1所示，将四个锭230支承于四个托盘9的锭支承部117。接着，将支承着锭230的各托盘9载置于锭贮存器11的各载置台146而进行收纳。
在实施了锭收纳工序之后，利用锭交接单元12和传送带单元10实施将锭230从锭贮存器11搬送至激光照射单元6的第一搬送工序。锭230通常按照不妨碍后述的剥离层形成工序中的激光光线的入射的程度将端面(第一面232和第二面234)平坦化，因此在本实施方式中，对在第一搬送工序中将锭230从锭贮存器11搬送至激光照射单元6的例子进行说明，但在锭230的端面未按照不妨碍剥离层形成工序中的激光光线的入射的程度进行平坦化的情况下，可以在第一搬送工序中将锭230从锭贮存器11搬送至锭磨削单元4。
在第一搬送工序中，首先使锭交接单元12的升降机168的升降板186升降，将升降板186定位于锭贮存器11的任意的位置(例如最上层)的载置台146的上表面与接收台160的上表面一致的位置。接着，使联结器部166的气缸174进行动作，将联结器部166的一对锥形销178中的一方插入至锭贮存器11的驱动力传递部150，并且将一对锥形销178中的另一方插入至锭交接单元12的驱动力传递部172。接着，使锭交接单元12的电动机164旋转，使第一环状带148与第二环状带162一起旋转。由此，通过第一环状带148将载置于载置台146的托盘9向Y轴方向送出，交接至锭交接单元12的接收台160。
在将托盘9交接至接收台160之后，使电动机164的旋转停止。另外，使气缸174的活塞杆174b从退缩位置移动至伸长位置，由此解除一对锥形销178中的一方与锭贮存器11的驱动力传递部150的连结，并且解除一对锥形销178中的另一方与锭交接单元12的驱动力传递部172的连结。接着，使升降机168的升降板186移动，由此使载置着托盘9的接收台160的上表面与传送带单元10的往路传送带121的环状带127的上表面一致。接着，使电动机164旋转，由此使第二环状带162旋转，将载置于接收台160的上表面的托盘9交接至往路传送带121。
在将托盘9交接至往路传送带121之后，利用往路传送带121将托盘9搬送至与激光照射单元6面对的位置。此时，将配置在与锭磨削单元4面对的位置上的托盘止挡件129的升降板131定位于通过位置，并且将配置在与激光照射单元6面对的位置上的托盘止挡件129的升降板131定位于停止位置。由此，能够使利用往路传送带121向Y1方向搬送的托盘9在配置在与锭磨削单元4面对的位置的托盘止挡件129的上方通过，并且利用与激光照射单元6面对的位置的托盘止挡件129停止。
接着，使停止的托盘9的下表面从环状带127的上表面离开，因此使托盘止挡件129的升降板131上升至离开位置。接着，使第二转移构件142的多关节臂144驱动，使吸附片145紧贴于锭230的上表面(在本实施方式中为第一面232)。接着，使与吸附片145连接的吸引构件进行动作而在吸附片145上产生吸引力，利用吸附片145对锭230进行吸引保持。接着，利用多关节臂144使吸附片145移动，如图18所示，使吸附片145所吸引保持的锭230的下表面(在本实施方式中为第二面234)与激光照射单元6的第二保持工作台60的上表面接触。此时，第二保持工作台60定位于用于装卸锭的锭装卸位置(图4所示的位置)。
另外，参照图20可理解，在本实施方式的圆形状的吸附卡盘66的周缘形成有与锭230的第一定向平面240对应的第一直线部66a和与第二定向平面242对应的第二直线部66b，从而能够通过吸附卡盘66以规定的吸引力吸引保持形成有第一定向平面240和第二定向平面242的锭230。并且，使与吸附片145连接的吸引构件停止，解除吸附片145的吸引力，将锭230载置于第二保持工作台60的上表面。这样，实施将锭230从锭贮存器11搬送至激光照射单元6的第一搬送工序。另外，虽省略图示，但在锭磨削单元4的第一保持工作台14的吸附卡盘22和晶片剥离单元8的第三保持工作台80的吸附卡盘86上也形成有与第一定向平面240对应的第一直线部和与第二定向平面242对应的第二直线部。
在实施了第一搬送工序之后，利用激光照射单元6实施剥离层形成工序：利用第二保持工作台60对锭230进行保持，并且将对于锭230具有透过性的波长的激光光线的聚光点定位于距离第二保持工作台60所保持的锭230的上表面相当于要制造的晶片的厚度的深度，对锭230照射激光光线而形成剥离层。
在剥离层形成工序中，首先在第二保持工作台60的上表面上产生吸引力，利用第二保持工作台60对锭230进行吸引保持。接着，利用X轴进给构件使第二保持工作台60在X轴方向上移动，并且利用Y轴进给构件使Y轴可动部件在Y轴方向上移动，将锭230定位于对准构件76的下方。接着，从锭230的上方，利用对准构件76对锭230进行拍摄。接着，根据对准构件76所拍摄的锭230的图像，利用第二保持工作台用电动机和X轴进给构件使第二保持工作台60旋转和移动，并且利用Y轴进给构件使Y轴可动部件移动，由此将锭230的朝向调整成规定的朝向，并且调整锭230和聚光器74在XY平面上的位置。在将锭230的朝向调整成规定的朝向时，如图21的(a)所示，使第二定向平面242与X轴方向一致，由此使与形成偏离角α的方向A垂直的方向与X轴方向一致，并且使形成偏离角α的方向A与Y轴方向一致。
接着，利用聚光点位置调整构件使聚光器74升降，如图21的(b)所示，从锭230的第一面232将聚光点FP定位于相当于要制造的晶片的厚度的深度。接着，一边利用X轴进给构件使第二保持工作台60在与垂直于形成偏离角α的方向A的方向一致的X轴方向上移动，一边从聚光器74对锭230照射对于锭230具有透过性的波长的脉冲激光光线LB。于是，如图22的(a)和图22的(b)所示，通过脉冲激光光线LB的照射，SiC分离成Si(硅)和C(碳)，接着照射的脉冲激光光线LB被之前形成的C吸收而使SiC连续地分离成Si和C，并且生成从SiC分离成Si和C的部分246沿着c面各向同性地延伸的裂纹248。
接着，利用Y轴进给构件使Y轴可动部件移动，由此沿与形成偏离角α的方向A一致的Y轴方向在不超过裂纹248的宽度的范围内按照规定的转位量Li将聚光点FP相对于锭230相对地进行转位进给。并且，交替地重复脉冲激光光线LB的照射和转位进给，由此在形成偏离角α的方向A上隔开规定的转位量Li的间隔而形成多个在与形成偏离角α的方向A垂直的方向上连续地延伸的分离部分246，并且依次生成从分离部分246沿着c面各向同性地延伸的裂纹248，在形成偏离角α的方向A上相邻的裂纹248和裂纹248在上下方向上观察时重叠。由此，能够在距离锭230的上表面相当于要制造的晶片的厚度的深度形成由分离部分246和裂纹248构成的用于从锭230剥离晶片的强度降低的剥离层250。在形成了剥离层250之后，将第二保持工作台60定位于锭装卸位置，并且解除第二保持工作台60的吸引力。另外，剥离层形成工序例如可以按照以下的加工条件实施。
Figure BDA0003389466460000211
Figure BDA0003389466460000221
在实施了剥离层形成工序之后，利用传送带单元10实施将形成有剥离层250的锭230从激光照射单元6搬送至晶片剥离单元8的第二搬送工序。在第二搬送工序中，首先使第二转移构件142的多关节臂144驱动，使吸附片145紧贴于第二保持工作台60上的锭230的第一面232，利用吸附片145对锭230进行吸引保持。接着，利用多关节臂144使吸附片145移动，使吸附片145所吸引保持的锭230的第二面234与托盘9的锭支承部117接触。接着，解除吸附片145的吸引力，将锭230支承于托盘9的锭支承部117。接着，使托盘止挡件129的升降板131从离开位置下降至通过位置，由此将托盘9载置于往路传送带121的环状带127。
在将托盘9载置于往路传送带121之后，利用往路传送带121将托盘9搬送至与晶片剥离单元8面对的位置(在本实施方式中为往路传送带121的终点)。此时，将升降板135定位于搬送构件123的Y轴可动板137的上表面比往路传送带121的环状带127的上表面低且止挡片138与利用往路传送带121搬送的托盘9接触的高度，并且将Y轴可动板137定位于前进位置。由此，能够使止挡片138与利用往路传送带121向Y1方向搬送的托盘9接触，从而在与晶片剥离单元8面对的位置使托盘9停止。
接着，使搬送构件123的升降板135上升，将停止的托盘9搭载于Y轴可动板137的上表面，并且使托盘9的下表面从环状带127的上表面离开。接着，使第三转移构件143的多关节臂144驱动，使吸附片145紧贴于锭230的第一面232，利用吸附片145对锭230进行吸引保持。接着，利用多关节臂144使吸附片145移动，使吸附片145所吸引保持的锭230的第二面234与晶片剥离单元8的第三保持工作台80的上表面接触。此时，第三保持工作台80定位于锭装卸位置(图6所示的位置)。并且，解除吸附片145的吸引力，将锭230载置于第三保持工作台80的上表面。这样，实施将锭230从激光照射单元6搬送至晶片剥离单元8的第二搬送工序。
在实施了第二搬送工序之后，利用晶片剥离单元8实施晶片剥离工序：利用第三保持工作台80对形成有剥离层250的锭230进行保持，并且对第三保持工作台80所保持的锭230的上表面进行保持而从剥离层250剥离晶片。
在晶片剥离工序中，首先利用第三保持工作台80对锭230进行吸引保持。接着，如图23的(a)所示，将第三保持工作台80定位于液槽体94的下方的晶片剥离位置。接着，利用臂移动构件使臂92下降，如图23的(b)所示，使液槽体94的裙壁98的下端紧贴于第三保持工作台80的上表面。
接着，如图7所示，使气缸108的活塞杆108b移动，使吸附片112的下表面紧贴于锭230的第一面232。接着，在吸附片112的下表面产生吸引力，从第一面232侧利用吸附片112对锭230进行吸引保持。接着，使与液体提供部100连接的液体提供构件进行动作，从液体提供部100向液体收纳空间104提供液体106(例如水)直至浸渍超声波振动生成部件110为止。接着，使超声波振动生成部件110进行动作，对锭230赋予超声波振动，由此刺激剥离层250，使裂纹248伸长，使剥离层250的强度进一步降低。
接着，在利用吸附片112吸引保持着锭230的状态下，利用臂移动构件使臂92上升，由此如图24所示，能够以剥离层250作为起点而从锭230剥离要制造的晶片252。另外，在使臂92上升时，液体106从液体收纳空间104排出，通过形成于基台84的排水口(未图示)而将液体106排出到晶片剥离单元8的外部。在从锭230剥离了晶片252之后，将第三保持工作台80定位于锭装卸位置，并且解除第三保持工作台80的吸引力。另外，在对锭230赋予超声波振动时，可以在锭230的上表面与吸附片112的下表面之间设置间隙(例如2mm～3mm)。另外，在以剥离层250作为起点而从锭230剥离晶片252时，可以利用第三转移构件143的吸附片145对锭230的上表面进行吸引保持，然后使吸附片145上升，由此从锭230剥离晶片252。
在实施了晶片剥离工序之后，通过晶片品质检查单元302实施晶片品质检查工序：对在从锭230剥离的晶片252是否存在缺陷进行检查。
在晶片品质检查工序中，首先使第三转移构件143的多关节臂144驱动，使第三转移构件143的吸附片145紧贴于晶片剥离构件82的吸附片112所吸附的晶片252的上表面252a(具有凹凸的剥离面252b的相反侧的平坦的面)，利用吸附片145对晶片252进行吸引保持。接着，解除晶片剥离构件82的吸附片112的吸引力，将晶片252从晶片剥离构件82的吸附片112交接至第三转移构件143的吸附片145。接着，利用多关节臂144使吸附片145移动，在使晶片252的剥离面252b朝下的状态下，使吸附片145所吸引保持的晶片252与晶片用传送带326接触。接着，解除吸附片145的吸引力，将晶片252支承于晶片用传送带326。
接着，如图18所示，一边利用晶片用传送带326搬送晶片252一边对晶片252的上表面252a照射照明器318的光320a，并通过拍摄单元322接受照明器318的光320a在晶片252的上表面252a上发生了反射的反射光320b。并且，若拍摄了晶片252的整个上表面252a，则使晶片用传送带326停止。并且，对拍摄单元322所拍摄的图像进行处理，并且通过晶片缺陷检测单元324对在晶片252上是否存在裂纹330等缺陷进行判定。
在未在晶片252上检测到缺陷的情况下，利用传送带单元10、锭交接单元12和收纳构件202实施将晶片252从晶片品质检查单元302搬送至盒贮存器200的盒198而进行收纳的第三搬送工序。另一方面，在晶片252上检测到缺陷的情况下，将检测到缺陷的晶片252废弃。例如可以在晶片用传送带326的搬送方向端部设置晶片回收箱(未图示)，将检测到缺陷的晶片252通过晶片用传送带326搬送至晶片回收箱而进行收纳。这样，在本实施方式的晶片制造装置2中，将检测到缺陷的晶片252废弃，因此不会将具有缺陷的晶片252搬送至下一工序，将所制造的晶片252的品质保持在一定的水平。
在第三搬送工序中，首先使第三转移构件143的多关节臂144驱动，使第三转移构件143的吸附片145紧贴于晶片用传送带326上的晶片252的上表面252a，利用吸附片145对晶片252进行吸引保持。接着，解除晶片剥离构件82的吸附片112的吸引力，将晶片252从晶片剥离构件82的吸附片112交接至第三转移构件143的吸附片145。接着，利用多关节臂144使吸附片145移动，使吸附片145所吸引保持的晶片252与托盘9的晶片支承部118接触。接着，解除吸附片145的吸引力，将晶片252支承于托盘9的晶片支承部118。
另外，在第三搬送工序中，对晶片252进行搬送，并且为了将剥离了晶片252的锭230从晶片剥离单元8搬送至锭磨削单元4而使多关节臂144驱动，使吸附片145紧贴于第三保持工作台80上的锭230的剥离面230a(参照图24)，利用吸附片145对锭230进行吸引保持。接着，利用多关节臂144使吸附片145移动，将吸附片145所吸引保持的锭230搬送至托盘9的锭支承部117而进行支承。接着，将搭载托盘9的搬送构件123的Y轴可动板137定位于后退位置。接着，使升降板135下降，将Y轴可动板137的上表面定位于比返路传送带122的环状带127的上表面略靠上方的位置。接着，将Y轴可动板137定位于前进位置，并且使升降板135下降，由此将托盘9载置于返路传送带122的环状带127。
在将托盘9载置于返路传送带122之后，利用返路传送带122将托盘9搬送至返路传送带122的终点。此时，利用锭交接单元12的升降机168使接收台160的上表面与返路传送带122的环状带127的上表面一致，并且按照第二环状带162的上表面侧向Y2方向行进的方式利用电动机164使第二环状带162旋转。由此，将利用返路传送带122向Y2方向搬送的托盘9载置于接收台160的上表面。
在将托盘9载置于接收台160之后，使电动机164的旋转停止，并且使升降机168的升降板186移动，使载置有托盘9的接收台160的上表面与传送带单元10的往路传送带121的环状带127的上表面一致。此时，为了不阻碍升降板186的移动，将气缸174的活塞杆174b定位于退缩位置。接着，利用收纳构件202的X轴进给构件210和升降构件214使升降块212移动，并且使多关节臂216驱动，由此使保持片218紧贴于接收台160上的托盘9所支承的晶片252的上表面，利用保持片218对晶片252进行吸引保持。并且，利用X轴进给构件210、升降构件214和多关节臂216使保持片218移动，由此将保持片218所吸引保持的晶片252从托盘9搬出而移动至盒贮存器200的盒198内。并且，解除保持片218的吸引力。这样，将从锭230剥离的晶片252从晶片剥离单元8搬送至盒贮存器200的盒198而进行收纳。
在从托盘9搬出晶片252之后，使第二环状带162旋转，将载置于接收台160的上表面的托盘9交接至往路传送带121，利用往路传送带121对托盘9进行搬送。此时，将配置在与锭磨削单元4面对的位置的托盘止挡件129的升降板131定位于停止位置。由此，能够利用与锭磨削单元4面对的位置的托盘止挡件129使利用往路传送带121向Y1方向搬送的托盘9停止。
接着，使停止的托盘9的下表面从环状带127的上表面离开，因此使托盘止挡件129的升降板131上升至离开位置。接着，使第一转移构件141的多关节臂144驱动，使吸附片145紧贴于锭230的剥离面230a，利用吸附片145对锭230进行吸引保持。接着，利用多关节臂144使吸附片145移动，使锭230的第二面234与定位于锭装卸位置的锭磨削单元4的第一保持工作台14的上表面接触。并且，解除吸附片145的吸引力，将锭230载置于第一保持工作台14的上表面。这样，将剥离了晶片252的锭230从晶片剥离单元8搬送至锭磨削单元4。
在实施了第三搬送工序之后，利用锭磨削单元4实施锭磨削工序：利用第一保持工作台14对剥离了晶片252的锭230进行保持，并且对第一保持工作台14所保持的锭230的剥离面230a进行磨削而进行平坦化。
参照图3进行说明，在锭磨削工序中，首先在第一保持工作台14的上表面产生吸引力，利用第一保持工作台14对锭230进行吸引保持。接着，将保持着锭230的第一保持工作台14定位于磨削位置。接着，使保持着锭230的第一保持工作台14从上方观察逆时针以规定的旋转速度(例如300rpm)旋转。另外，从上方观察逆时针以规定的旋转速度(例如6000rpm)使主轴36旋转。接着，使主轴壳体30下降，使磨削磨具44与锭230的剥离面230a接触。然后，以规定的磨削进给速度(例如1.0μm/s)使主轴壳体30下降。由此，能够对剥离了晶片252的锭230的剥离面230a进行磨削，以不妨碍剥离层形成工序中的脉冲激光光线LB的入射的程度将锭230的剥离面230a平坦化。在将锭230的剥离面230a平坦化之后，将保持着锭230的第一保持工作台14定位于锭装卸位置，并且解除第一保持工作台14的吸引力。
在实施了锭磨削工序之后，通过锭品质检查单元300实施锭品质检查工序：对在锭230的剥离面230a(锭230的上表面)上是否存在妨碍剥离层形成工序中的激光光线的入射的缺陷进行检查。
在锭品质检查工序中，首先使第一转移构件141的多关节臂144驱动，使吸附片145紧贴于第一保持工作台14上的锭230的剥离面230a，利用吸附片145对锭230进行吸引保持。接着，利用多关节臂144使吸附片145移动，使吸附片145所吸引保持的锭230的第二面234与托盘9的锭支承部117接触。接着，解除吸附片145的吸引力，将锭230支承于托盘9的锭支承部117。接着，使托盘止挡件129的升降板131从离开位置下降至通过位置，由此将托盘9载置于往路传送带121的环状带127。
接着，如图17所示，一边利用往路传送带121对托盘9进行搬送一边对平坦化的锭230的剥离面230a(锭230的上表面)照射照明器304的光306a，并通过拍摄单元308接受照明器304的光306a在剥离面230a上发生了反射的反射光306b。由此，对锭230的整个剥离面230a进行拍摄。并且，对拍摄单元308所拍摄的图像进行处理，并且通过锭缺陷检测单元310对在锭230的剥离面230a是否存在妨碍所需的剥离层的形成的缺陷进行判定。
在未通过锭缺陷检测单元310检测到缺陷的情况下，对未检测到缺陷的锭230依次实施上述那样的剥离层形成工序、晶片剥离工序和锭磨削工序。另一方面，在判定为锭230的剥离面230a未被充分平坦化、在锭230的剥离面230a存在成为剥离层形成工序中的激光光线LB的入射的障碍的缺陷的情况下，不对检测到缺陷的锭230实施剥离层形成工序和晶片剥离工序，而将检测到缺陷的锭230通过传送带单元10和锭交接单元12搬送至锭磨削单元4，再次实施锭磨削工序之后，实施锭品质检查工序。
这样，在本实施方式的晶片制造装置2中，对检测到缺陷的锭230不实施剥离层形成工序和晶片剥离工序，因此可抑制由于激光光线LB的聚光点FP未会聚于锭230内部的适当位置而未在锭230的内部形成所需的剥离层从而导致在从锭230剥离的晶片252上产生缺陷。
另外，在设置有粗磨削用的锭磨削单元和精磨削用的锭磨削单元的情况下，可以通过第一锭品质检查单元对粗磨削的锭230的剥离面230a的表面粗糙度是否达到规定的表面粗糙度进行检查，并且通过第二锭品质检查单元对在精磨削的锭230的剥离面230a是否存在妨碍剥离层形成工序中的激光光线的入射的缺陷进行检查。
并且，重复实施剥离层形成工序、晶片剥离工序、晶片品质检查工序、锭磨削工序以及锭品质检查工序，由此制造能够从锭230制造的数量的晶片252，并将晶片252收纳于盒贮存器200的盒198中。
在上述的本实施方式中，着眼于一个锭230而说明了在晶片制造装置2中对锭230实施的各工序，但在晶片制造装置2中，在实施了将锭230从锭贮存器11搬送至激光照射单元6的第一搬送工序之后，隔开适当的间隔而重复实施第一搬送工序，并且并行地对多个(在本实施方式中为四个)锭230重复实施剥离层形成工序、晶片剥离工序、锭磨削工序以及锭品质检查工序，并且对从各个锭230剥离的晶片252实施晶片品质检查工序，由此能够制造能够从多个锭230制造的数量的晶片252。
如上所述，本实施方式中的晶片制造装置2具有锭品质检查单元300和晶片品质检查单元302，因此能够防止从锭230制造的晶片252的品质降低。
另外，在本实施方式中，对设置有锭品质检查单元300和晶片品质检查单元302这双方的优选的例子进行了说明，但只要设置有锭品质检查单元300或晶片品质检查单元302中的任意一方即可。

Claims (3)

1.一种晶片制造装置，其从半导体锭制造晶片，其中，
该晶片制造装置具有：
锭磨削单元，其包含第一保持工作台和磨削构件，该第一保持工作台对该半导体锭进行保持，该磨削构件对该第一保持工作台所保持的该半导体锭的上表面进行磨削而进行平坦化；
激光照射单元，其包含第二保持工作台和激光照射构件，该第二保持工作台对该半导体锭进行保持，该激光照射构件将对于该半导体锭具有透过性的波长的激光光线的聚光点定位于距离该第二保持工作台所保持的该半导体锭的上表面相当于要制造的晶片的厚度的深度，对该半导体锭照射激光光线而形成剥离层；
晶片剥离单元，其包含第三保持工作台和晶片剥离构件，该第三保持工作台对该半导体锭进行保持，该晶片剥离构件对该第三保持工作台所保持的该半导体锭的上表面进行保持而从剥离层剥离晶片；
托盘，其包含锭支承部和晶片支承部，该锭支承部对该半导体锭进行支承，该晶片支承部对所剥离的晶片进行支承；
传送带单元，其在该锭磨削单元、该激光照射单元以及该晶片剥离单元之间搬送该托盘所支承的该半导体锭；以及
品质检查单元，其与该传送带单元相邻地配设。
2.根据权利要求1所述的晶片制造装置，其中，
该品质检查单元包含：
照明器；
拍摄单元，其接受该照明器的光在晶片的上表面上发生了反射的反射光；以及
缺陷检测单元，其对该拍摄单元所拍摄的图像进行处理而检测缺陷。
3.根据权利要求1所述的晶片制造装置，其中，
该品质检查单元包含：
照明器；
拍摄单元，其接受该照明器的光在半导体锭的上表面上发生了反射的反射光；以及
缺陷检测单元，其对该拍摄单元所拍摄的图像进行处理而检测缺陷。
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