CN115472515A - 锭的处理方法和处理装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供锭的处理方法和处理装置,能够三维地确认锭内部的杂质浓度不同的小面区域。锭的处理方法包含如下的步骤:荧光检测步骤,照射激发光并检测从锭的上表面产生的荧光;存储步骤,将锭的上表面的荧光的光子数的分布与XY坐标位置相关联地作为二维数据进行存储,并存储获取二维数据的Z坐标位置;激光束照射步骤,将激光束的聚光点定位于距离锭的上表面相当于晶片的厚度的深度而进行照射,形成剥离层;晶片生成步骤,以剥离层作为起点而从锭分离晶片;以及三维数据生成步骤,根据锭的各个Z坐标位置的二维数据,生成示出锭整体中的荧光的光子数的分布的三维数据。

Description

锭的处理方法和处理装置
技术领域
本发明涉及锭的处理方法和处理装置。
背景技术
以往,作为半导体晶片的制造方法,已知有使用线切割机从圆柱状的半导体锭切出晶片的方法,但在利用线切割机的切出中,锭的大部分作为切削损耗(切削裕度)而损失,因此存在不经济的课题。另外,作为功率器件使用的SiC单晶的硬度高,因此存在切出花费时间、生产率差的课题。为了解决该课题,提出了如下的方法:将激光束的聚光点定位于锭的内部,扫描聚光点而从锭切出板状工件(参照专利文献1)。
但是,通常为了赋予导电性,会在SiC单晶锭中掺杂氮等杂质。例如在SiC单晶的生长过程中形成的被称为小面(facet)区域的在原子水平上平坦的区域比其他部分相对地容易吸收氮,因此氮浓度比其他区域高。当这样存在杂质浓度不同的区域时,在从锭切出晶片时在晶片面内产生电阻率的偏差,因此成为器件的成品率降低的原因。因此,提出了各种控制小面区域而使结晶生长的技术(参照专利文献2、3)。
专利文献1:日本特开2016-111143号公报
专利文献2:日本特开2014-040357号公报
专利文献3:日本特开2013-100217号公报
但是,这样的杂质并非均匀地掺杂于锭内部,因此存在如下的课题:难以在结晶生长后准确地评价锭内部的情况,无法对结晶生长工艺进行适当的反馈。
发明内容
由此,本发明的目的在于提供锭的处理方法和处理装置,能够三维地确认锭内部的杂质浓度不同的小面区域。
根据本发明的一个方式,提供锭的处理方法,其中,该锭的处理方法具有如下的步骤:荧光检测步骤,从该锭的上方对该锭照射规定的波长的激发光并检测从该锭的上表面产生的荧光的光子数;存储步骤,将通过该荧光检测步骤而检测到的该锭的上表面的荧光的光子数的分布与垂直于该锭的高度方向的XY平面上的XY坐标位置相关联地作为二维数据进行存储,并且将获取了该二维数据的该锭的高度方向的位置即Z坐标位置与该二维数据相关联地进行存储;激光束照射步骤,在该存储步骤之后,将对于该锭具有透过性的波长的激光束的聚光点定位于距离该锭的上表面相当于要生成的晶片的厚度的深度而进行照射,并使该聚光点和该锭在XY方向上相对地移动,由此在该锭中形成剥离层;晶片生成步骤,以通过该激光束照射步骤而形成的剥离层作为起点而从该锭分离晶片;以及三维数据生成步骤,在反复实施该荧光检测步骤、该存储步骤、该激光束照射步骤以及该晶片生成步骤而从该锭生成了多个晶片之后,根据通过该存储步骤而存储的该锭的各个Z坐标位置的二维数据,生成示出该锭整体中的荧光的光子数的分布的三维数据。
优选该锭的处理方法还包含显示该三维数据的显示步骤。
优选在该存储步骤中,将通过该荧光检测步骤而检测到的荧光的光子数大于等于规定的值的区域作为非小面区域、将荧光的光子数小于该规定的值的区域作为小面区域而存储该非小面区域和该小面区域的XY坐标位置,在该显示步骤中,显示该锭整体中的小面区域与非小面区域的边界。
根据本发明的另一方式,提供处理装置,其用于从锭生成多个晶片,其中,该处理装置具有:保持单元,其具有对该锭进行保持的保持面;荧光检测单元,其从该锭的上方向该锭照射规定的波长的激发光并检测从该锭的上表面产生的荧光的光子数;激光束照射单元,其将对于该锭具有透过性的波长的激光束的聚光点定位于距离该锭的上表面相当于要生成的晶片的厚度的深度而进行照射,形成剥离层;移动单元,其使该保持单元和该激光束的聚光点在与该保持面平行的XY方向上相对地移动;以及控制单元,该控制单元包含:存储部,其将通过该荧光检测单元而检测到的该锭的上表面的荧光的光子数的分布与平行于该保持面的XY平面上的XY坐标位置相关联地作为二维数据进行存储,并且将获取了该二维数据的该锭的高度方向的位置即Z坐标位置与该二维数据相关联地进行存储;以及三维数据生成部,其根据该存储部所存储的该锭的各个Z坐标位置的二维数据,生成示出该锭整体中的荧光的光子数的分布的三维数据。
优选该处理装置还包含显示该三维数据的显示单元。
优选该存储部将通过该荧光检测单元而检测到的荧光的光子数大于等于规定的值的区域作为非小面区域、将荧光的光子数小于该规定的值的区域作为小面区域而存储该非小面区域和该小面区域的XY坐标位置,该显示单元显示该锭整体中的小面区域与非小面区域的边界。
根据本发明,能够三维地确认锭内部的杂质浓度不同的小面区域。
附图说明
图1是作为实施方式的锭的处理方法的处理对象的锭的立体图。
图2是图1所示的锭的侧视图。
图3是示出实施方式的处理装置的结构例的立体图。
图4是示出图3所示的处理装置的荧光检测单元的概略结构的示意图。
图5是示出实施方式的锭的处理方法的流程的流程图。
图6是示出图5所示的荧光检测步骤的立体图。
图7是示出通过图5所示的荧光检测步骤而检测到荧光的XY坐标位置的一例的图。
图8是示出通过图5所示的存储步骤而存储的二维数据的一例的图。
图9是示出图5所示的激光束照射步骤的立体图。
图10是图9的侧视图。
图11是示出图5所示的晶片生成步骤的一个状态的图。
图12是示出图5所示的晶片生成步骤的图11之后的一个状态的图。
图13是在图5所示的三维数据生成步骤之前所蓄积的多个二维数据的示意图。
图14是通过图5所示的三维数据生成步骤而生成的三维数据的示意图。
标号说明
10:锭;11:第一面(上表面);12:第二面;21、21-1、21-2、21-3、21-n:小面区域;22:非小面区域;23-1、23-2、23-3、23-4、23-5:检测位置;24:剥离层;25:边界;30、30-1、30-2、30-3、30-n:晶片;100:处理装置;110:保持单元;111:保持面;120:荧光检测单元;121:激发光;122:荧光;140:激光束照射单元;141:激光束;142:聚光点;150:移动单元;160:显示单元;170:控制单元;171:存储部;172:三维数据生成部;180:超声波振荡单元;185:液体提供单元;190:剥离单元。
具体实施方式
以下,参照附图对本发明的实施方式进行详细说明。本发明并不被以下实施方式所记载的内容限定。另外,在以下所记载的构成要素中包含本领域技术人员能够容易想到的内容、实质上相同的内容。另外,以下所记载的结构可以适当组合。另外,可以在不脱离本发明的主旨的范围内进行结构的各种省略、置换或变更。
根据附图,对本发明的实施方式的锭10的处理方法和处理装置100进行说明。实施方式的锭10的处理方法是使用图3和图4所示的处理装置100从图1和图2所示的锭10生成图13等所示的多个晶片30并且生成图14所示的锭10内部的小面区域21的三维数据的方法。
(锭)
首先,对作为本发明的实施方式的锭10的处理方法的处理对象的锭10的结构进行说明。图1是实施方式的锭10的处理方法的处理对象的锭10的立体图。图2是图1所示的锭10的侧视图。
图1和图2所示的实施方式的锭10由SiC(碳化硅)形成,整体形成为圆柱状。在实施方式中,锭10是六方晶单晶SiC锭。锭10具有:第一面11、第二面12、周面13、第一定向平面14以及第二定向平面15。
第一面11是圆形状,是形成为圆柱状的锭10的一个端面。第一面11相当于锭10的上表面。第二面12是圆形状,是形成为圆柱状的锭10的与第一面11位于相反侧的端面。第二面12相当于锭10的底面。周面13是与第一面11的外缘和第二面12的外缘相连的面。
第一定向平面14是为了示出锭10的晶体取向而形成于周面13的一部分的平面。第二定向平面15是为了示出锭10的晶体取向而形成于周面13的一部分的平面。第二定向平面15与第一定向平面14垂直。另外,第一定向平面14的长度比第二定向平面15的长度长。
另外,锭10具有:c轴18,其相对于第一面11的垂线16向朝向第二定向平面15的倾斜方向17以偏离角20倾斜;以及c面19,其与c轴18垂直。c轴18相对于垂线16的倾斜方向17与第二定向平面15的延伸方向垂直且与第一定向平面14平行。c面19相对于锭10的第一面11以偏离角20倾斜。
c面19在锭10中以锭10的分子水平设定无数个。在实施方式中,锭10将偏离角20设定为1°、4°或6°,但在本发明中,例如可以在1°~6°的范围内自由地设定而制造。锭10在第一面11通过磨削装置进行了磨削加工之后,通过研磨装置进行研磨加工,第一面11形成为镜面。
另外,实施方式的锭10主要以六方晶单晶SiC锭的形式形成,但局部存在小面区域21。小面区域21形成为从锭10的第一面11至第二面12的柱状(参照图14)。与小面区域21以外的非小面区域22相比,小面区域21相对地容易吸收氮,因此氮浓度比其他区域高。
(处理装置)
接着,对本发明的实施方式的处理装置100的结构进行说明。图3是示出实施方式的处理装置100的结构例的立体图。图4是对图3所示的处理装置100的荧光检测单元120的概略结构进行说明的说明图。在以下的说明中,X轴方向是水平面上的一个方向。Y轴方向是在水平面上与X轴方向垂直的方向。Z轴方向是与X轴方向和Y轴方向垂直的方向。实施方式的处理装置100具有:保持单元110、荧光检测单元120、激光束照射单元140、移动单元150、显示单元160、以及控制单元170。
保持单元110利用保持面111对锭10进行保持。保持面111是由多孔陶瓷等形成的圆板形状。在实施方式中,保持面111是与水平方向平行的平面。保持面111例如经由真空吸引路径而与真空吸引源连接。保持单元110对载置于保持面111上的锭10进行吸引保持。
保持单元110通过旋转单元112绕与Z轴方向平行的轴心旋转。旋转单元112支承于X轴方向移动板113。旋转单元112和保持单元110借助X轴方向移动板113而通过移动单元150在X轴方向上移动。旋转单元112和保持单元110借助X轴方向移动板113和Y轴方向移动板114而通过移动单元150在Y轴方向上移动。
荧光检测单元120是从锭10的上方向保持单元110的保持面111所保持的锭10照射规定的波长的激发光121并且检测从锭10的上表面生成的荧光122的单元。荧光检测单元120的一部分支承于从立设在装置主体101的立设壁102的上端部沿水平方向延伸设置的支承梁103的前端。如图4所示,荧光检测单元120包含:激发光源123、聚光透镜124、激发光反射镜125、受光部126、带通滤波器127、以及荧光反射镜128。
激发光源123照射具有锭10所吸收的波长的激发光121。激发光源123例如具有GaN(氮化镓)系的发光元件。
聚光透镜124使从激发光源123照射的激发光121朝向保持单元110的保持面111所保持的锭10的上表面(第一面11)会聚照射。在实施方式中,聚光透镜124配置于激发光反射镜125与锭10之间,但在本发明中,聚光透镜124也可以配置于激发光源123与激发光反射镜125之间。
激发光反射镜125将从激发光源123照射的激发光121反射而朝向保持单元110的保持面111所保持的锭10的上表面(第一面11)引导。在实施方式中,激发光反射镜125将从激发光源123照射的激发光121朝向聚光透镜124反射。
受光部126对从锭10的上表面产生的荧光122的光子数进行检测。受光部126例如包含利用光电效应将光能转换成电能并且附加了电流放大(电子倍增)功能的高灵敏光检测器。受光部126例如配置于由玻璃管划分的真空区域内,接受透过玻璃管的荧光122的光电子(光子),输出示出荧光122的光子数的电信号。受光部126所接受的荧光122的光电子通过光电子的碰撞而逐渐产生二次电子从而使电流放大。
带通滤波器127配置于受光部126的前段。带通滤波器127使从锭10的上表面产生的荧光122中的规定的波长的光通过而去除规定的波长的荧光122以外的波长的光。因此,例如即使在激发光121的一部分发生散射而朝向受光部126的情况下,激发光121也被带通滤波器127去除。
荧光反射镜128将从锭10的上表面产生的荧光122朝向受光部126反射。荧光反射镜128是反射面129由旋转椭圆体的曲面的一部分构成的旋转椭圆镜,该旋转椭圆体是使具有沿铅垂方向延伸的长轴131和与长轴131垂直的短轴132的椭圆130以长轴131为中心而旋转而得的。
椭圆镜具有两个焦点,从一个焦点射出的光在椭圆镜的内表面反射而到达另一个焦点,该性质众所周知。实施方式中的形成旋转椭圆体的椭圆镜具有第一焦点133和第二焦点134。在第一焦点133的位置上配置对锭10的上表面照射激发光121的部分。在第二焦点134配置受光部126。
根据这样的结构,当朝向位于第一焦点133的锭10的上表面照射激发光121时,通过激发光121从锭10的上表面发出荧光122。荧光122被由旋转椭圆体的一部分构成的反射面129反射,朝向第二焦点134会聚,被配置于第二焦点134的受光部126接受。
因此,能够将从锭10的上表面发出的荧光122借助反射面129而高效地引导至配置于第二焦点134的受光部126,能够实现微弱的荧光122的损失的降低。另外,在实施方式中,在第二焦点134配置有受光部126,因此即使是微弱的强度的荧光122,也能够提高检测灵敏度。
图3所示的激光束照射单元140是对保持单元110的保持面111所保持的锭10照射规定的波长的脉冲状的激光束141(参照图9等)的单元。激光束照射单元140的一部分支承于从立设在装置主体101的立设壁102的上端部沿水平方向延伸设置的支承梁103的前端。激光束照射单元140的照射部与荧光检测单元120的照射部相邻而设置。
激光束照射单元140例如将对于锭10具有透过性的波长的激光束141的聚光点142(参照图9等)定位于距离锭10的上表面相当于要生成的晶片30(参照图11等)的厚度的深度而进行照射,由此形成剥离层24(参照图10等)。
移动单元150是使保持单元110和从激光束照射单元140照射的激光束141的聚光点142在与保持面111平行的XY方向上相对地移动的单元。移动单元150包含X轴方向移动单元151和Y轴方向移动单元152。
X轴方向移动单元151是使保持单元110和从激光束照射单元140照射的激光束141的聚光点142在作为加工进给方向的X轴方向上相对地移动的单元。在实施方式中,X轴方向移动单元151使保持单元110在X轴方向上移动。在实施方式中,X轴方向移动单元151设置于处理装置100的装置主体101上。X轴方向移动单元151将X轴方向移动板113支承为在X轴方向上移动自如。
Y轴方向移动单元152是使保持单元110和从激光束照射单元140照射的激光束141的聚光点142在作为分度进给方向的Y轴方向上相对地移动的单元。在实施方式中,Y轴方向移动单元152使保持单元110在Y轴方向上移动。在实施方式中,Y轴方向移动单元152设置于处理装置100的装置主体101上。Y轴方向移动单元152将Y轴方向移动板114支承为在Y轴方向上移动自如。
X轴方向移动单元151和Y轴方向移动单元152例如分别包含周知的滚珠丝杠、周知的脉冲电动机以及周知的导轨。滚珠丝杠设置成绕轴心旋转自如。脉冲电动机使滚珠丝杠绕轴心旋转。X轴方向移动单元151的导轨固定地设置于Y轴方向移动板114,将X轴方向移动板113支承为在X轴方向上移动自如。Y轴方向移动单元152的导轨固定地设置于装置主体101,将Y轴方向移动板114支承为在Y轴方向上移动自如。
移动单元150还可以包含使保持单元110和从激光束照射单元140照射的激光束141的聚光点142在作为焦点调整方向的Z轴方向上相对地移动的Z轴方向移动单元。Z轴方向移动单元使激光束照射单元140的聚光器在Z轴方向上移动。
在实施方式中,荧光检测单元120的照射部与激光束照射单元140的照射部相邻而设置。因此,移动单元150还是使保持单元110和从荧光检测单元120照射的激发光121的照射位置在与保持面111平行的XY方向上相对地移动的单元。
显示单元160是由液晶显示装置等构成的显示部。显示单元160例如将处理条件的设定画面、未图示的拍摄单元所拍摄的锭10的状态、处理动作的状态、后述的控制单元170所生成的二维数据和三维数据等显示在显示面上。另外,拍摄单元例如包含微观显微镜和宏观显微镜,与荧光检测单元120和激光束照射单元140的照射部相邻地设置。
在显示单元160的显示面包含触摸面板的情况下,显示单元160可以包含输入部。输入部能够接受操作者登记加工内容信息等的各种操作。输入部可以是键盘等外部输入装置。显示单元160通过来自输入部等的操作而切换显示在显示面上的信息或图像。显示单元160可以包含通知装置。通知装置发出声和光中的至少一方而对处理装置100的操作者通知预先设定的通知信息。通知装置可以是扬声器或发光装置等外部通知装置。
控制单元170分别控制处理装置100的上述各构成要素而使处理装置100执行对锭10的处理动作。控制单元170是计算机,该控制单元170包含:作为运算单元的运算处理装置;作为存储单元的存储装置;以及作为通信单元的输入输出接口装置。
运算处理装置例如包含CPU(Central Processing Unit,中央处理器)等微处理器。存储装置具有ROM(Read Only Memory,只读存储器)或RAM(Random Access Memory,随机存取存储器)等存储器。运算处理装置根据保持于存储装置的规定的程序而进行各种运算。运算处理装置按照运算结果,经由输入输出接口装置将各种控制信号输出至上述各构成要素,进行处理装置100的控制。
控制单元170例如使荧光检测单元120从保持单元110所保持的锭10的上方对锭10照射规定的波长的激发光121。控制单元170例如获取荧光检测单元120所检测的从锭10的上表面产生的荧光122的光子数。
控制单元170例如使移动单元150将激光束照射单元140所照射的激光束141的聚光点142定位于距离保持单元110所保持的锭10的上表面相当于要生成的晶片30的厚度的深度。控制单元170例如使激光束照射单元140照射对于保持单元110所保持的锭10具有透过性的波长的激光束141。控制单元170例如使移动单元150使激光束141的聚光点142和保持锭10的保持单元110在XY方向上相对地移动。
控制单元170例如使显示单元160显示各种信息和处理结果。控制单元170例如使显示单元160显示后述的存储部171所存储的二维数据。控制单元170例如使显示单元160显示后述的三维数据生成部172所生成的三维数据。此时,控制单元170例如使显示单元160显示锭10整体中的小面区域21与非小面区域22的边界25(参照图14)。控制单元170包含存储部171和三维数据生成部172。
存储部171存储通过荧光检测单元120而检测到的锭10的上表面的荧光122的光子数的分布。此时,存储部171将荧光122的光子数的分布与平行于保持单元110的保持面111的XY平面上的XY坐标位置相关联地作为二维数据进行存储。另外,存储部171将获取二维数据的锭10的高度方向的位置即Z坐标位置与二维数据相关联地进行存储。
存储部171将通过荧光检测单元120而检测到的荧光122的光子数大于等于规定的值的区域作为非小面区域22、将荧光122的光子数小于规定的值的区域作为小面区域21而存储非小面区域22和小面区域21的XY坐标位置。
三维数据生成部172根据存储于存储部171的锭10的各个Z坐标位置的二维数据而生成示出锭10整体的荧光122的光子数的分布的三维数据。
(锭的处理方法)
接着,对本发明的实施方式的锭10的处理方法进行说明。图5是示出实施方式的锭10的处理方法的流程的流程图。锭10的处理方法具有:荧光检测步骤1、存储步骤2、激光束照射步骤3、晶片生成步骤4、三维数据生成步骤5以及显示步骤6。荧光检测步骤1、存储步骤2、激光束照射步骤3和晶片生成步骤4在从一个锭10生成多个晶片30的期间反复执行。
<荧光检测步骤1>
图6是示出图5所示的荧光检测步骤1的立体图。荧光检测步骤1是从锭10的上方对锭10照射规定的波长的激发光121并检测从锭10的上表面产生的荧光122的光子数的步骤。
在荧光检测步骤1中,首先将锭10的第二面12侧吸引保持于保持单元110的保持面111。接着,按照荧光检测单元120的第一焦点133(参照图4)位于锭10的第一面11的方式调整荧光检测单元120的高度,并且按照使荧光检测单元120的照射部朝向锭10的第一面11的周缘对置的方式通过移动单元150使保持单元110移动。
在该状态下,通过旋转单元112使保持单元110以规定的转速(例如900°/sec)旋转,使锭10向规定的方向(图6的下部所示的箭头方向)旋转。从荧光检测单元120朝向锭10的上表面(第一面11)连续地照射激发光121,并且如图6所示,按照荧光检测单元120从锭10的周缘朝向中心而在半径方向(图6的上部所示的箭头方向)上移动的方式使保持单元110移动。于是,荧光检测单元120通过从锭10的周缘朝向中心的螺旋状的轨迹。
在荧光检测步骤1中,获取从锭10的上表面产生的荧光122的光子数,并且获取照射了获取荧光122时的激发光121的位置的XY坐标位置。
<存储步骤2>
图7是示出通过图5所示的荧光检测步骤1而检测到荧光122的XY坐标位置的一例的图。图8是示出通过图5所示的存储步骤2而存储的二维数据的一例的图。存储步骤2是如下的步骤:将通过荧光检测步骤1而检测到的锭10的上表面的荧光122的光子数的分布与XY坐标位置相关联地作为二维数据进行存储,并且将获取二维数据的锭10的Z坐标位置与二维数据相关联地进行存储。
在存储步骤2中,例如对于图7所示的检测位置23-1、23-2、23-3、23-4、23-5,将各个XY坐标位置和各个检测到的荧光122的光子数(count per second:cps)如图8所示那样作为二维数据173进行存储。在存储步骤2中,将获取图8所示的二维数据173的锭10的Z坐标位置与二维数据173相关联地存储于控制单元170的存储部171。
在实施方式的存储步骤2中,对小面区域21和非小面区域22的XY坐标位置进行存储。小面区域21是通过荧光检测步骤1而检测到的荧光122的光子数小于规定的值的区域。非小面区域22是通过荧光检测步骤1而检测到的荧光122的光子数大于等于规定的值的区域。如图7和图8所示的实施方式,在使规定的值为4000的情况下,检测位置23-3、23-4是小面区域21,检测位置23-1、23-2、23-5是非小面区域22。
<激光束照射步骤3>
图9是示出图5所示的激光束照射步骤3的立体图。图10是图9的侧视图。激光束照射步骤3在存储步骤2之后实施。激光束照射步骤3是在距离锭10的上表面相当于要生成的晶片30的厚度的深度形成剥离层24的步骤。
在激光束照射步骤3中,在荧光检测步骤1之后将锭10的第二面12侧吸引保持于保持单元110的保持面111。在激光束照射步骤3中,首先将激光束141的聚光点142定位于距离锭10的上表面相当于要生成的晶片30(参照图11)的厚度的深度。激光束141是对于锭10具有透过性的波长的脉冲状的激光束。接着,在激光束照射步骤3中,一边使聚光点142和锭10在XY方向上相对地移动,一边朝向锭10照射激光束141。
在激光束照射步骤3中,通过脉冲状的激光束141的照射,SiC分离成Si(硅)和C(碳)。并且,接着照射的脉冲状的激光束141被之前形成的C吸收而使SiC连续地分离成Si和C的改质部沿着加工进给方向形成于锭10的内部,并且生成从改质部沿着c面19(参照图2)延伸的裂纹。这样,在激光束照射步骤3中,形成包含改质部和从改质部沿着c面19形成的裂纹的剥离层24。
<晶片生成步骤4>
图11是示出图5所示的晶片生成步骤4的一个状态的图。图12是示出图5所示的晶片生成步骤4的图11之后的一个状态的图。晶片生成步骤4是以利用激光束照射步骤3形成的剥离层24为起点而从锭10分离晶片30的步骤。
在晶片生成步骤4中,通过超声波振荡单元180对锭10赋予超声波,通过剥离单元190从锭10剥离晶片30。由此,以剥离层24为界面而将锭10的第一面11侧的一部分剥离,将剥离的一部分生成为晶片30。超声波振荡单元180例如包含:超声波电源;以及超声波振子,其由压电陶瓷等形成,通过超声波电源施加电压。
在晶片生成步骤4中,首先将锭10的第二面12侧吸引保持于保持单元181的保持面182。接着,使超声波振荡单元180的超声波振子与锭10的第一面11对置。接着,从液体提供单元185向超声波振子与锭10之间提供液体186。
在该状态下,从超声波振荡单元180的超声波电源施加电压,使超声波振子进行超声波振动,由此在液体186内传递与超声波振子的振动对应的频率的超声波振动,并赋予至锭10。对锭10的整个面赋予超声波振动,由此以利用激光束照射步骤3形成的剥离层24为界面而将锭10的第一面11侧的一部分剥离。
在晶片生成步骤4中,接着将锭10的第二面12侧吸引保持于保持单元191的保持面192。接着,利用剥离单元190对锭10的第一面11侧进行保持。接着,将剥离单元190向上方提起,由此将锭10上下拉拽,以剥离层24为界面而将锭10分离。由此,将锭10的第一面11侧的剥离的一部分生成为晶片30。
<三维数据生成步骤5>
图13是在图5所示的三维数据生成步骤5之前所蓄积的多个二维数据的示意图。图14是通过图5所示的三维数据生成步骤5而生成的三维数据的示意图。在反复实施荧光检测步骤1、存储步骤2、激光束照射步骤3和晶片生成步骤4而从锭10生成多个晶片30之后实施三维数据生成步骤5。三维数据生成步骤5是根据利用存储步骤2存储的锭10的各个Z坐标位置的二维数据而生成示出锭10整体中的荧光122的光子数的分布的三维数据的步骤。
如图13所示,在实施方式的锭10的处理方法中,生成从锭10剥离的n个晶片30-1、30-2、30-3、…、30-n。控制单元170的存储部171关于n个晶片30-1、30-2、30-3、…、30-n,将各个Z坐标位置的数据与二维数据(例如图8所示的二维数据173)相关联地进行存储。
在三维数据生成步骤5中,控制单元170的三维数据生成部172根据n个晶片30-1、30-2、30-3、…、30-n各自的Z坐标位置和与它们对应的各个二维数据,生成示出锭10整体中的荧光122的光子数的分布的三维数据。
在实施方式中,存储部171关于n个晶片30-1、30-2、30-3、…、30-n,存储与各个Z坐标位置对应的小面区域21-1、21-2、21-3、…、21-n的XY坐标位置的数据。在实施方式中,根据n个晶片30-1、30-2、30-3、…、30-n各自的Z坐标位置和小面区域21-1、21-2、21-3、…、21-n的XY坐标位置,如图14所示那样生成示出小面区域21与非小面区域22的边界25的三维数据。
<显示步骤6>
显示步骤6是显示三维数据的步骤。在实施方式中,在显示单元160的显示面上显示三维数据。在显示步骤6中,例如作为立体模型直观地显示三维数据。在显示步骤6中,例如作为如图14所示的立体模型,显示锭10整体中的小面区域21与非小面区域22的边界。
如以上所说明的那样,实施方式的锭10的处理方法中,在形成用于从锭10剥离晶片30的剥离层24之前,检测对锭10的上表面照射激发光121时的荧光122的光子数,由此获取锭10的上表面的荧光122的光子数的分布。并且,每当重复生成多个晶片30时便获取锭10的上表面的荧光122的光子数的分布,由此生成示出锭10整体中的荧光122的光子数的分布的三维数据。
因此,实施方式的锭10的处理方法中,能够结束从锭10切出多个晶片30,并且能够三维地确认在锭10内部中杂质浓度不同的小面区域21。由此,起到能够迅速且适当地对结晶生长工艺进行反馈的效果。
另外,本发明并不限于上述实施方式。即,可以在不脱离本发明的主旨的范围内进行各种变形并实施。例如在激光束照射步骤3中,可以根据通过存储步骤2而存储的二维数据,以仅小面区域21不同的激光加工条件实施加工。例如可以按照小面区域21和非小面区域22变更使激光束141会聚的聚光透镜的高度(Z方向位置),使聚光点142的锭10的厚度方向的位置恒定。

Claims (6)

1.一种锭的处理方法,其中,
该锭的处理方法具有如下的步骤:
荧光检测步骤,从该锭的上方对该锭照射规定的波长的激发光并检测从该锭的上表面产生的荧光的光子数;
存储步骤,将通过该荧光检测步骤而检测到的该锭的上表面的荧光的光子数的分布与垂直于该锭的高度方向的XY平面上的XY坐标位置相关联地作为二维数据进行存储,并且将获取了该二维数据的该锭的高度方向的位置即Z坐标位置与该二维数据相关联地进行存储;
激光束照射步骤,在该存储步骤之后,将对于该锭具有透过性的波长的激光束的聚光点定位于距离该锭的上表面相当于要生成的晶片的厚度的深度而进行照射,并使该聚光点和该锭在XY方向上相对地移动,由此在该锭中形成剥离层;
晶片生成步骤,以通过该激光束照射步骤而形成的剥离层作为起点而从该锭分离晶片;以及
三维数据生成步骤,在反复实施该荧光检测步骤、该存储步骤、该激光束照射步骤以及该晶片生成步骤而从该锭生成了多个晶片之后,根据通过该存储步骤而存储的该锭的各个Z坐标位置的二维数据,生成示出该锭整体中的荧光的光子数的分布的三维数据。
2.根据权利要求1所述的锭的处理方法,其中,
该锭的处理方法还具有显示该三维数据的显示步骤。
3.根据权利要求2所述的锭的处理方法,其中,
在该存储步骤中,将通过该荧光检测步骤而检测到的荧光的光子数大于等于规定的值的区域作为非小面区域、将荧光的光子数小于该规定的值的区域作为小面区域而存储该非小面区域和该小面区域的XY坐标位置,
在该显示步骤中,显示该锭整体中的小面区域与非小面区域的边界。
4.一种处理装置,其用于从锭生成多个晶片,其中,
该处理装置具有:
保持单元,其具有对该锭进行保持的保持面;
荧光检测单元,其从该锭的上方向该锭照射规定的波长的激发光并检测从该锭的上表面产生的荧光的光子数;
激光束照射单元,其将对于该锭具有透过性的波长的激光束的聚光点定位于距离该锭的上表面相当于要生成的晶片的厚度的深度而进行照射,形成剥离层;
移动单元,其使该保持单元和该激光束的聚光点在与该保持面平行的XY方向上相对地移动;以及
控制单元,
该控制单元包含:
存储部,其将通过该荧光检测单元而检测到的该锭的上表面的荧光的光子数的分布与平行于该保持面的XY平面上的XY坐标位置相关联地作为二维数据进行存储,并且将获取了该二维数据的该锭的高度方向的位置即Z坐标位置与该二维数据相关联地进行存储;以及
三维数据生成部,其根据该存储部所存储的该锭的各个Z坐标位置的二维数据,生成示出该锭整体中的荧光的光子数的分布的三维数据。
5.根据权利要求4所述的处理装置,其中,
该处理装置还具有显示该三维数据的显示单元。
6.根据权利要求5所述的处理装置,其中,
该存储部将通过该荧光检测单元而检测到的荧光的光子数大于等于规定的值的区域作为非小面区域、将荧光的光子数小于该规定的值的区域作为小面区域而存储该非小面区域和该小面区域的XY坐标位置,
该显示单元显示该锭整体中的小面区域与非小面区域的边界。
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