DE102016226297A1 - Waferherstellungsverfahren - Google Patents

Waferherstellungsverfahren Download PDF

Info

Publication number
DE102016226297A1
DE102016226297A1 DE102016226297.1A DE102016226297A DE102016226297A1 DE 102016226297 A1 DE102016226297 A1 DE 102016226297A1 DE 102016226297 A DE102016226297 A DE 102016226297A DE 102016226297 A1 DE102016226297 A1 DE 102016226297A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
lithium tantalate
ingot
wafer
laser beam
axis
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102016226297.1A
Other languages
English (en)
Inventor
Kazuya Hirata
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Disco Corp
Original Assignee
Disco Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Disco Corp filed Critical Disco Corp
Publication of DE102016226297A1 publication Critical patent/DE102016226297A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28D—WORKING STONE OR STONE-LIKE MATERIALS
    • B28D5/00—Fine working of gems, jewels, crystals, e.g. of semiconductor material; apparatus or devices therefor
    • B28D5/02—Fine working of gems, jewels, crystals, e.g. of semiconductor material; apparatus or devices therefor by rotary tools, e.g. drills
    • B28D5/022—Fine working of gems, jewels, crystals, e.g. of semiconductor material; apparatus or devices therefor by rotary tools, e.g. drills by cutting with discs or wheels
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C30—CRYSTAL GROWTH
    • C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
    • C30B33/00—After-treatment of single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure
    • C30B33/04—After-treatment of single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure using electric or magnetic fields or particle radiation
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/70—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
    • H01L21/77—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate
    • H01L21/78—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/50—Working by transmitting the laser beam through or within the workpiece
    • B23K26/53—Working by transmitting the laser beam through or within the workpiece for modifying or reforming the material inside the workpiece, e.g. for producing break initiation cracks
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C30—CRYSTAL GROWTH
    • C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
    • C30B29/00—Single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure characterised by the material or by their shape
    • C30B29/10—Inorganic compounds or compositions
    • C30B29/16—Oxides
    • C30B29/22—Complex oxides
    • C30B29/30—Niobates; Vanadates; Tantalates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C30—CRYSTAL GROWTH
    • C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
    • C30B33/00—After-treatment of single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure
    • C30B33/06—Joining of crystals
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02002—Preparing wafers
    • H01L21/02005—Preparing bulk and homogeneous wafers
    • H01L21/02008—Multistep processes
    • H01L21/0201—Specific process step
    • H01L21/02013—Grinding, lapping
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate
    • H01L21/02109—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates
    • H01L21/02112—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer
    • H01L21/02172—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer the material containing at least one metal element, e.g. metal oxides, metal nitrides, metal oxynitrides or metal carbides
    • H01L21/02175—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer the material containing at least one metal element, e.g. metal oxides, metal nitrides, metal oxynitrides or metal carbides characterised by the metal
    • H01L21/02183—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer the material containing at least one metal element, e.g. metal oxides, metal nitrides, metal oxynitrides or metal carbides characterised by the metal the material containing tantalum, e.g. Ta2O5
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/22—Diffusion of impurity materials, e.g. doping materials, electrode materials, into or out of a semiconductor body, or between semiconductor regions; Interactions between two or more impurities; Redistribution of impurities
    • H01L21/222—Lithium-drift
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/26—Bombardment with radiation
    • H01L21/263—Bombardment with radiation with high-energy radiation
    • H01L21/268—Bombardment with radiation with high-energy radiation using electromagnetic radiation, e.g. laser radiation
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/70—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
    • H01L21/71—Manufacture of specific parts of devices defined in group H01L21/70
    • H01L21/76—Making of isolation regions between components
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01003—Lithium [Li]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01073—Tantalum [Ta]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)
  • Processing Of Stones Or Stones Resemblance Materials (AREA)
  • Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)

Abstract

Ein Waferherstellungsverfahren zum Herstellen eines Wafers aus einem Lithiumtantalat-Ingot beinhaltet einen Schritt zum Bestrahlen von einer Endfläche eines Lithiumtantalat-Ingots, der ein Ingot mit einem um 42° gedrehten Y Schnitt ist, der eine Orientierungsfläche aufweist, die parallel zu einer Y Achse ausgebildet ist, mit einem Laserstrahl, der eine Wellenlänge aufweist, für die Lithiumtantalat transparent ist, wobei ein Fokuspunkt des Laserstrahls im inneren des Ingots positioniert ist, um eine modifizierte Schicht in dem Inneren des Ingots auszubilden, während der Ingot für eine Verarbeitung zugeführt wird, und einen Schritt zum Aufbringen einer äußeren Kraft auf dem Ingot, um ein plattenförmiges Material von dem Ingot abzulösen, um einen Wafer herzustellen. Bei dem Schritt zum Ausbilden einer modifizierten Schicht wird der Ingot für eine Bearbeitung relativ in einer Richtung parallel oder senkrecht zu der Orientierungsfläche zugeführt.

Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Waferherstellungsverfahren zum effizienten Herstellen eines Wafers aus einem Lithiumtantalat-Ingot.
  • Beschreibung des Stands der Technik
  • Ein akustisches Oberflächenwellenbauelement (SAW) ist so ausgebildet, dass eine Funktionsschicht auf die Oberfläche eines Wafers, der aus Lithiumtantalat (LiTaO3) als ein Material hergestellt ist, geschichtet wird und durch Teilungslinien geteilt wird. Danach wird ein Bearbeiten entlang der Teilungslinien des Wafers durch eine Schneidvorrichtung oder eine Laserbearbeitungsvorrichtung durchgeführt, sodass der Wafer in einzelne SAW-Bauelemente geteilt wird. Die SAW-Bauelemente werden in einem Hochfrequenzfilter usw. verwendet, der in einer mobilen Kommunikationsausstattung wie einem Mobiltelefon, einem Personal Computer oder einer Videoausstattung angepasst ist.
  • Ferner ist bekannt, dass ein Wafer, an welchem Bauelemente ausgebildet werden sollen, im Allgemeinen durch ein Schneiden eines Ingots unter Verwendung einer Bandsäge hergestellt und die vordere und hintere Fläche des geschnittenen Wafers poliert werden, um die Flächen jeweils zu einer spiegelnden Fläche (zum Beispiel japanische Offenlegungsschrift Nr. 2000-094221 ) zu verarbeiten.
  • DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
  • Wenn ein Ingot durch eine Bandsäge geschnitten und an der vorderen und hinteren Fläche davon poliert wird, um einen Wafer herzustellen, existieren Probleme, dass es nicht einfach ist, den Wafer, der herzustellen ist, dünn auszubilden, um eine Reduktion einer Dicke und einem Gewicht von Bauelementen zu erreichen, und dass, falls versucht wird, die Dicke eines Wafers, der herzustellen ist, soweit wie möglich zu reduzieren, erhöht sich das Verhältnis des entfernten Ingots beim Schneiden und Polieren, was unökonomisch ist.
  • Insbesondere hat ein Lithiumtantalat-Ingot eine hohe Mohs-Härte und es existiert ein Problem, dass ein Schneiden eines Lithiumtantalat-Ingots durch eine Bandsäge lange dauert und eine geringe Produktivität aufweist. Ferner, da ein Ingot, der einen hohen Stückpreis aufweist, abgeschliffen und verschwenderisch beim Bearbeiten entfernt wird, existiert ein Bedarf, ein Verfahren zum Herstellen eines dünnen Wafers bereitzustellen, in dem ein Lithiumtantalat-Ingot effizient geschnitten wird, ohne den Lithiumtantalat-Ingot zu verschwenden.
  • Es ist darum ein Ziel der vorliegenden Erfindung ein Herstellungsverfahren für einen Wafer bereitzustellen, durch welches ein Wafer effizient aus einem Lithiumtantalat-Ingot hergestellt werden kann und die Menge des Ingots, die entfernt wird, reduziert werden kann.
  • In Übereinstimmung mit einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Waferherstellungsverfahren zum Herstellen eines Wafers aus einem Lithiumtantalat-Ingot bereitgestellt, der ein Ingot mit einem um 42° gedrehten Y Schnitt ist, der eine Endfläche aufweist, die sich senkrecht bezüglich einer zentralen Achse erstreckt, die mit einem Drehwinkel von 42° bezüglich einer y-Achse orthogonal zu einer Kristallachse eines Lithiumtantalats gesetzt ist, und eine Orientierungsfläche aufweist, die parallel zu der y-Achse ausgebildet ist, umfassend: einen Ausbildungsschritt für eine modifizierte Schicht zum Abstrahlen eines Laserstrahls mit einer Wellenlänge, die eine Transparenz in Lithiumtantalat aufweist, wobei ein Fokuspunkt des Laserstrahls in einer Tiefe positioniert ist, die einer Dicke eines Wafers, der herzustellen ist, von der Endfläche des Lithiumtantalat-Ingots entspricht, um eine modifizierte Schicht in dem Inneren des Lithiumtantalat-Ingots auszubilden, während der Lithiumtantalat-Ingot für eine Bearbeitung relativ zu dem Laserstrahl zugeführt wird; und einen Herstellungsschritt für einen Wafer zum Aufbringen, nachdem der Ausbildungsschritt für eine modifizierte Schicht ausgeführt wurde, einer externen Kraft auf dem Lithiumtantalat-Ingot, um ein plattenförmiges Material von dem Lithiumtantalat-Ingot abzulösen, um einen Wafer herzustellen, wobei, wenn eine modifizierte Schicht in dem Inneren des Lithiumtantalat-Ingots in dem Ausbildungsschritt für eine modifizierte Schicht ausgebildet wird, der Lithiumtantalat-Ingot relativ für eine Bearbeitung bezüglich des Laserstrahls in einer Richtung parallel oder senkrecht zu der Orientierungsebene zugeführt wird.
  • Vorzugsweise weist das Waferherstellungsverfahren ferner einen Schleifschritt zum Schleifen einer Ablösefläche des hergestellten Wafers und einer Ablösefläche des Lithiumtantalat-Ingots, um die Ablöseflächen zu glätten.
  • Mit der vorliegenden Erfindung, wenn eine modifizierte Schicht in dem Ausbildungsschritt für eine modifizierte Schicht ausgebildet wird, wird ein Laserstrahl relativ für ein Bearbeiten in einer parallelen oder orthogonalen (vertikalen) Richtung bezüglich der Orientierungsfläche zugeführt. Darum existiert die Richtung des auf Blättern in einer Querrichtung bezüglich der Richtung, in welcher die modifizierte Schicht ausgebildet ist. Folglich wächst ein Riss parallel zu der Innenfläche des Lithiumtantalat-Ingots und ein Wafer kann radial von dem Lithiumtantalat-Ingot abgelöst werden. Entsprechend kann ein Wafer effizient aus einem Lithiumtantalat-Ingot hergestellt werden und die Menge des zu entfernen Lithiumtantalat-Ingots kann reduziert werden.
  • Das obige und andere Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung und die Art des Realisierens dieser wird klarer und die Erfindung selbst am besten durch ein Studieren der folgenden Beschreibung und beigefügten Ansprüche mit Bezug zu den angehängten Figuren verstanden, welche eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung zeigen.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN
  • 1 eine perspektivische Ansicht einer vollständigen Laserbearbeitungsvorrichtung;
  • 2 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Zustand darstellt, in welchem ein Lithiumtantalat-Ingot als ein Werkstück an einem Haltetisch der Laserbearbeitungsvorrichtung, die in 1 dargestellt ist, montiert ist;
  • 3 ist eine schematische Ansicht, die eine Kristallstruktur von Lithiumtantalat zeigt, welches ein Lithiumtantalat-Ingot ausbildet;
  • 4A ist eine schematische Draufsicht, die einen Zustand darstellt, in welchem ein gepulster Laserstrahl auf einen Lithiumtantalat-Ingot abgestrahlt wird, der an dem Haltetisch gehalten wird;
  • 4B ist eine perspektivische Ansicht, die einen anderen Zustand darstellt, in welchem ein gepulster Laserstrahl parallel zu einer Orientierungsfläche auf den Lithiumtantalat-Ingot abgestrahlt wird, der an dem Haltetisch gehalten wird;
  • 4C ist eine perspektivische Ansicht, die einen weiteren Zustand zeigt, in welchem ein gepulster Laserstrahl orthogonal zu der Orientierungsfläche auf den Lithiumtantalat-Ingot gestrahlt wird, der an dem Haltetisch gehalten wird;
  • 5 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Zustand zeigt, in welchem ein Wafer von einem Lithiumtantalat-Ingot abgelöst wird;
  • 6A ist eine Aufsicht, die eine Prozesszufuhrrichtung eines Lithiumtantalat-Ingots mit Bezug zu der Orientierungsfläche zeigt; und
  • 6B ist ein Graph, der eine Beziehung zwischen einer Prozesszufuhrrichtung eines Lithiumtantalat-Ingots mit Bezug zu der Orientierungsfläche und der Längen einer modifizierten Schicht, einem Riss in Querrichtung und einem Riss in vertikaler Richtung zeigt.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
  • Im Folgenden wird eine bevorzugte Ausführungsform eines Herstellungsverfahrens eines Wafers aus Lithiumtantalat in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung mit Bezug zu den begleitenden Figuren beschrieben. 1 stellt eine perspektivische Ansicht einer Laserbearbeitungsvorrichtung 1s zum Ausführen des Herstellungsverfahrens für einen Wafer aus Lithiumtantalat in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung dar. Die Laserbearbeitungsvorrichtung 1, die in 1 dargestellt ist, beinhaltet eine stationäre Basis 2, einen Haltetischmechanismus 3 zum Halten eines Werkstücks, der für eine Bewegung in einer Richtung der x-Achse, die durch einen Pfeil, der mit X markiert ist, angedeutet ist, an der stationären Basis 2 angeordnet ist, und eine Bestrahlungseinheit 4 für einen Laserstrahl als ein Bestrahlungsmittel für einen Laserstrahl, das an der stationären Basis 2 angeordnet ist.
  • Der Haltetischmechanismus 3 beinhaltet ein Paar Führungsschienen 31, die parallel zueinander entlang einer X Richtung an der stationären Basis 2 angeordnet sind, einen ersten Gleitblock 32, der zur Bewegung in der Richtung der X Achse an den Führungsschienen 31 angeordnet ist, einen zweiten Gleitblock 33, der für eine Bewegung in einer Richtung der Y Achse, die durch einen Pfeil, der mit Y markiert ist, angedeutet ist, orthogonal zu der Richtung der X Achse an dem ersten Gleitblock 32 angeordnet ist, und einen Haltetisch 34, der in einer zylindrischen Form an dem zweiten Gleitblock 33 ausgebildet ist und einen Pulsmotor beinhaltet, der darin bereitgestellt ist, sodass der Haltetisch 34 gedreht werden kann. In der Laserbearbeitungsvorrichtung 1, die in 1 dargestellt ist, wird ein Lithiumtantalat-Ingot 7, der ein Werkstück ist, das in 2 dargestellt ist, an dem Haltetisch 34 platziert.
  • Der erste Gleitblock 32 weist ein Paar Führungsnuten 321 auf, die an eine untere Fläche davon für einen Eingriff mit dem Paar Führungsschienen 31 bereitgestellt sind, und weist ein paar Führungsschienen 322 an einer oberen Oberfläche parallel zueinander entlang der Richtung der Y Achse auf. Der erste Gleitblock 32, der in dieser Weise ausgestaltet ist, ist für eine Bewegung in der Richtung der X Achse entlang dem Paar Führungsschienen 31 ausgestaltet, wobei die Führungsnuten 321 davon mit dem Paar Führungsschienen 31 in Eingriff sind. Der Haltetischmechanismus 3 beinhaltet ein Bewegungsmittel 35 in der Richtung der X Achse zum Bewegen des ersten Gleitblocks 32 in der Richtung der X Achse entlang dem Paar Führungsschienen 31. Das Bewegungsmittel 35 in der Richtung der X Achse beinhaltet eine Gewindestange 351, die parallel dazu und zwischen den paar Führungsschienen 31 angeordnet ist, und eine Antriebsquelle wie einen Pulsmotor 352, um die Gewindestange 351 anzutreiben, um sich zu drehen. Die Gewindestange 351 wird an einem Ende davon an einem Lagerblock 353 getragen, der an der stationären Basis 2 fixiert ist, und ist an dem anderen Ende davon für eine Bewegungsübertragung an die Leistungswelle des Pulsmotors 352 gekoppelt. Es sei angemerkt, dass die Gewindestange 351 in ein Durchgangsloch mit Innengewinde geschraubt ist, das in einem Schraubenblock mit Innengewinde ausgebildet ist, der nicht dargestellt ist, der in einer hervorstehenden Weise an der unteren Oberfläche eines zentralen Abschnitts des ersten Gleitblocks 32 ausgebildet ist. Entsprechend, falls die Gewindestange 351 durch den Pulsmotor 352 angetrieben wird, sich vorwärts und rückwärts zu drehen, wird der erste Gleitblock 32 in der X Richtung entlang dem Paar Führungsschienen 31 bewegt.
  • Der zweite Gleitblock 33 weist ein Paar Führungsnuten 331 auf, die an eine untere Fläche davon für einen Eingriff mit dem Paar Führungsschienen 322 die an der oberen Fläche des ersten Gleitblocks 32 bereitgestellt sind, und ist dazu ausgestaltet, sich in der Richtung der Y Achse zu bewegen, wobei die Führungsnuten 331 in Eingriff mit dem Paar Führungsschienen 322 sind. Der Haltetischmechanismus 3 beinhaltet ein Bewegungsmittel 36 für eine Richtung der Y Achse, um den zweiten Gleitblock 33 entlang dem Paar Führungsschienen 322 zu bewegen, die an dem ersten Gleitblock 32 bereitgestellt sind. Das Bewegungsmittel 36 für die Richtung der Y Achse beinhaltet eine Gewindestange 361, die parallel zum und zwischen dem Paar Führungsschienen 322 angeordnet ist, und eine Antriebsquelle wie einen Pulsmotor 362, um die Gewindestange 361 anzutreiben. Die Gewindestange 361 wird an einem Ende davon für eine Drehung an einem Lagerblock 363 getragen, der an einer oberen Fläche des ersten Gleitblocks 32 fixiert ist, und mit dem anderen Ende davon für eine Übertragung der Bewegung an einer Leistungswelle des Pulsmotors 362 gekoppelt ist. Es sei angemerkt, dass die Gewindestange 361 in ein Durchgangsloch mit Innengewinde eingeschraubt ist, das in einem Gewindeblock ausgebildet ist, der nicht dargestellt ist, der in einer hervorstehenden Weise an einer unteren Fläche eines zentralen Abschnitts des zweiten Gleitblocks 33 bereitgestellt ist.
  • Entsprechend, falls die Gewindestange 361 durch den Pulsmotor 362 angetrieben wird, sich vorwärts und rückwärts zu drehen, wird der zweite Gleitblock 33 in der Richtung der Y Achse entlang der Führungsschienen 322 bewegt.
  • Der erste Gleitblock 32 und der zweite Gleitblock 33 beinhalten entsprechend ein Detektionsmittel für eine Position in der Richtung der X Achse, das nicht dargestellt ist, um eine Position in der Richtung der X Achse zu detektieren, und ein Detektionsmittel für eine Position in der Richtung der Y Achse, das nicht dargestellt ist, um eine Position in der Richtung der Y Achse zu detektieren. Der erste Gleitblock 32 und der zweite Gleitblock 33 können Antriebssignale zu den Antriebsquellen davon als eine Antwort auf die Positionen des ersten und zweiten Gleitblocks 32 und 33 senden, die durch das Steuerungsmittel, das im Folgenden beschrieben wird, detektiert werden, um den Haltetisch 34 zu einer gewünschten Position zu steuern.
  • Die Bestrahlungseinheit 4 für einen Laserstrahl beinhaltet ein Trägerelement 41, das an der stationären Basis 2 angeordnet ist, ein Gehäuse 42, das an dem Trägerelement 41 getragen wird und sich im Wesentlichen horizontal erstreckt, ein Bestrahlungsmittel 5 für einen Laserstrahl, das an dem Gehäuse 42 angeordnet ist, und ein Bildaufnahmemittel 6, das an einem vorderen Endabschnitt des Gehäuses 42 zum Detektieren eines Bearbeitungsbereichs angeordnet ist, der durch eine Laserbearbeitung zu bearbeiten ist. Es sei angemerkt, dass das Bildaufnahmemittel 6 ein Beleuchtungsmittel zum Beleuchten des Werkstücks, ein optisches System zum Aufnehmen des Bereichs, der durch das Beleuchtungsmittel beleuchtet wird, ein Bildaufnahmemittelelement (ladungsgekoppeltes Bauelement (CCD)) zum Aufnehmen eines Bildes, das durch das optische System usw. aufgenommen wird, beinhalte, und ein Bildsignal zu einem Steuerungsmittel sendet, das im Folgenden beschrieben wird.
  • Das Bestrahlungsmittel 5 für einen Laserstrahl beinhaltet einen Kondensor 51, der einen Laserstrahl zusammenführt, der durch das Oszillatormittel für einen gepulsten Laserstrahl oszilliert wurde, das in dem Gehäuse 42 aufgenommen ist, und den zusammengeführten Laserstrahl auf das Werkstück abstrahlt, das an dem Haltetisch 34 gehalten wird. Obwohl nicht dargestellt, ist das Oszillatormittel für den gepulsten Laserstrahl in dem Gehäuse 42 aus einem Anpassungsmittel für eine Leistung eines gepulsten Laserstrahls, einem Oszillatormittel für einen gepulsten Laserstrahl, einem Setzmittel für eine Wiederholungsfrequenz, das für das Oszillatormittel für einen gepulsten Laserstrahl bereitgestellt ist, usw. ausgestaltet und ist so gesteuert, dass die Position des Fokuspunkts des gepulsten Laserstrahls in einer Richtung (Richtung der Z Achse) senkrecht zu der Haltefläche, die eine obere Fläche des Haltetisch 34 ist, angepasst werden kann.
  • Ferner beinhaltet die Laserbearbeitungsvorrichtung ein Ablösemittel 8 für einen Wafer, das an der stationären Basis 2 angeordnet ist und in der Nähe eines Abschlussabschnitts der Führungsschienen 31 (Seite des Lagerblocks 353, an welcher die Gewindestange 351 getragen wird). Das Ablösemittel 8 für einen Wafer beinhaltet ein Gehäuse 81 für eine Ablöseeinheit, einen Arm 82 für eine Ablöseeinheit, der teilweise in dem Gehäuse 81 für eine Ablöseeinheit aufgenommen ist und für eine Bewegung in der Richtung der Z Achse (vertikale Richtung) getragen wird, die durch einen Pfeil, der mit Z markiert ist, angedeutet ist, einen Pulsmotor 83 für ein Ablösen, der an einem Spitzenendabschnitt des Arms 82 für eine Ablöseeinheit angeordnet ist, und ein Absorptionsmittel 84 für einen Wafer, das an einem unteren Abschnitt des Pulsmotors 83 für ein Ablösen getragen wird, sodass es durch den Pulsmotor 83 für ein Ablösen gedreht werden kann, und mehrere Sauglöcher aufweist, die an einer unteren Fläche davon bereitgestellt sind, sodass diese durch das Saugmittel saugen können. In dem Absorptionsmittel 84 für einen Wafer sind Aufbringungsmittel zum Aufbringen von Ultraschallvibrationen auf der Absorptionsfläche eingebaut. In dem Gehäuse 81 für eine Ablöseeinheit ist ein Bewegungsmittel für eine Richtung der Z Achse zum Steuern des Arms 82 der Ablöseeinheit bereitgestellt, um sich in der Richtung der Z Achse zu bewegen, und in ein Bewegungsmittel der Richtung der Z Achse ist eine Gewindestange, die nicht dargestellt, welche den Arm 82 der Ablöseeinheit trägt, ein Lagerblock, welcher die Gewindestange trägt, und ein Pulsmotor zum Antreiben der Gewindestange zum vorwärts und rückwärts Drehen angeordnet. Das Gehäuse 81 für die Ablöseeinheit beinhaltet ein Detektionsmittel für eine Position in der Richtung der Z Achse, das nicht dargestellt ist, zum Detektieren der Position des Arms 82 für eine Ablöseeinheit in der Richtung der Z Achse, und ein Positionssignal des Detektionsmittels der Position der Richtung der Z Achse wird zu dem Steuerungsmittel gesendet, wie im Folgenden beschrieben.
  • Die Laserbearbeitungsvorrichtung 1 beinhaltet ein Steuerungsmittel. Das Steuerungsmittel ist aus einem Computer ausgestaltet und beinhaltet eine zentrale Berechnungseinheit zum Durchführen von arithmetischen Operationen in Übereinstimmung mit einem Steuerungsprogramm, einen Festwertspeicher (ROM), in welchem das Steuerungsprogramm gespeichert ist, einen lesbaren und beschreibbaren Arbeitsspeicher (RAM) zum Speichern eines Ergebnisses einer arithmetischen Operation usw. und Eingabe- und Ausgabeanschlüsse. Zu dem Eingabeanschluss des Steuerungsmittels werden die Detektionssignale von dem Detektionsmittel für eine Position in der Richtung der X Achse, dem Detektionsmittel für eine Position in der Richtung der Y Achse und dem Detektionsmittel für eine Position in der Richtung der Z Achse uns so weiter eingegeben. Von dem Ausgabeanschluss werden Steuerungssignale an das Bewegungsmittel 35 in der Richtung der X Achse, das Bewegungsmittel 36 für eine Richtung der Y Achse, das Bewegungsmittel in der Richtung der Z Achse in dem Gehäuse 81 für eine Ablöseeinheit, ein Steuerungsmittel für eine Position des Fokuspunkts für einen gepulsten Laserstrahl, ein Steuerungsmittel für eine Leistung des gepulsten Laserstrahls, einen Pulsmotor 83 für ein Ablösen usw. ausgegeben.
  • Ein Herstellungsverfahren für einen Wafer aus Lithiumtantalat entsprechend der vorliegenden Erfindung wird unter Verwendung der Laserbearbeitungsvorrichtung 1, die in einer solchen Weise wie oben beschrieben ausgestaltet ist, wie im Folgenden beschrieben, durchgeführt. 2 stellt einen Zustand dar, in welchem der Lithiumtantalat-Ingot 7 als ein Werkstück, das durch das Herstellungsverfahren für einen Wafer in der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zu bearbeiten ist, an dem Haltetisch 34 platziert ist.
  • Der Lithiumtantalat-Ingot 7, der ein Werkstück ist, das in 2 dargestellt ist, weist im Wesentlichen eine kreisförmige Form auf, und eine gerade Orientierungsfläche 71, welche die Kristallorientierung darstellt, ist zum Teil aus einer umfänglichen Kante des Lithiumtantalat-Ingots 7 ausgebildet. Der Kristall aus Lithiumtantalat kennzeichnet eine trigonale Ilmenitstruktur und eine Kristallstruktur von Lithiumtantalat, welches den Ingot ausbildet, nämlich eine Einheitszelle 7A, kann schematisch in einer hexagonalen Säulenform, wie in 3 dargestellt, repräsentiert werden. Der Lithiumtantalat-Ingot 7, der ein Werkstück in der vorliegenden Ausführungsform ist, ist ein Einkristall-Ingot eines 42° gedrehten Y Schnitts, der eine Endfläche aufweist, die sich senkrecht bezüglich der zentralen Achse erstreckt, die mit einem Drehwinkel von Θ = 42° bezüglich der Y Achse orthogonal zu der Kristallachse (angedeutet durch die Z Achse in 3) des Kristalls des Lithiumtantalat-Ingots 7 gesetzt ist, und weist die Orientierungsfläche 71, die parallel zu der Y Achse ausgebildet ist, auf und weist eine dicke von 257 μm auf. Der Lithiumtantalat-Ingot, der in der vorliegenden Beschreibung und den Ansprüchen verwendet wird, ist der Einkristall-Ingot eines 42° gedrehten Y Schnitts.
  • Wie in 2 gezeigt, ist der Lithiumtantalat-Ingot 7 an dem Haltetisch 34 fixiert. Die Fixierung wird durch einen Haftvermittler (zum Beispiel einen Epoxidkunststoff) durchgeführt, der zwischen dem Haltetisch 34 und dem Lithiumtantalat-Ingot 7 eingefügt ist, und das Werkstück wird fester fixiert als dies durch Verwenden eines Saugmittels zum Fixieren eines Werkstücks, möglich ist, welches in einer allgemeinen Laserbearbeitungsvorrichtung verwendet wird (Trägerschritt für Werkstück). Es sei angemerkt, dass die Oberfläche des Lithiumtantalat-Ingots durch eine Schleifvorrichtung, die nicht dargestellt ist, bis zu einem Grad geschliffen ist, sodass ein Eintreten eines Laserstrahls, für den eine Wellenlänge verwendet wird, die eine Transparenz aufweist, die im Folgenden beschrieben wird, nicht behindert wird.
  • (Ausbildungsschritt für modifizierte Schicht)
  • Nachdem der Trägerschritt für ein Werkstück, der oben beschrieben wurde, ausgeführt wurde, wird der Haltetisch 34, der den Lithiumtantalat-Ingot 7 hält, unmittelbar unter dem Bildaufnahmemittel 6 durch das Bewegungsmittel 35 für die Richtung der X Achse und das Bewegungsmittel 36 für die Richtung der Y Achse positioniert. Nachdem der Haltetisch 34 unmittelbar unterhalb des Bildaufnahmemittels 6 positioniert ist, führen das Bildaufnahmemittel 6 und das Steuerungsmittel, die oben beschrieben wurden, einen Ausrichtungsschritt zum Detektieren eines Bereichs des Lithiumtantalat-Ingots 7, für welchen eine Laserbearbeitung durchzuführen ist, und der Höhe der Oberfläche des Lithiumtantalat-Ingot 7 durch, der an dem Haltetisch 34 platziert ist.
  • Nachdem der Ausrichtungsschritt durchgeführt wurde, werden das Bewegungsmittel 35 für die Richtung der X Achse und das Bewegungsmittel 36 für die Richtung der Y Achse betätigt, um den Lithiumtantalat-Ingot 7 an einem Punkt zu positionieren, an welchem eine Laserbearbeitung anfängt und passt den Fokuspunkt des Laserstrahls an eine Position an der inneren Seite um einen vorbestimmten Abstand (Beispiel 85 μm) von der Oberfläche des Lithiumtantalat-Ingots 7, der an dem Haltetisch 34 fixiert ist, mit dem das Anpassungsmittel für eine Position des Fokuspunkts, das nicht dargestellt ist, auf der Basis der Position der Höhe der Oberfläche des Lithiumtantalat-Ingots 7 an, die durch den Ausrichtungsschritt detektiert wurde. Danach wird das Bestrahlungsmittel für den gepulsten Laserstrahl betätigt, um eine Bestrahlung eines gepulsten Laserstrahls zu beginnen, für den Lithiumtantalat transparent ist. Wie in den 4A bis 4C dargestellt, wird die Bestrahlung des gepulsten Laserstrahls begonnen und das Bewegungsmittel 35 für die Richtung der X Achse wird betätigt, um den Haltetisch 34 in einer Richtung, die mit einem Pfeil markiert ist, der X Achse relativ zu bewegen. Es sei angemerkt, dass, während in der vorliegenden Ausführungsform der Haltetisch 34 bezüglich des Bestrahlungsmittels 5 für den Laserstrahl bewegt wird, das Bestrahlungsmittel 5 für den Laserstrahl andernfalls bezüglich des Haltetisch 34 bewegt werden kann.
  • Bearbeitungsbedingungen für den gepulsten Laserstrahl werden zum Beispiel in der folgenden Weise gesetzt.
  • (Werkstück)
    • Ingot LiTaO3 42° gedrehter Y Schnitt
    • Dicke: 257 μm
    • Dicke des hergestellten Wafers: 85 μm
  • (Bedingungen für Laserbearbeitung)
    • Wellenlänge: 1064 nm
    • durchschnittliche Ausgangsleistung: 0,55 W
    • Wiederholungsfrequenz: 60 kHz
    • Pulsbreite: 3 ns
    • Strahldurchmesser: 10.0 μm
    • Zufuhrgeschwindigkeit: 120 mm/s
    • Versatzmenge: 50–70 μm
    • Pfadnummer: 1
    • Überlappungsverhältnis: 80%
  • Weitere Details des Ausbildungsschritts für eine modifizierte Schicht der vorliegenden Erfindung werden beschrieben. Falls eine Bestrahlung eines gepulsten Laserstrahls entlang einer Bearbeitungslinie durch einen gepulsten Laserstrahl, die vorher in dem Steuerungsmittel gesetzt ist, begonnen wird, dann wird eine anfängliche modifizierte Schicht an und in der Nähe eines Fokuspunkts des ersten Pulses des Laserstrahls ausgebildet. In diesem Zustand wird der Haltetisch 34 mit einer vorbestimmten Bearbeitungszufuhrgeschwindigkeit durch das Bewegungsmittel 35 in der Richtung der X Achse bewegt und ein nächster Puls des Laserstrahls wird mit der Wiederholungsfrequenz, die vorher gesetzt ist, abgestrahlt.
  • Da der nächste Puls des Laserstrahls, der hier abgestrahlt wird, so abgestrahlt wird, dass dieser mit der anfänglichen modifizierten Schicht, die anfänglich ausgebildet wurde, mit einem Überlappungsverhältnis, das vorher in der Richtung der X Achse gesetzt wurde, überlappt, wird der Puls des Laserstrahls, der als nächstes abgestrahlt wird, durch die modifizierte Schicht, die anfänglich ausgebildet wurde, absorbiert und als ein Ergebnis werden die modifizierten Schichten zusammenhängend ausgebildet.
  • Als nächstes, falls die Bestrahlung des Pulses des Laserstrahls, der oben beschrieben wurde, für alle geplanten Bearbeitungslinien, die in 4B dargestellt sind, durchgeführt wurde, dann wird die modifizierte Schicht, welche eine Grenzfläche bildet, entlang welcher die obere Flächenseite bezüglich eines vorbestimmten Abstands von der Oberfläche als ein Wafer aus Lithiumtantalat zu trennen ist, über den gesamten Bereich in dem vorbestimmten Abstand von der Oberfläche in dem inneren des Lithiumtantalat-Ingots 7 ausgebildet.
  • (Ablöseschritt für einen Wafer)
  • Nachdem der Ausbildungsschritt für eine modifizierte Schicht abgeschlossen wurde, wird der Haltetisch 34, an welchem der Lithiumtantalat-Ingot 7 gehalten wird, zu der Seite des Endabschnitts bewegt, an welcher das Ablösemittel 8 für einen Wafer zum Ablösen des Lithiumtantalat-Wafers angeordnet ist, bis dieser unmittelbar unterhalb des Absorptionsmittels 84 für einen Wafer positioniert ist, durch eine Steuerung des Bewegungsmittels 35 in der Richtung der X Achse und des Bewegungsmittels 36 in der Richtung der Y Achse. Der Arm 82 für eine Ablöseeinheit wird nach unten an die Basis der Position von der Oberfläche des Lithiumtantalat-Ingots 7 bewegt, die vorher detektiert und an das Steuerungsmittel eingegeben wurde, bis der Arm 82 für eine Ablöseeinheit im engen Kontakt mit der oberen Fläche des Lithiumtantalat-Ingots 7 ist, und das Saugmittel, das nicht dargestellt ist, wird betätigt, um das Absorptionsmittel 84 für einen Wafer an den Lithiumtantalat-Ingot 7 anzusaugen und zu fixieren (mit Bezug zu 5). Danach werden in dem Zustand, in welchem das Absorptionsmittel 84 für einen Wafer und der Lithiumtantalat-Ingot 7 fixiert sind, Ultraschallvibrationen durch das Aufbringungsmittel für Ultraschallvibrationen, das nicht dargestellt ist, aufgebracht und der Pulsmotor 83 für ein Ablösen wird betätigt, um das Absorptionsmittel 84 für einen Wafer anzutreiben, sich zu drehen, um eine Drehkraft auf dem Lithiumtantalat-Ingot 7 aufzubringen, um dadurch den oberen Abschnitt des Lithiumtantalat-Ingots an der Grenze, die durch die Grenzfläche gebildet wird, abzulösen. Dadurch kann ein Lithiumtantalat-Wafer 7' erhalten werden.
  • Nachdem der Lithiumtantalat-Wafer 7' durch den Lithiumtantalat-Ingot 7 wie oben beschrieben erhalten wurde, wird die untere Fläche des Lithiumtantalat-Wafers 7' geschliffen. Wenn ein anderer Lithiumtantalat-Wafer 7' von den Lithiumtantalat-Ingot 7 erhalten werden soll, wird die Oberfläche des Lithiumtantalat-Ingots 7 durch ein Schleifmittel, das nicht dargestellt ist, das an der stationären Basis 2 bereitgestellt ist, geschliffen und die oben beschriebenen Schritte werden wiederholt von dem Anfang des neuen Lithiumtantalat-Ingots 7 ausgeführt. Dadurch können mehrere Lithiumtantalat-Wafer 7' erhalten werden, ohne dass Lithiumtantalat als ein Werkstück verschwendet wird.
  • Hier hat der Erfinder der vorliegenden Erfindung herausgefunden, dass, wenn eine Bearbeitung zum Anpassen des Fokuspunkts des gepulsten Laserstrahls auf die innere Seite um einen vorbestimmten Abstand von der Oberfläche des die Lithiumtantalat-Ingots 7, der einem Haltetisch 34 fixiert ist, durch das Anpassungsmittel für eine Position des Fokuspunkts, das nicht dargestellt ist, und ein relatives Bewegen des Haltetisch 34 und des Bestrahlungsmittels 5 für einen Laserstrahl, um eine modifizierte Schicht auszubilden, um einen Wafer abzulösen, durchgeführt wird, sich ein Wafer manchmal ablöst und manchmal nicht gut ablöst abhängig von dem Winkel, der durch die Richtung definiert wird, in welcher ein Zuführen für eine Bearbeitung durchgeführt wird, um den Laserstrahl kontinuierlich auf den Lithiumtantalat-Ingot 7 abzustrahlen, und die Orientierungsfläche 71 des Lithiumtantalat-Ingots 7, der an dem Haltetisch 34 platziert ist, nämlich, dass die Laserbearbeitung für die Orientierungsfläche 71 des Lithiumtantalat-Ingots 7 eine Winkelabhängigkeit aufweist. Diese Winkelabhängigkeit wird im Folgenden beschrieben.
  • In dem Ausbildungsschritt für eine modifizierte Schicht, der oben beschrieben wurde, wurde die Richtung der Bearbeitungszufuhr des Haltetischs 34, an welchem der gepulste Laserstrahl abgestrahlt wurde, über vier Richtungen geändert (siehe 6A) von 0° (parallel), 45°, 90° (rechter Winkel) und 135° mit Bezug zu der Orientierungsfläche 71 des Lithiumtantalat-Ingots 7, der an dem Haltetisch 34 platziert ist. Danach wurde der Ausbildungsschritt für eine modifizierte Schicht unter denselben Prozessbedingungen durchgeführt, mit Ausnahme des Winkels der Orientierungsfläche 71 bezüglich der Richtung der Bearbeitungszufuhr des Lithiumtantalat-Ingots 7, wenn der Lithiumtantalat-Ingot 7 an dem Haltetisch 34 platziert wurde, und danach wurde der Ablöseschritt durchgeführt.
  • Dann, als Wafer unter den Prozessbedingungen, die oben beschrieben wurden, produziert wurden, ist deutlich geworden, dass ein charakteristischer Unterschied durch den Bearbeitungswinkel verursacht wurde, der durch die Orientierungsfläche 71 des Lithiumtantalat-Ingots 7, der an dem Haltetisch 34 platziert wurde, und der Richtung der Bearbeitungszufuhr, wie in 6B dargestellt, verursacht wurde. Insbesondere wurde bestätigt, dass, falls der Lithiumtantalat-Ingot 7 an dem Haltetisch 34 platziert ist, und die Richtung der Bearbeitungszufuhr, wenn ein gepulster Laserstrahl abgestrahlt wird, auf 0° (parallel) mit Bezug zu der Orientierungsfläche 71, wie in 4B dargestellt, gesetzt ist, während sich dann ein Riss mit einer Länge von 70–80 μm in einer Querrichtung von der Position der Laserbestrahlung in der Laserbearbeitung erstreckt, sich der Riss in einer vertikalen (Tief) Richtung nur in einem Bereich von 10–20 μm erstreckt. Dies deutet an, dass eine Grenzfläche, entlang welcher ein Ablösen auftritt, so ausgebildet ist, dass sie sich parallel zu einer Endfläche des Ingots erstreckt, und ein Ablösen in dem Ablöseschritt durchgeführt werden kann und dass ein Wafer in einem Zustand ausgebildet ist, in welchem die Oberflächenrauheit der Ablösefläche nach dem Ablösen gut ist. Ähnlich wurde bestätigt, wie in 4C dargestellt, dass auch wenn eine Laserbearbeitung, bei welcher die Richtung der Bearbeitungszufuhr, wenn ein gepulster Laserstrahl bestrahlen soll, auf 90° (rechter Winkel) mit Bezug zu der Orientierungsfläche 71 gesetzt ist, während sich ein Riss mit einer Länge von ungefähr 50 μm in einer Querrichtung von der Bestrahlungsposition des Lasers generiert wurde, ein Riss von nur 20 μm in der vertikalen (Tiefe) Richtung generiert wurde, und auch wenn eine Laserbearbeitung geführt wurde, bei welcher die Richtung der Bearbeitungszufuhr gesetzt wurde, 90° (rechter Winkel) mit Bezug zu der Orientierungsfläche 71 zu sein, wurde eine Grenzfläche ausgebildet, sich parallel zu einer Endfläche Ingots erstreckt und es war möglich, ein Ablösen gut bei dem Ablöseschritt durchzuführen.
  • Im Gegensatz dazu, wenn die Richtung für die Bearbeitungszufuhr, wenn ein gepulster Laserstrahl abgestrahlt wird, auf 45° oder 135° zu einer Orientierungsfläche 71 gesetzt wurde, wurde ein Riss, der sich mit einer Länge von 35 μm in der Querrichtung von einer modifizierten Schicht erstreckt, die durch eine Laserbearbeitung durchgeführt wurde, wurde ein Riss in einem Bereich von 35–45 μm auch in der vertikalen (Tiefe) Richtung generiert. Folglich war es nicht möglich, eine Grenzfläche parallel zu einer Endfläche des Lithiumtantalat-Ingots 7 gut auszubilden.
  • Wenn im Lichte des obigen betrachtet, falls die Richtung der Bearbeitungszufuhr, wenn ein gepulster Laserstrahl bestrahlen soll, auf 0° oder 90° mit Bezug zu der Orientierungsfläche 71 gesetzt ist, dann wird durch Laserbearbeitung zum Ausbilden einer modifizierten Schicht ein Riss, um dadurch eine Grenzfläche auszubilden, generiert, sodass dieser sich länger in der Querrichtung (horizontaler Richtung) als in der vertikalen Richtung erstreckt, und folglich kann ein Wafer einfach parallel zu einer Endfläche des Ingots abgelöst werden. Da der Riss sich länger in der Querrichtung erstreckt als in dem Fall, wenn die Richtung auf 45° oder 135° gesetzt ist, kann die Laserbearbeitung durchgeführt werden, während der Versatzabstand (Index) vergrößert wird und es wird erkannt, dass es möglich ist, die Prozesseffizienz weiter zu verbessern.
  • Ferner, falls die Richtung der Bearbeitungszufuhr, wenn ein gepulster Laserstrahl abgestrahlt wird, auf 90° oder 0° mit Bezug zu der Orientierungsfläche 71 gesetzt ist, ist, da der Riss, der in der vertikalen Richtung generiert wird, kurz ist, die Rauheit der Oberfläche der abgelösten Fläche des Wafers gut und auch der Schleifschritt nach dem Bearbeiten kann nach kurzer Zeit abgeschlossen werden. Ferner ist auch die Menge des Ingots, die bei dem Herstellungsschritt für einen Wafer weggeworfen wird, reduziert und trägt auch zur Verbesserung der Prozesseffizienz bei. Es sei angemerkt, dass durch 6B ersichtlich, wenn die Richtung der Bearbeitungszufuhr, wenn ein gepulster Laserstrahl abgestrahlt wird, auf 0° mit Bezug zu der Orientierungsfläche 71 gesetzt ist, es möglich ist, dass ein Riss, der generiert wird, länger in der Querrichtung ist, als wenn die Richtung auf 90° gesetzt ist, und ein Riss in der vertikalen Richtung kurzgehalten werden kann. Darum ist es bevorzugt, die Richtung auf 0° zu setzen, da ein Wafer aus Lithiumtantalat einfach und effizient abgelöst werden kann, und die Menge des Ingots, die wegzuwerfen ist, reduziert werden kann.
  • Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die Details der oben beschriebenen bevorzugten Ausführungsform beschränkt. Der Umfang der Erfindung wird durch die beigefügten Ansprüche definiert und alle Änderungen und Modifikationen, die innerhalb der Äquivalenz des Umfangs der Ansprüche liegen, werden daher von der Erfindung umfasst.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 2000-094221 [0003]

Claims (2)

  1. Waferherstellungsverfahren zum Herstellen eines Wafers aus einem Lithiumtantalat-Ingot, der ein Ingot mit einem um 42° gedrehten Y Schnitt ist, der eine Endfläche aufweist, die sich senkrecht bezüglich einer zentralen Achse erstreckt, die mit einem Drehwinkel von 42° bezüglich einer Y Achse senkrecht zu einer Kristallachse eines Lithiumtantalats gesetzt ist, und eine Orientierungsfläche aufweist, die parallel zu der Y Achse ausgebildet ist, umfassend: einen Ausbildungsschritt für eine modifizierte Schicht zum Abstrahlen eines Laserstrahls einer Wellenlänge, für die Lithiumtantalat transparent ist, wobei ein Fokuspunkt des Laserstrahls in einer Tiefe entsprechend einer Dicke eines Wafers, der herzustellen ist, von der Endfläche des Lithiumtantalat-Ingots positioniert ist, um eine modifizierte Schicht in dem Inneren des Lithiumtantalat-Ingots auszubilden, während der Lithiumtantalat-Ingot für ein Bearbeiten relativ zu dem Laserstrahl zugeführt wird; und einen Herstellungsschritt für einen Wafer zum Aufbringen, nachdem der Ausbildungsschritt für eine modifizierte Schicht durchgeführt wurde, einer äußeren Kraft auf den Lithiumtantalat-Ingot, um ein plattenförmiges Material von dem Lithiumtantalat-Ingot abzulösen, um einen Wafer herzustellen, wobei, wenn eine modifizierte Schicht in dem Inneren des Lithiumtantalat-Ingots in dem Ausbildungsschritt für eine modifizierte Schicht ausgebildet wird, der Lithiumtantalat-Ingot für eine Bearbeitung relativ bezüglich des Laserstrahls in einer Richtung parallel oder senkrecht zu der Orientierungsfläche zugeführt wird.
  2. Waferherstellungsverfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend einen Schleifschritt zum Schleifen einer Ablösefläche des hergestellten Wafers und einer Ablösefläche des Lithiumtantalat-Ingots, um die Ablöseflächen zu glätten.
DE102016226297.1A 2016-01-07 2016-12-29 Waferherstellungsverfahren Pending DE102016226297A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016-001647 2016-01-07
JP2016001647A JP6654435B2 (ja) 2016-01-07 2016-01-07 ウエーハ生成方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102016226297A1 true DE102016226297A1 (de) 2017-07-13

Family

ID=59118778

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102016226297.1A Pending DE102016226297A1 (de) 2016-01-07 2016-12-29 Waferherstellungsverfahren

Country Status (8)

Country Link
US (1) US10774445B2 (de)
JP (1) JP6654435B2 (de)
KR (1) KR102527029B1 (de)
CN (1) CN107030905B (de)
DE (1) DE102016226297A1 (de)
MY (1) MY183580A (de)
SG (1) SG10201610635SA (de)
TW (1) TWI699269B (de)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7034683B2 (ja) * 2017-11-29 2022-03-14 株式会社ディスコ 剥離装置
JP6959120B2 (ja) * 2017-12-05 2021-11-02 株式会社ディスコ 剥離装置
US10388526B1 (en) 2018-04-20 2019-08-20 Semiconductor Components Industries, Llc Semiconductor wafer thinning systems and related methods
US10896815B2 (en) 2018-05-22 2021-01-19 Semiconductor Components Industries, Llc Semiconductor substrate singulation systems and related methods
US11121035B2 (en) 2018-05-22 2021-09-14 Semiconductor Components Industries, Llc Semiconductor substrate processing methods
US20190363018A1 (en) 2018-05-24 2019-11-28 Semiconductor Components Industries, Llc Die cleaning systems and related methods
US10468304B1 (en) 2018-05-31 2019-11-05 Semiconductor Components Industries, Llc Semiconductor substrate production systems and related methods
US11830771B2 (en) 2018-05-31 2023-11-28 Semiconductor Components Industries, Llc Semiconductor substrate production systems and related methods
JP7266398B2 (ja) * 2018-12-11 2023-04-28 株式会社ディスコ 切削装置及び切削装置を用いたウエーハの加工方法
US10576585B1 (en) 2018-12-29 2020-03-03 Cree, Inc. Laser-assisted method for parting crystalline material
US10562130B1 (en) 2018-12-29 2020-02-18 Cree, Inc. Laser-assisted method for parting crystalline material
US11024501B2 (en) 2018-12-29 2021-06-01 Cree, Inc. Carrier-assisted method for parting crystalline material along laser damage region
US10611052B1 (en) 2019-05-17 2020-04-07 Cree, Inc. Silicon carbide wafers with relaxed positive bow and related methods
CN111992903A (zh) * 2020-08-24 2020-11-27 松山湖材料实验室 激光同步剥离晶圆的方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000094221A (ja) 1998-09-24 2000-04-04 Toyo Advanced Technologies Co Ltd 放電式ワイヤソー

Family Cites Families (48)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4196963A (en) * 1978-05-30 1980-04-08 Hughes Aircraft Company Method for eliminating Li2 O out-diffusion in LiNbO3 and LiTaO3 waveguide structures
US4224548A (en) * 1979-05-31 1980-09-23 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force Singly rotated cut of Y-axis boule lead potassium niobate, Pb2 KNb.sub. O15, for surface acoustic wave applications
EP0127442B1 (de) * 1983-05-30 1991-04-17 Fujitsu Limited Piezoelektrischer Resonator
EP0444209B1 (de) * 1989-09-20 2000-11-08 Ibiden Co., Ltd. Dünnfilmeinzelkristall aus lithiumniobat und verfahren zu seiner herstellung
JP3148896B2 (ja) * 1990-11-30 2001-03-26 イビデン株式会社 ニオブ酸リチウム単結晶薄膜
JP3261594B2 (ja) * 1992-04-24 2002-03-04 日立金属株式会社 タンタル酸リチウム単結晶、単結晶基板および光素子
GB9816168D0 (en) * 1998-07-25 1998-09-23 Secr Defence Etching method
US6211999B1 (en) * 1998-10-30 2001-04-03 The Regents Of The University Of California Lithium tantalate single-crystal and photo-functional device
US20040104361A1 (en) * 2000-09-14 2004-06-03 Guldi Richard L. Semiconductor wafer edge marking
US20030060020A1 (en) * 2000-10-12 2003-03-27 Silicon Evolution, Inc. Method and apparatus for finishing substrates for wafer to wafer bonding
JP4071476B2 (ja) * 2001-03-21 2008-04-02 株式会社東芝 半導体ウェーハ及び半導体ウェーハの製造方法
JP2003022987A (ja) * 2001-07-09 2003-01-24 Sanyo Electric Co Ltd 化合物半導体装置の製造方法
JP2004158768A (ja) * 2002-11-08 2004-06-03 Disco Abrasive Syst Ltd 半導体ウエーハおよびサブストレート
KR100628812B1 (ko) * 2003-05-21 2006-09-26 제이에프이 미네랄 가부시키가이샤 압전단결정 소자와 그 제조방법
JP4408361B2 (ja) * 2003-09-26 2010-02-03 株式会社ディスコ ウエーハの分割方法
US7101789B2 (en) * 2004-09-13 2006-09-05 General Electric Company Method of wet etching vias and articles formed thereby
JP4407835B2 (ja) * 2006-03-14 2010-02-03 セイコーエプソン株式会社 圧電体積層体、および圧電体積層体を含むデバイス
US7825007B2 (en) * 2007-05-11 2010-11-02 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Method of joining a plurality of SOI substrates on a glass substrate by a heat treatment
US8389099B1 (en) * 2007-06-01 2013-03-05 Rubicon Technology, Inc. Asymmetrical wafer configurations and method for creating the same
JP4402708B2 (ja) * 2007-08-03 2010-01-20 浜松ホトニクス株式会社 レーザ加工方法、レーザ加工装置及びその製造方法
JP2009061462A (ja) * 2007-09-05 2009-03-26 Sumitomo Electric Ind Ltd 基板の製造方法および基板
JP2010021398A (ja) * 2008-07-11 2010-01-28 Disco Abrasive Syst Ltd ウェーハの処理方法
US8261730B2 (en) * 2008-11-25 2012-09-11 Cambridge Energy Resources Inc In-situ wafer processing system and method
JP5446325B2 (ja) * 2009-03-03 2014-03-19 豊田合成株式会社 レーザ加工方法および化合物半導体発光素子の製造方法
US8035464B1 (en) * 2009-03-05 2011-10-11 Triquint Semiconductor, Inc. Bonded wafer SAW filters and methods
TWI508327B (zh) * 2010-03-05 2015-11-11 Namiki Precision Jewel Co Ltd An internal modified substrate for epitaxial growth, a multilayer film internal modified substrate, a semiconductor device, a semiconductor bulk substrate, and the like
RU2459691C2 (ru) * 2010-11-29 2012-08-27 Юрий Георгиевич Шретер Способ отделения поверхностного слоя полупроводникового кристалла (варианты)
JP5917862B2 (ja) * 2011-08-30 2016-05-18 浜松ホトニクス株式会社 加工対象物切断方法
US8871605B2 (en) * 2012-04-18 2014-10-28 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Methods for fabricating and orienting semiconductor wafers
JP5892878B2 (ja) * 2012-06-28 2016-03-23 太陽誘電株式会社 弾性波デバイスおよびその製造方法
US9117593B2 (en) * 2012-11-02 2015-08-25 Rf Micro Devices, Inc. Tunable and switchable resonator and filter structures in single crystal piezoelectric MEMS devices using bimorphs
JP5871282B2 (ja) * 2013-03-27 2016-03-01 信越化学工業株式会社 圧電性酸化物単結晶ウェーハの製造方法。
JP6341639B2 (ja) * 2013-08-01 2018-06-13 株式会社ディスコ 加工装置
DE102014013107A1 (de) * 2013-10-08 2015-04-09 Siltectra Gmbh Neuartiges Waferherstellungsverfahren
JP6324297B2 (ja) * 2014-05-09 2018-05-16 信越化学工業株式会社 圧電性酸化物単結晶基板及びその作製方法
JP5863891B2 (ja) * 2014-07-01 2016-02-17 浜松ホトニクス株式会社 レーザ加工装置、レーザ加工装置の制御方法、レーザ装置の制御方法、及び、レーザ装置の調整方法
CN104551871B (zh) * 2014-12-31 2017-09-05 浙江工业大学 一种钽酸锂晶片的磨削加工方法
JP6406670B2 (ja) * 2015-01-15 2018-10-17 信越化学工業株式会社 弾性表面波素子用タンタル酸リチウム単結晶基板及びこれを用いたデバイスとその製造方法及び検査方法
US20180048283A1 (en) * 2015-04-16 2018-02-15 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Lithium tantalate single crystal substrate, bonded substrate, manufacturing method of the bonded substrate, and surface acoustic wave device using the bonded substrate
JP6335831B2 (ja) * 2015-04-16 2018-05-30 信越化学工業株式会社 接合基板の製造方法
US10432168B2 (en) * 2015-08-31 2019-10-01 General Electric Company Systems and methods for quartz wafer bonding
TWI625516B (zh) * 2015-09-15 2018-06-01 Ngk Insulators Ltd 複合基板及壓電基板的厚度傾向推定方法
WO2017051747A1 (ja) * 2015-09-26 2017-03-30 信越化学工業株式会社 接合基板及びその製造方法とこの接合基板を用いた弾性表面波デバイス
FR3042906B1 (fr) * 2015-10-23 2018-07-27 Commissariat Energie Atomique Procede d’amincissement d’echantillons
FR3045677B1 (fr) * 2015-12-22 2019-07-19 Soitec Procede de fabrication d'une couche monocristalline, notamment piezoelectrique
JP6625926B2 (ja) * 2016-04-13 2019-12-25 株式会社ディスコ ウエーハの加工方法
US10727809B2 (en) * 2016-12-15 2020-07-28 Qorvo Us, Inc. Bulk acoustic wave resonator with multilayer piezoelectric structure
JP2019029941A (ja) * 2017-08-02 2019-02-21 株式会社ディスコ 弾性波デバイス用基板の製造方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000094221A (ja) 1998-09-24 2000-04-04 Toyo Advanced Technologies Co Ltd 放電式ワイヤソー

Also Published As

Publication number Publication date
TWI699269B (zh) 2020-07-21
CN107030905B (zh) 2020-10-16
US20170198411A1 (en) 2017-07-13
SG10201610635SA (en) 2017-08-30
JP6654435B2 (ja) 2020-02-26
KR102527029B1 (ko) 2023-04-27
JP2017121742A (ja) 2017-07-13
MY183580A (en) 2021-02-26
US10774445B2 (en) 2020-09-15
TW201733760A (zh) 2017-10-01
KR20170082976A (ko) 2017-07-17
CN107030905A (zh) 2017-08-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102016226297A1 (de) Waferherstellungsverfahren
DE102016213248B4 (de) Verfahren zum dünnen Ausgestalten eines Wafers
DE102016212316A1 (de) Polykristall-sic-wafer-herstellverfahren
DE102016213249A1 (de) Verfahren zum dünnen Ausgestalten eines Wafers
DE102004025707B4 (de) Verfahren zum Teilen eines nicht-metallischen Substrats
DE102016222200A1 (de) Sic-substrattrennverfahren
DE102005004827B4 (de) Wafer-Unterteilungsverfahren
DE102016205915A1 (de) Laserbearbeitungsvorrichtung
DE102017206178A1 (de) Waferherstellungsverfahren und Erfassungsverfahren für eine Bearbeitungszuführrichtung
DE102016209554A1 (de) Wafer-herstellungsverfahren
DE102016205917A1 (de) Dünnplattenherstellungsverfahren
DE102015217288A1 (de) SiC-Ingot-Schneidverfahren
DE102016205918A1 (de) Wafer-Herstellungsverfahren
DE112019005436T5 (de) Laserbearbeitungsvorrichtung
DE102013208490A1 (de) Werkstückteilungsverfahren
DE112019005453T5 (de) Laserbearbeitungsvorrichtung
DE102018201084A1 (de) Laserbearbeitungsvorrichtung
DE102013208833A1 (de) Laserstrahlbearbeitungsverfahren für Wafer
DE102018205905A1 (de) SiC-Waferherstellungsverfahren
DE102012212940A1 (de) Verfahren zum Detektieren der Form eines Laserstrahlleuchtflecks
DE102012218212A1 (de) Verfahren für Trägerfilm
DE102013205644A1 (de) Herstellverfahren für Chips mit Haftfolien
DE102018217751A1 (de) Laserbearbeitungsvorrichtung
DE102007039203A1 (de) Wafer-Zerteilungsverfahren
DE102007049553A1 (de) Laserbearbeitungsverfahren für Galliumarsenid-wafer

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication