DE102017214738A1 - Verfahren zum Herstellen eines SiC-Wafers - Google Patents

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Abstract

Ein Verfahren zum Erzeugen eines SiC-Wafers aus einem SiC-Ingot schließt einen Abziehebenenerzeugungsschritt zum Erzeugen einer Abziehebene durch mehrmaliges Ausführen eines Trennschichtausbildungsvorgangs zum Ausbilden einer Trennschicht ein, die aus einer modifizierten Schicht und Rissen, die sich von der modifizierten Schicht aus entlang einer c-Ebene erstrecken, aufgebaut ist, durch Einteilungszustellen eines Brennpunkts von einem gepulsten Laserstrahl und des SiC-Ingots relativ zueinander in einer Richtung, in welcher ein Abweichungswinkel ausgebildet ist, wodurch eine Vielzahl von Trennschichten ausgebildet wird, um die Abziehebene zu erzeugen. Der Abziehebenenerzeugungsschritt schließt ein relatives Bewegen des Brennpunkts von einem Ende zu einem gegenüberliegenden Ende des SiC-Ingots während eines Vorwärtshubs und ein relatives Bewegen des Brennpunkts von dem gegenüberliegenden Ende zu dem Ende des SiC-Ingots während eines Rückwärtshubs, um die Trennschicht zurückzuverfolgen, die bereits während des Vorwärtshubs ausgebildet worden ist, ein.

Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines SiC-Wafers aus einem SiC-Einkristallingot.
  • Beschreibung des in Beziehung stehenden Stands der Technik
  • Bauelemente, wie zum Beispiel integrierte Schaltkreise (ICs), Large Scale Integration Schaltkreise (LSI), lichtemittierende Dioden (LEDs) etc. werden durch Aufbringen einer Funktionsschicht auf die Fläche eines Wafers, der aus Si (Silizium), AL2O3 (Saphir) oder Ähnlichem hergestellt ist, und Abgrenzen des Wafers mit projizierten Trennlinien hergestellt. Leistungsbauelemente, LEDs etc. werden durch Aufbringen einer Funktionsschicht auf die Fläche eines Wafers, der aus Einkristall-SiC (Siliziumcarbid) hergestellt ist und Abgrenzen des Wafers mit projizierten Trennlinien hergestellt. Ein Wafer mit darauf ausgebildeten Bauelementen wird entlang darauf projizierter Trennlinien bearbeitet und durch eine Schneidvorrichtung oder eine Laserbearbeitungsvorrichtung in einzelne Bauelementchips geschnitten. Die getrennten einzelnen Bauelementchips werden bei elektrischen Geräten, wie zum Beispiel Mobiltelefonen, Personal Computern etc. verwendet.
  • Wafer, auf denen Bauelemente auszubilden sind, werden im Allgemeinen aus einem zylindrischen Ingot durch Schneiden desselben mit einer Drahtsäge hergestellt. Ein aus so einem Ingot geschnittener Wafer wird auf seiner Vorder- und Rückseite auf Hochglanz poliert (siehe offengelegtes japanisches Patent Nr. 2000-94221 ). Das Schneiden eines Ingots zu einem Wafer mit einer Drahtsäge und Polieren der Vorder- und Rückseite des Wafers ist nicht wirtschaftlich, da der Großteil (70% bis 80%) des Ingots zu Ausschuss wird. Insbesondere sind SiC-Einkristallingots so hart, dass sie schwer mit einer Drahtsäge zu schneiden sind und es einer substanziellen Zeitdauer bedarf, um zu schneiden, was in einer schlechten Produktivität resultiert. SiC-Einkristallingots sind zudem dadurch problematisch, dass sie teuer und für eine effiziente Erzeugung von Wafern nicht förderlich sind.
  • Es wurde eine Technologie vorgeschlagen, bei der ein Laserstrahl mit einer Wellenlänge, die durch SiC übertragbar ist, so auf einen SiC-Ingot aufgebracht wird, dass der Laserstrahl einen Brennpunkt im Inneren des SiC-Ingots aufweist, eine modifizierte Schicht bei einer geplanten Schneidebene in dem SiC-Ingot ausgebildet und der SiC-Ingot dann entlang der geplanten Schneidebene geschnitten wird, wo die modifizierte Schicht ausgebildet ist, um dadurch einen SiC-Wafer herzustellen (siehe das offengelegte japanische Patent Nr. 2013-49161 ). Jedoch ist die Produktivität der vorgeschlagenen Technologie niedrig, da modifizierte Schichten eng beieinander mit Abständen von in etwa 10 μm in einem SiC-Ingot ausgebildet werden müssen, um SiC-Wafer aus dem SiC-Ingot herzustellen.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Herstellen eines SiC-Wafers aus einem SiC-Einkristallingot herzustellen, sodass der SiC-Wafer auf einfache Weise von dem SiC-Einkristallingot abgezogen werden kann und die Produktivität erhöht werden kann.
  • In Übereinstimmung mit einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Herstellen eines SiC-Wafers aus einem SiC-Einkristallingot bereitgestellt, der eine erste Fläche, eine der erste Fläche gegenüberliegende zweite Fläche, eine c-Achse, die sich von der ersten Fläche zu der zweiten Fläche erstreckt und schräg geneigt zu einer Linie senkrecht zu der c-Achse ist, und eine c-Ebene senkrecht zu der c-Achse, wobei die c-Ebene und die erste Fläche zusammen zwischen sich einen Abweichungswinkel definieren, einschließlich eines Abziehebenenausbildungsschritts mit einem Ausbilden einer Abziehebene in dem SiC-Ingot durch Ausführen eines Trennschichtausbildungsschritts durch Positionieren eines Brennpunkts eines gepulsten Laserstrahls mit einer Wellenlänge, die durch SiC übertragbar ist, in dem SiC-Ingot in einer Tiefe von der ersten Fläche aus, die der Dicke eines aus dem SiC-Ingot herzustellenden Wafers entspricht, und durch Aufbringen eines gepulsten Laserstrahls auf den SiC-Ingot, während der SiC-Ingot und der Brennpunkt relativ zueinander in einer ersten Richtung senkrecht zu einer zweiten Richtung, in welcher der Abweichungswinkel ausgebildet ist, für eine Bearbeitung zugestellt bzw. bearbeitungszugestellt werden, wodurch eine Trennschicht ausgebildet wird, die aus einer modifizierten Schicht, wo SiC durch einen darauf aufgebrachten gepulsten Laserstrahl in Si und C getrennt wird und ein als Nächstes darauf aufgebrachter gepulster Laserstrahl durch den zuvor ausgebildeten C absorbiert wird, was SiC in einer Kettenreaktion in Si und C trennt, und aus Rissen aufgebaut ist, die sich von der modifizierten Schicht entlang der c-Ebene erstrecken, wobei der Trennschichtausbildungsschritt durch Einteilungszustellung des SiC-Ingots und des Brennpunkts relativ zueinander in der zweiten Richtung, in welcher der Abweichungswinkel ausgebildet ist, mehrere Male ausgeführt wird, wodurch eine Vielzahl von Trennschichten ausgebildet wird, um die Abziehebene auszubilden, und eines Waferherstellungsschritts mit einem Abziehen eines Abschnitts des SiC-Ingots von der als Grenzebene dienenden Abziehebene als ein SiC-Wafer, wobei der Abziehebenenausbildungsschritt ein relatives Bewegen des Brennpunkts von einem Ende zu einem gegenüberliegenden Ende des SiC-Ingots während eines Vorwärtshubs bzw. einer Vorwärtsbewegung und ein relatives Bewegen des Brennpunkts von den gegenüberliegenden Ende zu dem Ende des SiC-Ingots während eines Rückwärtshubs bzw. einer Rückwärtsbewegung einschließt, um die Trennschicht zurückzuverfolgen, die bereits während des Vorwärtshubs ausgebildet worden ist.
  • Mit dem Verfahren zum Herstellen eines SiC-Wafers in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung wird eine lineare modifizierte Schicht auf der c-Ebene ausgebildet, und eine Trennschicht wird auf beiden Seiten der modifizierten Schicht durch Risse ausgebildet, die sich entlang der c-Ebene während des Trennschichtausbildungsvorgangs ausbreiten. Wenn der Trennschichtausbildungsschritt mehrere Male durch Einteilungszuführen des SiC-Ingots und des Brennpunkts relativ zueinander in der Richtung ausgeführt wird, in welcher der Abweichungswinkel ausgebildet ist, werden Trennschichten, die in der Richtung benachbart zueinander sind, in welcher der Abweichungswinkel ausgebildet ist, miteinander durch Risse verbunden, was eine Abziehebene ausbildet. Wenn ein Abschnitt des SiC-Ingots von der als Grenzebene dienende Abziehebene abgezogen wird, wird ein SiC-Wafer mit einer gewünschten Dicke auf einfache Weise aus dem SiC-Ingot hergestellt. Daher wird der Wafer auf effiziente Weise mit einem ausreichenden Anstieg der Produktivität aus dem SiC-Ingot hergestellt, und die Ausschussmenge an Ingotmaterial, wird ausreichend auf in etwa 30% vermindert.
  • Während eines Vorwärtshubs wird eine modifizierte Schicht, die anfänglich hergestellt wird, bei dem Brennpunkt des Laserstrahls ausgebildet, und eine modifizierte Schicht, die nach der anfänglichen modifizierten Schicht hergestellt wird, wird bei Positionen ausgebildet, die progressiv flacher sind als der Brennpunkt. Insbesondere in einem Bereich, der sich über eine Strecke von in etwa mehrere zehn μm von einem Ende des SiC-Ingots erstreckt, wo damit angefangen wird, den Laserstrahl auf den SiC-Ingot aufzubringen, steigt die modifizierte Schicht an. Wenn die modifizierte Schicht eine Tiefe in dem SiC-Ingot erreicht, wo die Leistungsdichte des Laserstrahls ein vorbestimmter Wert ist, hört die modifizierte Schicht damit auf, anzusteigen, und wird stabil auf der Tiefe in dem SiC-Ingot ausgebildet, wo die Leistungsdichte des gepulsten Laserstrahls der vorbestimmte Wert ist. Während des Vorwärtshubs wird daher in einem anderen Bereich in dem SiC-Ingot als in dem Bereich, wo die modifizierte Schicht in dem SiC-Ingot von dem Ende zu dem gegenüberliegenden Ende des SiC-Ingots ansteigt, wo der gepulste Laserstrahl aufgebracht wird, die modifizierte Schicht stabil, nahe des Brennpunkts von dem Laserstrahl angeordnet, bei der Position ausgebildet, wo die Leistungsdichte des Laserstrahls vom vorbestimmten Wert ist.
  • Der Bereich, wo die modifizierte Schicht angestiegen ist, kann für das Abziehen eines Abschnitts des SiC-Ingots von der als eine Grenzebene dienenden Abziehebene ein Hindernis darstellen. Mit dem Verfahren zum Herstellen eines SiC-Wafers in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung werden der SiC-Ingot und der Brennpunkt relativ zueinander bei dem Vorwärtshub, während dem der Brennpunkt relativ von dem Ende zu dem gegenüberliegenden Ende des SiC-Ingots bewegt wird, und bei dem Rückwärtshub bewegt, während dem der Brennpunkt von dem gegenüberliegenden Ende zu dem Ende des SiC-Ingots relativ die Trennschicht zurückverfolgend bewegt wird, die bereits bei dem Vorwärtshub ausgebildet worden ist. Bei dem Vorwärtshub steigt die modifizierte Schicht in dem Bereich an, der sich über die Strecke von in etwa mehrere 10 μm von dem Ende des Ingots erstreckt, wo damit begonnen wird, den Laserstrahl auf den SiC-Ingot aufzubringen. Bei dem Rückwärtshub wird jedoch, insoweit die modifizierte Schicht bereits in der Tiefe ausgebildet worden ist, wo die Leistungsdichte des Laserstrahls vom vorbestimmten Wert ist, eine modifizierte Schicht ohne Ansteigen stabil, nahe dem Brennpunkt von dem gepulsten Laserstrahl angeordnet, von dem gegenüberliegenden Ende zu dem Ende des SiC-Ingots bei der Position ausgebildet, wo die Leistungsdichte des Laserstrahls vom vorbestimmten Wert ist. Mit dem Verfahren zum Herstellen eines SiC-Wafers in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung stellt der Bereich, wo die modifizierte Schicht angestiegen ist, folglich kein Hindernis für das Abziehen eines Abschnitts des SiC-Ingots von der Abziehebene dar, die als Grenzebene dient, sodass ein Abschnitt des SiC-Ingots auf einfache Weise von der Abziehebene abgezogen werden kann, die als Grenzebene dient.
  • Die obige und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung und die Weise ihrer Umsetzung wird durch ein Studium der folgenden Beschreibung und angehängten Ansprüche unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen, die eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung zeigen, deutlicher und die Erfindung selbst wird hierdurch am besten verstanden.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist eine perspektivische Ansicht einer Laserbearbeitungsvorrichtung;
  • 2A ist eine Draufsicht eines SiC-Einkristallingots;
  • 2B ist eine Seitenansicht des SiC-Einkristallingots von vorne;
  • 3 ist eine perspektivische Ansicht, welche die Weise veranschaulicht, mit der ein Abziehebenenausbildungsschritt an dem SiC-Einkristallingot ausgeführt wird;
  • 4A ist eine Draufsicht des SiC-Einkristallingots, in dem die Abziehebenen ausgebildet worden sind;
  • 4B ist eine Schnittansicht entlang der Linie B-B aus 4A;
  • 4C ist eine vergrößerte Draufsicht eines Bereichs D des in 4A veranschaulichten SiC-Einkristallingots;
  • 5A ist eine seitliche Seitenansicht, welche die Weise veranschaulicht, mit welcher sich der Brennpunkt eines Laserstrahls bei einem Vorwärtshub bewegt;
  • 5B ist eine seitliche Seitenansicht, welche die Weise veranschaulicht, mit der sich der Brennpunkt des Laserstrahls bei einem Rückwärtshub bewegt; und
  • 6 ist eine perspektivische Ansicht, welche die Weise veranschaulicht, mit der ein Wafererzeugungsschritt an dem SiC-Einkristallingot ausgeführt wird.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Es wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ein Verfahren zum Erzeugen eines SiC-Wafers in Übereinstimmung mit einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Wie in 1 veranschaulicht, schließt eine Laserbearbeitungsvorrichtung 2, an der das Verfahren zum Erzeugen eines SiC-Wafers in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung auszuführen ist, einen Basistisch 4, ein Haltemittel 6 zum Halten eines Werkstücks, ein Bewegungsmittel 8 zum Bewegen des Haltemittels 6, ein Laserstrahlaufbringmittel 10, ein Abbildungsmittel 12, ein Anzeigemittel 14 und ein Abziehmittel 16 ein.
  • Das Haltemittel 6 schließt eine rechtwinklige in X-Richtung bewegbare Platte 18, die für eine Bewegung in X-Richtungen an dem Basistisch 4 montiert ist, eine rechtwinklige in Y-Richtung bewegbare Platte 20, die für eine Bewegung in Y-Richtungen an der in X-Richtung bewegbaren Platte 18 montiert ist, und einen zylindrischen Spanntisch 22 ein, der an einer oberen Fläche der in Y-Richtung bewegbaren Platte 20 montiert ist. Die X-Richtungen beziehen sich auf durch den Pfeil X in 1 angedeutete Richtungen, und die Y-Richtungen beziehen sich auf durch den Pfeil Y in 1 angedeutete Richtungen und sind senkrecht zu den X-Richtungen. Die X- und Y-Richtungen definieren zusammen eine Ebene, die im Wesentlichen eine horizontale Ebene ist.
  • Das Bewegungsmittel 8 schließt ein X-Richtung-Bewegungsmittel 24, ein Y-Richtung-Bewegungsmittel 26 und ein nicht veranschaulichtes Rotationsmittel ein. Das X-Richtung-Bewegungsmittel 24 weist einen Kugelgewindetrieb 28, der sich in den X-Richtungen über dem Basistisch 4 erstreckt, und einen Motor 30 ein, der mit einem Ende des Kugelgewindetriebs 28 gekoppelt ist. Der Kugelgewindetrieb 28 ist durch eine nicht veranschaulichte Mutter mit einem Gewinde versehen, die an einer unteren Fläche der in X-Richtung bewegbaren Platte 18 befestigt ist. Wenn der Motor 30 unter Strom steht bzw. aktiviert ist, wandelt der Kugelgewindetrieb 28 eine Drehbewegung des Motors in eine lineare Bewegung um und überträgt die lineare Bewegung zu der in X-Richtung bewegbaren Platte 18, was die in X-Richtung bewegbare Platte 18 wahlweise in eine oder die andere der X-Richtungen entlang eines Paars von Führungsschienen 4a an dem Basistisch 4 bewegt. Das Y-Richtung-Bewegungsmittel 26 weist einen Kugelgewindetrieb 32, der sich in den Y-Richtungen über der in X-Richtung bewegbaren Platte 18 erstreckt, und einen Motor 34 auf, der mit einem Ende des Kugelgewindetriebs 32 gekoppelt ist. Der Kugelgewindetrieb 32 ist durch eine nicht veranschaulichte Mutter mit einem Gewinde versehen, die an einer unteren Fläche der in Y-Richtung bewegbaren Platte 20 befestigt ist. Wenn der Motor 34 aktiviert ist, wandelt der Kugelgewindetrieb 32 eine Drehbewegung des Motors 34 in eine lineare Bewegung um und überträgt die lineare Bewegung zu der in Y-Richtung bewegbaren Platte 20, was die in Y-Richtung bewegbare Platte 20 wahlweise in eine oder die andere der Y-Richtungen entlang eines Paars Führungsschienen 18a an der in X-Richtung bewegbaren Platte 18 bewegt. Das Rotationsmittel weist einen nicht veranschaulichten Motor auf, der in dem Spanntisch 22 aufgenommen ist. Bei Aktivierung dreht der Motor den Spanntisch 22 in Bezug auf die in Y-Richtung bewegbare Platte 20 um seine eigene Achse.
  • Das Laserstrahlaufbringmittel 10 schließt einen Rahmen 36, der an einer oberen Fläche des Basistischs 4 montiert ist und einen überhangenden bzw. Krakarm aufweist, der sich im Wesentlichen horizontal erstreckt, ein nicht gezeigtes Oszillationsmittel für einen gepulsten Laserstrahl, das in dem Rahmen 36 aufgenommen ist, einen Strahlkondensor 38, der an einer unteren Fläche des distalen Endes von dem Krakarm des Rahmens 36 angeordnet ist, und ein nicht veranschaulichtes Brennpunktpositionseinstellmittel ein. Das Oszillationsmittel für einen gepulsten Laserstrahl weist einen Oszillator zum Oszillieren eines gepulsten Laserstrahls LB (siehe 5A und 5B), eine Einstelleinheit zum Einstellen einer Wiederholfrequenz des durch den Oszillator oszillierten gepulsten Laserstrahls LB und eine Einstelleinrichtung zum Einstellen der Ausgabeleistung des gepulsten Laserstrahls LB auf. Diese Komponenten des Oszillationsmittels für einen gepulsten Laserstrahl wurden bei der Veranschaulichung weggelassen. Der Strahlkondensor 38 weist eine nicht veranschaulichte Kondensorlinse zum Konvergieren des von dem Oszillationsmittel für einen gepulsten Laserstrahl emittierten gepulsten Laserstrahls LB auf. Das Abbildungsmittel 12 ist an der unteren Fläche des distalen Endes von dem Krakarm des Rahmens 36 montiert und in den Y-Richtungen von dem Strahlkondensor 38 beabstandet. Das Anzeigemittel 14, welches durch das Abbildungsmittel 12 aufgenommene Bilder anzeigt, ist an einer oberen Fläche des distalen Endes von dem Krakarm des Rahmens 36 montiert.
  • Das Abziehmittel 16 schließt ein Gehäuse 40, das an dem Basistisch 4 montiert ist und sich von Enden der Führungsschienen 4a nach oben erstreckt, und einen Arm 42 ein, der sich von dem Gehäuse 40 entlang der X-Richtungen erstreckt. Der Arm 42 weist ein proximales Ende auf, das an dem Gehäuse 40 unterstützt ist und in vertikaler Richtung bewegbar ist. Das Gehäuse 40 nimmt darin ein nicht veranschaulichtes Vertikalbewegungsmittel zum Bewegen des Arms 42 in vertikaler Richtung auf. Ein Motor 44 ist an dem distalen Ende des Arms 42 montiert. Ein scheibenförmiges Saugelement 46 ist mit einer unteren Fläche des Motors 44 für eine Drehung um eine vertikale Achse gekoppelt. Das Saugelement 46 weist eine Vielzahl von nicht veranschaulichten Sauglöchern auf, die in dessen unterer Fläche definiert sind und mit einem nicht veranschaulichten Saugmittel durch nicht veranschaulichte Durchgänge verbunden sind. Das Saugelement 46 nimmt in sich ein nicht veranschaulichtes Ultraschallschwingungsaufbringmittel zum Aufbringen von Ultraschallschwingungen auf die untere Fläche des Saugelements 46 auf.
  • Die 2A und 2B veranschaulichen einen hexagonalen SiC-Einkristallingot 50, auf den hiernach als „Ingot 50” Bezug genommen wird und der als Ganzes zylindrischer Form ist. Der Ingot 50 weist eine kreisförmige erste Fläche 52, eine der ersten Fläche 52 gegenüberliegende kreisförmige zweite Fläche 54, eine zwischen der ersten Fläche 52 und der zweiten Fläche 54 positionierte zylindrische Umfangsfläche 56, eine sich von der ersten Fläche 52 zu der zweiten Fläche 54 erstreckende c-Achse (<0001>-Richtung) und eine zu der c-Achse senkrechte c-Ebene ({0001}-Ebene) auf. Die c-Achse ist schräg zu einer Linie 58, die senkrecht zu der ersten Fläche 52 ist. Der Ingot 50 weist einen Abweichungswinkel α (zum Beispiel α = 4°) auf, der zwischen der c-Ebene und der ersten Fläche 52 ausgebildet ist. Der Abweichungswinkel α ist in der durch den Pfeil A in den 2A und 2B angezeigten Richtung ausgebildet. Die Umfangsfläche 56 schließt eine rechtwinklige erste Ausrichtungsebene 60 und eine rechtwinklige zweite Ausrichtungsebene 62 ein, die auf Kristallausrichtungen hinweisen. Die erste Ausrichtungsebene 60 liegt parallel zu der Richtung A, in welcher der Abweichungswinkel α ausgebildet ist, und die zweite Ausrichtungsebene 62 liegt senkrecht zu der Richtung A, in welcher der Abweichungswinkel α ausgebildet ist. Wie in 2A veranschaulicht, ist die Länge L2 der zweiten Ausrichtungsebene 62, gesehen in Richtung der senkrechten Linie 58, kleiner als die Länge L1 der ersten Ausrichtungsebene 60 (L2 < L1).
  • Es wird nun nachfolgend das Verfahren zum Herstellen eines SiC-Wafers beschrieben, das die Laserbearbeitungsvorrichtung 2 verwendet. Als Erstes wird der Ingot 50, wie in 1 veranschaulicht, mit einem Haftmittel, zum Beispiel einem Epoxidharzhaftmittel, das zwischen der zweiten Fläche 54 des Ingots 50 und der oberen Fläche des Spanntischs 22 eingefügt wird, an dem Spanntisch 22 gesichert. Der Ingot 50 kann unter Saugkräften an der oberen Fläche des Spanntischs 22 gehalten werden, die durch eine Vielzahl von nicht veranschaulichten Sauglöchern erzeugt wird, die in einer oberen Fläche des Spanntischs 22 definiert ist. Dann wird der Spanntisch 22 durch das Bewegungsmittel 8 zu einer Position unter dem Abbildungsmittel 12 bewegt, wonach das Abbildungsmittel 12 ein Bild des Ingots 50 aufnimmt.
  • Dann wird ein Abziehebenenausbildungsschritt ausgeführt. Bei dem Abziehebenenausbildungsschritt bewegt sich das Bewegungsmittel 8 und dreht sich der Spanntisch 22 basierend auf dem durch das Abbildungsmittel 12 aufgenommenen Bild des Ingots 50, um die Ausrichtung des Ingots 50 auf eine vorbestimmte Ausrichtung einzustellen und um die Positionen des Ingots 50 und des Strahlkondensors 38 in einer XY-Ebene einzustellen. Beim Einstellen der Ausrichtung des Ingots 50 auf die vorbestimmte Ausrichtung wird die erste Ausrichtungsebene 60, wie in 3 veranschaulicht, in der Y-Richtung ausgerichtet und die zweite Ausrichtungsebene 62 wird in der X-Richtung ausgerichtet, wodurch die Richtung A, in welcher der Abweichungswinkel α ausgebildet wird, in der Y-Richtung ausgerichtet wird, und die Richtung senkrecht zu der Richtung A, in welcher der Abweichungswinkel α ausgebildet wird, in der X-Richtung ausgerichtet wird. Dann bewegt das Brennpunktpositionseinstellmittel den Strahlkondensor 38 in vertikaler Richtung, um den Brennpunkt FP des gepulsten Laserstrahls LB, wie in den 5A und 5B veranschaulicht, bei einer Position in dem Ingot 50 zu positionieren, die von der ersten Fläche 52 aus um eine Tiefe oder einen Abstand beabstandet ist, welcher der Dicke eines von dem Ingot 50 herzustellenden Wafers entspricht. Dann wird ein Trennschichtausbildungsschritt ausgeführt. Bei dem Trennschichtausbildungsschritt bringt der Strahlkondensor 38 den gepulsten Laserstrahl LB, der eine Wellenlänge aufweist, für die SiC durchlässig ist, auf den Ingot 50 auf, um eine Trennschicht in dem Ingot 50 auszubilden, während der Ingot 50 und der Brennpunkt FP, d. h. der Strahlkondensor 38, in der X-Richtung, die in der Richtung senkrecht zu der Richtung A ausgerichtet ist, in welcher der Abweichungswinkel α ausgebildet ist, relativ zueinander zugestellt werden. Wenn der Trennschichtausbildungsschritt, wie in den 4A, 4B und 4C veranschaulicht, ausgeführt wird, werden in dem Ingot 50 eine Trennschicht 64, die durch eine modifizierte Schicht 66, wo SiC durch einen darauf aufgebrachten gepulsten Laserstrahl LB in Si (Silizium) und C (Kohlenstoff) getrennt wird und ein als Nächstes daneben auf dieses aufgebrachter gepulster Laserstrahl LB durch den zuvor ausgebildeten C absorbiert wird, was SiC in einer Kettenreaktion in Si und C trennt, und durch Risse 68 ausgebildet wird, die sich von der modifizierten Schicht 66 zu deren beiden Seiten entlang der c-Ebene erstrecken. Bei dem Trennschichtausbildungsvorgang wird der gepulste Laserstrahl LB auf den Ingot 50 aufgebracht, während der Spanntisch 22 in der X-Richtung einteilungszugestellt wird, um so benachbarte Punkte einander in der Tiefe überlappen zu lassen, wo die modifizierte Schicht 66 ausgebildet ist, sodass der gepulste Laserstrahl LB wiederum auf die modifizierte Schicht 66 aufgebracht wird, wo SiC in Si und C getrennt worden ist. Damit benachbarte Punkte sich einander überlappen, ist es notwendig, G = (V/F) – D < 0 zu erfüllen, wobei V die Zustellgeschwindigkeit (mm/s) des Spanntischs 22, F die Wiederholfrequenz (Hz) des gepulsten Laserstrahls LB und D den Durchmesser (mm) der Punkte wiedergibt. Das Überlappungsverhältnis benachbarter Punkte wird durch |G|/D wiedergegeben.
  • Bei dem Abziehebenenausbildungsschritt wird der Spanntisch 22 durch das Y-Richtung-Bewegungsmittel 26 in Bezug auf den Brennpunkt FP in der Y-Richtung über einen vorbestimmten Einteilungsabstand Li weiterbewegt bzw. einteilungszugestellt, d. h. in der Richtung A, in welcher der Abweichungswinkel α ausgebildet ist. Auf diese Weise wird eine Vielzahl von Trennschichtausbildungsschritten ausgeführt, um eine Vielzahl von Trennschichten 64 auszubilden, sodass, wie in den 4A, 4B und 4C eine Abziehebene 70 in dem Ingot 50 erzeugt wird. In der Abziehebene 70 sind Trennschichten 64, die in der Richtung A, in welcher der Abweichungswinkel α ausgebildet ist, benachbart sind, durch Risse 68 miteinander verbunden.
  • Bei dem Verfahren zum Herstellen eines SiC-Wafers in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung ist es bei dem Trennschichtausbildungsschritt während des Abziehebenenausbildungsschritts wichtig, zu erwähnen, dass der Ingot 50 und der Brennpunkt FP relativ zueinander mit einem Vorwärtshub (siehe 5A) und einem Rückwärtshub (siehe 5B) bearbeitungszugestellt werden. Bei dem, wie in 5A veranschaulichten, Vorwärtshub wird der Brennpunkt FP relativ von einem Ende 50a zu einem diametrisch gegenüberliegenden Ende 50b des Ingots 50 bewegt. Bei dem, wie in 5B veranschaulichten Rückwärtshub wird der Brennpunkt FP relativ von dem diametrisch gegenüberliegenden Ende 50b zu dem Ende 50a des Ingots 50 bewegt.
  • In Übereinstimmung mit der vorliegenden Ausführungsform wird der Spanntisch 22, wie in 5A veranschaulicht, in Bezug auf den Brennpunkt FP mit einer vorbestimmten Bearbeitungszustellgeschwindigkeit bei dem Vorwärtshub in der 5A durch das X-Richtung-Bewegungsmittel 24 von rechts nach links bewegt. Bei dem Vorwärtshub wird eine anfänglich hergestellte modifizierte Schicht 66 bei dem Brennpunkt FP des gepulsten Laserstrahls LB ausgebildet und eine nach der anfänglich modifizierten Schicht 66 hergestellte modifizierte Schicht 66 wird nachfolgend bei Positionen hergestellt, die progressiv flacher als der Brennpunkt FP sind. Insbesondere in einem Bereich 72, der sich über eine Strecke von in etwa mehrere 10 μm von dem Ende 50a des Ingots 50 erstreckt, wo damit begonnen wird, den gepulsten Laserstrahl LB auf den Ingot 50 aufzubringen, steigt die modifizierte Schicht 66 von der Tiefe des Brennpunkts FP um einen Abstand an, der sich in einem Bereich von 30 bis 50 μm bewegt. Der durch den Brennpunkt FP in dem Ingot 50 verfolgte Pfad wird in den 5A und 5B durch die gepunktete Linie angedeutet. Wenn die modifizierte Schicht 66 eine Tiefe in dem Ingot 50 erreicht, wo die später beschriebene Leistungsdichte E des gepulsten Laserstrahls LB vom vorbestimmten Wert ist, hört die modifizierte Schicht 66 damit auf, anzusteigen und wird stabil in der Tiefe in dem Ingot 50 ausgebildet, wo die Leistungsdichte E des gepulsten Laserstrahls LB vom vorbestimmten Wert ist. Während des Vorwärtshubs wird daher in einem anderen Bereich 74 in dem Ingot 50, wo der gepulste Laserstrahl LB aufgebracht wird, als dem Bereich 72, wo die modifizierte Schicht 66 in dem Ingot 50 von dem Ende 50a zu dem Ende 50b des Ingots 50 ansteigt, wo der gepulste Laserstrahl aufgebracht wird, die modifizierte Schicht 66 bei der nahe dem Brennpunkt FP des gepulsten Laserstrahls LB angeordneten Position, d. h. näher an der ersten Fläche 52 des Ingots 50, stabil ausgebildet, wo die Leistungsdichte E des gepulsten Laserstrahls LB vom vorbestimmten Wert ist. Die Leistungsdichte E (J/cm2) wird durch E = P/(S·F) ausgedrückt, wobei P die durchschnittliche Ausgangsleistung (W) des gepulsten Laserstrahls LB, S (= π·D2/4) die Fläche (cm2) eines Punkts bei der Position wiedergibt, die flacher als der Brennpunkt FP ist und in der die modifizierte Schicht 66 ausgebildet ist, und F die Wiederholfrequenz (Hz) des gepulsten Laserstrahls LB wiedergibt.
  • In Übereinstimmung mit der vorliegenden Ausführungsform wird der Spanntisch 22 nicht Einteilungszugestellt, nachdem der Spanntisch 22 bei dem Vorwärtshub in Bezug auf den Brennpunkt FP bewegt worden ist, sondern wird, wie in 5B veranschaulicht, mit einer vorbestimmten Bearbeitungszustellgeschwindigkeit bei dem Rückwärtshub von links nach rechts in 5B durch das X-Richtung-Bewegungsmittel 24 bewegt. Da die modifizierte Schicht 66 bereits in der Tiefe ausgebildet worden ist, wo die Leistungsdichte E des gepulsten Laserstrahls LB vom vorbestimmten Wert ist, wird bei dem Rückwärtshub eine modifizierte Schicht 66 ohne Ansteigen stabil von dem Ende 50b zu dem Ende 50a des Ingots 50 in der nahe an dem Brennpunkt FP des gepulsten Laserstrahls LB angeordneten Tiefe ausgebildet, wo die Leistungsdichte E des gepulsten Laserstrahls LB vom vorbestimmten Wert ist. Der Trennschichtausbildungsvorgang, der den Vorwärtshub und den Rückwärtshub einschließt, wird mehrere Male durchgeführt, während der Spanntisch 22 einteilungszugestellt wird, wodurch die Abziehebene 70 in dem Ingot 50 bei der nahe des Brennpunkts FP des gepulsten Laserstrahls LB angeordneten Position ausgebildet wird, wo die Leistungsdichte E des gepulsten Laserstrahls LB vom vorbestimmten Wert ist. Der Abziehebenenerzeugungsschritt kann unter den folgenden Bearbeitungsbedingungen ausgeführt werden:
    Wellenlänge des gepulsten Laserstrahls LB: 1064 nm
    Wiederholfrequenz: 60 kHz
    Durchschnittliche Ausgabeleistung: 1,5 W
    Durchmesser des Brennpunkts FP: 3 μm
    Durchmesser des Punkts: 5,3 μm
    Position des Brennpunkts FP: 80 μm von der ersten Fläche
    Einteilungsabstand Li: 250 bis 400 μm
    Bearbeitungszustellgeschwindigkeit: 60 mm/s
    Überlappungsverhältnis benachbarter Punkte: 80%
  • Der oben in Bezug genommene Punkt ist ein Punkt bei der Position, die flacher ist als der Brennpunkt FP und bei dem die modifizierte Schicht 66 ausgebildet wird.
  • Auf den Abziehebenenausbildungsschritt folgt ein Waferherstellungsschritt, bei dem ein Abschnitt des Ingots 50 von der als Grenzebene dienenden Abziehebene 70 abgezogen wird, was einen SiC-Wafer herstellt. Bei dem Waferherstellungsschritt bewegt das Bewegungsmittel 8 den Spanntisch 22 zu einer Position unter das Saugelement 46 des Abziehmittels 16. Dann senkt das Vertikalbewegungsmittel den Arm 42 ab, bis die untere Fläche des Saugelements 46 mit der ersten Fläche 52 des Ingots 50, wie in 6 veranschaulicht, in engen Kontakt gebracht wird. Dann wird das Saugmittel betätigt, um in den Sauglöchern in dem Saugelement 46 einen Unterdruck zu entwickeln, wodurch die untere Fläche des Saugelements 46 in die Lage versetzt wird, die erste Fläche 52 des Ingots 50 unter Saugkraft anzuziehen. Danach wird das Ultraschallschwingungsaufbringmittel betätigt, um Ultraschallschwingungen auf die untere Fläche des Saugelements 46 aufzubringen, und der Motor 44 wird aktiviert, um das Saugelement 46 um seine eigene Achse zu drehen. Da die Schichten 64, die in der Richtung A benachbart zueinander sind, in welcher der Abweichungswinkel α ausgebildet ist, durch die Risse 68 in der Abziehebene 70 verbunden sind, wird zu diesem Zeitpunkt ein scheibenförmiger Abschnitt des Ingots 50 von der als Grenzebene dienende Abziehebene 70 als ein Wafer 76 mit einer gewünschten Dicke abgezogen. Daher wird der Wafer 76 auf effiziente Weise aus dem Ingot 50 mit einem ausreichenden Anstieg an Produktivität erzeugt, und die Menge an Ausschuss von dem Ingotmaterial wird auf in etwa 30% ausreichend vermindert. Nachdem der Wafer 76 erzeugt worden ist, wird die Abziehebene 70 des Ingots 50 durch ein nicht veranschaulichtes Poliermittel an dem Basistisch 4 poliert, und der Abziehebenenerzeugungsschritt und der Wafererzeugungsschritt werden aufeinanderfolgend an dem Ingot 50 ausgeführt, sodass eine Vielzahl von Wafern aus dem Ingot 50 erzeugt werden können.
  • Mit dem Verfahren zum Herstellen eines SiC-Wafers in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung werden der Ingot 50 und der Brennpunkt FP in dem Abziehebenenausbildungsschritt während des Vorwärtshubs, bei dem der Brennpunkt FP von dem Ende 50a zu dem Ende 50b des Ingots 50 relativ bewegt wird, und während des Rückwärtshubs, bei dem der Brennpunkt FP von dem Ende 50b zu dem Ende 50a des Ingots 50 relativ entlang der Trennschicht 64 zurückverfolgend bewegt, die bereits während des Vorwärtshubs ausgebildet worden ist, bewegt wird. Während des Vorwärtshubs steigt die modifizierte Schicht 66 in dem Bereich 72 an, der sich über einen Abstand von in etwa mehrere zehn μm von dem Ende 50a des Ingots 50 erstreckt, wo damit begonnen wird, den gepulsten Laserstrahl LB auf den Ingot 50 aufzubringen. Insoweit die modifizierte Schicht 66 bereits in der Tiefe ausgebildet worden ist, wo die Leistungsdichte E des gepulsten Laserstrahls LB vom vorbestimmten Wert ist, wird während des Rückwärtshubs eine modifizierte Schicht 66 jedoch stabil ohne Anstieg von dem Ende 50b zu dem Ende 50a bei der nahe des Brennpunkts FP des gepulsten Laserstrahls LB angeordneten Position ausgebildet, wo die Leistungsdichte E des gepulsten Laserstrahls LB vom vorbestimmten Wert ist. Mit dem Verfahren zum Erzeugen eines SiC-Wafers in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung stellt folglich der Bereich 72, wo die modifizierte Schicht 66 angestiegen ist, kein Hindernis für das Abziehen eines Abschnitts des Ingots 50 von der Abziehebene 70, die als Grenzebene dient, dar, sodass ein Abschnitt des Ingots 50 auf einfache Weise von der als Grenzebene dienenden Abziehebene 70 abgezogen werden kann.
  • Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die Details der oben beschriebenen bevorzugten Ausführungsform beschränkt. Der Schutzbereich der Erfindung ist durch die angehängten Ansprüche definiert und sämtliche Änderungen und Abwandlungen, die in den äquivalenten Schutzbereich der Ansprüche fallen, sind somit durch die Erfindung einbezogen.
  • 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 2000-94221 [0003]
    • JP 2013-49161 [0004]

Claims (1)

  1. Verfahren zum Herstellen eines SiC-Wafers aus einem SiC-Einkristallingot mit einer ersten Fläche, einer der ersten Fläche gegenüberliegenden zweiten Fläche, einer c-Achse, die sich von der ersten Fläche zu der zweiten Fläche erstreckt und schräg zu einer Linie senkrecht zu der ersten Fläche ist, und einer zu der c-Achse senkrechten c-Ebene, wobei die c-Ebene und die erste Fläche zusammen zwischen sich einen Abweichungswinkel definieren, wobei das Verfahren umfasst: einen Abziehebenenausbildungsschritt mit einem Ausbilden einer Abziehebene in dem SiC-Ingot durch Ausführen eines Trennschichtausbildungsschritts durch Positionieren eines Brennpunkts von einem gepulsten Laserstrahl, der eine durch SiC übertragbare Wellenlänge aufweist, in einer Tiefe im Inneren des Ingots von der ersten Fläche aus, die der Dicke eines aus dem SiC-Ingot herzustellenden Wafers entspricht, und durch Aufbringen eines gepulsten Laserstrahls auf den SiC-Ingot, wobei der SiC-Ingot und der Brennpunkt relativ zueinander in einer ersten Richtung bearbeitungszugestellt werden, die senkrecht zu einer zweiten Richtung ist, in welcher der Abweichungswinkel ausgebildet ist, wodurch eine Trennschicht ausgebildet wird, die aus einer modifizierten Schicht, wo SiC durch einen darauf aufgebrachten gepulsten Laserstrahl in Si und C getrennt wird und ein als Nächstes darauf aufgebrachter gepulster Laserstrahl durch den zuvor ausgebildeten C absorbiert wird, was SiC in einer Kettenreaktion in Si und C trennt, und durch Rissen aufgebaut ist, die sich von der modifizierten Schicht entlang der c-Ebene erstrecken, wobei der Trennschichtausbildungsschritt mehrere Male durch Einteilungszustellen des SiC-Ingots und des Brennpunkts relativ zueinander in der zweiten Richtung ausgeführt wird, in welcher der Abweichungswinkel ausgebildet ist, wodurch eine Vielzahl von Trennschichten ausgebildet wird, um die Abziehebene auszubilden; und einen Waferherstellungsschritt mit einem Abziehen eines Abschnitts des SiC-Ingots von der als Grenzebene dienenden Abziehebene als ein SiC-Wafer; wobei der Abziehebenenausbildungsschritt ein relatives Bewegen des Brennpunkts von einem Ende zu einem gegenüberliegenden Ende des SiC-Ingots bei einem Vorwärtshub und ein relatives Bewegen des Brennpunkts von dem gegenüberliegenden Ende zu dem Ende des SiC-Ingots bei einem Rückwärtshub einschließt, um die bereits während des Vorwärtshubs ausgebildete Trennschicht zurückzuverfolgen.
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Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6429715B2 (ja) * 2015-04-06 2018-11-28 株式会社ディスコ ウエーハの生成方法
JP7027215B2 (ja) * 2018-03-27 2022-03-01 株式会社ディスコ ウエーハの生成方法およびウエーハの生成装置
JP7073172B2 (ja) * 2018-04-03 2022-05-23 株式会社ディスコ ウエーハの生成方法
JP7327920B2 (ja) * 2018-09-28 2023-08-16 株式会社ディスコ ダイヤモンド基板生成方法
US10562130B1 (en) 2018-12-29 2020-02-18 Cree, Inc. Laser-assisted method for parting crystalline material
US10576585B1 (en) * 2018-12-29 2020-03-03 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
DE102019111985A1 (de) 2019-05-08 2020-11-12 Infineon Technologies Ag Verfahren zum herstellen von siliziumcarbid-vorrichtungen und wafer-verbund, der mit laser modifizierte zonen in einem handhabungssubstrat enthält
US10611052B1 (en) 2019-05-17 2020-04-07 Cree, Inc. Silicon carbide wafers with relaxed positive bow and related methods
JP7235597B2 (ja) * 2019-06-03 2023-03-08 株式会社ディスコ 加工装置
JP2021034680A (ja) * 2019-08-29 2021-03-01 中村留精密工業株式会社 レーザースライシング装置及びそれを用いたスライシング方法
IT202000019405A1 (it) * 2020-08-06 2022-02-06 Hpf S R L Stazione automatizzata di taglio laser per la realizzazione di componenti semilavorati, componente semilavorato e relativo metodo di realizzazione
CN111986986B (zh) * 2020-08-24 2024-05-03 松山湖材料实验室 一种晶圆的剥离方法及剥离装置
CN115172229B (zh) * 2022-09-07 2022-11-18 西北电子装备技术研究所(中国电子科技集团公司第二研究所) 一种从激光改质后的晶体上剥离晶片的全自动装置

Citations (2)

* 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
JP2013049161A (ja) 2011-08-30 2013-03-14 Hamamatsu Photonics Kk 加工対象物切断方法

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6090998B2 (ja) * 2013-01-31 2017-03-08 一般財団法人電力中央研究所 六方晶単結晶の製造方法、六方晶単結晶ウエハの製造方法
JP6506520B2 (ja) * 2014-09-16 2019-04-24 株式会社ディスコ ＳｉＣのスライス方法
JP6358941B2 (ja) * 2014-12-04 2018-07-18 株式会社ディスコ ウエーハの生成方法
JP6399913B2 (ja) * 2014-12-04 2018-10-03 株式会社ディスコ ウエーハの生成方法
JP6391471B2 (ja) * 2015-01-06 2018-09-19 株式会社ディスコ ウエーハの生成方法
JP6395634B2 (ja) * 2015-02-09 2018-09-26 株式会社ディスコ ウエーハの生成方法
JP6395632B2 (ja) * 2015-02-09 2018-09-26 株式会社ディスコ ウエーハの生成方法
CN105127605A (zh) * 2015-09-29 2015-12-09 山东浪潮华光光电子股份有限公司 一种蓝宝石衬底led芯片激光切割方法
JP6602207B2 (ja) * 2016-01-07 2019-11-06 株式会社ディスコ ＳｉＣウエーハの生成方法
JP6604891B2 (ja) * 2016-04-06 2019-11-13 株式会社ディスコ ウエーハの生成方法
CN105870033B (zh) * 2016-05-06 2019-04-05 中国科学院物理研究所 一种半导体抛光晶片表面划痕的检测方法

Patent Citations (2)

* 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
JP2013049161A (ja) 2011-08-30 2013-03-14 Hamamatsu Photonics Kk 加工対象物切断方法

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Publication number Publication date
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US20180056440A1 (en) 2018-03-01
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US9975202B2 (en) 2018-05-22
JP2018037432A (ja) 2018-03-08
MY181952A (en) 2021-01-15

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