DE102018208190B4 - Waferherstellungsvorrichtung - Google Patents

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Abstract

Waferherstellungsvorrichtung (2) zum Herstellen eines SiC-Wafers (172) aus einem SiC-Einkristallingot (150), wobei die Waferherstellungsvorrichtung (2) aufweist:eine Halteeinheit (4) zum Halten des Ingots (150);eine Abflacheinheit (6) zum Schleifen der oberen Fläche des durch die Halteeinheit (4) gehaltenen Ingots (150), um dadurch die obere Fläche des Ingots (150) abzuflachen;eine Laseraufbringeinheit (8) zum Einstellen des Brennpunkts (FP) eines Laserstrahls (LB), der eine Transmissionswellenlänge für den Ingot (150) aufweist, auf eine von der oberen Fläche des durch die Halteeinheit (4) gehaltenen Ingots (150) aus vorbestimmte Tiefe, wobei die vorbestimmte Tiefe mit der Dicke des herzustellenden Wafers (172) korrespondiert, und als Nächstes Aufbringen des Laserstrahls (LB) auf den Ingot (150), um dadurch eine Trennschicht (170) zum Trennen des Wafers (172) von dem Ingot (150) auszubilden;eine Wafertrenneinheit (10) zum Halten der oberen Fläche des Ingots (150), um den Wafer (172) entlang der Trennschicht (170) von dem Ingot (150) zu trennen; undeine Waferlagereinheit (12) zum Lagern des von dem Ingot (150) getrennten Wafers (172),wobei die Halteeinheit (4) an einem Drehtisch (18) vorgesehen ist, sodass, wenn der Drehtisch (18) gedreht wird, die Halteeinheit (4) nacheinander unter der Abflacheinheit (6), der Laseraufbringeinheit (8) und der Wafertrenneinheit (10) positioniert wird.

Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • GEBIET DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Waferherstellungsvorrichtung zum Herstellen eines SiC-Wafers aus einem SiC-Einkristallingot.
  • BESCHREIBUNG DES IN BEZIEHUNG STEHENDEN STANDS DER TECHNIK
  • Es werden vielfältige Bauelemente, wie zum Beispiel integrierte Schaltkreise (ICs), Large Scale Integrated Circuits (LSIs) und lichtemittierende Dioden (LEDs) durch Ausbilden einer Funktionsschicht an der vorderen Seite eines Wafers, der aus Si (Silizium) oder Al2O3 (Saphir) ausgebildet ist, und Aufteilen dieser Funktionsschicht in eine Vielzahl getrennter Bereiche entlang einer Vielzahl von Trennlinien ausgebildet. Ferner werden Leistungsbauelemente oder optische Bauelemente, wie zum Beispiel LEDs, durch Ausbilden einer Funktionsschicht an der vorderen Seite eines Wafers, der aus SiC-Einkristall (Siliziumcarbid) ausgebildet ist, und Aufteilen dieser Funktionsschicht in eine Vielzahl getrennter Bereiche entlang einer Vielzahl von Trennlinien ausgebildet. Die Trennlinien solch eines Wafers, der diese Bauelemente aufweist, werden durch eine Bearbeitungsvorrichtung, wie zum Beispiel eine Schneidvorrichtung und eine Laserbearbeitungsvorrichtung, bearbeitet, um dadurch den Wafer in eine Vielzahl einzelner Bauelementchips zu teilen, die den jeweiligen Bauelementen entsprechen. Diese so erhaltenen Bauelementchips werden in vielfältiger elektrischer Ausrüstung, wie zum Beispiel Mobiltelefonen und Personal Computern, verwendet.
  • Im Allgemeinen wird der Wafer, an dem die Bauelemente auszubilden sind, durch Schneiden eines zylindrischen Halbleiteringots mit einer Drahtsäge geschnitten. Beide Seiten des von dem Ingot abgeschnittenen Wafers werden auf Hochglanz poliert (siehe zum Beispiel JP 2000- 94 221 A. Wenn der Ingot jedoch durch die Drahtsäge geschnitten wird und beide Seiten jedes Wafers poliert werden, um das Produkt zu erhalten, wird ein großer Anteil des Ingots (70% bis 80%) zu Ausschuss, was das Problem schlechter Wirtschaftlichkeit verursacht. Insbesondere weist ein SiC-Einkristallingot eine hohe Härte auf, und es ist daher schwierig, diesen SiC-Ingot mit der Drahtsäge zu schneiden. Dementsprechend wird eine beachtliche Zeit zum Schneiden SiC-Ingots benötigt, was eine Abnahme der Produktivität nach sich zieht. Da der SiC-Ingot einen hohen Stückpreis aufweist, gibt es darüber hinaus das Problem, den SiC-Wafer mit diesem Stand der Technik auf effiziente Weise herzustellen.
  • Es wurde eine Technik zum Lösen dieses Problems vorgeschlagen (siehe zum Beispiel JP 2013- 49 161 A ). Diese Technik schließt die Schritte eines Einstellens des Brennpunkts eines Laserstrahls, der eine Transmissionswellenlänge für SiC-Einkristall aufweist, auf das Innere eines SiC-Einkristallingots, als Nächstes eines Aufbringens des Laserstrahls auf den SiC-Ingot, um dadurch eine Trennschicht in einer vorgegebenen Ebene auszubilden, die zuvor im Inneren des SiC-Ingots eingestellt worden ist, und als Nächstes eines Brechens des SiC-Ingots entlang der vorgegebenen Ebene ein, wo die Trennschicht ausgebildet worden ist, um dadurch einen SiC-Wafer von dem SiC-Ingot zu trennen.
  • DE 10 2014 214 940 A1 betrifft eine Bearbeitungsvorrichtung, die einen Einspanntisch mit einer Halteoberfläche zum Halten eines Werkstücks in drehbarer Weise, einen Laserstrahlaufbringmechanismus mit einer Laserstrahlerzeugungseinheit zum Erzeugen eines Laserstrahls und einer Fokussiereinheit zum Fokussieren des durch die Laserstrahlerzeugungseinheit erzeugten Laserstrahls im Inneren des an dem Einspanntisch gehaltenen Werkstücks, eine Relativbewegungseinheit zum relativen Bewegen des Einspanntischs und des Laserstrahlaufbringmechanismus in einer Richtung parallel zu der Halteoberfläche des Einspanntischs, während der Laserstrahl auf das Werkstück aufgebracht wird, um dadurch eine modifizierte Schicht innerhalb des Werkstücks auszubilden, eine Trenneinheit zum Trennen eines Teils des Werkstücks entlang der modifizierten Schicht als einer innerhalb des Werkstücks ausgebildeten Grenze, und eine Schleif/Polier-Einheit mit einer Schleif/Polier-Scheibe zum Schleifen oder Polieren der nach dem Trennen des Teils an dem Werkstück verbliebenen modifizierten Schicht und mit einer Spindel zum drehbaren Anbringen der Schleif/Polier-Scheibe aufweist.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Jedoch wird der Schritt eines Ausbildens der Trennschicht im Inneren des SiC-Ingots, der Schritt eines Trennens des SiC-Wafers von dem SiC-Ingots und der Schritt eines Schleifens der oberen Fläche des SiC-Ingots, um dadurch die obere Fläche des SiC-Ingots abzuflachen, alle manuell ausgeführt, was eine Verminderung der Produktionseffizienz verursacht.
  • Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Waferherstellungsvorrichtung bereitzustellen, die einen SiC-Wafer automatisch aus einem SiC-Einkristallingot herstellen kann.
  • In Übereinstimmung mit einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Waferherstellungsvorrichtung zum Herstellen eines SiC-Wafers aus einem SiC-Einkristallingot bereitgestellt, wobei die Waferherstellungsvorrichtung eine Halteeinheit zum Halten des Ingots; eine Abflacheinheit zum Schleifen der oberen Fläche des durch die Halteeinheit gehaltenen Ingots, um dadurch die obere Fläche des Ingots abzuflachen; eine Laseraufbringeinheit zum Einstellen des Brennpunkts eines Laserstrahls, der eine Transmissionswellenlänge für den Ingot aufweist, auf eine von der oberen Fläche des durch die Halteeinheit gehaltenen Ingots aus vorbestimmte Tiefe im Inneren des Ingots, wobei die vorbestimmte Tiefe mit der Dicke des herzustellenden Wafers korrespondiert, und als Nächstes zum Aufbringen des Laserstrahls auf den Ingot, um dadurch eine Trennschicht zum Trennen des Wafers von dem Ingot auszubilden; eine Wafertrenneinheit zum Halten der oberen Fläche des Ingots, um den Wafer entlang der Trennschicht von dem Ingot zu trennen; und eine Waferlagereinheit zum Lagern des von dem Ingot getrennten Wafers einschließt. Die Halteeinheit ist an einem Drehtisch vorgesehen, sodass, wenn der Drehtisch gedreht wird, die Halteeinheit nacheinander unter der Abflacheinheit, der Laseraufbringeinheit und der Wafertrenneinheit positioniert wird.
  • Vorzugsweise schließt die Waferherstellungsvorrichtung ferner eine Ingotlagereinheit zum Lagern des Ingots und eine Ingottransfereinheit zum Überführen des Ingots von der Ingotlagereinheit zu der Halteeinheit ein. Vorzugsweise schließt die Waferherstellungsvorrichtung ferner eine Reinigungseinheit zum Reinigen des durch die Abflacheinheit bearbeiteten Ingots ein.
  • In Übereinstimmung mit der Waferherstellungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung kann der Wafer automatisch aus dem Ingot hergestellt werden und dann in der Waferlagereinheit gelagert werden. Dementsprechend kann die Produktionseffizienz verbessert werden.
  • Die obige und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung und die Weise ihrer Umsetzung werden 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 Waferherstellungsvorrichtung in Übereinstimmung mit einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
    • 2 ist eine perspektivische Ansicht eines wesentlichen Teils der in 1 gezeigten Waferherstellungsvorrichtung;
    • 3 ist eine vergrößerte perspektivische Ansicht eines wesentlichen Teils einer in 2 gezeigten Abflacheinheit;
    • 4 ist eine schematische Ansicht, die den Betrieb einer in 2 gezeigten Reinigungseinheit zeigt, in der Reinigungswasser von einem ersten Reinigungsabschnitt abgegeben wird und Druckluft von einem zweiten Reinigungsabschnitt abgegeben wird;
    • 5 ist eine perspektivische Ansicht einer in 1 gezeigten Laseraufbringeinheit;
    • 6 ist eine der 5 ähnliche Ansicht, die einen Zustand zeigt, in dem ein Rahmenelement von der Laseraufbringeinheit entfernt ist;
    • 7 ist ein Blockdiagramm der in 5 gezeigten Laseraufbringeinheit;
    • 8 ist eine perspektivische Ansicht einer in 1 gezeigten Wafertrenneinheit;
    • 9 ist eine Schnittansicht der in 1 gezeigten Wafertrenneinheit;
    • 10 ist eine perspektivische Ansicht einer in 1 gezeigten Ingottransfereinheit;
    • 11A ist eine Seitenansicht eines SiC-Einkristallingots;
    • 11B ist eine Draufsicht des in 11A gezeigten Ingots;
    • 12A ist eine perspektivische Ansicht des Ingots und eines daran zu montierenden Substrats;
    • 12B ist eine zu der 12A ähnliche Ansicht, die einen Zustand zeigt, in dem das Substrat an dem Ingot montiert ist;
    • 13 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Halteschritt zeigt;
    • 14 ist eine Draufsicht, die einen Zustand zeigt, in dem ein erster SiC-Einkristallingot auf eine Abflachposition eingestellt ist und ein zweiter SiC-Einkristallingot auf eine Bereitschaftsposition eingestellt ist;
    • 15 ist eine Draufsicht, die einen Zustand zeigt, in dem der erste Ingot auf eine Trennschichtausbildungsposition eingestellt ist, der zweite Ingot auf die Abflachposition eingestellt ist und ein dritter SiC-Einkristallingot auf die Bereitschaftsposition eingestellt ist;
    • 16A ist eine perspektivische Ansicht, die einen Trennschichtausbildungsschritt zeigt;
    • 16B ist eine Seitenansicht, die den in 16A gezeigten Trennschichtausbildungsschritt zeigt;
    • 17A ist eine Draufsicht des Ingots, in dem während des Trennschichtausbildungsschritts eine Trennschicht ausgebildet worden ist;
    • 17B ist eine Schnittansicht entlang der Linie B-B aus 17A;
    • 18 ist eine Draufsicht, die einen Zustand zeigt, in dem der erste Ingot auf eine Wafertrennposition eingestellt ist, der zweite Ingot auf eine Trennschichtausbildungsposition eingestellt ist, der dritte Ingot auf die Abflachposition eingestellt ist und ein vierter SiC-Einkristallingot auf die Bereitschaftsposition eingestellt ist;
    • 19A ist eine perspektivische Ansicht, die einen Zustand zeigt, in dem ein Flüssigkeitstank während eines Wafertrennschritts direkt über einem Spanntisch positioniert ist;
    • 19B ist eine zu der 19A ähnliche Ansicht, die einen Zustand zeigt, in dem die untere Fläche des Flüssigkeitstanks während des Wafertrennschritts mit der oberen Fläche des Spanntischs in Kontakt ist;
    • 20 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Zustand zeigt, in dem ein SiC-Wafer durch die Wafertrenneinheit von dem Ingot getrennt worden ist;
    • 21 ist eine Draufsicht, die einen Zustand zeigt, in dem der erste Ingot auf die Bereitschaftsposition eingestellt ist, der zweite Ingot auf die Wafertrennposition eingestellt ist, der dritte Ingot auf die Trennschichtausbildungsposition eingestellt ist und der vierte Ingot auf die Abflachposition eingestellt ist;
    • 22 ist eine Draufsicht, die einen Zustand zeigt, in dem der erste Ingot auf die Abflachposition eingestellt ist, der zweite Ingot auf die Bereitschaftsposition eingestellt ist, der dritte Ingot auf die Wafertrennposition eingestellt ist und der vierte Ingot auf die Trennschichtausbildungsposition eingestellt ist; und
    • 23 ist eine Draufsicht, die einen Zustand zeigt, in dem der erste Ingot auf die Trennschichtausbildungsposition eingestellt ist, der zweite Ingot auf die Abflachposition eingestellt ist, der dritte Ingot auf die Bereitschaftsposition eingestellt ist und der vierte Ingot auf die Wafertrennposition eingestellt ist.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
  • Es wird nunmehr eine bevorzugte Ausführungsform der Waferherstellungsvorrichtung in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. 1 zeigt eine Waferherstellungsvorrichtung 2 in Übereinstimmung mit dieser bevorzugten Ausführungsform. Die Waferherstellungsvorrichtung 2 schließt eine Halteeinheit 4 zum Halten eines SiC-Einkristallingots (auf den hiernach einfach als „Ingot“ Bezug genommen wird), eine Abflacheinheit 6 zum Schleifen der oberen Fläche des durch die Halteeinheit 4 gehaltenen Ingots, um dadurch die obere Fläche des Ingots abzuflachen, eine Laseraufbringeinheit 8 zum Einstellen des Brennpunkts eines Laserstrahls, der eine Transmissionswellenlänge für den Ingot aufweist, auf eine von der oberen Fläche des durch die Halteeinheit 4 gehaltenen Ingots aus vorbestimmte Tiefe im Inneren des Ingots, wobei die vorbestimmte Tiefe mit der Dicke eines herzustellenden SiC-Wafers korrespondiert (auf den hiernach einfach als „Wafer“ Bezug genommen wird), und als Nächstes einem Aufbringen des Laserstrahls auf den Ingot, um dadurch eine Trennschicht zum Trennen des Wafers von dem Ingot auszubilden, eine Wafertrenneinheit 10 zum Halten der oberen Fläche des Ingots, um den Wafer entlang der Trennschicht von dem Ingot zu trennen, und eine Waferlagereinheit 12 zum Lagern des von dem Ingot getrennten Wafers ein.
  • Die Halteeinheit 4 wird nunmehr unter Bezugnahme auf 2 beschrieben. Die Waferherstellungsvorrichtung 2 schließt eine Basis 14 mit einer oberen Fläche ein. Die obere Fläche der Basis 14 ist ausgespart, um in Draufsicht einen Drehtischaufnahmeabschnitt 16 mit einer rechtwinkligen Form auszubilden. Ein kreisförmiger Drehtisch 18 ist in dem Drehtischaufnahmeabschnitt 16 aufgenommen. Der Drehtisch 18 ist eingerichtet, durch einen in die Basis 14 eingebauten Drehtischmotor (nicht gezeigt) gedreht zu werden. Der Drehtisch 18 ist um seine Achse drehbar, die sich durch den radialen Mittelpunkt des Drehtischs 18 in der Z-Richtung erstreckt. Die Halteeinheit 4 ist mit vier kreisförmigen Spanntischen 20 aufgebaut, die drehbar an der oberen Fläche des Drehtischs 18 vorgesehen sind. Vorzugsweise ist jeder Spanntisch 20 eingerichtet, um durch die Drehung des Drehtischs 18 im Wesentlichen zu der Abflacheinheit 6, der Laseraufbringeinheit 8 und der Wafertrenneinheit 10 bewegt zu werden. Das heißt, dass jeder Spanntisch 20, wie in 2 gezeigt, eingerichtet ist, eine Bereitschaftsposition P1, eine Abflachposition P2 unter der Abflacheinheit 6, eine Trennschichtausbildungsposition P3 unter der Laseraufbringeinheit 8 und eine Wafertrennposition P4 unter der Wafertrenneinheit 10 einzunehmen. Die vier Spanntische 20 sind eingerichtet, durch vier in die Basis 14 eingebaute nicht gezeigte Spanntischmotoren gedreht zu werden. Jeder Spanntisch 20 ist um seine Achse drehbar, die sich im Wesentlichen durch den radialen Mittelpunkt von jedem Spanntisch 20 in der Z-Richtung erstreckt.
  • Die vier Spanntische 20 sind mit gleichen Abständen in der Umfangsrichtung des Drehtischs 18 angeordnet (das heißt in 90° Abständen) und durch eine Kreuztrennwand 18a unterteilt, die an der oberen Fläche des Drehtischs 18 vorgesehen ist. Die obere Fläche von jedem Drehtisch 20 ist mit einer kreisförmigen Unterdruckspanneinrichtung 22 bereitgestellt, die mit einem porösen Material ausgebildet ist. Die Unterdruckspanneinrichtung 22 weist eine obere Fläche auf, die in einer im Wesentlichen horizontalen Ebene vorliegt. Die Unterdruckspanneinrichtung 22 von jedem Spanntisch 20 ist über einen Saugdurchgang mit einer nicht gezeigten Saugeinheit verbunden. Dementsprechend ist eine durch die Saugeinheit erzeugte Saugkraft eingerichtet, auf die obere Fläche der Unterdruckspanneinrichtung 22 in jedem Spanntisch 20 aufgebracht zu werden, welche die Halteeinheit 4 ausbilden, sodass der an der oberen Fläche der Unterdruckspanneinrichtung 22 platzierte Ingot unter Saugkraft gehalten werden kann. Die Z-Richtung ist eine durch einen Pfeil Z in 2 gezeigte vertikale Richtung. Ferner ist die durch einen Pfeil X in 2 gezeigte X-Richtung eine zu der Z-Richtung senkrechte Richtung, und die durch einen Pfeil Y in 2 gezeigte Y-Richtung ist eine sowohl zu der X-Richtung als auch der Z-Richtung senkrechte Richtung. Die durch die X-Richtung und die Y-Richtung definierte XY-Ebene ist eine im Wesentlichen horizontale Ebene.
  • Wie in 2 gezeigt, schließt die Abflacheinheit 6 eine rechtwinklige Haltewand 24, die sich von der oberen Fläche der Basis 14 bei einem Ende davon in der Y-Richtung erstreckt, eine rechtwinklige Z-bewegbare Platte 26, die an der Haltewand 24 montiert ist, sodass sie in der Z-Richtung bewegbar ist, und einen Z-Bewegungsmechanismus 28 zum Bewegen der Z-bewegbaren Platte 26 in der Z-Richtung ein. Ein Paar Führungsschienen 24a, die sich in der Z-Richtung erstrecken, sind auf einer Seite der Haltewand 24 vorgesehen, das heißt in 2 an der vorderen Seite in der Y-Richtung. Die Führungsschienen 24a sind voneinander in der X-Richtung beabstandet. Korrespondierend zu den Führungsschienen 24a der Haltewand 24 ist ein Paar Führungsschienen 26a, die sich in der Z-Richtung erstrecken, an der Z-bewegbaren Platte 26 ausgebildet. Die Führungsschienen 26a der Z-bewegbaren Platte 26 sind mit den Führungsschienen 24a der Haltewand 24 verschiebbar im Eingriff, sodass die Z-bewegbare Platte 26 so an der Haltewand 24 montiert ist, dass sie in der Z-Richtung bewegbar ist. Der Z-Bewegungsmechanismus 28 weist eine Kugelspindel 30, die sich in der Z-Richtung entlang einer Seite der Haltewand 24 erstreckt, und einen Motor 32 auf, der mit einem Ende der Kugelspindel 30 verbunden ist. Die Kugelspindel 30 weist einen nicht gezeigten Mutterabschnitt auf, der an der Z-bewegbaren Platte 26 befestigt ist. Dementsprechend wird die Drehbewegung des Motors 32 durch die Kugelspindel 30 in eine lineare Bewegung umgewandelt, und diese lineare Bewegung wird zu der Z-bewegbaren Platte 26 übertragen, sodass die Z-bewegbare Platte 26 in der Z-Richtung durch Betätigen des Z-Bewegungsmechanismus 28 entlang der Führungsschienen 24a der Haltewand 24 bewegt werden kann.
  • Die Abflacheinheit 6 wird ferner unter Bezugnahme auf die 2 und 3 beschrieben. Ein Stützblock 34 ist an der vorderen Seite der Z-bewegbaren Platte 26 befestigt, sodass er in der Y-Richtung vorsteht. Ein Motor 36 ist an der oberen Fläche des Stützblocks 34 unterstützt, und ein zylindrisches Spindelgehäuse 38 ist an der unteren Fläche des Stützblocks 34 unterstützt, sodass es sich nach unten erstreckt. Eine zylindrische Spindel 40 ist so an dem Spindelgehäuse 38 unterstützt, dass sie um eine sich in der Z-Richtung erstreckende vertikale Achse drehbar ist. Das obere Ende der Spindel 40 ist mit dem Motor 36 verbunden, sodass die Spindel 40 durch Betätigen des Motors 36 um ihre Achse gedreht werden kann. Wie in 3 gezeigt, ist eine scheibenförmige Radhalterung 42 an dem unteren Ende der Spindel 40 befestigt. Ein Schleifrad 46 ist durch Bolzen 44 an der unteren Fläche der Radhalterung 42 befestigt. Eine Vielzahl von Schleifelementen 48 sind an der unteren Fläche des Schleifrads 46 befestigt, sodass sie mit vorgegebenen Abständen entlang des äußeren Umfangs des Schleifrads 46 ringförmig angeordnet sind. Wie in 3 gezeigt, weicht der Rotationsmittelpunkt des Schleifrads 46 von dem Rotationsmittelpunkt des Spanntischs 20, wenn der Spanntisch 20 auf die Abflachposition P2 eingestellt ist, auf so eine Weise ab, dass ein durch die Vielzahl von Schleifelementen 48 ausgebildeter Ring, in Draufsicht gesehen durch den Mittelpunkt des Spanntischs 20 gelangt. Wenn sowohl der Spanntisch 20 als auch das Schleifrad 46 gedreht werden und die Schleifelemente 48 mit der oberen Fläche des an dem Spanntisch 20 gehaltenen Ingots in Kontakt kommen, kann dementsprechend die gesamte obere Fläche des Ingots in der Abflacheinheit 6 durch die Schleifelemente 48 geschliffen werden. Folglich kann die obere Fläche des an dem Spanntisch 20 gehaltenen Ingots gleichförmig geschliffen werden, um abgeflacht zu werden.
  • Vorzugsweise schließt die Waferherstellungsvorrichtung 2 eine Reinigungseinheit 50 zum Reinigen des Ingots ein, dessen obere Fläche durch die Abflacheinheit 6 abgeflacht worden ist. Wie in 2 gezeigt, schließt die Reinigungseinheit 50 ein Stützelement 52, das an der oberen Fläche der Basis 14 entlang der Seitenfläche der Montagewand 24 der Abflacheinheit 6 montiert ist, einen ersten Reinigungsabschnitt 54, der sich von dem oberen Ende des Stützelements 52 in der Y-Richtung erstreckt, und einen zweiten Reinigungsabschnitt 56 ein, der sich von dem oberen Ende dieses Stützelements 52 in der Y-Richtung erstreckt, sodass er in der X-Richtung neben dem ersten Reinigungsabschnitt 54 liegt. Der erste Reinigungsabschnitt 54 kann mit einem hohlen Element ausgebildet sein, und eine Vielzahl von nicht gezeigten Düsenlöchern sind an der unteren Fläche des ersten Reinigungsabschnitts 54 ausgebildet, sodass sie in der Y-Richtung beabstandet sind. Die Vielzahl von Düsenlöchern des ersten Reinigungsabschnitts 54 sind durch einen Fluiddurchgang mit einer nicht gezeigten Reinigungswasserzuführeinheit verbunden. Auf ähnliche Weise kann der zweite Reinigungsabschnitt 56 mit einem hohlen Element ausgebildet sein, und eine Vielzahl von nicht gezeigten Düsenlöchern sind an der unteren Fläche des zweiten Reinigungsabschnitts 56 ausgebildet, sodass sie in der Y-Richtung beabstandet sind. Die Vielzahl von Düsenlöchern des zweiten Reinigungsabschnitts 56 sind durch einen Fluiddurchgang mit einer nicht gezeigten Druckluftquelle verbunden. Wie in 4 gezeigt, wird die Reinigungseinheit 50 auf so eine Weise betätigt, dass Reinigungswasser 55 von jedem Düsenloch des ersten Reinigungsabschnitts 54 schräg nach unten in Richtung des an dem Spanntisch 20 gehaltenen Wafers abgegeben wird, der unter die Abflacheinheit 6 eingestellt ist, um dadurch Schleifstaub von dem Ingot zu entfernen. Ferner wird Druckluft 57 in Richtung jeden Düsenlochs des zweiten Reinigungsabschnitts 56 abgegeben, um dadurch das Reinigungswasser 55 von dem Ingot zu entfernen. Folglich kann der durch die Abflacheinheit 6 abgeflachte Ingot durch die Reinigungseinheit 50 gereinigt werden.
  • Die Laseraufbringeinheit 8 wird nunmehr unter Bezugnahme auf die 1, 5 und 6 beschrieben. Die Laseraufbringeinheit 8 schließt ein Rahmenelement 58, das sich von der oberen Fläche der Basis 14 nach oben erstreckt, sodass es in der X-Richtung benachbart zu der Haltewand 24 der Abflacheinheit 6 angeordnet ist, eine rechtwinklige Führungsplatte 60, die sich von dem oberen Ende des Rahmenelements 58 in der Y-Richtung erstreckt, ein Y-bewegbares Element 62, das so an der Führungsplatte 60 unterstützt ist, dass es in der Y-Richtung bewegbar ist, und einen Y-Bewegungsmechanismus 64 zum Bewegen des Y-bewegbaren Elements 62 in der Y-Richtung ein. Ein Paar Führungsschienen 60a, dass sich in der Y-Richtung erstreckt, ist an der unteren Fläche der Führungsplatte 60 in der X-Richtung bei deren entgegengesetzten Enden ausgebildet. Wie in 6 gezeigt, weist das Y-bewegbare Element 62 ein Paar Führungsabschnitte 66, die in der X-Richtung beabstandet sind, und einen Montageabschnitt 68 ein, der sich so in der X-Richtung erstreckt, dass er die unteren Enden der Führungsabschnitte 66 verbindet. Eine Führungsschiene 66a, die sich in der Y-Richtung erstreckt, ist bei dem oberen Ende von jedem Führungsabschnitt 66 ausgebildet. Die Führungsschienen 66a des Führungsabschnitts 66 beziehungsweise des geführten Abschnitts 66 sind mit den Führungsschienen 60a der Führungsplatte 60 verschiebbar im Eingriff, sodass das Y-bewegbare Element 62 so an der Führungsplatte 60 unterstütz wird, dass es in der Y-Richtung bewegbar ist. Ferner ist ein Paar Führungsschienen 68a, das sich in der X-Richtung erstreckt, an der unteren Fläche des Montageabschnitts 68 bei dessen entgegengesetzten Enden in der Y-Richtung ausgebildet. Wie in 6 gezeigt, weist der Y-Bewegungsmechanismus 64 eine Kugelspindel 70, die sich in der Y-Richtung erstreckt, sodass sie unter der Führungsplatte 60 angeordnet ist, und einen Motor 72 auf, der mit einem Ende der Kugelspindel 70 verbunden ist. Die Kugelspindel 70 weist einen invertierten U-förmigen Mutterabschnitt 70a auf, der an der oberen Fläche des Montageabschnitts 68 befestigt ist. Dementsprechend kann die Drehbewegung des Motors 72 durch die Kugelspindel 70 in eine lineare Bewegung umgewandelt werden, und diese lineare Bewegung kann zu dem Y-bewegbaren Element 62 übertragen werden. Als Ergebnis kann das Y-bewegbare Element 62 durch Betätigen des Y-Bewegungsmechanismus 64 entlang der Führungsschienen 60a der Führungsplatte 60 in der Y-Richtung bewegt werden.
  • Die Laseraufbringeinheit 8 wird weiter unter Bezugnahme auf 6 beschrieben. Die Laseraufbringeinheit 8 schließt ferner eine X-bewegbare Platte 74, die an dem Montageabschnitt 68 des Y-bewegbaren Elements 62 so montiert ist, dass sie in der X-Richtung bewegbar ist, und einen X-Bewegungsmechanismus 76 zum Bewegen der X-bewegbaren Platte 74 in der X-Richtung ein. Die entgegengesetzten Enden der X-bewegbaren Platte 74 in der Y-Richtung sind mit den Führungsschienen 68a des Montageabschnitts 68 so verschiebbar in Eingriff, dass die X-bewegbare Platte 74 so an dem Montageabschnitt 68 montiert ist, dass sie in der X-Richtung bewegbar ist. Der X-Bewegungsmechanismus 76 weist eine Kugelspindel 78, die sich in der X-Richtung erstreckt, sodass sie über dem Montageabschnitt 68 angeordnet ist, und einen Motor 80 auf, der mit einem Ende der Kugelspindel 78 verbunden ist. Die Kugelspindel 78 weist einen Mutterabschnitt 78a auf, der an der oberen Fläche der X-bewegbaren Platte 74 befestigt ist. Der Montageabschnitt 68 weist eine längliche Öffnung 68b auf, in welcher der Mutterabschnitt 78a in der X-Richtung bewegbar ist. Dementsprechend kann die Drehbewegung des Motors 80 durch die Kugelspindel 78 in eine lineare Bewegung umgewandelt werden, und diese lineare Bewegung kann zu der X-bewegbaren Platte 74 übertragen werden. Als Ergebnis kann die X-bewegbare Platte 74 durch Betätigen des X-Bewegungsmechanismus 76 entlang der Führungsschienen 68a des Montageabschnitts 68 in der X-Richtung bewegt werden.
  • Die Laseraufbringeinheit 8 wird weiter unter Bezugnahme auf die 6 und 7 beschrieben. Die Laseraufbringeinheit 8 schließt ferner einen Laseroszillator 82, der in das Rahmenelement 58 eingebaut ist, einen ersten Spiegel 84, der so an der unteren Fläche des Montageabschnitts 68 von dem Y-bewegbaren Element 62 montiert ist, dass er von dem Laseroszillator 82 in der Y-Richtung beabstandet ist, einen nicht gezeigten zweiten Spiegel, der so an der unteren Fläche der X-bewegbaren Platte 74 montiert ist, dass er in der X-Richtung von dem ersten Spiegel 84 beabstandet ist, ein Fokussiermittel 86, das so an der unteren Fläche der X-bewegbaren Plate 74 montiert ist, dass es in der Z-Richtung bewegbar ist, eine Ausrichtungseinheit 88, die so an der unteren Fläche der X-bewegbaren Platte 74 montiert ist, dass sie in der X-Richtung von dem Fokussiermittel 86 beabstandet ist, und eine nicht gezeigte Fokuspositionseinstelleinheit zum Bewegen des Fokussiermittels 86 in der Z-Richtung ein, um die Z-Position des Brennpunkts von dem Fokussiermittel 86 einzustellen. Der zweite Spiegel ist direkt über dem Fokussiermittel 86 angeordnet. Der Laseroszillator 82 dient dazu, einen gepulsten Laserstrahl LB mit einer Transmissionswellenlänge für den Ingot zu oszillieren. Das Fokussiermittel 86 weist eine nicht gezeigte Fokussierlinse zum Fokussieren des von dem Laseroszillator 82 oszillierten gepulsten Laserstrahls LB auf. Die Fokussierlinse ist unter dem zweiten Spiegel angeordnet. Die Ausrichtungseinheit 88 dient dazu, den an dem Spanntisch 20 gehaltenen Ingot abzubilden und einen Laser zu bearbeitenden Bereich zu erfassen. Die Fokuspositionseinstelleinheit kann so eingerichtet sein, dass sie eine sich in der Z-Richtung erstreckende nicht gezeigte Kugelspindel und einen nicht gezeigten Motor aufweist, der mit einem Ende der Kugelspindel verbunden ist, wobei die Kugelspindel einen an dem Fokussiermittel 86 befestigten Mutterabschnitt aufweist.
  • Die Fokuspositionseinstelleinheit wird auf so eine Weise betätigt, dass die Drehbewegung des Motors durch die Kugelspindel in eine lineare Bewegung umgewandelt wird, und diese lineare Bewegung wird zu dem Fokussiermittel 86 übertragen. Dementsprechend kann das Fokussiermittel 86 entlang einer nicht gezeigten Führungsschiene in der Z-Richtung bewegt werden, sodass die Z-Position des Brennpunkts von dem gepulsten Laserstrahl LB, der durch die Fokussierlinse zu fokussieren ist, eingestellt werden kann. Der optische Pfad des gepulsten Laserstrahls LB, der von dem Laseroszillator 82 zu oszillieren ist, ist so eingestellt, dass er sich in der Y-Richtung erstreckt. Der erste Spiegel 84 dient dazu, den optischen Pfad des von dem Laseroszillator 82 oszillierten gepulsten Laserstrahls LB von der Y-Richtung zu der X-Richtung zu ändern. Der zweite Spiegel dient dazu, den optischen Pfad des durch den ersten Spiegel 84 reflektierten gepulsten Laserstrahls LB von der X-Richtung zu der Z-Richtung zu ändern, um dadurch den gepulsten Laserstrahl LB der Fokussierlinse des Fokussiermittels 86 zuzuführen. Der so der Fokussierlinse zugeführte gepulste Laserstrahl LB wird durch die Fokussierlinse fokussiert und auf den an dem Spanntisch gehaltenen Ingot aufgebracht. Selbst wenn das Fokussiermittel 86 durch Betätigen des Y-Bewegungsmechanismus 64, um das Y-bewegbare Element 62 zu bewegen, in der Y-Richtung bewegt wird, oder das Fokussiermittel 86 durch Betätigen des X-Bewegungsmechanismus 76, um die X-bewegbare Platte 74 zu bewegen, in der X-Richtung bewegt wird, wird der optische Pfad des von dem Laseroszillator 82 oszillierten gepulsten Laserstrahls LB durch den ersten Spiegel 84 von der Y-Richtung zu der X-Richtung geändert und dem zweiten Spiegel zugeführt. Danach wird der optische Pfad des dem zweiten Spiegel zugeführten gepulsten Laserstrahls LB durch den zweiten Spiegel von der X-Richtung zu der Z-Richtung geändert und dem Fokussiermittel 86 zugeführt.
  • In der oben aufgeführten Laseraufbringeinheit 8 kann im Inneren des Ingots durch Aufbringen des gepulsten Laserstrahls LB auf den Ingot auf die folgende Weise eine Trennschicht ausgebildet werden. Als erstes wird der an dem Spanntisch 20 gehaltene Ingot durch die Ausrichtungseinheit 88 abgebildet, um einen mit einem Laser zu bearbeitenden Bereich zu erfassen. Danach wird das Fokussiermittel 86 durch Betätigen der Fokuspositionseinstelleinheit in der Z-Richtung bewegt, um den Brennpunkt des gepulsten Laserstrahls LB, der eine Transmissionswellenlänge für den Ingot aufweist, auf eine von der oberen Fläche des an dem Spanntisch 20 gehaltenen Ingots aus vorbestimmte Tiefe im Inneren des Ingots einzustellen, wobei die vorbestimmte Tiefe mit der Dicke des herzustellenden Wafers korrespondiert. Danach wird der gepulste Laserstrahl LB von dem Fokussiermittel 86 bei einem angemessenen Bewegen der X-bewegbaren Platte 74 in der X-Richtung durch Betätigen des X-Bewegungsmechanismus 76 und zudem angemessenes Bewegen des Y-bewegbaren Elements 62 in der Y-Richtung durch Betätigen des Y-Bewegungsmechanismus 64 auf den an dem Spanntisch 20 gehaltenen Ingot aufgebracht.
  • Es wird nunmehr die Wafertrenneinheit 10 unter Bezugnahme auf die 1 und 8 beschrieben. Die Wafertrenneinheit 10 dient dazu, eine Ultraschallschwingung auf den Ingot aufzubringen, in dem die Trennschicht durch die Laseraufbringeinheit 8 ausgebildet worden ist, um dadurch den Wafer entlang der Trennschicht von dem Ingot zu trennen. Die Wafertrenneinheit 10 schließt ein Stützelement 90, das an der oberen Fläche der Basis 14 befestigt ist, einen Arm 92, der ein an dem Stützelement 90 unterstütztes Basisende aufweist, sodass er in der Z-Richtung bewegbar ist, wobei sich der Arm 92 von dem Basisende in der X-Richtung erstreckt, und einen Armbewegungsmechanismus 94 zum Bewegen des Arms 92 in der Z-Richtung ein. Der Armbewegungsmechanismus 94 weist eine nicht gezeigte Kugelspindel, die sich in der Z-Richtung erstreckt, sodass sie in dem Stützelement 90 angeordnet ist, und einen Motor 96 auf, der mit einem Ende dieser Kugelspindel verbunden ist. Die Kugelspindel des Armbewegungsmechanismus 94 weist einen nicht gezeigten Mutterabschnitt auf, der an dem Basisende des Arms 92 befestigt ist. Dementsprechend kann die Drehbewegung des Motors 96 durch die Kugelspindel in eine lineare Bewegung umgewandelt werden, und diese lineare Bewegung kann zu dem Arm 92 übertragen werden. Als Ergebnis kann der Arm 92 durch den Armbewegungsmechanismus 94 entlang einer Führungsschiene (nicht gezeigt) bewegt werden, die in das Stützelement 90 eingebaut ist, sodass sie sich in der Z-Richtung erstreckt.
  • Die Wafertrenneinheit 10 wird weiter unter Bezugnahme auf die 8 und 9 beschrieben. Ein Flüssigkeitstank 98 ist an dem vorderen Ende des Arms 92 befestigt. Der Flüssigkeitstank 98 dient dazu, eine Flüssigkeit aufzunehmen, die mit dem Spanntisch 20 beim Trennen des Wafers von dem Ingot zusammenwirkt. Der Flüssigkeitstank 98 weist eine kreisförmige obere Wand 100 und eine zylindrische Seitenwand 102 auf, die sich von dem äußeren Umfang der oberen Wand 100 nach unten erstreckt. Das heißt, dass der Boden des Flüssigkeitstanks 98 offen ist. Die obere Wand 100 ist mit einem zylindrischen Flüssigkeitseinlassabschnitt 104 ausgebildet, der mit dem Inneren des Flüssigkeitstanks 98 und dessen Äußeren kommuniziert. Der Flüssigkeitseinlassabschnitt 104 ist über einen Fluiddurchgang mit einer nicht gezeigten Flüssigkeitszuführeinheit verbunden. Wie in 9 gezeigt, ist eine ringförmige Dichtung 106 an dem unteren Ende der Seitenwand 102 montiert. Wenn der Arm 92 durch den Armbewegungsmechanismus 94 abgesenkt wird, um das untere Ende der Seitenwand 102 mit der oberen Fläche des Spanntischs 20 in engen Kontakt zu bringen, wird ein Flüssigkeitsaufnahmeraum 108 durch die obere Fläche des Spanntischs 20 und der Innenfläche des Flüssigkeitstanks 98 definiert. Eine Flüssigkeit 110 wird von der Flüssigkeitszuführeinheit über den Flüssigkeitseinlassabschnitt 104 in den Flüssigkeitsaufnahmeraum 108 geführt. Zu diesem Zeitpunkt wird dem Austritt der in dem Flüssigkeitsaufnahmeraum 108 aufgenommenen Flüssigkeit 110 durch die Dichtung 106 vorgebeugt.
  • Die Wafertrenneinheit 10 wird ferner unter Bezugnahme auf die 8 und 9 beschrieben. Ein Luftzylinder 112 ist an der oberen Wand 100 des Flüssigkeitstanks 98 montiert. Der Luftzylinder 112 schließt ein Zylinderrohr 112a und eine Kolbenstange 112b ein. Das Zylinderrohr 112a erstreckt sich von der oberen Fläche der oberen Wand 100 nach oben. Die Kolbenstange 112b ist in dem Zylinderrohr 112a aufgenommen, und der untere Endabschnitt der Kolbenstange 112b ist durch eine Öffnung 100a der oberen Wand 100 eingeführt, sodass er von der oberen Wand 100 nach unten vorsteht. Ein scheibenförmiges Ultraschallschwingungserzeugungselement 114 ist an dem unteren Ende der Kolbenstange 112b befestigt. Das Ultraschallschwingungserzeugungselement 114 kann aus einer piezoelektrischen Keramik ausgebildet sein. Ein scheibenförmiges Saugelement 116 ist an der unteren Fläche des Ultraschallschwingungserzeugungselements 114 befestigt. Die untere Fläche des Saugelements 116 ist mit einer Vielzahl nicht gezeigter Sauglöcher ausgebildet, die über einen Saugdurchgang mit einer Saugeinheit verbunden sind (nicht gezeigt). Dementsprechend kann eine durch die Saugeinheit erzeugte Saugkraft auf die untere Fläche des Saugelements 116 aufgebracht werden, um dadurch den Ingot an der unteren Fläche des Saugelements 116 unter Saugkraft zu halten. Die oben ausgeführte Wafertrenneinheit 10 wird auf die folgende Weise betätigt. Der Arm 92 wird durch den Armbewegungsmechanismus 94 abgesenkt, bis das untere Ende der Seitenwand 102 mit der oberen Fläche des Spanntischs 20 in engen Kontakt kommt, die den Ingot hält, indem die Trennschicht durch die Laseraufbringeinheit 8 ausgebildet worden ist. Ferner wird die Kolbenstange 112b des Luftzylinders 112 abgesenkt, bis die untere Fläche des Saugelements 116 mit der oberen Fläche des an dem Spanntisch 20 gehaltenen Ingots in Kontakt kommt, um die obere Fläche des Ingots unter Saugkraft zu halten. Danach wird die Flüssigkeit 110 in dem Flüssigkeitsaufnahmeraum 108 aufgenommen, und das Ultraschallschwingungserzeugungselement 114 wird als Nächstes betätigt, um eine Ultraschallschwingung auf den Ingot aufzubringen. Als Ergebnis kann der Wafer entlang der Trennschicht als Trennstartpunkt von dem Ingot getrennt werden.
  • Es wird nunmehr die Waferlagereinheit 12 unter Bezugnahme auf die 1 und 2 beschrieben. Die Waferlagereinheit 12 ist durch eine Kassette eingerichtet, die im Stande ist, eine Vielzahl von Wafern in dem Zustand zu lagern, in dem diese Wafer mit vorgegebenen Abständen in einer vertikalen Richtung angeordnet sind, wobei jeder Wafer durch die Wafertrenneinheit 10 entlang der Trennschicht von dem Ingot getrennt worden ist. Die Kassette ist abnehmbar an der oberen Fläche der Basis 14 montiert. Ferner ist eine Wafertransfereinheit 118 zwischen der Wafertrenneinheit 10 und der Waferlagereinheit 12 vorgesehen. Die Wafertransfereinheit 118 dient dazu, den Wafer von der Wafertrenneinheit 10 zu der Waferlagereinheit 12 zu überführen, nachdem der Wafer durch die Wafertrenneinheit entlang der Trennschicht von dem Ingot getrennt worden ist. Wie in 2 gezeigt, schließt die Wafertransfereinheit 118 eine Hubeinheit 120, die sich von der oberen Fläche der Basis 14 aus nach oben erstreckt, einen ersten Motor 122, der an dem oberen Ende der Hubeinheit 120 befestigt ist, einen ersten Arm 124, der bei seinem Basisende mit dem ersten Motor 122 verbunden ist, sodass er um eine sich in der Z-Richtung erstreckende Achse drehbar ist, einen zweiten Motor 126, der an dem vorderen Ende des ersten Arms 124 befestigt ist, einen zweiten Arm 128, der bei seinem Basisende mit dem zweiten Motor 126 verbunden ist, sodass er um eine sich in der Z-Richtung erstreckende Achse drehbar ist, und ein scheibenförmiges Saugelement 130 ein, das an dem vorderen Ende des zweiten Arms 128 befestigt ist.
  • Der erste Motor 122 wird durch die Hubeinheit 120 in der Z-Richtung in vertikaler Richtung bewegt. Der erste Arm 124 wird durch den ersten Motor 122 im Verhältnis zu der Hubeinheit 120 um die Rotationsachse gedreht, die sich durch das Basisende des ersten Arms 124 in der Z-Richtung erstreckt. Der zweite Arm 128 wird durch den zweiten Motor 126 in Bezug auf den ersten Arm 124 um die Rotationsachse gedreht, die sich durch das Basisende des zweiten Arms 128 in der Z-Richtung erstreckt. Die obere Fläche des Saugelements 130 ist mit einer Vielzahl von Sauglöchern 130a ausgebildet, die durch einen Saugdurchgang mit einer Saugeinheit verbunden ist (nicht gezeigt). Dementsprechend kann eine durch die Saugeinheit erzeugte Saugkraft auf die obere Fläche des Saugelements 130 in der Wafertransfereinheit 118 aufgebracht werden, sodass der Wafer, der durch die Wafertrenneinheit 10 entlang der Trennschicht von dem Ingot getrennt worden ist, an der oberen Fläche des Saugelements 130 unter Saugkraft gehalten werden kann. Zu diesem Zeitpunkt werden der erste Arm 124 und der zweite Arm 128 durch die Hubeinheit 120, den ersten Motor 122 und den zweiten Motor 126 betätigt, sodass der durch das Saugelement 130 gehaltene Wafer von der Wafertrenneinheit 10 zu der Waferlagereinheit 12 überführt werden kann.
  • Wie in 1 gezeigt, schließt die Waferherstellungsvorrichtung 2 vorzugsweise eine Ingotlagereinheit 132 zum Lagern des Ingots und eine Ingottransfereinheit 134 zum Überführen des Ingots von der Ingotlagereinheit 132 zu der Halteeinheit 4 ein. Bei dieser bevorzugten Ausführungsform wird die Ingotlagereinheit 132 mit vier kreisförmigen Lageraussparungen 132a, die an der oberen Fläche der Basis 14 ausgebildet sind, sodass sie in der Y-Richtung beabstandet sind, aufgebaut. Jede Lageraussparung 132a weist einen Durchmesser auf, der leicht größer ist als der Durchmesser des Ingots. Dementsprechend kann der Ingot in jeder Lageraussparung 132a gelagert beziehungsweise aufgenommen werden.
  • Es wird nunmehr die Ingottransfereinheit 134 unter Bezugnahme auf die 1 und 10 beschrieben. Die Ingottransfereinheit 134 schließt ein Rahmenelement 136, das an der oberen Fläche der Basis 14 vorgesehen ist, sodass es sich entlang der Ingotlagereinheit 132 in der Y-Richtung erstreckt, einen Arm 138, der an seinem Basisende an dem Rahmenelement 136 unterstützt ist, sodass er in der Y-Richtung bewegbar ist, wobei sich der Arm 138 von dem Basisende in der X-Richtung erstreckt, und einen Armbewegungsmechanismus 140 zum Bewegen des Arms 138 in der Y-Richtung ein. Das Rahmenelement 136 ist mit einer rechtwinkligen Führungsöffnung 136a ausgebildet, die in der Y-Richtung länglich ist. Der Armbewegungsmechanismus 140 weist eine nicht gezeigte Kugelspindel, die sich in der Y-Richtung erstreckt, sodass sie in dem Rahmenelement 136 angeordnet ist, und einen Motor 142 auf, der mit einem Ende dieser Kugelspindel verbunden ist. Die Kugelspindel des Armbewegungsmechanismus 140 weist einen nicht gezeigten Mutterabschnitt auf, der an dem Basisende des Arms 138 befestigt ist. Dementsprechend kann die Drehbewegung des Motors 142 durch die Kugelspindel in eine lineare Bewegung umgewandelt werden, und diese lineare Bewegung kann zu dem Arm 138 übertragen werden. Als Ergebnis kann der Arm 138 durch den Armbewegungsmechanismus 140 entlang der Führungsöffnung 136a des Rahmenelements 136 in der Y-Richtung bewegt werden. Wie in 10 gezeigt, ist ein sich in der Z-Richtung erstreckender Luftzylinder 144 an dem vorderen Ende des Arms 138 montiert. Der Luftzylinder 144 weist eine Kolbenstange 144a auf, die nach unten hervorsteht. Ein scheibenförmiges Saugelement 146 ist an dem unteren Ende der Kolbenstange 144a befestigt. Die untere Fläche des Saugelements 146 ist mit einer Vielzahl nicht gezeigter Sauglöcher ausgebildet, die über einen Saugdurchgang mit einer Saugeinheit verbunden ist (nicht gezeigt). Dementsprechend kann eine durch die Saugeinheit erzeugte Saugkraft auf die untere Fläche des Saugelements 146 aufgebracht werden, sodass die obere Fläche des in der Lagereinheit 132 gelagerten Ingots unter Saugkraft an der unteren Fläche des Saugelements 146 gehalten werden kann. In diesem Zustand kann der durch das Saugelement 146 gehaltene Ingot durch Betätigen des Armbewegungsmechanismus 140, um den Arm 138 in der Y-Richtung zu bewegen, und Betätigen des Luftzylinders 144, um das Saugelement 146 in der Z-Richtung zu bewegen, von der Ingotlagereinheit 132 zu der Halteeinheit 4 überführt werden.
  • Die 11A und 11B zeigen einen durch die Waferherstellungsvorrichtung 2 zu bearbeitenden SiC-Einkristallingot 150. Der SiC-Einkristallingot 150, auf den hiernach einfach als „Ingot 150“ Bezug genommen wird, ist ein im Wesentlichen zylindrischer Ingot, der aus einem hexagonalen SiC-Einkristall ausgebildet ist. Der Ingot 150 weist eine im Wesentlichen kreisförmige erste Fläche 152, eine der ersten Fläche 152 gegenüberliegende im Wesentlichen kreisförmige zweite Fläche 154, eine im Wesentlichen zylindrische Fläche 156, die so ausgebildet ist, dass sie die erste Fläche 152 und die zweite Fläche 154 verbindet, eine sich von der ersten Fläche 152 zu der zweiten Fläche 154 erstreckende c-Achse (<0001>-Richtung) und eine zu der c-Achse senkrechte c-Ebene ({0001}-Ebene auf). In dem Ingot 150 ist die c-Achse um einen Abweichungswinkel α (zum Beispiel α=1, 3 oder 6°) in Bezug auf eine Senkrechte 158 zu der ersten Fläche 152 geneigt. Der Abweichungswinkel α ist zwischen der c-Ebene und der ersten Fläche 152 ausgebildet. Die Ausbildungsrichtung des Abweichungswinkels α, das heißt die Neigungsrichtung der c-Achse, wird in den 11A und 11B durch einen Pfeil A gezeigt. Ferner ist die zylindrische Fläche 156 des Ingots 150 mit einer ersten Ausrichtungsebene 160 und einer zweiten Ausrichtungsebene 162 ausgebildet, die beide in Seitenansicht eine rechtwinklige Form aufweisen. Diese Ausrichtungsebenen 160 und 162 sind ausgebildet, um eine Kristallausrichtung anzuzeigen. Die erste Ausrichtungsebene 160 erstreckt sich parallel zu der Ausbildungsrichtung A des Abweichungswinkels α, und die zweite Ausrichtungsebene 162 erstreckt sich senkrecht zu der Ausbildungsrichtung A des Abweichungswinkels α. Wie in 11B gezeigt, die eine in Erstreckungsrichtung der Senkrechten 158 aufgenommene Draufsicht ist, ist die Länge L2 der zweiten Ausrichtungsebene 162 kürzer eingestellt als die Länge L1 der ersten Ausrichtungsebene 160 (L2<L1). Der durch die Waferherstellungsvorrichtung 2 zu bearbeitende Ingot ist nicht auf den Ingot 150 beschränkt. Zum Beispiel kann der bei der vorliegenden Erfindung zu bearbeitende Ingot so ein SiC-Einkristallingot sein, bei dem die c-Achse nicht in Bezug auf die Senkrechte 158 zu der ersten Fläche 152 geneigt ist, und der Abweichungswinkel α zwischen der c-Ebene und der ersten Fläche 152 0° ist, das heißt die c-Achse mit der Senkrechten 158 zu der ersten Fläche 152 zusammenfällt. Ferner kann der bei der vorliegenden Erfindung zu bearbeitende Ingot zum Beispiel ein GaN-Einkristallingot sein, der aus GaN-Einkristall (Galliumnitrid) ausgebildet ist.
  • Es wird nunmehr ein Waferherstellungsverfahren zum Herstellen des Wafers aus dem Ingot 150 durch Verwendung der Waferherstellungsvorrichtung 2 beschrieben. Bei dem Waferherstellungsverfahren unter Verwendung der Waferherstellungsvorrichtung 2 werden als erstes vier Ingots 150 vorbereitet. Danach wird, wie in den 12A und 12B gezeigt, ein Substratmontageschritt ausgeführt, um ein scheibenförmiges Substrat 164 an einer Endfläche jeden Ingots 150 (das heißt die zweite Fläche 154 von jedem Ingot 150) über ein geeignetes Haftmittel zu montieren. Der Substratmontageschritt wird zum Zwecke eines Haltens jeden Ingots 150, der die erste Ausrichtungsebene 160 und die zweite Ausrichtungsebene 162 aufweist, an der kreisförmigen Unterdruckeinspanneinrichtung 22 des Spanntischs 20 durch Aufbringen einer vorbestimmten Saugkraft ausgeführt. Der Durchmesser des Substrats 140 ist leicht größer als der Durchmesser jeden Ingots 150 und ist leicht größer als der Durchmesser der Unterdruckspanneinrichtung 22 des Spanntischs 20. Wenn jeder Ingot 150 in dem Zustand auf dem Spanntisch 20 platziert wird, in dem das Substrat 164 nach unten gerichtet ist, wird die Unterdruckspanneinrichtung 22 dementsprechend vollständig mit dem Substrat 164 bedeckt, sodass, wenn die mit der Unterdruckspanneinrichtung 22 verbundene Saugeinheit betätigt wird, das Substrat 164 unter Saugkraft mit einer vorbestimmten Saugkraft an der Unterdruckspanneinrichtung 22 gehalten werden kann. Dementsprechend kann jeder Ingot 150, der die erste Ausrichtungsebene 160 und die zweite Ausrichtungsebene 162 aufweist, durch das Substrat 164 unter Saugkraft an dem Spanntisch 20 gehalten werden. In dem Fall, dass der Durchmesser jeden Ingots größer als der der Unterdruckspanneinrichtung 22 ist, wird die obere Fläche der Unterdruckspanneinrichtung 22 mit jedem auf dem Spanntisch 20 platzierten Ingot vollständig bedeckt. In diesem Fall gibt es keine Möglichkeit, dass beim Betätigen der Saugeinheit Luft um die Unterdruckspanneinrichtung 22 angesaugt werden kann, sodass jeder Ingot mit einer vorbestimmten Saugkraft mit einem Unterdruck an der Unterdruckspanneinrichtung 22 gehalten werden kann. Dementsprechend muss der Substratmontageschritt in diesem Fall nicht ausgeführt werden.
  • Nach dem Ausführen des Substratmontageschritts wird ein Ingotlagerschritt ausgeführt, um jeden Ingot 150 in der Ingotlagereinheit 132 zu lagern. Bei dieser in 1 gezeigten bevorzugten Ausführungsform werden die vier Ingots 150, die jeweils das Substrat 164 aufweisen, in den respektiven vier Lageraussparungen 132a der Ingotlagereinheit 132 in dem Zustand gelagert, in dem das Substrat 164 nach unten gerichtet ist.
  • Nach dem Ausführen des Ingotlagerschritts wird ein Ingottransferschritt ausgeführt, um jeden Ingot 150 von der Ingotlagereinheit 132 durch Verwenden der Ingottransfereinheit 134 zu der Halteeinheit 4 zu überführen. Bei dem Ingottransferschritt wird als erstes der Armbewegungsmechanismus 140 der Ingottransfereinheit 134 betätigt, um den Arm 138 in der Y-Richtung zu bewegen, und positioniert dann das Saugelement 146 direkt über einem beliebigen der vier Ingots 150, die in der Ingotlagereinheit 132 gelagert werden (auf diesen beliebigen Ingot 150 wird hiernach als „erster Ingot 150a“ Bezug genommen). Danach wird der Luftzylinder 140 der Ingottransfereinheit 134 betätigt, um das Saugelement 146 abzusenken und die untere Fläche des Saugelements 146 mit der oberen Fläche des ersten Ingots 150a (zum Beispiel der ersten Fläche 152 des ersten Ingots 150a) in engen Kontakt zu bringen. Danach wird die mit dem Saugelement 146 verbundene Saugeinheit betätigt, um auf die untere Fläche des Saugelements 146 eine Saugkraft aufzubringen, wodurch die obere Fläche des ersten Ingots 150a an der unteren Fläche des Saugelements 146 unter Saugkraft gehalten wird. Danach wird der Luftzylinder 144 betätigt, um das den ersten Ingot 150a haltende Saugelement 146 anzuheben. Danach wird der Armbewegungsmechanismus 140 betätigt, um den Arm 138 in der Y-Richtung zu bewegen und positioniert dann das den ersten Ingot 150a haltende Saugelement 146 direkt über dem Spanntisch 20, der auf die Bereitschaftsposition P1 eingestellt ist. Danach wird der Luftzylinder 144, wie in 13 gezeigt, betätigt, um das Saugelement 146, das den ersten Ingot 150a hält, abzusenken, bis die untere Fläche des Substrats 164 mit der oberen Fläche des Spanntischs 20 in Kontakt kommt, der auf die Bereitschaftsposition P1 eingestellt ist. Danach wird die Betätigung der Saugeinheit, die mit dem Saugelement 146 verbunden ist, angehalten, um dadurch die auf das Saugelement 146 ausgeübte Saugkraft zu entfernen, sodass der erste Ingot 150a auf der oberen Fläche des Spanntischs 20 platziert wird, der auf die Bereitschaftsposition P1 eingestellt ist. Auf diese Weise kann der erste Ingot 150a durch Verwenden der Ingottransfereinheit 134 von der Ingotlagereinheit 132 zu dem Spanntisch 20 der Halteeinheit 4 überführt werden.
  • Nach dem Ausführen des Ingottransferschritts wird ein Halteschritt ausgeführt, um jeden Ingot 150 durch Verwendung der Halteeinheit 4 zu halten. Insbesondere wird bei dem Halteschritt die Saugeinheit, die mit der Unterdruckspanneinrichtung 22 verbunden ist, an welcher der erste Ingot 150a platziert worden ist, betätigt, um eine Saugkraft auf die obere Fläche der Unterdruckspanneinrichtung 22 aufzubringen, wodurch der erste Ingot 150a an dem Spanntisch 20 unter Saugkraft gehalten wird.
  • Nach dem Ausführen des Halteschritts wird der Drehtisch 18 durch den Drehtischmotor in Draufsicht gesehen um 90° im Urzeigersinn gedreht, um dadurch den Spanntisch 20, der den ersten Ingot 150a hält, wie in 14 gezeigt, von der Bereitschaftsposition P1 zu der Abflachposition P2 zu bewegen. Bei dieser Stufe wird der erste Ingot 150a, der auf die Abflachposition P2 eingestellt ist, nicht durch einen Abflachschritt mit einem Schleifen der oberen Fläche jeden Ingots 150, der durch die Halteeinheit 4 gehalten wird, bearbeitet, um dadurch die obere Fläche des Ingots 150 abzuflachen. Das heißt, dass gewöhnlicher Weise die Endflächen von jedem Ingot 150, das heißt die erste Fläche 152 und die zweite Fläche 154, bereits zu so einem Ausmaß abgeflacht worden sind, dass die Flächenrauigkeit den Einfall eines Laserstrahls während eines Trennschichtausbildungsschritts, der hiernach beschrieben wird, nicht stört. Dementsprechend muss der Abflachschritt nicht bei jedem Ingot 150 ausgeführt werden, der als erstes von der Ingotlagereinheit 132 zu dem Spanntisch 20 überführt wird, der auf die Bereitschaftsposition P1 eingestellt ist, und als Nächstes zu der Abflachposition P2 bewegt wird. Im Zusammenspiel mit der Bewegung des ersten Ingots 150a von der Bereitschaftsposition P1 zu der Abflachposition P2 werden der Ingottransferschritt und der Halteschritt für einen beliebigen der verbleibenden drei Ingots 150 ausgeführt, die in der Ingotlagereinheit 132 gelagert werden (auf diesen beliebigen Ingot 150 wird hiernach als „zweiter Ingot 150b“ Bezug genommen). Das heißt, dass die Ingottransfereinheit 134 betätigt wird, um den zweiten Ingot 150b von der Ingotlagereinheit 132 zu dem Spanntisch 20 zu überführen, der auf die Bereitschaftsposition P1 eingestellt ist, und die Halteeinheit 4 als Nächstes betätigt wird, um den zweiten Ingot 150b unter Saugkraft an dem Spanntisch 20 zu halten. In 14 ist für eine einfache Darstellung die Ausrichtung des ersten Ingots 150a, der auf die Abflachposition P2 eingestellt ist, die gleiche wie die Ausrichtung des zweiten Ingots 150b, der auf die Bereitschaftsposition P1 eingestellt ist. Jedoch wird die Ausrichtung des an jedem Spanntisch 20 gehaltenen Ingots 150 durch die Drehung des Drehtischs 18 und die Drehung jeden Spanntischs 20 beliebig. Dieser Punkt wird auf ähnliche Weise auf 15 und die anderen ähnlichen Figuren angewandt.
  • Nach dem Ausführen des Ingottransferschritts und des Haltschritts für den zweiten Ingot 150b wird der Drehtisch 18 in einer Draufsicht gesehenen Richtung durch den Drehtischmotor um 90° im Uhrzeigersinn gedreht. Dementsprechend wird der Spanntisch 20, der den ersten Ingot 150a hält, wie in 15 gezeigt, von der Abflachposition P2 zu der Trennschichtausbildungsposition P3 bewegt, und der Spanntisch 20, der den zweiten Ingot 150b hält, wird von der Bereitschaftsposition P1 zu der Abflachposition P2 bewegt. Danach wird der erste Ingot 150a durch einen Trennschichtausbildungsschritt unter Verwendung der Laseraufbringeinheit 8 bearbeitet, wobei der Trennschichtausbildungsschritt auf so eine Weise ausgeführt wird, dass der Brennpunkt des Laserstrahls, der eine Transmissionswellenlänge für jeden Ingot 150 aufweist, auf eine von der oberen Fläche des durch die Halteeinheit 4 gehaltenen Ingots 150 aus vorbestimmte Tiefe eingestellt, wobei die vorbestimmte Tiefe mit der Dicke des herzustellenden Wafers korrespondiert, und als Nächstes der Laserstrahl auf jeden Ingot 150 aufgebracht wird, um dadurch eine Trennschicht auszubilden. Andererseits muss der Ingot 150b nicht durch den Abflachschritt bearbeitet werden, da der zweite Ingot 150b als erstes von der Ingotlagereinheit 132 zu dem Spanntisch 20, der auf die Bereitschaftsposition P1 eingestellt ist, überführt wird und als Nächstes zu der Abflachposition P2 bewegt wird. Im Zusammenspiel mit der Bewegung des zweiten Ingots 150b von der Bereitschaftsposition P1 zu der Abflachposition P2 werden der Ingottransferschritt und der Halteschritt für einen beliebigen der verbleibenden zwei Ingots 150 ausgeführt, die in der Ingotlagereinheit 132 aufgenommen sind (auf diesem beliebigen Ingot 150 wird hiernach als „dritter Ingot 150c“ Bezug genommen). Das heißt, dass die Ingottransfereinheit 134 betätigt wird, um den dritten Ingot 150c von der Ingotlagereinheit 132 zu dem Spanntisch 20 zu überführen, der auf die Bereitschaftsposition P1 eingestellt ist, und die Halteeinheit 4 als Nächstes betätigt wird, um den dritten Ingot 150c unter Saugkraft an dem Spanntisch 20 zu halten.
  • Es wird nunmehr der Trennschichtausbildungsschritt unter Verwendung der Laseraufbringeinheit 8 beschrieben. Bei dem Trennschichtausbildungsschritt wird der X-Bewegungsmechanismus 76 der Laseraufbringeinheit 8 (siehe 5 und 6) betätigt, um die X-bewegbare Platte 74 in der X-Richtung zu bewegen, und der Y-Bewegungsmechanismus 64 wird betätigt, um das Y-bewegbare Element 62 in der Y-Richtung zu bewegen, wodurch die Ausrichtungseinheit 88 direkt über jedem Ingot 150 positioniert wird. Danach wird die Ausrichtungseinheit 88 betätigt, um den Ingot 150 von dessen oberen Seite abzubilden. Danach wird der Spanntisch 20 entsprechend eines Abbilds des Ingots 150, das durch die Ausrichtungseinheit 88 erhalten wird, durch den Spanntischmotor gedreht, und die X-bewegbare Platte 74 wird durch den X-Bewegungsmechanismus 76 in der X-Richtung bewegt. Ferner wird das Y-bewegbare Element 62 durch den Y-Bewegungsmechanismus 64 in der Y-Richtung bewegt. Dementsprechend wird die Ausrichtung des Ingots 150 auf eine vorbestimmte Ausrichtung eingestellt, und die Positionsbeziehung zwischen dem Fokussiermittel 86 und dem Ingot 150 in der XY-Ebene wird eingestellt.
  • Wie in 16A gezeigt, wird beim Einstellen der Ausrichtung des Ingots 150 auf eine vorbestimmte Ausrichtung die erste Ausrichtungsebene 160 parallel zu der Y-Richtung ausgerichtet, und die zweite Ausrichtungsebene 162 parallel zu der X-Richtung ausgerichtet. Dementsprechend wird die Ausbildungsrichtung A des Abweichungswinkels α parallel zu der Y-Richtung ausgerichtet, und die Richtung senkrecht zu der Ausbildungsrichtung A des Abweichungswinkels α wird parallel zu der X-Richtung ausgerichtet. Danach wird die Fokuspositionseinstelleinheit betätigt, um das Fokussiermittel 86 in der Z-Richtung zu bewegen, wodurch ein Brennpunkt FP, wie in 16B gezeigt, auf eine von der oberen Fläche des Ingots 150 (zum Beispiel die erste Fläche 152) aus vorbestimmte Tiefe eingestellt wird, wobei diese vorbestimmte Tiefe mit der Dicke des herzustellenden Wafers korrespondiert. Danach wird ein gepulster Laserstrahl LB, der eine Transmissionswellenlänge für den Ingot 150 aufweist, bei einem Bewegen der X-bewegbaren Platte 74 durch Betätigen des X-Bewegungsmechanismus 76, um dadurch den Brennpunkt FP mit einer vorbestimmten Zuführgeschwindigkeit relativ zu dem Ingot 150 in der X-Richtung parallel zu der Richtung senkrecht zu der Ausbildungsrichtung A des Abweichungswinkels α zu bewegen, von dem Fokussiermittel 86 auf den Ingot 150 aufgebracht (Ausbildungsschritt einer modifizierten Schicht).
  • Bei dem Ausbildungsschritt einer modifizierten Schicht wird der gepulste Laserstrahl LB anfangs auf den Ingot 150 aufgebracht, um dadurch SiC in Si (Silizium) und C (Kohlenstoff) zu zersetzen. Danach wird der gepulste Laserstrahl LB als Nächstes auf den Ingot 150 aufgebracht und durch das zuvor erzeugte C absorbiert. Folglich wird SiC in Si und C in einer Kettenreaktionsweise mit der Bewegung des Brennpunkts FP in der X-Richtung zersetzt, um dadurch eine modifizierte Schicht 166 linear auszubilden, die sich, wie in den 17A und 17B gezeigt, in der X-Richtung erstreckt. Gleichzeitig werden auch Risse 168 ausgebildet, sodass sie sich, wie in den 17A und 17B gezeigt, von der modifizierten Schicht 166 in entgegengesetzten Richtungen entlang der c-Ebene erstrecken. Bei dem Ausbildungsschritt einer modifizierten Schicht wird der Brennpunkt FP relativ zu dem Ingot 150 in der X-Richtung zugeführt, sodass sich die benachbarten Punkte des auf den Ingot 150 aufgebrachten gepulsten Laserstrahls LB miteinander in der Tiefe überlappen, in welcher die modifizierte Schicht 166 ausgebildet ist, das heißt eine Vielzahl kreisförmiger modifizierter Abschnitte überlappen einander, um die lineare modifizierte Schicht 166 auszubilden. Dementsprechend wird der gepulste Laserstrahl LB wieder auf die modifizierte Schicht 166 (auf den zuvor ausgebildeten kreisförmigen modifizierten Abschnitt) aufgebracht, wo SiC in Si und C zersetzt worden ist. Um sicherzustellen, dass die benachbarten Punkte des gepulsten Laserstrahls LB einander während des Ausbildungsschritts einer modifizierten Schicht überlappen, muss die Beziehung G=(V/F)-D<0 eingehalten werden, wobei F die Wiederholfrequenz des gepulsten Laserstrahls LB ist, V die Zuführgeschwindigkeit des Brennpunkts FP ist und D der Durchmesser jeden Punkts ist. Weiterhin wird die Überlappungsrate der benachbarten Punkte durch IGI/D definiert.
  • Der Trennschichtausbildungsschritt wird ferner unter Bezugnahme auf die 16A bis 17B beschrieben. Nach dem Ausführen des Ausbildungsschritts einer modifizierten Schicht entlang einer Linie in der X-Richtung wird ein Einteilungsschritt auf so eine Weise ausgeführt, dass das Y-bewegbare Element 62 durch den Y-Bewegungsmechanismus 64 bewegt wird, um dadurch den Brennpunkt FP um einen vorbestimmten Einteilungsbetrag Li in der Y-Richtung parallel zu der Ausbildungsrichtung A des Abweichungswinkels α relativ zu dem Ingot 150 zu bewegen. Danach werden der Ausbildungsschritt einer modifizierten Schicht und der Einteilungsschritt mehrere Male wiederholt, um dadurch eine Vielzahl linearer modifizierter Schichten 166, die in der Ausbildungsrichtung A des Abweichungswinkels α (in der Y-Richtung) um den vorbestimmten Einteilungsbetrag Li voneinander beabstandet sind, auszubilden, wobei sich jede lineare modifizierte Schicht 166, wie in 17A gezeigt, in der Richtung senkrecht zu der Ausbildungsrichtung A des Abweichungswinkels α (in der X-Richtung) erstreckt. Wie in 17B gezeigt, überlappen die Risse 168, die sich von jeder linearen modifizierten Schicht 166 ausbreiten, und die Risse 168, die sich von dessen benachbarter linearer modifizierten Schicht 166 ausbreiten, darüber hinaus einander in der Ausbildungsrichtung A des Abweichungswinkels α (in der Y-Richtung). Dementsprechend kann eine Trennschicht 170 zum Trennen des Wafers von dem Ingot 150 im Inneren des Ingots 150 auf einer von der oberen Fläche des Ingots 150 aus vorbestimmten Tiefe ausgebildet werden, wobei die vorbestimmte Tiefe mit der Dicke des herzustellenden Wafers korrespondiert, indem die Trennschicht 170 mit der Vielzahl linearer modifizierter Schichten 166 und den Rissen 168 aufgebaut ist, die sich von diesem, wie in 17B gezeigt, ausbreiten. Zum Beispiel kann der Trennschichtausbildungsschritt zum Ausbilden der Trennschicht 170 im Inneren des Ingots 150 unter den folgenden Bearbeitungsbedingungen ausgeführt werden.
    • Wellenlänge des gepulsten Laserstrahls: 1064 nm Wiederholfrequenz: 80 kHz
    • Durchschnittsleistung: 3,2 W
    • Pulsbreite: 4 ns
    • Brennpunktdurchmesser: 3 µm
    • Numerische Blende (NA) der Fokussierlinse: 0,43 Z-Position des Brennpunkts: 300 µm tief von der oberen Fläche des Ingots aus
    • Zuführgeschwindigkeit des Brennpunkts: 120 bis 260 mm/s Einteilungsbetrag: 250 bis 400 µm
  • Nach dem Ausführen des Trennschichtausbildungsschritts für den ersten Ingot 150a und dem Ausführen des Ingottransferschritts und des Halteschritts für den dritten Ingot 150c, wird der Drehtisch 18 durch den Drehtischmotor um 90° in einer in Draufsicht gesehenen Richtung im Urzeigersinn gedreht. Dementsprechend wird der Spanntisch 20, der den ersten Ingot 150a hält, in dem die Trennschicht 170 ausgebildet worden ist, wie in 18 gezeigt, von der Trennschichtausbildungsposition P3 zu der Wafertrennposition P4 bewegt. Gleichzeitig wird der Spanntisch 20, der den zweiten Ingot 150b hält, von der Abflachposition P2 zu der Trennschichtausbildungsposition P3 bewegt, und der Spanntisch 20, der den dritten Ingot 150c hält, wird von der Bereitschaftsposition P1 zu der Abflachposition P2 bewegt. Bei der Wafertrennposition P4 wird der erste Ingot 150a unter Verwendung der Wafertrenneinheit 10 durch einen Wafertrennschritt bearbeitet, wobei der Wafertrennschritt auf so eine Weise ausgeführt wird, dass die obere Fläche jeden Ingots 150 unter Saugkraft gehalten wird, um den Wafer entlang der Trennschicht 170 von dem Ingot 150 zu trennen. Ferner wird der zweite Ingot 150b unter Verwendung der Laseraufbringeinheit 8 durch den Trennschichtausbildungsschritt bearbeitet. Andererseits muss der dritte Ingot 150c nicht durch den Abflachschritt bearbeitet werden, da der dritte Ingot 150c als erstes von der Ingotlagereinheit 132 zu dem Spanntisch 20 überführt wird, der auf die Bereitschaftsposition P1 eingestellt ist, und als Nächstes zu der Abflachposition P2 bewegt wird. Im Zusammenspiel mit der Bewegung des dritten Ingots 150c von der Bereitschaftsposition P1 zu der Abflachposition P2 werden der Ingottransferschritt und der Halteschritt für den verbleibenden einen Ingot 150 ausgeführt, der in der Ingotlagereinheit 132 gelagert wird (auf diesen einen Ingot 150 wird nachfolgend als „vierter Ingot 150d“ Bezug genommen). Das heißt, dass die Ingottransfereinheit 134 betätigt wird, um den vierten Ingot 150d von der Ingotlagereinheit 132 zu dem Spanntisch 20 zu überführen, der auf die Bereitschaftsposition P1 eingestellt ist, und die Halteeinheit 4 als Nächstes betätigt wird, um den vierten Ingot 150d unter Saugkraft an dem Spanntisch 20 zu halten.
  • Es wird nunmehr der Wafertrennschritt mit Verwendung der Wafertrenneinheit 10 unter Bezugnahme auf die 9, 19A, 19B und 20 beschrieben. Bei dem Wafertrennschritt wird der Armbewegungsmechanismus 94 betätigt, um den Arm 92 abzusenken und das untere Ende der Seitenwand 102 des Flüssigkeitstanks 98 mit der oberen Fläche des Spanntischs 20 in engen Kontakt zu bringen, der den Ingot 150 hält, in dem, wie in den 19A und 19B gezeigt, die Trennschicht 170 ausgebildet worden ist. Danach wird, wie in 9 gezeigt, der Luftzylinder 112 der Wafertrenneinheit 10 betätigt, um die Kolbenstange 112b abzusenken und die untere Fläche des Saugelements 116 mit der oberen Fläche des Ingots 150 in engen Kontakt zu bringen. Danach wird die mit dem Saugelement 116 verbundene Saugeinheit betätigt, um eine Saugkraft auf die untere Fläche des Saugelements 116 aufzubringen, sodass die obere Fläche des Ingots 150 durch die untere Fläche des Saugelements 116 unter Saugkraft gehalten wird. Danach wird die mit dem Flüssigkeitseinlassabschnitt 104 verbundene Flüssigkeitszuführeinheit betätigt, um die Flüssigkeit 110 (zum Beispiel Wasser) von dem Flüssigkeitseinlassabschnitt 104 in den Flüssigkeitsaufnahmeraum 108 zu führen, bis das Ultraschallschwingungs-Erzeugungselement 114 in die Flüssigkeit 110 eingetaucht ist. Danach wird das Ultraschallschwingungs-Erzeugungselement 114 betätigt, um eine Ultraschallschwingung auf den Ingot 150 aufzubringen, sodass ein herzustellender SiC-Wafer 172 entlang der Trennschicht 170 als Trennstartpunkt von dem Ingot 150 getrennt werden kann. Danach wird der Armbewegungsmechanismus 94 betätigt, um den Arm 92 anzuheben, wodurch der Flüssigkeitstank 98 von dem Spanntisch 20 getrennt wird, sodass die Flüssigkeit 110 von dem Flüssigkeitsaufnahmeraum 108 abgegeben wird. Die von dem Flüssigkeitsaufnahmeraum 108 abgegebene Flüssigkeit 110 wird durch eine Ablassöffnung 16a (siehe 2) zu der Außenseite der Waferherstellungsvorrichtung 2 abgelassen, wobei die Ablassöffnung 16a in dem Drehtischaufnahmeabschnitt 16 der Basis 14 bei einer Position ausgebildet ist, die zu der Wafertrenneinheit 10 benachbart ist beziehungsweise an diese angrenzt. Danach wird der Luftzylinder 112, wie in 20 gezeigt, betätigt, um die Kolbenstange 112b abzusenken, bis der aus dem Ingot 150 hergestellte Wafer 172 von dem unteren Ende der Seitenwand 102 des Flüssigkeitstanks 98 nach unten vorsteht. Wie in 20 gezeigt, wird die obere Fläche des Ingots 150 nach dem Trennen des Wafers 172 von dem Ingot 150 eine raue Trennfläche 174. Die Rauigkeitshöhe der rauen Trennfläche 174 ist zum Beispiel in etwa 100 µm.
  • Nach dem Ausführen des Wafertrennschritts für den ersten Ingot 150a wird durch Verwendung der Wafertransfereinheit 118 ein Wafertransferschritt auf so eine Weise ausgeführt, dass der aus dem ersten Ingot 150a hergestellte Wafer 172 von der Wafertrenneinheit 10 zu der Waferlagereinheit 12 überführt wird. Bei dem Wafertransferschritt wird der erste Arm 124 durch den ersten Motor 122 der Wafertransfereinheit 118 betätigt, und der zweite Arm 128 wird durch den zweiten Motor 126 der Wafertransfereinheit 118 betätigt, um dadurch das Saugelement 130 der Wafertransfereinheit 118 direkt unter dem Wafer 172 zu positionieren, der nach dem Trennen des Wafers 172 von dem ersten Ingot 150a durch das Saugelement 116 der Wafertrenneinheit 10 gehalten wird. Danach wird die Hubeinheit 120 der Wafertransfereinheit 118 betätigt, um die obere Fläche des Saugelements 130 der Wafertransfereinheit 118 mit der unteren Fläche des Wafers 172 in engen Kontakt zu bringen. Danach wird der Betrieb der Saugeinheit, die mit dem Saugelement 116 der Wafertrenneinheit 10 verbunden ist, angehalten, um die auf das Saugelement 116 aufgebrachte Saugkraft zu entfernen. Danach wird die mit dem Saugelement 130 der Wafertransfereinheit 118 verbundene Saugeinheit betätigt, um eine Saugkraft auf die obere Fläche des Saugelements 130 aufzubringen, wodurch die untere Fläche des Wafers 172 unter Saugkraft an der oberen Fläche des Saugelements 130 gehalten wird. Auf diese Weise wird der Wafer 172 durch die Wafertransfereinheit 118 von der Wafertrenneinheit 10 empfangen. Danach werden die Hubeinheit 120, der erste Motor 122 und der zweite Motor 126 betätigt, um den ersten Arm 124 und den zweiten Arm 128 zu bewegen, wodurch der durch das Saugelement 130 gehaltene Wafer 172 von der Wafertrenneinheit 10 zu der Waferlagereinheit 12 überführt wird und dann der Wafer 172 in der Waferlagereinheit 12 gelagert wird.
  • Nach dem Ausführen des Wafertrennschritts für den ersten Ingot 150a, dem Ausführen des Wafertrennschritts für den aus dem ersten Ingot 150a hergestellten Wafer 172, dem Ausführen des Trennschichtausbildungsschritts für den zweiten Ingot 150b und dem Ausführen des Ingottransferschritts und des Halteschritts für den vierten Ingot 150d wird der Drehtisch 18 durch den Drehtischmotor in Draufsicht gesehen um 90° im Uhrzeigersinn gedreht. Dementsprechend wird der den ersten Ingot 150a haltende Spanntisch 20, wie in 21 gezeigt, von der Wafertrennposition P4 zu der Bereitschaftsposition P1 bewegt, der Spanntisch 20, der den zweiten Ingot 150b hält, wird von der Trennschichtausbildungsposition P3 zu der Wafertrennposition P4 bewegt, der den dritten Ingot 150c haltende Spanntisch 20 wird von der Abflachposition P2 zu der Trennschichtausbildungsposition P3 bewegt und der den vierten Ingot 150d haltende Spanntisch 20 wird von der Bereitschaftsposition P1 zu der Abflachposition P2 bewegt. Danach wird der Wafertrennschritt durch Verwendung der Wafertrenneinheit 10 für den zweiten Ingot 150b ausgeführt, und der Wafertransferschritt wird durch Verwendung der Wafertransfereinheit 118 für den aus dem zweiten Ingot 150b hergestellten Wafer 172 ausgeführt. Ferner wird der Trennschichtausbildungsschritt durch Verwendung der Laseraufbringeinheit 8 für den dritten Ingot 150c ausgeführt. Andererseits muss der Abflachschritt für den vierten Ingot 150d nicht ausgeführt werden, da der vierte Ingot 150d als erstes von der Ingotlagereinheit 132 zu dem Spanntisch 20 überführt wird, der auf die Bereitschaftsposition P1 eingestellt ist und als Nächstes zu der Abflachposition P2 bewegt wird. Der erste Ingot 150a, der von der Wafertrennposition P4 zu der Bereitschaftsposition P1 bewegt wird, wartet bei der Bereitschaftsposition P1, bis der Drehtisch 18 das nächste Mal gedreht wird.
  • Nach dem Ausführen des Wafertrennschritts für den zweiten Ingot 150b, dem Ausführen des Transferschritts für den aus dem zweiten Ingot 150b hergestellten Wafer 172 und dem Ausführen des Trennschichtausbildungsschritts für den dritten Ingot 150c, wird der Drehtisch 18 durch den Drehtischmotor, gesehen in Draufsicht, um 90° im Uhrzeigersinn gedreht. Dementsprechend wird der den ersten Ingot 150a haltende Spanntisch 20, wie in 22 gezeigt, von der Bereitschaftsposition P1 zu der Abflachposition P2 bewegt, der den zweiten Ingot 150b haltende Spanntisch 20 wird von der Wafertrennposition P4 zu der Bereitschaftsposition P1 bewegt, der den dritten Ingot 150c haltende Spanntisch 20 wird von der Trennschichtausbildungsposition P3 zu der Wafertrennposition P4 bewegt, und der den vierten Ingot 150d haltende Spanntisch 20 wird von der Abflachposition P2 zu der Trennschichtausbildungsposition P3 bewegt. Der Abflachschritt unter Verwendung der Abflacheinheit 6 wird für den ersten Ingot 150a auf so eine Weise ausgeführt, dass die obere Fläche des durch die Halteeinheit 4 gehaltenen Ingots 150 geschliffen wird, um abgeflacht zu werden. Der Wafertrennschritt wird durch Verwendung der Wafertrenneinheit 10 für den dritten Ingot 150c ausgeführt. Der Wafertransferschritt wird unter Verwendung der Wafertransfereinheit 118 für den aus dem dritten Ingot 150c hergestellten Wafer 172 ausgeführt. Der Trennschichtausbildungsschritt, der die Laseraufbringeinheit 8 verwendet, wird für den vierten Ingot 150d ausgeführt. Der von der Wafertrennposition P4 zu der Bereitschaftsposition P1 bewegte zweite Ingot 150b wartet bei der Bereitschaftsposition P1, bis der Drehtisch 18 als Nächstes gedreht wird.
  • Der Abflachschritt unter Verwendung der Abflacheinheit 6 wird nunmehr unter Bezugnahme auf die 2 und 3 beschrieben. Bei dem Abflachschritt wird der Spanntisch 20, der den Ingot 150 hält, von dem der Wafer 172 getrennt worden ist, durch den Spanntischmotor mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit (zum Beispiel 300 Umdrehungen pro Minute) von oben gesehen in einer Richtung gegen den Uhrzeigersinn gedreht. Ferner wird die Spindel 40 der Abflacheinheit 6 durch den Motor 36 mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit (zum Beispiel 6000 Umdrehungen pro Minute) von oben gesehen in einer Richtung gegen den Uhrzeigersinn gedreht. Danach wird der Z-Bewegungsmechanismus 28 der Abflacheinheit 6 betätigt, um die Z-bewegbare Platte 26 abzusenken und die Schleifelemente 48 mit der Trennfläche 174 des Ingots 150 in Kontakt zu bringen. Nachdem die Schleifelemente 48 mit der Trennfläche 174 in Kontakt gekommen sind, wird die Z-bewegbare Platte 26 durch den Z-Bewegungsmechanismus 28 mit einer vorbestimmten Zuführgeschwindigkeit (zum Beispiel 1,0 µm pro Sekunde) abgesenkt. Dementsprechend wird die Trennfläche 174 des Ingots 150, von dem der Wafer 172 getrennt worden ist, durch die Schleifelemente 48 geschliffen und dadurch zu so einem Ausmaß abgeflacht, dass die Flächenrauheit der oberen Fläche des Ingots 150 den Einfall des gepulsten Laserstrahls LB bei dem Trennschichtausbildungsschritt nicht stört. Beim Schleifen der Trennfläche 174 des Ingots 150, um diese abzuflachen, kann eine Dickenmesseinrichtung (nicht gezeigt) verwendet werden, um die Dicke des Ingots 150 zu messen. In diesem Fall wird die Dickenmesseinrichtung mit der Trennfläche 174 des Ingots 150 in Kontakt gebracht und es wird erfasst, dass die durch die Dickenmesseinrichtung gemessene Dicke des Ingots 150 um einen vorbestimmten Betrag reduziert worden ist (zum Beispiel 100 µm, was der Höhe der Rauigkeit der Trennfläche 174 entspricht). Als Ergebnis ist es möglich, zu erfassen, dass die obere Fläche des Ingots 150 ausreichend abgeflacht worden ist. Ferner wird bei dem Abflachschritt ein Schleifwasser von einer nicht gezeigten Schleifwasserzuführeinheit zu einem Schleifbereich während des Schleifens der Trennfläche 174 von dem Ingot 150 zugeführt. Das dem Schleifbereich zugeführte Schleifwasser wird durch eine Ablassöffnung 16b (siehe 2) zu der Außenseite der Waferherstellungsvorrichtung 2 abgelassen, wobei die Ablassöffnung 16b in dem Drehtischaufnahmeabschnitt 16 der Basis 14 bei einer Position ausgebildet ist, die benachbart zu der Abflacheinheit 6 ist.
  • Nach dem Ausführen des Abflachschritts für den ersten Ingot 150a, dem Ausführen des Wafertrennschritts für den dritten Ingot 150c, dem Ausführen des Wafertransferschritts für den aus dem dritten Ingot 150c hergestellten Wafer 172 und dem Ausführen des Trennschichtausbildungsschritts für den vierten Ingot 150d, wird der Drehtisch 18 durch den Drehtischmotor in Draufsicht gesehen im Uhrzeigersinn um 90° gedreht. Dementsprechend wird der den erste Ingot 150a haltende Spanntisch 20, wie in 23 gezeigt, von der Abflachposition P2 zu der Trennschichtausbildungsposition P3 bewegt, der den zweiten Ingot 150b haltende Spanntisch 20 wird von der Bereitschaftsposition P1 zu der Abflachposition P2 bewegt, der den dritten Ingot 150c haltende Spanntisch 20 wird von der Wafertrennposition P4 zu der Bereitschaftsposition P1 bewegt und der den vierten Ingot 150d haltende Spanntisch 20 wird von der Trennschichtausbildungsposition P3 zu der Wafertrennposition P4 bewegt. Direkt nach dem Ausführen des Abflachschritts für den ersten Ingot 150a wird die Reinigungseinheit 50 betätigt, um den ersten Ingot 150a auf die in 4 gezeigte folgende Weise zu reinigen. Das Reinigungswasser 55 wird in schräger Richtung nach unten von jedem Düsenloch des ersten Reinigungsabschnitts 54 in Richtung des ersten Ingots 150a abgegeben, um dadurch einen Schleifstaub von dem ersten Ingot 150a zu entfernen. Danach wird die Druckluft 57 von jedem Düsenloch des zweiten Reinigungsabschnitts 56 nach unten abgegeben, um dadurch das Reinigungswasser 55 von dem ersten Ingot 150a zu entfernen. Folglich wird der durch die Abflacheinheit 6 bearbeitete erste Ingot 150a durch die Reinigungseinheit 50 gereinigt und getrocknet. Nach dem Reinigen des ersten Ingots 150a wird der Trennschichtausbildungsschritt durch Verwendung der Laseraufbringeinheit 8 für den ersten Ingot 150a ausgeführt. Ferner wird der Abflachschritt durch Verwendung der Abflacheinheit 6 für den zweiten Ingot 150b ausgeführt. Ferner wird der Wafertrennschritt durch Verwendung der Wafertrenneinheit 10 für den vierten Ingot 150d ausgeführt, und der Wafertransferschritt wird durch Verwendung der Wafertransfereinheit 118 für den aus dem vierten Ingot 150d hergestellten Wafer 172 ausgeführt. Des Weiteren wartet der dritte Ingot 150c, der von der Wafertrennposition P4 zu der Bereitschaftsposition P1 bewegt worden ist, bei der Bereitschaftsposition P1, bis der Drehtisch 18 als Nächstes gedreht wird.
  • Danach wird jedes Mal, wenn der Drehtisch 18 durch den Drehtischmotor gesehen von oben um 90° im Uhrzeigersinn gedreht wird, jeder Spanntisch 20 nacheinander auf die Bereitschaftsposition P1, die Abflachposition P2, die Trennschichtausbildungsposition P3 und die Wafertrennposition P4 eingestellt. Danach werden der Abflachschritt, der Trennschichtausbildungsschritt und der Wafertrennschritt für jeden an jedem Spanntisch 20 gehaltenen Ingot 150 wiederholt ausgeführt. Ferner wird der Wafertrennschritt für jeden durch die Wafertrenneinheit 10 getrennten Wafer 172 ausgeführt. Dementsprechend wird eine erreichbare Anzahl von Wafern 172 aus jedem Ingot 150 hergestellt, und die so hergestellten Wafer 172 werden in der Waferlagereinheit 12 gelagert.
  • Nach dem Herstellen einer erreichbaren Anzahl an Wafern 172 von jedem Ingot 150 kann ein Substratrückgewinnschritt ausgeführt werden, um das Substrat 164 zurück zu gewinnen, auf dem ein Teil des Ingots 150 teilweise zurückgelassen worden ist. Ein angemessener Rückgewinnbehälter 176 (siehe 1 und 2) zum Rückgewinnen des Substrats 164 ist an der oberen Fläche der Basis 14 bei dessen vorderem Endabschnitt in der Umgebung der Ingottransfereinheit 134 angeordnet. Das Substrat 164 wird durch die Ingottransfereinheit 134 zu dem Substratrückgewinnbehälter 176 überführt. Insbesondere wird bei dem Substratrückgewinnschritt der Armbewegungsmechanismus 140 der Ingottransfereinheit 134 betätigt, um den Arm 138 in der Y-Richtung zu bewegen und dadurch das Saugelement 146 direkt über dem Substrat 164 zu positionieren, das auf die Bereitschaftsposition P1 eingestellt ist. Danach wird der Luftzylinder 144 der Ingottransfereinheit 134 betätigt, um das Saugelement 146 abzusenken und die untere Fläche des Saugelements 146 mit der oberen Fläche des Substrats 164 in engen Kontakt zu bringen. Danach wird die mit dem Saugelement 146 verbundene Saugeinheit betätigt, um eine Saugkraft auf die untere Fläche des Saugelements 146 aufzubringen, wodurch die obere Fläche des Substrats 164 an der unteren Fläche des Saugelements 146 unter Saugkraft gehalten wird. Danach wird der Luftzylinder 144 betätigt, um das Saugelement 146 anzuheben, welches das Substrat 164 hält. Danach wird der Armbewegungsmechanismus 140 betätigt, um den Arm 138 in der Y-Richtung zu bewegen und dadurch das Saugelement 146 direkt über dem Rückgewinnbehälter 176 zu positionieren. Danach wird der Betrieb der mit dem Saugelement 146 verbundenen Saugeinheit angehalten, um die auf das Saugelement 146 aufgebrachte Saugkraft zu entfernen, wodurch das Substrat 164 in dem Rückgewinnbehälter 176 gelagert wird. Danach wird der Drehtisch 18 durch den Drehtischmotor gedreht, um das Substrat 164 nacheinander zu der Bereitschaftsposition P1 zu bewegen. Darauffolgend kann der obige Substratrückgewinnschritt auf ähnliche Weise für jedes Substrat 164 ausgeführt werden. Folglich kann das gesamte Substrat 164 in den Rückgewinnbehälter 176 zurückgewonnen werden.
  • In Übereinstimmung mit der obigen bevorzugten Ausführungsform schließt die Waferherstellungsvorrichtung 2 die Halteeinheit 4 zum Halten des Ingots 150, die Abflacheinheit 6 zum Schleifen der oberen Fläche des durch die Halteeinheit 4 gehaltenen Ingots 150, um dadurch die obere Fläche des Ingots 150 abzuflachen, die Laseraufbringeinheit 8 zum Einstellen des Brennpunkts FP des gepulsten Laserstrahls LB, der eine Transmissionswellenlänge für den Ingot 150 aufweist, auf eine von der oberen Fläche des durch die Halteeinheit 4 gehaltenen Ingots 150 aus vorbestimmte Tiefe im Inneren des Ingots 150, wobei die vorbestimmte Tiefe mit der Dicke des herzustellenden Wafers 172 korrespondiert, und als Nächstes zum Aufbringen des gepulsten Laserstrahls LB auf den Ingot 150, um dadurch die Trennschicht 170 zum Trennen des Wafers 172 von dem Ingot 150 auszubilden, die Wafertrenneinheit 10 zum Halten der oberen Fläche des Ingots 150, um den Wafer 172 entlang der Trennschicht 170 von dem Ingot 150 zu trennen, und die Waferlagereinheit 12 zum Lagern des von dem Ingot 150 getrennten Wafers 172 ein. Dementsprechend kann durch aufeinanderfolgendes Ausführen des Trennschichtausbildungsschritts, des Wafertrennschritts, des Wafertransferschritts und des Abflachschritts der Wafer 172 automatisch aus dem Ingot 150 hergestellt werden und dann in der Waferlagereinheit 12 gelagert werden, sodass die Produktionseffizienz verbessert werden kann.
  • Bei dieser bevorzugten Ausführungsform schließt die Waferherstellungsvorrichtung 2 ferner die Ingotlagereinheit 132 zum Lagern des Ingots 150 und die Ingottransfereinheit 134 zum Überführen des Ingots 150 von der Ingotlagereinheit 132 zu der Halteeinheit 4 ein. Dementsprechend kann durch Betätigen der Waferherstellungsvorrichtung 2 in dem Zustand, in dem der Ingot 150 in der Ingotlagereinheit 132 gelagert wird, der Ingottransferschritt mit einem Überführen des Ingots 150 von der Ingotlagereinheit 132 zu der Halteeinheit 4 ebenfalls automatisiert werden.
  • Bei dieser bevorzugten Ausführungsform schließt die Waferherstellungsvorrichtung 2 ferner die Reinigungseinheit 50 zum Reinigen des Ingots 150 ein, der durch die Abflacheinheit 6 bearbeitet worden ist. Dementsprechend ist es durch Betätigen der Reinigungseinheit 50 beim Schleifen der Trennfläche 174 des Ingots 150 während des Abflachschritts möglich, dagegen vorzubeugen, dass der während des Abflachschritts erzeugte Schleifstaub oder das dem Schleifbereich zugeführte Schleifwasser zu der Laseraufbringeinheit 8 verteilt wird. Ferner kann beim Drehen des Drehtischs 18 nach dem Ausführen des Abflachschritts der während des Abflachschritts bearbeitete Ingot 150 durch die Reinigungseinheit 50 gereinigt werden.
  • Bei dieser bevorzugten Ausführungsform sind die vier Spanntische 20, welche die Halteeinheit 4 ausbilden, an dem Drehtisch 18 vorgesehen. Durch die Drehung des Drehtischs 18 kann jeder Spanntisch 20 nacheinander unter Abflacheinheit 6, der Laseraufbringeinheit 8 und der Wafertrenneinheit 10 positioniert werden. Dementsprechend kann eine Vielzahl von Ingots gleichzeitig durch unterschiedliche Schritte bearbeitet werden (im Wesentlichen durch den Abflachschritt, den Trennschichtausbildungsschritt und den Wafertrennschritt), sodass eine Vielzahl von Schritten auf effiziente Weise ausgeführt werden kann.
  • Bei dem Trennschichtausbildungsschritt in der obigen bevorzugten Ausführungsform wird der Brennpunkt FP während des Ausbildungsschritts einer modifizierten Schicht in der Richtung senkrecht zu der Ausbildungsrichtung A des Abweichungswinkels α relativ zu dem Ingot 150 bewegt, und der Brennpunkt FP wird währen des Einteilungsschritts in der Ausbildungsrichtung A des Abweichungswinkels α relativ zu dem Ingot 150 bewegt. Als Abwandlung muss die Bewegungsrichtung des Brennpunkts FP während des Ausbildungsschritts einer modifizierten Schicht relativ zu dem Ingot 150 nicht die Richtung senkrecht zu der Ausbildungsrichtung A des Abweichungswinkels α sein, und die Bewegungsrichtung des Brennpunkts FP während des Einteilungsschritts relativ zu dem Ingot 150 muss nicht die Ausbildungsrichtung A des Abweichungswinkels α sein. Ferner kann die Waferherstellungsvorrichtung 2 eine Waferschleifeinheit zum Schleifen einer Trennfläche des Wafers 172 einschließen, der durch die Wafertrenneinheit 10 von dem Ingot 150 getrennt worden ist.

Claims (3)

  1. Waferherstellungsvorrichtung (2) zum Herstellen eines SiC-Wafers (172) aus einem SiC-Einkristallingot (150), wobei die Waferherstellungsvorrichtung (2) aufweist: eine Halteeinheit (4) zum Halten des Ingots (150); eine Abflacheinheit (6) zum Schleifen der oberen Fläche des durch die Halteeinheit (4) gehaltenen Ingots (150), um dadurch die obere Fläche des Ingots (150) abzuflachen; eine Laseraufbringeinheit (8) zum Einstellen des Brennpunkts (FP) eines Laserstrahls (LB), der eine Transmissionswellenlänge für den Ingot (150) aufweist, auf eine von der oberen Fläche des durch die Halteeinheit (4) gehaltenen Ingots (150) aus vorbestimmte Tiefe, wobei die vorbestimmte Tiefe mit der Dicke des herzustellenden Wafers (172) korrespondiert, und als Nächstes Aufbringen des Laserstrahls (LB) auf den Ingot (150), um dadurch eine Trennschicht (170) zum Trennen des Wafers (172) von dem Ingot (150) auszubilden; eine Wafertrenneinheit (10) zum Halten der oberen Fläche des Ingots (150), um den Wafer (172) entlang der Trennschicht (170) von dem Ingot (150) zu trennen; und eine Waferlagereinheit (12) zum Lagern des von dem Ingot (150) getrennten Wafers (172), wobei die Halteeinheit (4) an einem Drehtisch (18) vorgesehen ist, sodass, wenn der Drehtisch (18) gedreht wird, die Halteeinheit (4) nacheinander unter der Abflacheinheit (6), der Laseraufbringeinheit (8) und der Wafertrenneinheit (10) positioniert wird.
  2. Waferherstellungsvorrichtung (2) nach Anspruch 1, ferner mit: einer Ingotlagereinheit (132) zum Lagern des Ingots (150); und eine Ingottransfereinheit (134) zum Überführen des Ingots (150) von der Ingotlagereinheit (132) zu der Halteeinheit (4).
  3. Waferherstellungsvorrichtung (2) nach Anspruch 1 oder 2, ferner mit: einer Reinigungseinheit (50) zum Reinigen des durch die Abflacheinheit (6) bearbeiteten Ingots (150).
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