DE102019200729A1 - Waferherstellungsverfahren und Waferherstellungsvorrichtung - Google Patents

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crystal ingot
hexagonal
ingot
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Ryohei Yamamoto
Kazuya Hirata
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Disco Corp
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Abstract

Es wird ein Waferherstellungsverfahren zum Herstellen eines Wafers aus einem hexagonalen Einkristallingot bereitgestellt, wobei das Verfahren einen Trennschichtausbildungsschritt mit einem Positionieren eines Brennpunkts eines Laserstrahls mit so einer Wellenlänge, die durch den hexagonalen Einkristallingot übertragbar ist, auf einer Tiefe von einer Endfläche des hexagonalen Einkristallingots aus, die mit einer Dicke eines herzustellenden Wafers korrespondiert, und einem Aufbringen des Laserstrahls auf den hexagonalen Einkristallingot, um eine Trennschicht auszubilden, einen Ultraschallwellenerzeugungsschritt mit einem Positionieren einer Ultraschallwellenerzeugungseinheit, sodass sie dem zu erzeugenden Wafer zugewandt ist, mit einer Wasserschicht dazwischen eingefügt, und einem Erzeugen einer Ultraschallwelle durch die Wasserschicht, um die Trennschicht zu zerstören, und einen Trennerfassungsschritt mit einem Erfassen einer Trennung des aus dem hexagonalen Einkristallingot herzustellenden Wafers entsprechend einer Geräuschänderung einschließt.

Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • GEBIET DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Waferherstellungsverfahren mit einem Herstellen eines Wafers aus einem hexagonalen Einkristallingot und eine Waferherstellungsvorrichtung.
  • BESCHREIBUNG DES IN BEZIEHUNG STEHENDEN STANDS DER TECHNIK
  • Bauelemente, wie zum Beispiel integrierte Schaltkreise (ICs), Large Scale Integrations (LSIs) und lichtemittierende Dioden (LEDs) werden durch Aufschichten einer Funktionsschicht auf einer vorderen Fläche eines Wafers, der aus Silizium (Si), Saphir (Al2O3) oder ähnlichem als Basismaterial ausgebildet ist, und Unterteilen der Funktionsschicht durch eine Vielzahl sich kreuzender Trennlinien ausgebildet. Zudem werden Bauelemente, wie zum Beispiel Leistungsbauelemente und LEDs durch Aufschichten einer Funktionsschicht auf einer vorderen Fläche eines Wafers, der hexagonales Siliziumcarbid-Einkristall (hexagonales SiC) als Basismaterial enthält, und Unterteilen der Funktionsschicht durch eine Vielzahl sich kreuzender Trennlinien ausgebildet. Der mit den Bauelementen ausgebildete Wafer wird entlang der Trennlinien durch eine Laserbearbeitungsvorrichtung per Laser bearbeitet, um in einzelne Bauelementchips getrennt zu werden, und die so erhaltenen einzelnen Bauelementchips werden in elektrischer Ausrüstung, wie zum Beispiel Mobiltelefonen und Personal Computern, verwendet.
  • Der mit den Bauelementen ausgebildete Wafer wird im Allgemeinen durch Schneiden eines Halbleiteringots mit einer Kreissäulenform durch eine Drahtsäge hergestellt. Eine vordere Fläche und eine hintere Fläche des geschnittenen Wafers werden durch Polieren auf Hochglanz poliert (siehe zum Beispiel das japanische offengelegte Patent mit der Nummer 2000-94221). Wenn der Ingot durch die Drahtsäge geschnitten wird und die vordere Fläche und die hintere Fläche des geschnittenen Wafers poliert werden, wird jedoch ein Großteil (70% bis 80%) des Ingots zu Ausschuss, was unwirtschaftlich ist. Insbesondere weist ein hexagonaler SiC-Einkristallingot eine hohe Härte auf und es ist schwierig, mit einer Drahtsäge zu schneiden, was eine beachtliche Zeit zum Schneiden benötigt. Dementsprechend wird eine schlechte Wirtschaftlichkeit und hohe Stückkosten der Ingots verursacht, was einen vor das Problem stellt, einen Wafer auf effiziente Weise herzustellen.
  • Um dieses Problem anzugehen, hat die Anmelderin der vorliegenden Anmeldung eine Technik vorgeschlagen, bei welcher ein Laserstrahl mit so einer Wellenlänge, die durch einen hexagonalen SiC-Einkristallingot übertragbar ist, mit einem Brennpunkt des Laserstrahls im Inneren des hexagonalen SiC-Einkristallingots positioniert, auf einen hexagonalen SiC-Einkristallingot aufgebracht wird, um bei einer Schneidebene eine Trennschicht auszubilden, und ein Wafer von dem hexagonalen SiC-Einkristallingot mit der Trennschicht als Trennungsstartpunkt getrennt wird (siehe zum Beispiel das japanische offengelegte Patent mit der Nummer 2016-111143).
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Jedoch liegt das Problem vor, dass es schwierig ist, den Wafer mit der Trennschicht als Startpunkt für eine Trennung von dem hexagonalen SiC-Einkristallingot zu trennen und die Herstellungseffizienz niedrig ist. Zudem gibt es auch ein weiteres Problem, nämlich dass es schwierig ist, zu bestimmen, ob eine Trennung des Wafers von dem hexagonalen SiC-Einkristallingot abgeschlossen worden ist oder nicht.
  • Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Waferherstellungsverfahren und eine Waferherstellungsvorrichtung bereitzustellen, die im Stande sind, einen Wafer auf einfache Weise von einem hexagonalen Einkristallingot mit einer Trennschicht als Startpunkt für eine Trennung zu trennen und auf einfache Weise zu bestimmen, ob die Trennung von dem hexagonalen SiC-Einkristallingot abgeschlossen worden ist oder nicht.
  • In Übereinstimmung mit einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Waferherstellungsverfahren mit einem Herstellen eines Wafers aus einem hexagonalen Einkristallingot bereitgestellt, wobei das Verfahren einen Trennschichtausbildungsschritt mit einem Positionieren eines Brennpunkts von einem Laserstrahl mit so einer Wellenlänge, die durch den hexagonalen Einkristallingot übertragbar ist, auf einer Tiefe von einer Endfläche des hexagonalen Einkristallingots aus, die mit einer Dicke eines herzustellenden Wafers korrespondiert, und einem Aufbringen des Laserstrahls auf den hexagonalen Einkristallingot, um eine Trennschicht auszubilden, einen Ultraschallwellenerzeugungsschritt mit einem Positionieren einer Ultraschallwellenerzeugungseinheit, sodass sie dem herzustellenden Wafer zugewandt ist, mit einer Wasserschicht dazwischen eingefügt, und einem Erzeugen einer Ultraschallwelle durch die Wasserschicht, um die Trennschicht zu zerstören, und einen Trennerfassungsschritt mit einem Erfassen einer Trennung des aus dem hexagonalen Einkristallingot herzustellenden Wafers entsprechend einer Geräuschänderung einschließt.
  • Vorzugsweise nimmt ein Mikrofon bei dem Trennerfassungsschritt ein Geräusch auf, und wenn eine Frequenz des aufgenommenen Geräuschs, von dem eine Amplitude einen Spitzenwert angenommen hat, einen vorbestimmten Wert erreicht, wird erfasst, dass der Wafer abgetrennt worden ist.
  • Vorzugsweise ist der hexagonale Einkristallingot ein hexagonaler SiC-Einkristallingot mit einer c-Achse und einer c-Ebene, die senkrecht zu der c-Achse ist, und bei dem Trennschichtausbildungsschritt wird ein Brennpunkt eines Laserstrahls mit so einer Wellenlänge, die durch den hexagonalen SiC-Einkristallingot übertragbar ist, auf einer Tiefe von einer Endfläche des hexagonalen SiC-Einkristallingots aus positioniert, die mit einer Dicke eines herzustellenden Wafers korrespondiert, und der Laserstrahl wird auf den hexagonalen SiC-Einkristallingot aufgebracht, um eine Trennschicht einschließlich eines modifizierten Abschnitts, in dem SiC in Si und C getrennt ist, und Risse auszubilden, die sich von dem modifizierten Abschnitt entlang der c-Ebene isotropisch erstrecken.
  • Vorzugsweise ist der hexagonale Einkristallingot ein hexagonaler SiC-Einkristallingot, in dem die c-Achse in Bezug auf eine senkrechte Linie zu einer Endfläche davon geneigt ist und ein Abweichungswinkel durch die c-Ebene und die Endfläche ausgebildet wird, und bei dem Trennschichtausbildungsschritt wird die Trennschicht durch fortlaufendes Ausbilden des modifizierten Abschnitts in einer Richtung senkrecht zu einer Richtung, in welcher der Abweichungswinkel ausgebildet ist, ausgebildet, um die Risse, die sich entlang der c-Ebene von dem modifizierten Abschnitt aus isotropisch erstrecken, auszubilden, Ausführen einer relativen Einteilungszufuhr bzw. Weiterbewegung des hexagonalen SiC-Einkristallingots und des Brennpunkts in einem Bereich, der eine Breite von jedem der Risse in der Richtung nicht überschreitet, in welcher der Abweichungswinkel ausgebildet ist, und fortlaufendes Ausbilden modifizierter Abschnitte in der Richtung senkrecht zu der Richtung ausgebildet wird, in welcher der Abweichungswinkel ausgebildet ist, um die Risse nacheinander auszubilden, die sich von jedem der modifizierten Abschnitte isotropisch entlang der c-Ebene erstrecken.
  • In Übereinstimmung mit einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Waferherstellungsvorrichtung bereitgestellt, die einen Wafer aus einem hexagonalen Einkristallingot herstellt, in dem eine Trennschicht durch Positionieren eines Brennpunkts von einem Laserstrahl mit so einer Wellenlänge, die durch den hexagonalen Einkristallingot übertragbar ist, auf einer Tiefe von einer Endfläche des hexagonalen Einkristallingots aus, die mit einer Dicke eines herzustellenden Wafers korrespondiert, und einem Aufbringen des Laserstrahls auf den hexagonalen Einkristallingot ausgebildet wird. Die Waferherstellungsvorrichtung schließt eine Ultraschallwellenerzeugungseinheit, die eine Endfläche aufweist, welche dem herzustellenden Wafer zugewandt ist und eine Ultraschallwelle erzeugt, ein Mikrofon, das benachbart zu dem hexagonalen Einkristallingot angeordnet ist und ein Geräusch aufnimmt, das von dem hexagonalen Einkristallingot in der Luft ausgebreitet bzw. übertragen wird, und ein Trennerfassungsmittel ein, das mit dem Mikrofon verbunden ist und eine Trennung des herzustellenden Wafers von dem hexagonalen Einkristallingot entsprechend einer Änderung des aufgenommenen Geräuschs erfasst.
  • In Übereinstimmung mit dem Waferherstellungsverfahren ist es möglich, einen Wafer auf einfache Weise von einem hexagonalen Einkristallingot mit einer Trennschicht als Startpunkt für eine Trennung zu trennen und auf einfache Weise zu bestimmen, ob die Trennung des Wafers von dem hexagonalen Einkristallingot abgeschlossen ist oder nicht.
  • In Übereinstimmung mit der Waferherstellungsvorrichtung ist es möglich, einen Wafer auf einfache Weise von einem hexagonalen Einkristallingot mit einer Trennschicht als Startpunkt für eine Trennung zu trennen und auf einfache Weise zu bestimmen, ob die Trennung des Wafers von dem hexagonalen Einkristallingot abgeschlossen ist oder nicht.
  • 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.
  • Figurenliste
    • 1 ist eine perspektivische Ansicht einer Waferherstellungsvorrichtung in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
    • 2 ist eine perspektivische Ansicht der Waferherstellungsvorrichtung, die einen Zustand veranschaulicht, in dem eine in 1 veranschaulichte Ingothalteeinheit dazu gebracht wird, einen SiC-Ingot zu halten;
    • 3A ist eine Vorderansicht des SiC-Ingots;
    • 3B ist eine Draufsicht des SiC-Ingots;
    • 4A ist eine perspektivische Ansicht, die einen Zustand veranschaulicht, in dem eine Trennschicht in dem in 3A veranschaulichten SiC-Ingot ausgebildet wird;
    • 4B ist eine Vorderansicht, die einen Zustand veranschaulicht, in dem die Trennschicht in dem in 3A veranschaulichten SiC-Ingot ausgebildet wird;
    • 5A ist eine Draufsicht des mit der Trennschicht ausgebildeten SiC-Ingots;
    • 5B ist eine Schnittansicht entlang einer Linie B-B aus 5A;
    • 6 ist eine Vorderansicht einer Waferherstellungsvorrichtung, die einen Zustand veranschaulicht, in dem eine Ultraschallwelle auf den SiC-Ingot aufgebracht wird;
    • 7 ist ein Graph, der eine Beziehung zwischen einer Frequenz und einer Amplitude eines durch ein Mikrofon aufgenommenen Geräuschs zeigt, bevor der Wafer abgetrennt wird;
    • 8 ist ein Graph, der eine Beziehung zwischen einer Frequenz und einer Amplitude eines durch das Mikrofon aufgenommenen Geräuschs zeigt, nachdem der Wafer getrennt worden ist;
    • 9 ist eine Vorderansicht der Waferherstellungsvorrichtung, die einen Zustand veranschaulicht, in dem eine Waferhalteeinheit mit dem Wafer, der abgetrennt worden ist, in engem Kontakt steht; und
    • 10 ist eine Vorderansicht der Waferherstellungsvorrichtung, die einen Zustand veranschaulicht, in dem der Wafer, der abgetrennt worden ist, durch die Waferhalteeinheit angesaugt und gehalten wird.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
  • Es wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen eine Ausführungsform eines Waferherstellungsverfahrens und einer Waferherstellungsvorrichtung in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung beschrieben. Als erstes wird eine Beschreibung bezüglich der Waferherstellungsvorrichtung in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung bereitgestellt. Eine Waferherstellungsvorrichtung 2, die in 1 veranschaulicht wird, schließt eine Ingothalteeinheit 4, die einen hexagonalen SiC-Einkristallingot hält (auf den hiernach auf einfache Weise als Ingot Bezug genommen wird), eine Ultraschallwellenerzeugungseinheit 6 mit einer Endfläche 6a, die einem herzustellenden Wafer zugewandt ist und eine Ultraschallwelle erzeugt, ein Wasserzuführmittel 8, das zwischen einem herzustellenden Wafer und der Ultraschallwellenerzeugungseinheit 6 Wasser zuführt, um eine Wasserschicht zu erzeugen, ein Mikrofon 10, das benachbart zu dem Ingot angeordnet ist und ein Geräusch aufnimmt, das von dem Ingot an die Luft übertragen bzw. in dieser ausgebreitet wird, ein Trennerfassungsmittel 12, das mit dem Mikrofon 10 gekoppelt ist und eine Trennung eines herzustellenden Wafers von dem Ingot entsprechend einer Geräuschveränderung erfasst, und eine Waferhalteeinheit 14 ein, die den Wafer hält, der von dem Ingot abgetrennt wird.
  • Unter Bezugnahme auf 1 und 2 wird nachfolgend die Ingothalteeinheit 4 beschrieben. Die Ingothalteeinheit 4 in Übereinstimmung mit der vorliegenden Ausführungsform schließt eine Basis 16 mit einer Kreissäulenform, einen Haltetisch 18 mit einer Kreissäulenform, der drehbar an einer oberen Fläche der Basis 16 montiert ist, und einen nicht veranschaulichten Motor ein, der den Haltetisch 18 um eine Achse dreht, die durch einen Mittelpunkt einer radialen Richtung des Haltetischs 18 verläuft und sich in einer Aufwärts-Abwärts-Richtung erstreckt. Die Ingothalteeinheit 4 kann einen Ingot, der an einer oberen Fläche des Haltetischs 18 angebracht ist, über ein geeignetes Haftmittel, wie zum Beispiel ein Epoxidharz basiertes Haftmittel, halten. Alternativ kann die Ingothalteeinheit 4 so eingerichtet sein, dass eine nicht dargestellte poröse Saugeinspannung, die mit einem nicht veranschaulichten Saugmittel verbunden ist, an einem oberen Endabschnitt des Haltetischs 18 angeordnet ist, und eine Saugkraft an einer oberen Fläche der Saugeinspannung durch das Saugmittel erzeugt wird, um den Ingot anzusaugen und zu halten.
  • Die Waferherstellungsvorrichtung 2 in Übereinstimmung mit der vorliegenden Ausführungsform schließt ferner einen Y-Achsenrichtung-Bewegungsmechanismus 20 ein, der verursacht, dass sich die Ultraschallwellenerzeugungseinheit 6, das Wasserzuführmittel 8 und die Waferhalteeinheit 14 in einer Y-Achsenrichtung bewegen, die in 1 mit einem Pfeil Y angedeutet wird. Der Y-Achsenrichtung-Bewegungsmechanismus 20 schließt einen rechtwinkligen quaderförmigen Rahmen 22, der mit einer rechtwinkligen Führungsöffnung 22a ausgebildet ist, die sich in der Y-Achsenrichtung erstreckt, eine nicht veranschaulichte erste Kugelspindel, die sich im Inneren des Rahmens 22 in der Y-Achsenrichtung erstreckt, ein erstes Bewegungsstück 24, das sich von einem proximalen Endabschnitt, der mit der ersten Kugelspindel gekoppelt ist, in einer X-Achsenrichtung erstreckt, die in 1 mit einem Pfeil X angedeutet wird, einen ersten Motor 26, der mit einem Ende der ersten Kugelspindel gekoppelt ist, eine nicht veranschaulichte zweite Kugelspindel, die sich im Inneren des Rahmens 22 in der Y-Achsenrichtung erstreckt, ein zweites Bewegungsstück 28, das sich von einem proximalen Endabschnitt, der mit der zweiten Kugelspindel gekoppelt ist, in der X-Achsenrichtung erstreckt, und einen zweiten Motor 30 ein, der mit einem Ende der zweiten Kugelspindel gekoppelt ist. Der Y-Achsenrichtung-Bewegungsmechanismus 20 wandelt durch die erste Kugelspindel eine Rotationsbewegung des ersten Motors 26 in eine lineare Bewegung um und überträgt die umgewandelte lineare Bewegung zu dem ersten Bewegungsstück 24, was verursacht, dass sich das erste Bewegungsstück 24 in der Y-Achsenrichtung entlang der Führungsöffnung 22a bewegt, während gleichzeitig eine Drehbewegung des zweiten Motors 30 durch die zweite Kugelspindel in eine lineare Bewegung umgewandelt wird und die umgewandelte lineare Bewegung zu dem zweiten Bewegungsstück 28 übertragen wird, was verursacht, dass sich das zweite Bewegungsstück 28 in der Y-Achsenrichtung entlang der Führungsöffnung 22a bewegt. Es ist anzumerken, dass die X-Achsenrichtung senkrecht zu der Y-Achsenrichtung ist und eine durch die X-Achsenrichtung und die Y-Achsenrichtung definierte Ebene im Wesentlichen horizontal ist.
  • Wie in 1 veranschaulicht, ist bei der vorliegenden Ausführungsform bei einer unteren Fläche eines distalen Endes des ersten Bewegungsstücks 24 ein erstes Hubmittel 32 mit einer sich nach unten erstreckenden Kreissäulenform verbunden, und bei einem unteren Ende des ersten Hubmittels 32 ist bei der vorliegenden Ausführungsform die Ultraschallwellenerzeugungseinheit 6 mit einer Kreissäulenform verbunden. Während sich das erste Bewegungsstück 24 in der Y-Achsenrichtung bewegt, bewegen sich bei dieser Ausführung das erste Hubmittel 32 und die Ultraschallwellenerzeugungseinheit 6 ebenso in der Y-Achsenrichtung. Das erste Hubmittel 32 kann zum Beispiel einen elektrischen Zylinder mit einer Kugelspindel und einem Motor aufweisen. Das erste Hubmittel 32 verursacht, dass sich die Ultraschallwellenerzeugungseinheit 6 aufwärts und abwärts bewegt wie auch bei einer vorbestimmten Position anhält, wodurch verursacht wird, dass die kreisförmige Endfläche 6a an einer unteren Seite der Ultraschallwellenerzeugungseinheit 6 einem herzustellenden Wafer zugewandt ist. Die Ultraschallwellenerzeugungseinheit 6 ist mit piezoelektrischen Keramiken ausgebildet, um eine Ultraschallwelle zu erzeugen.
  • Wie in 1 veranschaulicht, schließt das Wasserzuführmittel 8 eine zylindrische Verbindungsöffnung 34, die an eine obere Fläche des distalen Endes des ersten Bewegungsstücks 24 angeschlossen ist, eine Düse 36, die an der unteren Fläche des distalen Endes des ersten Bewegungsstücks 24 auf so eine Weise unterstützt wird, dass sie sich frei aufwärts und abwärts bewegen kann, und einen nicht veranschaulichten Düsenhubmechanismus ein, der die Düse 36 aufwärts und abwärts bewegt. Dementsprechend ermöglicht eine Bewegung des ersten Bewegungsstücks 24 dem Wasserzuführmittel 8, sich in der Y-Achsenrichtung zu bewegen. Die Verbindungsöffnung 34 ist mit einer nicht veranschaulichten Wasserzuführquelle durch einen nicht veranschaulichten geeigneten Schlauch zum Zuführen von Wasser verbunden. Die Düse 36 erstreckt sich von der unteren Fläche des distalen Endes von dem ersten Bewegungsstück 24 aus nach unten, um von der Ultraschallwellenerzeugungseinheit 6 in der Y-Achsenrichtung beabstandet zu sein, und erstreckt sich dann in der Y-Achsenrichtung in Richtung der Ultraschallwellenerzeugungseinheit 6, um in der Abwärtsrichtung leicht geneigt zu sein. Zudem ist die Düse 36 mit einer hohlen Form ausgebildet und steht mit der Verbindungsöffnung 34 in Verbindung. Zum Beispiel verursacht der Düsenhubmechanismus, der einen elektrischen Zylinder aufweisen kann, dass sich die Düse 36 aufwärts und abwärts bewegt, wie auch bei einer vorbestimmten Position stoppt, sodass eine Auslassöffnung 36a der Düse 36 zwischen dem herzustellenden Wafer und der Endfläche 6a der Ultraschallwellenerzeugungseinheit 6 positioniert ist. Das so eingerichtete Wasserzuführmittel 8 führt von der Wasserzuführquelle zugeführtes Wasser von der Auslassöffnung 36a der Düse 36 zwischen dem herzustellenden Wafer und der Endfläche 6a der Ultraschallwellenerzeugungseinheit 6 zu der Verbindungsöffnung 34, um eine Wasserschicht zu erzeugen.
  • Wie in 1 veranschaulicht, ist das Mikrofon 10 so über dem Haltetisch 18 angeordnet, dass es benachbart zu dem Ingot ist, der an der oberen Fläche des Haltetischs 18 gehalten wird. Das Mikrofon 10 nimmt ein Geräusch auf, das von dem an dem Haltetisch 18 gehaltenen Ingot in der Luft ausgebreitet wird und wandelt das aufgenommene Geräusch in ein auszugebendes elektrisches Signal um. Das Trennerfassungsmittel 12, das elektrisch mit dem Mikrofon 10 verbunden ist, empfängt ein von dem Mikrofon 10 ausgegebenes elektrisches Signal. Das Trennerfassungsmittel 12 ist mit einem Computer aufgebaut und schließt eine Central Processing Unit (CPU), die eine arithmetische Verarbeitung in Übereinstimmung mit einem Steuerungsprogramm ausführt, ein Read Only Memory (ROM), in dem das Steuerprogramm und ähnliches gespeichert wird, und ein Readable/Writable Random Access Memory (RAM) ein, in dem ein Ergebnis einer arithmetischen Verarbeitung oder ähnliches gespeichert wird. Das Trennerfassungsmittel 12 ist so eingerichtet, dass eine Änderung eines elektrischen Signals von dem Mikrofon 10 erfasst werden kann (insbesondere eine Geräuschänderung, die durch das Mikrofon 10 aufgenommen wird, und zum Beispiel eine Frequenzänderung des aufgenommenen Geräuschs, von dem eine Amplitude einen Spitzenwert erreicht).
  • Die Beschreibung wird unter Bezugnahme auf 1 fortgeführt. An einer unteren Fläche eines distalen Endes des zweiten Bewegungsstücks 28 ist die Waferhalteeinheit 14 verbunden, und eine Bewegung des zweiten Bewegungsstücks 28 in der Y-Achsenrichtung ermöglicht es der Waferhalteeinheit 14, sich in der Y-Achsenrichtung zu bewegen. Die Waferhalteeinheit 14 schließt ein zweites Hubmittel 38 mit einer Kreissäulenform, die sich von der unteren Fläche des distalen Endes des zweiten Bewegungsstücks 28 nach unten erstreckt, und ein kreisscheibenförmiges Haltestück 40 ein, das mit einem unteren Ende des zweiten Hubmittels 38 verbunden ist und einen Wafer ansaugt und hält, der von dem Ingot abgetrennt wird. Zum Beispiel bewegt das zweite Hubmittel 38, das einen elektrischen Zylinder aufweisen kann, das Haltestück 40 aufwärts und abwärts und hält genauso bei einer vorgegebenen Position an, was verursacht, dass eine untere Fläche des Haltestücks 40 mit dem herzustellenden Wafer in Kontakt kommt. Das Haltestück 40 weist eine nicht veranschaulichte poröse Saugeinspannung auf, die mit einem nicht veranschaulichten Saugmittel verbunden ist, das an dessen unterem Ende angebaut ist. Mit dem von dem Ingot getrennten Wafer mit der unteren Fläche des Haltestücks 40 in Kontakt, erzeugt das Saugmittel dann an einer unteren Fläche der Saugeinspannung eine Saugkraft, sodass der von dem Ingot abgetrennte Wafer an das Haltestück 40 angesaugt und an diesem gehalten werden kann.
  • Die 3A und 3B veranschaulichen einen Ingot 50, bevor die Trennschicht ausgebildet ist. Der Ingot 50 ist als Ganzes aus einem hexagonalen SiC-Einkristallingot kreisförmig ausgebildet und weist eine erste Endfläche 52 mit einer Kreisform, eine zweite Endfläche 54 mit einer Kreisform auf der der ersten Endfläche 52 gegenüberliegenden Seite, eine Umfangsfläche 56, die zwischen der ersten Endfläche 52 und der zweiten Endfläche 54 angeordnet ist, und eine c-Achse (<0001>-Richtung), die sich von der ersten Endfläche 52 zu der zweiten Endfläche 54 erstreckt, und eine c-Ebene ({0001}-Ebene) senkrecht zu der c-Achse auf. Bei dem Ingot 50 ist die c-Achse in Bezug auf eine zu der ersten Endfläche 52 senkrechten Linie 58 geneigt, und ein Abweichungswinkel α (zum Beispiel α = 1°, 3° oder 6°) wird durch die c-Ebene und die erste Endfläche 52 ausgebildet. Eine Richtung, in welcher der Abweichungswinkel α ausgebildet wird, wird in den 3A und 3B mit einem Pfeil A angedeutet. Ferner sind in der Umfangsfläche 56 des Ingots 50 eine erste Ausrichtungsebene 60 und eine zweite Ausrichtungsebene 62 jeweils mit einer rechtwinkligen Form und eine Kristallausrichtung andeutend ausgebildet. Die erste Ausrichtungsebene 60 ist parallel zu einer Richtung A, in welcher der Abweichungswinkel α ausgebildet ist, und die zweite Ausrichtungsebene 62 ist senkrecht zu der Richtung A, in welcher der Abweichungswinkel α ausgebildet ist. Wie in 3B veranschaulicht, ist eine von oben betrachtete Länge L2 der zweiten Ausrichtungsebene 62 kürzer als eine Länge L1 der ersten Ausrichtungsebene 60 (L2<L1). Es ist anzumerken, dass ein Ingot, von dem ein Wafer durch die oben beschriebene Waferherstellungsvorrichtung 2 abgetrennt werden kann, nachdem die Trennschicht ausgebildet ist, nicht auf den oben beschriebenen Ingot 50 beschränkt ist, und zum Beispiel ein hexagonaler SiC-Einkristallingot einsetzbar ist, in dem die c-Achse nicht in Bezug auf die zu der ersten Endfläche senkrechte Linie geneigt ist und der Abweichungswinkel zwischen der c-Ebene und der ersten Endfläche 0° beträgt (insbesondere entspricht die senkrechte Linie zu der ersten Endfläche der c-Achse). Alternativ kann ein anderer hexagonaler Einkristallingot als ein hexagonaler SiC-Einkristallingot eingesetzt werden, der zum Beispiel aus einem hexagonalen Galliumnitrid-Einkristall (GaN-Einkristall) oder ähnlichem ausgebildet ist.
  • Als nächstes wird ein Waferherstellungsverfahren in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung beschrieben. Als erstes wird ein Trennschichtausbildungsschritt ausgeführt, bei dem ein Brennpunkt eines Laserstrahls mit so einer Wellenlänge, die durch den Ingot 50 übertragbar ist, von der Endfläche des Ingots 50 aus in einer Tiefe positioniert wird, die mit einer Dicke eines herzustellenden Wafers korrespondiert, und der Laserstrahl auf den Ingot 50 aufgebracht wird, um eine Trennschicht auszubilden. Der Trennschichtausbildungsschritt kann zum Beispiel unter Verwendung einer Laserbearbeitungsvorrichtung 64, die teilweise in 4A veranschaulicht ist, ausgeführt werden. Die Laserbearbeitungsvorrichtung 64 schließt einen Spanntisch 66 zum Halten eines Werkstücks und einen Lichtkollektor 68 ein, der einen gepulsten Laserstrahl LB zu dem an dem Spanntisch 66 gehaltenen Werkstück emittiert. Der Spanntisch 66, der so eingerichtet ist, dass er an dessen oberen Fläche das Werkstück ansaugt und hält, wird durch ein nicht veranschaulichtes Rotationsmittel um eine Achse gedreht, die sich in der Aufwärts-Abwärts-Richtung erstreckt, während sich der Spanntisch 66 durch ein nicht veranschaulichtes x-Achsenrichtung-Bewegungsmittel in einer x-Achsenrichtung vor oder zurück bewegt und sich durch ein nicht veranschaulichtes y-Achsenrichtung-Bewegungsmittel in einer y-Achsenrichtung vor oder zurück bewegt. Der Lichtkollektor 68 schließt eine nicht veranschaulichte Kondensorlinse ein, die einen gepulsten Laserstrahl LB bündelt, der durch einen nicht veranschaulichten Oszillator für einen gepulsten Laserstrahl der Laserbearbeitungsvorrichtung 64 oszilliert wird, um den gebündelten gepulsten Laserstrahl LB auf ein Werkstück aufzubringen. Es ist anzumerken, dass die x-Achsenrichtung eine mit einem Pfeil x in 4A und 4B angedeutete Richtung ist, und die y-Achsenrichtung eine durch einen Pfeil y in 4A angedeutete Richtung ist, die senkrecht zu der x-Achsenrichtung ist. Eine durch die x-Achsenrichtung und die y-Achsenrichtung definierte Ebene ist im Wesentlichen horizontal. Zudem können die X-Achsenrichtung und die Y-Achsenrichtung, die in 1 durch ein großes X und ein großes Y angedeutet werden, der x-Achsenrichtung und der y-Achsenrichtung entsprechen oder sich davon unterscheiden, die in 4A und 4B mit einem kleinen x und einem kleinen y angedeutet werden.
  • Unter Bezugnahme auf 4A und 4B wird die Beschreibung nachfolgend fortgeführt. Bei dem Trennschichtausbildungsschritt wird als Erstes der Ingot 50 mit einer Endfläche (bei der vorliegenden Ausführungsform die erste Endfläche 52) des Ingots 50 nach oben gerichtet an eine obere Fläche des Spanntischs 66 angesaugt und daran gehalten. Bei einem alternativen Beispiel kann der Ingot 50 mit einem Haftmittel, zum Beispiel einem epoxidharzbasierten Haftmittel, das zwischen der anderen Endfläche (bei der vorliegenden Ausführungsform die zweite Endfläche 54) des Ingots 50 und der oberen Fläche des Spanntischs 66 eingefügt wird, an dem Spanntisch 66 befestigt werden. Dann bildet eine nicht veranschaulichte Abbildungseinheit der Laserbearbeitungsvorrichtung 64 den Ingot 50 von oben ab. Auf Grundlage eines durch die Abbildungseinheit aufgenommenen Bilds des Ingots 50 wird dann der Spanntisch 66 durch das x-Achsenrichtung-Bewegungsmittel, das y-Achsenrichtung-Bewegungsmittel und das Rotationsmittel der Laserbearbeitungsvorrichtung 64 bewegt und gedreht, wodurch eine Richtung des Ingots 50 auf eine vorbestimmte Richtung genauso wie eine Positionsbeziehung zwischen dem Ingot 50 und dem Lichtkollektor 68 auf einer xy-Ebene eingestellt wird. Wenn die Richtung des Ingots 50 auf eine vorbestimmte Richtung eingestellt ist, ist die Ausrichtungsebene 62, wie in 4A veranschaulicht, mit der x-Achsenrichtung ausgerichtet, wodurch eine Richtung senkrecht zu der Richtung A, in welcher der Abweichungswinkel α ausgebildet wird, mit der x-Achsenrichtung ausgerichtet ist und die Richtung A in welcher der Abweichungswinkel α ausgebildet wird, ist mit der y-Achsenrichtung ausgerichtet.
  • Dann bewegt das nicht veranschaulichte Brennpunktpositionseinstellmittel der Laserbearbeitungsvorrichtung 64 den Lichtkollektor 68 nach oben und nach unten, sodass ein Brennpunkt FP, wie in 4B veranschaulicht, von der ersten Endfläche 52 des Ingots 50 in einer Tiefe positioniert wird, die mit einer Dicke eines herzustellenden Wafers korrespondiert (zum Beispiel 300 µm). Dann wird die Trennschichtausbildungsbearbeitung ausgeführt, während der Spanntisch 66 mit einer vorbestimmten Zuführgeschwindigkeit in der x-Achsenrichtung bewegt wird, die mit der Richtung senkrecht zu der Richtung A, in welcher der Abweichungswinkel α ausgebildet ist, ausgerichtet ist, bei welcher der gepulste Laserstrahl LB mit so einer Wellenlänge, die durch den SiC-Einkristall übertragbar ist, von dem Lichtkollektor 68 zu dem Ingot 50 gestrahlt wird. Wenn die Trennschichtausbildungsbearbeitung ausgeführt wird, wird SiC, wie in 5A und 5B veranschaulicht, aufgrund der Bestrahlung mit dem gepulsten Laserstrahl LB in Silizium (Si) und Kohlenstoff (C) getrennt, und der als nächstes auf dem Ingot 50 abgestrahlte gepulste Laserstrahl LB wird durch C absorbiert, das bei der vorhergehenden Bestrahlung ausgebildet worden ist, sodass ein modifizierter Abschnitt 70, in dem SiC in Si und C in einer Kettenreaktion getrennt wird, fortlaufend in der Richtung senkrecht zu der Richtung A ausgebildet wird, in welcher der Abweichungswinkel α ausgebildet ist, während sich gleichzeitig Risse 72 isotropisch entlang der c-Ebene von dem modifizierten Abschnitt 70 aus erzeugt werden. Es ist anzumerken, dass, wenn die Trennschichtausbildungsbearbeitung ausgeführt wird, der Lichtkollektor 68 mit einer vorbestimmten Zuführgeschwindigkeit in der x-Achsenrichtung anstatt des Spanntischs 66 bewegt werden kann.
  • Unter Bezugnahme auf 4A bis 5B wird die Beschreibung nachfolgend fortgesetzt. Auf die Trennschichtausbildungsbearbeitung folgend wird der Spanntisch 66 durch das y-Achsenrichtung-Bewegungsmittel bewegt, um den Ingot 50 und den Brennpunkt FP um einen vorbestimmten Einteilungsbetrag Li (zum Beispiel 250 bis 400 µm) in einem Bereich, der eine Breite von jedem der Risse 72 nicht überschreitet, relativ in der y-Achsenrichtung weiterzubewegen, die mit der Richtung A ausgerichtet ist, in welcher der Abweichungswinkel α ausgebildet wird. Es ist anzumerken, dass der Lichtkollektor 68 beim Weiterbewegen unter dem oben beschriebenen Zustand anstatt des Spanntischs 66 in der y-Achsenrichtung bewegt werden kann. Zudem werden ferner durch abwechselndes Wiederholen der Trennschichtausbildungsbearbeitung und der Weiterbewegung bzw. Einteilungszufuhr eine Vielzahl modifizierter Abschnitte 70, die sich durchgehend in der Richtung senkrecht zu der Richtung A erstrecken, in welcher der Abweichungswinkel α ausgebildet wird, mit Abständen des vorbestimmten Einteilungsbetrags Li in der Richtung A ausgebildet, in welcher der Abweichungswinkel α ausgebildet wird. Zudem werden die Risse 72, die sich von jedem der modifizierten Abschnitte 70 isotropisch entlang der c-Ebene erstrecken, nacheinander erzeugt, um zu verursachen, dass sich die Risse 72, die in der Richtung A, in welcher der Abweichungswinkel α ausgebildet wird, zueinander benachbart sind, in den aufwärts- und abwärts Richtungen miteinander überlappen. Folglich kann in einer Tiefe von der ersten Endfläche 52 des Ingots 50 aus, die mit einer Dicke eines herzustellenden Wafers korrespondiert, eine Trennschicht 74 ausgebildet werden, die durch die Vielzahl modifizierter Abschnitte 70 und die Risse 72 aufgebaut ist und bei der zum Trennen des Wafers von dem Ingot 50 eine Festigkeit vermindert ist. Es ist anzumerken, dass der Trennschichtausbildungsschritt zum Beispiel unter den folgenden Bearbeitungsbedingungen ausgeführt werden kann.
    • Wellenlänge des gepulsten Laserstrahls: 1064 nm
    • Wiederholfrequenz: 60 kHz
    • Durchschnittliche Ausgangsleistung: 1,5 Watt
    • Pulsbreite: 4 ns
    • Brennpunktdurchmesser: 3 µm
    • Numerische Blende (Na) der Kondensorlinse: 0,65
    • Zuführgeschwindigkeit: 200 mm/s
  • Nachdem der Trennschichtausbildungsschritt ausgeführt worden ist, wird ein Ultraschallwellenerzeugungsschritt ausgeführt, bei dem die Ultraschallwellenerzeugungseinheit 6 so positioniert wird, dass sie mit der Wasserschicht dazwischen eingefügt dem Wafer zugewandt ist, und durch die Wasserschicht eine Ultraschallwelle erzeugt wird, um dadurch die Trennschicht 74 zu zerstören. Bei dem Ultraschallwellenerzeugungsschritt der vorliegenden Ausführungsform hält die Ingothalteeinheit 4 als erstes, wie in 2 veranschaulicht, den Ingot 50 an der oberen Fläche des Haltetischs 18 mit der ersten Endfläche 52 nach oben gerichtet, die eine Endfläche nahe der Trennschicht 74 ist. In diesem Fall kann der Ingot 50 durch Einfügen eines Haftmittels (zum Beispiel ein Epoxidharz basiertes Haftmittel) zwischen der zweiten Endfläche 54 des Ingots 50 und der oberen Fläche des Haltetischs 18 an dem Haltetisch 18 befestigt werden. Alternativ kann der Ingot 50 an der oberen Fläche des Haltetischs 18 durch eine daran erzeugte Saugkraft angesaugt und gehalten werden. Nachfolgend bewegt der erste Motor 26 des Y-Achsenrichtung-Bewegungsmechanismus 20 das erste Bewegungsstück 24 wie in 1 veranschaulicht, wodurch verursacht wird, dass die Endfläche 6a der Ultraschallwellenerzeugungseinheit 6 einem herzustellenden Wafer zugewandt ist (bei der vorliegenden Ausführungsform ein Abschnitt von der ersten Endfläche 52 zu der Trennschicht 74). Dann senkt das erste Hubmittel 32 die Ultraschallwellenerzeugungseinheit 6 ab, bis ein Abstand zwischen der ersten Endfläche 52 und der Endfläche 6a der Ultraschallwellenerzeugungseinheit 6 einen vorbestimmten Wert erreicht (zum Beispiel im Wesentlichen 2 bis 3 mm), wobei das erste Hubmittel 32 nach diesem Vorgang angehalten wird. Danach bewegt der Düsenhubmechanismus die Düse 36, sodass die Ausgangsöffnung 36a der Düse 36 zwischen der ersten Endfläche 52 und der Endfläche 6a positioniert wird. Dann wird der Haltetisch 18 durch den Motor gedreht, während gleichzeitig der erste Motor 26, wie in 6 veranschaulicht, das erste Bewegungsstück 24 in der Y-Achsenrichtung bewegt, während von der Ausgangsöffnung 36a der Düse 36 Wasser zwischen die erste Endfläche 52 und die Endfläche 6a geführt wird. Als Ergebnis wird dazwischen eine Wasserschicht LW erzeugt, und durch die Ultraschallwellenerzeugungseinheit 6 wird eine Ultraschallwelle erzeugt. Zu diesem Zeitpunkt wird der Haltetisch 18 auf so eine Weise gedreht, dass die Ultraschallwellenerzeugungseinheit 6 durch die gesamte erste Endfläche 52 geführt wird, während das erste Bewegungsstück 24 in der Y-Achsenrichtung bewegt wird, um dadurch die Ultraschallwelle auf die gesamte Trennschicht 74 aufzubringen. Dementsprechend wird die Ultraschallwelle durch die Wasserschicht LW zu dem Ingot 50 übertragen, um die Trennschicht 74 zu zerstören, sodass ein herzustellender Wafer 76 mit der Trennschicht 74 als Startpunkt für die Trennung von dem Ingot 50 getrennt werden kann.
  • Bei dem Ultraschallwellenerzeugungsschritt ist eine Frequenz der durch die Ultraschallwellenerzeugungseinheit 6 erzeugten Ultraschallwelle vorzugsweise eine, die nahe an der Eigenfrequenz des Ingots 50 ist. Durch Einstellen der Ultraschallwellenfrequenz auf diese Weise ist es möglich, den Wafer 76 in einem relativ kurzen Zeitraum auf effiziente Weise von dem Ingot 50 zu trennen (im Wesentlichen in einer bis drei Minuten), selbst wenn die Ultraschallwelle eine relativ niedrige Ausgangsleistung aufweist (zum Beispiel im Wesentlichen 200 Watt). Die Frequenz nahe der Eigenfrequenz des Ingots 50 ist insbesondere im Wesentlichen 0,8 bis 1,2 Mal die Eigenfrequenz des Ingots 50, und in einem Fall, in dem die Eigenfrequenz des Ingots 50 25 kHz ist, ist die dazu nahe Frequenz 20 bis 30 kHz. Es ist anzumerken, dass es selbst in einem Fall, in dem die Frequenz der durch die Ultraschallwellenerzeugungseinheit 6 erzeugten Ultraschallwelle eine Frequenz ist, welche die Frequenz nahe der Eigenfrequenz des Ingots 50 überschreitet (bei dem obigen Beispiel die Frequenz, welche 30 kHz überschreitet), möglich ist, den Wafer 76 in einem relativ kurzen Zeitraum auf effiziente Weise von dem Wafer 76 zu trennen, solange die Ultraschallwelle eine relativ hohe Ausgangsleistung aufweist (zum Beispiel im Wesentlichen 400 bis 500 Watt).
  • Ferner wird bei dem Ultraschallwellenerzeugungsschritt eine Temperatur des Wassers, das zwischen die erste Endfläche 52 des Ingots 50 und die Endfläche 6a der Ultraschallwellenerzeugungseinheit 6 geführt wird, vorzugsweise auf eine Temperatur eingestellt, bei welcher einem Auftreten von Kavitation in der Wasserschicht LW vorgebeugt wird, wenn die Ultraschallwelle durch die Ultraschallwellenerzeugungseinheit 6 erzeugt wird. Insbesondere wird bevorzugt, die Temperatur des Wassers auf 0 bis 25°C einzustellen, und dementsprechend wird eine Energie der Ultraschallwelle auf effektive Weise zu der Trennschicht 74 übertragen, ohne die Energie der Ultraschallwelle in Kavitation umzuwandeln.
  • Während der Ultraschallwellenerzeugungsschritt wie oben beschrieben ausgeführt wird, wird der Trennerfassungsschritt ausgeführt, bei dem eine Trennung des von dem Ingot 50 herzustellenden Wafers 76 entsprechend einer Änderung des Geräuschs erfasst wird, das von dem Ingot 50 in der Luft übertragen wird, und zu einem Zeitpunkt, zu dem bei dem Trennerfassungsschritt erfasst wird, dass der Wafer 76 von dem Ingot 50 getrennt worden ist (zu einem Zeitpunkt, zu dem die Trennung des Wafers 76 abgeschlossen worden ist), wird der Ultraschallwellenerzeugungsschritt beendet. Bei dem Trennerfassungsschritt, wird das Geräusch durch das Mikrofon 10 aufgenommen, und, wenn eine Frequenz des aufgenommenen Geräuschs, von dem eine Amplitude einen Spitzenwert erreicht, einen vorbestimmten Wert erreicht, ist es möglich, zu erfassen, dass der Wafer 76 von dem Ingot 50 getrennt worden ist. Wenn das Mikrofon 10 beim Ausführen des Ultraschallwellenerzeugungsschritts Geräusche aufnimmt, werden Geräusche mit unterschiedlichen Frequenzen aufgenommen. Unter diesen unterschiedlichen Frequenzen ist eine Frequenz f1 des Geräuschs, von der eine Amplitude einen Spitzenwert erreicht. Mit anderen Worten wird eine Beziehung zwischen einer Frequenz und einer Amplitude des durch das Mikrofon 10 aufgenommenen Geräuschs vor der Trennung des Wafers eine in 7 gezeigte Beziehung. In einem beispielhaften Fall, in dem sowohl die Eigenfrequenz des Ingots 50 als auch die Frequenz der Ultraschallwelle 25 kHz ist, ist die Frequenz f1 des Geräuschs, das durch das Mikrofon 10 vor der Trennung des Wafers und bevor dessen Amplitude einen Spitzenwert erreicht, 11,5 kHz. Wenn jedoch die Trennschicht 74 durch die Ultraschallwelle zerstört worden ist und der Wafer 76, wie in 8 veranschaulicht, von dem Ingot 50 getrennt worden ist, ändert sich die Frequenz des Geräuschs, das durch das Mikrofon 10 aufgenommen wird und dessen Amplitude einen Spitzenwert erreicht, von der Frequenz f1 zu einer Frequenz f2 von 15,2 kHz. Beim Ausführen des Ultraschallwellenerzeugungsschritts ist es dementsprechend möglich, zu erfassen, dass der Wafer 76 von dem Ingot 50 getrennt worden ist, wenn durch das Mikrofon 10 ein Geräusch aufgenommen wird und die Frequenz des aufgenommenen Geräuschs, von dem eine Amplitude einen Spitzenwert erreicht, einen vorbestimmten Wert erreicht.
  • Nach dem Ausführen des Ultraschallwellenerzeugungsschritts und des Trennerfassungsschritts werden die Ultraschallwellenerzeugungseinheit 6 und die Düse 36 von einer oberen Seite des Ingots 50 weg bewegt, indem verursacht wird, dass der erste Motor 26 das erste Bewegungsstück 24 bewegt, während gleichzeitig die Waferhalteeinheit 14 direkt über dem Ingot 50 positioniert wird, indem verursacht wird, dass der zweite Motor 30 das zweite Bewegungsstück 28 bewegt. Dann senkt das zweite Hubmittel 38, wie in 9 veranschaulicht, das Haltestück 40 ab, um dadurch die untere Fläche des Haltestücks 40 mit der ersten Endfläche 52 in Kontakt zu bringen. Dann wird das mit dem Haltestück 40 verbundene Saugmittel betätigt, um an der unteren Fläche des Haltestücks 40 eine Saugkraft zu erzeugen, wodurch der getrennte Wafer 76 mit dem Haltestück 40 angesaugt und gehalten wird. Dann bewegt das zweite Hubmittel 38, wie in 10 veranschaulicht, das Haltestück 40 nach oben, und der zweite Motor 30 wird dazu gebracht, das zweite Bewegungsstück 28 zu bewegen, um dadurch den getrennten Wafer 76 zu transportieren.
  • Wie oben beschrieben ist es bei der vorliegenden Ausführungsform möglich, den Wafer 76 auf einfache Weise mit der Trennschicht 74 als Startpunkt für eine Trennung von dem Ingot 50 zu trennen und auf einfache Weise festzustellen, dass die Trennung des Wafers 76 von dem Ingot 50 abgeschlossen ist. Wenn die Trennung des Wafers 76 abgeschlossen worden ist, wird bei der vorliegenden Ausführungsform der Ultraschallwellenerzeugungsschritt ebenfalls beendet. Dementsprechend muss eine Zeit, die für den Ultraschallwellenerzeugungsschritt in Anspruch genommen wird, nicht unnötig erhöht werden, wodurch eine Verbesserung der Produktivität erreicht wird. Zudem wird bei der vorliegenden Ausführungsform durch das Wasserzuführmittel 8 Wasser zwischen einen herzustellenden Wafer und die Endfläche 6a der Ultraschallwellenerzeugungseinheit 6 zugeführt, wodurch die Wasserschicht LW zwischen dem herzustellenden Wafer und der Endfläche 6a der Ultraschallwellenerzeugungseinheit 6 erzeugt wird. Dementsprechend wird eine Ultraschallwelle durch die Wasserschicht LW übertragen und somit an dem Ingot 50 angewandt, sodass der Wafer 76 ohne Verwendung eines Wassertranks von dem Ingot 50 getrennt werden kann. Folglich ist es möglich, die Zeit einzusparen, die für ein Ansammeln von Wasser in dem Wasserbehälter und einer zu verwendenden Wassermenge notwendig ist, einzusparen, was wirtschaftlich ist.
  • Es ist anzumerken, dass bei dem Trennschichtausbildungsschritt der vorliegenden Ausführungsform oben ein Beispiel beschrieben worden ist, bei dem die modifizierten Abschnitte 70 fortlaufend in der Richtung senkrecht zu der Richtung A, in welcher der Abweichungswinkel α ausgebildet wird, ausgebildet werden, und die Einteilungszufuhr in der Richtung A ausgeführt wird, in welcher der Abweichungswinkel α ausgebildet wird. Jedoch kann es sein, dass die Richtung, in welcher die modifizierten Abschnitte 70 ausgebildet werden, nicht die Richtung senkrecht zu der Richtung A ist, in welcher der Abweichungswinkel α ausgebildet wird, und die Richtung, in welcher die Einteilungszufuhr ausgeführt wird, nicht die Richtung A ist, in welcher der Abweichungswinkel α ausgebildet wird. Zudem wurde bei der vorliegenden Ausführungsform oben ein Beispiel beschrieben, bei dem das erste Hubmittel 32, das die Ultraschallwellenerzeugungseinheit 6 nach oben und nach unten bewegt, und der Düsenhubmechanismus, der die Düse 36 nach oben und unten bewegt, getrennt ausgeführt sind. Jedoch können sie so ausgeführt sein, dass ein gemeinsamer Hubmechanismus, der in dem ersten Bewegungsstück 24 vorgesehen ist, die Ultraschallwellenerzeugungseinheit 6 und die Düse 36 aufwärts und abwärts bewegt. Als alternatives Beispiel kann sie so eingerichtet sein, dass die Ultraschallwellenerzeugungseinheit 6, die Düse 36 und die Waferhalteeinheit 14 durch aufwärts und abwärts Bewegen des Rahmens 22 des Y-Achsenrichtung-Bewegungsmechanismus 20 bewegt werden.
  • Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die Details der oben beschriebenen bevorzugten Ausführungsform beschränkt. Der Schutzbereich der Erfindung wird durch die angehängten Ansprüche definiert und sämtliche Änderungen und Abwandlungen, die in den äquivalenten Schutzbereich der Ansprüche fallen, sind folglich durch die Erfindung einbezogen.

Claims (5)

  1. Waferherstellungsverfahren zum Herstellen eines Wafers aus einem hexagonalen Einkristallingot, wobei das Verfahren umfasst: einen Trennschichtausbildungsschritt mit einem Positionieren eines Brennpunkts von einem Laserstrahl mit so einer Wellenlänge, die durch den hexagonalen Einkristallingot übertragbar ist, auf einer Tiefe von einer Endfläche des hexagonalen Einkristallingots aus, die mit einer Dicke eines herzustellenden Wafers korrespondiert, und einem Aufbringen des Laserstrahls auf den hexagonalen Einkristallingot, um eine Trennschicht auszubilden; einen Ultraschallwellenerzeugungsschritt mit einem Positionieren einer Ultraschallwellenerzeugungseinheit, sodass sie dem herzustellenden Wafer zugewandt ist, mit einer Wasserschicht dazwischen angeordnet, und einem Erzeugen einer Ultraschallwelle durch die Wasserschicht, um die Trennschicht zu zerstören; und einen Trennerfassungsschritt mit einem Erfassen einer Trennung des aus dem hexagonalen Einkristallingot herzustellenden Wafers entsprechend einer Geräuschänderung.
  2. Waferherstellungsverfahren nach Anspruch 1, bei dem bei dem Trennerfassungsschritt ein Mikrofon ein Geräusch aufnimmt, und wenn eine Frequenz des aufgenommenen Geräuschs, von dem eine Amplitude einen Spitzenwert annimmt, einen vorbestimmten Wert erreicht, erfasst wird, dass der Wafer getrennt worden ist.
  3. Waferherstellungsverfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem der hexagonale Einkristallingot ein hexagonaler SiC-Einkristallingot mit einer c-Achse und einer c-Ebene ist, die senkrecht zu der c-Achse ist, und während des Trennschichtausbildungsschritts ein Brennpunkt eines Laserstrahls mit so einer Wellenlänge, die durch den hexagonalen SiC-Einkristallingot übertragbar ist, auf einer Tiefe von einer Endfläche des hexagonalen SiC-Einkristallingots aus positioniert wird, die mit einer Dicke eines herzustellenden Wafers korrespondiert, und der Laserstrahl auf den hexagonalen SiC-Einkristallingot aufgebracht wird, um eine Trennschicht mit einem modifizierten Abschnitt auszubilden, in dem SiC in Si und C getrennt ist und sich Risse von dem modifizierten Abschnitt aus isotropisch entlang der c-Ebene erstrecken.
  4. Waferherstellungsverfahren nach Anspruch 3, bei dem der hexagonale Einkristallingot ein hexagonaler SiC-Einkristallingot ist, in dem die c-Achse in Bezug auf eine senkrechte Linie zu einer Endfläche von diesem geneigt ist und ein Abweichungswinkel durch die c-Ebene und die Endfläche ausgebildet wird, und während des Trennschichtausbildungsschritts die Trennschicht durch fortlaufendes Ausbilden des modifizierten Abschnitts in einer Richtung senkrecht zu einer Richtung, in welcher der Abweichungswinkel ausgebildet ist, ausgebildet wird, um die Risse auszubilden, die sich isotropisch entlang der c-Ebene von dem modifizierten Abschnitt aus erstrecken, ein relatives Ausführen einer Einteilungszufuhr des hexagonalen SiC-Einkristallingots und des Brennpunkts in einem Bereich, der eine Breite von jedem der Risse in der Richtung nicht überschreitet, in welcher der Abweichungswinkel ausgebildet ist, und ein fortlaufendes Ausbilden modifizierter Abschnitte in der Richtung senkrecht zu der Richtung ausgebildet wird, in welcher der Abweichungswinkel ausgebildet ist, um nacheinander die Risse auszubilden, die sich entlang der c-Ebene von jedem der modifizierten Abschnitte aus isotropisch erstrecken.
  5. Waferherstellungsvorrichtung, die einen Wafer aus einem hexagonalen Einkristallingot herstellt, in dem eine Trennschicht durch Positionieren eines Brennpunkts von einem Laserstrahl mit so einer Wellenlänge, die durch den hexagonalen Einkristallingot übertragbar ist, auf einer Tiefe von einer Endfläche des hexagonalen Einkristallingots aus, die mit einer Dicke eines herzustellenden Wafers korrespondiert, und Aufbringen des Laserstrahls auf den hexagonalen Einkristallingot ausgebildet wird, wobei die Waferherstellungsvorrichtung aufweist: eine Ultraschallwellenerzeugungseinheit, die eine Endfläche aufweist, die dem herzustellenden Wafer zugewandt ist und eine Ultraschallwelle erzeugt; ein Mikrofon, das benachbart zu dem hexagonalen Einkristallingot angeordnet ist und ein Geräusch aufnimmt, das von dem hexagonalen Einkristallingot in der Luft ausgebreitet wird; und ein Trennerfassungsmittel, das mit dem Mikrofon verbunden ist und eine Trennung des herzustellenden Wafers von dem hexagonalen Einkristallingot entsprechend einer Änderung des aufgenommenen Geräuschs erfasst.
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