DE102019213984A1 - Waferherstellungsverfahren und laserbearbeitungsvorrichtung - Google Patents

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Abstract

Ein Waferherstellungsverfahren schließt einen Facettenbereichserfassungsschritt mit einem Erfassen eines Facettenbereichs von einer oberen Fläche eines SiC-Ingots, einen Koordinateneinstellschritt mit einem Einstellen der X- und Y-Koordinaten mehrerer Punkte, die auf der Grenze zwischen dem Facettenbereich und einem Nicht-Facettenbereich in einer XY-Ebene liegen, und einen Zuführschritt mit einem Einstellen eines Brennpunkts eines Laserstrahls, der eine Transmissionswellenlänge für SiC aufweist, auf eine von der oberen Fläche des SiC-Ingots aus vorbestimmte Tiefe im Inneren des SiC-Ingots, wobei die vorbestimmte Tiefe mit der Dicke eines herzustellenden SiC-Wafers korrespondiert, als Nächstes einem Aufbringen des Laserstrahls von einer Fokussiereinheit in einer Laserbearbeitungsvorrichtung auf den SiC-Ingot und einem relativen Bewegen des SiC-Ingots und des Brennpunkts in einer X-Richtung parallel zu der X-Achse in der XY-Ebene ein, wodurch eine bandförmige Trennschicht, die sich in der X-Richtung erstreckt, im Inneren des SiC-Ingots ausgebildet wird.

Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • GEBIET DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Waferherstellungsverfahren zum Herstellen eines Siliziumcarbidwafers (SiC-Wafer) aus einem SiC-Ingot und betrifft zudem eine Laserbearbeitungsvorrichtung zum Ausbilden einer Trennschicht im Inneren eines SiC-Ingots.
  • BESCHREIBUNG DES IN BEZIEHUNG STEHENDEN STANDS DER TECHNIK
  • Vielfältige Bauelemente, wie zum Beispiel integrierte Schaltkreise (ICs), Large Scale Integrated Circuits (LSIs) und lichtemittierende Dioden (LEDs) werden durch Ausbilden einer Funktionsschicht an der vorderen Seite eines Wafers, der aus Silizium (Si) oder Saphir (Al2O3) ausgebildet ist, und Aufteilen dieser Funktionsschicht in eine Vielzahl getrennter Bereiche entlang einer Vielzahl von Trennlinien ausgebildet. Ferner werden Leistungsbauelemente oder optische Bauelemente, wie z. B. LEDs, durch Ausbilden einer Funktionsschicht an der vorderen Seite eines Wafers, der aus hexagonalem SiC-Einkristall ausgebildet ist, und Aufteilen dieser Funktionsschicht in eine Vielzahl getrennter Bereiche entlang einer Vielzahl von Trennlinien ausgebildet. Die Trennlinien so eines Wafers mit diesen Bauelementen werden durch eine Bearbeitungsvorrichtung, wie zum Beispiel eine Schneidvorrichtung und eine Laserbearbeitungsvorrichtung, bearbeitet, um dadurch den Wafer in eine Vielzahl einzelner Bauelementchips zu trennen, die den jeweiligen Bauelementen entsprechen. Die so erhaltenen Bauelementchips werden in vielfältiger elektrischer Ausrüstung, wie z. B. Mobiltelefone und Personal Computer, verwendet.
  • Im Allgemeinen wird ein Wafer, an dem die Bauelemente auszubilden sind, durch Schneiden eines zylindrischen Ingots mit einer Drahtsäge hergestellt. Beide Seiten des von dem Ingot abgeschnittenen Wafers werden auf Hochglanz poliert (siehe zum Beispiel das offengelegte japanische Patent mit der Nummer 2000-94221 ). Wenn der Ingot jedoch durch die Drahtsäge geschnitten wird und beide Seiten jedes Wafers poliert werden, um das Produkt zu erhalten, wird ein Großteil des Ingots (70% bis 80%) zu Ausschuss, was im Hinblick auf die Wirtschaftlichkeit problematisch ist. Insbesondere weist ein SiC-Ingot eine hohe Härte auf, und es ist deswegen schwierig, diesen Ingot mit der Drahtsäge zu schneiden. Dementsprechend wird eine beträchtliche Zeit zum Schneiden des Ingots benötigt, was eine Verminderung der Produktivität zur Folge hat. Da dieser Ingot einen hohen Stückpreis aufweist, existiert daher bei diesem Stand der Technik darüber hinaus das Problem, einen Wafer auf effiziente Weise herzustellen.
  • Zum Lösen dieses Problems wurde eine Technik vorgeschlagen (siehe zum Beispiel das offengelegte japanische Patent mit der Nummer 2016-111143 ). Diese Technik umfasst die Schritte eines Einstellens eines Brennpunkts von einem Laserstrahl, der eine Transmissionswellenlänge für hexagonales SiC-Einkristall aufweist, im Inneren eines SiC-Ingots, als Nächstes eines Aufbringens des Laserstrahls auf den SiC-Ingot bei einem Scannen des Laserstrahls an dem SiC-Ingot entlang, um dadurch Trennschichten im Inneren des SiC-Ingots auf einer zuvor eingestellten Trennebene auszubilden, und als Nächstes eines Brechens des SiC-Ingots entlang der Trennebene, wo die Trennschichten ausgebildet worden sind, wodurch ein SiC-Wafer von dem SiC-Ingot getrennt wird.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Jedoch gibt es den Fall, dass in dem SiC-Ingot ein Facettenbereich vorliegt, der sich in seiner Kristallstruktur von einem Nicht-Facettenbereich unterscheidet. Der Brechungsindex in dem Facettenbereich ist größer als der in dem Nicht-Facettenbereich, und die Energieabsorptionsfähigkeit in dem Facettenbereich ist ebenfalls größer als jene in dem Nicht-Facettenbereich. Dementsprechend kann die Tiefe und der Zustand der Trennschicht, die in dem Facettenbereich ausgebildet wird, anders als jene der Trennschicht werden, die beim Aufbringen des Laserstrahls auf den SiC-Ingot in dem Nicht-Facettenbereich ausgebildet wird. Als Ergebnis gibt es ein Problem, sodass eine Stufe zwischen der Trennschicht in dem Facettenbereich und der Trennschicht in dem Nicht-Facettenbereich ausgebildet werden kann. Um den aus dem SiC-Ingot hergestellten Wafer zu schleifen, um dadurch eine gewünschte Waferdicke zu erhalten, muss die Dicke des herzustellenden Wafers unter Berücksichtigung der Stufe zwischen dem Facettenbereich und dem Nicht-Facettenbereich erhöht werden. Dementsprechend reicht die Effizienz der Herstellung nicht aus.
  • Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Waferherstellungsverfahren bereitzustellen, das einen SiC-Wafer in dem Zustand aus einem SiC-Ingot herstellen kann, in dem zwischen dem Facettenbereich und dem Nicht-Facettenbereich bei der Trennschicht keine Stufe vorliegt.
  • Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Laserbearbeitungsvorrichtung für eine Verwendung beim Ausführen dieses Waferherstellungsverfahrens bereitzustellen.
  • In Übereinstimmung mit einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Waferherstellungsverfahren zum Herstellen eines SiC-Wafers aus einem SiC-Ingot bereitgestellt, der eine obere Fläche und eine der oberen Fläche entgegengesetzte untere Fläche aufweist, wobei das Waferherstellungsverfahren umfasst: einen Ausbildungsschritt für eine flache Fläche mit einem Schleifen der oberen Fläche des SiC-Ingots, um dadurch eine flache Fläche auszubilden; nach dem Ausführen des Ausbildungsschritts für eine flache Fläche einen Koordinateneinstellschritt mit einem Erfassen eines Facettenbereichs von der oberen Fläche des SiC-Ingots aus und zudem einem Einstellen der X- und Y-Koordinaten mehrerer Punkte, die auf einer Grenze zwischen dem Facettenbereich und einem Nicht-Facettenbereich liegen, in einem Zustand, in dem sich eine X-Achse in einer Richtung senkrecht zu einer Ausbildungsrichtung eines Abweichungswinkels erstreckt, der als ein Neigungswinkel einer c-Ebene in Bezug auf die obere Fläche des SiC-Ingots definiert ist, und sich eine Y-Achse in einer Richtung senkrecht zu der X-Achse erstreckt; nach dem Ausführen des Koordinateneinstellschritts einen Zuführschritt mit einem Einstellen eines Brennpunkts eines Laserstrahls, der eine Transmissionswellenlänge für SiC aufweist, auf eine von der oberen Fläche des SiC-Ingots aus vorbestimmte Tiefe im Inneren des SiC-Ingots, wobei die vorbestimmte Tiefe mit einer Dicke des herzustellenden SiC-Wafers korrespondiert, als Nächstes einem Aufbringen des Laserstrahls von einem Fokussiermittel, das zu einer Laserbearbeitungsvorrichtung gehört, auf den SiC-Ingot und einem relativen Bewegen des SiC-Ingots und des Brennpunkts in einer X-Richtung parallel zu der X-Achse, wodurch eine bandförmige Trennschicht ausgebildet wird, die sich im Inneren des SiC-Ingots in der X-Richtung erstreckt, wobei die Trennschicht aus einem modifizierten Abschnitt, wo SiC in Si und Kohlenstoff (C) zersetzt ist, und einer Vielzahl von Rissen aufgebaut ist, die sich von dem modifizierten Abschnitt entlang der c-Ebene erstrecken; nach dem Ausführen des Zuführschritts einen Einteilungsschritt mit einem relativen Bewegen des SiC-Ingots und des Brennpunkts in einer Y-Richtung parallel zu der Y-Achse, wodurch eine Vielzahl bandförmiger Trennschichten ausgebildet wird, die in der Y-Richtung Seite an Seite angeordnet sind; und nach dem Ausführen des Zuführschritts und des Einteilungsschritts einen Trennschritt mit einem Trennen des SiC-Wafers von dem SiC-Ingot entlang einer planaren Trennschicht, die mit der Vielzahl bandförmiger Trennschichten aufgebaut ist; wobei während des Zuführschritts verglichen mit einer Energie des Laserstrahls und einer Position des Fokussiermittels beim Aufbringen des Laserstrahls auf den Nicht-Facettenbereich in Übereinstimmung mit den bei dem Koordinateneinstellschritt eingestellt X- und Y-Koordinaten eine Energie des Laserstrahls erhöht wird und eine Position des Fokussiermittels beim Aufbringen des Laserstrahls auf den Facettenbereich angehoben wird.
  • In Übereinstimmung mit einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Laserbearbeitungsvorrichtung zum Ausbilden einer Trennschicht im Inneren eines SiC-Ingots bereitgestellt, der eine obere Fläche und eine der oberen Fläche entgegengesetzte untere Fläche aufweist, wobei die Laserbearbeitungsvorrichtung einen Haltetisch zum Halten des SiC-Ingots in einem Zustand, in dem die obere Fläche des SiC-Ingots nach oben gerichtet ist; ein Facettenbereicherfassungsmittel, das einen Facettenbereich von der oberen Fläche des SiC-Ingots erfasst, der an dem Haltetisch gehalten wird; ein Koordinateneinstellmittel, das X- und Y-Koordinaten mehrerer Punkte, die auf einer Grenze zwischen dem Facettenbereich und einem Nicht-Facettenbereich liegen, in einem Zustand einstellt und aufzeichnet, in dem sich eine X-Achse in einer Richtung senkrecht zu einer Ausbildungsrichtung eines Abweichungswinkels erstreckt, der als ein Neigungswinkel einer c-Ebene in Bezug auf die obere Fläche des SiC-Ingots definiert ist, und sich eine Y-Achse in einer Richtung senkrecht zu der X-Achse erstreckt; eine Laserstrahlaufbringeinheit mit einem Fokussiermittel, das in einem Zustand einen Laserstrahl auf den SiC-Ingot aufbringt, in dem ein Brennpunkt des Laserstrahls von der oberen Fläche des SiC-Ingots aus auf eine vorbestimmte Tiefe im Inneren des SiC-Ingots eingestellt ist, wobei die vorbestimmte Tiefe mit einer Dicke eines aus dem SiC-Ingot herzustellenden SiC-Wafers korrespondiert, wobei der Laserstrahl eine Transmissionswellenlänge für SiC aufweist, wodurch eine Trennschicht im Inneren des SiC-Ingots ausgebildet wird, die Trennschicht mit einem modifizierten Abschnitt, wo SiC in Si und Kohlenstoff (C) zersetzt ist, und einer Vielzahl von Rissen aufgebaut ist, die sich von dem modifizierten Abschnitt entlang der c-Ebene erstrecken; einen X-Bewegungsmechanismus für ein relatives Bewegen des Haltetischs und des Fokussiermittels in einer X-Richtung parallel zu der X-Achse; einen Y-Bewegungsmechanismus für ein relatives Bewegen des Haltetischs und des Fokussiermittels in einer Y-Richtung parallel zu der Y-Achse; und eine Steuerungseinheit aufweist, die, verglichen mit einer Energie des Laserstrahls und einer Position des Fokussiermittels beim Aufbringen des Laserstrahls auf den Nicht-Facettenbereich, in Übereinstimmung mit den durch das Koordinateneinstellmittel eingestellten X- und Y-Koordinaten eine Energie des Laserstrahls erhöht und eine Position des Fokussiermittels beim Aufbringen des Laserstrahls auf den Facettenbereich anhebt.
  • In Übereinstimmung mit dem Waferherstellungsverfahren der vorliegenden Erfindung können die Tiefe und der Zustand der planaren Trennschicht, die in dem Facettenbereich ausgebildet wird, jenen der planaren Trennschicht angeglichen werden, die in dem Nicht-Facettenbereich ausgebildet wird. Dementsprechend kann der SiC-Wafer mit dem Zustand hergestellt werden, bei dem in der planaren Trennschicht zwischen dem Facettenbereich und dem Nicht-Facettenbereich keine Stufe vorliegt.
  • In Übereinstimmung mit der Laserbearbeitungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung können die Tiefe und der Zustand der planaren Trennschicht, die in dem Facettenbereich ausgebildet werden sollen, jenen der planaren Trennschicht angeglichen werden, die beim Aufbringen des Laserstrahls auf den SiC-Ingot in dem Nicht-Facettenbereich ausgebildet werden. Dementsprechend kann der SiC-Wafer mit dem Zustand hergestellt werden, bei dem in der planaren Trennschicht keine Stufe zwischen dem Facettenbereich und dem Nicht-Facettenbereich vorliegt.
  • 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 Laserbearbeitungsvorrichtung in Übereinstimmung mit einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
    • 2A ist eine Seitenansicht eines SiC-Ingots;
    • 2B ist eine Draufsicht des in 2A dargestellten SiC-Ingots;
    • 3 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Ausbildungsschritt einer flachen Fläche bei einem Waferherstellungsverfahren unter Verwendung der in 1 dargestellten Laserbearbeitungsvorrichtung darstellt;
    • 4A ist eine schematische Ansicht, die ein Bild eines SiC-Ingots darstellt, wie es während eines Koordinateneinstellschritts bei dem Waferherstellungsverfahren erfasst wird;
    • 4B ist ein Tisch, der die bei dem Koordinateneinstellschritt eingestellten X- und Y-Koordinaten mehrerer Punkte darstellt, die auf der Grenze zwischen einem Facettenbereich und einem Nicht-Facettenbereich liegen;
    • 5A ist eine perspektivische Ansicht, die einen Zuführschritt bei dem Waferherstellungsverfahren darstellt;
    • 5B ist eine Schnittansicht, welche den Zuführschritt darstellt;
    • 6 ist eine Schnittansicht, die einen Einteilungsschritt bei dem Waferherstellungsverfahren darstellt; und
    • 7 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Trennschritt bei dem Waferherstellungsverfahren darstellt.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
  • Es wird nun eine bevorzugte Ausführungsform des Waferherstellungsverfahrens und der Laserbearbeitungsvorrichtung in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. 1 stellt allgemein eine Laserbearbeitungsvorrichtung 2 in Übereinstimmung mit dieser bevorzugten Ausführungsform dar. Wie in 1 dargestellt, schließt die Laserbearbeitungsvorrichtung 2 eine Halteeinheit 4 zum Halten eines SiC-Ingots 72, ein Facettenbereicherfassungsmittel 6 zum Erfassen eines Facettenbereichs von der oberen Fläche des SiC-Ingots 72 aus und ein Koordinateneinstellmittel 8 zum Einstellen und Aufnehmen der X- und Y-Koordinaten mehrerer Punkte ein, die auf der Grenze zwischen dem Facettenbereich und einem Nicht-Facettenbereich liegen. Die Laserbearbeitungsvorrichtung 2 schließt ferner eine Laserstrahlaufbringeinheit 12 mit einem Fokussiermittel 10 zum Aufbringen eines Laserstrahls auf den SiC-Ingot 72 in dem Zustand ein, in dem der Brennpunkt des Laserstrahls auf eine von der oberen Fläche des SiC-Ingots 72 aus vorbestimmte Tiefe im Inneren des SiC-Ingots 72 eingestellt ist, wobei die Tiefe mit der Dicke eines herzustellenden Wafers korrespondiert, der Laserstrahl eine Transmissionswellenlänge für SiC aufweist, wodurch im Inneren des SiC-Ingots 72 eine Trennschicht ausgebildet wird, und die Trennschicht mit einem modifizierten Abschnitt, wo SiC in Si und C zersetzt ist, und einer Vielzahl von Rissen aufgebaut ist, die sich von dem modifizierten Abschnitt entlang einer c-Ebene erstrecken. Die Laserbearbeitungsvorrichtung 2 schließt ferner einen X-Bewegungsmechanismus 14 zum relativen Bewegen der Halteeinheit 4 und des Fokussiermittels 10 in der X-Richtung (Zuführrichtung), die in 1 durch einen Pfeil X dargestellt wird, einen Y-Bewegungsmechanismus 16 zum relativen Bewegen der Halteeinheit 4 und des Fokussiermittels 10 in der Y-Richtung (Einteilungsrichtung), die in 1 durch einen Pfeil Y dargestellt wird, und eine Steuerungseinheit 18 zum Steuern des Betriebs der Laserbearbeitungsvorrichtung 2 ein. Die X-Richtung und die Y-Richtung sind in einer XY-Ebene senkrecht zueinander. Die durch die X-Richtung und die Y-Richtung definierte XY-Ebene ist eine im Wesentlichen horizontale Ebene.
  • Die Laserbearbeitungsvorrichtung 2 schließt ferner eine Basis 20 ein, und die Halteeinheit 4 schließt eine X-bewegbare Platte 22, die so an der Basis 20 montiert ist, dass sie in der X-Richtung bewegbar ist, eine Y-bewegbare Platte 24, die so an der X-bewegbaren Platte 22 montiert ist, dass sie in der Y-Richtung bewegbar ist, einen Haltetisch 26, der drehbar an der oberen Fläche der Y-bewegbaren Platte 24 montiert ist, und einen nicht dargestellten Motor zum Drehen des Haltetischs 26 ein.
  • Das Facettenbereicherfassungsmittel 6 weist eine Abbildungseinheit 28 zum Abbilden der oberen Fläche des an dem Haltetisch 26 gehaltenen SiC-Ingots 72 auf. Wie in 1 dargestellt, ist ein umgekehrt L-förmiges Stützelement 30 an der oberen Fläche der Basis 20 montiert. Das Stützelement 30 ist mit einem vertikalen Abschnitt 30a, der sich von der oberen Fläche der Basis 20 nach oben erstreckt, und einem horizontalen Abschnitt 30b aufgebaut, der sich von dem oberen Ende des vertikalen Abschnitts 30a in horizontaler Richtung erstreckt. Die Abbildungseinheit 28 ist mit ihrem vorderen Endabschnitt an der unteren Fläche des horizontalen Abschnitts 30b montiert. Ferner ist eine Anzeigeeinheit 32 zum Anzeigen eines durch die Abbildungseinheit 28 erhaltenen Bilds an der oberen Fläche des horizontalen Abschnitts 30b vorgesehen. Vorzugsweise weist das Facettenbereicherfassungsmittel 6 ein Bildverarbeitungsmittel zum Ausführen einer Bildverarbeitung, wie zum Beispiel einer Binarisierungsverarbeitung, an dem durch die Abbildungseinheit 28 erhaltenen Bild des SiC-Ingots auf. Vorzugsweise dient die Abbildungseinheit 28 des Facettenbereicherfassungsmittels 6 ebenfalls als eine Abbildungseinheit für eine Verwendung beim Ausführen einer Ausrichtung vor dem Aufbringen eines Laserstrahls auf den SiC-Ingot 72.
  • Das Koordinateneinstellmittel 8 ist elektrisch mit der Abbildungseinheit 28 verbunden. Entsprechend des durch die Abbildungseinheit 28 erhaltenen Bilds des SiC-Ingots 72 arbeitet das Koordinateneinstellmittel 8, um die X- und Y-Koordinaten mehrerer Punkte, die auf der Grenze zwischen dem Facettenbereich und dem Nicht-Facettenbereich liegen, in dem Zustand einzustellen und aufzunehmen, in dem sich eine X-Achse in der Richtung senkrecht zu einer Ausbildungsrichtung eines Abweichungswinkels erstreckt, der als Neigungswinkel der c-Ebene in Bezug zu der oberen Fläche des SiC-Ingots 72 definiert ist, und sich eine Y-Achse in der Richtung senkrecht zu der X-Achse erstreckt. Die Erstreckungsrichtung der X-Achse ist im Wesentlichen die gleiche wie die in 1 dargestellte X-Richtung, und die Erstreckungsrichtung der Y-Achse ist im Wesentlichen die gleiche wie die in 1 dargestellte Y-Richtung.
  • Das Fokussiermittel oder der Kondensor 10 der Laserstrahlaufbringeinheit 12 ist bei seinem vorderen Endabschnitt an der unteren Fläche des horizontalen Abschnitts 30b montiert, sodass er in der X-Richtung von der Abbildungseinheit 28 beabstandet ist. Die Laserstrahlaufbringeinheit 12 schließt ferner einen nicht dargestellten Laseroszillator zum Erzeugen eines gepulsten Laserstrahls mit einer Transmissionswellenlänge für SiC, einen nicht dargestellten Dämpfer zum Einstellen der Leistung des von dem Laseroszillator erzeugten gepulsten Laserstrahls und ein nicht dargestelltes Brennpunktpositionseinstellmittel zum Bewegen des Fokussiermittels 10 in vertikaler Richtung ein, um dadurch die vertikale Position des Brennpunkts von dem gepulsten Laserstrahl einzustellen. Das Brennpunktpositionseinstellmittel kann durch eine Kugelspindel, die so mit dem Fokussiermittel 10 verbunden ist, dass sie sich in vertikaler Richtung erstreckt, und einen Motor zum Drehen dieser Kugelspindel eingerichtet sein. Bei dem Betrieb der Laserstrahlaufbringeinheit 12 wird von dem Laseroszillator ein gepulster Laserstrahl erzeugt und als Nächstes durch den Dämpfer in seiner Leistung eingestellt. Danach wird der gepulste Laserstrahl durch das Fokussiermittel 10 fokussiert und auf den SiC-Ingot 72 aufgebracht, der an dem Haltetisch 26 der Halteeinheit 4 gehalten wird.
  • Der X-Bewegungsmechanismus 14 weist eine Kugelspindel 34, die so mit der X-bewegbaren Platte 22 verbunden ist, dass sie sich in der X-Richtung erstreckt, und einen Motor 36 auf, der zum Drehen der Kugelspindel 34 mit einem Ende der Kugelspindel 34 verbunden ist. Dementsprechend wird eine Drehbewegung des Motors 36 durch die Kugelspindel 34 in eine lineare Bewegung umgewandelt, und diese lineare Bewegung wird zu der X-bewegbaren Platte 22 übertragen, sodass die X-bewegbare Platte 22 entlang eines Paars paralleler Führungsschienen 20a, die an der Basis 20 vorgesehen sind, in der X-Richtung relativ zu dem Fokussiermittel 10 bewegt werden kann. Das heißt, dass die X-bewegbare Platte 22 verschiebbar an den sich in der X-Richtung erstreckenden Führungsschienen 20a montiert ist.
  • Auf ähnliche Weise weist der Y-Bewegungsmechanismus 16 eine Kugelspindel 38, die so mit der Y-bewegbaren Platte 24 verbunden ist, dass sie sich in der Y-Richtung erstreckt, und einen Motor 40 auf, der zum Drehen der Kugelspindel 38 mit einem Ende der Kugelspindel 38 verbunden ist. Dementsprechend wird eine Drehbewegung des Motors 40 durch die Kugelspindel 38 in eine lineare Bewegung umgewandelt, und diese lineare Bewegung wird zu der Y-bewegbaren Platte 24 übertragen, sodass die Y-bewegbare Platte 24 relativ zu dem Fokussiermittel 10 entlang eines Paars an der X-bewegbaren Platte 22 vorgesehener, paralleler Führungsschienen 22a in der Y-Richtung bewegt werden kann. Das heißt, dass die Y-bewegbare Platte 24 verschiebbar an den sich in der Y-Richtung erstreckenden Führungsschienen 22a montiert ist.
  • Die Steuerungseinheit 18 ist elektrisch mit dem Koordinateneinstellmittel 8 verbunden. Entsprechend der durch das Koordinateneinstellmittel 8 eingestellten X- und Y-Koordinaten mehrerer Punkte, die auf der Grenze zwischen dem Facettenbereich und dem Nicht-Facettenbereich liegen, arbeitet die Steuerungseinheit 18, um die Energie des Laserstrahls verglichen mit der Energie des Laserstrahls und der Position des Fokussiermittels 10 beim Aufbringen des Laserstrahls auf den Nicht-Facettenbereich zu erhöhen und die Position des Fokussiermittels 10 beim Aufbringen des Laserstrahls auf den Facettenbereich anzuheben. Die Steuerungseinheit 18, das Bildverarbeitungsmittel des Facettenbereicherfassungsmittels 6 und das Koordinateneinstellmittel 8 können durch getrennte Computer oder durch einen gemeinsamen Computer eingerichtet sein.
  • Die Laserbearbeitungsvorrichtung 2 schließt ferner eine Schleifeinheit 42 zum Schleifen der oberen Fläche des an dem Haltetisch 26 gehaltenen SiC-Ingots 72 und einen Trennmechanismus 44 zum Trennen des Wafers von dem an dem Haltetisch 26 gehaltenen SiC-Ingot 72 nach dem Ausbilden der Trennschicht im Inneren des SiC-Ingots 72 ein.
  • Die Schleifeinheit 42 schließt ein Gehäuse 46, das so an der Seitenfläche des horizontalen Abschnitts 30b des Stützelements 30 montiert ist, dass es in der Y-Richtung bewegbar ist, ein Gehäusebewegungsmittel 48 zum Bewegen des Gehäuses 46 in der Y-Richtung, einen Arm 50 mit einem Basisende, das vertikal bewegbar an dem Gehäuse 46 unterstützt ist und sich von dem Basisende in der Y-Richtung erstreckt, ein nicht dargestelltes Armhubmittel zum vertikalen Bewegen des Arms 50 und ein Spindelgehäuse 52 ein, das an dem vorderen Ende des Arms 50 montiert ist.
  • Eine sich vertikal erstreckende Spindel 54 ist drehbar an dem Spindelgehäuse 52 unterstützt, und ein nicht dargestellter Motor zum Drehen der Spindel 54 ist in das Spindelgehäuse 52 eingebaut. Bezugnehmend auf 3 ist eine scheibenförmige Radhalterung 56 an dem unteren Ende der Spindel 54 befestigt, und ein ringförmiges Schleifrad 60 ist durch Bolzen 58 an der unteren Fläche der Radhalterung 56 befestigt. Eine Vielzahl von Schleifelementen 62 ist an der unteren Fläche des Schleifrads 60 befestigt, sodass sie mit vorgegebenen Abständen entlang des äußeren Umfangs des Schleifrads 60 angeordnet sind.
  • Wiederum Bezugnehmend auf 1 schließt der Trennmechanismus 44 ein Gehäuse 64, das, wie in 1 zu sehen, nahe der linken Enden der Führungsschienen 20a an der Basis 20 vorgesehen ist, einen Arm 66 mit einem Basisende, das in vertikaler Richtung bewegbar an dem Gehäuse 64 unterstützt ist, und sich von dem Basisende in der X-Richtung erstreckt, und ein nicht dargestelltes Armhubmittel zum vertikalen Bewegen des Arms 66 ein. Ein Motor 68 ist mit dem vorderen Ende des Arms 66 verbunden, und ein Saugelement 70 ist mit der unteren Fläche des Motors 68 verbunden, sodass es um eine vertikale Achse von diesem drehbar ist. Eine Vielzahl nicht dargestellter Sauglöcher ist an der unteren Fläche des Saugelements 70 ausgebildet. Diese Sauglöcher des Saugelements 70 sind zum Bereitstellen eines Unterdrucks mit einem nicht dargestellten Saugmittel verbunden. Ferner enthält das Saugelement 70 ein nicht dargestelltes Ultraschallschwingungsaufbringmittel zum Aufbringen einer Ultraschallschwingung auf die untere Fläche des Saugelements 70.
  • Die 2A und 2B stellen den SiC-Ingot 72 dar, der aus SiC ausgebildet ist. Der SiC-Ingot 72 weist eine im Wesentlichen zylindrische Form auf. Das heißt, dass der SiC-Ingot 72 eine im Wesentlichen kreisförmige erste Endfläche 74, eine der ersten Endfläche 74 entgegengesetzte, im Wesentlichen kreisförmige zweite Endfläche 76, eine im Wesentlichen zylindrische Fläche 78, die so ausgebildet ist, dass sie die erste Endfläche 74 und die zweite Endfläche 76 verbindet, eine c-Achse (<0001>-Richtung), die sich von der ersten Endfläche 74 zu der zweiten Endfläche 76 erstreckt, und eine zu der c-Achse senkrechte c-Ebene ({0001}-Ebene) aufweist.
  • Bei dem SiC-Ingot 72 ist die c-Achse in Bezug auf eine Senkrechte 80 zu der ersten Endfläche 74 um einen Abweichungswinkel α (zum Beispiel α gleich 1°, 3° oder 6°) geneigt. Der Abweichungswinkel α ist zwischen der c-Ebene und der ersten Endfläche 74 ausgebildet. Die Ausbildungsrichtung des Abweichungswinkels α (das heißt die Neigungsrichtung der c-Achse) wird in den 2A und 2B durch einen Pfeil A dargestellt. Ferner ist die zylindrische Fläche 78 des SiC-Ingots 72 mit einer ersten Ausrichtungsebene 82 und einer zweiten Ausrichtungsebene 84 ausgebildet, die von der Seite aus gesehen rechtwinklig sind und dazu dienen, eine Kristallausrichtung anzudeuten. Die erste Ausrichtungsebene 82 ist parallel zu der Ausbildungsrichtung A des Abweichungswinkels α, und die zweite Ausrichtungsebene 84 ist senkrecht zu der Ausbildungsrichtung A des Abweichungswinkels α. Wie in 2B dargestellt, die eine Draufsicht in der Erstreckungsrichtung der Senkrechten 80 ist, ist die Länge L2 der zweiten Ausrichtungsebene 84 kürzer gewählt als die Länge L1 der ersten Ausrichtungsebene 82 (L2<L1).
  • Der SiC-Ingot 72 ist hauptsächlich aus einem hexagonalen SiC-Einkristall ausgebildet, und ein Facettenbereich 86, der sich in seiner Kristallstruktur unterscheidet, ist, wie in 2B dargestellt, lokal in dem SiC-Ingot 72 vorhanden. Ein zu dem Facettenbereich 86 unterschiedlicher Nicht-Facettenbereich ist durch das Bezugszeichen 88 gekennzeichnet. Das heißt, dass sich die Kristallstruktur in dem Facettenbereich 86 von jener in dem Nicht-Facettenbereich 88 unterscheidet.
  • Es wird nunmehr die bevorzugte Ausführungsform des Waferherstellungsverfahrens in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung beschrieben. Bei dieser bevorzugten Ausführungsform wird die oben erwähnte Laserbearbeitungsvorrichtung 2 verwendet, um das Waferherstellungsverfahren auszuführen. Als Erstes wird der SiC-Ingot 72 durch Verwenden eines geeigneten Haftmittels (z. B. ein Epoxidharzhaftmittel) in dem Zustand an der oberen Fläche des Haltetischs 26 befestigt, in dem die erste Endfläche 74 des SiC-Ingots 72 nach oben gerichtet ist. Das heißt, dass das Haftmittel zwischen der zweiten Endfläche 76 des SiC-Ingots 72 und der oberen Fläche des Haltetischs 26 eingefügt ist. Als Abwandlung kann eine Vielzahl von Sauglöchern an der oberen Fläche des Haltetischs 26 ausgebildet sein, und eine Saugkraft kann durch diese Sauglöcher auf die obere Fläche des Haltetischs 26 aufgebracht werden, um dadurch den SiC-Ingot 72 an der oberen Fläche des Haltetischs 26 zu halten.
  • Nach dem oben erwähnten Fixieren des SiC-Ingots 72 an der oberen Fläche des Haltetischs 26 wird ein Ausbildungsschritt für eine flache Fläche ausgeführt, um die obere Fläche des SiC-Ingots 72 mit Ausnahme des Falls durch Schleifen abzuflachen, dass die obere Fläche des SiC-Ingots 72 bereits abgeflacht worden ist.
  • Beim Ausführen des Ausbildungsschritts für eine flache Fläche wird der den SiC-Ingot 72 haltende Haltetisch 26 zu der Position unter der Schleifeinheit 42 bewegt. Danach wird der Haltetisch 26, wie in 3 dargestellt, in Draufsicht mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit (z. B. 300 Umdrehungen pro Minute) gegen den Uhrzeigersinn gedreht. Ferner wird zudem die Spindel 54 mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit (z. B. 6000 Umdrehungen pro Minute) in Draufsicht gegen den Uhrzeigersinn gedreht. Danach wird der Arm 50 durch Betätigen des Armhubmittels abgesenkt, um dadurch die Schleifelemente 62 mit der oberen Fläche des SiC-Ingots 72 in Kontakt zu bringen, das heißt bei dieser bevorzugten Ausführungsform die erste Endfläche 74 des SiC-Ingots 72. Danach wird der Arm 50 mit einer vorbestimmten Zuführgeschwindigkeit (z. B. 0,1 µm pro Sekunde) weiter abgesenkt, um dadurch die obere Fläche des SiC-Ingots 72 zu schleifen. Dementsprechend wird die obere Fläche des SiC-Ingots 72 zu so einem Ausmaß abgeflacht, dass der Einfall eines Laserstrahls auf die obere Fläche des SiC-Ingots 72 während eines später durchzuführenden Trennschichtausbildungsschritts nicht behindert wird. Folglich wird die obere Fläche des SiC-Ingots 72 geschliffen, um zu einer flachen Fläche zu werden.
  • Nach dem Ausführen des Ausbildungsschritts für eine flache Fläche wird ein Koordinateneinstellschritt ausgeführt, um den Facettenbereich 86 von der oberen Fläche des SiC-Ingots 72 zu erfassen und die X- und Y-Koordinaten mehrerer Punkte, die auf der Grenze zwischen dem Facettenbereich 86 und dem Nicht-Facettenbereich 88 liegen, in dem Zustand einzustellen, in dem sich eine X-Achse in der Richtung senkrecht zu einer Ausbildungsrichtung eines Abweichungswinkels α erstreckt, der als Neigungswinkel der c-Ebene in Bezug auf die obere Fläche des SiC-Ingots 72 definiert ist, und sich eine Y-Achse in der Richtung senkrecht zu der X-Achse erstreckt.
  • Beim Ausführen des Koordinateneinstellschritts wird der Haltetisch 26, der den SiC-Ingot 72 hält, als erstes zu der Position unter der Abbildungseinheit 28 bewegt. Danach wird die Abbildungseinheit 28 betätigt, um die obere Fläche des SiC-Ingots 72 abzubilden. Entsprechend einem Bild des SiC-Ingots 72, wie es durch die Abbildungseinheit 28 erfasst wird, oder entsprechend einem Bild, das durch Ausführen einer Bildverarbeitung, wie zum Beispiel eine Binarisierungsverarbeitung, an dem obigen Bild des SiC-Ingots 72 erhalten wird, wird der Facettenbereich 86 erfasst. Danach wird das Koordinateneinstellmittel 8, wie in den 4A und 4B dargestellt, betätigt, um die X- und Y-Koordinaten mehrerer Punkte (z. B. 24 Punkte) von einem Punkt a zu einem Punkt x einzustellen und aufzuzeichnen, die in dem Zustand auf der Grenze zwischen dem Facettenbereich 86 und dem Nicht-Facettenbereich 88 liegen, in dem sich die X-Achse in der Richtung senkrecht zu der Ausbildungsrichtung des Abweichungswinkels α erstreckt und sich die Y-Achse in der Richtung senkrecht zu der X-Achse erstreckt. Darüber hinaus werden auch die X- und Y-Koordinaten mehrerer Punkte eingestellt und aufgezeichnet, die auf der äußeren Kante des SiC-Ingots 72 liegen. Danach werden die X- und Y-Koordinaten in dem Facettenbereich 86 und die X- und Y-Koordinaten in dem Nicht-Facettenbereich 88 entsprechend der X- und Y-Koordinaten der mehreren Punkte, die auf der Grenze zwischen dem Facettenbereich 86 und dem Nicht-Facettenbereich 88 liegen, und entsprechend der X- und Y-Koordinaten der mehreren Punkte eingestellt und aufgezeichnet, die auf der äußeren Kante des SiC-Ingots 72 liegen.
  • Nach dem Ausführen des Koordinateneinstellschritts wird ein Zuführschritt mit einem Einstellen des Brennpunkts eines Laserstrahls mit einer Transmissionswellenlänge für SiC auf eine von der oberen Fläche des SiC-Ingots 72 aus vorbestimmte Tiefe, wobei die vorbestimmte Tiefe mit der Dicke eines herzustellenden Wafers korrespondiert, als Nächstes einem Aufbringen des Laserstrahls von dem Fokussiermittel 10 der Laserbearbeitungsvorrichtung 2 auf den SiC-Ingot 72 und einem relativen Bewegen des SiC-Ingots 72 und des Brennpunkts in der X-Richtung auszuführen, um dadurch eine bandförmige Trennschicht auszubilden, die sich im Inneren des SiC-Ingots 72 in der X-Richtung erstreckt, wobei die Trennschicht aus einem modifizierten Abschnitt, wo SiC in Si und C zersetzt ist, und einer Vielzahl von Rissen aufgebaut ist, die sich von dem modifizierten Abschnitt entlang der c-Ebene erstrecken.
  • Beim Ausführen des Zuführschritts wird der den SiC-Ingot 72 haltende Haltetisch 26 als erstes entsprechend dem Bild des SiC-Ingots 72, wie es bei dem Koordinateneinstellschritt durch die Abbildungseinheit 28 erhalten wird, in der X-Richtung bewegt, um dadurch die Positionsbeziehung zwischen dem SiC-Ingot 72 und dem Fokussiermittel 10 in der XY-Ebene einzustellen.
  • Danach wird das Fokussiermittel 10 durch Betätigen des Brennpunktpositionseinstellmittels in vertikaler Richtung bewegt, um dadurch einen Brennpunkt FP (siehe 5B) im Inneren des SiC-Ingots 72 in dem Nicht-Facettenbereich 88 auf einer von der oberen Fläche des SiC-Ingots 72 aus vorbestimmten Tiefe einzustellen, wobei die vorbestimmte Tiefe mit der Dicke eines herzustellenden Wafers korrespondiert. Danach wird von dem Fokussiermittel 10 während eines Bewegens des Haltetischs 26 mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit in der X-Richtung, die mit der Richtung senkrecht zu der Ausbildungsrichtung A des Abweichungswinkels α zusammenfällt, ein gepulster Laserstrahl LB, der eine Transmissionswellenlänge für SiC aufweist, auf den SiC-Ingot 72 aufgebracht. Insbesondere wird der gepulste Laserstrahl LB anfänglich auf den SiC-Ingot 72 aufgebracht, um dadurch SiC in Si und C zu zersetzen. Danach wird der gepulste Laserstrahl LB als Nächstes auf den SiC-Ingot 72 aufgebracht und durch das zuvor erzeugte C absorbiert. Folglich wird SiC über eine Kettenreaktion mit der Bewegung des Haltetischs 26 in der X-Richtung in Si und C zersetzt, um dadurch einen modifizierten Abschnitt 90 linear auszubilden, der sich, wie in 6 dargestellt, in der X-Richtung erstreckt. Gleichzeitig werden zudem eine Vielzahl von Rissen 92 ausgebildet, sodass sie sich, wie in 6 dargestellt, von dem modifizierten Abschnitt 90 aus isotropisch erstrecken. Als Ergebnis wird eine bandförmige Trennschicht 94, die aus dem modifizierten Abschnitt 90 und den Rissen 92 aufgebaut ist, so im Inneren des SiC-Ingots 72 ausgebildet, dass sie sich, wie in 6 dargestellt, in der X-Richtung erstrecken.
  • Bei dem Zuführschritt steuert die Steuerungseinheit 18 die Laserstrahlaufbringeinheit 12 entsprechend der während des Koordinateneinstellschritts eingestellten X- und Y-Koordinaten, um beim Aufbringen des gepulsten Laserstrahls LB auf den Facettenbereich 86, verglichen mit der Energie des gepulsten Laserstrahls LB und der Position des Fokussiermittels 10 beim Aufbringen des gepulsten Laserstrahls LB auf den Nicht-Facettenbereich 88, die Energie des gepulsten Laserstrahls LB zu erhöhen und die Position des Fokussiermittels 10 anzuheben. Der Brechungsindex in dem Facettenbereich 86 ist höher als der des Nicht-Facettenbereichs 88. Dementsprechend kann die Tiefe des Brennpunkts FP in dem Facettenbereich 86 durch das oben erwähnte Steuern der Laserstrahlaufbringeinheit 12, wie in 5B dargestellt, im Wesentlichen auf die gleiche Tiefe gebracht werden, wie die des Brennpunkts FP in dem Nicht-Facettenbereich 88. Als Ergebnis kann die Tiefe der in dem Facettenbereich 86 auszubildenden Trennschicht 94 im Wesentlichen an die Tiefe der in dem Nicht-Facettenbereich 88 auszubildenden Trennschicht 94 angeglichen werden. Darüber hinaus ist die Energieabsorptionsfähigkeit in dem Facettenbereich 86 ebenfalls höher als die des Nicht-Facettenbereichs 88. Dementsprechend kann der Zustand der in dem Facettenbereich 86 auszubildenden Trennschicht 94 durch Erhöhen des auf den Facettenbereich 86 aufzubringenden gepulsten Laserstrahls LB im Vergleich zu dem auf den Nicht-Facettenbereich 88 aufzubringenden gepulsten Laserstrahls LB an den Zustand der in dem Nicht-Facettenbereich 88 auszubildenden Trennschicht 94 angeglichen werden.
  • Dieser Zuführschritt kann unter den folgenden Bearbeitungsbedingungen ausgeführt werden, bei denen das Wort „Defokussierung“ dem Bewegungsausmaß des Fokussiermittels 10 in Richtung der unteren Fläche 76 des SiC-Ingots 72 von dem Zustand aus entspricht, in dem der Brennpunkt FP des gepulsten Laserstrahls LB auf die obere Fläche 74 des SiC-Ingots 72 eingestellt ist.
  • (Nicht-Facettenbereich: Brechungsindex = 2,65)
    • Wellenlänge des gepulsten Laserstrahls: 1064 nm
    • Durchschnittliche Leistung: 7 Watt
    • Wiederholfrequenz: 30 kHz
    • Pulsbreite: 3 ns
    • Zuführgeschwindigkeit: 165 mm/s
    • Defokussierung: 188 µm
    • Tiefe der Trennschicht von der oberen Fläche des SiC-Ingots aus: 500 µm
  • (Facettenbereich: Brechungsindex = 2,79)
    • Wellenlänge des gepulsten Laserstrahls: 1064 nm
    • Durchschnittliche Leistung: 9,1 Watt
    • Wiederholfrequenz: 30 kHz
    • Pulsbreite: 3 ns
    • Zuführgeschwindigkeit: 165 mm/s
    • Defokussierung: 179 µm
    • Tiefe der Trennschicht von der oberen Fläche des SiC-Ingots aus: 500 µm
  • Nach dem Ausführen des Zuführschritts wird ein Einteilungsschritt ausgeführt, um den SiC-Ingot 72 und den Brennpunkt FP in der Y-Richtung relativ zueinander zu bewegen, um dadurch eine Vielzahl von bandförmigen Trennschichten 94 auszubilden, die in der Y-Richtung Seite an Seite angeordnet sind. Bei dieser bevorzugten Ausführungsform wird der SiC-Ingot 72 in der Y-Richtung relativ um einen vorbestimmten Einteilungsbetrag Li (siehe 5A und 6) bewegt, und der obige Zuführschritt wird wiederholt. Als Ergebnis wird eine weitere bandförmige Trennschicht 94, die sich in der X-Richtung erstreckt, in der Y-Richtung an die vorige bandförmige Trennschicht 94 angrenzend ausgebildet. Durch Wiederholen des Zuführschritts und des Einteilungsschritts kann eine Vielzahl ähnlicher bandförmiger Trennschichten 94 auf der vorbestimmten Tiefe im Inneren des SiC-Ingots 72 über die gesamte obere Fläche des SiC-Ingots 72 ausgebildet werden. Der vorbestimmte Einteilungsbetrag Li wird auf einen Wert eingestellt, der kleiner ist als das Doppelte der Länge jedes Risses 92, sodass die Risse 92 von beliebigen benachbarten der Vielzahl bandförmiger Trennschichten 94, die in der Y-Richtung angeordnet sind, von oben gesehen zueinander in Überlappung gebracht werden können. Dementsprechend kann der Wafer bei dem später auszuführenden Trennschritt auf einfache Weise von dem SiC-Ingot 72 getrennt werden.
  • Nach dem Ausführen des Zuführschritts und des Einteilungsschritts, die einen Trennschichtausbildungsschritt ausmachen, um dadurch die Vielzahl bandförmiger Trennschichten 94 auf der vorbestimmten Tiefe im Inneren des SiC-Ingots 72 auszubilden, wird ein Trennschritt ausgeführt, um einen Wafer entlang einer planaren Trennschicht, die mit der Vielzahl bandförmiger Trennschichten 94 ausgebildet ist, von dem SiC-Ingot 72 zu trennen. Beim Ausführen des Trennschritts wird der den SiC-Ingot 72 haltende Haltetisch 26 zu der Position unter dem Saugelement 70 des Trennmechanismus 44 bewegt. Danach wird der Arm 66 durch Betätigen des Armhubmittels abgesenkt, um dadurch die untere Fläche des Saugelements 70 mit der ersten Endfläche 74 des SiC-Ingots 72, wie in 7 dargestellt, in engen Kontakt zu bringen. Danach wird das Saugmittel betätigt, um die erste Endfläche 74 des SiC-Ingots 72 über einen Unterdruck an die untere Fläche des Saugelements 70 anzuziehen. Danach wird das Ultraschallschwingungsaufbringmittel betätigt, um eine Ultraschallschwingung auf die untere Fläche des Saugelements 70 aufzubringen. Gleichzeitig wird der Motor 68 betätigt, um das Saugelement 70 zu drehen. Als Ergebnis kann ein SiC-Wafer 96 entlang der planaren Trennschicht, die mit der Vielzahl bandförmiger Trennschichten 94 aufgebaut ist, von dem SiC-Ingot 72 getrennt werden. Folglich ist der SiC-Wafer 96 ein aus dem SiC-Ingot 72 herzustellender Wafer.
  • Nach dem Trennen des SiC-Wafers 96 von dem SiC-Ingot 72 kann der Ausbildungsschritt einer flachen Fläche an der Trennfläche (obere Fläche) des SiC-Ingots 72, das heißt des verbleibenden SiC-Ingots, ausgeführt werden. Danach können der Zuführschritt, der Einteilungsschritt und der Trennschritt auf ähnliche Weise wiederholt werden, um dadurch eine Vielzahl ähnlicher SiC-Wafer 96 aus dem SiC-Ingot 72 herzustellen. Der Facettenbereich 86 wird so ausgebildet, dass er sich von der oberen Fläche des SiC-Ingots 72 zu dessen unteren Fläche erstreckt und entlang der Dicke des SiC-Ingots 72 eine einem japanischen Kintaro-Riegel ähnliche Form entlang der Dicke des SiC-Ingots 72 aufweist, sodass bei einer beliebigen axialen Position, wo der Riegel geschnitten wird, die gleiche Kintaroseite erscheint. Dementsprechend muss der Koordinateneinstellschritt nur beim Herstellen des ersten SiC-Wafers 96 aus dem SiC-Ingot 72 ausgeführt werden, und es ist nicht notwendig, den Koordinateneinstellschritt beim Herstellen des zweiten und nachfolgender SiC-Wafer 96 aus dem verbleibenden SiC-Ingot 72 auszuführen.
  • In Übereinstimmung mit der obigen bevorzugten Ausführungsform können die Tiefe und der Zustand der planaren Trennschicht, die aus der Vielzahl bandförmiger Trennschichten 94 aufgebaut ist und in dem Facettenbereich 86 auszubilden ist, gleich jenem der in dem Nicht-Facettenbereich 88 auszubildenden Trennschicht hergestellt werden. Dementsprechend kann der SiC-Wafer 96 in einem Zustand hergestellt werden, in dem in der planaren Trennschicht zwischen dem Facettenbereich 86 und dem Nicht-Facettenbereich 88 keine Stufe vorliegt. Das heißt, dass es nicht notwendig ist, den SiC-Wafer 96 unter Berücksichtigung einer Stufe zwischen dem Facettenbereich 86 und dem Nicht-Facettenbereich 88 erhöhten Dicke zu trennen, sodass die Herstellungseffizienz verbessert werden kann.
  • 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.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
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    • JP 2016111143 [0004]

Claims (2)

  1. Waferherstellungsverfahren zum Herstellen eines SiC-Wafers aus einem SiC-Ingot, der eine obere Fläche und eine der oberen Fläche entgegengesetzte untere Fläche aufweist, wobei das Waferherstellungsverfahren umfasst: einen Ausbildungsschritt für eine flache Fläche mit einem Schleifen der oberen Fläche des SiC-Ingots, um dadurch eine flache Fläche auszubilden; nach Ausführen des Ausbildungsschritts für eine flache Fläche einen Koordinateneinstellschritt mit einem Erfassen eines Facettenbereichs der oberen Fläche des SiC-Ingots und zudem einem Einstellen der X- und Y-Koordinaten mehrerer Punkte, die in einem Zustand auf einer Grenze zwischen dem Facettenbereich und einem Nicht-Facettenbereich liegen, in dem sich eine X-Achse in einer Richtung senkrecht zu einer Ausbildungsrichtung eines Abweichungswinkels erstreckt, der in Bezug auf die obere Fläche des SiC-Ingots als Neigungswinkel einer c-Ebene definiert ist, und sich eine Y-Achse in einer Richtung senkrecht zu der X-Achse erstreckt; nach dem Ausführen des Koordinateneinstellschritts einen Zuführschritt mit einem Einstellen eines Brennpunkts eines Laserstrahls, der eine Transmissionswellenlänge für SiC aufweist, auf eine von der oberen Fläche des SiC-Ingots aus vorbestimmte Tiefe im Inneren des SiC-Ingots, wobei die vorbestimmte Tiefe mit einer Dicke des herzustellenden SiC-Wafers korrespondiert, als Nächstes einem Aufbringen des Laserstrahls von einem zu einer Laserbearbeitungsvorrichtung gehörendem Fokussiermittel auf den SiC-Ingot und einem relativen Bewegen des SiC-Ingots und des Brennpunkts in einer X-Richtung parallel zu der X-Achse, wodurch eine bandförmige Trennschicht ausgebildet wird, die sich im Inneren des SiC-Ingots in der X-Richtung erstreckt, wobei die Trennschicht aus einem modifizierten Abschnitt, in dem SiC in Si und C zersetzt ist, und aus einer Vielzahl von Rissen aufgebaut ist, die sich von dem modifizierten Abschnitt entlang der c-Ebene erstrecken; nach einem Ausführen eines Zuführschritts einem Einteilungsschritt mit einem relativen Bewegen des SiC-Ingots und des Brennpunkts in einer Y-Richtung parallel zu der Y-Achse, wodurch eine Vielzahl bandförmiger Trennschichten ausgebildet werden, die in der Y-Richtung Seite an Seite angeordnet sind; und nach dem Ausführen des Zuführschritts und des Einteilungsschritts einen Trennschritt mit einem Trennen des SiC-Wafers von dem SiC-Ingot entlang einer planaren Trennschicht, die mit der Vielzahl bandförmiger Trennschichten aufgebaut ist, wobei bei dem Zuführschritt während eines Aufbringens des Laserstrahls auf den Facettenbereich in Übereinstimmung mit den bei dem Koordinateneinstellschritt eingestellten X- und Y-Koordinaten eine Energie des Laserstrahls, verglichen mit einer Energie des Laserstrahls und einer Position des Fokussiermittels beim Aufbringen des Laserstrahls auf den Nicht-Facettenbereich, erhöht ist und eine Position des Fokussiermittels angehoben ist.
  2. Laserbearbeitungsvorrichtung zum Ausbilden einer Trennschicht im Inneren eines SiC-Ingots, der eine obere Fläche und eine der oberen Fläche entgegengesetzte untere Fläche aufweist, wobei die Laserbearbeitungsvorrichtung aufweist: einen Haltetisch zum Halten des SiC-Ingots in einem Zustand, in dem die obere Fläche des SiC-Ingots nach oben gerichtet ist; ein Facettenbereicherfassungsmittel zum Erfassen eines Facettenbereichs von der oberen Fläche des an dem Haltetisch gehaltenen SiC-Ingots aus; ein Koordinateneinstellmittel für ein Einstellen und Aufzeichnen von X- und Y-Koordinaten mehrerer Punkte, die in einem Zustand auf einer Grenze zwischen dem Facettenbereich und einem Nicht-Facettenbereich liegen, in dem sich eine X-Achse in einer Richtung senkrecht zu einer Ausbildungsrichtung eines Abweichungswinkels erstreckt, der als Neigungswinkel einer c-Ebene in Bezug auf eine obere Fläche des SiC-Ingots definiert ist, und sich eine Y-Achse in einer Richtung senkrecht zu der X-Achse erstreckt; eine Laserstrahlaufbringeinheit mit einem Fokussiermittel, das in einem Zustand einen Laserstrahl auf den SiC-Ingot aufbringt, in dem ein Brennpunkt des Laserstrahls auf eine von der oberen Fläche des SiC-Ingots aus vorbestimmte Tiefe im Inneren des SiC-Ingots eingestellt ist, wobei die vorbestimmte Tiefe mit einer Dicke eines aus dem SiC-Ingot herzustellenden SiC-Wafers korrespondiert, wobei der Laserstrahl eine Transmissionswellenlänge für SiC aufweist, wodurch im Inneren des SiC-Ingots eine Trennschicht ausgebildet wird und die Trennschicht mit einem modifizierten Abschnitt, in dem SiC in Si und C zersetzt ist, und einer Vielzahl von Rissen aufgebaut ist, die sich von dem modifizierten Abschnitt entlang der c-Ebene erstrecken; einen X-Bewegungsmechanismus für ein relatives Bewegen des Haltetischs und des Fokussiermittels in einer X-Richtung parallel zu der X-Achse; einen Y-Bewegungsmechanismus für ein relatives Bewegen des Haltetischs und des Fokussiermittels in einer Y-Richtung parallel zu der Y-Achse; und eine Steuerungseinheit, die beim Aufbringen des Laserstrahls auf den Facettenbereich in Übereinstimmung mit den durch das Koordinateneinstellmittel eingestellten X- und Y-Koordinaten eine Energie des Laserstrahls, verglichen mit einer Energie des Laserstrahls und einer Position des Fokussiermittels beim Aufbringen des Laserstrahls auf den Nicht-Facettenbereich, erhöht und eine Position des Fokussiermittels anhebt.
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