DE102019217967A1 - Waferherstellungsverfahren - Google Patents

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DE102019217967A1
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Abstract

Es wird ein Waferherstellungsverfahren zum Herstellen eines Wafers aus einem Ingot offenbart, wobei der Ingot zuvor mit einer Trennschicht ausgebildet worden ist, entlang welcher der Wafer von dem Ingot zu trennen ist. Das Waferherstellungsverfahren schließt einen ersten Ultraschallschwingungsaufbringschritt mit einem Aufbringen einer Ultraschallschwingung hoher Dichte auf einen vorgegebenen Bereich des Ingots, um dadurch einen teilweise gebrochenen Abschnitt auszubilden, bei dem ein Teil der Trennschicht gebrochen ist, nach dem Ausführen des ersten Ultraschallschwingungsaufbringschritts einem zweiten Ultraschallschwingungsaufbringschritt mit einem Aufbringen der Ultraschallschwingung niedriger Dichte auf den gesamten Bereich des Ingots, der größer ist als der vorgegebene Bereich, um dadurch einen vollständig gebrochenen Abschnitt auszubilden, bei dem die Trennschicht vollständig gebrochen ist, sodass ein Brechen von dem teilweise gebrochenen Abschnitt aus beginnt, und einen Trennschritt mit einem Trennen des Wafers entlang des vollständig gebrochenen Abschnitts ein.

Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • GEBIET DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Waferherstellungsverfahren zum Herstellen eines Wafers aus einem Ingot nach einem Ausbilden einer Trennschicht im Inneren des Ingots durch Einstellen eines Brennpunkts eines Laserstrahls, der eine Transmissionswellenlänge für den Ingot aufweist, auf eine von einer Endfläche des Ingots aus vorbestimmte Tiefe im Inneren des Ingots, wobei die vorbestimmte Tiefe mit der Dicke des herzustellenden Wafers korrespondiert, und als Nächstes Aufbringen des Laserstrahls auf den Ingot.
  • BESCHREIBUNG DES IN BEZIEHUNG STEHENDEN STANDS DER TECHNIK
  • Vielfältige Bauelemente, wie zum Beispiel integrierte Schaltkreise (ICs), Large Scale Integrations (LSIs) und lichtemittierende Dioden (LEDs) werden durch Ausbilden einer Funktionsschicht an der vorderen Seite eines Wafers, der aus Silizium (Si), Saphir (Al2O3) oder Ähnlichem ausgebildet ist und Aufteilen dieser Funktionsschicht in eine Vielzahl getrennter Bereiche entlang einer Vielzahl sich schneidender Trennlinien ausgebildet.
  • Die Trennlinien des diese Bauelemente aufweisenden Wafers 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 respektive mit den Bauelementen korrespondieren. Die so erhaltenen Bauelementchips werden in vielfältiger elektrischer Ausrüstung, wie zum Beispiel Mobiltelefonen und Personal Computer verwendet. Ferner werden Leistungsbauelemente oder optische Bauelemente, wie zum Beispiel LEDs durch Ausbilden einer Funktionsschicht an der Vorderseite eines Wafers, der aus hexagonalem Siliziumcarbid-Einkristall (SiC-Einkristall) ausgebildet ist, und Aufteilen dieser Funktionsschicht in eine Vielzahl getrennter Bereiche entlang einer Vielzahl von sich schneidenden Trennlinien ausgebildet.
  • Im Allgemeinen wird der Wafer, auf den die Bauelemente ausgebildet werden, durch Schneiden eines Ingots mit einer Drahtsäge hergestellt. Beide Seiten des von dem Ingot abgeschnittenen Wafers werden auf Hochglanz poliert (siehe zum Beispiel das japanische offengelegte Patent mit der Nummer 2000-094221). Wenn der Ingot jedoch durch die Drahtsäge geschnitten wird und beide Seiten von jedem Wafer poliert werden, um das Produkt zu erhalten, werden 70% bis 80% des Ingots zu Ausschuss, was das Problem einer schlechten Wirtschaftlichkeit verursacht. Insbesondere weist ein hexagonaler SiC-Einkristallingot eine hohe Härte auf und es ist daher schwierig, diesen Ingot mit der Drahtsäge zu schneiden. Dementsprechend wird eine beachtliche Zeit zum Schneiden des Ingots benötigt, was eine Verminderung der Produktivität nach sich zieht. Da dieser Ingot hohe Stückkosten aufweist, gibt es darüber hinaus das Problem, einen Wafer nach diesem Stand der Technik auf effiziente Weise herzustellen.
  • Eine Technik zum Lösen dieses Problems wurde durch die vorliegende Anmelderin vorgeschlagen. Diese Technik schließt die Schritte eines Einstellens des Brennpunkts eines Laserstrahls, der eine Transmissionswellenlänge für hexagonales SiC-Einkristall aufweist, ins Innere eines SiC-Ingots, als Nächstes eines Aufbringens des Laserstrahls auf den Ingot bei einem Scannen des Laserstrahls über den Ingot, um dadurch eine Trennschicht in einer vorbestimmten Trennebene im Inneren des Ingots auszubilden, und als Nächstes eines Trennens eines Wafers von dem Ingot entlang der Trennschicht ein (siehe zum Beispiel das japanische offengelegte Patent mit der Nummer 2016-111143). Ferner wurde zudem eine ähnliche Technik vorgeschlagen. Diese Technik schließt die Schritte eines Einstellens des Brennpunkts eines Laserstrahls, der eine Transmissionswellenlänge für hexagonales Si-Einkristall aufweist, auf eine von einer Endfläche des Ingots aus vorbestimmte Tiefe im Inneren des Ingots, wobei die vorbestimmte Tiefe mit der Dicke eines herzustellenden Wafers korrespondiert, als Nächstes eines Aufbringens des Laserstrahls auf den Ingot bei einem Scannen des Laserstrahls über den Ingot, um dadurch auf dieser vorbestimmten Tiefe im Inneren des Ingots einen modifizierten Abschnitt auszubilden, und als Nächstes eines Abtrennens des Wafers von dem Ingot entlang dieses modifizierten Abschnitts ein (siehe zum Beispiel das japanische offengelegte Patent mit der Nummer 2011-060862).
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • In Übereinstimmung mit dieser in dem offengelegten japanischen Patent mit der Nummer 2016-111143 und dem offengelegten japanischen Patent mit der Nummer 2011-060862 , die oben erwähnt worden sind, mit der beschriebenen Technik, wird die Menge an zu Ausschuss werdendem Ingot beim Herstellen des Wafers aus dem Ingot verglichen mit dem Fall einer Verwendung einer Drahtsäge, um den Ingot zu schneiden, vermindert, sodass ein Effekt gegen das Problem der schlechten Wirtschaftlichkeit erreicht werden kann. Jedoch ist es nicht einfach, den Wafer von dem Ingot entlang der Trennschicht oder des modifizierten Abschnitts, die durch Aufbringen eines Laserstrahls im Inneren des Ingots ausgebildet werden, zu trennen, sodass es weiterhin ein Problem mit der effizienten Herstellung gibt.
  • Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Waferherstellungsverfahren bereitzustellen, das einen Wafer auf effiziente Weise aus einem hexagonalen SiC-Einkristallingot herstellen kann.
  • In Übereinstimmung mit einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Waferherstellungsverfahren zum Herstellen eines Wafers aus einem Ingot nach einem Ausbilden einer Trennschicht im Inneren des Ingots durch Einstellen eines Brennpunkts eines Laserstrahls, der eine Transmissionswellenlänge für den Ingot aufweist, auf eine von einer Endfläche des Ingots aus vorbestimmte Tiefe im Inneren des Ingots, wobei die vorbestimmte Tiefe mit einer Dicke des herzustellenden Wafers korrespondiert, und als Nächstes Aufbringen des Laserstrahls auf den Ingot bereitgestellt, wobei das Waferherstellungsverfahren aufweist: einen ersten Ultraschallschwingungsaufbringschritt mit einem Aufbringen einer Ultraschallschwingung mit einer ersten Dichte auf einen vorgegebenen Bereich des Ingots, um dadurch einen teilweise gebrochenen Abschnitt auszubilden, wo ein Teil der Trennschicht gebrochen ist; nach dem Ausführen des ersten Ultraschallschwingungsaufbringschritts einen zweiten Ultraschallschwingungsaufbringschritt mit einem Aufbringen der Ultraschallschwingung mit einer zweiten Dichte, die niedriger ist als die erste Dichte, auf einen gesamten Bereich des Ingots, der größer ist als der vorgegebene Bereich, um dadurch einen vollständig gebrochenen Abschnitt auszubilden, wo die Trennschicht so vollständig gebrochen wird, dass ein Brechen von dem teilweise gebrochenen Abschnitt ausgeht; und einen Trennschritt mit einem Trennen des Wafers von dem Ingot entlang des vollständig gebrochenen Abschnitts.
  • Vorzugsweise wird die Ultraschallschwingung bei dem ersten Ultraschallschwingungsaufbringschritt und dem zweiten Ultraschallschwingungsaufbringschritt durch eine Lage aus Wasser auf den Ingot aufgebracht.
  • Vorzugsweise schließt der Ingot einen hexagonalen SiC-Einkristallingot mit einer c-Achse und einer c-Ebene, die senkrecht zu der c-Achse ist, ein, und die Trennschicht ist mit einem modifizierten Abschnitt und Rissen aufgebaut, die sich isotropisch von dem modifizierten Abschnitt aus entlang der c-Ebene erstrecken, wobei der modifizierte Abschnitt durch Einstellen eines Brennpunkts eines Laserstrahls, der eine Transmissionswellenlänge für hexagonales SiC-Einkristall aufweist, auf einer von der einen Endfläche des SiC-Ingots aus vorbestimmte Tiefe im Inneren des SiC-Ingots, wobei die vorbestimmte Tiefe mit der Dicke des herzustellenden Wafers korrespondiert, und als Nächstes Aufbringen des Laserstrahls auf den SiC-Ingot, um dadurch SiC in Si und C zu zersetzen, ausgebildet wird.
  • Vorzugsweise ist die c-Achse mit einem Abweichungswinkel in Bezug auf eine Senkrechte zu der einen Endfläche des SiC-Ingots geneigt, wobei der Abweichungswinkel zwischen der c-Ebene und der einen Endfläche ausgebildet ist, wird der Brennpunkt des Laserstrahls in einer Richtung senkrecht zu einer Ausbildungsrichtung des Abweichungswinkels bewegt, um dadurch den modifizierten Abschnitt in der Richtung senkrecht zu der Ausbildungsrichtung des Abweichungswinkels kontinuierlich auszubilden, und wird der Brennpunkt des Laserstrahls in der Ausbildungsrichtung des Abweichungswinkels in einem Bereich weiterbewegt, der nicht größer ist als ein Ausbildungsbereich der Risse, wodurch eine Vielzahl linearer modifizierter Abschnitte in der Ausbildungsrichtung des Abweichungswinkels auf so eine Weise Seite an Seite angeordnet werden, dass sich die Risse, die sich von beliebigen benachbarten der Vielzahl linearer modifizierter Abschnitte erstrecken, überlappen.
  • In Übereinstimmung mit dem Waferherstellungsverfahren der vorliegenden Erfindung kann die Menge an zu Ausschuss werdendem Ingot beim Herstellen des Wafers aus dem Ingot verglichen mit dem Fall eines Verwendens einer Drahtsäge, um den Ingot zu schneiden, stark reduziert werden. Ferner wird der erste Ultraschallschwingungsaufbringschritt mit einer hohen Dichte auf einen Teil des Ingots ausgeführt, wodurch der teilweise gebrochene Abschnitt ausgebildet wird. Danach wird der zweite Ultraschallschwingungsaufbringschritt mit einer niedrigen Dichte ausgeführt, um auf den gesamten Ingot eine Ultraschallschwingung aufzubringen, wodurch der vollständig gebrochene Abschnitt sich von dem teilweise gebrochenen Abschnitt ausbreitend ausgebildet wird. Folglich wird der vollständig gebrochene Abschnitt von der Trennschicht aus ausgebildet, die zuvor im Inneren des Ingots ausgebildet worden ist. Dementsprechend kann der herzustellende Wafer auf einfache und effiziente Weise entlang des vollständig gebrochenen Abschnitts von dem Ingot getrennt werden.
  • Die obige und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung und die Weise ihrer Umsetzung werden durch ein Studium der folgenden Beschreibung und beigefügten Ansprüche unter Bezugnahme auf die angehängten Zeichnungen, die eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung zeigen, deutlicher, und die Erfindung selbst wird hierdurch am besten verstanden.
  • Figurenliste
    • 1A ist eine Seitenansicht eines Ingots, der aus hexagonalem SiC-Einkristall ausgebildet ist;
    • 1B ist eine Draufsicht des in 1A dargestellten Ingots;
    • 2 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Art des Anbringens eines Substrats an dem in den 1A und 1B dargestellten Ingot und anschließenden Platzierens des Ingots mit dem Substrat auf einem Spanntisch darstellt;
    • 3A ist eine perspektivische Ansicht, die einen Ausbildungsschritt einer Trennschicht im Inneren des Ingots darstellt;
    • 3B ist eine Seitenansicht, die den in 3A dargestellten Schritt darstellt;
    • 4A ist eine Draufsicht des Ingots in dem Zustand, in dem die Trennschicht durch Ausführen des in 3A dargestellten Schritts im Inneren des Ingots ausgebildet worden ist;
    • 4B ist eine Schnittansicht entlang der Linie B-B aus 4A;
    • 5A ist eine perspektivische Ansicht, die einen ersten Ultraschallschwingungsaufbringschritt unter Verwendung eines Erzeugungsmittels für Ultraschallschwingungen hoher Dichte darstellt;
    • 5B ist eine Schnittansicht, die den in 5A dargestellten ersten Ultraschallschwingungsaufbringschritt darstellt;
    • 6A ist eine perspektivische Ansicht, die einen zweiten Ultraschallschwingungsaufbringschritt unter Verwendung eines Erzeugungsmittels für Ultraschallschwingungen niedriger Dichte darstellt;
    • 6B ist eine Schnittansicht, die den in 6A dargestellten zweiten Ultraschallschwingungsaufbringschritt darstellt;
    • 7A ist eine perspektivische Ansicht, die einen Trennschritt darstellt; und
    • 7B ist eine Schnittansicht, die den in 7A dargestellten Trennschritt darstellt.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
  • Es wird nunmehr ein Waferherstellungsverfahren in Übereinstimmung mit einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die angehängten Zeichnungen im Detail beschrieben. Die 1A und 1B stellen einen Ingot 2 in Übereinstimmung mit dieser bevorzugten Ausführungsform dar. Der Ingot 2 ist ein hexagonaler SiC-Einkristallingot dieser bevorzugten Ausführungsform, der eine im Wesentlichen zylindrische Form aufweist. Zum Beispiel weist der Ingot 2 einen Durchmesser von in etwa 100 mm auf. Der Ingot 2 weist eine im Wesentlichen kreisförmige erste Endfläche 4, eine im Wesentlichen kreisförmige zweite Endfläche 6, die der ersten Endfläche 4 gegenüberliegt, eine im Wesentlichen zylindrische Fläche 8, die so ausgebildet ist, dass sie die erste Endfläche 4 und die zweite Endfläche 6 verbindet, eine c-Achse (<0001>-Richtung), die sich von der ersten Endfläche 4 zu der zweiten Endfläche 6 erstreckt, und eine c-Ebene ({0001}-Ebene) auf, die senkrecht zu der c-Achse ist. Bei dem Ingot 2 ist die c-Achse in Bezug auf eine Senkrechte 10 zu der ersten Endfläche 4 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 4 ausgebildet. Die Ausbildungsrichtung des Abweichungswinkels α, das heißt die Neigungsrichtung der c-Achse, wird in den 1A und 1B durch einen Pfeil A dargestellt. Ferner ist die zylindrische Fläche 8 des Ingots 2 mit einer ersten Ausrichtungsebene 12 und einer zweiten Ausrichtungsebene 14 ausgebildet, die in der Seitenansicht rechtwinklig sind und zum Andeuten einer Kristallausrichtung dienen. Die erste Ausrichtungsebene 12 ist parallel zu der Ausbildungsrichtung A des Abweichungswinkels α, und die zweite Ausrichtungsebene 14 ist senkrecht zu der Ausbildungsrichtung A des Abweichungswinkels α. Wie in 1B dargestellt, die eine Draufsicht des Ingots 2 ist, ist die Länge L2 der zweiten Ausrichtungsebene 14 kürzer eingerichtet als die Länge L1 der ersten Ausrichtungsebene 12 (L1>L2). Dementsprechend kann die Ausbildungsrichtung A des Abweichungswinkels α unabhängig davon bestimmt werden, ob die erste Endfläche 4 die Vorderseite des Ingots 2 ist oder nicht. Der für das Waferherstellungsverfahren in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung einzusetzende Ingot ist nicht auf den oben erwähnten hexagonalen SiC-Einkristallingot beschränkt, sondern der einsetzbare Ingot kann ein Ingot sein, dessen c-Achse im Verhältnis zu der senkrechten zu der ersten Endfläche nicht geneigt ist, das heißt, der so einen Aufbau aufweist, dass der Abweichungswinkel α zwischen der c-Ebene und der ersten Endfläche 0° beträgt (das heißt, der so einen Aufbau aufweist, dass die Senkrechte zu der ersten Endfläche mit der c-Achse zusammenfällt).
  • Bei dem Waferherstellungsverfahren in Übereinstimmung mit dieser bevorzugten Ausführungsform wird als erstes ein Trennschichtausbildungsschritt ausgeführt, um durch Einstellen eines Brennpunkts eines Laserstrahls, der eine Transmissionswellenlänge für den Ingot 2 aufweist, auf eine von der ersten Endfläche 4 des Ingots 2 vorbestimmte Tiefe im Inneren des Ingots 2, wobei die vorbestimmte Tiefe mit der Dicke eines herzustellenden Wafers korrespondiert, und als Nächstes Aufbringen des Laserstrahls auf den Ingot 2 eine Trennschicht auszubilden. Der Trennschichtausbildungsschritt wird nunmehr unter Bezugnahme auf die 2 bis 4B beschrieben.
  • Beim Ausführen des Trennschichtausbildungsschritts wird als erstes ein kreisförmiges Substrat 16, wie in 2 dargestellt, über ein Haftmittel oder Ähnliches an der zweiten Endfläche 6 des Ingots 2 angebracht. Danach wird der Ingot 2 mit dem Substrat 16 zu einer Laserbearbeitungsvorrichtung 18 überführt, von der ein Teil in 2 dargestellt ist. Die Laserbearbeitungsvorrichtung 18 schließt einen Spanntisch 20 ein. Der Spanntisch 20 weist eine obere Fläche auf, die mit einer kreisförmigen Unterdruckeinspannung 24 ausgebildet ist. Die Unterdruckeinspannung 24 ist aus einer porösen Keramik ausgebildet, die den Durchgang von Luft zulässt. Die Größe (Durchmesser) der Unterdruckeinspannung 24 ist etwas geringer als die des Substrats 16. Ein nicht dargestelltes Saugmittel ist mit der Unterdruckeinspannung 24 verbunden. Der zu der Laserbearbeitungsvorrichtung 18 so überführte Ingot 2 mit dem Substrat 16 wird auf der Unterdruckeinspannung 24 des Spanntischs 20 in dem Zustand platziert, in dem das Substrat 16 mit der oberen Fläche der Unterdruckeinspannung 24 in Kontakt ist. Dementsprechend ist die erste Endfläche 4 des Ingots 2 an dem Spanntisch 20 nach oben gerichtet. Danach wird das Saugmittel betätigt, um den Ingot 2 mit dem Substrat 16 über einen Unterdruck an der Unterdruckeinspannung 24 zu halten. Bei der vorliegenden-Erfindung ist das an dem Ingot 2 anzubringende Substrat 16 nicht wesentlich. Das heißt, dass das Substrat 16 weggelassen werden kann, vorausgesetzt, dass die Unterdruckeinspannung 24 des Spanntischs 20 eine Größe und Form aufweist, die im Stande sind, den Ingot 2 über einen Unterdruck direkt an der Unterdruckeinspannung 24 zu halten.
  • Nach einem solchen Halten des Ingots 2 an dem Spanntisch 20 wird ein Brennpunkt eines Laserstrahls, der eine Transmissionswellenlänge für den den Ingot 2 ausbildenden SiC-Einkristall aufweist, auf eine vorbestimmten Tiefe von der ersten Endfläche 4 des Ingots 2 im Inneren des Ingots 2 eingestellt, wobei die vorbestimmte Tiefe mit der Dicke eines herzustellenden Wafers korrespondiert. Danach wird der Laserstrahl auf die erste Endfläche 4 des Ingots 2 aufgebracht, wodurch eine Trennschicht ausgebildet wird, in welcher SiC in Si und Kohlenstoff (C) zersetzt wird und Risse isotropisch in der c-Ebene ausgebildet werden. Die erste Endfläche 4 ist eine Spiegelfläche, die zuvor durch Ausführen eines Schleifens und Polierens, um eine Rauheit zu entfernen, ausgebildet worden ist. Es wird nunmehr der Trennschichtausbildungsschritt unter Bezugnahme auf die 3A bis 4B detaillierter beschrieben.
  • Wie in 3A dargestellt, schließt die Laserbearbeitungsvorrichtung 18, von der ein Teil dargestellt wird, zusätzlich zu dem Spanntisch 20 ferner ein Fokussiermittel 22 ein. Das Fokussiermittel 22 dient dazu, einen gepulsten Laserstrahl LB auf den Ingot 2 aufzubringen. Der Spanntisch 20 ist eingerichtet, um durch einen nicht dargestellten Motor um seine vertikale Achse gedreht zu werden. Ferner ist der Spanntisch 20 eingerichtet, um durch einen nicht dargestellten X-Bewegungsmechanismus in der durch einen Pfeil X in 3A dargestellten X-Richtung in Bezug auf das Fokussiermittel 22 bewegt zu werden. Das heißt, dass der Spanntisch 20 eingerichtet ist, in der X-Richtung zugeführt bzw. zugestellt zu werden. Ferner ist der Spanntisch 20 eingerichtet, durch einen nicht dargestellten Y-Bewegungsmechanismus in der durch einen Pfeil Y in 3A dargestellten Y-Richtung in Bezug auf das Fokussiermittel 22 bewegt zu werden, wobei die Y-Richtung senkrecht zu der X-Richtung ist. Das heißt, dass der Spanntisch 20 eingerichtet ist, in der Y-Richtung weiterbewegt bzw. einteilungszugeführt zu werden. Das Fokussiermittel 22 schließt eine nicht dargestellte Fokussierlinse zum Fokussieren des gepulsten Laserstrahls LB im Inneren des Ingots 2 und Aufbringen von diesem auf den Ingot 2 ein. Der gepulste Laserstrahl LB wird von einer nicht dargestellten Laserstrahlaufbringeinheit erzeugt und in seiner Leistung eingestellt.
  • Beim Ausbilden der Trennschicht in dem an dem Spanntisch 20 über einen Unterdruck gehaltenen Ingot 2 wird der Ingot 2 durch eine nicht dargestellte Abbildungseinheit abgebildet, die zu der Laserbearbeitungsvorrichtung 18 gehört. Das heißt, dass die erste Endfläche 4 des Ingots 2 durch die Abbildungseinheit aufgenommen wird, um dadurch ein Bild des Ingots 2 zu erhalten. In Übereinstimmung mit der ersten Ausrichtungsebene 12 und der zweiten Ausrichtungsebene 14, die durch Betrachten des Bilds des Ingots 2 voneinander unterschieden werden, wird der Spanntisch 20 durch den Motor gedreht und zudem durch den X-Bewegungsmechanismus und den Y-Bewegungsmechanismus bewegt, wodurch die Ausrichtung des Ingots 2 auf eine vorbestimmte Ausrichtung eingestellt wird und zudem die Positionsbeziehung zwischen dem Ingot 2 und dem Fokussiermittel 22 in der XY-Ebene, die durch die X-Richtung und die Y-Richtung definiert ist, eingestellt wird.
  • Beim Einstellen der Ausrichtung des Ingots 2 auf eine vorbestimmte Ausrichtung wird die zweite Ausrichtungsebene 14, wie in 3 dargestellt, parallel zu der X-Richtung ausgerichtet. Dementsprechend wird die Richtung senkrecht zu der Ausbildungsrichtung A des Abweichungswinkels α parallel zu der X-Richtung ausgerichtet, und die Ausbildungsrichtung A des Abweichungswinkels α wird parallel zu der Y-Richtung ausgerichtet. Danach wird das zu der Laserbearbeitungsvorrichtung 18 gehörende, nicht dargestellte Brennpunktpositionseinstellmittel betätigt, um das Fokussiermittel 22 in vertikaler Richtung zu bewegen, wodurch ein Brennpunkt FP, wie in 3B dargestellt, auf eine von der ersten Endfläche 4 des Ingots 2 aus vorbestimmte Tiefe (zum Beispiel 300 µm) eingestellt wird, wobei die vorbestimmte Tiefe mit der Dicke eines herzustellenden Wafers korrespondiert. Danach wird der gepulste Laserstrahl LB, der eine Transmissionswellenlänge für das den Ingot 2 ausbildende SiC aufweist, während eines Bewegens des Spanntischs 20 mit einer vorbestimmten Zuführgeschwindigkeit in der X-Richtung, das heißt, in der Richtung senkrecht zu der Ausbildungsrichtung A des Abweichungswinkels α, von dem Fokussiermittel 22 auf den Ingot 2 aufgebracht, wodurch ein Laserbearbeitungsvorgang durchgeführt wird, um einen modifizierten Abschnitt oder einen modifizierten Bereich 26 auszubilden.
  • Wie in 4A als Draufsicht des Ingots 2 und in 4B als Schnittansicht entlang der Linie B-B aus 4A dargestellt, wird der modifizierte Abschnitt 26 durch das Aufbringen des gepulsten Laserstrahls LB kontinuierlich in der Richtung senkrecht zu der Ausbildungsrichtung A des Abweichungswinkels α ausgebildet. Durch diesen Laserbearbeitungsvorgang wird der gepulste Laserstrahl LB anfänglich auf den Ingot 2 aufgebracht, um dadurch SiC in Si und C zu zersetzen. Danach wird der gepulste Laserstrahl LB als Nächstes auf den Ingot 2 aufgebracht und durch das zuvor erzeugte C absorbiert. Dann wird SiC mit der Bewegung des Spanntischs 20 in der X-Richtung in Si und C in Art und Weise einer Kettenreaktion zersetzt. Gleichzeitig werden zudem Risse 27 ausgebildet, sodass sie sich von dem modifizierten Abschnitt 26 entlang der c-Ebene isotropisch erstrecken. Obwohl der Spanntisch 20 während des Laserbearbeitungsvorgangs zum Ausbilden des modifizierten Abschnitts 26 in der X-Richtung bewegt wird, kann das Fokussiermittel 22 mit einer vorbestimmten Zuführgeschwindigkeit in der X-Richtung bewegt werden, ohne den Spanntisch 20 zu bewegen.
  • Nach dem Ausführen des Laserbearbeitungsvorgangs, um den modifizierten Abschnitt 26 auszubilden, der sich, wie oben erwähnt, in der vorbestimmten Richtung (X-Richtung) im Inneren des Ingots 2 erstreckt, wird der Spanntisch 20 um einen vorbestimmten Einteilungsbetrag Li in der Y-Richtung, das heißt in der Ausbildungsrichtung A des Abweichungswinkels α, durch Betätigen des Y-Bewegungsmechanismus bewegt. Dementsprechend werden der Ingot 2 und der Brennpunkt FP relativ zueinander in der Y-Richtung bewegt. Der vorbestimmte Einteilungsbetrag Li (zum Beispiel 250 bis 400 µm) wird so eingestellt, dass er den Durchmesser eines kreisförmigen Bereichs nicht überschreitet, der durch die mehreren sich isotropisch erstreckenden Risse 27 definiert wird. Folglich wird ein Einteilungsvorgang zum Weiterbewegen des Spanntischs 20 in der Y-Richtung ausgeführt. Danach werden der Laserbearbeitungsvorgang und der Einteilungsvorgang bzw. Weiterbewegungsvorgang wiederholt, um dadurch mehrere modifizierte Abschnitte 26 auszubilden, die um den vorbestimmten Einteilungsbetrag Li in der Ausbildungsrichtung A des Abweichungswinkels α beabstandet sind, und zudem mehrere Risse 27 auszubilden, die sich von jedem modifizierten Abschnitt 28 isotropisch entlang der c-Ebene erstrecken. Bei dieser bevorzugten Ausführungsform ist die c-Achse in Bezug auf die Senkrechte zu der ersten Endfläche 4 des hexagonalen SiC-Einkristallingots 2 geneigt, sodass der Abweichungswinkel α ausgebildet wird, der größer als 0° ist. Dementsprechend überlappen sich die Risse 27 und die Risse 27, die in der Ausbildungsrichtung A des Abweichungswinkels α nebeneinander ausgebildet sind, in Draufsicht. Folglich wird im Inneren des Ingots 2 auf der von der ersten Endfläche 4 des Ingots 2 aus vorbestimmten Tiefe eine Trennschicht 28 ausgebildet, wobei die vorbestimmte Tiefe mit der Dicke eines herzustellenden Wafers korrespondiert und die Trennschicht 28 mit den mehreren modifizierten Abschnitten 26 und den mehreren Rissen 27 aufgebaut ist. Dementsprechend weist die Trennschicht 28 zum Abtrennen des Wafers von dem Ingot 2 eine verminderte Festigkeit auf.
  • Zum Beispiel wird der Trennschichtausbildungsschritt für ein Ausbilden der Trennschicht 28 unter den folgenden Bearbeitungsbedingungen ausgeführt.
    • Wellenlänge: 1064 nm
    • Wiederholfrequenz: 60 kHz
    • Durchschnittliche Leistung: 1,5 Watt
    • Pulsbreite: 4 ns
    • Numerische Blende (NA) der Fokussierlinse: 0,65
    • Zuführgeschwindigkeit: 200 mm/s
  • Durch Ausführen des Trennschichtausbildungsschritts kann der Ingot 2, der die Trennschicht 28 aufweist, erhalten werden, wobei die Trennschicht 28 im Inneren des Ingots 2 auf der Tiefe ausgebildet ist, die mit der Dicke eines herzustellenden Wafers korrespondiert.
  • Nach dem Vorbereiten des Ingots 2 mit der Trennschicht 28 durch Ausführen des Trennschichtausbildungsschritts wird ein gebrochener Abschnitt von der Trennschicht 28 aus als Bruchstartpunkt ausgebildet, und der herzustellende Wafer wird als Nächstes von dem Ingot 2 entlang dieses gebrochenen Abschnitts getrennt. Es wird nunmehr der Vorgang zum Ausbilden des gebrochenen Abschnitts in dem Ingot 2 und Trennen des Wafers von dem Ingot 2 entlang des gebrochenen Abschnitts unter Bezugnahme auf die 5A bis 7B beschrieben.
  • (Erster Ultraschallschwingungsaufbringschritt)
  • Als Erstes wird ein erster Ultraschallschwingungsaufbringschritt ausgeführt, um Ultraschallschwingungen hoher Dichte auf einen vorgegebenen Bereich des Ingots 2, der den herzustellenden Wafer einschließt, aufzubringen, wodurch ein teilweise gebrochener Abschnitt ausgebildet wird, wo ein Teil der Trennschicht 28 gebrochen ist. Bei dem ersten Ultraschallschwingungsaufbringschritt wird, wie in 5A dargestellt, eine Ultraschallschwingungserzeugungsvorrichtung 40 einschließlich eines Wasserbads 30 vorbereitet. Ein Haltetisch 32 ist auf dem Boden des Wasserbads 30 vorgesehen. Der Haltetisch 32 weist eine flache obere Fläche zum Halten des Ingots 2 auf. Nach dem Vorbereiten des Wasserbads 30 wird der Ingot 2 mit dem Substrat 16 in dem Zustand auf dem Haltetisch 32 platziert, in dem die erste Endfläche 4 des Ingots 2 nach oben gerichtet ist, wobei die Trennschicht 28 bereits in dem Ingot 2 ausgebildet worden ist. Nach dem Platzieren des Ingots 2 auf dem Haltetisch 32 wird Wasser 34 in das Wasserbad 30 gegossen, bis die Höhe der Oberfläche des Wassers 34 in dem Wasserbad 30 ausreichend höher ist als die Höhe der ersten Endfläche 4 des in 5B dargestellten Ingots 2. Während 5B eine Schnittansicht ist, die den ersten Ultraschallschwingungsaufbringschritt darstellt, ist das Wasserbad 30 lediglich für eine einfache Veranschaulichung als vertikaler Schnitt dargestellt.
  • Die Ultraschallschwingungserzeugungsvorrichtung 40 schließt ein Erzeugungsmittel für Ultraschallschwingungen hoher Dichte 42 ein. Das Erzeugungsmittel für Ultraschallschwingungen hoher Dichte 42 weist einen nicht dargestellten Ultraschallschwinger zum Erzeugen einer Ultraschallschwingung S auf. Der untere Endabschnitt des Erzeugungsmittels für Ultraschallschwingungen hoher Dichte 42 verjüngt sich, um einen Aufbringabschnitt für Ultraschallschwingungen hoher Dichte 43 auszubilden. Der Aufbringabschnitt für Ultraschallschwingungen hoher Dichte 43 ist ein kreisförmiger Abschnitt mit einem Durchmesser von beispielsweise 8 mm.
  • Die Ultraschallschwingung S, die durch das Erzeugungsmittel für Ultraschallschwingungen hoher Dichte 42 erzeugt wird, weist beispielsweise eine Leistung von 100 Watt und eine Frequenz von 400 kHz auf. In Übereinstimmung mit dem Erzeugungsmittel für Ultraschallschwingungen hoher Dichte 42 wird die durch den Ultraschallschwinger erzeugte Ultraschallschwingung S durch den Aufbringabschnitt für Ultraschallschwingungen hoher Dichte 43, der eine sich verjüngende Form aufweist, gebündelt, sodass die Dichte der Ultraschallschwingung S erhöht wird. Dementsprechend kann die Ultraschallschwingung S mit einer hohen Dichte in Richtung eines Zielbereichs aufgebracht werden.
  • In dem Zustand, in dem der Ingot 2 an dem Haltetisch 32 gehalten und in dem Wasser 34 in dem Wasserbad 30 eingetaucht ist, wird das Erzeugungsmittel für Ultraschallschwingungen hoher Dichte 42 in Richtung der ersten Endfläche 4 des Ingots 2 abgesenkt. Danach wird der Aufbringabschnitt für Ultraschallschwingungen hoher Dichte, der bei dem unteren Endabschnitt des Erzeugungsmittels für Ultraschallschwingungen hoher Dichte 42 ausgebildet ist, in das Wasser 34 in dem Wasserbad 30 eingetaucht und dann auf die Nähe des Mittelpunkts der ersten Endfläche 4 des Ingots 2 eingestellt. Zu diesem Zeitpunkt ist ein kleiner Spalt (zum Beispiel mehrere mm) zwischen dem Aufbringabschnitt für Ultraschallschwingungen hoher Dichte 43 und der ersten Endfläche 4 des Ingots 2 definiert.
  • Nach dem oben erwähnten Einstellen des Aufbringabschnitts für Ultraschallschwingungen hoher Dichte 43 in der Nähe des Mittelpunkts der ersten Endfläche 4 des Ingots 2 wird die Ultraschallschwingung hoher Dichte S von dem Aufbringabschnitt für Ultraschallschwingungen hoher Dichte 43 über die Schicht aus Wasser 34 für einen vorbestimmten Zeitraum (zum Beispiel in etwa 10 Sekunden) in Richtung der ersten Endfläche 4 des Ingots 2 aufgebracht. Wie in 5B dargestellt, wird die Ultraschallschwingung hoher Dichte S dementsprechend konzentriert auf den vorgegebenen Bereich der ersten Endfläche 4 des Ingots 2, der den herzustellenden Wafer einschließt, aufgebracht, wodurch ein Teil der Trennschicht 28 stimuliert wird. Als Ergebnis wird, wie in 5B dargestellt, bei diesem Teil der Trennschicht 28 ein teilweise gebrochener Abschnitt 29 ausgebildet. Das heißt, dass dieser Teil der Trennschicht 28 in dem teilweise gebrochenen Abschnitt 29 gebrochen ist. Auf diese Weise wird der erste Ultraschallschwingungsaufbringschritt abgeschlossen.
  • (Zweiter Ultraschallschwingungsaufbringschritt)
  • Nach Abschluss des ersten Ultraschallschwingungsaufbringschritts wird ein zweiter Ultraschallschwingungsaufbringschritt ausgeführt. Es wird nunmehr der zweite Ultraschallschwingungsaufbringschritt unter Bezugnahme auf die 6A und 6B beschrieben.
  • Beim Ausführen des zweiten Ultraschallschwingungsaufbringschritts wird das bei dem ersten Ultraschallschwingungsaufbringschritt verwendete Erzeugungsmittel für Ultraschallschwingungen hoher Dichte 42 zu einem in 6A dargestellten Erzeugungsmittel für Ultraschallschwingungen niedriger Dichte 45 geändert. Als Verfahren zum Ändern des Erzeugungsmittels für Ultraschallschwingungen hoher Dichte 42 zu dem Erzeugungsmittel für Ultraschallschwingungen niedriger Dichte 45 kann das Erzeugungsmittel für Ultraschallschwingungen hoher Dichte 42 als erstes von der Ultraschallschwingungserzeugungsvorrichtung 40 entfernt werden und das Erzeugungsmittel für Ultraschallschwingungen niedriger Dichte 45 kann als Nächstes angebracht werden. Als anderes Verfahren kann die Ultraschallschwingungserzeugungsvorrichtung 40 eine nicht dargestellte Halterung zum Anbringen von sowohl dem Erzeugungsmittel für Ultraschallschwingungen hoher Dichte 42 als auch dem Erzeugungsmittel für Ultraschallschwingungen niedriger Dichte 45 aufweisen, wobei die Halterung so eingerichtet ist, dass entweder das Erzeugungsmittel für Ultraschallschwingungen hoher Dichte 42 oder das Erzeugungsmittel für Ultraschallschwingungen niedriger Dichte 45 wie erforderlich ausgewählt werden kann. In diesem Fall kann das Erzeugungsmittel für Ultraschallschwingungen hoher Dichte 42 als erstes von der Position über dem Ingot 2 wegbewegt werden und das Erzeugungsmittel für Ultraschallschwingungen niedriger Dichte 45 kann als Nächstes über dem Ingot 2 eingestellt werden.
  • Wie in den 6A und 6B dargestellt, weist das Erzeugungsmittel für Ultraschallschwingungen niedriger Dichte 45 einen unteren Endabschnitt auf, der als Aufbringabschnitt für Ultraschallschwingungen niedriger Dichte 46 ausgebildet ist. Der Aufbringabschnitt für Ultraschallschwingungen niedriger Dichte 46 liegt der ersten Endfläche 4 des Ingots 2 gegenüber. Der Aufbringabschnitt für Ultraschallschwingungen niedriger Dichte 46 weist einen Bereich auf, der größer ist als der Bereich des Aufbringabschnitts für Ultraschallschwingungen hoher Dichte 43, der bei dem ersten Ultraschallschwingungsaufbringschritt verwendet wird. Insbesondere ist der Aufbringabschnitt für Ultraschallschwingungen niedriger Dichte 46 ein kreisförmiger Abschnitt mit einem Durchmesser von beispielsweise 100 mm, der im Wesentlichen der gleiche ist wie der Durchmesser des Ingots 2.
  • Das Erzeugungsmittel für Ultraschallschwingungen niedriger Dichte 45 ist eingerichtet, um eine Ultraschallschwingung S' zu erzeugen. Ähnlich wie das Erzeugungsmittel für Ultraschallschwingungen hoher Dichte 42 weist das Erzeugungsmittel für Ultraschallschwingungen niedriger Dichte 45 einen nicht dargestellten Ultraschallschwinger zum Erzeugen der Ultraschallschwingung S' auf. Zum Beispiel weist die Ultraschallschwingung S' eine Leistung von 100 Watt und eine Frequenz von 400 kHz auf. Wie oben beschrieben ist der Bereich des Aufbringabschnitts für Ultraschallschwingungen niedriger Dichte 46 größer als der Bereich des Aufbringabschnitts für Ultraschallschwingungen hoher Dichte 43. Dementsprechend ist die Dichte der Ultraschallschwingung S', die von dem Aufbringabschnitt für Ultraschallschwingungen niedriger Dichte 46 aufgebracht wird, niedriger als die Dichte der Ultraschallschwingung S, die von dem Aufbringabschnitt für Ultraschallschwingungen hoher Dichte 43 aufgebracht wird.
  • Wie in 6A dargestellt ist das Erzeugungsmittel für Ultraschallschwingungen niedriger Dichte 45 direkt über dem auf dem Haltetisch 32 platzierten Ingot 2, der in das Wasserbad 30 gesetzt wird, positioniert. Beim Ausführen des zweiten Ultraschallschwingungsaufbringschritts wird das Erzeugungsmittel für Ultraschallschwingungen niedriger Dichte 45 in Richtung der ersten Endfläche 4 des Ingots 2 abgesenkt, bis der Aufbringabschnitt für Ultraschallschwingungen niedriger Dichte 46 des Erzeugungsmittels für Ultraschallschwingungen niedriger Dichte 45 in das in dem Wasserbad 30 aufgenommene Wasser 34 eingetaucht ist und in die Nähe der ersten Endfläche 4 des Ingots 2 kommt. Dementsprechend wird die gesamte erste Endfläche 4 des Ingots 2 mit dem Aufbringabschnitt für Ultraschallschwingungen niedriger Dichte 46 bedeckt. Zu diesem Zeitpunkt wird ein kleiner Spalt (zum Beispiel mehrere mm) zwischen dem Aufbringabschnitt für Ultraschallschwingungen niedriger Dichte 46 und der ersten Endfläche 4 des Ingots 2 definiert.
  • In dem Zustand, in dem der Aufbringabschnitt für Ultraschallschwingungen niedriger Dichte 46 wie oben erwähnt in der Nähe der ersten Endfläche 4 des Ingots 2 eingerichtet ist, wird die Ultraschallschwingung niedriger Dichte S' von dem Aufbringabschnitt für Ultraschallschwingungen niedriger Dichte 46 über die Schicht des Wassers 34 in Richtung der gesamten ersten Endfläche 4 des Ingots 2 über einen vorbestimmten Zeitraum (zum Beispiel in etwa 30 Sekunden) aufgebracht. Durch das wie oben erwähnte Aufbringen der Ultraschallschwingung niedriger Dichte S' auf die gesamte erste Endfläche 4 des Ingots 2 wird die gesamte im Inneren des Ingots 2 ausgebildete Trennschicht 28 durch die Ultraschallschwingung niedriger Dichte S' stimuliert, sodass sich die Risse 27 in der Trennschicht 28 von dem teilweise gebrochenen Abschnitt 29, der bei dem ersten Ultraschallschwingungsaufbringschritt ausgebildet wird, erstrecken, und die benachbarten Risse 27 dementsprechend miteinander verbunden werden, wodurch ein vollständig gebrochener Abschnitt 29' ausgebildet wird, bei dem die Trennschicht 28 vollständig gebrochen ist. Wie in 6B dargestellt, ist der vollständig gebrochene Abschnitt 29' durchgängig in der gesamten im Inneren des Ingots 2 ausgebildeten Trennschicht 28 ausgebildet. Dementsprechend kann der herzustellende Wafer zuverlässig entlang des vollständig gebrochenen Abschnitts 29' von dem Ingot 2 getrennt werden. Auf diese Weise wird der zweite Ultraschallschwingungsaufbringschritt abgeschlossen.
  • (Trennschritt)
  • Nach dem Ausführen des ersten Ultraschallschwingungsaufbringschritts und des zweiten Ultraschallschwingungsaufbringschritts, um dadurch den vollständig gebrochenen Abschnitt 29' aus der im Inneren des Ingots 2 ausgebildeten Trennschicht 28 auszubilden, wird ein Trennschritt ausgeführt, um einen Wafer W entlang des vollständig gebrochenen Abschnitts 29' von dem Ingot 2 abzutrennen, wobei der Ingot 2 in das Wasser 34 eingetaucht in dem Wasserbad 30 verbleibt. Dementsprechend weist der Wafer W, wie in den 7A und 7B dargestellt, die erste Endfläche 4 des Ingots 2 als eine Vorderseite Wa auf. Beim Ausführen des Trennschritts kann der Wafer W durch einen Bediener direkt gehalten und angehoben werden. Alternativ kann der Wafer W über einen Unterdruck durch ein nicht dargestelltes Saugmittel gehalten und durch das Saugmittel aus dem Wasserbad 30 gehoben werden, wobei das Saugmittel eine Größe aufweist, die mit der Größe des Wafers W korrespondiert.
  • In dem Zustand, in dem der Wafer W wie oben beschrieben von dem Ingot 2 durch Ausführen des Trennschritts getrennt worden ist, ist die Trennfläche des Wafers W als eine Rückseite Wb eine raue Fläche, und die Trennfläche des Ingots 2 als neue erste Endfläche 4' ist ebenfalls eine raue Fläche. Dementsprechend werden die Rückseite Wb des Wafers W und die erste Endfläche 4' des Ingots 2 als Nächstes poliert, um abgeflacht zu werden (nicht dargestellt). Danach wird der von dem Ingot 2 abgetrennte Wafer W in einem geeigneten Gehäuse oder Ähnlichem aufgenommen und dann zu einer beliebigen Vorrichtung zum Ausführen eines nachfolgenden Schritts überführt. Andererseits wird der Ingot 2 mit der abgeflachten ersten Endfläche 4' zu der Laserbearbeitungsvorrichtung 18 überführt, um den Trennschichtausbildungsschritt wiederholt auszuführen. Nach dem Ausbilden einer Trennschicht in dem Ingot 2 durch Verwenden der Laserbearbeitungsvorrichtung 18 werden der erste Ultraschallschwingungsaufbringschritt, der zweite Ultraschallschwingungsaufbringschritt und der Trennschritt wieder ausgeführt, um dadurch einen weiteren Wafer W auf effiziente Weise aus dem Ingot 2 herzustellen.
  • In Übereinstimmung mit dieser bevorzugten Ausführungsform kann die Menge des Ingots 2, die beim Herstellen des Wafers W auf dem Ingot 2 zu Ausschuss wird, verglichen mit dem Fall stark vermindert werden, bei dem eine Drahtsäge verwendet wird, um den Ingot 2 zu schneiden. Ferner wird der erste Ultraschallschwingungsaufbringschritt ausgeführt, um die Ultraschallschwingung hoher Dichte S auf einen Teil des Ingots 2 aufzubringen, wodurch der teilweise gebrochene Abschnitt 29 ausgebildet wird. Danach wird der zweite Ultraschallschwingungsaufbringschritt ausgeführt, um die Ultraschallschwingung niedriger Dichte S' auf den gesamten Ingot 2 aufzubringen, wodurch der vollständig gebrochene Abschnitt 29' sich von dem teilweise gebrochenen Abschnitt 29 ausbreitend ausgebildet wird. Folglich wird der vollständig gebrochene Abschnitt 29' aus der zuvor in dem Ingot 2 ausgebildeten Trennschicht 28 ausgebildet. Dementsprechend kann der herzustellende Wafer W auf einfache und effiziente Weise entlang des vollständig gebrochenen Abschnitts 29' von dem Ingot 2 getrennt werden.
  • Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die obige bevorzugte Ausführungsform beschränkt, sondern es können vielfältige Abwandlungen ausgeführt werden. Obwohl bei der obigen bevorzugten Ausführungsform die c-Achse in dem Ingot 2 als Werkstück in Bezug auf die Senkrechte 10 zu der ersten Endfläche 4 des Ingots 2 geneigt ist und der Abweichungswinkel α zwischen der c-Ebene und der ersten Endfläche 4 ausgebildet ist, ist die vorliegende Erfindung zum Beispiel nicht auf diesen Aufbau beschränkt. Das heißt, dass die vorliegende Erfindung auch auf einen Ingot anwendbar ist, der so einen Aufbau aufweist, dass die c-Achse nicht in Bezug auf die Senkrechte 10 zu der ersten Endfläche 4 geneigt ist.
  • Obwohl bei dem ersten Ultraschallschwingungsaufbringschritt und dem zweiten Ultraschallschwingungsaufbringschritt der obigen bevorzugten Ausführungsform eine Ultraschallschwingung von der Ultraschallschwingungserzeugungsvorrichtung 40 über die Schicht aus Wasser 34 auf den Ingot 2 aufgebracht wird, kann die Schicht aus Wasser 34 ferner durch eine Luftschicht oder eine Schicht aus einer anderen Flüssigkeit als Wasser ersetzt werden.
  • Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die Details der oben beschriebenen bevorzugten Ausführungsform beschränkt. Der Schutzbereich der Erfindung wird durch die beigefügten 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
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  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 2016111143 [0006]
    • JP 2011060862 [0006]

Claims (4)

  1. Waferherstellungsverfahren zum Herstellen eines Wafers aus einem Ingot nach einem Ausbilden einer Trennschicht im Inneren des Ingots durch Einstellen eines Brennpunkts eines Laserstrahls, der eine Transmissionswellenlänge für den Ingot aufweist, auf eine von einer Endfläche des Ingots aus vorbestimmte Tiefe im Inneren des Ingots, wobei die vorbestimmte Tiefe mit einer Dicke des herzustellenden Wafers korrespondiert, und als Nächstes Aufbringen des Laserstrahls auf den Ingot, wobei das Waferherstellungsverfahren umfasst: einen ersten Ultraschallschwingungsaufbringschritt mit einem Aufbringen von Ultraschallschwingungen einer ersten Dichte auf einen vorgegebenen Bereich des Ingots, um dadurch einen teilweise gebrochenen Abschnitt auszubilden, wo ein Teil der Trennschicht gebrochen ist; nach dem Ausführen des ersten Ultraschallschwingungsaufbringschritts einen zweiten Ultraschallschwingungsaufbringschritt mit einem Aufbringen der Ultraschallschwingungen mit einer zweiten Dichte, die niedriger ist als die erste Dichte, auf einen gesamten Bereich des Ingots, der größer ist als der vorgegebene Bereich, um dadurch einen vollständig gebrochenen Abschnitt auszubilden, bei dem die Trennschicht auf so eine Weise vollständig gebrochen wird, dass der Bruch von dem teilweise gebrochenen Abschnitt aus beginnt; und einen Trennschritt mit einem Abtrennen des Wafers entlang des vollständig gebrochenen Abschnitts von dem Ingot.
  2. Waferherstellungsverfahren nach Anspruch 1, bei dem die Ultraschallschwingung bei dem ersten Ultraschallschwingungsaufbringschritt und dem zweiten Ultraschallschwingungsaufbringschritt durch eine Schicht aus Wasser auf den Ingot aufgebracht wird.
  3. Waferherstellungsverfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem der Ingot einen hexagonalen SiC-Einkristallingot mit einer c-Achse und einer zu der c-Achse senkrechten c-Ebene aufweist, und die Trennschicht mit einem modifizierten Abschnitt und Rissen aufgebaut ist, die sich isotropisch von dem modifizierten Abschnitt entlang der c-Ebene erstrecken, wobei der modifizierte Abschnitt durch Einstellen eines Brennpunkts eines Laserstrahls, der eine Transmissionswellenlänge für hexagonales SiC-Einkristall aufweist, auf eine von der einen Endfläche des SiC-Ingots aus vorbestimmte Tiefe im Inneren des SiC-Ingots, wobei die vorbestimmte Tiefe mit der Dicke des herzustellenden Wafers korrespondiert, und als Nächstes Aufbringen des Laserstrahls auf den SiC-Ingot, um dadurch SiC in Si und C zu zersetzen, ausgebildet wird.
  4. Waferherstellungsverfahren nach Anspruch 3, bei dem die c-Achse in Bezug auf eine Senkrechte zu der einen Endfläche des SiC-Ingots um einen Abweichungswinkel geneigt ist, wobei der Abweichungswinkel zwischen der c-Ebene und der einen Endfläche ausgebildet wird, der Brennpunkt des Laserstrahls in einer Richtung senkrecht zu einer Ausbildungsrichtung des Abweichungswinkels bewegt wird, um dadurch den modifizierten Abschnitt in der Richtung senkrecht zu der Ausbildungsrichtung des Abweichungswinkels kontinuierlich auszubilden, und der Brennpunkt des Laserstrahls in der Ausbildungsrichtung des Abweichungswinkels in einem Bereich weiterbewegt wird, der nicht größer ist als ein Ausbildungsbereich der Risse, wobei eine Vielzahl linearer modifizierter Abschnitte Seite an Seite in der Ausbildungsrichtung des Abweichungswinkels angeordnet ist, sodass sich die Risse, die sich von beliebigen benachbarten der Vielzahl linearer modifizierter Abschnitte erstrecken, überlappen.
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