DE102020213351A1 - BEARBEITUNGSVERFAHREN UND LASERBEARBEITUNGSVORRICHTUNG FÜR EINEN SiC-INGOT - Google Patents

BEARBEITUNGSVERFAHREN UND LASERBEARBEITUNGSVORRICHTUNG FÜR EINEN SiC-INGOT Download PDF

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Abstract

Ein Bearbeitungsverfahren zum Bearbeiten eines SiC-Ingots umfasst einen Abziehzonen-Ausbildungsschritt mit einem Aufbringen eines gepulsten Bearbeitungslaserstrahls, der eine Wellenlänge aufweist, die durch den SiC-Ingot zu dem SiC-Ingot übertragbar ist, während eines Positionierens eines Brennpunkts des gepulsten Bearbeitungslaserstrahls auf einer Tiefe, die mit einer Dicke eines von dem SiC-Ingots abzuziehenden Wafers korrespondiert, um in dem SiC-Ingot bandförmige Abziehzonen auszubilden, die jeweils Risse aufweisen, einen Erfassungsschritt für einen reflektierten Strahl mit einem Aufbringen eines Überprüfungslaserstrahls mit einer Wellenlänge, die durch den SiC-Ingot übertragbar und von den Rissen der Abziehzonen reflektierbar ist, und einem Erfassen einer Intensität eines Strahls, der durch die Risse reflektiert wird, und einen Bearbeitungslaserstrahl-Ausgangsleistungseinstellschritt mit einem Einstellen einer Ausgangsleistung des gepulsten Bearbeitungslaserstrahls, um die Intensität des reflektierten Strahls, der bei dem Erfassungsschritt für einen reflektierten Strahl erfasst wird, innerhalb eines vorbestimmten Bereichs zu halten.

Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • GEBIET DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Bearbeitungsverfahren und eine Laserbearbeitungsvorrichtung für einen SiC-Ingot.
  • BESCHREIBUNG DES IN BEZIEHUNG STEHENDEN STANDS DER TECHNIK
  • Bauelemente, wie zum Beispiel integrierte Schaltkreise (ICs), Large Scale Integration Circuits (LSI-Circuits) und lichtemittierende Dioden (LEDs) werden an einem Wafer ausgebildet, der aus Silizium (Si), Saphir (Al2C3) oder ähnlichem hergestellt ist, indem eine Funktionsschicht auf der Fläche des Wafers aufgebracht wird und mehrere Bereiche an der Funktionsschicht mit einem Gitter projizierter Trennlinien daran ausgebildet werden. Leistungsbauelemente LEDs oder ähnliches werden an einem Wafer ausgebildet, der aus einem Einkristall-Siliziumcarbid (SiC) hergestellt ist, indem eine Funktionsschicht auf die Fläche des Wafers aufgebracht wird und mehrere Bereiche an der Funktionsschicht mit einem Gitter projizierter Trennlinien daran abgegrenzt werden. Der Wafer mit den daran ausgebildeten Bauelementen wird entlang der projizierten Trennlinien geteilt, indem eine Schneidvorrichtung oder eine Laserbearbeitungsvorrichtung einzelne Bauelementchips herstellt. Die Bauelementchips werden in elektrischen Geräten, wie zum Beispiel Mobiltelefonen und Personal Computern, verwendet.
  • Wafer, an denen Bauelemente auszubilden sind, werden im Allgemeinen durch Schneiden eines zylindrischen Halbleiteringots mit einer Drahtsäge hergestellt. Die Stirn- und Rückseiten der von dem Ingot abgeschnittenen Wafer werden auf Hochglanz poliert (siehe zum Beispiel JP 2000-94221 A ). Jedoch ist es unwirtschaftlich, einen Halbleiteringot mit einer Drahtsäge in Wafer zu teilen und die Stirn- und Rückseiten der Wafer zu polieren, da ein Großteil des Halbleiteringots, wie zum Beispiel 70% bis 80%, zu Ausschuss wird. Insbesondere sind SiC-Ingots dadurch von Nachteil, dass sie eine schlechte Wirtschaftlichkeit aufweisen, da sie hart sind, es schwierig und zeitaufwendig ist, sie mit einer Drahtsäge zu schneiden und ihre Stückkosten so hoch sind, dass sie keine effiziente Herstellung von Wafern ermöglichen.
  • Die vorliegende Anmelderin hat eine Technologie vorgeschlagen, bei der ein Laserstrahl mit einer durch Einkristall-SiC übertragbaren Wellenlänge während eines Positionierens eines Brennpunkts des Laserstrahls im Inneren des SiC-Ingots auf einen SiC-Ingot aufgebracht wird, um dadurch Abziehzonen in einer projizierten Trennebene in dem SiC-Ingot auszubilden und dann ein Wafer entlang der projizierten Trennebene, wo die Abziehzonen ausgebildet sind, von dem SiC-Ingot abgezogen wird (siehe zum Beispiel JP 2016-111143 A ).
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Während das Wachstum eines SiC-Ingots voranschreitet, wird dessen Kristallstruktur einheitlich. Folglich ist es notwendig, einen Laserstrahl mit mehr Energie auf den SiC-Ingot aufzubringen, wenn Abziehzonen in einem Ingotabschnitt auszubilden sind, der früher gewachsen ist, als wenn Abziehzonen in einem Ingotabschnitt auszubilden sind, der später gewachsen ist. Folglich ist die vorgeschlagene Technologie insofern problematisch, dass es für den auf den SiC-Ingot aufgebrachten Laserstrahl notwendig ist, unterschiedliche Energiehöhen aufzuweisen, um ordnungsgemäße Abziehzonen in dem SiC-Ingot bei unterschiedlichen Höhen oder axialen Positionen in dem SiC-Ingot auszubilden.
  • Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Bearbeitungsverfahren und eine Laserbearbeitungsvorrichtung für einen SiC-Ingot bereitzustellen, die imstande sind, ordnungsgemäße Abziehzonen in dem SiC-Ingot auf beliebigen Höhen in dem SiC-Ingot auszubilden.
  • In Übereinstimmung mit einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Bearbeiten eines SiC-Ingots bereitgestellt, in dem eine c-Ebene zu einer Endseite des SiC-Ingots geneigt ist und eine Richtung senkrecht zu einer Richtung, in der ein Abweichungswinkel zwischen der Endseite des SiC-Ingots und der c-Ebene ausgebildet ist, als X-Achsenrichtungen wiedergegeben wird, und eine Richtung senkrecht zu den X-Achsenrichtungen als Y-Achsenrichtung wiedergegeben wird, wobei das Verfahren einen Abziehzonen-Ausbildungsschritt mit einem Aufbringen eines gepulsten Bearbeitungslaserstrahls, dessen Wellenlänge durch den SiC-Ingot zu dem SiC-Ingot übertragbar ist, während eines Positionierens eines Brennpunkts des gepulsten Bearbeitungslaserstrahls auf einer Tiefe, die mit einer Dicke eines von dem SiC-Ingot abzuziehenden Wafers korrespondiert, und einem Bearbeitungszuführen des SiC-Ingots und des Brennpunkts relativ zueinander in der X-Achsenrichtung, um bandförmige Abziehzonen in dem SiC-Ingot auszubilden, die jeweils Risse aufweisen, welche sich von einem Bereich aus, wo SiC in Si und C getrennt ist, entlang der c-Ebene erstrecken, einen Zustellschritt mit einem Zustellen des SiC-Ingots und des Brennpunkts relativ zueinander in der Y-Achsenrichtung, um die Abziehzonen in der Y-Achsenrichtung aufzureihen, einen Erfassungsschritt für einen reflektierten Strahl mit einem Aufbringen eines Überprüfungslaserstrahls mit einer Wellenlänge, die durch den SiC-Ingot übertragbar und von den Rissen der Abziehzonen reflektierbar ist, und einem Erfassen einer Intensität eines durch die Risse reflektierten Strahls, und einen Bearbeitungslaserstrahl-Ausgangsleistungseinstellschritt mit einem Einstellen einer Ausgangsleistung des gepulsten Bearbeitungslaserstrahls umfasst, um die Intensität des reflektierten Strahls, der bei dem Erfassungsschritt für einen reflektierten Strahl erfasst wird, in einem vorbestimmten Bereich zu halten.
  • Vorzugsweise schließt das Verfahren vor dem Abziehzonen-Ausbildungsschritt ferner einen Ausbildungsschritt einer flachen Fläche mit einem Schleifen der Endseite des SiC-Ingots zu einer flachen Fläche ein.
  • In Übereinstimmung mit einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Laserbearbeitungsvorrichtung zum Ausbilden von Abziehzonen in einem SiC-Ingot bereitgestellt, in dem eine c-Ebene zu einer Endseite des SiC-Ingots geneigt ist und eine Richtung senkrecht zu einer Richtung, in der ein Abweichungswinkel zwischen der Endseite des SiC-Ingots und der c-Ebene ausgebildet ist, als X-Achsenrichtung wiedergegeben wird und eine Richtung senkrecht zu der X-Achsenrichtung als Y-Achsenrichtung wiedergegeben wird, wobei die Laserbearbeitungsvorrichtung einen Haltetisch zum daran halten des SiC-Ingots, eine LaserstrahlAufbringeinheit mit einem Strahlkondensor zum Aufbringen eines gepulsten Bearbeitungslaserstrahls, dessen Wellenlänge durch den an dem Haltetisch gehaltenen SiC-Ingot zu dem SiC-Ingot übertragbar ist, während eines Positionierens eines Brennpunkts des gepulsten Bearbeitungslaserstrahls auf einer Tiefe, die mit einer Dicke eines von dem SiC-Ingots abzuziehenden Wafers korrespondiert, um in dem SiC-Ingot bandförmige Abziehzonen auszubilden, die jeweils Risse aufweisen, die sich von einem Bereich aus, wo SiC in Si und C getrennt ist, entlang der c-Ebene erstrecken, einen X-Achsen-Zuführmechanismus zum Bearbeitungszuführen des Haltetischs und des Strahlkondensors relativ zueinander in der X-Achsenrichtung, einen Y-Achsen-Zuführmechanismus zum Zustellen des Haltetischs und des Strahlkondensors relativ zueinander in der Y-Achsenrichtung, eine Erfassungseinheit für einen reflektierten Strahl zum Aufbringen eines Überprüfungslaserstrahls mit einer Wellenlänge, die durch den SiC-Ingot übertragbar und von den Rissen der Abziehzonen reflektierbar ist, und zum Erfassen einer Intensität eines durch die Risse reflektierten Strahls, und eine Steuerungseinheit zum Einstellen einer Ausgangsleistung des gepulsten Bearbeitungslaserstrahls aufweist, um die Intensität des reflektierten Strahls, der durch die Erfassungseinheit für einen reflektierten Strahl erfasst wird, innerhalb eines vorbestimmten Bereichs zu halten.
  • Das Verfahren zum Bearbeiten eines SiC-Ingots in Übereinstimmung mit dem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist imstande, ordnungsgemäße Abziehzonen in dem SiC-Ingot auf beliebigen Höhen in dem SiC-Ingot auszubilden.
  • Die Laserbearbeitungsvorrichtung in Übereinstimmung mit dem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ähnlich wie das Verfahren zum Bearbeiten eines SiC-Ingots imstande, ordnungsgemäße Abziehzonen in dem SiC-Ingot auf beliebigen Höhen in dem SiC-Ingot auszubilden.
  • Die obige und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung und die Weise ihrer Umsetzung werden durch ein Studium der folgenden Beschreibung und der 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 Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
    • 2 ist ein Blockdiagramm eines Abschnitts von einem Aufbau der in 1 veranschaulichten Laserbearbeitungsvorrichtung;
    • 3A ist eine Vorderansicht eines SiC-Ingots;
    • 3B ist eine Draufsicht des SiC-Ingots;
    • 4 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Weise veranschaulicht, mit der ein Ausbildungsschritt einer flachen Fläche an dem SiC-Ingot ausgeführt wird;
    • 5A ist eine perspektivische Ansicht, die eine Weise veranschaulicht, mit der ein Abziehzonen-Ausbildungsschritt an dem SiC-Ingot ausgeführt wird;
    • 5B ist eine vergrößerte Teilschnittansicht, welche die Weise veranschaulicht, mit welcher der Abziehzonen-Ausbildungsschritt an dem SiC-Ingot ausgeführt wird;
    • 6 ist eine vergrößerte Teilschnittansicht, die eine Weise veranschaulicht, mit der ein Erfassungsschritt für einen reflektierten Strahl an dem SiC-Ingot ausgeführt wird; und
    • 7 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Weise veranschaulicht, mit der ein Abziehschritt an dem SiC-Ingot ausgeführt wird.
  • AUSFÜHRLICHE ERLÄUTERUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
  • Ein Bearbeitungsverfahren und eine Laserbearbeitungsvorrichtung für einen SiC-Ingot in Übereinstimmung mit einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
  • Als Erstes wird nachfolgend die Laserbearbeitungsvorrichtung in Übereinstimmung mit der vorliegenden Ausführungsform unter Bezugnahme auf 1 beschrieben. Wie in 1 veranschaulicht, weist eine Laserbearbeitungsvorrichtung, die im Allgemeinen durch 2 gekennzeichnet wird, eine Halteeinheit 4 zum Halten eines SiC-Ingots 86 daran, eine Laserstrahlaufbringeinheit 8 mit einem Strahlkondensor 6 zum Aufbringen eines gepulsten Bearbeitungslaserstrahls mit einer Wellenlänge, die durch den SiC-Ingot 86 zu dem SiC-Ingot 86 übertragbar ist, während eines Positionierens eines Brennpunkts des Laserstrahls im Inneren des SiC-Ingots 86 auf einer Tiefe, die mit einer Dicke eines von dem SiC-Ingot 86 abzuziehenden Wafers korrespondiert, wodurch in dem SiC-Ingot 86 bandförmige Abziehzonen ausgebildet werden, die jeweils Risse aufweisen, die sich entlang einer c-Ebene von einem Bereich aus erstrecken, wo SiC in Silizium (Si) und Kohlenstoff (C) getrennt ist, einen X-Achsen-Zuführmechanismus 10 zum Bearbeitungszuführen der Halteeinheit 4 und des Strahlkondensors 6 relativ zueinander in X-Achsenrichtungen, einen Y-Achsen-Zuführmechanismus 12 zum Zustellen der Halteeinheit 4 und des Strahlkondensors 6 relativ zueinander in Y-Achsenrichtungen, eine Erfassungseinheit für einen reflektierten Strahl 14 zum Aufbringen eines Überprüfungslaserstrahls mit einer Wellenlänge, die durch den SiC-Ingot übertragbar ist und von den Rissen der Abziehzonen reflektierbar ist, zum Erfassen einer Intensität eines Strahls, der durch die Risse reflektiert wird, und eine Steuerungseinheit 16 (siehe 2) zum Steuern einer Ausgangsleistung des gepulsten Bearbeitungslaserstrahls auf, damit die Intensität des reflektierten Strahls, der durch die Erfassungseinheit für einen reflektierten Strahl 14 erfasst wird, in einen vorbestimmten Bereich fällt. Die X-Achsenrichtungen beziehen sich auf Richtungen, die durch einen in 1 veranschaulichten Pfeil X wiedergegeben werden, und die Y-Achsenrichtungen beziehen sich auf Richtungen, die durch einen in 1 veranschaulichten Pfeil Y wiedergegeben werden und senkrecht zu den X-Achsenrichtungen sind. Die X-Achsenrichtungen und die Y-Achsenrichtungen definieren zusammen eine XY-Ebene, die im Wesentlichen horizontal ist.
  • Wie in 1 veranschaulicht, schließt die Halteeinheit 4 eine in X-Achsenrichtung bewegbare Platte 20, die für eine Bewegung in den X-Achsenrichtungen bewegbar an einer Basis 18 montiert ist, eine in Y-Achsenrichtung bewegbare Platte 22, die für eine Bewegung in den Y-Achsenrichtungen bewegbar an der in X-Achsenrichtung bewegbaren Platte 20 montiert ist, einen kreisförmigen Haltetisch 24, der drehbar an einer oberen Fläche der in Y-Achsenrichtung bewegbaren Platte 22 montiert ist, und einen nicht veranschaulichten Haltetischmotor zum Drehen des Haltetischs 24 um dessen Mittelachse auf.
  • Die Laserstrahlaufbringeinheit 8 weist ein Gehäuse 26 mit einer nach oben gerichteten Säule, die sich von einer oberen Fläche der Basis 18 aus nach oben erstreckt, und einen Arm auf, der sich im Wesentlichen horizontal von dem oberen Ende der nach oben gerichteten Säule erstreckt. Wie in 2 veranschaulicht, nimmt das Gehäuse 26 darin einen Laseroszillator 28 zum Emittieren eines gepulsten Bearbeitungslaserstrahls LB1 mit einer Wellenlänge, die durch den SiC-Ingot 86 übertragbar ist, einen Dämpfer 30 zum Einstellen der Ausgangsleistung gepulsten Bearbeitungslaserstrahls LB1, der von dem Laseroszillator 28 emittiert wird, und einen Spiegel 32 zum Reflektieren des gepulsten Bearbeitungslaserstrahls LB1, dessen Ausgangsleistung durch den Dämpfer 30 eingestellt worden ist, und zum Führen des reflektierten gepulsten Bearbeitungslaserstrahls LB1 in Richtung des Strahlkondensors 6 auf.
  • Wie in 1 veranschaulicht, ist der Strahlkondensor 6 der Laserstrahlaufbringeinheit 8 an einer unteren Fläche eines distalen Endes des horizontalen Arms des Gehäuses 26 montiert. Die Laserstrahlaufbringeinheit 8 schließt ein nicht veranschaulichtes Brennpunktposition-Einstellmittel ein. Das Brennpunktposition-Einstellmittel kann zum Beispiel eine vertikale Kugelspindel, die mit dem Strahlkondensor 6 gekoppelt ist, und einen elektrischen Motor zum Drehen der vertikalen Kugelspindel um dessen Mittelachse aufweisen. Das Brennpunktposition-Einstellmittel stellt die vertikale Position des Brennpunkts von dem gepulsten Bearbeitungslaserstrahl LB1 ein, der von dem Laseroszillator 28 emittiert wird.
  • Der Strahlkondensor 6 wendet den gepulsten Bearbeitungslaserstrahl LB1 auf den SiC-Ingot 86 während eines Positionierens des Brennpunkts des gepulsten Bearbeitungslaserstrahls LB1 in dem SiC-Ingots 86 auf einer Tiefe an, die mit einer Dicke eines von dem SiC-Ingot 86 abzuziehenden Wafers korrespondiert. In dem an der Halteeinheit 4 gehaltenen SiC-Ingot 86 ist eine c-Ebene zu einer Endseite des SiC-Ingots 86 um einen Abweichungswinkel geneigt, der entlang einer Richtung senkrecht zu den X-Achsenrichtungen ausgebildet ist, die senkrecht zu den Y-Achsenrichtungen sind.
  • Wie in 1 veranschaulicht, ist eine Bildaufnahmeeinheit 34 zum Aufnehmen eines Bilds des SiC-Ingots 86, der an der Halteeinheit 4 gehalten wird, an der unteren Fläche des distalen Endes des horizontalen Arms von dem Gehäuse 26 bei einer Position montiert, die in einer der X-Achsenrichtungen von dem Strahlkondensor 6 beabstandet ist. Eine Anzeigeeinheit 36 zum Anzeigen des durch die Bildaufnahmeeinheit 34 aufgenommenen Bilds ist an der oberen Fläche des horizontalen Arms des Gehäuses 26 angeordnet.
  • Der X-Achsen-Zuführmechanismus 10 weist eine Kugelspindel 38, die sich entlang der oberen Fläche der Basis 18 in den X-Achsenrichtungen erstreckt, und einen elektrischen Motor 40 zum Drehen der Kugelspindel 38 um ihre Mittelachse auf. Die Kugelspindel 38 ist mit einer nicht veranschaulichten Mutter im Gewindeeingriff, die mit der im X-Achsenrichtung bewegbaren Platte 20 gekoppelt ist. Wenn der elektrische Motor 40 erregt wird, dreht sich die Kugelspindel 38 um ihre Mittelachse, und die Mutter wandelt die Drehung der Kugelspindel 38 in eine lineare Bewegung um, die zu der in X-Achsenrichtung bewegbaren Platte 20 übertragen wird, welche entlang von Führungsschienen 18a an der Basis 18 in einer der X-Achsenrichtungen relativ zu dem Strahlkondensor 6 bearbeitungszugeführt wird.
  • Der Y-Achsen-Zuführmechanismus 12 schließt eine Kugelspindel 42, die sich entlang einer oberen Fläche der in X-Achsenrichtung bewegbaren Platte 20 in den Y-Achsenrichtungen erstreckt, und einen elektrischen Motor 44 zum Drehen der Kugelspindel 42 um ihre Mittelachse ein. Die Kugelspindel 42 ist mit einer nicht veranschaulichten Mutter in Gewindeeingriff, die mit der in Y-Achsenrichtung bewegbaren Platte 22 gekoppelt ist. Wenn der elektrische Motor 44 erregt wird, dreht sich die Kugelspindel 42 um ihre Mittelachse, und die Mutter wandelt die Drehung der Kugelspindel 42 in eine lineare Bewegung um, die zu der in Y-Achsenrichtung bewegbaren Platte 22 übertragen wird, welche in einer der Y-Achsenrichtungen relativ zu dem Strahlkondensor 6 an der in X-Achsenrichtung bewegbaren Platte 20 zugestellt wird.
  • Wie in 1 veranschaulicht, schließt die Erfassungseinheit für einen reflektierten Strahl 14 ein Lichtemitter 46 und einen Lichtdetektor 48 ein, die an der unteren Fläche des distalen Endes des horizontalen Arms von dem Gehäuse 26 montiert sind. Der Lichtemitter 46 schließt einen nicht veranschaulichten Laseroszillator zum Emittieren eines gepulsten Überprüfungslaserstrahls LB2 (siehe 6) mit einer Wellenlänge, die durch den SiC-Ingot 86 übertragbar und von den Rissen der Abziehzonen in dem SiC-Ingot 86 reflektierbar ist, und einen nicht veranschaulichten Strahlabstrahler zum Aufbringen des gepulsten Überprüfungslaserstrahls LB2 ein, der von dem Laseroszillator zu dem SiC-Ingot 86 emittiert wird. Der Lichtdetektor 48 kann eine Fotodiode oder Ähnliches aufweisen.
  • Sowohl der Lichtemitter 46 als auch der Lichtdetektor 48 sind in den X-Achsenrichtungen, den Y-Achsenrichtungen und vertikalen Richtungen bewegbar und ihre Winkel sind in Bezug auf die Endseite des SiC-Ingots 86 veränderlich. Folglich kann der Lichtemitter 46 einen Einfallswinkel Θ (siehe 6) des gepulsten Überprüfungslaserstrahls LB2 an der Endseite des SiC-Ingots 86 einstellen, und der Lichtdetektor 48 kann eine Position einer Lichterfassungsfläche von diesem in dem Pfad des gepulsten Überprüfungslaserstrahls LB2 einstellen, der von den Rissen der Abziehzonen in dem SiC-Ingot 86 reflektiert wird.
  • Die Steuerungseinheit 16 ist in Form eines Computers, der eine nicht veranschaulichte Central Processing Unit (CPU) zum Ausführen arithmetischer Verarbeitungsoperationen in Übereinstimmung mit Steuerungsprogrammen, einen nicht veranschaulichten Read Only Memory (ROM) zum Speichern der Steuerungsprogramme, etc. und einen nicht veranschaulichten Read/Write Random Access Memory (RAM) zum Speichern der Ergebnisse der arithmetischen Verarbeitungsoperationen aufweist.
  • Wie in 2 veranschaulicht, ist die Steuerungseinheit 16 elektrisch mit dem Lichtdetektor 48 verbunden, sodass der Lichtdetektor 48 ein Signal an die Steuerungseinheit 16 senden kann, das eine Intensität des reflektierten Strahls wiedergibt, der durch den Lichtdetektor 48 erfasst wird. Die Steuerungseinheit 16 ist elektrisch auch mit dem Dämpfer 30 der Laserstrahlaufbringeinheit 8 verbunden. Die Steuerungseinheit 16 steuert den Dämpfer 30 auf Basis der Intensität des reflektierten Strahls, der von dem Lichtdetektor 48 gesendet wird, zum Einstellen der Ausgangsleistung des gepulsten Bearbeitungslaserstrahls LB1, um die Intensität des reflektierten Laserstrahls, der durch den Lichtdetektor 48 erfasst wird, innerhalb eines vorbestimmten Bereichs zu halten, zum Beispiel, um ein Spannungssignal von dem Lichtdetektor 48 in einem Bereich von 1 bis 1,2 Volt zu halten.
  • Der vorbestimmte Bereich, auf den oben Bezug genommen wird, als Bereich zum Ausbilden ordnungsgemäßer Abziehzonen in dem SiC-Ingot 86 und ermöglichen, dass ein Wafer ordnungsgemäß von dem SiC-Ingot 86 abgezogen wird, wird auf Grundlage der Ergebnisse von Experimenten festgelegt, die im Voraus ausgeführt werden. Wenn die Intensität des reflektierten Strahls kleiner ist als die untere Grenze des oben vorbestimmten Bereichs, gibt es die Möglichkeit, dass Risse der Abziehzonen nicht ausreichend gewachsen sind und ein Wafer nicht ordnungsgemäß von dem SiC-Ingot 86 abgezogen werden kann. Wenn die Intensität des reflektierten Strahls kleiner ist als eine untere Grenze des oben vorbestimmten Bereichs, steuert die Steuerungseinheit 16 dementsprechend den Dämpfer 30 zum Erhöhen der Ausgangsleistung des gepulsten Bearbeitungslaserstrahls LB1, um die Intensität des reflektierten Strahls innerhalb des vorbestimmten Bereichs zu halten.
  • Wenn die Intensität des reflektierten Strahls andererseits die obere Grenze des oben vorbestimmten Bereichs überschreitet, dann sind Risse der Abziehzonen übermäßig gewachsen, obwohl ein Wafer ordnungsgemäß von dem SiC-Ingot 86 abgezogen werden kann. Nachdem der Wafer von dem SiC-Ingot 86 abgezogen worden ist und wenn dessen Flächen, die voneinander getrennt worden sind, durch Schleifen planarisiert worden sind, ist eine Menge an SiC, die von dem SiC-Ingot 86 und dem Wafer abgeschliffen worden ist, unnötig groß, was tendenziell in einem Anstieg des Ausschussvolumens an SiC-Ingot resultiert. Wenn die Intensität des reflektierten Strahls die obere Grenze des oben vorbestimmten Bereichs überschreitet, steuert die Steuerungseinheit 16 daher den Dämpfer 30 zum Vermindern der Ausgansleistung des gepulsten Bearbeitungslaserstrahls LB1, um die Intensität des reflektierten Strahls innerhalb des vorbestimmten Bereichs zu halten.
  • Wie in 1 veranschaulicht, schließt die Laserbearbeitungsvorrichtung 2 in Übereinstimmung mit der vorliegenden Ausführungsform ferner eine Abzieheinheit 50 zum Abziehen eines Wafers von dem SiC-Ingot 86 mit den Abziehzonen, die als ein Trennausgangspunkt dienen, und eine Schleifeinheit 52 zum Schleifen der Endseite des SiC-Ingots 86 zu einer flachen Fläche ein.
  • Die Abzieheinheit 50 weist ein Gehäuse 54, das bei Abschlussenden der Führungsschienen 18a an der Basis 18 angeordnet ist, einen Arm 56 mit einem proximalen Ende, der in vertikaler Richtung bewegbar an dem Gehäuse 54 unterstützt wird und sich von dem proximalen Ende in einer der X-Achsenrichtungen erstreckt, und ein nicht veranschaulichtes Armanhebe- und Armabsenkmittel zum Anheben und Absenken des Arms 56 auf. Das Armenhebe- und Absenkmittel kann eine Kugelspindel, die mit dem Arm 56 gekoppelt ist und sich in vertikaler Richtung erstreckt, und einen elektrischen Motor zum Drehen der Kugelspindel um ihre Mittelachse aufweisen. Ein elektrischer Motor 58 ist an einem distalen Ende des Arms 56 angebracht, und ein Saugpad 60 ist drehbar mit einer unteren Fläche des elektrischen Motors 58 gekoppelt und mit der Welle des elektrischen Motors 58 für eine Drehung um dessen vertikale Mittelachse verbunden. Das Saugpad 60 weist mehrere nicht veranschaulichte Sauglöcher auf, die in einer unteren Fläche von diesem definiert sind und ist mit einem nicht veranschaulichten Saugmittel verbunden. Ein nicht veranschaulichtes Ultraschallschwingungsaufbringmittel zum Aufbringen von Ultraschallschwingungen auf die untere Fläche des Saugpads 60 ist in dem Saugpad 60 vorgesehen.
  • Die Schleifeinheit 52 weist eine Anbringwand 62, die mit dem Gehäuse 26 verbunden ist, eine vertikal bewegbare Platte 64, die in vertikaler Richtung bewegbar an einer vertikalen Fläche der Anbringwand 62 montiert ist, und ein Anhebe- und Absenkmittel 66 zum Anheben und Absenken der in vertikaler Richtung bewegbaren Platte 64 auf. Das Anhebe- und Absenkmittel 66 schließt eine Kugelspindel 68, die sich entlang der vertikalen Fläche der Anbringwand 62 vertikal erstreckt, und einen elektrischen Motor 70 zum Drehen der Kugelspindel 68 um ihre Mittelachse ein. Die Kugelspindel 68 ist mit einer nicht veranschaulichten Mutter im Gewindeeingriff, die mit der vertikal bewegbaren Platte 64 gekoppelt ist. Wenn der elektrische Motor 70 erregt wird, dreht sich die Kugelspindel 68 um ihre Mittelachse, und die Mutter wandelt die Drehung der Kugelspindel 68 in eine lineare Bewegung um, die zu der vertikal bewegbaren Platte 64 übertragen wird, welche in vertikaler Richtung entlang von Führungsschienen 62a bewegt wird, die an der vertikalen Fläche der Anbringwand 62 angebracht sind.
  • Eine Stützwand 72, die in einer der Y-Achsenrichtungen hervorsteht, ist an einer vertikalen Fläche der vertikal bewegbaren Platte 64 befestigt. Eine Spindel 74 ist für eine Drehung um deren vertikale Mittelachse drehbar an der Stützwand 72 unterstützt, und ein Spindelmotor 76 zum Drehen der Spindel 74 um ihre Mittelachse ist an einer oberen Fläche der Stützwand 72 montiert. Wie in den 1 und 4 veranschaulicht, ist eine scheibenförmige Radhalterung an einem unteren Ende der Spindel 74 befestigt, und ein ringförmiges Schleifrad 82 ist durch Bolzen 80 an einer unteren Fläche der Radhalter 78 befestigt. Mehrere Schleifsteine 84, die in einer ringförmigen Anordnung in Umfangsrichtung beabstandet angeordnet sind, sind an einem äußeren Umfangskantenabschnitt einer unteren Fläche des Schleifrads 82 befestigt.
  • Die 3A und 3B veranschaulichen den SiC-Ingot 86, der aus SiC hergestellt ist und eine zylindrische Form aufweist. Der SiC-Ingot 86 weist eine erste Endseite 88 mit einer Kreisform, eine zweite Endseite 90 mit einer Kreisform, die der ersten Endseite 88 gegenüberliegt, eine Umfangsfläche 92, die sich zwischen der ersten Endseite 88 und der zweiten Endseite 90 erstreckt, eine c-Achse (<0001>-Richtung), die sich von der ersten Endseite 88 zu der zweiten Endseite 90 erstreckt, und eine c-Ebene ({0001}-Seite) auf, die sich senkrecht zu der c-Achse erstreckt.
  • In dem SiC-Ingot 86 ist die c-Ebene zu der ersten Endseite 88 geneigt, das heißt die c-Achse ist zu einer Linie 94 senkrecht zu der ersten Endseite 88 geneigt, wobei die erste Endseite 88 und die c-Ebene zwischen sich einen Abweichungswinkel α ausbilden (zum Beispiel ist α 1°, 3° oder 6°). Der Abweichungswinkel α ist in der durch einen Pfeil A in den 3A und 3B angezeigten Richtung ausgebildet. Die Umfangsfläche 92 des SiC-Ingots 86 schließt eine erste Ausrichtungsebene 96 und eine zweite Ausrichtungsebene 98 ein, die jeweils eine rechtwinklige Form aufweisen und eine Kristallausrichtung wiedergeben. Die erste Ausrichtungsebene 96 erstreckt sich parallel zu der Richtung A, in welcher der Abweichungswinkel α ausgebildet ist, und die zweite Ausrichtungsebene 98 erstreckt sich senkrecht zu der Richtung A. Wie in 3B veranschaulicht, ist eine Länge L2 der zweiten Ausrichtungsebene 98 in Draufsicht kleiner als eine Länge L1 der ersten Ausrichtungsebene 96 (L2<L1).
  • Das Bearbeitungsverfahren zum Bearbeiten eines SiC-Ingots in Übereinstimmung mit der vorliegenden Ausführungsform wird nachfolgend beschrieben. Das Bearbeitungsverfahren zum Bearbeiten eines nachfolgend beschriebenen SiC-Ingots wird unter Verwendung der oben beschriebenen Laserbearbeitungsvorrichtung 2 ausgeführt. Bei dem Bearbeitungsverfahren zum Bearbeiten eines SiC-Ingots in Übereinstimmung mit der vorliegenden Ausführungsform wird der SiC-Ingot 86 mit der zweiten Endseite 90 nach unten gerichtet durch ein geeignetes Haftmittel, wie zum Beispiel ein epoxidharzbasiertes Haftmittel, an einer oberen Fläche des Haltetischs 24 befestigt. Alternativ kann die obere Fläche des Haltetischs 24 mehrere darin definierte Sauglöcher aufweisen, und der SiC-Ingot 86 kann durch Saugkräfte an dem Haltetisch 24 gehalten werden, die über die Sauglöcher an der oberen Fläche des Haltetischs 24 wirken.
  • Nachdem der SiC-Ingot 86 an dem Haltetisch 24 befestigt worden ist, wird ein Ausbildungsschritt einer flachen Fläche an dem SiC-Ingot 86 durch Schleifen der ersten Endseite 88 zu einer flachen Fläche ausgeführt, außer die erste Endseite 88 wurde bereits flach gemacht.
  • Bei dem Ausbildungsschritt einer flachen Fläche wird der Haltetisch 24 anfänglich durch den X-Achsen-Zuführmechanismus 10 unter dem Schleifrad 82 der Schleifeinheit 52 positioniert. Dann wird der Haltetischmotor erregt, um den Haltetisch 24, wie in 4 veranschaulicht, mit einer vorbestimmten Rotationsgeschwindigkeit von zum Beispiel 300 U/min, von oben gesehen gegen den Uhrzeigersinn zu drehen. Der Spindelmotor 76 wird auch erregt, um die Spindel 74 mit einer vorbestimmten Rotationsgeschwindigkeit von zum Beispiel 6000 U/min, von oben gesehen gegen den Uhrzeigersinn zu drehen. Dann senkt das Anhebe- und Absenkmittel 66 die Spindel 74 ab, um die Schleifsteine 84 mit der ersten Endseite 88 des SiC-Ingots 86 in Kontakt zu bringen. Danach wird die Spindel 74 mit einer vorbestimmten Schleifzuführgeschwindigkeit von zum Beispiel 0,1 µm pro Sekunde abgesenkt. Die erste Endseite 88 des SiC-Ingots 86 wird nun zu einer flachen Fläche geschliffen, die glatt genug ist, um die Übertragung des gepulsten Bearbeitungslaserstrahls LB1 durch den SiC-Ingot 86 nicht zu behindern.
  • Nachdem der SiC-Ingot 86 an der oberen Fläche des Haltetischs 24 gehalten worden ist und die erste Endseite 88 des SiC-Ingots 86 geschliffen worden ist, wird ein Abziehzonen-Ausbildungsschritt an dem SiC-Ingot 86 ausgeführt, bei dem die c-Ebene zu der ersten Endseite 88 des SiC-Ingots 86 geneigt ist und die Richtungen senkrecht zu der Richtung A, in welcher der Abweichungswinkel α zwischen der ersten Endseite 88 des SiC-Ingots 86 und der c-Ebene ausgebildet ist, werden als die X-Achsenrichtungen wiedergegeben, und die Richtungen senkrecht zu den X-Achsenrichtungen werden als die Y-Achsenrichtungen wiedergegeben. Der Abziehzonen-Ausbildungsschritt wird durch Aufbringen des gepulsten Bearbeitungslaserstrahls LB1 ausgeführt, dessen Wellenlänge durch den SiC-Ingot 86 hindurch zu dem SiC-Ingot 86 während eines Positionierens eines Brennpunkts des gepulsten Bearbeitungslaserstrahls LB1 auf einer Tiefe, die mit einer Dicke eines abzuziehenden Wafers korrespondiert, und eines Bearbeitungszuführens des SiC-Ingots 86 und des Brennpunkts relativ zueinander in einer der X-Achsenrichtungen übertragbar, um bandförmige Abziehzonen auszubilden, die jeweils Risse aufweisen, welche sich von dem Bereich, wo SiC in Si und C getrennt ist, entlang der c-Ebene erstrecken.
  • Bei dem Abziehzonen-Ausbildungsschritt nimmt die Bildaufnahmeeinheit 34 anfangs ein Bild des SiC-Ingots 86 von oberhalb des SiC-Ingots 86 aus auf. Dann werden auf Grundlage des Bilds des SiC-Ingots 86, das durch die Bildaufnahmeeinheit 34 aufgenommen worden ist, der X-Achsen-Zuführmechanismus 10, der Y-Achsen-Zuführmechanismus 12 und der Haltetischmotor zum Bewegen und Drehen des Haltetischs 24 gesteuert, um die Richtung des SiC-Ingots 86 auf eine vorbestimmte Richtung einzustellen und zudem die Positionen des SiC-Ingots 86 und des Strahlkondensors 6 in der XY-Ebene einzustellen. Zum Einstellen der Richtung des SiC-Ingots 86 auf die vorbestimmte Richtung, wird die zweite Ausrichtungsebene 98, wie in 5A veranschaulicht, an den X-Achsenrichtungen ausgerichtet, um die Richtungen senkrecht zu der Richtung A, in welcher der Abweichungswinkel α ausgebildet ist, an den X-Achsenrichtungen auszurichten, und um die Richtung A, in welcher der Abweichungswinkel α ausgebildet ist, an den Y-Achsenrichtungen auszurichten.
  • Dann hebt das Brennpunktposition-Einstellmittel den Strahlkondensor 6 an und senkt diesen ab, um einen Brennpunkt FP1 (siehe 5B) des gepulsten Bearbeitungslaserstrahls LB1 von der ersten Endseite 88 des SiC-Ingots 86 aus auf einer Tiefe zu positionieren, die mit der Dicke eines von dem SiC-Ingot 86 abzuziehenden Wafers korrespondiert. Dann führt der X-Achsen-Zuführmechanismus 10 den Haltetisch 24 mit einer vorbestimmten Bearbeitungszuführgeschwindigkeit in einem der X-Achsenrichtungen für eine Bearbeitung zu, die an den Richtungen ausgerichtet sind, die senkrecht zu der Richtung A sind, in welcher der Abweichungswinkel α ausgebildet ist, während gleichzeitig der Strahlkondensor 6 den gepulsten Bearbeitungslaserstrahl LB1 aufbringt, dessen Wellenlänge durch den SiC-Ingot 86 zu dem SiC-Ingot 86 übertragbar ist. Wie in 5B veranschaulicht, trennt der gepulste Bearbeitungslaserstrahl LB1 somit SiC in Si und C, und der als Nächstes aufgebrachte gepulste Bearbeitungslaserstrahl LB1 wird durch das zuvor ausgebildete C absorbiert, was SiC in der Weise einer Kettenreaktion in Si und C trennt. Abziehzonen 104, die jeweils Risse 102 aufweisen, welche sich entlang der c-Ebene von einem Bereich 100 aus erstrecken, wo SiC in Si und C getrennt ist, werden nun in dem SiC-Ingot 86 entlang der c-Ebene ausgebildet.
  • Der Abziehzonen-Ausbildungsschritt wird zum Beispiel unter den nachfolgend beschriebenen Bedingungen ausgeführt. Eine Defokussierung, auf die bei den Bedingungen Bezug genommen wird, gibt einen Abstand wieder, um den der Strahlkondensor 6 in Richtung einer oberen Fläche, das heißt der ersten Endseite 88, des SiC-Ingots 86 bewegt wird, nachdem der Brennpunkt FP1 des gepulsten Bearbeitungslaserstrahls LB1 an der ersten Endseite 88 des SiC-Ingots 86 positioniert worden ist.
  • Wellenlänge des gepulsten Bearbeitungslaserstrahls: 1064 nm
    • Durchschnittliche Ausgangsleistung: 7 bis 16 Watt Wiederholfrequenz: 30 kHz
    • Pulsdauer: 3 ns
    • Bearbeitungszuführgeschwindigkeit: 165 mm/s Defokussierung: 188 µm
    • Position der Abziehzonen von der oberen Fläche des SiC-Ingots aus: 500 µm
  • Während der Abziehzonen-Ausbildungsschritt ausgeführt wird, wird ein Erfassungsschritt für einen reflektierten Strahl ausgeführt, um die Intensität eines Strahls zu erfassen, der durch die Risse 102 reflektiert wird, indem ein Überprüfungslaserstrahl mit einer Wellenlänge aufgebracht wird, die durch den SiC-Ingot 86 übertragbar ist und von den Rissen 102 der Abziehzonen 104 reflektierbar ist.
  • Bei dem Erfassungsschritt für einen reflektierten Strahl wird, wie in 6 veranschaulicht, ein Brennpunkt FP2 des gepulsten Überprüfungslaserstrahls, der durch LB2 gekennzeichnet wird und von dem Lichtemitter 46 emittiert wird, bei den Rissen 102 einer Abziehzone 104 positioniert, die durch den gepulsten Bearbeitungslaserstrahl LB1 ausgebildet wird. Zum Einstellen der Position des Lichtemitters 46 wird der Einfallswinkel θ des gepulsten Überprüfungslaserstrahls LB2 vorzugsweise auf die erste Endseite 88 des SiC-Ingots 86 mit dem Brewsterwinkel eingestellt. Da die Größe eines Anteils des gepulsten Überprüfungslaserstrahls LB2, der auf den SiC-Ingot 86 aufgebracht wird und der nicht durch die erste Endseite 88 reflektiert wird, sondern in den SiC-Ingot 86 eingeführt wird, somit erhöht wird, wird der Genauigkeitsgrad, mit dem der durch die Risse 102 der Abziehzone 104 in dem SiC-Ingot 86 reflektierte Strahl erfasst wird, erhöht. Des Weiteren wird die Lichterfassungsfläche des Lichtdetektors 48 in dem Pfad des gepulsten Überprüfungslaserstrahls LB2 positioniert, der von den Rissen 102 der Abziehzone 104 reflektiert wird.
  • Während der Haltetisch 24 in der X-Achsenrichtung für eine Bearbeitung zugeführt wird, wird der gepulste Bearbeitungslaserstrahl LB1 dann auf den SiC-Ingot 86 aufgebracht, um in dem SiC-Ingot 86 Abziehzonen 104 auszubilden, und der gepulste Überprüfungslaserstrahl LB2 wird auf die so ausgebildeten Risse 102 der Abziehzonen 104 aufgebracht. Der gepulste Überprüfungslaserstrahl LB2, der durch die Risse 102 der Abziehzonen 104 reflektiert wird, wird durch den Lichtdetektor 48 erfasst, der ein Signal an die Steuerungseinheit 16 sendet, das die Intensität des durch den Lichtdetektor 48 erfassten reflektierten Strahls wiedergibt.
  • Der Erfassungsschritt für einen reflektierten Lichtstrahl wird zum Beispiel unter den folgenden Bedingungen ausgeführt.
  • Wellenlänge des gepulsten Überprüfungslaserstrahls: 1064 nm
    • Durchschnittliche Ausgangsleistung: 0,1 Watt Wiederholfrequenz: 10 kHz
    • Pulsdauer: 10 ns
    • Zuführgeschwindigkeit: 165 mm/s
  • Während der Abziehzonen-Ausbildungsschritt und der Erfassungsschritt für reflektiertes Licht ausgeführt werden, wird des Weiteren ein Bearbeitungslaserstrahl-Ausgangsleistungseinstellschritt ausgeführt, um die Ausgangsleistung des gepulsten Bearbeitungslaserstrahls LB1 einzustellen, sodass die Intensität des reflektierten Laserstrahls, der bei dem Erfassungsschritt reflektierten Lichts erfasst wird, in einem vorbestimmten Bereich gehalten wird. Insbesondere während die Abziehzonen 104 in dem SiC-Ingot 86 durch den darauf aufgebrachten gepulsten Bearbeitungslaserstrahl LB1 ausgebildet werden, wird der gepulste Überprüfungslaserstrahl LB2 auf die Risse 102 der ausgebildeten Abziehzonen 104 aufgebracht, und der reflektierte gepulste Überprüfungslaserstrahl LB2 wird erfasst, um die Ausgangsleistung des gepulsten Bearbeitungslaserstrahls LB1 einzustellen.
  • Bei dem Bearbeitungslaserstrahl-Ausgangsleistungseinstellschritt steuert die Steuerungseinheit 16 den Dämpfer 30, um die Ausgangsleistung des gepulsten Bearbeitungslaserstrahls LB1 einzustellen, sodass die Intensität des durch den Lichtdetektor 48 erfassten reflektierten Strahls innerhalb eines vorbestimmten Bereichs bleibt. Wenn die Intensität des durch den Lichtdetektor 48 erfassten reflektierten Strahls kleiner ist als die untere Grenze des vorbestimmten Bereichs, steuert die Steuerungseinheit 16 den Dämpfer 30 dann, um die Ausgangsleistung des gepulsten Bearbeitungslaserstrahls LB1 um in etwa 1 bis 6 Watt zu erhöhen. Wenn andererseits die Intensität des durch den Lichtdetektor 48 erfassten reflektierten Strahls die obere Grenze des vorbestimmten Bereichs überschreitet, steuert die Steuerungseinheit 16 den Dämpfer 30 dann, um die Ausgangsleistung des gepulsten Bearbeitungslaserstrahls LB1 um in etwa 1 bis 6 Watt zu vermindern.
  • Als Nächstes wird ein Zustellschritt zum Zustellen des SiC-Ingots 86 und des Brennpunkt FP1 in der Y-Achsenrichtung relativ zueinander ausgeführt, um die Abziehzonen 104 in der Y-Achsenrichtung anzuordnen bzw. aneinanderzureihen. Bei dem Zustellschritt bewegt der Y-Achsen-Zuführmechanismus 12 den Haltetisch 24, um den SiC-Ingot 86 relativ zu dem Brennpunkt FP1 um einen vorbestimmten Zustellabstand Li in der Y-Achsenrichtung, die an der Richtung A ausgerichtet ist, in welcher der Abweichungswinkel α ausgebildet wird, zuzustellen.
  • Der Abziehzonen-Ausbildungsschritt und der Zustellschritt werden abwechselnd wiederholt, um die Abziehzonen 104, die sich in der X-Achsenrichtung erstrecken, wie in 5B veranschaulicht, in der Y-Achsenrichtung mit Abständen des vorbestimmten Zustellabstands Li aufzureihen. Indem der Zustellabstand Li in einem Bereich gehalten wird, der die Breite der Risse 102 nicht übersteigt und die Risse 102 von benachbarten der Abziehzonen 104 in der Y-Achsenrichtung vertikal überlappen, kann ein Wafer auf einfache Weise während eines nachfolgend beschriebenen Abziehschritts von dem SiC-Ingot 86 abgezogen werden. Nachdem die Ausgangsleistung des gepulsten Bearbeitungslaserstrahls LB1 eingestellt worden ist, um die Intensität des reflektierten Strahls innerhalb des vorbestimmten Bereichs zu halten, müssen der Erfassungsschritt für reflektiertes Licht und der Bearbeitungslaserstrahl-Ausgangsleistungseinstellschritt in dem SiC-Ingot 86 nicht auf der gleichen Tiefe ausgeführt werden.
  • Nachdem mehrere Abziehzonen 104 in dem SiC-Ingot 86 auf der Tiefe ausgebildet worden sind, die mit der Dicke eines von dem SiC-Ingot 86 abzuziehenden Wafers korrespondiert, wird ein Abziehschritt zum Abziehen eines Wafers von dem SiC-Ingot 86 ausgeführt, wobei die Abziehzonen 104 als Trennstartpunkt wirken.
  • Bei dem Abziehschritt positioniert der X-Achsen-Zuführmechanismus 10 den Haltetisch 24 unter dem Saugpad 60 der Abzieheinheit 50. Dann senkt das Armanhebe- und Armabsenkmittel den Arm 56 ab, um die untere Fläche des Saugpads 60, wie in 7 veranschaulicht, mit der ersten Endseite 88 des SiC-Ingots 86in engen Kontakt zu bringen. Als Nächstes wird das Saugmittel betätigt, um die erste Endseite 88 des SiC-Ingots 86 unter Saugwirkung an die untere Fläche des Saugpads 60 anzuziehen. Dann wird das Ultraschallschwingungsaufbringmittel betätigt, um Ultraschallschwingungen auf die untere Fläche des Saugpads 60 aufzubringen, und der elektrische Motor 58 wird erregt, um das Saugpad 60 zu drehen. Ein Wafer 104 wird nun von dem SiC-Ingot 86 abgezogen, wobei die Abziehzonen 104 als Trennstartpunkt dienen.
  • Nachdem der Abziehschritt ausgeführt worden ist, werden der Ausbildungsschritt einer flachen Fläche, der Abziehzonen-Ausbildungsschritt, der Erfassungsschritt für reflektiertes Licht, der Bearbeitungslaserstrahl-Ausgangsleistungseinstellschritt, der Zustellschritt und der Abziehschritt, die oben beschrieben wurden, wiederholt, um nacheinander mehrere Wafer 106 vom SiC-Ingot 86 abzuziehen.
  • Da die Intensität des Strahls erfasst wird, der von den Rissen 102 der Abziehzonen 104 reflektiert wird, auf die der gepulste Überprüfungslaserstrahl LB2 aufgebracht wird, und die Ausgangsleistung des gepulsten Bearbeitungslaserstrahls LB1 eingestellt wird, um die Intensität des erfassten reflektierten Lichts in dem vorbestimmten Bereich zu halten, können in Übereinstimmung mit der vorliegenden Ausführungsform, wie oben beschrieben, ordnungsgemäße Abziehzonen 104 in dem SiC-Ingot 86 auf beliebigen Höhen in dem SiC-Ingot 86 ausgebildet werden.
  • In Übereinstimmung mit der vorliegenden Ausführungsform werden der Abziehzonen-Ausbildungsschritt, der Erfassungsschritt für reflektiertes Licht und der Bearbeitungslaserstrahl-Ausgangsleistungseinstellschritt als gleichzeitig ausgeführt veranschaulicht. Jedoch können diese Schritte getrennt voneinander ausgeführt werden. Zum Beispiel können der Abziehzonen-Ausbildungsschritt, dann der Erfassungsschritt für reflektiertes Licht und dann der Bearbeitungslaserstrahl-Ausgangsleistungseinstellschritt nacheinander ausgeführt werden.
  • Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die Details der oben beschriebenen bevorzugten Ausführungsform beschränkt. Der Schutzbereich der Erfindung wird durch die angehängten Ansprüche definiert und sämtliche Änderungen und Abwandlungen, die in den äquivalenten Schutzbereich der Ansprüche fallen, sind folglich durch die Erfindung umfasst.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 2000094221 A [0003]
    • JP 2016111143 A [0004]

Claims (3)

  1. Verfahren zum Bearbeiten eines SiC-Ingots, in dem eine c-Ebene zu einer Endseite des SiC-Ingots geneigt ist und eine Richtung senkrecht zu einer Richtung, in welcher ein Abweichungswinkel zwischen der Endseite des SiC-Ingots und der c-Ebene ausgebildet ist, eine X-Achsenrichtung wiedergibt und eine Richtung senkrecht zu der X-Achsenrichtung eine Y-Achsenrichtung wiedergibt, wobei das Verfahren umfasst: einen Abziehzonen-Ausbildungsschritt mit einem Aufbringen eines gepulsten Bearbeitungslaserstrahls, dessen Wellenlänge durch den SiC-Ingot zu dem SiC-Ingot übertragbar ist, während eines Positionierens eines Brennpunkts des gepulsten Bearbeitungslaserstrahls auf einer Tiefe, die mit einer Dicke eines von dem SiC-Ingots abzuziehenden Wafers korrespondiert, und eines Bearbeitungszuführens des SiC-Ingots und des Brennpunkts relativ zueinander in der X-Achsenrichtung, um bandförmige Abziehzonen in dem SiC-Ingot auszubilden, die jeweils Risse aufweisen, die sich von einem Bereich aus, wo SiC in Si und C getrennt ist, entlang der c-Ebene erstrecken; einen Zustellschritt mit einem Zustellen des SiC-Ingots und des Brennpunkts relativ zueinander in der Y-Achsenrichtung, um die Abziehzonen in der Y-Achsenrichtung aufzureihen; einen Erfassungsschritt für einen reflektierten Strahl mit einem Aufbringen eines Überprüfungslaserstrahls, der eine Wellenlänge aufweist, die durch den SiC-Ingot übertragbar und von den Rissen der Abziehzonen reflektierbar ist, und einem Erfassen einer Intensität eines Strahls, der durch die Risse reflektiert wird; und einen Bearbeitungslaserstrahl-Ausgangsleistungseinstellschritt mit einem Einstellen einer Ausgangsleistung des gepulsten Bearbeitungslaserstrahls, um die Intensität des reflektierten Strahls, der bei dem Erfassungsschritt für einen reflektierten Strahl erfasst wird, innerhalb eines vorbestimmten Bereichs zu halten.
  2. Verfahren zum Bearbeiten eines SiC-Ingots nach Anspruch 1, das ferner umfasst: vor dem Abziehzonen-Ausbildungsschritt einen Ausbildungsschritt einer flachen Fläche mit einem Schleifen der Endseite des SiC-Ingots zu einer flachen Fläche.
  3. Laserbearbeitungsvorrichtung zum Ausbilden von Abziehzonen in einem SiC-Ingot, in dem eine c-Ebene zu einer Endseite des SiC-Ingots geneigt ist und eine Richtung senkrecht zu einer Richtung, in der ein Abweichungswinkel zwischen der Endseite des SiC-Ingots und der c-Ebene ausgebildet ist, X-Achsenrichtungen wiedergibt und eine Richtung senkrecht zu der X-Achsenrichtung Y-Achsenrichtungen wiedergibt, wobei die Laserbearbeitungsvorrichtung aufweist: einen Haltetisch zum daran Halten des SiC-Ingots; eine Laserstrahlaufbringeinheit mit einem Strahlkondensor zum Aufbringen eines gepulsten Bearbeitungslaserstrahls, dessen Wellenlänge durch den an dem Haltetisch gehaltenen SiC-Ingot zu dem SiC-Ingot übertragbar ist, während eines Positionierens eines Brennpunkts des gepulsten Bearbeitungslaserstrahls auf einer Tiefe, die mit einer Dicke eines von dem SiC-Ingot abzuziehenden Wafers korrespondiert, um bandförmige Abziehzonen in dem SiC-Ingot auszubilden, die jeweils Risse aufweisen, welche sich von einem Bereich aus, wo SiC in Si und C getrennt ist, entlang der c-Ebene erstrecken; einen X-Achsen-Zuführmechanismus zum Bearbeitungszuführen des Haltetischs und des Strahlkondensors relativ zueinander in der X-Achsenrichtung; einen Y-Achsenzuführmechanismus zum Zustellen des Haltetischs und des Strahlkondensors relativ zueinander in der Y-Achsenrichtung; eine Erfassungseinheit für einen reflektierten Laserstrahl zum Aufbringen eines Überprüfungslaserstrahls mit einer Wellenlänge, die durch den SiC-Ingot übertragbar und von den Rissen der Abziehzonen reflektierbar ist, und zum Erfassen einer Intensität eines Strahls, der durch die Risse reflektiert wird; und eine Steuerungseinheit zum Einstellen einer Ausgangsleistung des gepulsten Bearbeitungslaserstrahls, um die Intensität des reflektierten Strahls, der durch die Erfassungseinheit für einen reflektierten Strahl erfasst wird, in einem vorbestimmten Bereich zu halten.
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