-
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
-
GEBIET DER ERFINDUNG
-
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Abziehvorrichtung.
-
BESCHREIBUNG DES IN BEZIEHUNG STEHENDEN STANDS DER TECHNIK
-
Als Verfahren zur Herstellung von Halbleiterwafern ist bisher ein Verfahren zum Abschneiden eines Wafers von einem zylindrischen Ingot mittels einer Drahtsäge bekannt. Das Abschneiden eines Wafers von einem Ingot mit einer Drahtsäge führt dazu, dass ein großer Teil des Ingots als Schnittverlust (Schnittzugabe) verloren geht, was das Problem aufwirft, unwirtschaftlich zu sein (siehe offengelegtes
japanisches Patent Nr. 2000-094221 ). Um ein solches Problem zu lösen, wurde ein Verfahren zum Abziehen eines Wafers von einem Ingot vorgeschlagen, bei dem innerhalb des Ingots ein Brennpunkt eines Laserstrahls mit einer durch den Ingot übertragbaren Wellenlänge positioniert und dann eine Abziehschicht in einer geplanten Schnittebene ausgebildet wird (siehe offengelegtes
japanisches Patent Nr. 2016-111143 ).
-
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
-
Das Verfahren zum Abziehen eines Wafers von einem Ingot, wobei die Abziehschicht als Grenzfläche dient, birgt jedoch das Risiko einer Verunreinigung der Bearbeitungsvorrichtung durch Abziehspäne, die von einer Abziehfläche erzeugt werden und bei der Überführung des Wafers herunterfallen.
-
Dementsprechend ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Abziehvorrichtung bereitzustellen, die imstande ist, gegen eine durch Abziehspäne verursachte Verunreinigung einer Vorrichtung, die beim Abziehen eines Wafers von einem Ingot erzeugt werden, vorzubeugen.
-
In Übereinstimmung mit einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Abziehvorrichtung zum Abziehen eines herzustellenden Wafers von einem Ingot, in dem eine Abziehschicht ausgebildet ist, bereitgestellt, indem ein Brennpunkt eines Laserstrahls mit einer Wellenlänge, die durch den Ingot hindurch übertragbar ist, von einer Endfläche des Ingots aus in einer Tiefe zu positionieren, die einer Dicke des herzustellenden Wafers entspricht, und der Laserstrahl auf den Ingot aufgebracht wird. Die Abziehvorrichtung beinhaltet eine Ingothalteeinheit, die eine Haltefläche zum Halten des Ingots aufweist, eine Waferhalteeinheit, die imstande ist, sich der Ingothalteeinheit zu nähern und sich von dieser zu trennen, und die eine Haltefläche zum Halten des herzustellenden Wafers unter Saugwirkung aufweist, und eine Reinigungsbürste, die Abziehflächen, an denen der herzustellende Wafer von dem Ingot abgezogen wurde, reinigt und dadurch Abziehspäne entfernt.
-
Die Reinigungsbürste kann um eine Achse senkrecht zu der Haltefläche der Waferhalteeinheit und der Haltefläche der Ingothalteeinheit drehbar sein. Eine Abziehfläche des von der Waferhalteeinheit gehaltenen Wafers und/oder eine Abziehfläche des von der Ingothalteeinheit gehaltenen Ingots kann gereinigt werden, indem die Reinigungsbürste in einem Zustand, in dem die Reinigungsbürste um die Achse gedreht wird, mit der mindestens einen Abziehfläche in Kontakt gebracht wird.
-
Ferner kann die Reinigungsbürste eine erste Reinigungsbürste, die der Haltefläche der Waferhalteeinheit zugewandt ist und die die Abziehfläche des von dem Ingot abgezogenen Wafers reinigt, sowie eine zweite Reinigungsbürste aufweisen, die der Haltefläche der Ingothalteeinheit zugewandt ist und die die Abziehfläche des Ingots reinigt, von welcher der Wafer abgezogen wurde. Die Reinigungsbürste kann imstande sein, gleichzeitig die Reinigung der Abziehfläche des Wafers durch die erste Reinigungsbürste und die Reinigung der Abziehfläche des Ingots durch die zweite Reinigungsbürste durchzuführen.
-
Ferner kann die Ingothalteeinheit um eine Achse senkrecht zu der Haltefläche der Ingothalteeinheit drehbar sein, während die Waferhalteeinheit um eine Achse senkrecht zu der Haltefläche der Waferhalteeinheit drehbar sein kann. Die Abziehfläche kann gereinigt werden, indem die Reinigungsbürste in einem Zustand, in dem die Ingot-Halteeinheit und/oder die Waferhalteeinheit um die Achse gedreht wird, mit der Abziehfläche in Kontakt gebracht wird.
-
Ferner kann die Reinigungsbürste zwischen einer Betriebsposition, in der die Reinigungsbürste der Abziehfläche des von der Ingothalteeinheit gehaltenen Ingots und/oder der Abziehfläche des von der Waferhalteeinheit gehaltenen Wafers zugewandt ist, und einer Ruheposition bewegbar sein, in der die Reinigungsbürste weder der Abziehfläche des von der Ingothalteeinheit gehaltenen Ingots noch der Abziehfläche des von der Waferhalteeinheit gehaltenen Wafers zugewandt ist.
-
Ferner kann die Abziehvorrichtung in Übereinstimmung mit einem Aspekt der vorliegenden Erfindung eine Ultraschallwellen-Aufbringeinheit beinhalten, die eine Ultraschallwelle auf den Ingot aufbringt.
-
Die Abziehvorrichtung in Übereinstimmung mit einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist imstande, gegen eine Verunreinigung einer Vorrichtung durch Abziehspäne, die beim Abziehen eines Wafers von einem Ingot entstehen, vorzubeugen.
-
Der obige und andere Gegenstände, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung und die Art und Weise ihrer Umsetzung werden durch ein Studium der folgenden Beschreibung und der 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
-
- 1 ist eine perspektivische Ansicht eines Ingots, der in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung durch eine Abziehvorrichtung bearbeitet werden soll;
- 2 ist eine Seitenansicht des in 1 veranschaulichten Ingots;
- 3 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Zustand veranschaulicht, in dem eine Abziehschicht innerhalb des in 1 veranschaulichten Ingots ausgebildet wird;
- 4 ist eine Seitenansicht der 3;
- 5 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Aufbau von Hauptteilen der Abziehvorrichtung in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
- 6 ist eine Seitenansicht zur Erläuterung eines schematischen Aufbaus einer Ultraschallwellen-Aufbringeinheit der in 5 veranschaulichten Abziehvorrichtung;
- 7 ist eine Seitenansicht, die einen Zustand vor dem Abziehen eines Wafers von einem Ingot durch die in 5 veranschaulichte Abziehvorrichtung veranschaulicht;
- 8 ist eine Seitenansicht, die einen Zustand veranschaulicht, in dem Abziehflächen durch die in 5 veranschaulichte Abziehvorrichtung gereinigt werden; und
- 9 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Aufbau von Hauptteilen der Abziehvorrichtung in Übereinstimmung mit einer Abwandlung veranschaulicht.
-
AUSFÜHRLICHE ERLÄUTERUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
-
Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die angehängten Zeichnungen beschrieben. Es ist anzumerken, dass die vorliegende Erfindung durch die bei der vorliegenden Ausführungsform beschriebenen Inhalte nicht beschränkt ist. Die im Folgenden beschriebenen Bestandteile beinhalten solche, die für den Fachmann leicht vorstellbar sind, und solche, die im Wesentlichen identisch sind. Darüber hinaus können die nachstehend beschriebenen Ausführungen in geeigneter Weise kombiniert werden. Ferner können die Ausführungen im Rahmen des Schutzbereichs auf verschiedene Weise weggelassen, ersetzt oder abgewandelt werden, ohne den Gegenstand der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
-
[Ausführungsform]
-
(Ingot)
-
Als Erstes wird ein Aufbau eines Ingots 10 beschrieben, der durch eine Abziehvorrichtung 100 in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bearbeitet werden soll. 1 ist eine perspektivische Ansicht des Ingots 10, der durch die Abziehvorrichtung 100 in Übereinstimmung mit der Ausführungsform bearbeitet werden soll. 2 ist eine Seitenansicht des in 1 veranschaulichten Ingots 10.
-
Der Ingot 10 in Übereinstimmung mit der in den 1 und 2 veranschaulichten Ausführungsform ist ein Halbleiteringot, der aus Siliziumkarbid (SiC) zusammengesetzt ist und der als Ganzes mit einer zylindrischen Form ausgebildet ist. Bei der Ausführungsform ist der Ingot 10 ein hexagonaler einkristalliner SiC-Ingot. Der Ingot 10 beinhaltet eine erste Fläche 11, eine zweite Fläche 12, eine Umfangsfläche 13, eine erste Ausrichtungsebene 14 und eine zweite Ausrichtungsebene 15.
-
Die erste Fläche 11 ist kreisförmig und bildet eine Endfläche des Ingots 10 aus, der mit einer zylindrischen Form ausgebildet ist. Die erste Fläche 11 entspricht einer oberen Fläche des Ingots 10. Die zweite Fläche 12 ist kreisförmig und bildet eine Endfläche auf einer der ersten Fläche 11 gegenüberliegenden Seite des Ingots 10 aus, der mit einer zylindrischen Form ausgebildet ist. Die zweite Fläche 12 entspricht einer unteren Fläche des Ingots 10. Die Umfangsfläche 13 ist eine Fläche, die mit einer äußeren Kante der ersten Fläche 11 und einer äußeren Kante der zweiten Fläche 12 verbunden ist.
-
Die erste Ausrichtungsebene 14 ist eine ebene Fläche, die an einem Teil der Umfangsfläche 13 ausgebildet ist, um die Kristallausrichtung des Ingots 10 anzugeben. Die zweite Ausrichtungsebene 15 ist eine ebene Fläche, die an einem Teil der Umfangsfläche 13 ausgebildet ist, um die Kristallausrichtung des Ingots 10 anzugeben. Die zweite Ausrichtungsebene 15 ist senkrecht zu der ersten Ausrichtungsebene 14. Die erste Ausrichtungsebene 14 ist in der horizontalen Richtung länger als die zweite Ausrichtungsebene 15.
-
Der Ingot 10 beinhaltet ferner eine c-Achse 18 und eine c-Ebene 19. Die c-Achse 18 ist um einen Abweichungswinkel 20 in einer Neigungsrichtung 17 in Richtung der zweiten Ausrichtungsebene 15 in Bezug auf eine Senkrechte 16 zu der ersten Fläche 11 geneigt. Die c-Ebene 19 ist senkrecht zu der c-Achse 18. Die Neigungsrichtung 17 der c-Achse 18 gegenüber der Senkrechten 16 ist senkrecht zu der Erstreckungsrichtung der zweiten Ausrichtungsebene 15 und parallel zu der ersten Ausrichtungsebene 14. Die c-Ebene 19 ist in Bezug auf die erste Fläche 11 des Ingots 10 um den Abweichungswinkel 20 geneigt.
-
Der Ingot 10 weist darin eingerichtet auf der molekularen Ebene des Ingot 10 eine unendliche Anzahl von c-Ebenen 19 auf. In Übereinstimmung mit der Ausführungsform weist der Ingot 10 den Abweichungswinkel 20 auf, der auf 1°, 4° oder 6° eingestellt ist, jedoch kann der Ingot 10 bei der vorliegenden Erfindung so hergestellt werden, dass der Abweichungswinkel 20 frei in einem Bereich von zum Beispiel 1° bis 6° eingestellt ist. Die erste Fläche 11 des Ingots 10 wird durch eine Poliervorrichtung einer Polierbearbeitung unterzogen, nachdem sie durch eine Schleifvorrichtung einer Schleifbearbeitung unterzogen wurde, sodass die erste Fläche 11 zu einer Spiegelfläche ausgebildet wird.
-
(Ausbildung einer Abziehschicht)
-
Als Nächstes wird ein Verfahren beschrieben, mit dem im Inneren des Ingots 10 eine Abziehschicht 22 ausgebildet wird, die als Grenzfläche für das Abziehen dient, bevor ein Wafer 30 durch die Abziehvorrichtung 100 in Übereinstimmung mit der Ausführungsform von dem Ingot 10 abgezogen wird. 3 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Zustand veranschaulicht, in dem die Abziehschicht 22 innerhalb des in 1 veranschaulichten Ingots 10 ausgebildet wird. 4 ist eine Seitenansicht der 3. Es ist anzumerken, dass sich in der folgenden Beschreibung eine X-Achsenrichtung auf eine Richtung in einer horizontalen Ebene bezieht, sich eine Y-Achsenrichtung auf eine Richtung senkrecht zu der X-Achsenrichtung in der horizontalen Ebene bezieht, und sich eine Z-Achsenrichtung auf eine Richtung senkrecht zu der X-Achsenrichtung und zu der Y-Achsenrichtung bezieht. Bei der Ausführungsform ist die X-Achsenrichtung eine Bearbeitungsvorschubrichtung, während die Y-Achsenrichtung eine Anstellrichtung ist.
-
Bei der Ausführungsform wird die Abziehschicht 22 durch eine Laserbearbeitungsvorrichtung 200 ausgebildet. Die Laserbearbeitungsvorrichtung 200 schließt eine Halteeinheit 210, die eine Haltefläche 211 aufweist, eine Laserstrahl-Aufbringeinheit 220 und eine nicht veranschaulichte Bewegungseinheit ein, welche die Haltefläche 211 und einen Kondensor 221 der Laserstrahl-Aufbringeinheit 220 relativ zueinander bewegt.
-
Beim Ausbilden der Abziehschicht 22 wird als Erstes die zweite Fläche 12 des Ingots 10 an der Haltefläche 211 der Halteeinheit 210 unter Saugwirkung gehalten. Zu diesem Zeitpunkt ist der Ingot 10 in einer Richtung parallel zu der Y-Achsenrichtung ausgerichtet, wobei die Neigungsrichtung 17 die Anstellrichtung ist. Anschließend werden die Laserstrahl-Aufbringeinheit 220 und der Ingot 10 zueinander ausgerichtet.
-
Insbesondere wird, während die nicht dargestellte Bewegungseinheit die Halteeinheit 210 zu einer vorbestimmten Bearbeitungsposition bewegt, eine Höhenposition des Kondensors 221 der Laserstrahl-Aufbringeinheit 220 eingestellt, um einen Brennpunkt 223 eines Laserstrahls 222 von einer Endfläche (erste Fläche 11) des Ingots 10 aus in einer Tiefe zu positionieren, die einer Dicke des herzustellenden Wafers 30 entspricht (siehe 4). Der Laserstrahl 222 ist ein Laserstrahl mit einer Wellenlänge, die durch den Ingot 10 übertragbar ist.
-
Beim Ausbilden der Abziehschicht 22 wird, während der Brennpunkt 223 und der Ingot 10 relativ zueinander in der XY-Richtung bewegt werden, ein gepulster Laserstrahl 222 in Richtung des Ingots 10 aufgebracht, um dadurch das SiC in Silizium (S) und Kohlenstoff (C) zu trennen. Dann wird im Inneren des Ingots 10 entlang der Bearbeitungsvorschubrichtung ein modifizierter Abschnitt 21 ausgebildet, in dem der als Nächstes aufgebrachte gepulste Laserstrahl 222 von dem zuvor ausgebildeten C absorbiert und das SiC kettenreaktionsartig in Si und C getrennt wird, und ein Riss erzeugt, der sich von dem modifizierten Abschnitt 21 entlang der c-Ebene 19 erstreckt (siehe 2). Auf diese Weise wird die Abziehschicht 22 ausgebildet, die den modifizierten Abschnitt 21 und einen Riss beinhaltet, der von dem modifizierten Abschnitt 21 aus entlang der c-Ebene 19 ausgebildet wird.
-
(Abziehvorrichtung)
-
Als Nächstes wird ein Aufbau der Abziehvorrichtung 100 in Übereinstimmung mit der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. 5 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Aufbau von Hauptteilen der Abziehvorrichtung 100 in Übereinstimmung mit der Ausführungsform veranschaulicht. 6 ist eine Seitenansicht zur Beschreibung eines schematischen Aufbaus einer Ultraschallwellen-Aufbringeinheit 150 der in 5 veranschaulichten Abziehvorrichtung 100. 7 ist eine Seitenansicht, die einen Zustand vor dem Abziehen eines Wafers 30 durch die in 5 veranschaulichte Abziehvorrichtung 100 veranschaulicht. 8 ist eine Seitenansicht, die einen Zustand veranschaulicht, in dem die Abziehflächen 23 und 31 durch die in 5 veranschaulichte Abziehvorrichtung 100 gereinigt werden. Die Abziehvorrichtung 100 in Übereinstimmung mit der Ausführungsform beinhaltet eine Ingothalteeinheit 110, eine Waferhalteeinheit 120, eine Reinigungsbürste 130, eine Bewegungseinheit 140, die Ultraschallwellen-Aufbringeinheit 150 und eine Flüssigkeitszuführeinheit 160.
-
Die Ingothalteeinheit 110 hält den Ingot 10 an einer Haltefläche 111. Die Haltefläche 111 ist eine scheibenförmige Fläche, die aus poröser Keramik oder Ähnlichem ausgebildet ist. Bei der Ausführungsform ist die Haltefläche 111 eine ebene Fläche parallel zu der horizontalen Richtung. Die Haltefläche 111 ist zum Beispiel über einen Vakuumsaugkanal mit einer Vakuumsaugquelle verbunden. Die Ingothalteeinheit 110 hält die Seite der zweiten Fläche 12 des an der Haltefläche 111 platzierten Ingots 10 unter Saugwirkung.
-
Die Ingothalteeinheit 110 kann durch eine Ingot-Bewegungseinheit 141 der später beschriebenen Bewegungseinheit 140 in einer Richtung senkrecht zu der Haltefläche 111 (bei der Ausführungsform die vertikale Richtung) bewegbar bereitgestellt sein. Bei der Ausführungsform ist die Ingothalteeinheit 110 durch eine später zu beschreibende Rotationseinheit 142 der Bewegungseinheit 140 um eine Achse senkrecht zu der Haltefläche 111 drehbar. Es ist anzumerken, dass der Begriff „senkrecht“ in der vorliegenden Beschreibung einen Fall beinhaltet, in dem aufgrund von Fehlern in der Größe, Gestaltung oder Ähnlichem keine vollständig senkrechte Beziehung zwischen zwei Komponenten hergestellt wird.
-
Die Waferhalteeinheit 120 hält den herzustellenden Wafer 30 unter Saugwirkung an einer Haltefläche 121. Die Haltefläche 121 ist eine scheibenförmige Fläche, die aus poröser Keramik oder Ähnlichem ausgebildet ist. Bei der Ausführungsform ist die Haltefläche 121 eine ebene Fläche, die parallel zu der horizontalen Richtung verläuft und die der Haltefläche 111 der Ingothalteeinheit 110 zugewandt ist. Die Haltefläche 121 ist zum Beispiel über einen Vakuumsaugkanal mit einer Vakuumsaugquelle verbunden. Die Waferhalteeinheit 120 hält die Seite der ersten Fläche 11, die in Kontakt mit der Haltefläche 121 steht, unter Saugwirkung.
-
Die Waferhalteeinheit 120 ist imstande, sich der Ingothalteeinheit 110 zu nähern und sich von dieser zu trennen. Bei der Ausführungsform ist die Waferhalteeinheit 120 imstande, sich in einer Richtung senkrecht zu der Haltefläche 121 (bei der Ausführungsform der vertikalen Richtung) durch eine Wafer-Bewegungseinheit 143 der später zu beschreibenden Bewegungseinheit 140 zu bewegen. Bei der Ausführungsform ist die Waferhalteeinheit 120 um eine Achse senkrecht zu der Haltefläche 121 durch eine Rotationseinheit 144 der Bewegungseinheit 140 drehbar, die später beschrieben wird.
-
Die Reinigungsbürste 130 reinigt die Abziehflächen 23 und 31, an denen der herzustellende Wafer 30 von dem Ingot 10 abgezogen wurde, und entfernt dabei die Abziehspäne. Die Reinigungsbürste 130 beinhaltet einen scheibenförmigen Basisabschnitt und Borstenelemente, die sich von dem Basisabschnitt aus in einer vertikalen Richtung erstrecken. Wie in 5 veranschaulicht, sind die Borstenelemente in Draufsicht von einem mittigen Abschnitt des scheibenförmigen Basisabschnitts aus radial in Richtung eines äußeren Umfangsabschnitts angeordnet.
-
Bei der Ausführungsform beinhaltet die Reinigungsbürste 130 eine erste Reinigungsbürste 131 und eine zweite Reinigungsbürste 132. Die erste Reinigungsbürste 131 ist der Haltefläche 121 der Waferhalteeinheit 120 zugewandt und reinigt die Abziehfläche 31 des Wafers 30, der von dem Ingot 10 abgezogen worden ist. Die zweite Reinigungsbürste 132 ist der Haltefläche 111 der Ingothalteeinheit 110 zugewandt und reinigt die Abziehfläche 23 des Ingots 10, von welcher der Wafer 30 abgezogen wurde.
-
Die erste Reinigungsbürste 131 der Reinigungsbürste 130 kommt in einem Zustand, in dem die Ingothalteeinheit 120 um die Achse gedreht wird, mit der Abziehfläche 31 des Wafers 30, der von dem Ingot 10 abgezogen wurde, in Kontakt und reinigt dadurch die Abziehfläche 31. In einem Zustand, in dem die Ingothalteeinheit 110 um die Achse gedreht wird, kommt die zweite Reinigungsbürste 132 der Reinigungsbürste 130 mit der Abziehfläche 23 des Ingots 10, von dem der Wafer 30 abgezogen wurde, in Kontakt und reinigt dadurch die Abziehfläche 23.
-
Die Reinigungsbürste 130 ist zwischen der in 7 veranschaulichten Ruhestellung und der in 8 veranschaulichten Betriebsstellung bewegbar. Die Betriebsposition ist eine Position, in der die Reinigungsbürste 130 der Abziehfläche 23 des von der Ingothalteeinheit 110 gehaltenen Ingots 10 und/oder der Abziehfläche 31 des von der Waferhalteeinheit 120 gehaltenen Wafers 30 zugewandt ist. Die Ruheposition ist eine Position, in der die Reinigungsbürste 130 weder der Abziehfläche 23 des von der Ingothalteeinheit 110 gehaltenen Ingots 10 noch der Abziehfläche 31 des von der Waferhalteeinheit 120 gehaltenen Wafers 30 zugewandt ist.
-
Die Reinigungsbürste 130 ist imstande, gleichzeitig die Reinigung der Abziehfläche 31 des Wafers 30 durch die erste Reinigungsbürste 131 und die Reinigung der Abziehfläche 23 des Ingots 10 durch die zweite Reinigungsbürste 132 durchzuführen. Insbesondere ist die Reinigungsbürste 130 imstande, in einem Zustand, in dem die Ingothalteeinheit 110 und die Waferhalteeinheit 120 um die Achse gedreht werden, in der Betriebsposition gleichzeitig die Abziehfläche 31 des Wafers 30 und die Abziehfläche 23 des Ingots 10 zu reinigen, indem sich die Waferhalteeinheit 120 der Ingothalteeinheit 110 so nähert, dass die erste Reinigungsbürste 131 mit der Abziehfläche 31 des Wafers 30 in Kontakt kommt und die zweite Reinigungsbürste 132 mit der Abziehfläche 23 des Ingots 10 in Kontakt kommt.
-
Bei der Ausführungsform ist die Reinigungsbürste 130 durch eine Bürsten-Bewegungseinheit 145 der später zu beschreibenden Bewegungseinheit 140 in der parallelen Richtung und in der vertikalen Richtung in Bezug auf die Haltefläche 121 der Waferhalteeinheit 120 und die Haltefläche 111 der Ingothalteeinheit 110 bewegbar. Bei der Ausführungsform ist die Reinigungsbürste 130 um die Achse senkrecht zu der Haltefläche 121 der Waferhalteeinheit 120 und der Haltefläche 111 der Ingothalteeinheit 110 durch eine Bürstenrotationseinheit 146 der später zu beschreibenden Bewegungseinheit 140 drehbar. Die Reinigungsbürste 130 kommt mit der Abziehfläche 31 des von der Waferhalteeinheit 120 gehaltenen Wafers 30 in Kontakt und reinigt dadurch die Abziehfläche 31, in einem Zustand, in dem die Reinigungsbürste 130 um die Achse gedreht wird. In einem Zustand, in dem die Reinigungsbürste 130 um die Achse gedreht wird, kommt die Reinigungsbürste 130 mit der Abziehfläche 23 des von der Ingothalteeinheit 110 gehaltenen Ingots 10 in Kontakt und reinigt so die Abziehfläche 23. Die Abziehvorrichtung 100 ist in Übereinstimmung mit der Ausführungsform imstande, die Reinigungsbürste 130 und zumindest entweder die Ingothalteeinheit 110 oder die Waferhalteeinheit 120 um die Achse zu drehen.
-
Die Bewegungseinheit 140 bringt die Reinigungsbürste 130 und die Abziehfläche 23 des von der Ingothalteeinheit 110 gehaltenen Ingots 10 und/oder die Abziehfläche 31 des von der Waferhalteeinheit 120 gehaltenen Wafers 30 miteinander in Kontakt und bewegt sie relativ zueinander. Bei der Ausführungsform beinhaltet die Bewegungseinheit 140 die Ingot-Bewegungseinheit 141, die Ingot-Rotationseinheit 142, die Wafer-Bewegungseinheit 143, die Wafer-Rotationseinheit 144, die Bürsten-Bewegungseinheit 145 und die Bürsten-Rotationseinheit 146.
-
Die Ingot-Bewegungseinheit 141 schließt zum Beispiel einen kugelspindelartigen Hebe- und Senkmechanismus ein, der eine mit einem Motor gekoppelte Kugelspindel aufweist. Die Ingot-Bewegungseinheit 141 bewegt die Haltefläche 111 der Ingot-Halteeinheit 110 in einer Richtung senkrecht zu der Haltefläche 111 (bei der Ausführungsform in vertikaler Richtung). Die Ingot-Bewegungseinheit 141 ermöglicht es dem an der Haltefläche 111 der Ingothalteeinheit 110 gehaltenen Ingot 10, sich in vertikaler Richtung dem von der Waferhalteeinheit 120 gehaltenen Wafer 30 zu nähern und sich von diesem zu trennen. Die Ingot-Bewegungseinheit 141 kann die Haltefläche 111 der Ingot-Halteeinheit 110 in eine Richtung parallel zu der Haltefläche 111 bewegen. Darüber hinaus kann die Ingot-Bewegungseinheit 141 beispielsweise einen Aktuator (Luftaktuator oder Ölaktuator) aufweisen, der durch Luft, Öl oder Ähnliches angetrieben wird, anstelle des kugelspindelartigen Hebe- und Senkmechanismus oder zusätzlich zu diesem.
-
Die Ingot-Rotationseinheit 142 schließt zum Beispiel einen Rotationsantriebsmechanismus, wie beispielsweise einen Motor, ein, der mit der Ingothalteeinheit 110 gekoppelt ist. Die Ingot-Rotationseinheit 142 dreht die Haltefläche 111 der Ingot-Halteeinheit 110 um die Achse senkrecht zu der Haltefläche 111. Die Ingot-Rotationseinheit 142 ermöglicht es dem an der Haltefläche 111 der Ingot-Halteeinheit 110 gehaltenen Ingot 10, sich in Bezug auf die Reinigungsbürste 130 um die Achse der Ingot-Halteeinheit 110 zu drehen.
-
Die Wafer-Bewegungseinheit 143 beinhaltet beispielsweise einen kugelspindelartigen Hebe- und Senkmechanismus, der eine mit einem Motor gekoppelte Kugelspindel aufweist. Die Wafer-Bewegungseinheit 143 bewegt die Haltefläche 121 der Wafer-Halteeinheit 120 in einer Richtung senkrecht zu der Haltefläche 121 (bei der Ausführungsform in vertikaler Richtung). Die Wafer-Bewegungseinheit 143 ermöglicht es dem an der Haltefläche 121 der Wafer-Halteeinheit 120 gehaltenen Wafer 30, sich in vertikaler Richtung dem von der Ingot-Halteeinheit 110 gehaltenen Ingot 10 anzunähern oder von diesem zu trennen. Die Wafer-Bewegungseinheit 143 kann die Haltefläche 121 der Wafer-Halteeinheit 120 in einer Richtung parallel zu der Haltefläche 121 bewegen. Darüber hinaus kann die Wafer-Bewegungseinheit 143 beispielsweise einen Aktuator (Luftaktuator oder Ölaktuator) aufweisen, der durch Luft, Öl oder Ähnliches anstelle des kugelspindelartigen Hebe- und Senkmechanismus oder zusätzlich zu diesem angetrieben wird. Es ist anzumerken, dass entweder die Ingot-Bewegungseinheit 141 oder die Wafer-Bewegungseinheit 143 weggelassen werden kann.
-
Die Wafer-Rotationseinheit 144 schließt zum Beispiel einen Rotationsantriebsmechanismus, wie beispielsweise einen Motor, ein, der mit der Wafer-Halteeinheit 120 gekoppelt ist. Die Wafer-Rotationseinheit 144 dreht die Haltefläche 121 der Wafer-Halteeinheit 120 um die Achse senkrecht zu der Haltefläche 121. Die Wafer-Rotationseinheit 144 ermöglicht es dem an der Haltefläche 121 der Wafer-Halteeinheit 120 gehaltenen Wafer 30, sich in Bezug auf die Reinigungsbürste 130 um die Achse der Wafer-Halteeinheit 120 zu drehen.
-
Die Bürsten-Bewegungseinheit 145 beinhaltet zum Beispiel einen kugelspindelartigen Bewegungsmechanismus, der eine mit einem Motor gekoppelte Kugelspindel aufweist. Die Bürsten-Bewegungseinheit 145 bewegt die Reinigungsbürste 130 in Richtungen parallel und senkrecht zu der Haltefläche 111 der Ingot-Halteeinheit 110 und der Haltefläche 121 der Wafer-Halteeinheit 120. Die Bürsten-Bewegungseinheit 145 ermöglicht es der Reinigungsbürste 130, sich zwischen der in 7 veranschaulichten Ruheposition und der in 8 veranschaulichten Betriebsposition zu bewegen. Darüber hinaus ermöglicht die Bürsten-Bewegungseinheit 145 der ersten Reinigungsbürste 131 der Reinigungsbürste 130, sich so zu bewegen, dass sie mit der Abziehfläche 31 des Wafers 30 in Kontakt kommt, der an der Haltefläche 121 der Wafer-Halteeinheit 120 gehalten wird. Die Bürsten-Bewegungseinheit 145 ermöglicht es auch der zweiten Reinigungsbürste 132 der Reinigungsbürste 130, sich so zu bewegen, dass sie mit der Abziehfläche 23 des an der Haltefläche 111 der Ingot-Halteeinheit 110 gehaltenen Ingots 10 in Kontakt kommt. Es ist anzumerken, dass die Bürsten-Bewegungseinheit 145 beispielsweise einen Aktuator (Luftaktuator oder Ölaktuator) aufweisen kann, der durch Luft, Öl oder Ähnliches anstelle des kugelspindelartigen Bewegungsmechanismus oder zusätzlich zu diesem angetrieben wird.
Die Bürsten-Rotationseinheit 146 der Bürste beinhaltet beispielsweise einen Rotationsantriebsmechanismus wie beispielsweise einen Motor, der mit der Reinigungsbürste 130 gekoppelt ist. Die Bürsten-Rotationseinheit 146 dreht die Reinigungsbürste 130 um die Achse senkrecht zu der Haltefläche 121 der Wafer-Halteeinheit 120 und zu der Haltefläche 111 der Ingot-Halteeinheit 110. Die Rotationseinheit 146 ermöglicht es der Reinigungsbürste 130, sich in Bezug auf die Abziehfläche 31 des Wafers 30, der an der Haltefläche 121 der Wafer-Halteeinheit 120 gehalten wird, und die Abziehfläche 23 des Ingots 10, der an der Haltefläche 111 der Ingot-Halteeinheit 110 gehalten wird, um die Achse zu drehen.
-
Die in 6 veranschaulichte Ultraschallwellen-Aufbringeinheit 150 ist eine Einheit, die verwendet wird, um eine Ultraschallwelle auf den Ingot 10 aufzubringen, einen Teil der Seite der ersten Fläche 11 des Ingots 10 abzuziehen, wobei die im Inneren des Ingot 10 ausgebildete Abziehschicht 22 als Grenzfläche dient, und den abgezogenen Teil als Wafer 30 herzustellen. Die Ultraschallwellen-Aufbringeinheit 150 in Übereinstimmung mit der Ausführungsform bringt eine Ultraschallwelle auf den Ingot 10 auf, der an der Haltefläche 111 der Ingot-Halteeinheit 110 gehalten wird. Die Ultraschallwellen-Aufbringeinheit 150 beinhaltet beispielsweise eine Ultraschall-Energieversorgung und einen Ultraschallwandler, der aus piezoelektrischer Keramik oder Ähnlichem ausgebildet ist und dem eine Spannung von der Ultraschall-Energieversorgung zugeführt wird.
-
Die Flüssigkeitszuführeinheit 160 ist eine Einheit, die dazu dient, einem Abschnitt zwischen dem Ultraschallwellen-Wandler und dem Ingot 10 Flüssigkeit 161 zuzuführen, wenn die Ultraschallwellen-Aufbringeinheit 150 eine Ultraschallwelle auf den Ingot 10 aufbringt, der an der Haltefläche 111 der Ingot-Halteeinheit 110 gehalten wird.
-
Zum Zeitpunkt des Abziehens eines Wafers 30 an der Abziehschicht 22 des Ingots 10 durch die Ultraschallwellen-Aufbringeinheit 150 wird als Erstes die Seite der zweiten Fläche 12 des Ingots 10 an der Haltefläche 111 der Ingot-Halteeinheit 110 unter Saugwirkung gehalten. Als Nächstes wird der Ultraschallwandler der Ultraschallwellen-Aufbringeinheit 150 dazu gebracht, der ersten Fläche 11 des Ingots 10 zugewandt zu sein. Dann führt die Flüssigkeitszuführeinheit 160 einem Abschnitt zwischen dem Ultraschallwandler und dem Ingot 10 Flüssigkeit 161 zu.
-
In diesem Zustand wird von der Ultraschallwellen-Aufbringeinheit 150 eine Spannung angelegt, um in dem Ultraschallwandler eine Ultraschallschwingung zu erzeugen, wodurch sich eine Ultraschallschwingung mit einer der Schwingung des Ultraschallwandlers entsprechenden Frequenz in der Flüssigkeit 161 ausbreitet und dadurch auf den Ingot 10 aufgebracht wird. Das Aufbringen einer Ultraschallschwingung auf die gesamte Fläche des Ingots 10 führt dazu, dass ein Teil der Seite der ersten Fläche 11 des Ingots 10 abgezogen wird, wobei die durch das Aufbringen des Laserstrahls 222 ausgebildete Abziehschicht 22 als Grenzfläche dient.
-
Wie in den 7 und 8 veranschaulicht, zieht die Abziehvorrichtung 100 den Wafer 30 von dem Ingot 10 ab und trennt die beiden mit der Abziehschicht 22, die als Grenzfläche dient, wenn sich die Wafer-Halteeinheit 120 von der Ingot-Halteeinheit 110 trennt, in einem Zustand, in dem die Ingot-Halteeinheit 110 die zweite Fläche 12 des Ingots 10 hält und die Wafer-Halteeinheit 120 die erste Fläche 11 des Ingots 10 unter Saugwirkung hält. Insbesondere zieht die Abziehvorrichtung 100 einen Abschnitt zwischen der ersten Fläche 11 des Ingots 10 und der Abziehschicht 22 von einem Abschnitt zwischen der zweiten Fläche 12 des Ingots 10 und der Abziehschicht 22 als Wafer 30 ab.
-
Wie in 8 veranschaulicht, verwendet die Abziehvorrichtung 100 nach dem Abziehen des Wafers 30 von dem Ingot 10 die Reinigungsbürste 130, um die von der Ingot-Halteeinheit 110 gehaltene Abziehfläche 23 des Ingots 10 und die von der Ingot-Halteeinheit 120 unter Saugwirkung gehaltene Abziehfläche 31 des Wafers 30 zu reinigen und dadurch Abziehspäne zu entfernen. Die Reinigungsbürste 130 ist in Übereinstimmung mit der Ausführungsform imstande, die Abziehfläche 23 des Ingots 10 und die Abziehfläche 31 des Wafers 30 gleichzeitig zu reinigen.
-
Wie oben beschrieben, bringt die Abziehvorrichtung 100 in Übereinstimmung mit der Ausführungsform die Reinigungsbürste 130 dazu, mit der Abziehfläche 23 des Ingots 10 oder mit der Abziehfläche 31 des Wafers 30 in Kontakt zu kommen und dadurch die Abziehfläche 23 oder 31 zu reinigen. Diese Reinigungsschritte werden durchgeführt, nachdem der Wafer 30 von dem Ingot 10 abgezogen worden ist, jedoch bevor der hergestellte Wafer 30 überführt wird.
-
Insbesondere wird die Abziehfläche 23 des Ingot 10, von dem der Wafer 30 abgezogen wurde, in einem Zustand gereinigt, in dem der Ingot 10 noch von der Ingot-Halteeinheit 110 gehalten wird, durch die der Ingot 10 zum Zeitpunkt des Abziehens des Wafers 30 von diesem gehalten wird. Die Abziehfläche 31 des von dem Ingot 10 abgezogenen Wafers 30 wird in einem Zustand gereinigt, in dem der Wafer 30 noch über dem Ingot 10 positioniert ist und von der Ingot-Halteeinheit 120 gehalten wird, durch die der Wafer 30 zum Zeitpunkt des Abziehens von dem Ingot 10 gehalten wird.
-
Dies führt dazu, dass die beim Abziehen des Wafers 30 von dem Ingot 10 auf den Abziehflächen 23 und 31 erzeugten Abziehspäne vor der Überführung des Wafers 30 aus der Abziehvorrichtung 100 entfernt werden, wodurch eine Verunreinigung der Vorrichtung durch die Abziehspäne verhindert werden kann.
-
Es ist anzumerken, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die oben genannte Ausführungsform beschränkt ist. Insbesondere kann die vorliegende Erfindung auf verschiedene Weise innerhalb des Schutzbereichs modifiziert werden, ohne dass der Kern der vorliegenden Erfindung verlassen wird.
-
Beispielsweise kann in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung der Aufbau der Laserbearbeitungsvorrichtung 200 in die Abziehvorrichtung 100 einbezogen werden, und die Ingot-Halteeinheit 110 kann mit der Halteeinheit 210 der Laserbearbeitungsvorrichtung 200 identisch sein.
-
In Übereinstimmung mit der Ausführungsform sind die Ingot-Halteeinheit 110 und die Wafer-Halteeinheit 120 auch um eine Achse drehbar, aber in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung kann die Reinigungsbürste 130 allein gedreht werden.
-
In Übereinstimmung mit der Ausführungsform weist die Reinigungsbürste 130 die erste Reinigungsbürste 131 und die zweite Reinigungsbürste 132 auf und ist imstande, die Abziehfläche 23 des Ingots 10 und die Abziehfläche 31 des Wafers 30 durch die Bürsten auf beiden Seiten gleichzeitig zu reinigen, jedoch kann die Reinigungsbürste 130 in Übereinstimmung mit der Ausführungsform eine Bürste auf nur einer Seite beinhalten und durch Umdrehen der Bürste jeweils eine Fläche zur Zeit reinigen.
-
Ferner weist die Reinigungsbürste 130 in Übereinstimmung mit der Ausführungsform, wie in 5 veranschaulicht, in Draufsicht eine kreisförmige Form auf und reinigt die Abziehflächen 23 und 31, indem sie um die Achse gedreht wird, jedoch kann die Reinigungsbürste 130 in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung, wie in der folgenden Abwandlung beschrieben, eine andere Form als einen Kreis aufweisen.
-
[Abwandlung]
-
9 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Aufbau der Hauptteile einer Abziehvorrichtung 100-1 in Übereinstimmung mit einer Abwandlung veranschaulicht. Verglichen mit der Abziehvorrichtung 100 in Übereinstimmung mit der Ausführungsform weist die Abziehvorrichtung 100-1 in Übereinstimmung mit der Abwandlung den Unterschied auf, dass sie eine Reinigungseinheit 130-1 und eine Bewegungseinheit 140-1 anstelle der Reinigungsbürste 130 und der Bewegungseinheit 140 beinhaltet.
-
Die Reinigungsbürste 130-1 schließt einen stabförmigen Basisabschnitt, der sich in einer Richtung parallel zu der Haltefläche 111 der Ingot-Halteeinheit 110 erstreckt, und Borstenelemente ein, die sich von dem Basisabschnitt aus in einer vertikalen Richtung erstrecken. Wie in 9 veranschaulicht, sind die Borstenelemente in Reihen entlang einer Längsrichtung des stabförmigen Basisabschnitts angeordnet.
-
Verglichen mit der Bewegungseinheit 140 in Übereinstimmung mit der Ausführungsform weist die Bewegungseinheit 140-1 in Übereinstimmung mit der Abwandlung den Unterschied auf, dass sie eine Bürsten-Bewegungseinheit 145-1 anstelle der Bürsten-Bewegungseinheit 145 und der Bürsten-Rotationseinheit 146 aufweist.
-
Die Bürsten-Bewegungseinheit 145-1 bewegt die Reinigungsbürste 130-1 in einer Richtung parallel zu der Haltefläche 111 der Ingot-Halteeinheit 110 und der Haltefläche 121 der Wafer-Halteeinheit 120 und in einer Richtung senkrecht zu der Längsrichtung des stabförmigen Basisabschnitts der Reinigungsbürste 130-1. Darüber hinaus bewegt die Bürsten-Bewegungseinheit 145-1 die Reinigungsbürste 130-1 in einer Richtung senkrecht zu der Haltefläche 111 der Ingot-Halteeinheit 110 und der Haltefläche 121 der Wafer-Halteeinheit 120.
-
Die Reinigungsbürste 130-1 bewegt sich in der Richtung parallel zu der Haltefläche 111 der Ingot-Halteeinheit 110 und in der Richtung senkrecht zu der Längsrichtung des stabförmigen Basisabschnitts der Reinigungsbürste 130-1 hin und her, um die Abziehfläche 23 des Ingots 10, von der der Wafer 30 abgezogen wurde, in einem Zustand zu reinigen, in dem die Reinigungsbürste 130-1 mit der Abziehfläche 23 in Kontakt ist. Zu diesem Zeitpunkt kann die Ingot-Halteeinheit 110 um die Achse gedreht werden. Dies führt zu einer gleichmäßigen Reinigung der Abziehfläche 23 im Ganzen.
-
Die Reinigungsbürste 130-1 bewegt sich in der Richtung parallel zu der Haltefläche 121 der Wafer-Halteeinheit 120 und in der Richtung senkrecht zu der Längsrichtung des stabförmigen Basisabschnitts der Reinigungsbürste 130-1 hin und her, um die Abziehfläche 31 des von dem Ingot 10 abgezogenen Wafers 30 in einem Zustand zu reinigen, in dem die Reinigungsbürste 130-1 mit der Abziehfläche 31 in Kontakt ist. Zu diesem Zeitpunkt kann die Wafer-Halteeinheit 120 um die Achse gedreht werden. Dies führt zu einer gleichmäßigen Reinigung der Abziehfläche 31 im Ganzen.
-
Die Reinigungsbürste 130-1 kann gleichzeitig die Reinigung der Abziehfläche 23 des Ingots 10 und die Reinigung der Abziehfläche 31 des Wafers 30 durchführen. Insbesondere kann die gleichzeitige Reinigung der Abziehfläche 31 des Wafers 30 und der Abziehfläche 23 des Ingots 10 dadurch erreicht werden, dass sich die Wafer-Halteeinheit 120 der Ingot-Halteeinheit 110 so nähert, dass die Reinigungsbürste 130-1 sowohl mit der Abziehfläche 23 des Ingots 10 als auch mit der Abziehfläche 31 des Wafers 30 in Kontakt kommt.
-
Wie oben beschrieben, verwendet die Abziehvorrichtung 100-1 die Reinigungsbürste 130-1, um die Abziehfläche 23 des Ingots 10, durch die Ingot-Halteeinheit 110 gehalten wird, und die Abziehfläche 31 des Wafers 30, die durch die Saugeinheit 120 unter Saugwirkung gehalten wird, zu reinigen und dadurch die Abziehspäne zu entfernen, nachdem der Wafer 30 von dem Ingot 10 wie bei der Ausführungsform abgezogen worden ist.
-
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 daher von der Erfindung umfasst.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- JP 2000094221 [0002]
- JP 2016111143 [0002]
