DE102022206233A1

DE102022206233A1 - Markiermaschine und waferherstellungssystem

Info

Publication number: DE102022206233A1
Application number: DE102022206233.7A
Authority: DE
Inventors: Kentaro Iizuka
Original assignee: Disco Corp
Current assignee: Disco Corp
Priority date: 2021-06-29
Filing date: 2022-06-22
Publication date: 2022-12-29
Also published as: KR20230002051A; JP2023005577A; CN115533348A; TW202300734A; US20220410320A1

Abstract

Es wird eine Markiermaschine zum Aufbringen von Markierungen an einem Ingot bereitgestellt, der Trennschichten in einer Tiefe ausgebildet aufweist, die mit einer Dicke eines herzustellenden Wafers korrespondiert. Die Markiermaschine beinhaltet eine Leseeinheit, die eingerichtet ist, die an dem Ingot ausgebildete Ingotinformation zu lesen, eine Steuerungseinheit mit einem Speicherabschnitt, der eingerichtet ist, die durch die Leseeinheit gelesene Ingotinformation zu speichern, und eine Markiereinheit, die eingerichtet ist, auf Grundlage der in dem Speicherabschnitt gespeicherten Ingotinformation eine Information, welche die Ingotinformation beinhaltet, an dem herzustellenden Wafer zu vermerken.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Markiermaschine und ein Waferherstellungssystem.
BESCHREIBUNG DES IN BEZEHUNG STEHENDEN STANDS DER TECHNIK
Im Allgemeinen wird eine Drahtsäge als Mittel zum Abtrennen von Wafern von einem Siliziumingot oder einem Halbleiterverbundingot verwendet. Die Drahtsäge beinhaltet eine Drahtreihe, die durch mehrmaliges Umwickeln eines Schneiddrahts um mehrere Rollen ausgebildet wird und schneidet einen Ingot an Drahtpositionen durch Zuführen des Schneiddrahts in den Ingot zum Schneiden.
Jedoch benötigt eine Drahtsäge eine relativ große Schnittzugabe von in etwa 1 mm und erfordert Läppen, Ätzen und Ähnliches, um Flächen nach dem Schneiden zu planarisieren, wodurch das Problem entsteht, dass der Anteil des als Wafer verwendeten Materials auf in etwa ein Drittel des Ausgangsingots reduziert ist und folglich die Wirtschaftlichkeit schlecht ist.
Es wurde daher eine Waferherstellungsvorrichtung einschließlich einer Wafertrenneinheit vorgeschlagen, die einen Laserstrahl mit einer Wellenlänge abstrahlt, die eine Übertragungsfähigkeit für einen Ingot aufweist, während er im Inneren des Ingots fokussiert wird, wodurch eine Trennschicht in einer geplanten Trennebene ausgebildet wird und die dann unter Verwendung der Trennschicht als Trennstart-Grenzfläche einen Wafer von dem Ingot trennt (siehe zum Beispiel das offengelegte japanische Patent Nr. 2020-72098 ).
Unabhängig von der Verwendung der Drahtsäge oder der Verwendung der Bestrahlung des Laserstrahls ist jedoch die Historie des aus dem Ingot hergestellten Wafers nicht vollständig klar. Selbst wenn ein Schaden an einem oder mehreren Bauelementen während der Ausbildung der Bauelemente an einem Wafer auftritt, gibt es dementsprechend das Problem, dass es unmöglich ist, die Ursache des Schadens von dem Bauelement oder der Bauelemente durch Rückverfolgung der Historie des Wafers festzustellen.
Um dieses Problem zu lösen, wurde ein Verfahren vorgeschlagen, das eine Herstellungshistorie ausbildet, die in Form eines Strichcodes im Inneren jeden Wafers zusätzlich zu der Ausbildung von Trennschichten eingerichtet werden kann (siehe zum Beispiel das offengelegte japanische Patent Nr. 2019-29382 ).
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Jedoch macht das in dem offengelegten japanischen Patent Nr. 2019-29382 offenbarte Verfahren es für den Bediener notwendig, die Herstellungshistorie, die an dem Ingot ausgebildet ist, visuell zu bestätigen und dann die Herstellungshistorie jedes Mal in einer Trennmaschine zu speichern, wenn ein Wafer abgetrennt wird.
Dementsprechend ist dieses Verfahren für den Bediener zu umständlich, um angenommen zu werden, und führte zudem zu menschlichem Versagen.
Die vorliegende Erfindung hat daher als Aufgaben, eine Markiermaschine und ein Waferherstellungssystem bereitzustellen, die es ermöglichen, die Historie eines Wafers zurückzuverfolgen, während ein Anstieg der Mannstunden des Bedieners unterdrückt wird.
In Übereinstimmung mit einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Markiermaschine zum Aufbringen von Markierungen an einem Ingot bereitgestellt, der in eine Tiefe, die mit einer Dicke eines herzustellenden Wafers korrespondiert, Trennschichten ausgebildet aufweist. Die Markiermaschine beinhaltet eine Leseeinheit, die eingerichtet ist, die an dem Ingot ausgebildete Ingotinformation zu lesen, eine Steuerungseinheit mit einem Speicherabschnitt, der eingerichtet ist, die durch die Leseeinheit gelesene Ingotinformation zu speichern, und eine Markiereinheit, die eingerichtet ist, auf Grundlage der in dem Speicherabschnitt gespeicherten Ingotinformation an dem herzustellenden Wafer eine Information zu vermerken, welche die Ingotinformation beinhaltet.
In Übereinstimmung mit einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Waferherstellungssystem zum Herstellen eines Wafers aus einem Ingot bereitgestellt. Das Waferherstellungssystem beinhaltet eine Leseeinheit, die eingerichtet ist, die an dem Ingot ausgebildete Ingotinformation zu lesen, eine Steuerungseinheit mit einem Speicherabschnitt, der eingerichtet ist, die durch die Leseeinheit gelesene Ingotinformation zu speichern, eine Laserstrahl-Bestrahlungseinheit, die eingerichtet ist, durch Abstrahlen eines Laserstrahls mit einer Wellenlänge, die für den Ingot eine Übertragungsfähigkeit aufweist, mit einem Brennpunkt von diesem in einer Tiefe von einer oberen Fläche des Ingots aus positioniert, die mit einer Dicke des herzustellenden Wafers korrespondiert, Trennschichten in dem Ingot auszubilden, eine Markiereinheit, die eingerichtet ist, auf Grundlage der in dem Speicherabschnitt gespeicherten Ingotinformation, eine Information, welche die Ingotinformation beinhaltet an dem herzustellenden Wafer zu vermerken, und eine Trenneinheit, die eingerichtet ist, den Wafer unter Verwendung der Trennschichten, die durch die Laserstrahl-Bestrahlungseinheit ausgebildet werden, als Trennstartgrenzflächen von dem Ingot zu trennen.
Vorzugsweise kann die Ingotinformation an einer unteren Fläche des Ingots ausgebildet werden, und die Leseeinheit kann die Ingotinformation durch Abbilden des Ingots von einer Seite der unteren Fläche des Ingots lesen.
Vorzugsweise kann das Waferherstellungssystem ferner eine Transfereinheit aufweisen, die eingerichtet ist, den auf einer Ablage unterstützten Ingot zu überführen, und die Leseeinheit kann die an dem Ingot ausgebildete Ingotinformation lesen, wobei der Ingot auf der Ablage unterstützt wird.
Die vorliegende Erfindung ruft als vorteilhaften Effekt hervor, eine Rückverfolgung der Historie eines Wafers zu ermöglichen, während ein Anstieg der Mannstunden des Bedieners unterdrückt wird.
Der obige und andere Gegenstände, 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 eines ersten und zweiten Aspekts der Erfindung zeigen, deutlicher, und die Erfindung selbst wird hierdurch am besten verstanden.
Figurenliste

1 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Ausführungsbeispiel einer Markiermaschine in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform eines ersten Aspekts der vorliegenden Erfindung darstellt.
2 ist eine perspektivische Ansicht eines Ingots, der durch die in 1 dargestellte Markiermaschine gekennzeichnet werden soll.
3 ist eine Seitenansicht des in 2 dargestellten Ingots.
4 ist eine perspektivische Ansicht eines Wafers, der durch Trennen eines Abschnitts des in 2 dargestellten Ingots hergestellt wird.
5 ist eine perspektivische Ansicht, die darstellt, wie Trennschichten in dem in 2 dargestellten Ingot ausgebildet werden.
6 ist eine Teilschnittansicht entlang der Linie VI-VI der 5 und stellt dar, wie die Trennschichten in dem in 2 dargestellten Ingot auszubilden sind.
7 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Ausführungsbeispiel eines Waferherstellungssystems in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform eines zweiten Aspekts der vorliegenden Erfindung darstellt.
8 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Ablage darstellt, welche einen Ingot unterstützt, der durch eine Ingottransfereinheit des in 7 dargestellten Waferherstellungssystems überführt werden soll.
9 ist eine perspektivische Ansicht, welche die Ablage und eine Leseeinheit des Waferherstellungssystems und dem Ingot darstellt, wobei alle in 7 dargestellt werden.

AUSFÜHRLICHE ERLÄUTERUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
Unter Bezugnahme auf die angehängten Zeichnungen wird eine Beschreibung über eine Ausführungsform eines ersten Aspekts der vorliegenden Erfindung und eine Ausführungsform eines zweiten Aspekts der vorliegenden Erfindung im Detail ausgeführt. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht durch die Details beschränkt, die in den nachfolgenden Ausführungsformen beschrieben werden. Die Elemente von Ausführungen, die hiernach beschrieben werden, beinhalten jene, die auf einfache Weise von einem Fachmann angenommen werden und die im Wesentlichen gleich sind. Des Weiteren können die hiernach beschriebenen Ausführungen auf geeignete Weise kombiniert werden. Darüber hinaus können vielfältige Weglassungen, Ersetzungen und Abwandlungen von Ausführungen ausgeführt werden, ohne den Gegenstand der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
[Ausführungsform eines ersten Aspekts]
Eine Markiermaschine 1 in Übereinstimmung mit der Ausführungsform des ersten Aspekts der vorliegenden Erfindung wird basierend auf den 1 bis 6 beschrieben. 1 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Ausführungsbeispiel der Markiermaschine 1 in Übereinstimmung mit dieser Ausführungsform darstellt. 2 ist eine perspektivische Ansicht eines Ingots 200, der durch die in 1 dargestellte Markiermaschine 1 gekennzeichnet werden soll. 3 ist eine Seitenansicht des in 2 dargestellten Ingots 200. 4 ist eine perspektivische Ansicht eines Wafers 220, der durch Abtrennen eines Abschnitts des in 2 dargestellten Ingots 200 hergestellt worden ist. 5 ist eine perspektivische Ansicht, die darstellt, wie Trennschichten 211 in dem in 2 dargestellten Ingot 200 auszubilden sind. 6 ist eine Teilschnittansicht entlang der Linie VI-VI der 5 und stellt dar, wie die Trennschichten 211 in dem in 2 dargestellten Ingot 200 auszubilden sind.
(Ingot)
Die Markiermaschine 1 dieser in 1 dargestellten Ausführungsform bringt Markierungen auf den in 2 dargestellten Ingot 200 auf. Bei dieser Ausführungsform ist der Ingot 200, der durch die Markiermaschine 1 in Übereinstimmung mit dieser Ausführungsform gekennzeichnet werden soll und in den 1 und 2 dargestellt wird, aus Siliziumcarbid (SiC) hergestellt, und ist als Ganzes mit einer zylindrischen Form ausgebildet. Bei dieser Ausführungsform ist der Ingot 200 ein hexagonaler Einkristallingot.
Wie in den 2 und 3 dargestellt, weist der Ingot 200 eine erste Fläche 201, eine zweite Fläche 202 und eine Umfangsfläche 203 auf. Die erste Fläche 201 ist mit einer Kreisform ausgebildet und ist eine obere Fläche. Die zweite Fläche 202 ist auf einer der ersten Fläche 201 gegenüberliegenden Seite angeordnet, ist mit einer Kreisform ausgebildet und ist eine untere Fläche. Die Umfangsfläche 203 erstreckt sich zu einer Außenkante der ersten Fläche 201 und einer Außenkante der zweiten Fläche 202. An der Umfangsfläche 203 weist der Ingot 200 zudem eine erste Ausrichtungsebene 204, die eine Kristallausrichtung des Ingots 200 anzeigt, und eine zweite Ausrichtungsebene 205 auf, die senkrecht zu der ersten Ausrichtungsebene 204 ist und die Kristallausrichtung des Ingots 200 anzeigt. Die Ausrichtungsebenen 204 und 205 sind ebene Flächen und sind in einer Draufsicht des Ingots 200 gesehen gerade Linien. Die erste Ausrichtungsebene 204 weist eine Länge 204-1 auf, die länger ist als eine Länge 205-1 der zweiten Ausrichtungsebene 205.
Der Ingot 200 weist auch eine c-Achse 208 und eine c-Ebene 209 auf, die senkrecht zu der c-Achse 208 ist. Die c-Achse 208 ist in einer Neigungsrichtung 207 zu der zweiten Ausrichtungsebene 205 hin relativ zu einer Senkrechten 206 zu der ersten Fläche 201 um einen Abweichungswinkel α geneigt. Die c-Ebene 209 ist ebenfalls relativ zu der ersten Fläche 201 des Ingots 200 um den Abweichungswinkel α geneigt. Die Neigungsrichtung 207 der c-Achse 208 von der Senkrechten 206 ist senkrecht zu der Erstreckungsrichtung der zweiten Ausrichtungsebene 205 und ist parallel zu der ersten Ausrichtungsebene 204.
Auf einer molekularen Ebene des Ingots 200 ist eine unzählbare Anzahl von c-Ebenen 209 in dem Ingot 200 eingerichtet. Bei dieser Ausführungsform ist der Abweichungswinkel α auf 1°, 4° oder 6° eingestellt. Bei der vorliegenden Erfindung kann der Ingot 200 jedoch durch Einstellen des Abweichungswinkels α nach Bedarf, zum Beispiel in einem Bereich von 1° bis 6°, hergestellt werden.
Nachdem die erste Fläche 201 durch eine Schleifmaschine einer Schleifbearbeitung ausgesetzt worden ist, wird der Ingot 200 anschließend durch eine Poliermaschine einer Polierbearbeitung ausgesetzt, wodurch die erste Fläche 201 zu einer Spiegelfläche ausgebildet wird. Der Ingot 200 wird bei einem Abschnitt von diesem auf einer Seite der ersten Fläche 201 getrennt, und der abgetrennte Abschnitt wird dann zu dem in 4 dargestellten Wafer 220 hergestellt. Es ist anzumerken, dass mehrere Arten von Ingot 200 unterschiedlichen Durchmessers 210 existieren.
Der in 4 dargestellte Wafer 220 wird durch Abtrennen des Abschnitts des Ingots 200, wobei der Abschnitt die erste Fläche 201 beinhaltet, als Ingot 200 und dann angrenzend einer Schleifbearbeitung, einer Polierbearbeitung und Ähnliches an einer Trennfläche 221, die von dem Ingot 200 getrennt worden ist, hergestellt. Nach dem Trennen von dem Ingot 200 und dem Aussetzen der Schleifbearbeitung, Polierbearbeitung und Ähnlichem, werden an einer Fläche des Wafers 220 Bauelemente ausgebildet. In dieser Ausführungsform sind die Bauelemente bei der vorliegenden Erfindung Metall-Oxid-Halbleiter-Feldeffekttransistoren (MOSFETs), mikroelektromechanische Systeme (MEMS) oder Schottky-Dioden (SBD - Schottky Barrier Diodes), obwohl die Bauelemente nicht auf MOSFETs, MEMS oder SBDs beschränkt sind. Es ist anzumerken, dass bei dem Wafer 220 die gleichen Teile wie jene des Ingots 200 durch die gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet werden und deren Beschreibung weggelassen wird.
Nach dem Ausbilden der in 3 dargestellten Trennschichten 211 wird der in den 2 und 3 dargestellte Abschnitt des Ingots 200, insbesondere der herzustellende Wafer 220, unter Verwendung der Trennschichten 211 als Trennstartgrenzflächen abgetrennt. Jede Trennschicht 211 wird ausgebildet, indem ein gepulster Laserstrahl 217 (siehe 5 und 6) mit einer Wellenlänge, die für den Ingot 200 eine Übertragungsfähigkeit aufweist, mit einem Brennpunkt 218 des gepulsten Laserstrahls 217 von der ersten Fläche 201 des Ingots 200 aus in einer Tiefe 213 (siehe 6) positioniert, die mit einer Dicke 222 (siehe 4) des herzustellenden Wafers 220 korrespondiert, auf den Ingot 200 abgegeben wird, während der Ingot 200 entlang der zweiten Ausrichtungsebene 205 relativ zu dem Laserstrahl 217 bewegt wird.
Wie in den 5 und 6 dargestellt, trennt sich SiC in Silizium (Si) und Kohlenstoff (C), wenn der Laserstrahl 217 abgestrahlt wird, der als Nächstes abgestrahlte gepulste Laserstrahl 217 wird durch das zuvor ausgebildete C absorbiert, und SiC zerlegt sich kettenreaktionsartig in Si und C. Als Folge werden modifizierte Abschnitte 214 entlang der zweiten Ausrichtungsebene 205 im Inneren des Ingots 200 ausgebildet, und gleichzeitig werden Risse 215 ausgebildet, die sich von den modifizierten Abschnitten 214 entlang der c-Ebene 209 erstrecken. Die Trennschicht 211, welche die modifizierten Abschnitte 214 und die von den modifizierten Abschnitten 214 entlang der c-Ebene 209 ausgebildeten Risse 215 aufweist, wird daher im Inneren des Ingots 200 ausgebildet, wenn der gepulste Laserstrahl 217 mit der Wellenlänge bestrahlt wird, die eine Übertragungsfähigkeit für den Ingot 200 aufweist.
Nachdem die Trennschicht 211 über die gesamte Länge der zweiten Ausrichtungsebene 205 ausgebildet worden ist, wird der Ingot 200 über einen vorbestimmten Bewegungsweg 219 entlang der Ausrichtungsebene 204 relativ zu dem Laserstrahl 217 bewegt (hierauf wird nachfolgend als „einer Anstellung aussetzen“ Bezug genommen), und dann, während der Ingot 200 entlang der zweiten Ausrichtungsebene 205 mit dem Brennpunkt 218 des Laserstrahls 217 in der oben erwähnten Tiefe 213 positioniert relativ zu dem Laserstrahl 217 bewegt wird, wird der Laserstrahl 217 auf den Ingot 200 abgestrahlt, sodass die nächste Trennschicht 211 ausgebildet wird. Die Bestrahlung des Laserstrahls 217 während einer Bewegung des Ingots 200 relativ zu dem Laserstrahl 217 entlang der zweiten Ausrichtungsebene 205 und die Anstellung des Ingots 200 werden abwechselnd wiederholt, bis die Trennschichten 211 über den gesamten Bereich unter der ersten Fläche 201 ausgebildet sind, wodurch die Trennschichten 211 über den gesamten Bereich unter der ersten Fläche 201 ausgebildet werden.
Nachdem der Abschnitt des Ingots 200, das heißt der Wafer 220, unter Verwendung der Trennschichten 211 als Trennstartgrenzflächen abgetrennt worden ist, wird eine neue Fläche 212 des Ingots 200, wobei die neue Fläche 212 als Ergebnis der Trennung des Wafers 220 erzeugt worden ist, durch eine Schleifbearbeitung und Polierbearbeitung zu einer Spiegelfläche ausgebildet, sodass die neue Fläche 212 zu einer ersten Fläche 201 ausgebildet wird. Es werden wiederum Trennschichten 211 ausgebildet, um einen weiteren Wafer 220 abzutrennen. Wie durch das vorangegangene verständlich, wird der Ingot 200 nach und nach dünner, wenn Wafer 220 einer nach dem anderen abgetrennt werden. Bis der Ingot 200 zu einer vorbestimmten Dicke verdünnt worden ist, werden die Trennschichten 211 wiederholt ausgebildet, um die Wafer 220 einen nach dem anderen abzutrennen.
Wie in 2 dargestellt, beinhaltet der Ingot 200 auch eine Ingotinformation 216, die an der zweiten Fläche 202 ausgebildet ist. Die Ingotinformation 216 zeigt eine Information über den Ingot 200 an und ist bei dieser Ausführungsform in Form einer Identifikationsinformation (ID-Information) eingerichtet, die einen Namen und Code des Ingots 200 beinhaltet und sich von anderen Ingots 200 unterscheidet.
Insbesondere ist anzumerken, dass die Ingotinformation 216 bei dieser Ausführungsform ein zweidimensionaler Code ist, obwohl es ein eindimensionaler Code sein kann. Ferner kann die Ingotinformation 216 an der zweiten Fläche 202 durch dortiges Aufdrucken oder dortiges Anhaften eines gedruckten Siegels oder Ähnliches angezeigt werden. Die Ingotinformation 216 ist bei dieser Ausführungsform an einem Mittelpunkt der zweiten Fläche 202 ausgebildet, jedoch ist die Position, wo die Ingotinformation 216 ausgebildet wird, bei der vorliegenden Erfindung nicht auf den Mittelpunkt der zweiten Fläche 202 beschränkt.
Bei der vorliegenden Erfindung kann der Ingot 200 auch einen Abweichungswinkel α von 0° aufweisen und kann zudem ein Ingot sein, der aus einem anderen Material als SiC ausgebildet ist, wie zum Beispiel aus Galliumnitrid (GaN).
(Markiermaschine)
Die Markiermaschine 1 in Übereinstimmung mit dieser Ausführungsform wird nunmehr beschrieben. Die Markiermaschine 1 bringt Markierungen auf den Ingot 200 auf, der die Trennschichten 211 in der Tiefe ausgebildet aufweist, die mit der Dicke 222 des herzustellenden Wafers 220 korrespondiert. Die Markiermaschine 1 beinhaltet einen Maschinenhauptkörper 2, eine Ingotladebühne 3, die an dem Maschinenhauptkörper 2 angeordnet ist, eine Leseeinheit 4, einen Haltetisch 10, eine Bewegungseinheit 20, eine Markiereinheit 30, eine Bildgebungseinheit 40 und eine Steuerungseinheit 90.
Der Ingot 200 wird auf die Ingotladebühne 3 geladen. Bei dieser Ausführungsform ist die Ingotladebühne 3 neben dem Haltetisch 10 des Maschinenhauptkörpers 2 angeordnet. Bei dieser Ausführungsform wird die zweite Fläche 202 des Ingots 200 direkt auf die Ingotladebühne 3 geladen.
Die Leseeinheit 4 liest die Ingotinformation 216, die an der zweiten Fläche 202 des Ingots 200 ausgebildet ist, der auf die Ingotladebühne 3 geladen ist. Bei dieser Ausführungsform ist die Leseeinheit 4 unter der Ingotladebühne 3 angeordnet und ist bei einer Position angeordnet, die der Ingotinformation 216 des Ingots 200, der direkt auf die Ingotladebühne 3 geladen ist, in vertikaler Richtung zugewandt ist. Bei dieser Ausführungsform beinhaltet die Leseeinheit 4 mehrere Bildgebungsbauelemente, um die Ingotinformation 216 des Ingots 200 abzubilden, der direkt auf die Ingotladebühne 3 geladen worden ist. Die Bildgebungsbauelemente sind zum Beispiel ladungsgekoppelte Bildgebungsbauelemente (CCD - Charge Coupled Imaging Devices), oder komplementäre MOS-Bildgebungsbauelemente (CMOS-Imaging Devices).
Die Leseeinheit 4 nimmt die Ingotinformation 216 des Ingots 200 auf, der direkt auf die Ingotladebühne 3 geladen ist, um ein Bild der Ingotinformation 216 zu erfassen, und gibt das aufgenommene Bild an die Steuerungseinheit 90 aus. Die Leseeinheit 4 liest die Ingotinformation 216 durch Abbilden des Ingots 200 von einer Seite der zweiten Fläche 202 des Ingots 200, um ein Bild der Ingotinformation 216 aufzunehmen, und gibt das so aufgenommene Bild der Ingotinformation 216 an die Steuerungseinheit 90 aus.
Es ist anzumerken, dass die Leseeinheit 4 bei der vorliegenden Erfindung mit einem bekannten Strichcodeleser eingerichtet sein kann und Markierungen auf den herzustellenden Wafer 220 aufgebracht werden können, indem der Ingot 200 mit der Ingotinformation 216 nach oben gewandt auf die Ingotladebühne 3 geladen wird, die Ingotinformation 216 von oben durch die Leseeinheit 4 gelesen wird, der Ingot 200 umgedreht wird und dann der Ingot 200 zu dem Haltetisch 10 überführt wird.
Der Haltetisch 10 hält den Ingot 200 an einer Haltefläche 11, die parallel zu einer horizontalen Richtung ist. Bei dem Haltetisch 10 ist die Haltefläche 11 aus einem porösen Material, wie zum Beispiel einer porösen Keramik, hergestellt und ist mit einer Saugquelle, wie zum Beispiel einem Ejektor, verbunden. Wenn die zweite Fläche 202 des Ingots 200 auf der Haltefläche 11 platziert wird und die Haltefläche 11 dann durch die Saugquelle angesaugt wird, hält der Haltetisch 10 den Ingot 200 unter Saugwirkung an der Haltefläche 11.
Die Markiereinheit 30 bringt Markierungen auf den herzustellenden Wafer 220 des Ingots 200 auf, der an dem Haltetisch 10 gehalten wird. Bei dieser Ausführungsform strahlt die Markiereinheit 30 einen gepulsten Laserstrahl mit einer Wellenlänge ab, die für an dem Haltetisch 10 gehaltenen Ingot 200 Absorptionsfähig ist, mit einem Brennpunkt des Laserstrahls auf die erste Fläche 201 des Ingots 200 eingestellt auf den Ingot 200 ab, wodurch die Markierungen auf die erste Fläche 201 des Ingots 200 aufgebracht werden, das heißt die erste Fläche 201 des herzustellenden Wafers 220. Bei der vorliegenden Erfindung kann die Markiereinheit 30 alternativ Markierungen auf ein Inneres des herzustellenden Wafer 220 aufbringen, indem ein gepulster Laserstrahl mit einer Wellenlänge, die für den an dem Haltetisch 10 gehaltenen Ingot 200 eine Übertragungsfähigkeit aufweist, mit einem Brennpunkt des Laserstrahls auf das Innere des Ingots 200 eingestellt auf den Ingot 200 abgestrahlt wird.
Bei dieser Ausführungsform wird die Markiereinheit 30 an einem Portalrahmen 5 unterstützt, der, wie in 1 dargestellt, von dem Maschinenhauptkörper 2 aus aufrecht angeordnet ist. Die Markiereinheit 30 beinhaltet einen Oszillator, der den gepulsten Laserstrahl 217 zum Aufbringen von Markierungen auf den Ingot 200 emittiert, einen Kondensor, der den von dem Oszillator in Richtung der ersten Fläche 201 des Ingots 200, der an der Haltefläche 11 des Haltetischs 10 gehalten wird, emittierten Laserstrahl 217 bündelt, und eine Brennpunkt-Bewegungseinheit, die den Kondensor in einer vertikalen Richtung bewegt, um die Position des Brennpunkts in der vertikalen Richtung zu ändern.
Die Bewegungseinheit 20 bewegt die Markiereinheit 30 und die Bildgebungseinheit 40 relativ zu dem Haltetisch 10 in einer X-Achsenrichtung und einer Y-Achsenrichtung parallel zu der Haltefläche 11 und dreht zudem den Haltetisch 10 um eine Rotationsachse parallel zu einer Z-Achsenrichtung, die parallel zu der vertikalen Richtung ist. Bei dieser Ausführungsform beinhaltet die Bewegungseinheit 20 eine Tischbewegungseinheit 21, die den Haltetisch 10 entlang der X-Achsenrichtung bewegt, eine Markierungsbewegungseinheit 22, welche die Markiereinheit 30 und die Bildgebungseinheit 40 in der Y-Achsenrichtung senkrecht zu der X-Achsenrichtung bewegt, und eine Tischrotationseinheit 23, die den Haltetisch 10 um die Rotationsachse dreht. Die Tischbewegungseinheit 21 unterstützt darauf die Tischrotationseinheit 23 und bewegt den Haltetisch 10 zusammen mit der Tischrotationseinheit 23 in der X-Achsenrichtung.
Die Bildgebungseinheit 40 beinhaltet mehrere Bildgebungsbauelemente, um den an dem Haltetisch 10 gehaltenen Ingot 200 abzubilden. Die Bildgebungsbauelemente sind zum Beispiel CCDs oder CMOS-Bildgebungsbauelemente. Die Bildgebungseinheit 40 bildet den an der Haltefläche 11 des Haltetischs 10 gehaltenen Ingot 200 ab, um ein Bild zum Ausführen einer Ausrichtung aufzunehmen, sodass eine Positionsregistrierung zwischen dem Ingot 200 und der Markiereinheit 30 gewährleistet wird, und gibt das aufgenommene Bild an die Steuerungseinheit 90 aus. Bei dieser Ausführungsform wird die Bildgebungseinheit 40 an dem Rahmen 5 unterstützt.
Die Steuerungseinheit 90 steuert die oben erwähnten Elemente der Markiermaschine 1 einzeln oder in Kombination, um dadurch die Markiermaschine 1 dazu zu bringen, an dem Ingot 200 einen Markierungsvorgang auszuführen. Die Steuerungseinheit 90 ist ein Computer, der eine arithmetische Verarbeitungseinheit mit einem Mikroprozessor, wie zum Beispiel einer Central Processing Unit (CPU), eine Speichereinrichtung mit einem Speicher, wie zum Beispiel einem Read Only Memory (ROM) oder einem Random Access Memory (RAM), und eine Eingabe/Ausgabe-Schnittstelleneinrichtung aufweist. Die arithmetische Verarbeitungseinheit der Steuerungseinheit 90 führt eine arithmetische Verarbeitung in Übereinstimmung mit einem Computerprogramm aus, das in der Speichereinrichtung gespeichert ist, und gibt über die Eingabe/Ausgabe-Schnittstelleneinrichtung Ausgangssteuerungssignale an die oben erwähnten Elemente bzw. Bestandteile der Markiermaschine 1 aus, um die Markiermaschine 1 zu steuern.
Die Steuerungseinheit 90 ist mit einer nicht dargestellten Anzeigeeinheit und einer nicht dargestellten Eingabeeinheit verbunden. Die Anzeigeeinheit ist durch eine Flüssigkristall-Anzeigeeinrichtung oder Ähnliches eingerichtet, die Zustände, Bilder und/oder Ähnliches des Bearbeitungsvorgangs anzeigt. Die Eingabeeinheit wird verwendet, wenn ein Bediener eine Information über Bearbeitungsdetails und Ähnliches registriert. Die Eingabeeinheit ist durch ein in der Anzeigeeinheit angeordnetes Touchpanel und/oder eine externe Eingabeeinrichtung, wie zum Beispiel eine Tastatur, eingerichtet.
Die Steuerungseinheit 90 beinhaltet auch einen Leseabschnitt 91, einen Informationserzeugungsabschnitt 92 und einen Speicherabschnitt 93. Der Leseabschnitt 91 erzeugt eine Identifikationsinformation (ID-Information), welche die Ingotinformation 216 aus dem Bild der Ingotinformation 216 anzeigt, wie sie durch die Leseeinheit 4 aufgenommen und erfasst ist. Der Informationserzeugungsabschnitt 92 erzeugt Markierungen (entsprechend der Information), welche die ID-Information beinhalten, welche durch die Ingotinformation 216 angezeigt werden und an dem Ingot 200 auszubilden sind. Der Speicherabschnitt 93 speichert die durch die Ingotinformation 216 angezeigte und durch die Leseeinheit 4 gelesene ID-Information. Bei dieser Ausführungsform speichert der Speicherabschnitt 93 die durch den Leseabschnitt 91 erzeugte ID-Information.
Die Funktionen des Leseabschnitts 91 und des Informationserzeugungsabschnitts 92 werden durch Ausführen einer arithmetischen Verarbeitung durch die arithmetische Verarbeitungseinheit in Übereinstimmung mit dem Computerprogramm, das in dem Speicherabschnitt gespeichert ist, umgesetzt. Die Funktion des Speicherabschnitts 93 wird durch die Speichereinrichtung umgesetzt.
Als Nächstes wird eine Beschreibung über einen Markierungsvorgang, das heißt einen Markierungsvorgang an dem Ingot 200 durch die Markiermaschine 1 der oben erwähnten Ausführung, ausgeführt. Bei der Markiermaschine 1 werden Bearbeitungsbedingungen durch den Bediener in der Steuerungseinheit 90 registriert, und die zweite Fläche 202 des Ingots 200 wird auf die Ingotladebühne 3 geladen. Bei Empfang eines Startbefehls für den Markierungsvorgang von dem Bediener beginnt die Steuerungseinheit 90 der Markiermaschine 1 mit dem Markierungsvorgang.
In dem Markierungsvorgang bringt die Steuerungseinheit 90 der Markiermaschine 1 die Leseeinheit 4 dazu, die Ingotinformation 216 des Ingots 200 abzubilden, bringt den Leseabschnitt 91 dazu, die ID-Information, welche die Ingotinformation 216 angibt, aus dem Bild der Ingotinformation 216 zu erzeugen, wie es durch das Abbilden aufgenommen worden ist, und bringt dann den Speicherabschnitt 92 dazu, die erzeugte ID-Information zu speichern.
Bei dem Markierungsvorgang wird der Ingot 200 von der Ingotladebühne 3 auf die Haltefläche 11 des Haltetischs 10 überführt, und die Steuerungseinheit 90 betätigt die Saugquelle, um die zweite Fläche 202 des Ingots 200 unter Saugwirkung an der Haltefläche 11 des Haltetischs 10 zu halten. In dem Markierungsvorgang steuert die Steuerungseinheit 90 der Markiermaschine 1 die Bewegungseinheit 20, um den Haltetisch 10 unter die Bildgebungseinheit 40 zu bewegen, und steuert dann die Bildgebungseinheit 40, um den Ingot 200 abzubilden.
Basierend auf dem durch die Bildgebungseinheit 40 abgebildeten und erfassten Bild des Ingots 200, bringt die Steuerungseinheit 90 der Markiermaschine 1 die Markiereinheit 30 dazu, einem Außenkantenabschnitt des aus dem Ingot 200 herzustellenden Wafers 220 zugewandt zu sein, an dem keine Bauelemente ausgebildet werden sollen. In dem Markierungsvorgang steuert die Steuerungseinheit 90 der Markiermaschine 1 den Informationserzeugungsabschnitt 92, um Markierungen einschließlich der ID-Information zu erzeugen.
Bei dem Markierungsvorgang steuert die Steuerungseinheit 90 der Markiermaschine 1 dann die Markiereinheit 30, um den Laserstrahl auf den Ingot 200, der an der Haltefläche 11 des Haltetischs 10 gehalten wird, mit dem Brennpunkt auf die erste Fläche 201 des Ingots 200 eingestellt während einer Relativbewegung des Brennpunkts und des Ingots 200 abzustrahlen, wodurch die Markierungen mit der darin enthaltenen ID-Information an der ersten Fläche 201 des Ingots 200 ausgebildet werden. Auf Grundlage der ID-Information, die durch die Ingotinformation 216 angegeben und in dem Speicherabschnitt 93 gespeichert wird, bringt die Markiereinheit 30, wie oben beschrieben, die Markierungen, welche die durch die Ingotinformation 216 angegebene ID-Information enthält, auf den von dem Ingot 200 abzutrennenden und herzustellenden Wafer 220 auf.
Bei dem Markierungsvorgang steuert die Steuerungseinheit 90 der Markiermaschine 1 die Bewegungseinheit 20 nach dem Ausbilden der Markierungen einschließlich der ID-Information an der ersten Fläche 201 des Ingots 200, der an dem Haltetisch 10 gehalten wird, um den Haltetisch 10 neben die Ingotladebühne 3 zu bewegen und unterbricht dann das Saughalten des Ingots 200 an dem Haltetisch 10. Bei dem Markierungsvorgang beendet die Steuerungseinheit 90 der Markiermaschine 1 den Markierungsvorgang, wenn der Ingot 200 von dem Haltetisch 10 zu der Ingotladebühne 3 überführt wird.
Wie oben beschrieben, liest die Markiermaschine 1 in Übereinstimmung mit dieser Ausführungsform die Ingotinformation 216, die an der zweiten Fläche 202 des Ingots 200 ausgebildet ist, durch die Leseeinheit 4 aus und bildet auf Grundlage der so ausgelesenen Ingotinformation 216 die Markierungen, welche die durch die Ingotinformation 216 angegebene ID-Information enthält, an dem von dem Ingot 200 abzutrennenden Wafer 220 aus. Die Markiermaschine 1 kann daher die oben erwähnten Markierungen an dem Wafer 220, der von dem Ingot 200 abgetrennt werden soll, ohne eine Bedienung durch den Bediener ausbilden.
Da die oben erwähnten Markierungen an dem Wafer 220, der von dem Ingot 200 abgetrennt werden soll, wie oben beschrieben, ohne eine Betätigung seitens des Bedieners an dem Wafer 220 ausgebildet werden, ruft die Markiermaschine 1 in Übereinstimmung mit dieser Ausführungsform den vorteilhaften Effekt hervor, einen Beitrag für die Abnahme menschlicher Fehler zu ermöglichen, eine Ausbildung der oben genannten Markierungen an dem Wafer 220 bei gleichzeitiger Unterdrückung eines Anstiegs der Mannstunden des Bedieners zu ermöglichen und zudem eine Rückverfolgung der Historie des Wafers 220 zu ermöglichen.
[Ausführungsform des zweiten Aspekts]
Ein Waferherstellungssystem 100 in Übereinstimmung mit der Ausführungsform des zweiten Aspekts der vorliegenden Erfindung wird basierend auf den 7 bis 9 beschrieben. 7 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Ausführungsbeispiel des Waferherstellungssystems 100 in Übereinstimmung mit dieser Ausführungsform darstellt. 8 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Ablage 60 mit einem Ingot 200 darstellt, der daran unterstützt wird und durch eine Ingottransfereinheit 101 des in 7 dargestellten Waferherstellungssystems 100 überführt werden soll. 9 ist eine perspektivische Ansicht, welche die Ablage 60 und eine Leseeinheit 4 des Waferherstellungssystems 100 und den Ingot 200 darstellt, die alle in 7 dargestellt sind. Es ist anzumerken, dass in den 7 bis 9 die gleichen Teile wie jene der Ausführungsform des ersten Aspekts durch die gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet sind und deren Beschreibung weggelassen wird.
Das Waferherstellungssystem 100 in Übereinstimmung mit dieser Ausführungsform bildet einen Wafer 220 aus dem Ingot 200 aus, indem es Trennschichten 211 in dem Ingot ausbildet, die oben erwähnten Markierungen an einer ersten Fläche 201 des Ingots 200 ausbildet und den Wafer 220 unter Verwendung der Trennschichten 211 als Trennstartgrenzflächen von dem Ingot 200 trennt. Wie in 7 dargestellt, beinhaltet das Waferherstellungssystem 100 die Ingottransfereinheit 101, eine Trennschicht-Ausbildungsmaschine 110, die Markiermaschine 1, eine Trennmaschine 120, eine Umladeeinheit 130 und eine Steuerungseinheit 90.
Die Ingottransfereinheit 101 überführt den Ingot 200, der auf der Ablage 60 unterstützt wird, über die Trennschicht-Ausbildungsmaschine 110, die Markiermaschine 1 und die Trennmaschine 120. Die Ingottransfereinheit 101 beinhaltet einen Einheit-Hauptkörper 102 und Förderbänder 103, die an einer oberen Fläche des Einheit-Hauptkörpers 102 angeordnet sind und die Ablage 60 mit dem darauf unterstützten Ingot 200 überführen.
Wie in den 8 und 9 dargestellt, beinhaltet die Ablage 60 eine quadratische obere Wand 61, eine quadratische untere Wand 62, die unter der oberen Wand 61 angeordnet ist, und ein Paar rechtwinklige Seitenwände 63, welche die obere Wand 61 und die untere Wand 62 miteinander verbinden, und die obere Wand 61 und die untere Wand 62 sind mit einem Abstand zwischen ihnen parallel zueinander angeordnet und sind beide parallel zu einer vertikalen Richtung angeordnet. Wie in 9 dargestellt, beinhalten die obere Wand 61 und die untere Wand 62 jeweils mittig Bildgebungsfenster 64. Bei dieser Ausführungsform sind die Bildgebungsfenster 64 Löcher mit einer Kreisform in Draufsicht und erstrecken sich jeweils durch die obere Wand 61 und die untere Wand 62.
Die obere Wand 61 beinhaltet mehrere Ingotstützabschnitte 65, die an einer oberen Fläche der oberen Wand 61 und um das jeweilige Bildgebungsfenster 64 angeordnet sind. Die Ingotstützabschnitte 65 weisen obere Flächen auf, die parallel zu einer horizontalen Richtung ausgebildet sind, und unterstützen eine zweite Fläche 202 des Ingots 200 an den oberen Flächen. An den oberen Flächen der Ingotstützabschnitte 65 sind entlang einer Umfangsfläche 203 des Ingots 200, der einen Durchmesser 210 aufweist (siehe 2), jeweils Stufen 66 ausgebildet. Bei dieser Ausführungsform ist an der oberen Fläche jedes Ingotstützabschnitts 65 eine Stufe 66 ausgebildet. Mit der zweiten Fläche 202 des Ingots 200 an vorbestimmten Positionen platziert, wo sich die äußere Kante der Umfangsfläche 203 entlang der Stufen 66 erstreckt, positionieren die Ingotstützabschnitte 65 den Ingot 200 an einer vorbestimmten Position.
Wenn die zweite Fläche 202 des Ingots 200 an den Positionen platziert ist, wo sich die Umfangsfläche 203 entlang der Schritte 66 der Ingotstützabschnitte 65 erstreckt, wird die Ingotinformation 216 in einen Zustand gebracht, in dem sie, wie in 9 dargestellt, im Inneren der Bildgebungsfenster 64 positioniert ist. Die untere Wand 62 wird verwendet, um an einer oberen Fläche von dieser den von dem Ingot 200 getrennten Wafer 220 zu unterstützen.
Die Förderbänder 103 sind in einer Y-Achsenrichtung an der oberen Fläche des Einheit-Hauptkörpers 102 nebeneinander angeordnet. Bei dieser Ausführungsform sind drei Förderbänder 103 eins zu eins mit der Trennschicht-Ausbildungsmaschine 110, der Markiermaschine 1 und der Trennmaschine 120 angeordnet. Jedes Förderband 103 ist mit einem Abstand von jeweils der Trennschicht-Ausbildungsmaschine 110, der Markiermaschine 1 oder Trennmaschine 120 in einer X-Achsenrichtung angeordnet.
Jedes Förderband 103 beinhaltet ein Paar Stützwände 104, die mit einem Abstand zwischen diesen in der X-Achsenrichtung angeordnet sind und sich jeweils in der Y-Achsenrichtung erstrecken, mehrere Rollen 105, die drehbar an inneren Flächen der jeweiligen Stützwände 104 mit einem Abstand in der Y-Achsenrichtung angebracht sind, einen Endlosriemen 106, der um die Rollen 105 gewickelt ist, und einen nun dargestellten Motor, der die Rollen 105 dreht. Der Endlosriemen 106 dreht und läuft über Außenumfänge der Rollen 105 und überführt die Ablage 60 in der Y-Achsenrichtung. Bei dieser Ausführungsform überführt die Ingottransfereinheit 101 die einzelne Ablage 60 durch die Endlosriemen 106 der drei Förderbänder 103. Die Ingottransfereinheit 101 beinhaltet auch nicht dargestellte Ablagestopper, von denen jeder einen Wechsel zwischen einem Zustand, in dem die Überführung der Ablage 60 an dem Endlosriemen 106 des jeweiligen Förderbands 103 angehalten ist, und einem anderen Zustand ermöglicht, indem die Überführung der Ablage 60 an dem Endlosriemen 106 des jeweiligen Förderbands 103 zugelassen wird. Die Ablagestopper ermöglichen eine Bewegung der Ablage 60 zwischen zwei gewünschten benachbarten Endlosriemen 106 der Förderbänder 103, indem sie die Überführung der Ablage 60 durch die Endlosriemen 106 der gewünschten benachbarten zwei Förderbänder 103 zulassen.
Bei jedem Förderband 103 bewegt der Endlosriemen 106 die Ablage 60 in der Y-Achsenrichtung, indem die Rollen 105 mit dem Motor gedreht werden und eine Zirkulation und ein Laufen des Endlosriemens 106 über die Außenumfänge der Rollen 105 verursacht wird. Die Ingottransfereinheit 101 überführt nacheinander den Ingot 200, der auf der Ablage 60 unterstützt wird, zu der Trennschicht-Ausbildungsmaschine 110, der Markiermaschine 1 und der Trennmaschine 120, indem sie die Ablage 60 in der Y-Achsenrichtung bewegt.
Die Trennschicht-Ausbildungsmaschine 110, die Markiermaschine 1 und die Trennmaschine 120 sind in dieser Reihenfolge Seite an Seite in der Y-Achsenrichtung angeordnet. Die Trennschicht-Ausbildungsmaschine 110 bildet die Trennschichten 211 in dem Ingot 200 aus. Es ist anzumerken, dass bei der Trennschicht-Ausbildungsmaschine 110 die gleichen Elemente wie jene bei der Markiermaschine 1 durch die gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet sind und ihre Beschreibung weggelassen wird. Darüber hinaus wird auf jene Bezugszeichen, die in den 7 bis 9 nicht dargestellt werden, in der folgenden Beschreibung auf jene der 1 bis 6 Bezug genommen.
Die Trennschicht-Ausbildungsmaschine 110 beinhaltet den Haltetisch 10, der den Ingot 200 hält, die Laserstrahl-Bestrahlungseinheit 111, welche die Trennschichten 211 durch Abstrahlen des unten beschriebenen Laserstrahls 217 auf den an dem Haltetisch 10 gehaltenen Ingot 200 ausbildet, die Bildgebungseinheit 40, die den an dem Haltetisch 10 gehaltenen Ingot 200 abbildet, und die Bewegungseinheit 20, welche die Laserstrahl-Bestrahlungseinheit 111 und die Bildgebungseinheit 40 relativ zu dem Haltetisch 10 bewegt.
Die Laserstrahl-Bestrahlungseinheit 111 wird an dem Rahmen 5 unterstützt und strahlt einen gepulsten Laserstrahl 217 mit einer Wellenlänge, die durch den an dem Haltetisch 10 gehaltenen Ingot 200 übertragbar ist, mit einem Brennpunkt 218 des gepulsten Laserstrahls 217 von der ersten Fläche 201 des Ingots 200 aus in einer Tiefe 213 positioniert, die mit einer Dicke 222 des herzustellenden Wafers 220 korrespondiert, auf den Ingot 200 ab, wodurch die Trennschichten 211 im Inneren des Ingots 200 ausgebildet werden. Die Bildgebungseinheit 40 bildet den an dem Haltetisch 10 gehaltenen Ingot 200 ab, um ein Bild zum Ausführen einer Ausrichtung aufzunehmen, sodass eine Positionseinstellung zwischen dem Ingot 200 und der Laserstrahl-Bestrahlungseinheit 111 sichergestellt wird, und gibt das aufgenommene Bild an die Steuerungseinheit 90 aus.
Die Trennmaschine 120 trennt den Wafer 220, an dem durch die Markiereinheit 30 der Markiermaschine 1 Markierungen ausgebildet worden sind, von dem Ingot 200, während die durch die Laserstrahl-Bestrahlungseinheit 111 der Trennschicht-Ausbildungsmaschine 110 ausgebildeten Trennschichten 211 als Trennstartgrenzflächen verwendet werden. Es ist anzumerken, dass bei der Trennmaschine 120 die gleichen Elemente, wie diejenigen der Markiermaschine 1 durch die gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet sind und ihre Beschreibung weggelassen wird.
Die Trennmaschine 120 beinhaltet einen Haltetisch 10, der den Ingot 200 hält, eine Trenneinheit 121, die Ultraschallschwingungen auf den an dem Haltetisch 10 gehaltenen Ingot 200 aufbringt, um ein Reißen des Ingots 200 zu verursachen, während die Trennschichten 211 als Trennstartgrenzflächen verwendet werden, und eine Bewegungseinheit 20, welche die Trenneinheit 121 und den Haltetisch 10 relativ zueinander bewegt.
Die Trenneinheit 121 wird an einem Rahmen 5 unterstützt, und während die Trennschichten 211, die durch die Laserstrahl-Bestrahlungseinheit 111 ausgebildet worden sind, als Trennstartgrenzflächen verwendet werden, bringt sie Ultraschallschwingungen auf den an dem Haltetisch 10 gehaltenen Ingot 200 auf, um ein Reißen des Ingots 200 zu verursachen, sodass der Wafer 220 von dem Ingot 200 getrennt wird.
Die Umladeeinheit 130 überführt den Ingot 200 zwischen der Ablage 60, die durch den Endlosriemen 106 von jedem Förderband 103 der Ingottransfereinheit 101 zu überführen ist, und dem Haltetisch 10 der jeweiligen Trennschicht-Ausbildungsmaschine 110, der Markiermaschine 1 und der Trennmaschine 120. Die Umladeeinheit 130 beinhaltet mehrere (bei dieser Ausführungsform 3) Transfereinheiten 50.
Die Transfereinheiten 50 sind in der Y-Achsenrichtung Seite an Seite angeordnet und korrespondieren jeweils mit der Trennschicht-Ausbildungsmaschine 110, der Markiermaschine 1 und der Trennmaschine 120. Jede Transfereinheit überführt den Ingot zwischen der Ingottransfereinheit 101 und der jeweiligen der Trennschicht-Ausbildungsmaschine 110, der Markiermaschine 1 und der Trennmaschine 120. Die Transfereinheit 50, die mit der Trennschicht-Ausbildungsmaschine 110 korrespondiert, überführt den Ingot 200 zwischen den Ingotstützabschnitten 65 der Ablage 60, die durch den Endlosriemen 106 des Förderbands 103, der mit der Trennschicht-Ausbildungsmaschine 110 korrespondiert, überführt werden soll, und dem Haltetisch 10 der Trennschicht-Ausbildungsmaschine 110, wodurch der auf der Ablage 60 unterstützte Ingot 200 überführt wird.
Die Transfereinheit 50, die mit der Markiermaschine 1 korrespondiert, überführt den Ingot 200 zwischen den Ingotstützabschnitten 65 der Ablage 60, die durch den Endlosriemen 106 des Förderbands 103, das mit der Markiermaschine 1 korrespondiert, überführ werden soll, und dem Haltetisch 10 der Markiermaschine 1.
Die Transfereinheit 50, die mit der Trennmaschine 120 korrespondiert, überführt den Ingot 200 von den Ingotstützabschnitten 65 der Ablage 60, die durch den Endlosriemen 106 des Förderbands 103, das mit der Trennmaschine 120 korrespondiert, überführt worden ist, auf den Haltetisch 10 der Trennmaschine 120. Die Transfereinheit 50, die mit der Trennmaschine 120 korrespondiert, überführt den Wafer 220, der von dem Ingot 200 abgetrennt worden ist, der an dem Haltetisch 10 der Trennmaschine 120 gehalten wird, während die Trennschichten 211 als Trennstartgrenzflächen verwendet werden, auf die obere Fläche der unteren Wand 62 der Ablage 60, die durch den Endlosriemen 106 des Förderbands 103 überführt werden soll, das mit der Trennmaschine 120 korrespondiert. Die Transfereinheit 50, die mit der Trennmaschine 120 korrespondiert, überführt auch den Ingot 200, von dem der Wafer 220 abgetrennt worden ist und der immer noch an dem Haltetisch 10 der Trennmaschine 120 gehalten wird, auf die Ingotstützabschnitte 65 der Ablage 60, die durch den Endlosriemen 106 des Förderbands 103 überführt werden soll, das mit der Trennmaschine 120 korrespondiert.
Es ist anzumerken, dass jede Transfereinheit 50 zum Beispiel ein Roboter, eine Click-and-Place-Einrichtung einschließlich eines scheibenförmigen Überführungspads 51 ist, den Ingot 200 unter Saugwirkung an dem Überführungspad 51 hält und den Ingot 200 überführt.
Bei dem Waferherstellungssystem 100 in Übereinstimmung mit dieser Ausführungsform ist die Leseeinheit 4 an der oberen Fläche des Einheit-Hauptkörpers 102 der Ingottransfereinheit 101 an einem Ort unter der Ablage 60 angeordnet, die durch den Endlosriemen 106 des Förderbands 103 überführt wird, das mit der Markiermaschine 1 korrespondiert. Daher beinhaltet das Waferherstellungssystem 100 in Übereinstimmung mit dieser Ausführungsform die Leseeinheit 4. In Draufsicht gesehen ist die Leseeinheit 4 innerhalb der Bildgebungsfenster 64 der Ablage 60 positioniert, die durch den Endlosriemen 106 des Förderbands 103 transportiert wird, das mit der Markiermaschine 1 korrespondiert. Auf ähnliche Weise wie bei der Ausführungsform des ersten Aspekts liest die Leseeinheit 4 die Ingotinformation 216 des Ingots 200, der an den Ingotstützabschnitten 65 der Ablage 60 unterstützt wird, aus, bevor der Ingot 200 von der entsprechenden Transfereinheit 50 der Umladeeinheit 130 auf den Haltetisch 10 der Markiermaschine 1 überführt wird.
Die Steuerungseinheit 90 steuert die oben erwähnten Elemente des Waferherstellungssystems 100 einzeln oder in Kombination, um dadurch das Waferherstellungssystem 100 dazu zu bringen, einen Herstellungsvorgang auszuführen, um den Wafer 220 aus dem Ingot 200 herzustellen. Die Steuerungseinheit 90 ist ein Computer, der eine arithmetische Verarbeitungseinheit mit einem Mikroprozessor, wie zum Beispiel eine CPU, eine Speichereinrichtung mit einem Speicher, wie zum Beispiel einem ROM oder einem RAM, und eine Eingabe/Ausgabe-Schnittstelleneinrichtung aufweist. Die arithmetische Verarbeitungseinheit der Steuerungseinheit 90 führt eine arithmetische Verarbeitung in Übereinstimmung mit einem Computerprogramm aus, das in der Speichereinrichtung gespeichert ist, und gibt Steuerungssignale über die Eingabe/Ausgabe-Schnittstelleneinrichtung an das Waferherstellungssystem 100 aus, um das Waferherstellungssystem 100 zu steuern.
Als Nächstes wird eine Beschreibung des Herstellungsvorgangs zum Herstellen des Wafers 220 aus dem Ingot 200 durch das Waferherstellungssystem 100 der oben erwähnten Ausführung ausgeführt. Bei dem Waferherstellungssystem 100 werden Bearbeitungsbedingungen durch einen Bediener in der Steuerungseinheit 90 registriert, und die zweite Fläche 202 des Ingots 200 wird an den vorbestimmten Positionen an den Ingotstützabschnitten 65 der Ablage 60 platziert, um durch den Endlosriemen 106 des Förderbands 103 überführt zu werden, das mit der Trennschicht-Ausbildungsmaschine 110 korrespondiert. Bei Empfang eines Startbefehls für einen Herstellungsvorgang von dem Bediener, bringt die Steuerungseinheit 90 des Waferherstellungssystems 100 das Waferherstellungssystem 100 dazu, mit dem Herstellungsvorgang zu beginnen.
Bei dem Herstellungsvorgang bringt die Steuerungseinheit 90 des Waferherstellungssystems 100 die Transfereinheit 50, die mit der Trennschicht-Ausbildungsmaschine 100 korrespondiert, dazu, den Ingot 200 von der Ablage 60 auf die Haltefläche 11 des Haltetischs 10 zu überführen, und die zweite Fläche 202 des Ingots 200 wird durch eine Saugkraft der Saugquelle unter Saugwirkung an der Haltefläche 11 des Haltetischs 10 gehalten. Bei dem Herstellungsvorgang steuert die Steuerungseinheit 90 des Waferherstellungssystems 100 die Bewegungseinheit 20, um den Haltetisch 10 unter die Bildgebungseinheit 40 zu bewegen, und bringt die Bildgebungseinheit 40 dazu, den Ingot 200 abzubilden, um eine Ausrichtung auszuführen, sodass eine Positionsregistrierung zwischen der Laserstrahl-Bestrahlungseinheit 111 und dem Ingot 200 sichergestellt wird, der an dem Haltetisch 10 der Laserstrahl-Bestrahlungseinheit 111 gehalten wird.
Während des Herstellungsvorgangs hält die Steuerungseinheit 90 des Waferherstellungssystems 100 das Saughalten des Ingots 200 an dem Haltetisch 10 nach dem Ausbilden der Trennschichten 211 in dem Ingot 200 durch die Trennschicht-Ausbildungsmaschine 110 an und steuert die Transfereinheit 50, das Förderband 103 und Ähnliches, um den Ingot 200, in dem die Trennschichten 211 ausgebildet worden sind, auf die Ingotstützabschnitte 65 der Ablage 60, die durch den Endlosriemen 106 des Förderbands 103 überführt werden soll, der mit der Markiermaschine 1 korrespondiert.
Bei dem Herstellungsvorgang bringt die Steuerungseinheit 90 das Waferherstellungssystem 100 und die Leseeinheit 4 dazu, die Ingotinformation 216 des Ingots 200 abzubilden, bringt den Leseabschnitt 91 dazu, eine ID-Information, welche die Ingotinformation 216 angibt, aus dem Bild der Ingotinformation 216 zu erzeugen, wie es durch das Abbilden erfasst wird, und bringt dann den Speicherabschnitt 93 dazu, die erzeugte ID-Information zu speichern. Während des Herstellungsvorgangs bringt die Steuerungseinheit 90 des Waferherstellungssystems 100 die Transfereinheit 50, die mit der Markiermaschine 1 korrespondiert, dazu, den Ingot 200 von der Ablage 60 auf die Haltefläche 11 des Haltetischs 10 der Markiermaschine 1 zu überführen, und bringt die Markiermaschine 1 wie bei der Ausführungsform des ersten Aspekts dazu, die oben erwähnten Markierungen an der ersten Fläche 201 des Ingots 200, mit anderen Worten des Wafers 220, auszubilden.
In dem Herstellungsvorgang steuert die Steuerungseinheit 90 des Waferherstellungssystems 100 die Transfereinheit 50, das Förderband 103 und Ähnliches, die mit der Trennmaschine 120 korrespondieren, um den Ingot 200, in dem die Trennschichten 211 und an dem die oben erwähnten Markierungen ausgebildet worden sind, auf den Haltetisch 10 der Trennmaschine 120 zu überführen. Bei dem Herstellungsvorgang hält die Steuerungseinheit 90 des Waferherstellungssystems 100 die zweite Fläche 202 des Ingots 200 unter Saugwirkung an der Haltefläche 11 des Haltetischs 10 der Trennmaschine 120 und bringt die Trenneinheit 121 dazu, Ultraschallschwingungen auf den Ingot 200 aufzubringen, um ein Reißen des Ingots 200 zu verursachen, während die Trennschichten 211 als Trennstartgrenzflächen verwendet werden. Bei dem Herstellungsvorgang hält die Steuerungseinheit 90 des Waferherstellungssystems 100 das Aufbringen der Ultraschallschwingungen und das Saughalten des Ingots 200 an dem Haltetisch 10 an, nachdem der Ingot 200 dazu gebracht worden ist, zu reißen, wobei die Trennschichten 211 als Trennstartgrenzflächen verwendet werden.
In dem Herstellungsvorgang bringt die Steuerungseinheit 90 das Waferherstellungssystem 100 dazu, die Transfereinheit 50, die mit der Trennmaschine 120 korrespondiert, den Wafer 220, der von dem Ingot 200 auf dem Haltetisch 10 der Trennmaschine 120 abgetrennt worden ist, auf die obere Fläche der unteren Wand 62 der Ablage 60 zu überführen und zudem den verbleibenden Ingot 200 von dem Haltetisch 10 der Trennmaschine 120 auf die Ingotstützabschnitte 65 der Ablage 60 zu überführen. Das Waferherstellungssystem 100 bildet wiederholt die Trennschichten 211 und Markierungen aus, um Wafer 220 herzustellen, bis der Ingot 200 auf eine vorbestimmte Dicke verdünnt worden ist.
Das Waferherstellungssystem 100 in Übereinstimmung mit dieser Ausführungsform liest die Ingotinformation 216, die an der zweiten Fläche 202 des Ingots 200 ausgebildet worden ist, durch die Leseeinheit 4 aus, und bildet auf der Grundlage der so gelesenen Ingotinformation 216 die Markierungen, welche die Ingotinformation 216 aufweisen, an dem Wafer 220 aus, der von dem Ingot 200 getrennt werden soll. Ähnlich wie die Markiermaschine 1 der Ausführungsform des ersten Aspekts kann das Waferherstellungssystem 100 daher die oben erwähnten Markierungen ohne eine Bedienung durch den Bediener an dem Wafer 220 ausbilden, der von dem Ingot 200 abgetrennt werden soll. Daher zeigt das Waferherstellungssystem 100 in Übereinstimmung mit der Ausführungsform des zweiten Aspekts ähnlich wie die Markiermaschine 1 in Übereinstimmung mit der Ausführungsform des ersten Aspekts, die vorteilhaften Effekte, ein Ausbilden der oben erwähnten Markierungen an dem Wafer 220 zu ermöglichen, während ein Anstieg der Mannstunden des Bedieners unterdrückt und zudem eine Rückverfolgung der Historie des Wafers 220 ermöglicht wird.
Es ist anzumerken, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen zu beschränken ist. Mit anderen Worten kann die vorliegende Erfindung mit vielfältigen Abwandlungen innerhalb des Schutzbereichs umgesetzt werden, die den Kern der vorliegenden Erfindung nicht verlassen. Es ist auch anzumerken, dass die Ingotinformation 216 bei der vorliegenden Erfindung nicht auf jene beschränkt ist, die eine ID-Information einschließlich eines Namens und eines Codes von jedem Ingot 200 und jene, welche den Ingot 200 von anderen Ingots 200 unterscheidet, beschränkt ist.
Bei der vorliegenden Erfindung kann die Leseeinheit 4 nicht nur eine aufweisen, welche die Ingotinformation 216 vor dem Überführen des Ingots 200 zu der Markiermaschine 1 ausliest, sondern auch eine, welche die Ingotinformation 216 vor einem Überführen des Ingots 200 zu der Trennschicht-Ausbildungsmaschine 110 überführt. Mit anderen Worten kann das Waferherstellungssystem 100 bei der vorliegenden Erfindung mehrere Leseeinheiten 4 aufweisen. Bei der vorliegenden Erfindung können die Markiermaschine 1 und das Waferherstellungssystem 100 ferner eine Leseeinheit zum Bestätigen von Markierungen nach dem Abschluss eines Ausbildens der Markierungen aufweisen.
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 somit durch die Erfindung umfasst.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 202072098 [0004]
JP 201929382 [0006, 0007]

Claims

Markiermaschine zum Aufbringen von Markierungen auf einen Ingot, der Trennschichten in einer Tiefe ausgebildet aufweist, die mit einer Dicke eines herzustellenden Wafers korrespondiert, wobei die Markiermaschine aufweist: eine Leseeinheit, die eingerichtet ist, eine an dem Ingot ausgebildete Ingotinformation zu lesen; eine Steuerungseinheit, die einen Speicherabschnitt aufweist, der eingerichtet ist, die durch die Leseeinheit gelesene Ingotinformation zu speichern; und eine Markiereinheit, die eingerichtet ist, basierend auf der in dem Speicherabschnitt gespeicherten Ingotinformation eine Information an dem herzustellenden Wafer zu vermerken, welche die Ingotinformation beinhaltet.
Waferherstellungssystem zum Herstellen eines Wafers aus einem Ingot, wobei das Waferherstellungssystem aufweist: eine Leseeinheit, die eingerichtet ist, eine an dem Ingot ausgebildete Ingotinformation zu lesen; eine Steuerungseinheit, die einen Speicherabschnitt aufweist, der eingerichtet ist, die durch die Leseeinheit gelesene Ingotinformation zu speichern; eine Laserstrahl-Bestrahlungseinheit, die eingerichtet ist, durch Abstrahlen eines Laserstrahls mit einer Wellenlänge, die durch den Ingot übertragbar ist, mit einem Brennpunkt von diesem von einer oberen Fläche des Ingots aus in einer Tiefe positioniert, die mit einer Dicke des herzustellenden Wafers korrespondiert, Trennschichten in dem Ingot auszubilden; eine Markiereinheit, die eingerichtet ist, auf Grundlage der in dem Speicherabschnitt gespeicherten Ingotinformation eine Information, welche die Ingotinformation beinhaltet, an dem herzustellenden Wafer zu vermerken; und eine Trenneinheit, die eingerichtet ist, den Wafer unter Verwendung der durch die Laserstrahl-Bestrahlungseinheit ausgebildeten Trennschichten als Trennstartgrenzflächen von dem Ingot zu trennen.
Waferherstellungssystem nach Anspruch 2, bei dem die Ingotinformation an einer unteren Fläche des Ingots ausgebildet wird, und die Leseeinheit die Ingotinformation durch Abbilden des Ingots von einer Seite der unteren Fläche des Ingots aus liest.
Waferherstellungssystem nach Anspruch 2 oder 3, das ferner aufweist: eine Transfereinheit, die eingerichtet ist, den auf einer Ablage unterstützten Ingot zu überführen, wobei die Leseeinheit die an dem Ingot ausgebildete Ingotinformation mit dem Ingot auf der Ablage unterstützt, liest.