JP2020038903A - Separation method for wafer - Google Patents

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Abstract

To separate a wafer by finding a depth in which a sound pressure becomes maximum in a liquid and applying maximum ultrasonic vibration to a release layer in a method for separating an ingot by applying ultrasonic vibration.SOLUTION: The present invention relates to a method for separating a wafer from an ingot I with a release layer M defined as a border by immersing the ingot I in which the release layer M is formed planar at a position corresponding to a thickness T of the wafer that should be generated from an end face Ia of the ingot I, in a liquid L within a liquid tank 59, and applying ultrasonic vibration which is oscillated from the ultrasonic diaphragm 53 and propagated to the liquid L, to the release layer M. The separation method for the wafer includes: a liquid supply step of storing the liquid L in the liquid tank 59; a step of oscillating the ultrasonic vibration to be propagated in the liquid L from the ultrasonic diaphragm 53, and using a piezoelectric element 112 to detect a depth Z1 in which a sound pressure becomes maximum in a depth direction of the liquid L; and a step of positioning the release layer M of the ingot I in the depth which is detected in the position detection step, and separating the wafer from the ingot I with the release layer M defined as the border.SELECTED DRAWING: Figure 5

Description

本発明は、インゴットからウェーハを分離させるウェーハの分離方法に関する。   The present invention relates to a method for separating a wafer from an ingot.

従来、レーザビームの照射によりインゴットに面状に剥離層を形成し、さらに、インゴットを液槽内に浸漬させ剥離層に液体(水)を介して超音波振動を付与してウェーハを分離するウェーハの分離方法がある(例えば、特許文献1参照)。   Conventionally, a wafer is used to form a planar release layer on an ingot by laser beam irradiation, and then immerse the ingot in a liquid tank and apply ultrasonic vibration to the release layer via a liquid (water) to separate the wafer. (For example, see Patent Document 1).

特開2018−093106号公報JP 2018-093106 A

剥離層に対する超音波振動の付与においては、液槽下面側に配設される超音波振動板から超音波振動を発振させ、液槽内の液体に超音波振動を伝播させている。液体に伝播した超音波振動は、液体の深さで音圧が大きいところと音圧が小さいところとが存在している。そして、従来においては、該音圧が大きい深さを見つけ出し、該深さにインゴットの剥離層を位置づけて効率よくインゴットからウェーハを分離するのが難しかった。   In applying the ultrasonic vibration to the peeling layer, the ultrasonic vibration is oscillated from an ultrasonic vibration plate disposed on the lower surface side of the liquid tank, and the ultrasonic vibration is propagated to the liquid in the liquid tank. The ultrasonic vibration propagated to the liquid has a place where the sound pressure is large and a place where the sound pressure is small at the depth of the liquid. In the related art, it has been difficult to find a depth at which the sound pressure is large, to position a peeling layer of the ingot at the depth, and to efficiently separate the wafer from the ingot.

よって、超音波振動を付与してインゴットからウェーハを分離するウェーハの分離方法においては、液体中で音圧が最も大きくなる深さを見つけ、剥離層に最も大きな超音波振動を付与させてウェーハを効率よく分離するという課題がある。   Therefore, in the wafer separation method of separating the wafer from the ingot by applying ultrasonic vibration, the depth at which the sound pressure becomes maximum in the liquid is found, and the wafer is applied by applying the maximum ultrasonic vibration to the release layer. There is a problem of efficient separation.

上記課題を解決するための本発明は、インゴットの端面から生成すべきウェーハの厚みに相当する位置に面状に剥離層を形成したインゴットを液槽内の液体に液没させ、超音波振動板から発振され該液体に伝播した超音波振動を該剥離層に付与し、該剥離層を境にインゴットからウェーハを分離させるウェーハの分離方法であって、該液槽に該液体をためる液体供給工程と、該超音波振動板から該液体を伝播する超音波振動を発振させ、該液体の深さ方向において最も大きい音圧となる深さを圧電素子を用いて検出する位置検出工程と、該位置検出工程で検出した深さに、インゴットの該剥離層を位置づけ該剥離層を境にインゴットからウェーハを分離させる分離工程と、からなるウェーハの分離方法である。   The present invention for solving the above-described problems is directed to submerging an ingot in which a release layer is formed in a plane at a position corresponding to the thickness of a wafer to be generated from an end face of the ingot in a liquid in a liquid tank, and an ultrasonic vibration plate. A method of separating the wafer from an ingot by applying ultrasonic vibration oscillated from the liquid and propagating to the liquid to the separation layer, and separating the wafer from the ingot at the separation layer. A position detecting step of oscillating ultrasonic vibration propagating through the liquid from the ultrasonic vibration plate and detecting a depth at which a maximum sound pressure is obtained in a depth direction of the liquid using a piezoelectric element; A separation step of positioning the release layer of the ingot at the depth detected in the detection step and separating the wafer from the ingot with the release layer as a boundary.

また、上記課題を解決するための本発明は、インゴットの端面から生成すべきウェーハの厚みに相当する位置に面状に剥離層を形成したインゴットを液槽内に配置させ、該液槽に液体を供給して該インゴットを液没させ、超音波振動板から超音波を発振させ該液体を伝播した超音波振動を該剥離層に付与させて、該剥離層を境にインゴットからウェーハを分離させるウェーハの分離方法であって、該液槽に該剥離層側を上側にしてインゴットを配設させ、インゴットの上面に圧電素子を配設させる準備工程と、該準備工程の後、該超音波振動板から超音波振動を発振させるとともに該液槽に該液体を供給して液面を上昇させ、インゴット上の浸漬した該圧電素子が受振した超音波の音圧が最も大きくなったら該液体の供給を停止させる液体供給工程と、該液体供給工程の後、該剥離層を境にインゴットからウェーハ分離させる分離工程と、からなるウェーハの分離方法である。   In addition, the present invention for solving the above-mentioned problem is that an ingot having a planar release layer formed at a position corresponding to the thickness of a wafer to be generated from an end face of the ingot is arranged in a liquid tank, and the liquid is placed in the liquid tank. Is supplied to immerse the ingot, the ultrasonic wave is oscillated from the ultrasonic vibration plate, and the ultrasonic vibration that propagates the liquid is applied to the release layer, and the wafer is separated from the ingot at the release layer. A method for separating a wafer, comprising: providing a liquid tank with an ingot with the release layer side facing upward; and providing a piezoelectric element on an upper surface of the ingot; Ultrasonic vibration is oscillated from the plate and the liquid is supplied to the liquid tank to raise the liquid level. When the sound pressure of the ultrasonic wave received by the immersed piezoelectric element on the ingot becomes maximum, the liquid is supplied. Stop the liquid supply A step, after the liquid supplying step, a separation step of the wafer separated from the ingot bordering the release layer is a wafer separation methods consisting of.

本発明に係るウェーハの分離方法は、液槽に液体をためる液体供給工程と、超音波振動板から液体を伝播する超音波振動を発振させ、液体の深さ方向において最も大きい音圧となる深さを圧電素子を用いて検出する位置検出工程と、位置検出工程で検出した深さに、インゴットの剥離層を位置づけ剥離層を境にインゴットからウェーハを分離させる分離工程とを備えているため、剥離層に最も大きな超音波振動を付与させてウェーハを効率よくインゴットから分離することが可能となる。   In the method for separating a wafer according to the present invention, the liquid supply step of storing the liquid in the liquid tank and the oscillation of the ultrasonic vibration that propagates the liquid from the ultrasonic vibration plate are oscillated, and the depth at which the maximum sound pressure is obtained in the depth direction of the liquid A position detection step of detecting the position using a piezoelectric element, and a separation step of separating the wafer from the ingot with the separation layer positioned at the separation layer of the ingot at the depth detected in the position detection step, It is possible to efficiently separate the wafer from the ingot by applying the largest ultrasonic vibration to the release layer.

また、本発明に係るウェーハの分離方法は、液槽に剥離層側を上側にしてインゴットを配設させ、インゴットの上面に圧電素子を配設させる準備工程と、準備工程の後、超音波振動板から超音波振動を発振させるとともに液槽に液体を供給して液面を上昇させ、インゴット上の浸漬した圧電素子が受振した超音波の音圧が最も大きくなったら液体の供給を停止させる液体供給工程と、液体供給工程の後、剥離層を境にインゴットからウェーハ分離させる分離工程とを備えるため、剥離層に最も大きな超音波振動を付与させてウェーハを効率よくインゴットから分離することが可能となる。   Further, in the method for separating a wafer according to the present invention, a preparatory step of disposing an ingot in a liquid tank with a release layer side facing upward and a piezoelectric element disposed on an upper surface of the ingot; A liquid that oscillates ultrasonic vibrations from the plate, supplies liquid to the liquid tank, raises the liquid level, and stops liquid supply when the sound pressure of the ultrasonic waves received by the immersed piezoelectric element on the ingot becomes maximum. After the supply step and the liquid supply step, there is a separation step to separate the wafer from the ingot at the separation layer, so that the largest ultrasonic vibration can be applied to the separation layer and the wafer can be separated from the ingot efficiently. Becomes

インゴットに剥離層を形成している状態を説明する斜視図である。It is a perspective view explaining the state where the release layer is formed in the ingot. インゴットに剥離層を形成している状態を説明する断面図である。It is sectional drawing explaining the state which has formed the peeling layer in an ingot. 実施形態1のウェーハの分離方法において、液体の深さ方向において最も大きい音圧となる深さを圧電素子を用いて検出している状態を説明する断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating a state in which the depth at which the maximum sound pressure is obtained in the depth direction of the liquid is detected using the piezoelectric element in the method for separating a wafer according to the first embodiment. 超音波音圧計の一例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows an example of an ultrasonic sound pressure meter. 位置検出工程で検出した深さに、インゴットの剥離層を位置づけ剥離層を境にインゴットからウェーハを分離させている状態を説明する断面図である。FIG. 9 is a cross-sectional view illustrating a state in which a release layer of the ingot is positioned at the depth detected in the position detection step and the wafer is separated from the ingot at the release layer. 実施形態2のウェーハの分離方法における液体供給工程、位置検出工程、及び分離工程を説明するための断面図である。FIG. 9 is a cross-sectional view for describing a liquid supply step, a position detection step, and a separation step in the wafer separation method according to the second embodiment. 実施形態3のウェーハの分離方法における液体供給工程、位置検出工程、及び分離工程を説明するための断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view for explaining a liquid supply step, a position detection step, and a separation step in the wafer separation method according to the third embodiment. 実施形態4のウェーハの分離方法における液体供給工程及び位置検出工程を説明するための断面図である。FIG. 13 is a cross-sectional view for explaining a liquid supply step and a position detection step in the wafer separation method according to the fourth embodiment. 実施形態4のウェーハの分離方法における分離工程を説明するための断面図である。FIG. 13 is a cross-sectional view for explaining a separation step in the wafer separation method according to the fourth embodiment. 実施形態5のウェーハの分離方法における準備工程を説明するための断面図である。FIG. 15 is a cross-sectional view for describing a preparation step in the wafer separation method of the fifth embodiment. 実施形態5のウェーハの分離方法における液体供給工程及び分離工程を説明するための断面図である。FIG. 14 is a cross-sectional view for describing a liquid supply step and a separation step in a wafer separation method according to a fifth embodiment.

図1、2に示すインゴットIは、例えば、円柱状のSi単結晶インゴット、SiC単結晶インゴット、又はGaN単結晶インゴット等であり、上端面である円形状の第1の面Iaと、第1の面Iaの反対側に位置し第1の面Iaと概ね平行な円形状の第2の面Ibと、第1の面Ia及び第2の面Ibの間に位置する円筒形状の外側面Icとを備えている。インゴットIの第1の面Iaは、レーザビームの照射面となるため鏡面に研磨されている。例えば、インゴットIは、X線回折等を利用して検出された鉛直方向(Z軸方向)の結晶軸と水平方向の結晶軸とをもとに分離面方向が設定されている。   The ingot I shown in FIGS. 1 and 2 is, for example, a cylindrical Si single crystal ingot, a SiC single crystal ingot, a GaN single crystal ingot, or the like, and has a circular first surface Ia as an upper end surface and a first surface Ia. And a cylindrical outer surface Ic located between the first surface Ia and the second surface Ib, the second surface Ib having a circular shape which is located on the opposite side of the first surface Ia and is substantially parallel to the first surface Ia. And The first surface Ia of the ingot I is polished to a mirror surface to serve as a laser beam irradiation surface. For example, in the ingot I, the separation plane direction is set based on the vertical (Z-axis) crystal axis and the horizontal crystal axis detected using X-ray diffraction or the like.

以下に、インゴットIの第1の面Iaから生成すべきウェーハの厚みTに相当する位置に面状に剥離層を形成する場合について簡潔に説明する。
図1、2に示すように、レーザビーム照射ヘッド30から照射されるレーザビームLBの集光点FPが、チャックテーブル31で保持されたインゴットIの内部の所定の高さ位置に位置づけられるとともに、平坦面であるインゴットIの第1の面Iaに向けてインゴットIに透過性を有する波長のレーザビームLBが照射されて、分離の起点となる改質領域がインゴットI内部に形成される。
Hereinafter, a brief description will be given of a case where a release layer is formed in a plane at a position corresponding to the thickness T of a wafer to be generated from the first surface Ia of the ingot I.
As shown in FIGS. 1 and 2, the focal point FP of the laser beam LB irradiated from the laser beam irradiation head 30 is positioned at a predetermined height inside the ingot I held by the chuck table 31, The ingot I is irradiated with a laser beam LB having a wavelength having transparency to the first surface Ia of the ingot I which is a flat surface, and a modified region serving as a starting point of separation is formed inside the ingot I.

例えば、レーザビームLBをインゴットIの第1の面Iaに照射しつつ、チャックテーブル31で保持されたインゴットIをX軸方向に所定の加工送り速度で加工送りし、インゴットIの内部に分離の起点となる改質領域をX軸方向に延びる線状に形成していく。さらに、インゴットIを保持するチャックテーブル31がY軸方向に割り出し送りされた後、同様のレーザビームLBの照射が行われることで、インゴットIの内部に改質領域を含み分離面方向に沿った剥離層Mが形成される。この剥離層Mは、例えば、第1の面Ia及び第2の面Ibに対して概ね平行に形成され、インゴットI中の他の領域に比べて強度が低いものである。
なお、剥離層Mの形成は本例に限定されるものではない。
For example, while irradiating the first surface Ia of the ingot I with the laser beam LB, the ingot I held by the chuck table 31 is processed and fed at a predetermined processing feed speed in the X-axis direction, and separated into the ingot I. The modified region as a starting point is formed in a linear shape extending in the X-axis direction. Further, after the chuck table 31 holding the ingot I is indexed and fed in the Y-axis direction, the same irradiation of the laser beam LB is performed, so that the ingot I includes the modified region and extends along the separation surface direction. The release layer M is formed. The release layer M is formed, for example, substantially parallel to the first surface Ia and the second surface Ib, and has a lower strength than other regions in the ingot I.
The formation of the release layer M is not limited to this example.

(ウェーハの分離方法の実施形態1)
以下に、本発明に係るウェーハの分離方法(実施形態1のウェーハの分離方法とする。)を実施して、図3に示すインゴットIの端面(第1の面Ia)から生成すべきウェーハの厚みTに相当する位置に面状に剥離層Mを形成したインゴットIからウェーハを分離する場合の各工程について説明する。
(Embodiment 1 of wafer separation method)
Hereinafter, the wafer separation method according to the present invention (referred to as the wafer separation method of the first embodiment) is performed, and the wafer to be generated from the end surface (first surface Ia) of the ingot I shown in FIG. Each step of separating a wafer from an ingot I having a planar release layer M at a position corresponding to the thickness T will be described.

(1)液体供給工程
インゴットIは、例えば、図3に示すウェーハ分離装置5に搬送される。図3に示すウェーハ分離装置5の液槽59は、側壁51と、側壁51の下部に一体的に連接する底板50とから構成されている。液槽59の底板50の下面には、超音波振動板53が配設されている。なお、超音波振動板53は、液槽59内に配設されていてもよい。超音波振動板53には、図示しない端子が接続されており、この端子及び配線54を介して交流電圧を印加して高周波電力を超音波振動板53に供給する電源55が接続されている。
(1) Liquid Supply Step The ingot I is transported, for example, to the wafer separation apparatus 5 shown in FIG. The liquid tank 59 of the wafer separation apparatus 5 shown in FIG. 3 includes a side wall 51 and a bottom plate 50 integrally connected to a lower portion of the side wall 51. An ultrasonic vibration plate 53 is provided on the lower surface of the bottom plate 50 of the liquid tank 59. The ultrasonic vibration plate 53 may be provided in the liquid tank 59. A terminal (not shown) is connected to the ultrasonic vibration plate 53, and a power supply 55 for applying an AC voltage to supply the high-frequency power to the ultrasonic vibration plate 53 via the terminal and the wiring 54 is connected.

液槽59内には、液槽59内に液体L(水)を供給する液体供給手段57が配設されている。液体供給手段57は、例えば、液槽59内に液体Lを供給する供給パイプ571を備えており、供給パイプ571は、ポンプ等からなる液体供給源570に開閉バルブ572を介して連通している。
液体供給源570から供給パイプ571に対して液体L(水)が供給され、液槽59内に液体Lがためられていく。そして、液槽59内に液体Lが所定の水位になるまでためられることで液体供給工程が完了する。
In the liquid tank 59, a liquid supply means 57 for supplying the liquid L (water) into the liquid tank 59 is provided. The liquid supply means 57 includes, for example, a supply pipe 571 for supplying the liquid L into the liquid tank 59, and the supply pipe 571 communicates with a liquid supply source 570 such as a pump via an opening / closing valve 572. .
The liquid L (water) is supplied from the liquid supply source 570 to the supply pipe 571, and the liquid L is accumulated in the liquid tank 59. Then, the liquid supply step is completed by the liquid L being accumulated in the liquid tank 59 until the liquid L reaches a predetermined water level.

(2)位置検出工程
図3に示す超音波音圧計1は、例えばSUS等の金属又は硬質プラスチック等からなりZ軸方向に所定の長さで延在する棒10を備えている。棒10の形状は円柱状であっても角柱状であってもよい。
棒10の長手方向(Z軸方向)の側面10aには、ウェーハ分離装置5の液槽59内にためられた液体L(水)に伝播する超音波振動の音圧を測定可能な検知部11が、該長手方向に並べて複数(例えば、図3においては11個)配設されている。
(2) Position Detection Step The ultrasonic sound pressure gauge 1 shown in FIG. 3 is provided with a rod 10 made of a metal such as SUS or a hard plastic or the like and extending a predetermined length in the Z-axis direction. The shape of the rod 10 may be cylindrical or prismatic.
On the side surface 10a in the longitudinal direction (Z-axis direction) of the rod 10, a detection unit 11 capable of measuring the sound pressure of ultrasonic vibration propagating to the liquid L (water) accumulated in the liquid tank 59 of the wafer separation device 5 is provided. However, a plurality (for example, 11 in FIG. 3) are arranged in the longitudinal direction.

検知部11は、棒10の側面10a側に配設される振動絶縁体111と、振動絶縁体111により支持される圧電素子112と、圧電素子112に密接する受振プレート113とを備えている。   The detection unit 11 includes a vibration insulator 111 disposed on the side surface 10 a side of the rod 10, a piezoelectric element 112 supported by the vibration insulator 111, and a vibration receiving plate 113 that is in close contact with the piezoelectric element 112.

例えば板状に形成された振動絶縁体111は、振動を吸収する素材(ゴムや、ウレタン等)で構成されており、棒10の側面10aに図示しない接着部材等で固定されている。そして、振動絶縁体111上に圧電素子112が図示しない接着部材で固定され、さらに圧電素子112上に受振プレート113が図示しない接着部材で固定されている。なお、一般的に、超音波音圧計による音圧の測定は、圧電素子の一方の面を密閉し、他方の面に音圧を与えることにより実現される。本発明に係る超音波音圧計1においても、圧電素子112の一方の面(−X方向側の面)は、振動絶縁体111によって密閉されて、棒10から超音波振動が伝わらないようになっており、圧電素子112の他方の面(+X方向側の面)は、受振プレート113を介して超音波振動が伝わる構成となっている。   For example, the plate-shaped vibration insulator 111 is made of a material (rubber, urethane, or the like) that absorbs vibration, and is fixed to the side surface 10a of the rod 10 with an adhesive member (not shown) or the like. The piezoelectric element 112 is fixed on the vibration insulator 111 with an adhesive member (not shown), and the vibration receiving plate 113 is fixed on the piezoelectric element 112 with an adhesive member (not shown). Generally, measurement of sound pressure by an ultrasonic sound pressure meter is realized by sealing one surface of a piezoelectric element and applying sound pressure to the other surface. Also in the ultrasonic sound pressure gauge 1 according to the present invention, one surface (the surface on the −X direction side) of the piezoelectric element 112 is sealed by the vibration insulator 111 so that ultrasonic vibration is not transmitted from the rod 10. The other surface (the surface on the + X direction side) of the piezoelectric element 112 is configured to transmit ultrasonic vibration via the vibration receiving plate 113.

例えば板状に形成された圧電素子112は、クォーツ又はセラミックス等で構成されており、棒10内部及び振動絶縁体111を通された配線12に電気的に接続されている。なお、図1において破線で示す配線12は、一本の配線12から分岐して各圧電素子112にそれぞれ接続するように示しているが、実際は各圧電素子112に対してそれぞれ別の独立した計11本の配線12が電気的に個別に接続されている。そして、各圧電素子112にそれぞれ個別に接続された各配線12は、超音波振動が最も大きくなる水深を判断する水深判断手段19に個別に接続されている。
例えば板状に形成され圧電素子112に密接する受振プレート113は、所定の金属(例えば、銅やニッケル)で構成され、受けた超音波振動を増幅させて圧電素子112に伝える増幅器としての役割を果たす。
For example, the piezoelectric element 112 formed in a plate shape is made of quartz, ceramics, or the like, and is electrically connected to the inside of the rod 10 and the wiring 12 passed through the vibration insulator 111. Although the wiring 12 shown by a broken line in FIG. 1 is shown to be branched from one wiring 12 and connected to each of the piezoelectric elements 112, actually, separate independent measuring circuits are provided for each of the piezoelectric elements 112. Eleven wires 12 are electrically connected individually. Each of the wirings 12 individually connected to each of the piezoelectric elements 112 is individually connected to a water depth judging means 19 for judging a water depth at which the ultrasonic vibration becomes maximum.
For example, the vibration receiving plate 113 formed in a plate shape and in close contact with the piezoelectric element 112 is made of a predetermined metal (for example, copper or nickel), and serves as an amplifier that amplifies the received ultrasonic vibration and transmits the amplified ultrasonic vibration to the piezoelectric element 112. Fulfill.

本工程において使用する超音波音圧計は、例えば、図4に示す超音波音圧計1Aであってもよい。図4に示す超音波音圧計1Aは、図3に示す超音波音圧計1の別形態であり、超音波音圧計1と同様に、複数本(例えば、11本)の配線12が通された棒10、検知部15を構成する圧電素子112、及び受振プレート113を備えている。図4においては、例えば、計11個の検知部15が、棒10の側面10aに長手方向(Z軸方向)に並べて配設されている。   The ultrasonic sound pressure gauge used in this step may be, for example, the ultrasonic sound pressure meter 1A shown in FIG. The ultrasonic sound pressure meter 1A shown in FIG. 4 is another form of the ultrasonic sound pressure meter 1 shown in FIG. 3, and a plurality of (for example, 11) wirings 12 are passed through like the ultrasonic sound pressure meter 1. It includes a rod 10, a piezoelectric element 112 constituting the detection unit 15, and a vibration receiving plate 113. In FIG. 4, for example, a total of 11 detectors 15 are arranged on the side surface 10a of the rod 10 in the longitudinal direction (Z-axis direction).

棒10の側面10aは、側面10aから内部側に向かって段階的に切り欠かれており、例えば環状に形成された振動絶縁体116が嵌合する第1の部屋114と、第1の部屋114よりも棒10の内部側に位置し圧電素子112が伸縮できる余裕のある大きさの第2の部屋115とが、棒10の長手方向に沿って複数形成されている。   The side surface 10a of the rod 10 is cut out stepwise from the side surface 10a toward the inner side. For example, a first chamber 114 into which a vibration insulator 116 formed in an annular shape is fitted, and a first chamber 114 A plurality of second chambers 115 are provided along the longitudinal direction of the rod 10 so as to be located on the inner side of the rod 10 and large enough to allow the piezoelectric element 112 to expand and contract.

第1の部屋114に嵌合する環状の振動絶縁体116は図示しない接着部材等で棒10に固定されており、その内側の開口には、例えば板状に形成された受振プレート113がはめ込まれる形で接着固定されている。即ち、棒10の側面10aに振動絶縁体116で受振プレート113が支持されている。   An annular vibration insulator 116 fitted into the first chamber 114 is fixed to the rod 10 with an adhesive member or the like (not shown), and a plate-like vibration receiving plate 113 is fitted into an opening on the inside thereof. Adhered and fixed in shape. That is, the vibration receiving plate 113 is supported on the side surface 10 a of the rod 10 by the vibration insulator 116.

第2の部屋115に収納された圧電素子112は、受振プレート113に接着固定されており、受振プレート113を介して振動絶縁体116に支持されている。各圧電素子112にはそれぞれ独立した配線12が電気的に接続されている。また、各配線12は、超音波振動が最も大きくなる水深を判断する水深判断手段19に個別に繋がっている。
なお、一般的に、超音波音圧計による音圧の測定は、圧電素子の一方の面を密閉し、他方の面に音圧を与えることにより実現される。超音波音圧計1Aにおいても、圧電素子112の一方の面(−X方向側の面)は、棒10とは非接触となっているため棒10から超音波振動が伝わらないようになっており、圧電素子112の他方の面(+X方向側の面)は、受振プレート113を介して超音波振動が伝わる構成となっている。
The piezoelectric element 112 housed in the second room 115 is bonded and fixed to the vibration receiving plate 113, and is supported by the vibration insulator 116 via the vibration receiving plate 113. Independent wirings 12 are electrically connected to the respective piezoelectric elements 112. Each of the wirings 12 is individually connected to a water depth judging means 19 for judging the water depth at which the ultrasonic vibration becomes maximum.
Generally, measurement of sound pressure by an ultrasonic sound pressure meter is realized by sealing one surface of a piezoelectric element and applying sound pressure to the other surface. Also in the ultrasonic sound pressure meter 1A, one surface (the surface on the −X direction side) of the piezoelectric element 112 is not in contact with the rod 10, so that ultrasonic vibration is not transmitted from the rod 10. The other surface (the surface on the + X side) of the piezoelectric element 112 is configured to transmit ultrasonic vibration via the vibration receiving plate 113.

図3に示すように、位置検出工程においては、超音波音圧計1が液槽59の液体L内に上方から差し入れられて、例えば、検知部11が液槽59の底板50の少し上方から液面までZ軸方向に複数並べられた状態になる。
また、電源55から超音波振動板53に対して、所定の出力で高周波電力が供給されて、超音波振動板53が高周波電力を主に上下方向の機械振動に変換することで所定の振動周波数の超音波を発振する。そして、発振された超音波が液槽59の底板50を介して液体Lに伝播する。
液体Lに伝播した超音波振動は、+Z方向(垂直方向)へ液面に向かって進み、液面に達した後、液面で全反射して底板50側に戻ってくる。これにより液面へむかう超音波(入射波)と液面から反射して底板50側に戻ってくる超音波(反射波)とが重なりあって、液体L中に音圧の強い深さと弱い深さとが生じる。なお、超音波の周波数に応じて、液体L中で最も音圧の高い深さは、振動面である底板50からZ軸方向において一定間隔で存在する。
As shown in FIG. 3, in the position detection step, the ultrasonic sound pressure gauge 1 is inserted into the liquid L of the liquid tank 59 from above, and, for example, the detection unit 11 is configured to detect the liquid from slightly above the bottom plate 50 of the liquid tank 59. A plurality of surfaces are arranged in the Z-axis direction up to the plane.
A high frequency power is supplied at a predetermined output from the power supply 55 to the ultrasonic vibration plate 53, and the ultrasonic vibration plate 53 converts the high frequency power into mechanical vibration mainly in a vertical direction, so that a predetermined vibration frequency is obtained. Oscillates ultrasonic waves. Then, the oscillated ultrasonic waves propagate to the liquid L via the bottom plate 50 of the liquid tank 59.
The ultrasonic vibration propagated to the liquid L advances toward the liquid surface in the + Z direction (vertical direction), reaches the liquid surface, is totally reflected by the liquid surface, and returns to the bottom plate 50 side. As a result, the ultrasonic waves (incident waves) traveling toward the liquid surface and the ultrasonic waves (reflected waves) reflected from the liquid surface and returning to the bottom plate 50 overlap each other, and the depth of the sound pressure is high and low in the liquid L. And arise. Note that, depending on the frequency of the ultrasonic wave, the depth at which the sound pressure is highest in the liquid L exists at a constant interval in the Z-axis direction from the bottom plate 50 that is the vibration surface.

液体L中において、液体Lから各受振プレート113は超音波振動を受けて、超音波振動がさらに各圧電素子112に伝達される。そして、各圧電素子112は音圧に比例した電気出力を取り出し電圧に変換し、各々配線12を通して該電圧信号を水深判断手段19に送る。各圧電素子112から個別に送られてくる電圧信号を監視している水深判断手段19が、最も大きな電圧信号を送ってきた圧電素子112の棒10における高さ位置、即ち、例えば液面を0位置とした場合の液面からの深さZ1を特定することで、液体L中のZ軸方向において最も音圧が大きくなる深さZ1が測定される。なお、液体L中のZ軸方向において最も音圧が大きくなる深さは、1つに限定されるものではなく、複数となる場合もある。   In the liquid L, each vibration receiving plate 113 receives ultrasonic vibration from the liquid L, and the ultrasonic vibration is further transmitted to each piezoelectric element 112. Then, each piezoelectric element 112 takes out an electric output proportional to the sound pressure, converts it into a voltage, and sends the voltage signal to the water depth judging means 19 through the wiring 12. The water depth judging means 19, which monitors the voltage signals individually sent from the respective piezoelectric elements 112, sets the height position of the piezoelectric element 112, which has sent the largest voltage signal, on the rod 10, that is, the liquid level to 0, for example. By specifying the depth Z1 from the liquid level in the case of the position, the depth Z1 in the liquid L at which the sound pressure becomes maximum in the Z-axis direction is measured. The depth at which the sound pressure in the liquid L is maximized in the Z-axis direction is not limited to one, and may be plural.

(3)分離工程
図5に示すように、ウェーハ分離装置5は、インゴットIを保持するインゴット保持手段60を備えている。インゴット保持手段60は、例えば、その下面(吸着面)でインゴットIを吸着保持する吸引パッド600と、吸引パッド600を支持するとともに昇降手段61に接続されたアーム部601とを備えている。なお、インゴット保持手段60は、本例に限定されるものではなく、インゴットIの外側面Icを挟持するクランプ等から構成されるものであってもよい。図5に示すように、インゴット保持手段60によりインゴットIの第2の面Ibが吸引保持され、インゴットIの第1の面Iaが下側を向いた状態になる。
インゴット保持手段60を鉛直方向(Z軸方向)に昇降させる昇降手段61は、例えば、電動シリンダー又はモータ及びボールネジ等からなる機構である。
(3) Separation Step As shown in FIG. 5, the wafer separation apparatus 5 includes an ingot holding means 60 for holding the ingot I. The ingot holding means 60 includes, for example, a suction pad 600 that suctions and holds the ingot I on its lower surface (suction surface), and an arm 601 that supports the suction pad 600 and is connected to the lifting / lowering means 61. Note that the ingot holding means 60 is not limited to this example, and may be configured by a clamp or the like that clamps the outer surface Ic of the ingot I. As shown in FIG. 5, the second surface Ib of the ingot I is sucked and held by the ingot holding means 60, so that the first surface Ia of the ingot I faces downward.
The elevating means 61 for elevating and lowering the ingot holding means 60 in the vertical direction (Z-axis direction) is a mechanism including, for example, an electric cylinder or a motor and a ball screw.

図5に示すように、ウェーハ分離装置5は、装置全体の制御を行う制御手段9を備えている。CPUと、メモリ等の記憶素子等で構成される制御手段9は、水深判断手段19及び昇降手段61に電気的に接続されており、水深判断手段19から制御手段9に情報が送信された後、制御手段9の下で、昇降手段61によるインゴットIを保持したインゴット保持手段60の昇降動作が制御される。   As shown in FIG. 5, the wafer separation apparatus 5 includes control means 9 for controlling the entire apparatus. The control means 9 including a CPU and a storage element such as a memory is electrically connected to the water depth judging means 19 and the elevating means 61. After the information is transmitted from the water depth judging means 19 to the control means 9, Under the control means 9, the raising / lowering operation of the ingot holding means 60 holding the ingot I by the raising / lowering means 61 is controlled.

水深判断手段19は、液体L中のZ軸方向において最も音圧が大きくなる深さZ1についての情報を制御手段9に送信する。そして、例えば、インゴットIを保持するインゴット保持手段60が昇降手段61により−Z方向へと送られ、制御手段9による昇降手段61の制御の下で、インゴットIの第1の面Iaが液面の高さに位置づけられる。この状態から、制御手段9による昇降手段61の制御の下で、昇降手段61がインゴット保持手段60をさらに−Z方向に、深さZ1に生成すべきウェーハの厚みTを加えた距離だけ下降させる。これによって、位置検出工程で検出した深さZ1に、インゴットIの剥離層Mが位置づけられる。   The water depth judging means 19 transmits to the control means 9 information about the depth Z1 at which the sound pressure becomes maximum in the Z-axis direction in the liquid L. Then, for example, the ingot holding means 60 for holding the ingot I is sent in the −Z direction by the elevating means 61, and under the control of the elevating means 61 by the control means 9, the first surface Ia of the ingot I At the height of From this state, under the control of the elevating means 61 by the control means 9, the elevating means 61 further lowers the ingot holding means 60 in the -Z direction by a distance obtained by adding the thickness T of the wafer to be generated to the depth Z1. . Thereby, the release layer M of the ingot I is positioned at the depth Z1 detected in the position detection step.

そして、液体L中のZ軸方向において最も音圧が大きくなる深さZ1に位置するインゴットI中の剥離層Mに最も大きな超音波振動が付与され、剥離層Mを境にインゴットIからウェーハが分離される。
なお、分離工程においてインゴットIを液体L中に下降させていくことで、液体L中のZ軸方向において最も音圧が大きくなる深さZ1が上方向又は下方向に少しだけ変化する場合もある。この場合には、水深判断手段19から送られてくる情報を下に、制御手段9による制御の下で、位置検出工程で検出した深さZ1にインゴットIの剥離層Mを位置付けた後に、昇降手段61がさらにインゴット保持手段60を該変化に追従できるように上方向又は下方向に少しだけ移動させてもよい。
Then, the largest ultrasonic vibration is applied to the peeling layer M in the ingot I located at the depth Z1 where the sound pressure becomes largest in the Z-axis direction in the liquid L, and the wafer is moved from the ingot I at the border of the peeling layer M. Separated.
By lowering the ingot I into the liquid L in the separation step, the depth Z1 at which the sound pressure becomes maximum in the Z-axis direction in the liquid L may slightly change upward or downward. . In this case, after the information sent from the water depth judging means 19 is placed under the control of the control means 9, the exfoliation layer M of the ingot I is positioned at the depth Z1 detected in the position detecting step, and then moved up and down. The means 61 may further slightly move the ingot holding means 60 upward or downward so as to follow the change.

(ウェーハの分離方法の実施形態2)
以下に、本発明に係るウェーハの分離方法(実施形態2のウェーハの分離方法とする。)を実施して、図6に示すインゴットIの端面(第1の面Ia)から生成すべきウェーハの厚みTに相当する位置に面状に剥離層Mを形成したインゴットIからウェーハを分離する場合の各工程について説明する。
(Embodiment 2 of wafer separation method)
Hereinafter, the wafer separation method according to the present invention (referred to as the wafer separation method of Embodiment 2) will be described, and the wafer to be generated from the end surface (first surface Ia) of the ingot I shown in FIG. Each step of separating a wafer from an ingot I having a planar release layer M at a position corresponding to the thickness T will be described.

(1)液体供給工程
図6に示すウェーハ分離装置5Aは、図3に示すウェーハ分離装置5の構成の一部を変更したものである。ウェーハ分離装置5Aは、液槽59内の上方に電源55に配線54を介して接続された超音波振動板53が配設されている。
液槽59の底板50にはインゴットIが載置されるテーブル56が配設されており、テーブル56は、テーブル昇降手段58によってZ軸方向に昇降可能となっている。例えば、テーブル昇降手段58は、底板50にシールリング580及び図示しない軸受を介して昇降自在に挿通されテーブル56の下面に接続された昇降軸581と、昇降軸581を昇降させるモータ等の駆動源582とを備えている。なお、テーブル昇降手段58は、本構成に限定されるものではない。
(1) Liquid Supply Step The wafer separation apparatus 5A shown in FIG. 6 is a modification of the wafer separation apparatus 5 shown in FIG. In the wafer separating apparatus 5A, an ultrasonic vibration plate 53 connected to a power source 55 via a wiring 54 is disposed above a liquid tank 59.
A table 56 on which the ingot I is placed is disposed on the bottom plate 50 of the liquid tank 59, and the table 56 can be moved up and down in the Z-axis direction by table elevating means 58. For example, the table lifting / lowering means 58 includes a lifting / lowering shaft 581 that is inserted into the bottom plate 50 via a seal ring 580 and a bearing (not shown) so as to be movable up and down, and is connected to the lower surface of the table 56, and a driving source such as a motor that raises / lowers the lifting / lowering shaft 581. 582. The table elevating means 58 is not limited to this configuration.

図6に示すように、ウェーハ分離装置5Aは、装置全体の制御を行う制御手段9を備えている。制御手段9は、図6に示す超音波音圧計1に接続された水深判断手段19及びテーブル昇降手段58に電気的に接続されており、水深判断手段19から制御手段9に情報が送信された後、制御手段9の下で、テーブル昇降手段58によるインゴットIが載置されたテーブル56の昇降動作が制御される。   As shown in FIG. 6, the wafer separation apparatus 5A includes control means 9 for controlling the entire apparatus. The control means 9 is electrically connected to the water depth determination means 19 and the table elevating means 58 connected to the ultrasonic sound pressure gauge 1 shown in FIG. 6, and information is transmitted from the water depth determination means 19 to the control means 9. Thereafter, under the control means 9, the lifting operation of the table 56 on which the ingot I is placed by the table lifting means 58 is controlled.

本工程において、インゴットIは、図6に示すウェーハ分離装置5Aに搬送される。そして、インゴットIは、例えば、テーブル56上に第1の面Iaを上側に向けた状態で載置される。
また、液体供給源570から供給パイプ571に対して液体Lが供給され、液槽59内に液体Lがためられていく。そして、液槽59内に液体Lが所定の水位になるまでためられることで液体供給工程が完了する。また、超音波振動板53の下面側が液体Lに浸漬した状態になる。
In this step, the ingot I is transferred to the wafer separation device 5A shown in FIG. Then, the ingot I is placed on the table 56, for example, with the first surface Ia facing upward.
The liquid L is supplied from the liquid supply source 570 to the supply pipe 571, and the liquid L is accumulated in the liquid tank 59. Then, the liquid supply step is completed by the liquid L being accumulated in the liquid tank 59 until the liquid L reaches a predetermined water level. Further, the lower surface side of the ultrasonic vibration plate 53 is in a state of being immersed in the liquid L.

(2)位置検出工程
位置検出工程においては、超音波音圧計1が液槽59の液体L内に差し入れられて、検知部11が液槽59の底板50の少し上方から液面までZ軸方向に複数並べられた状態になる。また、電源55から超音波振動板53に対して所定出力で高周波電力が供給され、超音波振動板53が所定の振動周波数の超音波を発振し、超音波が液槽59内の液体Lに伝播する。
液体Lに伝播した超音波振動は、−Z方向へ液槽59の底板50側に向かって進み、底板50やインゴットIの第1の面Iaに達した後に全反射して液面に戻ってくる。これにより入射波と反射波とが重なりあって、液体L中に音圧の強い深さと弱い深さとが生じる。なお、超音波の周波数に応じて、液体L中で最も音圧の高い深さは、振動面である超音波振動板53の下面からZ軸方向において一定間隔で存在する。
(2) Position Detection Step In the position detection step, the ultrasonic sound pressure gauge 1 is inserted into the liquid L in the liquid tank 59, and the detection unit 11 is moved from slightly above the bottom plate 50 of the liquid tank 59 to the liquid surface in the Z-axis direction. Will be in a state of being plurally arranged. In addition, high frequency power is supplied from the power supply 55 to the ultrasonic vibration plate 53 at a predetermined output, and the ultrasonic vibration plate 53 oscillates ultrasonic waves having a predetermined vibration frequency, and the ultrasonic waves are applied to the liquid L in the liquid tank 59. Propagate.
The ultrasonic vibration propagated to the liquid L proceeds in the −Z direction toward the bottom plate 50 side of the liquid tank 59, reaches the bottom plate 50 and the first surface Ia of the ingot I, is totally reflected, and returns to the liquid surface. come. As a result, the incident wave and the reflected wave overlap each other, and a deep sound pressure and a weak sound pressure are generated in the liquid L. Note that, depending on the frequency of the ultrasonic wave, the depth at which the sound pressure is highest in the liquid L exists at a constant interval in the Z-axis direction from the lower surface of the ultrasonic vibration plate 53 that is the vibration surface.

液体L中において、液体Lから各受振プレート113は超音波振動を受けて、超音波振動が各圧電素子112に伝達される。そして、各圧電素子112は音圧に比例した電圧信号を水深判断手段19に送る。そして、各圧電素子112から個別に送られてくる電圧信号を監視している水深判断手段19によって、最も大きな電圧信号を送ってきた圧電素子112の棒10における高さ位置、即ち、液体L中のZ軸方向において最も音圧が大きくなる深さZ2が測定される。なお、液体L中のZ軸方向において最も音圧が大きくなる深さは、1つに限定されるものではなく、複数となる場合もある。   In the liquid L, each vibration receiving plate 113 receives ultrasonic vibration from the liquid L, and the ultrasonic vibration is transmitted to each piezoelectric element 112. Then, each piezoelectric element 112 sends a voltage signal proportional to the sound pressure to the water depth judging means 19. The height position of the piezoelectric element 112, which has sent the largest voltage signal, on the rod 10, ie, in the liquid L, is determined by the water depth judging means 19 which monitors the voltage signal individually sent from each piezoelectric element 112. The depth Z2 at which the sound pressure becomes maximum in the Z-axis direction is measured. The depth at which the sound pressure in the liquid L is maximized in the Z-axis direction is not limited to one, and may be plural.

(3)分離工程
水深判断手段19は、液体L中のZ軸方向において最も音圧が大きくなる深さZ2についての情報を制御手段9に送信する。
ここで、インゴットIの厚みは既知の情報であり、また、インゴットIの厚み方向(Z軸方向)における剥離層Mの位置も既知の情報である。よって、例えば、テーブル56が原点位置である液槽59の底板50上にある場合におけるインゴットIの剥離層MのZ軸方向における高さ位置についての情報は予め制御手段9により把握されている。そして、制御手段9によるテーブル昇降手段58の制御の下で、テーブル昇降手段58が該原点位置にあるテーブル56を+Z方向に所定距離だけ上昇させる。これによって、位置検出工程で検出した深さZ2に、インゴットIの剥離層Mが位置づけられる。
(3) Separation Step The water depth judging means 19 transmits to the control means 9 information on the depth Z2 in the liquid L at which the sound pressure becomes maximum in the Z-axis direction.
Here, the thickness of the ingot I is known information, and the position of the release layer M in the thickness direction (Z-axis direction) of the ingot I is also known information. Therefore, for example, the information on the height position in the Z-axis direction of the release layer M of the ingot I when the table 56 is on the bottom plate 50 of the liquid tank 59 at the origin position is grasped by the control means 9 in advance. Then, under the control of the table elevating means 58 by the control means 9, the table elevating means 58 elevates the table 56 at the origin position by a predetermined distance in the + Z direction. Thus, the release layer M of the ingot I is positioned at the depth Z2 detected in the position detection step.

そして、液体L中のZ軸方向において最も音圧が大きくなる深さZ2に位置するインゴットI中の剥離層Mに最も大きな超音波振動が付与され、剥離層Mを境にインゴットIからウェーハWが分離される。
なお、分離工程においてインゴットIを液体L中で例えば上昇させていくことで、液体L中のZ軸方向において最も音圧が大きくなる深さZ2が上方向又は下方向に少しだけ変化する場合もある。この場合には、水深判断手段19から送られてくる情報を下に、制御手段9による制御の下で、位置検出工程で検出した深さZ2にインゴットIの剥離層Mを位置づけた後に、テーブル昇降手段58がさらにテーブル56を該変化に追従できるように上方向又は下方向に少しだけ移動させてもよい。
Then, the largest ultrasonic vibration is applied to the release layer M in the ingot I located at the depth Z2 where the sound pressure becomes maximum in the Z-axis direction in the liquid L, and the wafer W is moved from the ingot I to the release layer M as a boundary. Are separated.
Note that, for example, by raising the ingot I in the liquid L in the separation step, the depth Z2 at which the sound pressure becomes largest in the Z-axis direction in the liquid L may slightly change upward or downward. is there. In this case, the information sent from the water depth judging means 19 is placed below, and under the control of the control means 9, the exfoliation layer M of the ingot I is positioned at the depth Z2 detected in the position detecting step. The elevating means 58 may further slightly move the table 56 upward or downward so as to follow the change.

(ウェーハの分離方法の実施形態3)
以下に、本発明に係るウェーハの分離方法(実施形態3のウェーハの分離方法とする。)を実施して、図7に示すインゴットIの端面(第1の面Ia)から生成すべきウェーハの厚みTに相当する位置に面状に剥離層Mを形成したインゴットIからウェーハを分離する場合の各工程について説明する。本実施形態におけるウェーハの分離方法においては、下記に示す(1)液体供給工程、(2)位置検出工程、及び(3)分離工程が例えば並行して行われる。
(Embodiment 3 of wafer separation method)
Hereinafter, the wafer separating method according to the present invention (referred to as the wafer separating method of the third embodiment) is performed, and the wafer to be generated from the end surface (first surface Ia) of the ingot I shown in FIG. Each step of separating a wafer from an ingot I having a planar release layer M at a position corresponding to the thickness T will be described. In the wafer separation method according to the present embodiment, the following (1) liquid supply step, (2) position detection step, and (3) separation step are performed, for example, in parallel.

(1)液体供給工程
本実施形態においては、インゴットIは、例えば、図7に示すウェーハ分離装置5Bに搬送される。
図7に示すウェーハ分離装置5Bは、図6に示すウェーハ分離装置5Aの構成の一部を変更したものであり、ウェーハ分離装置5Aと異なり図6に示すテーブル56及びテーブル昇降手段58を備えない構成となっている。
図7に示すように、ウェーハ分離装置5Bは、装置全体の制御を行う制御手段9を備えている。制御手段9は、例えば、図7に示す超音波音圧計1に接続された水深判断手段19及び液体供給手段57の開閉バルブ572(例えば、電磁弁)に電気的に接続されており、水深判断手段19から制御手段9に情報が送信された後、制御手段9の下で、開閉バルブ572の開閉動作が制御される。
(1) Liquid Supply Step In the present embodiment, the ingot I is transported, for example, to the wafer separation apparatus 5B shown in FIG.
The wafer separation apparatus 5B shown in FIG. 7 is a modification of the wafer separation apparatus 5A shown in FIG. 6 and is different from the wafer separation apparatus 5A in that the wafer separation apparatus 5B does not include the table 56 and the table elevating means 58 shown in FIG. It has a configuration.
As shown in FIG. 7, the wafer separation apparatus 5B includes control means 9 for controlling the entire apparatus. The control means 9 is electrically connected, for example, to the water depth determination means 19 connected to the ultrasonic sound pressure gauge 1 shown in FIG. After the information is transmitted from the means 19 to the control means 9, the opening / closing operation of the opening / closing valve 572 is controlled under the control means 9.

インゴットIは、例えば、液槽59の底板50上に第1の面Iaを上側に向けた状態で載置される。また、超音波音圧計1が液槽59の液体L内に差し入れられて、検知部11が液槽59の底板50の少し上方から液面までZ軸方向に複数並べられた状態になる。ここで、インゴットIの厚みは既知の情報であり、また、インゴットIの厚み方向(Z軸方向)における剥離層Mの位置も既知の情報である。そして、底板50上に載置されたインゴットIの剥離層MのZ軸方向における高さ位置についての情報、及びインゴットIの剥離層MのZ軸方向における高さ位置に対応する超音波音圧計1の圧電素子112の深さ位置Z3についての情報が予め制御手段9に記憶される。   The ingot I is placed, for example, on the bottom plate 50 of the liquid tank 59 with the first surface Ia facing upward. In addition, the ultrasonic sound pressure gauge 1 is inserted into the liquid L in the liquid tank 59, and a plurality of the detecting units 11 are arranged in the Z-axis direction from slightly above the bottom plate 50 of the liquid tank 59 to the liquid surface. Here, the thickness of the ingot I is known information, and the position of the release layer M in the thickness direction (Z-axis direction) of the ingot I is also known information. Then, information on the height position in the Z-axis direction of the peeling layer M of the ingot I placed on the bottom plate 50, and the ultrasonic sound pressure meter corresponding to the height position in the Z-axis direction of the peeling layer M of the ingot I Information about the depth position Z3 of one piezoelectric element 112 is stored in the control means 9 in advance.

そして、制御手段9による制御の下で、液体供給手段57の開閉バルブ572が開状態になり、液体供給源570から供給パイプ571に対して液体L(水)が供給され、液槽59内に液体Lがためられていく。   Then, under the control of the control means 9, the open / close valve 572 of the liquid supply means 57 is opened, and the liquid L (water) is supplied from the liquid supply source 570 to the supply pipe 571, and The liquid L is accumulated.

(2)位置検出工程
電源55から超音波振動板53に対して所定出力で高周波電力が供給され、超音波振動板53が所定の振動周波数の超音波を発振し、超音波が液槽59内の液体Lに伝播する。そして、液体L中において入射波と反射波とが重なりあって、液体L中に音圧の強い深さと弱い深さとが生じる。
(2) Position Detection Step A high frequency power is supplied at a predetermined output from the power supply 55 to the ultrasonic vibration plate 53, and the ultrasonic vibration plate 53 oscillates an ultrasonic wave having a predetermined vibration frequency. To the liquid L. Then, the incident wave and the reflected wave overlap in the liquid L, and a strong sound pressure depth and a weak sound pressure depth are generated in the liquid L.

液体L中において、超音波振動が各受振プレート113を介して各圧電素子112に伝達される。そして、各圧電素子112は音圧に比例した電圧信号を水深判断手段19に送る。水深判断手段19は、例えば、各圧電素子112中で深さ位置Z3に位置する圧電素子112から送られてくる電圧信号の監視を開始する。   In the liquid L, the ultrasonic vibration is transmitted to each piezoelectric element 112 via each vibration receiving plate 113. Then, each piezoelectric element 112 sends a voltage signal proportional to the sound pressure to the water depth judging means 19. The water depth judging means 19 starts monitoring, for example, a voltage signal sent from the piezoelectric element 112 located at the depth position Z3 in each piezoelectric element 112.

(3)分離工程
液体供給源570から供給パイプ571に対して液体Lが供給され、液槽59内に液体Lがためられていき液面が上昇していく。そして、水深判断手段19は、監視している深さ位置Z3に位置する圧電素子112から送られてくる電圧信号が最大になったならば、該圧電素子112が受振した超音波の音圧が最も大きくなった旨の情報を制御手段9に通知する。
そして、制御手段9による制御の下で、液体供給手段57の開閉バルブ572が閉じられる。これによって、液体L中のZ軸方向において最も音圧が大きくなる深さZ3に、インゴットIの剥離層Mが位置づけられた状態になる。
なお、例えば上記のように各工程を実施した後に液体L中における最大の音圧となる深さが分かっていないときは、一度液槽59内に液体Lを満たしてから液体Lの供給を止めた後、図7に示す排液バルブ591を開けて液槽59の排液口590から排液をしつつ、液体L供給時に取得した測定データも使用する等して超音波音圧計1によって最大の音圧になる水深を測定し、最大の音圧になる水深にインゴットIの剥離層Mを位置づけてもよい。
(3) Separation Step The liquid L is supplied from the liquid supply source 570 to the supply pipe 571, and the liquid L is accumulated in the liquid tank 59 and the liquid level rises. Then, when the voltage signal transmitted from the piezoelectric element 112 located at the monitored depth position Z3 becomes maximum, the water depth determining means 19 reduces the sound pressure of the ultrasonic wave received by the piezoelectric element 112. The control unit 9 is notified of the information indicating that it has become the largest.
Then, under the control of the control means 9, the open / close valve 572 of the liquid supply means 57 is closed. As a result, the release layer M of the ingot I is positioned at a depth Z3 where the sound pressure is maximized in the Z-axis direction in the liquid L.
In addition, for example, when the depth at which the maximum sound pressure in the liquid L is obtained is not known after performing the respective steps as described above, once the liquid L is filled in the liquid tank 59, the supply of the liquid L is stopped. After that, while the drain valve 591 shown in FIG. 7 is opened to drain the liquid from the drain port 590 of the liquid tank 59, the ultrasonic sound pressure meter 1 also uses the measurement data acquired when the liquid L is supplied. May be measured, and the peeling layer M of the ingot I may be positioned at the water depth at which the maximum sound pressure is reached.

そして、液体L中のZ軸方向において最も音圧が大きくなる深さZ3に位置するインゴットI中の剥離層Mに最も大きな超音波振動が付与され、剥離層Mを境にインゴットIからウェーハWが分離される。   Then, the largest ultrasonic vibration is applied to the release layer M in the ingot I located at the depth Z3 where the sound pressure becomes maximum in the Z-axis direction in the liquid L, and the wafer W Are separated.

(ウェーハの分離方法の実施形態4)
以下に、本発明に係るウェーハの分離方法(実施形態4のウェーハの分離方法とする。)を実施して、図8に示すインゴットIの端面(第1の面Ia)から生成すべきウェーハの厚みTに相当する位置に面状に剥離層Mを形成したインゴットIからウェーハを分離する場合の各工程について説明する。
(Embodiment 4 of wafer separation method)
In the following, the wafer separation method according to the present invention (referred to as the wafer separation method of Embodiment 4) is carried out, and the wafer to be generated from the end surface (first surface Ia) of ingot I shown in FIG. Each step of separating a wafer from an ingot I having a planar release layer M at a position corresponding to the thickness T will be described.

(1)液体供給工程
本実施形態においては、インゴットIは、例えば、図8に示すウェーハ分離装置5Cに搬送される。また、液体供給源570から供給パイプ571に対して液体L(水)が供給され、液槽59内に液体Lがためられていく。そして、液槽59内に液体Lが所定の水位になるまでためられることで液体供給工程が完了する。
(1) Liquid Supply Step In the present embodiment, the ingot I is transported, for example, to the wafer separation apparatus 5C shown in FIG. Further, the liquid L (water) is supplied from the liquid supply source 570 to the supply pipe 571, and the liquid L is accumulated in the liquid tank 59. Then, the liquid supply step is completed by the liquid L being accumulated in the liquid tank 59 until the liquid L reaches a predetermined water level.

(2)位置検出工程
本実施形態においては、図8に示す超音波音圧計2を用いて液体Lの深さ方向(Z軸方向)において最も大きい音圧となる深さが検出される。超音波音圧計2は、Z軸方向に延在する棒状の本体部20の末端に検知部21を備えている。
(2) Position Detection Step In the present embodiment, the ultrasonic sound pressure meter 2 shown in FIG. 8 is used to detect the depth at which the liquid L has the largest sound pressure in the depth direction (Z-axis direction). The ultrasonic sound pressure gauge 2 includes a detection unit 21 at the end of a rod-shaped main body 20 extending in the Z-axis direction.

本体部20の底面は上方に向かって段階的に切り欠かれており、例えば環状に形成された振動絶縁体211が嵌合する第1の部屋201と、第1の部屋201よりも本体部20内部のより上方に位置し圧電素子212が伸縮できる余裕のある大きさの第2の部屋202とが形成されている。   The bottom surface of the main body 20 is notched in a stepwise upward direction. For example, a first room 201 into which the vibration insulator 211 formed in an annular shape is fitted, and the main body 20 is larger than the first room 201. A second room 202, which is located higher inside and has a size that allows the piezoelectric element 212 to expand and contract, is formed.

第1の部屋201に嵌合する環状の振動絶縁体211は図示しない接着部材等で本体部20に固定されており、その内側の開口には、例えば板状に形成された受振プレート213がはめ込まれる形で接着固定されている。   An annular vibration insulator 211 fitted into the first chamber 201 is fixed to the main body 20 by an adhesive member or the like (not shown), and a plate-like vibration receiving plate 213 is fitted into an opening on the inside thereof. It is adhesively fixed in the form of

第2の部屋202に収納された圧電素子212は、受振プレート213に接着固定されており、受振プレート213を介して振動絶縁体211に支持されている。圧電素子212には配線22が電気的に接続されている。また、配線22は、圧電素子から送られる電圧信号に基づいて超音波振動が最も大きくなる水深を判断する電圧監視手段29に繋がっている。   The piezoelectric element 212 housed in the second room 202 is bonded and fixed to the vibration receiving plate 213, and is supported by the vibration insulator 211 via the vibration receiving plate 213. The wiring 22 is electrically connected to the piezoelectric element 212. In addition, the wiring 22 is connected to a voltage monitoring unit 29 that determines a water depth at which the ultrasonic vibration becomes maximum based on a voltage signal sent from the piezoelectric element.

超音波音圧計2は、例えば、電動シリンダー又はモータ及びボールネジ等からなる機構を備える超音波音圧計昇降手段27によってZ軸方向に昇降可能となっている。   The ultrasonic sound pressure gauge 2 can be moved up and down in the Z-axis direction by an ultrasonic sound pressure meter elevating means 27 having a mechanism composed of, for example, an electric cylinder or a motor and a ball screw.

ウェーハ分離装置5Cは、実施形態1において説明したインゴットIを保持するインゴット保持手段60と、インゴット保持手段60を鉛直方向(Z軸方向)に昇降させる昇降手段61とを備えており、また、装置全体の制御を行う制御手段9を備えている。そして、制御手段9は、電圧監視手段29、超音波音圧計昇降手段27、及び昇降手段61に電気的に接続されている。   The wafer separating apparatus 5C includes an ingot holding unit 60 that holds the ingot I described in the first embodiment, and a lifting unit 61 that moves the ingot holding unit 60 up and down in the vertical direction (Z-axis direction). A control means 9 for performing overall control is provided. The control means 9 is electrically connected to the voltage monitoring means 29, the ultrasonic sound pressure gauge elevating means 27, and the elevating means 61.

位置検出工程においては、電源55から超音波振動板53に対して、高周波電力が供給されて、超音波振動板53が所定の振動周波数の超音波を発振し、発振された超音波が液槽59の底板50を介して液体Lに伝播する。そして、液面へ向かう超音波(入射波)と液面から反射して底板50側に戻ってくる超音波(反射波)とが重なりあって、液体L中に音圧の強い深さと弱い深さとが生じる。   In the position detecting step, high-frequency power is supplied from the power supply 55 to the ultrasonic vibration plate 53, the ultrasonic vibration plate 53 oscillates an ultrasonic wave having a predetermined vibration frequency, and the oscillated ultrasonic wave is The light L propagates through the bottom plate 50 of the liquid 59. Then, the ultrasonic wave (incident wave) heading toward the liquid surface and the ultrasonic wave (reflected wave) reflected from the liquid surface and returning to the bottom plate 50 overlap each other, and the depth of the sound pressure in the liquid L is high and low. And arise.

例えば、超音波音圧計2が超音波音圧計昇降手段27により−Z方向へと送られ、制御手段9による超音波音圧計昇降手段27の制御の下で、検知部21が液槽59内の液体Lの液面の高さに位置づけられる。この状態から、制御手段9による超音波音圧計昇降手段27の制御の下で、超音波音圧計昇降手段27が超音波音圧計2をさらに−Z方向に下降させて、検知部21を液体L内に沈めていく。また、制御手段9により検知部21の液面からの下降量がカウントされる。   For example, the ultrasonic sound pressure gauge 2 is sent in the −Z direction by the ultrasonic sound pressure gauge elevating means 27, and under the control of the ultrasonic sound pressure gauge elevating means 27 by the control means 9, the detection unit 21 The liquid L is positioned at the level of the liquid surface. From this state, under the control of the ultrasonic sound pressure gauge elevating means 27 by the control means 9, the ultrasonic sound pressure meter elevating means 27 further lowers the ultrasonic sound pressure meter 2 in the -Z direction, and the detecting section 21 Sinking inside. In addition, the control unit 9 counts the amount of drop of the detection unit 21 from the liquid level.

液体L中において、液体Lから受振プレート213は超音波振動を受けて、超音波振動がさらに圧電素子212に伝達される。そして、下降する圧電素子212は音圧に比例した電気出力を取り出し電圧に変換し、配線22を通して該電圧信号を電圧監視手段29に順次送る。圧電素子212から送られてくる電圧信号を監視している電圧監視手段29は、圧電素子212から送られてくる電圧信号が最大になったならば、圧電素子212が受振した超音波の音圧が最も大きくなった旨の情報を制御手段9に通知する。   In the liquid L, the vibration receiving plate 213 receives the ultrasonic vibration from the liquid L, and the ultrasonic vibration is further transmitted to the piezoelectric element 212. Then, the descending piezoelectric element 212 extracts an electric output proportional to the sound pressure, converts the electric output into a voltage, and sequentially sends the voltage signal to the voltage monitoring means 29 through the wiring 22. When the voltage signal transmitted from the piezoelectric element 212 reaches a maximum, the voltage monitoring unit 29 that monitors the voltage signal transmitted from the piezoelectric element 212 detects the sound pressure of the ultrasonic wave received by the piezoelectric element 212. Is notified to the control means 9 to the effect that has become the largest.

超音波音圧計昇降手段27を制御する制御手段9は、例えば、圧電素子212が受振した超音波の音圧が最も大きくなった時点における液体L中の検知部21の液面からの深さZ4を把握する。   The control means 9 for controlling the ultrasonic sound pressure gauge elevating means 27 includes, for example, a depth Z4 from the liquid level of the detection unit 21 in the liquid L at the time when the sound pressure of the ultrasonic wave received by the piezoelectric element 212 becomes maximum. Figure out.

(3)分離工程
次いで、図9に示すように、インゴットIを保持するインゴット保持手段60が昇降手段61により−Z方向へと送られ、制御手段9による昇降手段61の制御の下で、インゴットIの第1の面Iaが液面の高さに位置づけられる。この状態から、制御手段9による昇降手段61の制御の下で、昇降手段61がインゴット保持手段60をさらに−Z方向に、深さZ4に生成すべきウェーハの厚みTを加えた距離だけ下降させる。これによって、位置検出工程で検出した深さZ4に、インゴットIの剥離層Mが位置づけられる。
(3) Separation Step Next, as shown in FIG. 9, the ingot holding means 60 holding the ingot I is sent in the −Z direction by the lifting / lowering means 61, and the ingot is controlled by the control means 9 under the control of the lifting / lowering means 61. The first surface Ia of I is positioned at the level of the liquid level. From this state, under the control of the elevating means 61 by the control means 9, the elevating means 61 further lowers the ingot holding means 60 in the −Z direction by a distance obtained by adding the thickness T of the wafer to be generated to the depth Z4. . Thus, the release layer M of the ingot I is positioned at the depth Z4 detected in the position detection step.

これによって、液体L中のZ軸方向において最も音圧が大きくなる深さZ4に位置するインゴットI中の剥離層Mに最も大きな超音波振動が付与され、剥離層Mを境にインゴットIからウェーハWが分離される。
なお、分離工程においてインゴットIを液体L中で下降させていくことで、液体L中のZ軸方向において最も音圧が大きくなる深さZ4が上方向又は下方向に少しだけ変化する場合もある。この場合には、電圧監視手段29から送られてくる情報を下に、制御手段9による制御の下で、位置検出工程で検出した深さZ4にインゴットIの剥離層Mを位置付けた後に、昇降手段61がさらにインゴット保持手段60を該変化に追従できるように上方向又は下方向に少しだけ移動させてもよい。
Thereby, the largest ultrasonic vibration is applied to the peeling layer M in the ingot I located at the depth Z4 where the sound pressure becomes highest in the Z-axis direction in the liquid L, and the wafer is moved from the ingot I to the wafer with the peeling layer M as a boundary. W is separated.
By lowering the ingot I in the liquid L in the separation step, the depth Z4 of the liquid L at which the sound pressure becomes maximum in the Z-axis direction may slightly change upward or downward. . In this case, the release layer M of the ingot I is positioned at the depth Z4 detected in the position detection step under the control of the control unit 9 under the information sent from the voltage monitoring unit 29, and then moved up and down. The means 61 may further slightly move the ingot holding means 60 upward or downward so as to follow the change.

(ウェーハの分離方法の実施形態5)
以下に、本発明に係るウェーハの分離方法(実施形態5のウェーハの分離方法とする。)を実施して、図10に示すインゴットIの端面(第1の面Ia)から生成すべきウェーハの厚みTに相当する位置に面状に剥離層Mを形成したインゴットIからウェーハを分離する場合の各工程について説明する。
(Embodiment 5 of wafer separation method)
Hereinafter, the wafer separation method according to the present invention (referred to as the wafer separation method of the fifth embodiment) is performed, and the wafer to be generated from the end surface (first surface Ia) of the ingot I shown in FIG. Each step of separating a wafer from an ingot I having a planar release layer M at a position corresponding to the thickness T will be described.

(1)準備工程
インゴットIは、例えば、図10に示すウェーハ分離装置5Dに搬送され、液槽59の底板50上に第1の面Iaを上側に向けた状態、即ち、剥離層M側を上側にした状態で載置される。ウェーハ分離装置5Dは、図3に示すウェーハ分離装置5の構成の一部を変更したものである。
(1) Preparation Step The ingot I is transported, for example, to the wafer separation device 5D shown in FIG. 10 and the first surface Ia is directed upward on the bottom plate 50 of the liquid tank 59, that is, the release layer M side is It is placed with its upper side. Wafer separation device 5D is a modification of the configuration of wafer separation device 5 shown in FIG.

さらに、インゴットIの第1の面Ia(上面)に、圧電素子112を備える検知部11が配設される。検知部11は、実施形態1において説明した図3に示すものと同一のものである。検知部11は、振動絶縁体111側を下にしてインゴットIの第1の面Iaに配設される。   Further, on the first surface Ia (upper surface) of the ingot I, the detection unit 11 including the piezoelectric element 112 is provided. The detection unit 11 is the same as that shown in FIG. 3 described in the first embodiment. The detection unit 11 is disposed on the first surface Ia of the ingot I with the vibration insulator 111 side down.

検知部11の圧電素子112には配線12が電気的に接続されている。また、配線12は、超音波振動が最も大きくなる水深を判断する電圧監視手段29に繋がっている。
図10に示すように、ウェーハ分離装置5Dは、装置全体の制御を行う制御手段9を備えている。制御手段9は、例えば、図10に示す検知部11に接続された電圧監視手段29及び液体供給手段57の開閉バルブ572(例えば、電磁弁)に電気的に接続されており、電圧監視手段29から制御手段9に情報が送信された後、制御手段9の下で、開閉バルブ572の開閉動作が制御される。
The wiring 12 is electrically connected to the piezoelectric element 112 of the detection unit 11. In addition, the wiring 12 is connected to a voltage monitoring unit 29 that determines a water depth at which the ultrasonic vibration becomes maximum.
As shown in FIG. 10, the wafer separation apparatus 5D includes control means 9 for controlling the entire apparatus. The control unit 9 is electrically connected to, for example, the voltage monitoring unit 29 connected to the detection unit 11 shown in FIG. 10 and the opening / closing valve 572 (for example, an electromagnetic valve) of the liquid supply unit 57. After the information is transmitted from the control unit 9 to the control unit 9, the opening / closing operation of the opening / closing valve 572 is controlled under the control unit 9.

(2)液体供給工程
該準備工程の後、図11に示すように、制御手段9による制御の下で、液体供給手段57の開閉バルブ572が開状態になり、液体供給源570から供給パイプ571に対して液体L(水)が供給され、液槽59内に液体Lがためられていく。
また、電源55から超音波振動板53に対して所定出力で高周波電力が供給され、超音波振動板53が所定の振動周波数の超音波を発振し、超音波が液槽59内の液体Lに伝播する。そして、液体L中において入射波と反射波とが重なりあって、液体L中に音圧の強い深さと弱い深さとが生じる。
(2) Liquid Supply Step After the preparation step, as shown in FIG. 11, under the control of the control means 9, the open / close valve 572 of the liquid supply means 57 is opened, and the liquid supply source 570 supplies the supply pipe 571. The liquid L (water) is supplied to the liquid tank 59, and the liquid L is accumulated in the liquid tank 59.
In addition, high frequency power is supplied from the power supply 55 to the ultrasonic vibration plate 53 at a predetermined output, and the ultrasonic vibration plate 53 oscillates ultrasonic waves having a predetermined vibration frequency, and the ultrasonic waves are applied to the liquid L in the liquid tank 59. Propagate. Then, the incident wave and the reflected wave overlap in the liquid L, and a strong sound pressure depth and a weak sound pressure depth are generated in the liquid L.

液体L中において、超音波振動が受振プレート113を介して圧電素子112に伝達される。そして、圧電素子112は音圧に比例した電圧信号を電圧監視手段29に送り、電圧監視手段29は圧電素子112から送られてくる電圧信号の監視を開始する。
液体供給源570から供給パイプ571に対して液体Lが供給され、液槽59内に液体Lがためられていき液面が上昇していくことで、インゴットI上の浸漬した圧電素子112が受振した超音波の音圧が最も大きくなる。そして、電圧監視手段29は、圧電素子112から送られてくる電圧信号が最大になったならば、圧電素子112が受振した超音波の音圧が最も大きくなった旨の情報を制御手段9に通知する。
In the liquid L, the ultrasonic vibration is transmitted to the piezoelectric element 112 via the vibration receiving plate 113. Then, the piezoelectric element 112 sends a voltage signal proportional to the sound pressure to the voltage monitoring means 29, and the voltage monitoring means 29 starts monitoring the voltage signal sent from the piezoelectric element 112.
The liquid L is supplied from the liquid supply source 570 to the supply pipe 571, and the liquid L is accumulated in the liquid tank 59 and the liquid level rises, so that the immersed piezoelectric element 112 on the ingot I receives vibration. The sound pressure of the generated ultrasonic wave is the largest. Then, when the voltage signal sent from the piezoelectric element 112 becomes maximum, the voltage monitoring means 29 sends to the control means 9 information indicating that the sound pressure of the ultrasonic wave received by the piezoelectric element 112 has become maximum. Notice.

そして、制御手段9による制御の下で、液体供給手段57の開閉バルブ572が閉じられる。これによって、液体L中のZ軸方向において最も音圧が大きくなる深さZ5に、インゴットIの剥離層Mが位置づけられる。なお、インゴットIの剥離層Mの高さ位置と圧電素子112の深さ位置とは、図11においては若干の差があるように図示しているが、ウェーハの厚みTは例えば1000μmと非常に薄いため、該差は無視できる程度の非常に小さな差である。
なお、例えば上記のように各工程を実施した後に液体L中における最大の音圧となる深さが分かっていないときは、一度液槽59内に液体Lを満たしてから液体Lの供給を止めた後、図11に示す排液バルブ591を開けて液槽59の排液口590から排液をしつつ、液体L供給時に取得した測定データも使用する等して検知部11によって最大の音圧になる水深を測定し、最大の音圧になる水深にインゴットIの剥離層Mを位置づけてもよい。
Then, under the control of the control means 9, the open / close valve 572 of the liquid supply means 57 is closed. Thereby, the release layer M of the ingot I is positioned at the depth Z5 where the sound pressure becomes maximum in the Z-axis direction in the liquid L. Although the height position of the peeling layer M of the ingot I and the depth position of the piezoelectric element 112 are illustrated in FIG. 11 so as to have a slight difference, the thickness T of the wafer is very small, for example, 1000 μm. Because of the thinness, the difference is a very small difference that can be ignored.
In addition, for example, when the depth at which the maximum sound pressure in the liquid L is obtained is not known after performing the respective steps as described above, once the liquid L is filled in the liquid tank 59, the supply of the liquid L is stopped. After that, while the drain valve 591 shown in FIG. 11 is opened to drain the liquid from the drain port 590 of the liquid tank 59, the detection unit 11 also uses the measurement data acquired at the time of supplying the liquid L to make the maximum sound. The depth at which the pressure becomes the pressure may be measured, and the peeling layer M of the ingot I may be positioned at the depth at which the sound pressure becomes the maximum.

(3)分離工程
上記液体供給工程が実施されることで、液体L中のZ軸方向において最も音圧が大きくなる深さZ5に位置するインゴットI中の剥離層Mに最も大きな超音波振動が付与され、剥離層Mを境にインゴットIからウェーハWが分離される。
(3) Separation Step By performing the liquid supply step, the largest ultrasonic vibration is applied to the peeling layer M in the ingot I located at the depth Z5 where the sound pressure is greatest in the Z-axis direction in the liquid L. The wafer W is separated from the ingot I at the boundary of the release layer M.

本発明に係るウェーハの分離方法は上述の実施形態1〜5に限定されず、その技術的思想の範囲内において種々異なる形態にて実施されてよいことは言うまでもない。また、添付図面に図示されている各ウェーハ分離装置、及び各超音波音圧計等の構成についても、これに限定されず、本発明の効果を発揮できる範囲内で適宜変更可能である。   It goes without saying that the method of separating a wafer according to the present invention is not limited to the above-described first to fifth embodiments, and may be implemented in various different forms within the scope of the technical idea. Further, the configurations of the respective wafer separation devices, the respective ultrasonic sound pressure meters, and the like illustrated in the accompanying drawings are not limited thereto, and can be appropriately changed within a range where the effects of the present invention can be exhibited.

I:インゴット Ia:インゴットの第1の面 Ib:インゴットの第2の面 M:剥離層
30:レーザビーム照射ヘッド 31:チャックテーブル
5:ウェーハ分離装置 59:液槽 50:底板 51:側壁 53:超音波振動板
55:電源 57:液体供給手段 571:供給パイプ 570:液体供給源 572:開閉バルブ
1:超音波音圧計 10:棒 10a:棒の側面 12:配線
11:検知部 111:振動絶縁体 112:圧電素子 113:受振プレート
19:水深判断手段
1A:超音波音圧計 15:検知部 114:第1の部屋 115:第2の部屋
116:振動絶縁体
60:インゴット保持手段 600:吸引パッド 601:アーム部 61:昇降手段
9:制御手段
5A:ウェーハ分離装置 56:テーブル 58:テーブル昇降手段
5B:ウェーハ分離装置
5C:ウェーハ分離装置 2:超音波音圧計 20:本体部 21:検知部
22:配線 29:電圧監視手段 27:超音波音圧計昇降手段
5D:ウェーハ分離装置
I: ingot Ia: first surface of ingot Ib: second surface of ingot M: release layer 30: laser beam irradiation head 31: chuck table 5: wafer separation device 59: liquid tank 50: bottom plate 51: side wall 53: Ultrasonic vibration plate
55: power supply 57: liquid supply means 571: supply pipe 570: liquid supply source 572: open / close valve 1: ultrasonic sound pressure gauge 10: rod 10a: side surface of rod 12: wiring 11: detection unit 111: vibration insulator 112: piezoelectric Element 113: Vibration receiving plate 19: Water depth judging means 1A: Ultrasonic sound pressure gauge 15: Detection unit 114: First room 115: Second room
116: Vibration insulator 60: Ingot holding means 600: Suction pad 601: Arm section 61: Elevating means 9: Control means 5A: Wafer separating device 56: Table 58: Table elevating means 5B: Wafer separating device
5C: Wafer separation apparatus 2: Ultrasonic sound pressure gauge 20: Main body 21: Detecting unit 22: Wiring 29: Voltage monitoring means 27: Ultrasonic sound pressure gauge elevating means 5D: Wafer separation apparatus

Claims (2)

インゴットの端面から生成すべきウェーハの厚みに相当する位置に面状に剥離層を形成したインゴットを液槽内の液体に液没させ、超音波振動板から発振され該液体に伝播した超音波振動を該剥離層に付与し、該剥離層を境にインゴットからウェーハを分離させるウェーハの分離方法であって、
該液槽に該液体をためる液体供給工程と、
該超音波振動板から該液体を伝播する超音波振動を発振させ、該液体の深さ方向において最も大きい音圧となる深さを圧電素子を用いて検出する位置検出工程と、
該位置検出工程で検出した深さに、インゴットの該剥離層を位置づけ該剥離層を境にインゴットからウェーハを分離させる分離工程と、からなるウェーハの分離方法。
An ingot having a planar release layer formed at a position corresponding to the thickness of a wafer to be generated from an end face of the ingot is submerged in a liquid in a liquid tank, and ultrasonic vibration oscillated from an ultrasonic vibration plate and propagated to the liquid. Imparted to the release layer, a separation method of a wafer to separate the wafer from the ingot at the boundary of the release layer,
A liquid supply step of storing the liquid in the liquid tank;
A position detecting step of oscillating ultrasonic vibration propagating through the liquid from the ultrasonic vibration plate and detecting a depth at which a maximum sound pressure is obtained in the depth direction of the liquid using a piezoelectric element,
A separating step of positioning the release layer of the ingot at the depth detected in the position detection step and separating the wafer from the ingot with the release layer as a boundary.
インゴットの端面から生成すべきウェーハの厚みに相当する位置に面状に剥離層を形成したインゴットを液槽内に配置させ、該液槽に液体を供給して該インゴットを液没させ、超音波振動板から超音波を発振させ該液体を伝播した超音波振動を該剥離層に付与させて、該剥離層を境にインゴットからウェーハを分離させるウェーハの分離方法であって、
該液槽に該剥離層側を上側にしてインゴットを配設させ、インゴットの上面に圧電素子を配設させる準備工程と、
該準備工程の後、該超音波振動板から超音波振動を発振させるとともに該液槽に該液体を供給して液面を上昇させ、インゴット上の浸漬した該圧電素子が受振した超音波の音圧が最も大きくなったら該液体の供給を停止させる液体供給工程と、
該液体供給工程の後、該剥離層を境にインゴットからウェーハ分離させる分離工程と、からなるウェーハの分離方法。
An ingot having a planar release layer formed at a position corresponding to the thickness of a wafer to be generated from the end face of the ingot is placed in a liquid tank, and liquid is supplied to the liquid tank to submerge the ingot, and ultrasonic waves are applied. A method of separating a wafer, in which ultrasonic waves are oscillated from a vibration plate to impart ultrasonic vibration, which propagates the liquid, to the release layer, and a wafer is separated from an ingot at the boundary of the release layer,
A preparation step of disposing an ingot with the release layer side facing upward in the liquid tank, and disposing a piezoelectric element on an upper surface of the ingot,
After the preparation step, the ultrasonic vibration is oscillated from the ultrasonic vibration plate and the liquid is supplied to the liquid tank to raise the liquid level, and the sound of the ultrasonic wave received by the piezoelectric element immersed in the ingot is received. A liquid supply step of stopping supply of the liquid when the pressure becomes maximum,
A separation step of separating the wafer from the ingot at the separation layer after the liquid supply step.
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