JP2021170613A - ウエーハの生成方法 - Google Patents

ウエーハの生成方法 Download PDF

Info

Publication number
JP2021170613A
JP2021170613A JP2020073786A JP2020073786A JP2021170613A JP 2021170613 A JP2021170613 A JP 2021170613A JP 2020073786 A JP2020073786 A JP 2020073786A JP 2020073786 A JP2020073786 A JP 2020073786A JP 2021170613 A JP2021170613 A JP 2021170613A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
wafer
ingot
face
laser beam
generated
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2020073786A
Other languages
English (en)
Inventor
朝輝 野本
Tomoteru Nomoto
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Disco Corp
Original Assignee
Disco Abrasive Systems Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Disco Abrasive Systems Ltd filed Critical Disco Abrasive Systems Ltd
Priority to JP2020073786A priority Critical patent/JP2021170613A/ja
Priority to KR1020210034353A priority patent/KR20210128908A/ko
Priority to US17/220,405 priority patent/US20210323098A1/en
Priority to CN202110388226.3A priority patent/CN113523614A/zh
Priority to DE102021203616.3A priority patent/DE102021203616A1/de
Priority to TW110113311A priority patent/TW202140870A/zh
Publication of JP2021170613A publication Critical patent/JP2021170613A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/36Removing material
    • B23K26/40Removing material taking account of the properties of the material involved
    • B23K26/402Removing material taking account of the properties of the material involved involving non-metallic material, e.g. isolators
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/36Removing material
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/50Working by transmitting the laser beam through or within the workpiece
    • B23K26/53Working by transmitting the laser beam through or within the workpiece for modifying or reforming the material inside the workpiece, e.g. for producing break initiation cracks
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/06Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
    • B23K26/062Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by direct control of the laser beam
    • B23K26/0622Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by direct control of the laser beam by shaping pulses
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/352Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring for surface treatment
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28DWORKING STONE OR STONE-LIKE MATERIALS
    • B28D5/00Fine working of gems, jewels, crystals, e.g. of semiconductor material; apparatus or devices therefor
    • B28D5/0005Fine working of gems, jewels, crystals, e.g. of semiconductor material; apparatus or devices therefor by breaking, e.g. dicing
    • B28D5/0011Fine working of gems, jewels, crystals, e.g. of semiconductor material; apparatus or devices therefor by breaking, e.g. dicing with preliminary treatment, e.g. weakening by scoring
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28DWORKING STONE OR STONE-LIKE MATERIALS
    • B28D5/00Fine working of gems, jewels, crystals, e.g. of semiconductor material; apparatus or devices therefor
    • B28D5/04Fine working of gems, jewels, crystals, e.g. of semiconductor material; apparatus or devices therefor by tools other than rotary type, e.g. reciprocating tools
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02002Preparing wafers
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/0445Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising crystalline silicon carbide
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2101/00Articles made by soldering, welding or cutting
    • B23K2101/36Electric or electronic devices
    • B23K2101/40Semiconductor devices
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2103/00Materials to be soldered, welded or cut
    • B23K2103/50Inorganic material, e.g. metals, not provided for in B23K2103/02 – B23K2103/26
    • B23K2103/56Inorganic material, e.g. metals, not provided for in B23K2103/02 – B23K2103/26 semiconducting

Abstract

【課題】製造履歴を形成するレーザー光線がインゴットにダメージを与えることがないウエーハの生成方法を提供する。【解決手段】ウエーハの生成方法は、インゴット2の端面を平坦化する平坦化工程と、平坦化された端面からインゴット2に対して透過性を有する波長のレーザー光線LBの集光点FPを生成すべきウエーハの厚みに相当する深さに位置づけてレーザー光線LBをインゴット2に照射し剥離層28を形成する剥離層形成工程と、生成すべきウエーハのデバイスが形成されない領域の上面に次に生成すべきウエーハにダメージを与えない特性のレーザー光線LB’の集光点FP’を位置づけてレーザー光線LB’をインゴット2に照射し製造履歴29をアブレーション加工で形成する製造履歴形成工程と、インゴット2から剥離層28を起点として生成すべきウエーハを剥離してウエーハを生成するウエーハ生成工程とから少なくとも構成される。【選択図】図6

Description

本発明は、インゴットからウエーハを生成するウエーハの生成方法に関する。
IC、LSI、LED等のデバイスは、Si(シリコン)やAl(サファイア)等を素材としたウエーハの表面に機能層が積層され分割予定ラインによって区画されて形成される。また、パワーデバイス、LED等は単結晶SiC(炭化ケイ素)を素材としたウエーハの表面に機能層が積層され分割予定ラインによって区画されて形成される。デバイスが形成されたウエーハは、切削装置、レーザー加工装置によって分割予定ラインに加工が施されて個々のデバイスチップに分割され、分割された各デバイスチップは携帯電話やパソコン等の電気機器に利用される。
デバイスが形成されるウエーハは、一般的に円柱形状のインゴットをワイヤーソーで薄く切断することにより生成される。切断されたウエーハの表面および裏面は、研磨することにより鏡面に仕上げられる(たとえば特許文献1参照)。しかし、インゴットをワイヤーソーで切断し、切断したウエーハの表面および裏面を研磨すると、インゴットの大部分(70〜80%)が捨てられることになり不経済であるという問題がある。特に単結晶SiCインゴットにおいては、硬度が高くワイヤーソーでの切断が困難であり相当の時間を要するため生産性が悪いと共に、インゴットの単価が高く効率よくウエーハを生成することに課題を有している。
そこで、単結晶SiCに対して透過性を有する波長のレーザー光線の集光点を単結晶SiCインゴットの内部に位置づけて単結晶SiCインゴットにレーザー光線を照射して切断予定面に剥離層を形成すると共に、生成されるウエーハの内部に製造履歴を形成した後、剥離層が形成された切断予定面に沿って単結晶SiCインゴットからウエーハを剥離する技術が提案されている(たとえば特許文献2参照)。
特開2000−94221号公報 特開2019−29382号公報
ところが、上記特許文献2に開示されている技術においては、製造履歴を形成するレーザー光線が剥離層を透過してインゴットにダメージを与えるため、次に生成すべきウエーハの品質を低下させるという問題がある。
上記事実に鑑みてなされた本発明の課題は、製造履歴を形成するレーザー光線がインゴットにダメージを与えることがないウエーハの生成方法を提供することである。
本発明は上記課題を解決するために以下のウエーハの生成方法を提供する。すなわち、インゴットからウエーハを生成するウエーハの生成方法であって、インゴットの端面を平坦化する平坦化工程と、平坦化された端面からインゴットに対して透過性を有する波長のレーザー光線の集光点を生成すべきウエーハの厚みに相当する深さに位置づけてレーザー光線をインゴットに照射し剥離層を形成する剥離層形成工程と、生成すべきウエーハのデバイスが形成されない領域の上面に次に生成すべきウエーハにダメージを与えない特性のレーザー光線の集光点を位置づけてレーザー光線をインゴットに照射し製造履歴をアブレーション加工で形成する製造履歴形成工程と、インゴットから剥離層を起点として生成すべきウエーハを剥離してウエーハを生成するウエーハ生成工程と、から、少なくとも構成されるウエーハの生成方法を本発明は提供する。
好ましくは、該製造履歴形成工程において形成する製造履歴は、インゴットのロットナンバー、生成されるウエーハの順番、製造年月日、製造工場、生成に寄与した機種のいずれかが含まれる。インゴットは、第一の端面と、該第一の端面と反対側の第二の端面と、該第一の端面から該第二の端面に至るc軸と、該c軸に直交するc面とを有する単結晶SiCインゴットであり、該第一の端面の垂線に対して該c軸が傾き該c面と該第一の端面とでオフ角が形成されており、該剥離層形成工程において、単結晶SiCインゴットに対して透過性を有する波長のパルスレーザー光線の集光点を該第一の端面から生成すべきウエーハの厚みに相当する深さに位置づけると共に該オフ角が形成される方向と直交する方向に単結晶SiCインゴットと該集光点とを相対的に移動してSiCがSiとCとに分離し次に照射されるパルスレーザー光線が前に形成されたCに吸収されて連鎖的にSiCがSiとCとに分離して形成される直線状の改質層およびクラックを形成し、該オフ角が形成される方向に単結晶SiCインゴットと該集光点とを相対的に移動して所定量インデックスして剥離層を形成するのが好適である。
本発明のウエーハの生成方法は、インゴットの端面を平坦化する平坦化工程と、平坦化された端面からインゴットに対して透過性を有する波長のレーザー光線の集光点を生成すべきウエーハの厚みに相当する深さに位置づけてレーザー光線をインゴットに照射し剥離層を形成する剥離層形成工程と、生成すべきウエーハのデバイスが形成されない領域の上面に次に生成すべきウエーハにダメージを与えない特性のレーザー光線の集光点を位置づけてレーザー光線をインゴットに照射し製造履歴をアブレーション加工で形成する製造履歴形成工程と、インゴットから剥離層を起点として生成すべきウエーハを剥離してウエーハを生成するウエーハ生成工程と、から、少なくとも構成されることから、製造履歴を形成するレーザー光線がインゴットの上面において十分吸収され、インゴットの内部への漏れ光がほとんどないので、漏れ光がインゴットにダメージを与えることがなく、次に生成すべきウエーハの品質を低下させるという問題が解消する。
(a)インゴットの正面図、(b)インゴットの平面図。 (a)インゴットおよびサブストレートの斜視図、(b)インゴットにサブストレートが装着された状態を示す斜視図。 レーザー加工装置のチャックテーブルにインゴットを載せる状態を示す斜視図。 (a)剥離層形成工程を実施している状態を示す斜視図、(b)剥離層形成工程を実施している状態を示す正面図。 (a)剥離層が形成されたインゴットの平面図、(b)(a)におけるB−B線断面図。 (a)製造履歴形成工程を実施している状態を示す斜視図、(b)製造履歴形成工程を実施している状態を示す正面図。 剥離装置の斜視図。 ウエーハ生成工程を実施している状態を示す剥離装置の断面図。 インゴットからウエーハが剥離された状態を示す斜視図。 平坦化工程を実施している状態を示す斜視図。
以下、本発明のウエーハの生成方法の好適実施形態について図面を参照しつつ説明する。
図1には、本発明のウエーハの生成方法に用いられ得る円柱状のインゴット2が示されている。図示の実施形態のインゴット2は六方晶単結晶SiCから形成されている。インゴット2は、円形状の第一の端面4と、第一の端面4と反対側の円形状の第二の端面6と、第一の端面4および第二の端面6の間に位置する周面8と、第一の端面4から第二の端面6に至るc軸(<0001>方向)と、c軸に直交するc面({0001}面)とを有する。
インゴット2においては、第一の端面4の垂線10に対してc軸が傾いており、c面と第一の端面4とでオフ角α(たとえばα=1、3、6度)が形成されている。オフ角αが形成される方向を図1に矢印Aで示す。また、インゴット2の周面8には、いずれも結晶方位を示す矩形状の第一のオリエンテーションフラット12および第二のオリエンテーションフラット14が形成されている。第一のオリエンテーションフラット12は、オフ角αが形成される方向Aに平行であり、第二のオリエンテーションフラット14は、オフ角αが形成される方向Aに直交している。図1(b)に示すとおり、上方からみて、第二のオリエンテーションフラット14の長さL2は、第一のオリエンテーションフラット12の長さL1よりも短い(L2<L1)。
なお、本発明のウエーハの生成方法に用いられ得るインゴットは、上記インゴット2に限定されず、たとえば、第一の端面の垂線に対してc軸が傾いておらず、c面と第一の端面とのオフ角αが0度である(すなわち、第一の端面の垂線とc軸とが一致している)SiCインゴットでもよく、あるいはSi(シリコン)やGaN(窒化ガリウム)等の単結晶SiC以外の素材から形成されているインゴットでもよい。
図示の実施形態では、まず、図2に示すとおり、インゴット2の第二の端面6に適宜の接着剤を介して円板状のサブストレート16を装着させる。インゴット2にサブストレート16を装着させるのは、第一のオリエンテーションフラット12および第二のオリエンテーションフラット14が形成されたインゴット2を後述する各装置の円形の吸着チャックによって所定の吸引力で吸引保持するためである。
サブストレート16の直径は後述する各装置の吸着チャックの直径よりも若干大きいことから、サブストレート16を下に向けてインゴット2を吸着チャックに載せた際に吸着チャックがサブストレート16で覆われるため、第一のオリエンテーションフラット12および第二のオリエンテーションフラット14が形成されたインゴット2を吸着チャックによって所定の吸引力で吸引保持することができる。
なお、インゴット2の直径が吸着チャックよりも大きく、インゴット2が吸着チャックに載せられた際に吸着チャックの上面全部がインゴット2で覆われる場合には、吸着チャックによる吸引の際に吸着チャックの露出部分からエアーが吸込まれることがなく、吸着チャックによって所定の吸引力でインゴット2を吸着可能なため、インゴット2にサブストレート16を装着させなくてもよい。
インゴット2にサブストレート16を装着させた後、平坦化された端面からインゴット2に対して透過性を有する波長のレーザー光線の集光点を生成すべきウエーハの厚みに相当する深さに位置づけてレーザー光線をインゴット2に照射し剥離層を形成する剥離層形成工程を実施する。インゴット2は、通常、剥離層形成工程におけるレーザー光線の入射を妨げない程度に第一の端面4および第二の端面6が平坦化されているので、インゴット2に対して最初の剥離層形成工程を実施する前には、インゴット2の端面を平坦化する平坦化工程を実施しなくてもよい。
剥離層形成工程は、たとえば図3および図4に一部を示すレーザー加工装置18を用いて実施することができる。レーザー加工装置18は、インゴット2を吸引保持するチャックテーブル20と、チャックテーブル20に吸引保持されたインゴット2にパルスレーザー光線LBを照射する集光器22(図4参照。)とを備える。
チャックテーブル20の上端部分には、吸引手段(図示していない。)に接続された多孔質の円形の吸着チャック23(図3参照。)が配置されている。チャックテーブル20は、吸引手段で吸着チャック23の上面に吸引力を生成することにより、上面に載せられたインゴット2を吸引保持する。チャックテーブル20は、上下方向に延びる軸線を中心として回転自在に構成されていると共に、図3に矢印Xで示すX軸方向と、X軸方向に直交するY軸方向(図3に矢印Yで示す方向)とのそれぞれに進退自在に構成されている。集光器22はX軸方向およびY軸方向に進退自在に構成されている。なお、X軸方向およびY軸方向が規定するXY平面は実質上水平である。
図3に示すとおり、剥離層形成工程では、まず、サブストレート16を下に向けてチャックテーブル20の上面でインゴット2を吸引保持する。次いで、レーザー加工装置18の撮像手段(図示していない。)で上方からインゴット2を撮像し、撮像手段で撮像したインゴット2の画像に基づいて、インゴット2の向きを所定の向きに調整すると共にインゴット2と集光器22とのXY平面における位置を調整する。インゴット2の向きを所定の向きに調整する際は、図4(a)に示すとおり、第二のオリエンテーションフラット14をX軸方向に整合させることによって、オフ角αが形成される方向Aと直交する方向をX軸方向に整合させると共に、オフ角αが形成される方向AをY軸方向に整合させる。
次いで、インゴット2の第一の端面4から、生成すべきウエーハの厚みに相当する深さ(たとえば700μm)に集光点FP(図4(b)参照。)を位置づける。次いで、インゴット2と集光器22とを相対的にX軸方向に所定の送り速度で移動させながら、インゴット2に対して透過性を有する波長のパルスレーザー光線LBを集光器22からインゴット2に照射する。これによって、図5に示すとおり、SiCがSi(シリコン)とC(炭素)とに分離し次に照射されるパルスレーザー光線LBが前に形成されたCに吸収されて連鎖的にSiCがSiとCとに分離した改質層24が、X軸方向に連続的に直線状に形成されると共に、改質層24からc面に沿って等方的に延びるクラック26が形成される。
次いで、クラック26の幅を超えない範囲で所定インデックス量Liだけ、インゴット2と集光点FPとをY軸方向に相対的にインデックス送りする。そして、パルスレーザー光線LBの照射とインデックス送りとを交互に繰り返すことにより、X軸方向に延びる改質層24をY軸方向に所定インデックス量Liの間隔をおいて複数形成すると共に、改質層24からc面に沿って等方的に延びるクラック26を順次形成して、Y軸方向において隣接するクラック26とクラック26とが上下方向にみて重なるようにする。これによって、インゴット2の第一の端面4から生成すべきウエーハの厚みに相当する深さに、複数の改質層24およびクラック26からなる、インゴット2からウエーハを剥離するための強度が低下した剥離層28を形成することができる。なお、剥離層形成工程は、たとえば以下の加工条件で実施することができる。
パルスレーザー光線の波長 :1064nm
繰り返し周波数 :120kHz
平均出力 :8.0W
集光点の直径 :1μm
インデックス量 :250〜400μm
送り速度 :934mm/s
剥離層形成工程を実施した後、生成すべきウエーハのデバイスが形成されない領域の上面に次に生成すべきウエーハにダメージを与えない特性のレーザー光線の集光点を位置づけてレーザー光線をインゴット2に照射し製造履歴をアブレーション加工で形成する製造履歴形成工程を実施する。
製造履歴形成工程は、たとえば図6に一部を示すレーザー加工装置18’を用いて実施することができる。製造履歴形成工程を実施するためのレーザー加工装置18’は、インゴット2を吸引保持するチャックテーブル20’と、チャックテーブル20’に保持されたインゴット2にパルスレーザー光線LB’を照射する集光器22’とを備えており、剥離層形成工程を実施することができるレーザー加工装置18とほぼ同様の構成であるが、レーザー加工装置18のパルスレーザー光線LBとは異なるパルスレーザー光線LB’を被加工物に対して照射するようになっている。
図6を参照して説明を続けると、製造履歴形成工程では、まず、サブストレート16を下に向けてチャックテーブル20’の上面でインゴット2を吸引保持する。次いで、レーザー加工装置18’の撮像手段(図示していない。)でインゴット2を撮像し、撮像手段で撮像したインゴット2の画像に基づいて集光器22’の位置を調整する。
次いで、生成すべきウエーハのデバイスが形成されない外周余剰領域の上面(図示の実施形態では第一の端面4)に、次に生成すべきウエーハにダメージを与えない特性のパルスレーザー光線LB’の集光点FP’を位置づける。次いで、インゴット2と集光点FP’とを相対的に適宜移動させながらパルスレーザー光線LB’を集光器22’からインゴット2に照射する。これによって、生成すべきウエーハのデバイスが形成されない外周余剰領域の上面にアブレーション加工を施し、バーコードの形態によって構成され得る製造履歴29を形成することができる。
製造履歴形成工程におけるパルスレーザー光線LB’は、集光点FP’を位置づけたインゴット2の上面において十分吸収されるように波長や平均出力等が制御されたレーザー光線である。このようなパルスレーザー光線LB’を用いることによって、アブレーション加工によってインゴット2の上面に製造履歴29を形成することができる一方、インゴット2における剥離層28よりも下方の部分への漏れ光がほとんどなくなり、次に生成すべきウエーハにダメージを与えることがない。製造履歴形成工程におけるパルスレーザー光線LB’としては、たとえば以下の特性を有するレーザー光線を用いることができる。
波長 :355nm
繰り返し周波数 :40kHz
平均出力 :1.1W
集光点の直径 :46μm
製造履歴形成工程において形成される製造履歴29は、インゴット2のロットナンバー、インゴット2から生成されるウエーハの順番、ウエーハの製造年月日、ウエーハの製造工場、ウエーハの生成に寄与した機種のいずれかが含まれる。図示の実施形態では第一のオリエンテーションフラット12に沿って製造履歴29を形成しているが、生成すべきウエーハのデバイスが形成されない領域の上面であれば、第二のオリエンテーションフラット14に沿って製造履歴29を形成してもよく、あるいは弧状周縁に沿って製造履歴29を形成してもよい。また、製造履歴29の深さについては、インゴット2から剥離されたウエーハの表面および裏面が研削および研磨されてウエーハが薄化された際に、製造履歴29が除去されないような深さ(たとえば200〜300μm程度)とする。
製造履歴形成工程を実施した後、インゴット2から剥離層28を起点として生成すべきウエーハを剥離してウエーハを生成するウエーハ生成工程を実施する。ウエーハ生成工程は、たとえば図7ないし図9に一部を示す剥離装置30を用いて実施することができる。剥離装置30は、インゴット2を吸引保持するチャックテーブル32と、チャックテーブル32に保持されたインゴット2の上面を保持し剥離層28を起点としてインゴット2からウエーハを剥離する剥離手段34とを備える。
剥離手段34は、インゴット2からウエーハを剥離する際にチャックテーブル32と協働して液体を収容する昇降自在な液槽体36を含む。液槽体36には、液体供給手段(図示していない。)に接続された液体供給部38が付設されていると共に、エアシリンダ40が装着されている。図8に示すとおり、エアシリンダ40のロッド42の下端部には超音波発振部材44が固定され、超音波発振部材44の下面には吸着片46が固定されている。
図7に示すとおり、ウエーハ生成工程では、まず、サブストレート16を下に向けてチャックテーブル32の上面でインゴット2を吸引保持する。次いで、図8に示すとおり、液槽体36を下降させ、チャックテーブル32の上面に液槽体36の下端を密着させる。次いで、インゴット2の第一の端面4を吸着片46で吸引保持する。
次いで、チャックテーブル32の上面と液槽体36の内面とで規定される液体収容空間48に液体供給部38から液体50(たとえば水)を供給する。次いで、超音波発振部材44から超音波を発振することにより、剥離層28を刺激してクラック26を伸長させ剥離層28を破壊する。次いで、吸着片46でインゴット2を吸引保持した状態で液槽体36を上昇させることにより、図9に示すとおり、剥離層28を起点として、製造履歴29を有するウエーハ52をインゴット2から剥離して生成することができる。
ウエーハ生成工程を実施した後、インゴット2の端面(剥離面54)を平坦化する平坦化工程を実施する。平坦化工程は、たとえば図10に一部を示す研削装置60を用いて実施することができる。研削装置60は、インゴット2を吸引保持するチャックテーブル62と、チャックテーブル62に吸引保持されたインゴット2の端面を研削して平坦化する研削手段64とを備える。
上面においてインゴット2を吸引保持するチャックテーブル62は、回転自在に構成されている。研削手段64は、上下方向を軸心として回転自在に構成されたスピンドル66と、スピンドル66の下端に固定されたホイールマウント68とを含む。ホイールマウント68の下面にはボルト70により環状の研削ホイール72が固定されている。研削ホイール72の下面の外周縁部には、周方向に間隔をおいて環状に配置された複数の研削砥石74が固定されている。
図10を参照して説明を続けると、平坦化工程では、まず、サブストレート16を下に向けてチャックテーブル62の上面でインゴット2を吸引保持する。次いで、チャックテーブル62を回転させると共に、スピンドル66を回転させる。次いで、スピンドル66を下降させ、剥離面54に研削砥石74を接触させた後、所定の研削送り速度でスピンドル66を下降させる。これによって、剥離層形成工程におけるパルスレーザー光線LBや製造履歴形成工程におけるパルスレーザー光線LB’の入射を妨げない程度に、インゴット2の剥離面54を研削して平坦化することができる。そして、剥離層形成工程、製造履歴形成工程、ウエーハ生成工程および平坦化工程を繰り返し実施することにより、製造履歴29を有するウエーハ52をインゴット2から複数生成する。
以上のとおりであり、図示の実施形態のウエーハの生成方法は、インゴット2の端面を平坦化する平坦化工程と、平坦化された端面からインゴット2に対して透過性を有する波長のパルスレーザー光線LBの集光点FPを生成すべきウエーハの厚みに相当する深さに位置づけてパルスレーザー光線LBをインゴット2に照射し剥離層28を形成する剥離層形成工程と、生成すべきウエーハのデバイスが形成されない領域の上面に次に生成すべきウエーハにダメージを与えない特性のパルスレーザー光線LB’の集光点FP’を位置づけてパルスレーザー光線LB’をインゴット2に照射し製造履歴29をアブレーション加工で形成する製造履歴形成工程と、インゴット2から剥離層28を起点として生成すべきウエーハを剥離してウエーハを生成するウエーハ生成工程とから少なくとも構成されているので、製造履歴29を形成するパルスレーザー光線LB’がインゴット2の上面において十分吸収され、インゴット2の内部への漏れ光がほとんどないので、漏れ光がインゴット2にダメージを与えることがなく、次に生成すべきウエーハの品質を低下させるという問題が解消する。
2:インゴット
4:第一の端面
6:第二の端面
8:周面
10:垂線
24:改質層
26:クラック
28:剥離層
29:製造履歴
52:ウエーハ
α:オフ角
A:オフ角が形成される方向

Claims (3)

  1. インゴットからウエーハを生成するウエーハの生成方法であって、
    インゴットの端面を平坦化する平坦化工程と、
    平坦化された端面からインゴットに対して透過性を有する波長のレーザー光線の集光点を生成すべきウエーハの厚みに相当する深さに位置づけてレーザー光線をインゴットに照射し剥離層を形成する剥離層形成工程と、
    生成すべきウエーハのデバイスが形成されない領域の上面に次に生成すべきウエーハにダメージを与えない特性のレーザー光線の集光点を位置づけてレーザー光線をインゴットに照射し製造履歴をアブレーション加工で形成する製造履歴形成工程と、
    インゴットから剥離層を起点として生成すべきウエーハを剥離してウエーハを生成するウエーハ生成工程と、
    から、少なくとも構成されるウエーハの生成方法。
  2. 該製造履歴形成工程において形成する製造履歴は、インゴットのロットナンバー、生成されるウエーハの順番、製造年月日、製造工場、生成に寄与した機種のいずれかが含まれる請求項1記載のウエーハの生成方法。
  3. インゴットは、第一の端面と、該第一の端面と反対側の第二の端面と、該第一の端面から該第二の端面に至るc軸と、該c軸に直交するc面とを有する単結晶SiCインゴットであり、該第一の端面の垂線に対して該c軸が傾き該c面と該第一の端面とでオフ角が形成されており、
    該剥離層形成工程において、
    単結晶SiCインゴットに対して透過性を有する波長のパルスレーザー光線の集光点を該第一の端面から生成すべきウエーハの厚みに相当する深さに位置づけると共に該オフ角が形成される方向と直交する方向に単結晶SiCインゴットと該集光点とを相対的に移動してSiCがSiとCとに分離し次に照射されるパルスレーザー光線が前に形成されたCに吸収されて連鎖的にSiCがSiとCとに分離して形成される直線状の改質層およびクラックを形成し、該オフ角が形成される方向に単結晶SiCインゴットと該集光点とを相対的に移動して所定量インデックスして剥離層を形成する請求項1記載のウエーハの生成方法。
JP2020073786A 2020-04-17 2020-04-17 ウエーハの生成方法 Pending JP2021170613A (ja)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020073786A JP2021170613A (ja) 2020-04-17 2020-04-17 ウエーハの生成方法
KR1020210034353A KR20210128908A (ko) 2020-04-17 2021-03-17 웨이퍼의 생성 방법
US17/220,405 US20210323098A1 (en) 2020-04-17 2021-04-01 Wafer production method
CN202110388226.3A CN113523614A (zh) 2020-04-17 2021-04-12 晶片的生成方法
DE102021203616.3A DE102021203616A1 (de) 2020-04-17 2021-04-13 Waferherstellungsverfahren
TW110113311A TW202140870A (zh) 2020-04-17 2021-04-14 晶圓之生成方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020073786A JP2021170613A (ja) 2020-04-17 2020-04-17 ウエーハの生成方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2021170613A true JP2021170613A (ja) 2021-10-28

Family

ID=77919682

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020073786A Pending JP2021170613A (ja) 2020-04-17 2020-04-17 ウエーハの生成方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20210323098A1 (ja)
JP (1) JP2021170613A (ja)
KR (1) KR20210128908A (ja)
CN (1) CN113523614A (ja)
DE (1) DE102021203616A1 (ja)
TW (1) TW202140870A (ja)

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000094221A (ja) 1998-09-24 2000-04-04 Toyo Advanced Technologies Co Ltd 放電式ワイヤソー
JP6524972B2 (ja) * 2015-09-28 2019-06-05 Jsr株式会社 対象物の処理方法、仮固定用組成物、半導体装置及びその製造方法
JP2019029382A (ja) 2017-07-25 2019-02-21 株式会社ディスコ ウエーハの生成方法およびウエーハ生成装置

Also Published As

Publication number Publication date
KR20210128908A (ko) 2021-10-27
TW202140870A (zh) 2021-11-01
DE102021203616A1 (de) 2021-10-21
CN113523614A (zh) 2021-10-22
US20210323098A1 (en) 2021-10-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111203652B (zh) 晶片的生成方法
JP7073172B2 (ja) ウエーハの生成方法
JP7034683B2 (ja) 剥離装置
CN108145307B (zh) SiC晶片的生成方法
CN108372434B (zh) SiC晶片的生成方法
JP7027215B2 (ja) ウエーハの生成方法およびウエーハの生成装置
JP6858587B2 (ja) ウエーハ生成方法
CN110047746B (zh) 平坦化方法
TWI779173B (zh) 晶圓之生成方法及晶圓之生成裝置
KR20180094785A (ko) 웨이퍼 생성 방법
TWI748088B (zh) SiC晶圓之生成方法
KR20180064980A (ko) SiC 웨이퍼의 생성 방법
JP6959120B2 (ja) 剥離装置
JP7187215B2 (ja) SiC基板の加工方法
US10872757B2 (en) Semiconductor substrate processing method
KR20200031515A (ko) 웨이퍼의 생성 방법 및 레이저 가공 장치
JP2022025566A (ja) Si基板生成方法
CN110071034B (zh) 晶片的生成方法和晶片的生成装置
JP2021170613A (ja) ウエーハの生成方法
US20230048318A1 (en) Wafer producing method

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20230228

RD03 Notification of appointment of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423

Effective date: 20230825

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20231221

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20240116

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20240318