JP3485136B2 - ウエハの製法およびそれに用いる装置 - Google Patents
ウエハの製法およびそれに用いる装置Info
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- JP3485136B2 JP3485136B2 JP30274995A JP30274995A JP3485136B2 JP 3485136 B2 JP3485136 B2 JP 3485136B2 JP 30274995 A JP30274995 A JP 30274995A JP 30274995 A JP30274995 A JP 30274995A JP 3485136 B2 JP3485136 B2 JP 3485136B2
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- etching gas
- chamber
- gas
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P80/00—Climate change mitigation technologies for sector-wide applications
- Y02P80/30—Reducing waste in manufacturing processes; Calculations of released waste quantities
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- Drying Of Semiconductors (AREA)
- Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
- Processing Of Stones Or Stones Resemblance Materials (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ウエハの製法およ
びそれに用いる装置に関するものである。
びそれに用いる装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】各種半導体デバイスの製造に用いられる
ウエハは、一般に、Ｓｉ，ＧａＡｓ等の結晶インゴット
を、所定間隔で切断して板状体とし、その表面を鏡面研
磨することによって得られる。
ウエハは、一般に、Ｓｉ，ＧａＡｓ等の結晶インゴット
を、所定間隔で切断して板状体とし、その表面を鏡面研
磨することによって得られる。
【０００３】上記結晶インゴットの切断には、従来か
ら、金属切削に用いられるダイヤモンドブレードソーや
ワイヤーソーが用いられており、インゴット表面に、高
速回転するダイヤモンドブレードや、高速振動するワイ
ヤーを圧接し、その衝撃によって物理的にインゴットを
切断していくようになっている。
ら、金属切削に用いられるダイヤモンドブレードソーや
ワイヤーソーが用いられており、インゴット表面に、高
速回転するダイヤモンドブレードや、高速振動するワイ
ヤーを圧接し、その衝撃によって物理的にインゴットを
切断していくようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記切
断方法では、ダイヤモンドブレードやワイヤーがインゴ
ットに食い込んだ部分のみが切除されるのではなく、そ
の周囲までも変形・破壊されるため、切りしろとしてか
なりの厚さを無駄にしなければならず、経済的でない、
という問題がある。より具体的にいうと、上記切断方法
において、１枚のウエハを切り出すには、その切りしろ
として、例えば約５００μｍの厚さ分が無駄になるので
あり、５００μｍの厚さのウエハを切り出す場合、なん
とインゴットの約５０％が切りしろとして無駄になって
しまう。
断方法では、ダイヤモンドブレードやワイヤーがインゴ
ットに食い込んだ部分のみが切除されるのではなく、そ
の周囲までも変形・破壊されるため、切りしろとしてか
なりの厚さを無駄にしなければならず、経済的でない、
という問題がある。より具体的にいうと、上記切断方法
において、１枚のウエハを切り出すには、その切りしろ
として、例えば約５００μｍの厚さ分が無駄になるので
あり、５００μｍの厚さのウエハを切り出す場合、なん
とインゴットの約５０％が切りしろとして無駄になって
しまう。
【０００５】また、上記切断方法では、切断作業を繰り
返すと工具に刃こぼれや焼付が生じて切れ味が悪くなる
ため定期的にダイヤモンドブレードやワイヤー等を交換
しなければならず、手間を要するという問題もある。
返すと工具に刃こぼれや焼付が生じて切れ味が悪くなる
ため定期的にダイヤモンドブレードやワイヤー等を交換
しなければならず、手間を要するという問題もある。
【０００６】さらに、上記切断方法では、切削部に冷却
効果と潤滑効果を与えるために切削液を投射するが、こ
の液および切削時に生じる切り屑が周囲に飛び散って作
業環境を汚染するという問題もある。しかも、上記切り
屑の混じった切削液は、回収して再利用に供するにして
も、廃棄除去するにしても、切り屑と切削液の分離が不
可欠であり、その作業が煩雑であるという問題もある。
効果と潤滑効果を与えるために切削液を投射するが、こ
の液および切削時に生じる切り屑が周囲に飛び散って作
業環境を汚染するという問題もある。しかも、上記切り
屑の混じった切削液は、回収して再利用に供するにして
も、廃棄除去するにしても、切り屑と切削液の分離が不
可欠であり、その作業が煩雑であるという問題もある。
【０００７】本発明は、このような事情に鑑みなされた
もので、ウエハの切断に際し、材料無駄が極力少なく、
しかも衛生的で煩雑な手間もかからない、優れたウエハ
の製法およびそれに用いる装置の提供をその目的とす
る。
もので、ウエハの切断に際し、材料無駄が極力少なく、
しかも衛生的で煩雑な手間もかからない、優れたウエハ
の製法およびそれに用いる装置の提供をその目的とす
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明は、結晶インゴットからウエハを得る方法で
あって、上記結晶インゴットの切断予定部にエッチング
ガスを供給するとともに、上記切断予定部に、受光部の
スポット径が１００μｍ以下となるよう集光させた状態
でレーザ照射もしくは光子照射を行い、上記受光部にお
ける切断予定部を３００〜６００℃に加熱して上記エッ
チングガスを励起し、上記結晶インゴットの構成成分と
上記励起されたガス成分とを化学反応させて結晶インゴ
ットの切断予定部を小面積ずつ揮発除去することを場所
を移動しながら連続的に行い、最終的に切断予定部全面
を揮発除去してウエハを切り出すようにしたウエハの製
法を第１の要旨とする。
め、本発明は、結晶インゴットからウエハを得る方法で
あって、上記結晶インゴットの切断予定部にエッチング
ガスを供給するとともに、上記切断予定部に、受光部の
スポット径が１００μｍ以下となるよう集光させた状態
でレーザ照射もしくは光子照射を行い、上記受光部にお
ける切断予定部を３００〜６００℃に加熱して上記エッ
チングガスを励起し、上記結晶インゴットの構成成分と
上記励起されたガス成分とを化学反応させて結晶インゴ
ットの切断予定部を小面積ずつ揮発除去することを場所
を移動しながら連続的に行い、最終的に切断予定部全面
を揮発除去してウエハを切り出すようにしたウエハの製
法を第１の要旨とする。
【０００９】また、円柱状結晶インゴットからウエハを
得る際に用いられるウエハの製造装置であって、上記イ
ンゴット装着部と、上記装着部に装着されたインゴット
を周方向に回転させ、もしくは軸方向に移動させるイン
ゴット移動手段と、上記インゴットから切り出されたウ
エハを保持するウエハ保持手段とを備えた密閉式のチャ
ンバーと、上記チャンバー内にエッチングガスを供給す
るエッチングガス供給手段と、上記チャンバー内から排
ガスを取り出すガス取り出し手段とを設け、かつ上記装
着されたインゴットに対し、チャンバー外から、受光部
のスポット径が１００μｍ以下となるよう集光させた状
態でレーザ照射もしくは光子照射を行い、上記受光部に
おける切断予定部を３００〜６００℃に加熱するよう設
定されたエッチングガス励起手段を設けたウエハの製造
装置を第２の要旨とする。
得る際に用いられるウエハの製造装置であって、上記イ
ンゴット装着部と、上記装着部に装着されたインゴット
を周方向に回転させ、もしくは軸方向に移動させるイン
ゴット移動手段と、上記インゴットから切り出されたウ
エハを保持するウエハ保持手段とを備えた密閉式のチャ
ンバーと、上記チャンバー内にエッチングガスを供給す
るエッチングガス供給手段と、上記チャンバー内から排
ガスを取り出すガス取り出し手段とを設け、かつ上記装
着されたインゴットに対し、チャンバー外から、受光部
のスポット径が１００μｍ以下となるよう集光させた状
態でレーザ照射もしくは光子照射を行い、上記受光部に
おける切断予定部を３００〜６００℃に加熱するよう設
定されたエッチングガス励起手段を設けたウエハの製造
装置を第２の要旨とする。
【００１０】さらに、角柱状結晶インゴットからウエハ
を得る際に用いられるウエハの製造装置であって、上記
インゴット装着部と、上記装着部に装着されたインゴッ
トを同一平面上でＸ−Ｙ方向に移動させるインゴット移
動手段と、上記インゴットから切り出されたウエハを保
持するウエハ保持手段とを備えた密閉式のチャンバー
と、上記チャンバー内にエッチングガスを供給するエッ
チングガス供給手段と、上記チャンバー内から排ガスを
取り出すガス取り出し手段とを設け、かつ上記装着され
たインゴットに対し、チャンバー外から、受光部のスポ
ット径が１００μｍ以下となるよう集光させた状態でレ
ーザ照射もしくは光子照射を行い、上記受光部における
切断予定部を３００〜６００℃に加熱するよう設定され
たエッチングガス励起手段を設けたウエハの製造装置を
第３の要旨とする。
を得る際に用いられるウエハの製造装置であって、上記
インゴット装着部と、上記装着部に装着されたインゴッ
トを同一平面上でＸ−Ｙ方向に移動させるインゴット移
動手段と、上記インゴットから切り出されたウエハを保
持するウエハ保持手段とを備えた密閉式のチャンバー
と、上記チャンバー内にエッチングガスを供給するエッ
チングガス供給手段と、上記チャンバー内から排ガスを
取り出すガス取り出し手段とを設け、かつ上記装着され
たインゴットに対し、チャンバー外から、受光部のスポ
ット径が１００μｍ以下となるよう集光させた状態でレ
ーザ照射もしくは光子照射を行い、上記受光部における
切断予定部を３００〜６００℃に加熱するよう設定され
たエッチングガス励起手段を設けたウエハの製造装置を
第３の要旨とする。
【００１１】つぎに、本発明の実施の形態を説明する。
【００１２】
【発明の実施の形態】まず、本発明が対象とする結晶イ
ンゴットとしては、従来から、ウエハ材料として用いら
れている各種のものをあげることができる。例えば、Ｓ
ｉ，ＧａＡｓ，ＳｉＯ2 ，Ｓｉ3 Ｎ4 ，Ａｌ2 Ｏ3 等の
単結晶または多結晶によって形成されている結晶インゴ
ットがあげられる。そして、インゴットの形状も、特に
限定されるものではないが、通常、円柱状もしくは角柱
状に成形されている。
ンゴットとしては、従来から、ウエハ材料として用いら
れている各種のものをあげることができる。例えば、Ｓ
ｉ，ＧａＡｓ，ＳｉＯ2 ，Ｓｉ3 Ｎ4 ，Ａｌ2 Ｏ3 等の
単結晶または多結晶によって形成されている結晶インゴ
ットがあげられる。そして、インゴットの形状も、特に
限定されるものではないが、通常、円柱状もしくは角柱
状に成形されている。
【００１３】上記結晶インゴットを切断するために用い
るエッチングガスとしては、上記インゴットの構成成分
と反応して揮発性物質を生成する物性を有するものが最
適であり、このようなガスとしては、ＮＦ3 ，ＣＣｌ2
Ｆ2 ，ＣＦ4 ，Ｃ2 Ｆ6 ，Ｃ 3 Ｆ8 ，ＣＨＦ3 ，ＣＣｌ
4 ，ＳＦ6 ，ＣＣｌ3 Ｆ，ＣｌＦ3 ，ＨＣｌ等があげら
れる。これらのガスは、単一で用いても２種以上の混合
ガスとして用いてもよい。
るエッチングガスとしては、上記インゴットの構成成分
と反応して揮発性物質を生成する物性を有するものが最
適であり、このようなガスとしては、ＮＦ3 ，ＣＣｌ2
Ｆ2 ，ＣＦ4 ，Ｃ2 Ｆ6 ，Ｃ 3 Ｆ8 ，ＣＨＦ3 ，ＣＣｌ
4 ，ＳＦ6 ，ＣＣｌ3 Ｆ，ＣｌＦ3 ，ＨＣｌ等があげら
れる。これらのガスは、単一で用いても２種以上の混合
ガスとして用いてもよい。
【００１４】また、上記レーザ照射では、発振波長が
０．１〜１０μｍの領域のレーザ光を用いるのが好適で
あり、このようなレーザ光を発振しうる発振源として
は、ＹＡＧ，Ａｒ等があげられる。そして、その出力は
通常１〜１００ｗ程度に設定される。また、上記光子照
射では、通常０．１〜１０ｋｗのＨｇ，Ｘｅ等を光源と
して用いるのが好適である。そして、これらの照射によ
り、インゴット表面が３００〜６００℃に加熱されるよ
う設定することが必要である。すなわち、上記加熱が３
００℃未満ではエッチングガスに対する励起効果が不充
分となり反応が進行しにくく、逆に上記加熱が６００℃
を超えると、得られるウエハの品質が熱によって変化す
るおそれがあるからである。
０．１〜１０μｍの領域のレーザ光を用いるのが好適で
あり、このようなレーザ光を発振しうる発振源として
は、ＹＡＧ，Ａｒ等があげられる。そして、その出力は
通常１〜１００ｗ程度に設定される。また、上記光子照
射では、通常０．１〜１０ｋｗのＨｇ，Ｘｅ等を光源と
して用いるのが好適である。そして、これらの照射によ
り、インゴット表面が３００〜６００℃に加熱されるよ
う設定することが必要である。すなわち、上記加熱が３
００℃未満ではエッチングガスに対する励起効果が不充
分となり反応が進行しにくく、逆に上記加熱が６００℃
を超えると、得られるウエハの品質が熱によって変化す
るおそれがあるからである。
【００１５】なお、上記レーザ照射，光子照射に際して
は、これらがインゴット表面で拡散せず、限定されたご
く狭い範囲を集中的に照射するよう、凸レンズ等の集光
手段を通すことが好ましい。そして、上記レーザ照射も
しくは光子照射により３００〜６００℃になるインゴッ
ト表面のスポット径が、１００μｍ以下になるよう設定
しなければならない。
は、これらがインゴット表面で拡散せず、限定されたご
く狭い範囲を集中的に照射するよう、凸レンズ等の集光
手段を通すことが好ましい。そして、上記レーザ照射も
しくは光子照射により３００〜６００℃になるインゴッ
ト表面のスポット径が、１００μｍ以下になるよう設定
しなければならない。
【００１６】つぎに、実施例について説明する。
【００１７】
【実施例】図１は、本発明を、円柱形の結晶インゴット
にレーザ照射してウエハを得る方法に適用した装置の一
実施例を示している。この装置は、密閉式のチャンバー
１内の中央に、上方から垂下するシャフト２が設けら
れ、このシャフト２の下端部に、円柱形の結晶インゴッ
ト（以下「インゴット」という）３がシャフト２と同軸
的に取り付けられるようになっている。なお、上記シャ
フト２には、チャンバー１の外側から回転駆動および上
下動が与えられるようになっており、それに伴いインゴ
ット３が、矢印Ａで示すように周方向に回転し、あるい
は矢印Ｂで示すように軸方向に上下動するようになって
いる。
にレーザ照射してウエハを得る方法に適用した装置の一
実施例を示している。この装置は、密閉式のチャンバー
１内の中央に、上方から垂下するシャフト２が設けら
れ、このシャフト２の下端部に、円柱形の結晶インゴッ
ト（以下「インゴット」という）３がシャフト２と同軸
的に取り付けられるようになっている。なお、上記シャ
フト２には、チャンバー１の外側から回転駆動および上
下動が与えられるようになっており、それに伴いインゴ
ット３が、矢印Ａで示すように周方向に回転し、あるい
は矢印Ｂで示すように軸方向に上下動するようになって
いる。
【００１８】また、上記チャンバー１の側壁には、石英
ガラスからなる透明な窓４が設けられており、この窓４
の対面に、集光用の凸レンズ５を介してレーザ発振装置
６が配置され、インゴット３表面に、レーザ照射が行わ
れるようになっている。
ガラスからなる透明な窓４が設けられており、この窓４
の対面に、集光用の凸レンズ５を介してレーザ発振装置
６が配置され、インゴット３表面に、レーザ照射が行わ
れるようになっている。
【００１９】さらに、上記チャンバー１の天井面には、
インゴット３切断用のエッチングガスを導入するための
エッチングガス供給配管７が接続され、チャンバー１の
底面には、排ガス取り出し配管８が接続されている。
インゴット３切断用のエッチングガスを導入するための
エッチングガス供給配管７が接続され、チャンバー１の
底面には、排ガス取り出し配管８が接続されている。
【００２０】なお、９はインゴット３から切り出された
ウエハ１０を載置してその厚み分ずつ下降するウエハ保
持ステージで、このステージ９上に所定量だけウエハ１
０が溜まると、チャンバー１の下部側方に連結されてい
るウエハ取り出し手段（図示せず）が作動して、ステー
ジ９上のウエハ１０をチャンバー１外に取り出すように
なっている。そして、ウエハ１０が取り出されて空にな
ると、ステージ９は初期位置まで上昇し、再び切り出さ
れたウエハ１０を溜めていくようになっている。
ウエハ１０を載置してその厚み分ずつ下降するウエハ保
持ステージで、このステージ９上に所定量だけウエハ１
０が溜まると、チャンバー１の下部側方に連結されてい
るウエハ取り出し手段（図示せず）が作動して、ステー
ジ９上のウエハ１０をチャンバー１外に取り出すように
なっている。そして、ウエハ１０が取り出されて空にな
ると、ステージ９は初期位置まで上昇し、再び切り出さ
れたウエハ１０を溜めていくようになっている。
【００２１】上記装置を用い、例えばつぎのようにして
ウエハ１０の切り出しを行うことができる。すなわち、
まずＳｉ単結晶からなる円柱状のインゴット３をシャフ
ト２に取り付け、チャンバー１内に装着する。つぎに、
排ガス取り出し配管８から真空引きを行い、チャンバー
１内を１０-3Ｔｏｒｒ程度の真空にしたのち、エッチン
グガス供給配管７から、ＮＦ3 ガスを導入する。
ウエハ１０の切り出しを行うことができる。すなわち、
まずＳｉ単結晶からなる円柱状のインゴット３をシャフ
ト２に取り付け、チャンバー１内に装着する。つぎに、
排ガス取り出し配管８から真空引きを行い、チャンバー
１内を１０-3Ｔｏｒｒ程度の真空にしたのち、エッチン
グガス供給配管７から、ＮＦ3 ガスを導入する。
【００２２】そして、レーザ発振装置６を作動させ、図
２（ａ）に示すように、レーザ光Ｐを、インゴット３表
面の切断予定部（斜線部Ｑ）の一箇所に集光させる。こ
のとき、インゴット３表面の受光部のスポット径が１０
０μｍ以下になるよう集光具合を調整するとともに、こ
のスポット径内において、インゴット３の温度が３００
〜６００℃となるようにする。この状態で、インゴット
３表面近傍においてＮＦ3 が励起され、インゴット３の
構成成分であるＳｉとＮＦ3 ガスが、下記のように反応
してインゴット３がエッチングされる。
２（ａ）に示すように、レーザ光Ｐを、インゴット３表
面の切断予定部（斜線部Ｑ）の一箇所に集光させる。こ
のとき、インゴット３表面の受光部のスポット径が１０
０μｍ以下になるよう集光具合を調整するとともに、こ
のスポット径内において、インゴット３の温度が３００
〜６００℃となるようにする。この状態で、インゴット
３表面近傍においてＮＦ3 が励起され、インゴット３の
構成成分であるＳｉとＮＦ3 ガスが、下記のように反応
してインゴット３がエッチングされる。
【００２３】
【化１】４ＮＦ3 ＋ ３Ｓｉ → ３ＳｉＦ4 （揮発
性物質）＋２Ｎ2 （ガス）
性物質）＋２Ｎ2 （ガス）
【００２４】したがって、インゴット３を、シャフト２
を介してゆっくり回転させると、図２（ｂ）に示すよう
に、レーザ光Ｐの照射された部分が周方向に徐々に移動
しながら溝となって削れていき、最終的に、図２（ｃ）
に示すように、切断予定部全面がエッチング除去されて
ウエハ１０を切り出すことができる。切り出されたウエ
ハ１０は前記ステージ９（図１参照）の上に落下する。
を介してゆっくり回転させると、図２（ｂ）に示すよう
に、レーザ光Ｐの照射された部分が周方向に徐々に移動
しながら溝となって削れていき、最終的に、図２（ｃ）
に示すように、切断予定部全面がエッチング除去されて
ウエハ１０を切り出すことができる。切り出されたウエ
ハ１０は前記ステージ９（図１参照）の上に落下する。
【００２５】つぎに、レーザ照射を中断し、シャフト２
を、ウエハ１０の厚み分（例えば５００μｍ）＋切りし
ろ分（例えば１００μｍ）だけ下降させ、つぎの切断予
定部がレーザ光を受光する位置にインゴット３を位置決
めする。そして、レーザ照射を開始し、上記と同様にし
て、つぎのウエハ１０を切り出す。これを繰り返すこと
により、一定の間隔でつぎつぎとウエハ１０を得ること
ができる。なお、ステージ９上に溜まったウエハ１０
は、前述のとおり定期的にウエハ取り出し手段によりチ
ャンバー１の外に取り出される。
を、ウエハ１０の厚み分（例えば５００μｍ）＋切りし
ろ分（例えば１００μｍ）だけ下降させ、つぎの切断予
定部がレーザ光を受光する位置にインゴット３を位置決
めする。そして、レーザ照射を開始し、上記と同様にし
て、つぎのウエハ１０を切り出す。これを繰り返すこと
により、一定の間隔でつぎつぎとウエハ１０を得ること
ができる。なお、ステージ９上に溜まったウエハ１０
は、前述のとおり定期的にウエハ取り出し手段によりチ
ャンバー１の外に取り出される。
【００２６】上記装置によれば、平行性に優れたレーザ
光を集光してスポット径を絞り（例えば１００μｍ以
下）、その範囲内でエッチングガス（ＮＦ3 ）を励起し
てインゴット３表面を揮発除去させることができるた
め、従来の方法に比べて大幅に切りしろを薄くすること
ができ、切断時の無駄を最小限に抑えることができる。
また、従来のように、切削液や切り屑の飛散がないため
作業環境がクリーンで衛生的である。しかも、工具交換
の必要がないため作業性がよい。
光を集光してスポット径を絞り（例えば１００μｍ以
下）、その範囲内でエッチングガス（ＮＦ3 ）を励起し
てインゴット３表面を揮発除去させることができるた
め、従来の方法に比べて大幅に切りしろを薄くすること
ができ、切断時の無駄を最小限に抑えることができる。
また、従来のように、切削液や切り屑の飛散がないため
作業環境がクリーンで衛生的である。しかも、工具交換
の必要がないため作業性がよい。
【００２７】なお、上記実施例では、エッチングガスの
励起を、レーザ照射のみによって行っているが、励起を
より短時間で行うために、チャンバー１内に導入された
エッチングガス自体の加熱を併せて行うようにしてもよ
い。上記加熱方法は、適宜に設定されるが、例えば図３
に示すように、エッチングガス供給配管７の下流端７ａ
を、レーザ光の受光部近傍まで延ばし、この下流端部の
周囲にヒータのコイル１１を巻回して、この部分を通過
するエッチングガスを高温に加熱し、その状態でインゴ
ット３の表面に吹き付けるようにすることが好適であ
る。エッチングガスの加熱温度は、レーザ光による加熱
と同様、３００〜６００℃程度に設定することが好まし
い。
励起を、レーザ照射のみによって行っているが、励起を
より短時間で行うために、チャンバー１内に導入された
エッチングガス自体の加熱を併せて行うようにしてもよ
い。上記加熱方法は、適宜に設定されるが、例えば図３
に示すように、エッチングガス供給配管７の下流端７ａ
を、レーザ光の受光部近傍まで延ばし、この下流端部の
周囲にヒータのコイル１１を巻回して、この部分を通過
するエッチングガスを高温に加熱し、その状態でインゴ
ット３の表面に吹き付けるようにすることが好適であ
る。エッチングガスの加熱温度は、レーザ光による加熱
と同様、３００〜６００℃程度に設定することが好まし
い。
【００２８】また、上記実施例では、インゴット３が円
柱状であり、シャフト２に取り付けてこれに回転動作あ
るいは昇降動作を与えて切断予定部を小面積ずつ移動さ
せるようにしているが、インゴット３が角柱状の場合に
は、図４に示すように、インゴット３をＸ−Ｙステージ
１２上に載置し、図示のようにレーザ光Ｐを照射してＸ
−Ｙステージ１２を介してインゴット３を紙面左右方向
および紙面垂直方向に移動させることにより、切断予定
部を揮発除去するようにする。なお、図において、１３
はＸ−Ｙステージ１２を支受する基台である。
柱状であり、シャフト２に取り付けてこれに回転動作あ
るいは昇降動作を与えて切断予定部を小面積ずつ移動さ
せるようにしているが、インゴット３が角柱状の場合に
は、図４に示すように、インゴット３をＸ−Ｙステージ
１２上に載置し、図示のようにレーザ光Ｐを照射してＸ
−Ｙステージ１２を介してインゴット３を紙面左右方向
および紙面垂直方向に移動させることにより、切断予定
部を揮発除去するようにする。なお、図において、１３
はＸ−Ｙステージ１２を支受する基台である。
【００２９】さらに、レーザ発振装置６を一台ではな
く、一つのチャンバー１に対し複数台、異なる配置で設
け、複数のレーザ光をインゴット３に同時に照射するこ
とにより、切断効率を向上させることができる。
く、一つのチャンバー１に対し複数台、異なる配置で設
け、複数のレーザ光をインゴット３に同時に照射するこ
とにより、切断効率を向上させることができる。
【００３０】もちろん、これらの実施例において、レー
ザ発振装置６に代えてＨｇランプ等の発光装置を用い、
エッチングガスの励起を光子照射によって行うようにし
ても差し支えはない。
ザ発振装置６に代えてＨｇランプ等の発光装置を用い、
エッチングガスの励起を光子照射によって行うようにし
ても差し支えはない。
【００３１】
【発明の効果】以上のように、本発明は、従来物理的な
切削加工によってインゴットからウエハを切り出してい
たのに対し、エッチングガスを、レーザ照射もしくは光
子照射により特定条件で励起してガス成分とインゴット
構成成分との間に化学反応を生起させ、それによってイ
ンゴットの切断予定部を揮発除去させてウエハの切り出
しを行うようにしたものである。したがって、本発明の
方法によれば、レーザ照射もしくは光子照射の受光部を
小面積に絞り（スポット径１００μｍ以下）、その範囲
内のみのインゴットを揮発除去させることができるた
め、従来に比べて大幅に切りしろを薄くすることがで
き、切断時の無駄を最小限に抑えることができる。ま
た、従来のように、切削液や切り屑の飛散がないため作
業環境がクリーンで衛生的である。しかも、工具交換の
必要がないため作業性がよいという利点を有する。さら
に、得られたウエハの切断面が、従来の切削による切断
とは異なり、平滑性に優れているため、表面研磨が不要
か、あるいはごく短時間の研磨作業ですむという利点も
有する。そして、本発明の装置によれば、上記方法を効
率よく実施することができる。
切削加工によってインゴットからウエハを切り出してい
たのに対し、エッチングガスを、レーザ照射もしくは光
子照射により特定条件で励起してガス成分とインゴット
構成成分との間に化学反応を生起させ、それによってイ
ンゴットの切断予定部を揮発除去させてウエハの切り出
しを行うようにしたものである。したがって、本発明の
方法によれば、レーザ照射もしくは光子照射の受光部を
小面積に絞り（スポット径１００μｍ以下）、その範囲
内のみのインゴットを揮発除去させることができるた
め、従来に比べて大幅に切りしろを薄くすることがで
き、切断時の無駄を最小限に抑えることができる。ま
た、従来のように、切削液や切り屑の飛散がないため作
業環境がクリーンで衛生的である。しかも、工具交換の
必要がないため作業性がよいという利点を有する。さら
に、得られたウエハの切断面が、従来の切削による切断
とは異なり、平滑性に優れているため、表面研磨が不要
か、あるいはごく短時間の研磨作業ですむという利点も
有する。そして、本発明の装置によれば、上記方法を効
率よく実施することができる。
【図１】本発明の一実施例の装置を示す構成図である。
【図２】（ａ）は上記装置によるウエハ切り出し動作の
第１段階の説明図であり、（ｂ）はその第２段階の説明
図であり、（ｃ）はその第３段階の説明図である。
第１段階の説明図であり、（ｂ）はその第２段階の説明
図であり、（ｃ）はその第３段階の説明図である。
【図３】本発明の他の実施例の装置を示す構成図であ
る。
る。
【図４】本発明のさらに他の実施例の装置を示す構成図
である。
である。
１ チャンバー
２ シャフト
３ インゴット
６ レーザ発振装置
７ エッチングガス供給配管
８ 排ガス取り出し配管
９ ステージ
１０ ウエハ
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 山本 和馬
大阪府堺市築港新町２丁６番地40 大同
ほくさん株式会社 堺研究所内
(56)参考文献 特開 平１−125829（ＪＰ，Ａ)
特開 昭58−125677（ＪＰ，Ａ)
特開 平３−52224（ＪＰ，Ａ)
特開 昭57−173118（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
B28D 5/04
H01L 21/302
H01L 21/304
Claims (6)
- 【請求項１】 結晶インゴットからウエハを得る方法で
あって、上記結晶インゴットの切断予定部にエッチング
ガスを供給するとともに、上記切断予定部に、受光部の
スポット径が１００μｍ以下となるよう集光させた状態
でレーザ照射もしくは光子照射を行い、上記受光部にお
ける切断予定部を３００〜６００℃に加熱して上記エッ
チングガスを励起し、上記結晶インゴットの構成成分と
上記励起されたガス成分とを化学反応させて結晶インゴ
ットの切断予定部を小面積ずつ揮発除去することを場所
を移動しながら連続的に行い、最終的に切断予定部全面
を揮発除去してウエハを切り出すようにしたことを特徴
とするウエハの製法。 - 【請求項２】 上記エッチングガスが、ＮＦ3 ，ＣＣｌ
2 Ｆ2 ，ＣＦ4 ，Ｃ2 Ｆ6 ，Ｃ3 Ｆ8 ，ＣＨＦ3 ，ＣＣ
ｌ4 ，ＳＦ6 ，ＣＣｌ3 Ｆ，ＣｌＦ3 およびＨＣｌから
なる群から選ばれた少なくとも一つの成分からなる請求
項１記載のウエハの製法。 - 【請求項３】 上記エッチングガスを供給する際、エッ
チングガス自体を高温加熱して結晶インゴットの切断予
定部に吹き付けるようにした請求項１または２に記載の
ウエハの製法。 - 【請求項４】 円柱状結晶インゴットからウエハを得る
際に用いられるウエハの製造装置であって、上記インゴ
ット装着部と、上記装着部に装着されたインゴットを周
方向に回転させ、もしくは軸方向に移動させるインゴッ
ト移動手段と、上記インゴットから切り出されたウエハ
を保持するウエハ保持手段とを備えた密閉式のチャンバ
ーと、上記チャンバー内にエッチングガスを供給するエ
ッチングガス供給手段と、上記チャンバー内から排ガス
を取り出すガス取り出し手段とを設け、かつ上記装着さ
れたインゴットに対し、チャンバー外から、受光部のス
ポット径が１００μｍ以下となるよう集光させた状態で
レーザ照射もしくは光子照射を行い、上記受光部におけ
る切断予定部を３００〜６００℃に加熱するよう設定さ
れたエッチングガス励起手段を設けたことを特徴とする
ウエハの製造装置。 - 【請求項５】 角柱状結晶インゴットからウエハを得る
際に用いられるウエハの製造装置であって、上記インゴ
ット装着部と、上記装着部に装着されたインゴットを同
一平面上でＸ−Ｙ方向に移動させるインゴット移動手段
と、上記インゴットから切り出されたウエハを保持する
ウエハ保持手段とを備えた密閉式のチャンバーと、上記
チャンバー内にエッチングガスを供給するエッチングガ
ス供給手段と、上記チャンバー内から排ガスを取り出す
ガス取り出し手段とを設け、かつ上記装着されたインゴ
ットに対し、チャンバー外から、受光部のスポット径が
１００μｍ以下となるよう集光させた状態でレーザ照射
もしくは光子照射を行い、上記受光部における切断予定
部を３００〜６００℃に加熱するよう設定されたエッチ
ングガス励起手段を設けたことを特徴とするウエハの製
造装置。 - 【請求項６】 上記エッチングガス供給手段の下流端
が、装着されたインゴットの、レーザ照射もしくは光子
照射を受ける部分近傍まで延びており、その下流端部に
加熱手段が設けられている請求項４または５に記載のウ
エハの製造装置。
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- 1995-11-21 JP JP30274995A patent/JP3485136B2/ja not_active Expired - Fee Related
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