JPH0839500A - 基板製造法 - Google Patents
基板製造法Info
- Publication number
- JPH0839500A JPH0839500A JP17798494A JP17798494A JPH0839500A JP H0839500 A JPH0839500 A JP H0839500A JP 17798494 A JP17798494 A JP 17798494A JP 17798494 A JP17798494 A JP 17798494A JP H0839500 A JPH0839500 A JP H0839500A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- substrate
- manufacturing
- solid
- ultrasonic
- ultrasonic oscillator
- 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
Links
Abstract
(57)【要約】
【構成】超音波発振器３，超音波モータ８，楔６，カッ
タ７，Ｘ線検出器１２からなる。 【効果】基板製造工程の時間短縮およびコスト低減が図
れる。
タ７，Ｘ線検出器１２からなる。 【効果】基板製造工程の時間短縮およびコスト低減が図
れる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はガラス，セラミック，結
晶等の切り出し方法に関する。
晶等の切り出し方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、固体から基板を製造する場合は、
ブレードやワイヤを用いて固体を切断することにより製
造していた。これらの方法は「太陽電池ハンドブック，
電気学，太陽電池調査専門委員会 編，頁４３〜４５，
１９８５年」、に述べられている。
ブレードやワイヤを用いて固体を切断することにより製
造していた。これらの方法は「太陽電池ハンドブック，
電気学，太陽電池調査専門委員会 編，頁４３〜４５，
１９８５年」、に述べられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術では、基
板切り出し時間が長く、基板製造コストを高くしてい
た。
板切り出し時間が長く、基板製造コストを高くしてい
た。
【０００４】本発明の目的は、基板製造時間を短縮する
ことにある。
ことにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的は、従来のブレ
ードやワイヤに代えて超音波を用いることにより達成で
きる。
ードやワイヤに代えて超音波を用いることにより達成で
きる。
【０００６】
【作用】図１ないし図３を用いて本発明の作用を説明す
る。従来の基板製造法では、図１に示すように、固体１
をワイヤソー２等を用いて切断することにより製造して
いる。特に硬度の高い固体１を切断する場合には、この
方法ではワイヤの消耗が激しく、この値段が切断コスト
を高くする要因となる。また、ワイヤ２等による摩擦力
を利用した切断は、硬度の高い固体１を切断する場合に
は切断速度を高めることが困難である。これに対して、
図２に示す本発明の超音波発振器を用いた基板製造法で
は、ワイヤ等の消耗品が無く、切断速度も速くすること
が出来る。
る。従来の基板製造法では、図１に示すように、固体１
をワイヤソー２等を用いて切断することにより製造して
いる。特に硬度の高い固体１を切断する場合には、この
方法ではワイヤの消耗が激しく、この値段が切断コスト
を高くする要因となる。また、ワイヤ２等による摩擦力
を利用した切断は、硬度の高い固体１を切断する場合に
は切断速度を高めることが困難である。これに対して、
図２に示す本発明の超音波発振器を用いた基板製造法で
は、ワイヤ等の消耗品が無く、切断速度も速くすること
が出来る。
【０００７】図３に切断の原理を示す。まず固体１の表
面に沿って超音波発振器３を移動させる。この超音波発
振器は、超音波レンズを持っており超音波が焦点４に集
中するようになっている。焦点４が固体１の表面より内
側にくるように超音波発振器３を配置することにより、
切断面５に超音波が集中し固体１の焦点部分がわずかに
破壊される。超音波発振器３を、図のように下方へ移動
させることにより、切断面５にそって固体１が破壊され
るため、切断面５より表面の部分を基板として剥離する
ことが出来る。
面に沿って超音波発振器３を移動させる。この超音波発
振器は、超音波レンズを持っており超音波が焦点４に集
中するようになっている。焦点４が固体１の表面より内
側にくるように超音波発振器３を配置することにより、
切断面５に超音波が集中し固体１の焦点部分がわずかに
破壊される。超音波発振器３を、図のように下方へ移動
させることにより、切断面５にそって固体１が破壊され
るため、切断面５より表面の部分を基板として剥離する
ことが出来る。
【０００８】
（実施例１）図４を用いて本発明の一実施例を説明す
る。本実施例では、固体１にシリコン単結晶を用いた。
超音波の発生には、圧電素子（例えば酸化亜鉛）に高周
波パルスを印加して発生させた超音波を、音響レンズに
よりレンズ表面より１mm先に集中するように焦点を合わ
せた超音波発振器３を用いた。固体１の表面は、はじめ
に研磨を行い平坦な表面とした。超音波発振器３はガイ
ド上を平行に移動させた。これにより、超音波発振器３
の焦点４の位置に切断面５が形成された。この後、楔６
を用いて基板を剥離した。
る。本実施例では、固体１にシリコン単結晶を用いた。
超音波の発生には、圧電素子（例えば酸化亜鉛）に高周
波パルスを印加して発生させた超音波を、音響レンズに
よりレンズ表面より１mm先に集中するように焦点を合わ
せた超音波発振器３を用いた。固体１の表面は、はじめ
に研磨を行い平坦な表面とした。超音波発振器３はガイ
ド上を平行に移動させた。これにより、超音波発振器３
の焦点４の位置に切断面５が形成された。この後、楔６
を用いて基板を剥離した。
【０００９】（実施例２）図５を用いて本発明の一実施
例を説明する。本実施例では、超音波発振器３による切
断面形成前にカッタ７を用いてけがき線を固体１に形成
した。このけがき線と焦点４が一致するように超音波発
振器を移動させた。けがき線部分より楔を挿入させなが
ら楔による個体の剥離を同時に進行させた。また、この
際に楔先端部から超音波を発信させながら剥離させるこ
とで、剥離時間を大幅に短縮することができた。さら
に、けがき線を形成したことにより、切断面５の位置を
より正確に制御することが出来た。
例を説明する。本実施例では、超音波発振器３による切
断面形成前にカッタ７を用いてけがき線を固体１に形成
した。このけがき線と焦点４が一致するように超音波発
振器を移動させた。けがき線部分より楔を挿入させなが
ら楔による個体の剥離を同時に進行させた。また、この
際に楔先端部から超音波を発信させながら剥離させるこ
とで、剥離時間を大幅に短縮することができた。さら
に、けがき線を形成したことにより、切断面５の位置を
より正確に制御することが出来た。
【００１０】（実施例３）図６を用いて本発明の一実施
例を説明する。本実施例では、超音波発振器３による切
断面形成前にエッチングによりけがき線を固体１に形成
した。まず、固体１の表面にけがき線パターンを持つエ
ッチングマスク１７を通常のホトレジストおよびウエッ
トエッチング法によって形成した。エッチングマスク１
７を用いて、固体１にシリコンを用いた場合には、例え
ば、フッ硝酸溶液でエッチングし、けがき線パターン２
０を形成した。その他の手法は実施例２と同様の方法を
用いた。
例を説明する。本実施例では、超音波発振器３による切
断面形成前にエッチングによりけがき線を固体１に形成
した。まず、固体１の表面にけがき線パターンを持つエ
ッチングマスク１７を通常のホトレジストおよびウエッ
トエッチング法によって形成した。エッチングマスク１
７を用いて、固体１にシリコンを用いた場合には、例え
ば、フッ硝酸溶液でエッチングし、けがき線パターン２
０を形成した。その他の手法は実施例２と同様の方法を
用いた。
【００１１】固体１に単結晶シリコンを用いた場合に
は、けがきパターン２０を、例えば、ＫＯＨ溶液を用い
て結晶面方位に自己整合的に方向が一致したけがき線を
形成した。これにより、機械的にけがき線の方位を決定
した場合に比べて、該剥離面と劈開面の方位を精度よく
一致させることができた。
は、けがきパターン２０を、例えば、ＫＯＨ溶液を用い
て結晶面方位に自己整合的に方向が一致したけがき線を
形成した。これにより、機械的にけがき線の方位を決定
した場合に比べて、該剥離面と劈開面の方位を精度よく
一致させることができた。
【００１２】（実施例４）図７を用いて本発明の一実施
例を説明する。本実施例では、超音波発振器３による切
断面形成前にレーザ光線１８を用いてけがき線２０を固
体１に形成した。レーザには例えばＹＡＧレーザを用い
た。この方法によれば、実施例３のごとくレジストやエ
ッチング液などを用いることなく簡便にけがき線２０を
形成することが出来た。その他の手法は実施例２と同様
の方法を用いた。
例を説明する。本実施例では、超音波発振器３による切
断面形成前にレーザ光線１８を用いてけがき線２０を固
体１に形成した。レーザには例えばＹＡＧレーザを用い
た。この方法によれば、実施例３のごとくレジストやエ
ッチング液などを用いることなく簡便にけがき線２０を
形成することが出来た。その他の手法は実施例２と同様
の方法を用いた。
【００１３】（実施例５）図８を用いて本発明の一実施
例を説明する。本実施例では、超音波発振器３による超
音波の発振を間欠的に行い、欠陥１６を切断面上に飛び
飛びに形成した。これにより、超音波に伴う欠陥形成時
に固体１の切り出し部分の割れを無くすことが出来た。
例を説明する。本実施例では、超音波発振器３による超
音波の発振を間欠的に行い、欠陥１６を切断面上に飛び
飛びに形成した。これにより、超音波に伴う欠陥形成時
に固体１の切り出し部分の割れを無くすことが出来た。
【００１４】（実施例６）図９を用いて本発明の一実施
例を説明する。本実施例では、多数の点焦点を持つ超音
波発振器３を用いて、切断面５上に点状の欠陥１６を形
成し、基板を剥離した。これにより、超音波発振器３を
掃引する必要が無くなった。
例を説明する。本実施例では、多数の点焦点を持つ超音
波発振器３を用いて、切断面５上に点状の欠陥１６を形
成し、基板を剥離した。これにより、超音波発振器３を
掃引する必要が無くなった。
【００１５】（実施例７）図１０を用いて本発明の一実
施例を説明する。本実施例では、切断面５形成後に超音
波モータ８を用いて基板を固体１から剥離した。超音波
モータには直線振動型を用い振動の進行方向９が下に向
かうように振動させた。これにより、基板にのりをつけ
て剥離したり、真空吸着により剥離したりする場合に比
べて剥離工程の時間を大幅に短縮出来た。
施例を説明する。本実施例では、切断面５形成後に超音
波モータ８を用いて基板を固体１から剥離した。超音波
モータには直線振動型を用い振動の進行方向９が下に向
かうように振動させた。これにより、基板にのりをつけ
て剥離したり、真空吸着により剥離したりする場合に比
べて剥離工程の時間を大幅に短縮出来た。
【００１６】（実施例８）図１１を用いて本発明の一実
施例を説明する。本実施例では、固体１に結晶性のシリ
コンを用いた。シリコンでは（１１１）が最も劈開しや
すい面であるため、切断面５の決定にあたり、通常のＸ
線発生器１０によるＸ線１１とその検出器であるＸ線検
出器１２を用いた面方位検出装置を用いて切断面５が
（１１１）面と一致するように高精度な位置出しを行っ
た。これにより、基板製造時の基板の剥離ミスが大幅に
低減された。
施例を説明する。本実施例では、固体１に結晶性のシリ
コンを用いた。シリコンでは（１１１）が最も劈開しや
すい面であるため、切断面５の決定にあたり、通常のＸ
線発生器１０によるＸ線１１とその検出器であるＸ線検
出器１２を用いた面方位検出装置を用いて切断面５が
（１１１）面と一致するように高精度な位置出しを行っ
た。これにより、基板製造時の基板の剥離ミスが大幅に
低減された。
【００１７】（実施例９）図１２を用いて本発明の一実
施例を説明する。超音波を用いた基板形成においては、
基板の表面に若干の欠陥層１４が発生する。本実施例で
は固体１に結晶性のシリコンを用いて電子デバイスを形
成するための基板を得ることを目的とした。このため、
基板の使用に当たり欠陥層１４の除去が必要になった。
そこで、不純物を通常の熱拡散法により拡散し、不純物
拡散層１５を形成した。ついで、拡散層１５をエッチン
グにより除去し無欠陥基板１３を得た。
施例を説明する。超音波を用いた基板形成においては、
基板の表面に若干の欠陥層１４が発生する。本実施例で
は固体１に結晶性のシリコンを用いて電子デバイスを形
成するための基板を得ることを目的とした。このため、
基板の使用に当たり欠陥層１４の除去が必要になった。
そこで、不純物を通常の熱拡散法により拡散し、不純物
拡散層１５を形成した。ついで、拡散層１５をエッチン
グにより除去し無欠陥基板１３を得た。
【００１８】これまでは、結晶性半導体においてはシリ
コン半導体について説明したが、他の半導体やその他の
結晶性の固体についても同様の効果が得られることは明
白である。また、固体１の表面は平坦面に加工してある
必要はなく、凹凸があるような面においても固体を分離
することが出来る。
コン半導体について説明したが、他の半導体やその他の
結晶性の固体についても同様の効果が得られることは明
白である。また、固体１の表面は平坦面に加工してある
必要はなく、凹凸があるような面においても固体を分離
することが出来る。
【００１９】（実施例１０）図１３を用いて本発明の一
実施例を説明する。本実施例では、超音波発振器３およ
び固体１を液体中（例えば水）の中に設置した。また実
施例２と同様に楔を挿入しながら、楔の先端部分から超
音波を発信させた。なおこの際に液体としてキャビテー
ションの起きやすいイソプロピルアルコールを用いたた
め剥離を容易に進めることができた。このように液体中
での剥離は、超音波の伝導特性が改善され、空気中に比
べて超音波発振器の出力を小さくすることが出来た。
実施例を説明する。本実施例では、超音波発振器３およ
び固体１を液体中（例えば水）の中に設置した。また実
施例２と同様に楔を挿入しながら、楔の先端部分から超
音波を発信させた。なおこの際に液体としてキャビテー
ションの起きやすいイソプロピルアルコールを用いたた
め剥離を容易に進めることができた。このように液体中
での剥離は、超音波の伝導特性が改善され、空気中に比
べて超音波発振器の出力を小さくすることが出来た。
【００２０】
【発明の効果】本発明によれば固体の分離、特に基板の
形成における形成時間の向上が図れる。
形成における形成時間の向上が図れる。
【図１】本発明の原理の説明図。
【図２】本発明の原理の説明図。
【図３】本発明の原理の説明図。
【図４】本発明の一実施例の説明図。
【図５】本発明の第二実施例の説明図。
【図６】本発明の第三実施例の説明図。
【図７】本発明の第四実施例の説明図。
【図８】本発明の第五実施例の説明図。
【図９】本発明の第六実施例の説明図。
【図１０】本発明の第七実施例の説明図。
【図１１】本発明の第八実施例の説明図。
【図１２】本発明の第九実施例の説明図。
【図１３】本発明の第十実施例の説明図。
１…固体、２…ワイヤソー、３…超音波発振器、４…焦
点、５…切断面、６…楔、７…カッタ、８…超音波モー
タ、９…進行方向、１０…Ｘ線発生器、１１…Ｘ線、１
２…Ｘ線検出器、１３…基板、１４…欠陥層、１５…拡
散層、１６…欠陥、１７…エッチングマスク、１８…レ
ーザ、１９…溶液、２０…けがきパターン。
点、５…切断面、６…楔、７…カッタ、８…超音波モー
タ、９…進行方向、１０…Ｘ線発生器、１１…Ｘ線、１
２…Ｘ線検出器、１３…基板、１４…欠陥層、１５…拡
散層、１６…欠陥、１７…エッチングマスク、１８…レ
ーザ、１９…溶液、２０…けがきパターン。
Claims (16)
- 【請求項１】焦点を持つ超音波を用いて固体を分離する
ことを特徴とする基板製造法。 - 【請求項２】請求項１において、前記超音波を一定の面
内で掃引して一定厚の基板を剥離する基板製造法。 - 【請求項３】請求項１において、剥離面に沿って楔を挿
入する基板製造法。 - 【請求項４】請求項３において、前記楔に超音波を加え
る基板製造法。 - 【請求項５】請求項１において、剥離面に沿ってけがき
傷をあらかじめ形成する基板製造法。 - 【請求項６】請求項５において、前記けがき傷をエッチ
ングによって形成する基板製造法。 - 【請求項７】請求項５において、前記固体が結晶である
場合に、前記けがき傷を異方性エッチングによって形成
する基板製造法。 - 【請求項８】請求項５において、前記けがき傷をレーザ
を用いて形成する基板製造法。 - 【請求項９】請求項１において、前記超音波が点焦点を
持つ基板製造法。 - 【請求項１０】請求項１において、超音波発振器を間欠
的に発信させる基板製造法。 - 【請求項１１】請求項１において、前記超音波を掃引し
た後、超音波モータを用いて前記基板を分離する基板製
造法。 - 【請求項１２】請求項１において、前記固体が結晶であ
る場合に、前記固体の劈開面と剥離面を一致させるため
に、Ｘ線を用いて前記固体の方位を検出し、前記固体の
向きを調節する基板製造法。 - 【請求項１３】請求項１において、前記固体が結晶であ
る場合に、基板製造中に発生した欠陥を高濃度不純物拡
散法を用いて除去する基板製造法。 - 【請求項１４】請求項１３において、拡散層のエッチン
グによる欠陥層の除去を行う基板製造法。 - 【請求項１５】請求項１において、超音波発振器による
剥離を液体中で行う基板製造法。 - 【請求項１６】請求項１，２，３，４，５，６，７，
８，９，１０，１１，１２，１３，１４または１５の基
板製造法に基づく製造装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17798494A JPH0839500A (ja) | 1994-07-29 | 1994-07-29 | 基板製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17798494A JPH0839500A (ja) | 1994-07-29 | 1994-07-29 | 基板製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0839500A true JPH0839500A (ja) | 1996-02-13 |
Family
ID=16040505
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17798494A Pending JPH0839500A (ja) | 1994-07-29 | 1994-07-29 | 基板製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0839500A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016043558A (ja) * | 2014-08-22 | 2016-04-04 | アイシン精機株式会社 | 基板の製造方法、加工対象物の切断方法、及び、レーザ加工装置 |
| JP2016046513A (ja) * | 2014-08-22 | 2016-04-04 | 中美▲せき▼晶製品股▲ふん▼有限公司 | ウエハ製造方法 |
| JP2019516233A (ja) * | 2016-03-08 | 2019-06-13 | アリゾナ・ボード・オブ・リージェンツ・オン・ビハーフ・オブ・アリゾナ・ステイト・ユニバーシティーＡｒｉｚｏｎａ Ｂｏａｒｄ ｏｆ Ｒｅｇｅｎｔｓ ｏｎ ｂｅｈａｌｆ ｏｆ Ａｒｉｚｏｎａ Ｓｔａｔｅ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ | 半導体ウェハ成形のための音響促進の亀裂伝播 |
| JP2020038903A (ja) * | 2018-09-04 | 2020-03-12 | 株式会社ディスコ | ウェーハの分離方法 |
| JP2021168347A (ja) * | 2020-04-10 | 2021-10-21 | 株式会社ディスコ | ウエーハの生成方法 |
| JP2021531982A (ja) * | 2018-07-26 | 2021-11-25 | ハロー インダストリーズ インコーポレイテッドHalo Industries, Inc. | 材料剪断における制御されたクラック伝播のための入射放射線による表面下損傷 |
| CN114670288A (zh) * | 2022-03-08 | 2022-06-28 | 深圳市海目星激光智能装备股份有限公司 | 超声波裂片方法及裂片装置 |
-
1994
- 1994-07-29 JP JP17798494A patent/JPH0839500A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016043558A (ja) * | 2014-08-22 | 2016-04-04 | アイシン精機株式会社 | 基板の製造方法、加工対象物の切断方法、及び、レーザ加工装置 |
| JP2016046513A (ja) * | 2014-08-22 | 2016-04-04 | 中美▲せき▼晶製品股▲ふん▼有限公司 | ウエハ製造方法 |
| JP2019516233A (ja) * | 2016-03-08 | 2019-06-13 | アリゾナ・ボード・オブ・リージェンツ・オン・ビハーフ・オブ・アリゾナ・ステイト・ユニバーシティーＡｒｉｚｏｎａ Ｂｏａｒｄ ｏｆ Ｒｅｇｅｎｔｓ ｏｎ ｂｅｈａｌｆ ｏｆ Ａｒｉｚｏｎａ Ｓｔａｔｅ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ | 半導体ウェハ成形のための音響促進の亀裂伝播 |
| JP2021531982A (ja) * | 2018-07-26 | 2021-11-25 | ハロー インダストリーズ インコーポレイテッドHalo Industries, Inc. | 材料剪断における制御されたクラック伝播のための入射放射線による表面下損傷 |
| JP2020038903A (ja) * | 2018-09-04 | 2020-03-12 | 株式会社ディスコ | ウェーハの分離方法 |
| JP2021168347A (ja) * | 2020-04-10 | 2021-10-21 | 株式会社ディスコ | ウエーハの生成方法 |
| CN114670288A (zh) * | 2022-03-08 | 2022-06-28 | 深圳市海目星激光智能装备股份有限公司 | 超声波裂片方法及裂片装置 |
| CN114670288B (zh) * | 2022-03-08 | 2023-08-15 | 海目星激光科技集团股份有限公司 | 超声波裂片方法及裂片装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20210210387A1 (en) | Substrate dividing method | |
| TWI527101B (zh) | The manufacturing method of the wafer | |
| TWI240965B (en) | Semiconductor wafer dividing method and apparatus | |
| JP4440582B2 (ja) | 半導体基板の切断方法 | |
| US8058103B2 (en) | Semiconductor substrate cutting method | |
| US20090302428A1 (en) | Laser beam machining method and semiconductor chip | |
| US20060108338A1 (en) | Laser cutting apparatus and laser cutting method | |
| TWI824140B (zh) | 元件晶片之製造方法 | |
| JP2006245498A (ja) | 基板の製造方法およびその装置 | |
| JP2005277136A (ja) | 基板製造方法および基板製造装置 | |
| JP2020035821A (ja) | ＳｉＣ基板の加工方法 | |
| JPH0839500A (ja) | 基板製造法 | |
| JP2006024782A (ja) | 基板製造方法、および基板製造装置 | |
| JP2001196332A (ja) | レーザ光を用いた硬質非金属膜の切断方法 |