KR20190070286A - 웨이퍼 생성 장치 및 반송 트레이 - Google Patents

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KR20190070286A
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겐타로 이이즈카
나오키 오미야
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가부시기가이샤 디스코
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Abstract

본 발명은 잉곳으로부터 웨이퍼를 자동적으로 생성할 수 있는 웨이퍼 생성 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
웨이퍼 생성 장치(2)는, 제1 유지 테이블(14)에 유지된 잉곳(170)의 상면을 연삭하여 평탄화하는 잉곳 연삭 유닛(4)과, 제2 유지 테이블(60)에 유지된 잉곳(170)의 상면으로부터 생성해야 할 웨이퍼(192)의 두께에 상당하는 깊이에 잉곳(170)에 대해 투과성을 갖는 파장의 레이저 광선(LB)의 집광점(FP)을 위치시키고 레이저 광선(LB)을 잉곳(170)에 조사하여 박리층(190)을 형성하는 레이저 조사 유닛(6)과, 제3 유지 테이블(80)에 유지된 잉곳(170)의 상면을 유지하여 박리층(190)으로부터 웨이퍼(192)를 박리하는 웨이퍼 박리 유닛(8)과, 잉곳(170)을 지지하는 잉곳 지지부(117)와 박리된 웨이퍼(192)를 지지하는 웨이퍼 지지부(118)를 구비한 반송 트레이(9)와, 반송 트레이(9)에 지지된 잉곳(170)을 잉곳 연삭 유닛(4)과 레이저 조사 유닛(6)과 웨이퍼 박리 유닛(8) 사이에서 반송하는 벨트 컨베이어 유닛(10)과, 박리된 웨이퍼(192)를 수용하는 카세트(147)가 복수 수용된 카세트 스토커(11)를 포함한다.

Description

웨이퍼 생성 장치 및 반송 트레이{WAFER PRODUCING APPARATUS AND CONVEYING TRAY}
본 발명은 육방정 단결정 잉곳으로부터 웨이퍼를 생성하는 웨이퍼 생성 장치 및 육방정 단결정 잉곳과 웨이퍼를 반송하는 반송 트레이에 관한 것이다.
IC, LSI, LED 등의 디바이스는, Si(실리콘)나 Al2O3(사파이어) 등을 소재로 한 웨이퍼의 표면에 기능층이 적층되고 교차하는 복수의 분할 예정 라인에 의해 구획되어 형성된다. 또한, 파워 디바이스, LED 등은 육방정 단결정 SiC(탄화규소)를 소재로 한 웨이퍼의 표면에 기능층이 적층되고 교차하는 복수의 분할 예정 라인에 의해 구획되어 형성된다. 디바이스가 형성된 웨이퍼는, 절삭 장치, 레이저 가공 장치에 의해 분할 예정 라인에 가공이 실시되어 개개의 디바이스 칩으로 분할되고, 분할된 각 디바이스 칩은 휴대 전화나 퍼스널 컴퓨터 등의 전기 기기에 이용된다.
디바이스가 형성되는 웨이퍼는, 일반적으로 원기둥 형상의 반도체 잉곳을 와이어 쏘(wire saw)로 얇게 절단함으로써 생성된다. 절단된 웨이퍼의 표면 및 이면은, 연마함으로써 경면으로 마무리된다(예컨대 특허문헌 1 참조). 그러나, 반도체 잉곳을 와이어 쏘로 절단하고, 절단한 웨이퍼의 표면 및 이면을 연마하면, 반도체 잉곳의 대부분(70%~80%)이 버려지게 되어 비경제적이라고 하는 문제가 있다. 특히 육방정 단결정 SiC 잉곳에 있어서는, 경도가 높아 와이어 쏘로의 절단이 곤란하고 상당한 시간을 필요로 하기 때문에 생산성이 나쁘며, 육방정 단결정 잉곳의 단가가 높아 효율적으로 웨이퍼를 생성하는 것에 과제를 갖고 있다.
그래서, 육방정 단결정 SiC에 대해 투과성을 갖는 파장의 레이저 광선의 집광점을 육방정 단결정 SiC 잉곳의 내부에 위치시키고 육방정 단결정 SiC 잉곳에 레이저 광선을 조사하여 절단 예정면에 박리층을 형성하며, 박리층이 형성된 절단 예정면을 따라 육방정 단결정 SiC 잉곳으로부터 웨이퍼를 박리하는 기술이 제안되어 있다(예컨대 특허문헌 2 참조).
[특허문헌 1] 일본 특허 공개 제2000-94221호 공보 [특허문헌 2] 일본 특허 공개 제2013-49161호 공보
그러나, 육방정 단결정 잉곳에 박리층을 형성하는 공정, 육방정 단결정 잉곳으로부터 웨이퍼를 박리하는 공정, 육방정 단결정 잉곳의 상면을 연삭하여 평탄화하는 공정은 사람 손을 통해 행해지고 있어, 생산 효율이 나쁘다고 하는 문제가 있다.
따라서, 본 발명의 목적은, 육방정 단결정 잉곳으로부터 웨이퍼를 자동적으로 생성할 수 있는 웨이퍼 생성 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은, 육방정 단결정 잉곳으로부터 웨이퍼를 자동적으로 생성할 수 있는 웨이퍼 생성 장치에 있어서, 육방정 단결정 잉곳과, 육방정 단결정 잉곳으로부터 박리된 웨이퍼를 반송할 수 있는 반송 트레이를 제공하는 것이다.
본 발명의 하나의 측면에 의하면, 육방정 단결정 잉곳으로부터 웨이퍼를 생성하는 웨이퍼 생성 장치로서, 육방정 단결정 잉곳을 유지하는 제1 유지 테이블과 이 제1 유지 테이블에 유지된 잉곳의 상면을 연삭하여 평탄화하는 연삭 수단을 포함하는 잉곳 연삭 유닛과, 육방정 단결정 잉곳을 유지하는 제2 유지 테이블과, 이 제2 유지 테이블에 유지된 육방정 단결정 잉곳의 상면으로부터 생성해야 할 웨이퍼의 두께에 상당하는 깊이에 육방정 단결정 잉곳에 대해 투과성을 갖는 파장의 레이저 광선의 집광점을 위치시키고 레이저 광선을 육방정 단결정 잉곳에 조사하여 박리층을 형성하는 레이저 조사 수단을 포함하는 레이저 조사 유닛과, 잉곳을 유지하는 제3 유지 테이블과, 이 제3 유지 테이블에 유지된 잉곳의 상면을 유지하여 박리층으로부터 웨이퍼를 박리하는 웨이퍼 박리 수단을 포함하는 웨이퍼 박리 유닛과, 육방정 단결정 잉곳을 지지하는 잉곳 지지부와 박리된 웨이퍼를 지지하는 웨이퍼 지지부를 포함하는 반송 트레이와, 이 반송 트레이에 지지된 육방정 단결정 잉곳을 상기 잉곳 연삭 유닛과 상기 레이저 조사 유닛과 상기 웨이퍼 박리 유닛 사이에서 반송하는 벨트 컨베이어 유닛과, 박리된 웨이퍼를 수용하는 카세트가 복수 수용된 카세트 스토커와, 상기 반송 트레이의 상기 웨이퍼 지지부에 지지된 웨이퍼를 상기 카세트 스토커에 수용된 카세트에 수용하는 수용 수단을 구비한 웨이퍼 생성 장치가 제공된다.
바람직하게는, 웨이퍼 생성 장치는 육방정 단결정 잉곳을 수용하는 잉곳 스토커를 포함한다. 상기 수용 수단은 상기 잉곳 스토커에 수용된 육방정 단결정 잉곳을 상기 벨트 컨베이어 유닛까지 반송하는 것이 적합하다. 바람직하게는, 육방정 단결정 잉곳은 상기 반송 트레이에 지지된 상태로 상기 잉곳 스토커에 수용된다.
본 발명의 다른 측면에 의하면, 잉곳을 지지하는 잉곳 지지부와 웨이퍼를 지지하는 웨이퍼 지지부를 포함하는 반송 트레이가 제공된다.
적합하게는, 반송 트레이는, 상벽과, 하벽과, 상기 상벽과 상기 하벽을 연결하는 한 쌍의 측벽과, 상기 한 쌍의 측벽 사이를 관통하는 공동을 구비한 케이스로 구성되고, 상기 케이스의 상기 상벽 또는 상기 하벽의 한쪽에 상기 잉곳 지지부를 구비하고, 상기 케이스의 상기 하벽 또는 상기 상벽의 다른쪽에 상기 웨이퍼 지지부를 구비한다. 바람직하게는, 상기 잉곳 지지부는 둘 이상의 사이즈의 잉곳에 대응한 동심형의 오목부를 구비하고, 상기 웨이퍼 지지부는 둘 이상의 사이즈의 웨이퍼에 대응한 동심형의 오목부를 구비한다.
본 발명의 웨이퍼 생성 장치에 의하면, 육방정 단결정 잉곳으로부터 웨이퍼를 생성하는 일련의 작업을 자동적으로 행할 수 있어, 생산 효율이 향상된다.
본 발명의 반송 트레이에 의하면, 육방정 단결정 잉곳으로부터 웨이퍼를 자동적으로 생성할 수 있는 웨이퍼 생성 장치에 있어서, 육방정 단결정 잉곳과, 육방정 단결정 잉곳으로부터 박리된 웨이퍼를 반송할 수 있다.
도 1은 본 발명 실시형태의 웨이퍼 생성 장치의 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 잉곳 연삭 유닛의 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시된 잉곳 연삭 유닛의 일부 확대 사시도이다.
도 4는 도 1에 도시된 레이저 조사 유닛의 사시도이다.
도 5는 도 4에 도시된 레이저 조사 수단의 블록도이다.
도 6은 도 1에 도시된 웨이퍼 박리 유닛의 사시도이다.
도 7은 도 6에 도시된 웨이퍼 박리 유닛의 일부 단면도이다.
도 8은 도 1에 도시된 반송 트레이의 사시도이다.
도 9는 도 1에 도시된 웨이퍼 생성 장치의 일부 사시도이다.
도 10은 (a)는 승강판이 통과 위치에 위치하는 상태의 반송 트레이 스토퍼의 사시도이고, (b)는 승강판이 정지 위치에 위치하는 상태의 반송 트레이 스토퍼의 사시도이며, (c)는 승강판이 이격 위치에 위치하는 상태의 반송 트레이 스토퍼의 사시도이다.
도 11은 (a)는 도 10의 (a)에 도시된 상태에 대응하는 반송 트레이 스토퍼 등의 단면도이고, (b)는 도 10의 (b)에 도시된 상태에 대응하는 반송 트레이 스토퍼 등의 단면도이며, (c)는 도 10의 (c)에 도시된 상태에 대응하는 반송 트레이 스토퍼 등의 단면도이다.
도 12는 (a)는 승강판이 상승 위치에 위치하는 상태의 제1 반송 수단의 사시도이고, (b)는 승강판이 하강 위치에 위치하는 상태의 제1 반송 수단의 사시도이다.
도 13은 (a)는 SiC 잉곳의 정면도이고, (b)는 SiC 잉곳의 평면도이며, (c)는 SiC 잉곳의 사시도이다.
도 14는 SiC 잉곳이 레이저 조사 유닛의 제2 유지 테이블에 반송되어 있는 상태를 도시한 사시도이다.
도 15는 (a)는 SiC 잉곳에 박리층 형성 공정이 실시되어 있는 상태를 도시한 사시도이고, (b)는 SiC 잉곳에 박리층 형성 공정이 실시되어 있는 상태를 도시한 정면도이다.
도 16은 (a)는 박리층이 형성된 SiC 잉곳의 평면도이고, (b)는 (a)에 있어서의 B-B선 단면도이다.
도 17은 (a)는 웨이퍼 박리 유닛의 제3 유지 테이블의 상방에 액조(液槽)가 위치하는 상태를 도시한 사시도이고, (b)는 액조의 하면이 유지 테이블의 상면에 접촉한 상태를 도시한 사시도이다.
도 18은 웨이퍼 박리 유닛에 의해 SiC 잉곳으로부터 웨이퍼가 박리된 상태를 도시한 사시도이다.
이하, 본 발명 실시형태의 웨이퍼 생성 장치 및 반송 트레이에 대해 도면을 참조하면서 설명한다.
도 1에 도시된 웨이퍼 생성 장치(2)는, 잉곳 연삭 유닛(4)과, 레이저 조사 유닛(6)과, 웨이퍼 박리 유닛(8)과, 잉곳을 지지하는 잉곳 지지부와 박리된 웨이퍼를 지지하는 웨이퍼 지지부를 구비한 반송 트레이(9)와, 반송 트레이(9)에 지지된 잉곳을 잉곳 연삭 유닛(4)과 레이저 조사 유닛(6)과 웨이퍼 박리 유닛(8) 사이에서 반송하는 벨트 컨베이어 유닛(10)과, 박리된 웨이퍼를 수용하는 카세트가 복수 수용된 카세트 스토커(11)와, 반송 트레이(9)의 웨이퍼 지지부에 지지된 웨이퍼를 카세트 스토커(11)에 수용된 카세트에 수용하는 수용 수단(12)으로 적어도 구성된다.
도 2를 참조하여 잉곳 연삭 유닛(4)에 대해 설명한다. 잉곳 연삭 유닛(4)은, 육방정 단결정 잉곳(이하, 간단히 잉곳이라고 약칭함)을 유지하는 원형 형상의 제1 유지 테이블(14)과, 제1 유지 테이블(14)에 유지된 잉곳의 상면을 연삭하여 평탄화하는 연삭 수단(16)을 포함한다. 본 실시형태에 있어서의 잉곳 연삭 유닛(4)은, 직육면체형의 베이스(18)와, 베이스(18)의 상면에 회전 가능하게 탑재된 원형 형상의 턴테이블(20)을 구비한다. 턴테이블(20)은, 베이스(18)에 내장된 턴테이블용 모터(도시 생략)에 의해, 턴테이블(20)의 직경 방향 중심을 지나 Z축 방향으로 연장되는 축선을 회전 중심으로 하여 회전된다. 그리고, 본 실시형태에 있어서의 제1 유지 테이블(14)은, 턴테이블(20)의 상면에 회전 가능하게 한 쌍 탑재되어 있고, 턴테이블(20)의 직경 방향 중심(회전 중심)을 대칭점으로 하여 점대칭으로 배치되어 있다. 제1 유지 테이블(14)은, 턴테이블(20)의 회전에 의해, 연삭 수단(16)에 의해 연삭 가공이 실시되는 연삭 위치(도 2에 있어서 안쪽측의 위치)와, 잉곳을 착탈하기 위한 잉곳 착탈 위치(도 2에 있어서 전방측의 위치)에 교대로 위치된다. 또한, 제1 유지 테이블(14)은, 턴테이블(20)의 하면에 장착된 제1 유지 테이블용 모터(도시 생략)에 의해, 제1 유지 테이블(14)의 직경 방향 중심을 지나 Z축 방향으로 연장되는 축선을 회전 중심으로 하여 회전된다. 제1 유지 테이블(14)의 상면에는, 흡인 수단(도시 생략)에 접속된 다공질의 흡착 척(22)이 배치되어 있다. 그리고 제1 유지 테이블(14)은, 흡인 수단으로 흡착 척(22)의 상면에 흡인력을 생성함으로써, 흡착 척(22)의 상면에 실린 잉곳을 흡착하여 유지할 수 있다. 한편, Z축 방향은 도 2 등에 화살표 Z로 나타내는 상하 방향이다. 또한, 도 2 등에 화살표 X로 나타내는 X축 방향은 Z축 방향에 직교하는 방향이고, 도 2 등에 화살표 Y로 나타내는 Y축 방향은 X축 방향 및 Z축 방향에 직교하는 방향이다. X축 방향 및 Y축 방향이 규정하는 평면은 실질적으로 수평이다.
도 2와 함께 도 3을 참조하여 잉곳 연삭 유닛(4)에 대한 설명을 계속한다. 본 실시형태에서는 도 2에 도시된 바와 같이, 잉곳 연삭 유닛(4)의 연삭 수단(16)은, 베이스(18)의 상면에 탑재된 문형의 지지 프레임(24)을 구비한다. 지지 프레임(24)은, Y축 방향으로 간격을 두고 베이스(18)의 상면으로부터 상방으로 연장되는 한 쌍의 지주(26)와, 지주(26)의 상단 사이에 가설되고 Y축 방향으로 연장되는 빔(28)을 갖는다. 한 쌍의 지주(26)에는, 원통형의 스핀들 하우징(30)이 한 쌍의 연결편(32)을 통해 Z축 방향으로 이동 가능(승강 가능)하게 지지되어 있다. 빔(28)의 상면에는, 스핀들 하우징(30)을 Z축 방향으로 이동(승강)시키기 위한 한 쌍의 승강용 모터(34)가 탑재되어 있다. 승강용 모터(34)는, 지주(26)의 내부에 있어서 Z축 방향으로 연장되는 볼 나사(도시 생략)의 한쪽 단부에 연결되고, 볼 나사의 너트부(도시 생략)는 연결편(32)에 고정되어 있다. 그리고, 승강용 모터(34)의 회전 운동이 볼 나사에 의해 직선 운동으로 변환되어 연결편(32)에 전달되고, 이에 의해 스핀들 하우징(30)이 승강된다. 스핀들 하우징(30)에는, 원기둥형의 스핀들(36)(도 3 참조)이 Z축 방향으로 연장되는 축선을 중심으로 하여 회전 가능하게 지지되어 있다. 스핀들(36)은, 스핀들 하우징(30)에 내장된 스핀들용 모터(도시 생략)에 의해 Z축 방향으로 연장되는 축선을 중심으로 하여 회전된다. 도 3에 도시된 바와 같이, 스핀들(36)의 하단에는 원판형의 휠 마운트(38)가 고정되고, 휠 마운트(38)의 하면에는 볼트(40)로 환형의 연삭 휠(42)이 고정되어 있다. 연삭 휠(42)의 하면의 외주 가장자리부에는, 둘레 방향으로 간격을 두고 환형으로 배치된 복수의 연삭 지석(44)이 고정되어 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 유지 테이블(14)이 연삭 위치에 위치되었을 때에, 제1 유지 테이블(14)의 회전 중심을 연삭 지석(44)이 통과하도록, 연삭 휠(42)의 회전 중심은 제1 유지 테이블(14)의 회전 중심에 대해 변위하고 있다. 이 때문에 연삭 수단(16)에 있어서는, 제1 유지 테이블(14)과 연삭 휠(42)이 상호 회전하면서, 제1 유지 테이블(14)에 유지된 잉곳의 상면과 연삭 지석(44)을 접촉시킴으로써, 잉곳의 상면 전체를 연삭 지석(44)으로 연삭하여 평탄화할 수 있다.
도 1 및 도 4를 참조하여 레이저 조사 유닛(6)에 대해 설명한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 잉곳 연삭 유닛(4)에 인접하여 배치되어 있는 레이저 조사 유닛(6)은, 잉곳을 유지하는 원형 형상의 제2 유지 테이블(60)과, 제2 유지 테이블(60)에 유지된 잉곳의 상면으로부터 생성해야 할 웨이퍼의 두께에 상당하는 깊이에, 잉곳에 대해 투과성을 갖는 파장의 레이저 광선의 집광점을 위치시키고, 레이저 광선을 잉곳에 조사하여 박리층을 형성하는 레이저 조사 수단(62)으로 적어도 구성된다. 본 실시형태에서는 도 4에 도시된 바와 같이, 레이저 조사 유닛(6)은 직육면체형의 베이스(64)를 구비한다. 베이스(64)에는, 베이스(64)의 상면으로부터 하방으로 몰입하여 X축 방향으로 연장되는 탑재 오목부(64a)가 형성되어 있다. 그리고, 본 실시형태에 있어서의 제2 유지 테이블(60)은, X축 방향으로 이동 가능하고 또한 Z축 방향으로 연장되는 축선을 중심으로 하여 회전 가능하게 베이스(64)의 탑재 오목부(64a)에 탑재되어 있다. 또한, 베이스(64)에는, 탑재 오목부(64a)를 따라 제2 유지 테이블(60)을 X축 방향으로 이동시키는 X축 방향 이동 수단(도시 생략)과, 제2 유지 테이블(60)의 직경 방향 중심을 지나 Z축 방향으로 연장되는 축선을 회전 중심으로 하여 제2 유지 테이블(60)을 회전시키는 제2 유지 테이블용 모터(도시 생략)가 장착되어 있다. X축 방향 이동 수단은, 예컨대 너트부가 제2 유지 테이블(60)에 고정되고 X축 방향으로 연장되는 볼 나사(도시 생략)와, 이 볼 나사의 한쪽 단부에 연결된 모터(도시 생략)를 갖는 구성이면 된다. 제2 유지 테이블용 모터는 제2 유지 테이블(60)과 함께 X축 방향 이동 수단에 의해 X축 방향으로 이동되고, 따라서 제2 유지 테이블(60)이 X축 방향 이동 수단에 의해 X축 방향으로 이동된 경우에도, 제2 유지 테이블용 모터는 제2 유지 테이블(60)을 회전시킨다. 또한, 제2 유지 테이블(60)의 상면에는, 흡인 수단(도시 생략)에 접속된 다공질의 흡착 척(66)이 배치되어 있다. 그리고 제2 유지 테이블(60)은, 흡인 수단으로 흡착 척(66)의 상면에 흡인력을 생성함으로써, 흡착 척(66)의 상면에 실린 잉곳을 흡착하여 유지할 수 있다.
도 4를 참조하여 레이저 조사 유닛(6)에 대한 설명을 계속한다. 본 실시형태에 있어서의 레이저 조사 유닛(6)의 레이저 조사 수단(62)은, 베이스(64)의 상면에 탑재된 문형의 지지 프레임(68)과, 지지 프레임(68)의 내측에 지지된 직육면체형의 케이싱(70)과, Y축 방향으로 이동 가능하게 케이싱(70)의 하단측에 장착된 Y축 방향 가동 부재(도시 생략)와, Y축 방향 가동 부재를 Y축 방향으로 이동시키는 Y축 방향 이동 수단(도시 생략)을 포함한다. Y축 방향 이동 수단은, 예컨대 너트부가 Y축 방향 가동 부재에 고정되고 Y축 방향으로 연장되는 볼 나사(도시 생략)와, 이 볼 나사의 한쪽 단부에 연결된 모터(도시 생략)를 갖는 구성이면 된다.
도 4와 함께 도 5를 참조하여 레이저 조사 수단(62)에 대한 설명을 계속한다. 레이저 조사 수단(62)은 또한, 케이싱(70)에 내장된 레이저 발진기(72)(도 5 참조)와, Y축 방향 가동 부재의 하단측에 승강 가능하게 장착된 집광기(74)(도 4 및 도 5 참조)와, 집광기(74)와 Y축 방향으로 간격을 두고 Y축 방향 가동 부재의 하단측에 장착된 얼라인먼트 수단(76)(도 4 참조)과, 집광기(74)를 승강시켜 집광기(74)로 집광하는 펄스 레이저 광선(LB)의 집광점의 Z축 방향 위치를 조정하는 집광점 위치 조정 수단(도시 생략)을 포함한다. 레이저 발진기(72)는, 잉곳에 대해 투과성을 갖는 파장의 펄스 레이저를 발진하여, 펄스 레이저 광선(LB)을 출사한다. 집광기(74)는, 레이저 발진기(72)가 출사한 펄스 레이저 광선(LB)을 집광하는 집광 렌즈(도시 생략)를 갖는다. 얼라인먼트 수단(76)은, 제2 유지 테이블(60)에 유지된 잉곳을 촬상하여 레이저 가공해야 할 영역을 검출하도록 되어 있다. 집광점 위치 조정 수단은, 예컨대 너트부가 집광기(74)에 고정되고 Z축 방향으로 연장되는 볼 나사(도시 생략)와, 이 볼 나사의 한쪽 단부에 연결된 모터(도시 생략)를 갖는 구성이면 된다.
도 5를 참조하여 레이저 조사 수단(62)에 대한 설명을 더 계속한다. 케이싱(70)에는, 레이저 발진기(72)와 X축 방향으로 간격을 두고 배치되고, 광로를 X축 방향으로 하여 레이저 발진기(72)가 출사한 펄스 레이저 광선(LB)을 반사하여 광로를 Y축 방향으로 변환하는 제1 미러(78)와, 제1 미러(78)와 Y축 방향으로 간격을 두고 집광기(74)의 상방에 배치되고, 제1 미러(78)에 의해 반사된 펄스 레이저 광선(LB)의 광로를 Y축 방향으로부터 Z축 방향으로 변환하여 펄스 레이저 광선(LB)을 집광기(74)로 유도하는 제2 미러(도시 생략)가 내장되어 있다. 제2 미러는, Y축 방향 가동 부재에 장착되어 있고, Y축 방향 이동 수단에 의해 Y축 방향 가동 부재가 이동되면, 집광기(74) 및 얼라인먼트 수단(76)과 함께 Y축 방향으로 이동하도록 되어 있다. 그리고, 광로가 X축 방향으로 설정되어 레이저 발진기(72)로부터 출사된 펄스 레이저 광선(LB)은, 제1 미러(78)에 의해 광로가 X축 방향으로부터 Y축 방향으로 변환되어 제2 미러로 유도되고, 계속해서 제2 미러에 의해 광로가 Y축 방향으로부터 Z축 방향으로 변환되어 집광기(74)로 유도된 후, 집광기(74)의 집광 렌즈로 집광되어 제2 유지 테이블(60)에 유지된 잉곳에 조사된다. 또한, Y축 방향 이동 수단으로 Y축 방향 가동 부재를 이동시킴으로써 집광기(74)를 Y축 방향으로 이동시킨 경우에도, 집광점 위치 조정 수단으로 집광기(74)를 승강시킨 경우에도, X축 방향과 평행하게 레이저 발진기(72)로부터 출사된 펄스 레이저 광선(LB)은, 제1 미러(78)에 의해 광로가 X축 방향으로부터 Y축 방향으로 변환되어 제2 미러로 유도되고, 제2 미러로 유도된 펄스 레이저 광선(LB)은 제2 미러에 의해 광로가 Y축 방향으로부터 Z축 방향으로 변환되어 집광기(74)로 유도된다. 이상과 같이 구성된 레이저 조사 수단(62)에 있어서는, 제2 유지 테이블(60)에 유지된 잉곳을 얼라인먼트 수단(76)으로 촬상하여 레이저 가공해야 할 영역을 검출하고, 집광점 위치 조정 수단으로 집광기(74)를 승강시켜, 제2 유지 테이블(60)에 유지된 잉곳의 상면으로부터 생성해야 할 웨이퍼의 두께에 상당하는 깊이에, 잉곳에 대해 투과성을 갖는 파장의 펄스 레이저 광선(LB)의 집광점을 위치시킨 후에, Y축 방향 이동 수단으로 집광기(74)를 Y축 방향으로 적절히 이동시키면서, 제2 유지 테이블(60)에 유지된 잉곳에 펄스 레이저 광선(LB)을 조사함으로써, 잉곳의 내부에 강도가 저하된 박리층을 형성할 수 있다. 한편, 제2 유지 테이블(60)에 유지된 잉곳에 펄스 레이저 광선(LB)을 조사할 때에는, X축 방향 이동 수단으로 제2 유지 테이블(60)을 X축 방향으로 이동시켜도 좋다.
도 1 및 도 6을 참조하여 웨이퍼 박리 유닛(8)에 대해 설명한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 레이저 조사 유닛(6)에 인접하여 배치되어 있는 웨이퍼 박리 유닛(8)은, 잉곳을 유지하는 원형 형상의 제3 유지 테이블(80)과, 제3 유지 테이블(80)에 유지된 잉곳의 상면을 유지하여 박리층으로부터 웨이퍼를 박리하는 웨이퍼 박리 수단(82)으로 적어도 구성된다. 본 실시형태에서는 도 6에 도시된 바와 같이, 웨이퍼 박리 유닛(8)은 직육면체형의 베이스(84)를 구비한다. 베이스(84)에는, 베이스(84)의 상면으로부터 하방으로 몰입하여 X축 방향으로 연장되는 탑재 오목부(84a)가 형성되어 있다. 그리고, 본 실시형태에 있어서의 제3 유지 테이블(80)은, X축 방향으로 이동 가능하게 베이스(84)의 탑재 오목부(84a)에 탑재되어 있다. 또한, 베이스(84)에는, 탑재 오목부(84a)를 따라 제3 유지 테이블(80)을 X축 방향으로 이동시키는 X축 방향 이동 수단(도시 생략)이 장착되어 있다. X축 방향 이동 수단은, 예컨대 너트부가 제3 유지 테이블(80)에 고정되고 X축 방향으로 연장되는 볼 나사(도시 생략)와, 이 볼 나사의 한쪽 단부에 연결된 모터(도시 생략)를 갖는 구성이면 된다. 또한, 제3 유지 테이블(80)의 상면에는, 흡인 수단(도시 생략)에 접속된 다공질의 흡착 척(86)이 배치되어 있다. 그리고 제3 유지 테이블(80)은, 흡인 수단으로 흡착 척(86)의 상면에 흡인력을 생성함으로써, 흡착 척(86)의 상면에 실린 잉곳을 흡착하여 유지할 수 있다.
도 6을 참조하여 웨이퍼 박리 유닛(8)에 대한 설명을 계속한다. 본 실시형태에 있어서의 웨이퍼 박리 유닛(8)의 웨이퍼 박리 수단(82)은, 베이스(84)의 상면에 탑재된 문형의 지지 프레임(88)과, 지지 프레임(88)의 내측에 지지된 직육면체형의 케이싱(90)과, 케이싱(90)에 승강 가능하게 지지된 기단부로부터 X축 방향으로 연장되는 아암(92)과, 아암(92)을 승강시키는 아암 이동 수단(도시 생략)을 포함한다. 아암 이동 수단은, 예컨대 너트부가 아암(92)의 기단부에 고정되고 Z축 방향으로 연장되는 볼 나사(도시 생략)와, 이 볼 나사의 한쪽 단부에 연결된 모터를 갖는 구성이면 된다.
도 6과 함께 도 7을 참조하여 웨이퍼 박리 수단(82)에 대한 설명을 계속한다. 도 6에 도시된 바와 같이, 아암(92)의 선단부에는, 잉곳으로부터 웨이퍼를 박리할 때에 제3 유지 테이블(80)과 협동하여 액체를 수용하는 액조(液槽; 94)가 고정되어 있다. 액조(94)는, 원형 형상의 상면벽(96)과, 상면벽(96)의 둘레 가장자리로부터 수하(垂下)하는 원통형의 스커트벽(98)을 갖고, 하단측이 개방되어 있다. 스커트벽(98)의 외경은 제3 유지 테이블(80)의 직경 이하로 형성되고, 아암(92)이 하강되면 스커트벽(98)의 하단이 제3 유지 테이블(80)의 상면에 접촉하도록 되어 있다. 상면벽(96)에는 액조(94)의 외부와 내부를 연통하는 원통형의 액체 공급부(100)가 부설되고, 액체 공급부(100)는 유로에 의해 액체 공급 수단(도시 생략)에 접속되어 있다. 도 7에 도시된 바와 같이, 스커트벽(98)의 하단에는 환형의 패킹(102)이 부설되어 있다. 그리고, 아암 이동 수단에 의해 아암(92)을 하강시켜 제3 유지 테이블(80)의 상면에 스커트벽(98)의 하단을 밀착시키면, 제3 유지 테이블(80)의 상면과 액조(94)의 내면으로 액체 수용 공간(104)이 규정된다. 액체 공급 수단으로부터 액체 공급부(100)를 통해 액체 수용 공간(104)에 공급된 액체(106)는, 패킹(102)에 의해 액체 수용 공간(104)으로부터 누설되는 것이 방지된다.
도 6 및 도 7을 참조하여 웨이퍼 박리 수단(82)에 대한 설명을 더 계속한다. 액조(94)의 상면벽(96)에는 에어 실린더(108)가 장착되고, 에어 실린더(108)의 실린더 튜브(108a)는 상면벽(96)의 상면으로부터 상방으로 연장되어 있다. 도 7에 도시된 바와 같이, 에어 실린더(108)의 피스톤 로드(108b)의 하단부는, 상면벽(96)의 관통 개구(96a)를 통과하여 상면벽(96)의 하방으로 돌출되어 있다. 피스톤 로드(108b)의 하단부에는 압전 세라믹스 등으로 형성될 수 있는 원판형의 초음파 진동 생성 부재(110)가 고정되어 있다. 초음파 진동 생성 부재(110)의 하면에는 원판형의 흡착편(112)이 고정되어 있다. 하면에 복수의 흡인 구멍(도시 생략)이 형성되어 있는 흡착편(112)은, 유로에 의해 흡인 수단(도시 생략)에 접속되어 있다. 흡인 수단으로 흡착편(112)의 하면에 흡인력을 생성함으로써, 흡착편(112)은 잉곳을 흡착하여 유지할 수 있다. 그리고 웨이퍼 박리 수단(82)에 있어서는, 아암 이동 수단에 의해 아암(92)을 하강시켜, 박리층이 형성된 잉곳을 유지한 제3 유지 테이블(80)의 상면에 스커트벽(98)의 하단을 밀착시키고, 에어 실린더(108)의 피스톤 로드(108b)를 하강시켜 잉곳의 상면에 흡착편(112)을 흡착시킨 후에, 액체 수용 공간(104)에 액체(106)를 수용한 후, 초음파 진동 생성 부재(110)를 작동시켜 잉곳에 초음파 진동을 부여함으로써 박리층의 강도를 더욱 저하시킬 수 있다. 또한, 웨이퍼 박리 수단(82)에 있어서는, 잉곳의 상면을 흡착편(112)으로 흡착한 상태에서, 에어 실린더(108)에 의해 흡착편(112)을 상승시킴으로써, 강도가 더욱 저하된 박리층을 기점으로 하여 잉곳으로부터 웨이퍼를 박리할 수 있다.
도 8을 참조하여 반송 트레이(9)에 대해 설명한다. 본 실시형태에 있어서의 반송 트레이(9)는, 직사각형 형상의 상벽(113)과, 상벽(113)의 하방에 배치된 직사각형 형상의 하벽(114)과, 상벽(113)과 하벽(114)을 연결하는 직사각형 형상의 한 쌍의 측벽(115)과, 한 쌍의 측벽(115) 사이를 관통하는 공동(116)을 구비한 케이스로 구성되고, 잉곳을 지지하는 잉곳 지지부(117)를 상벽(113)의 상면에 구비하고, 박리된 웨이퍼를 지지하는 웨이퍼 지지부(118)를 하벽(114)의 상면에 구비한다. 본 실시형태에 있어서의 잉곳 지지부(117)는, 둘 이상의 사이즈의 잉곳에 대응한 동심형의 오목부(119)를 구비한다. 오목부(119)는, 상벽(113)의 상면으로부터 하방으로 몰입한 환형의 대직경 오목부(119a)와, 대직경 오목부(119a)보다 직경이 작고 대직경 오목부(119a)보다 더욱 하방으로 몰입한 원형의 소직경 오목부(119b)를 갖는다. 대직경 오목부(119a)와 소직경 오목부(119b)는 동심형으로 형성되어 있다. 그리고 반송 트레이(9)에 있어서는, 대직경 오목부(119a)로 비교적 대직경(예컨대 직경 6인치)의 잉곳을 지지하고, 소직경 오목부(119b)로 비교적 소직경(예컨대 직경 5인치)의 잉곳을 지지하도록 되어 있다. 또한, 상세한 도시는 생략하지만, 웨이퍼 지지부(118)는, 둘 이상의 사이즈의 웨이퍼에 대응한 동심형의 오목부(120)를 구비한다. 웨이퍼 지지부(118)의 오목부(120)의 구성은, 잉곳 지지부(117)의 오목부(119)의 구성과 마찬가지로, 하벽(114)의 상면으로부터 하방으로 몰입한 환형의 대직경 오목부와, 이 대직경 오목부보다 직경이 작고 대직경 오목부보다 더욱 하방으로 몰입한 원형의 소직경 오목부를 갖는 구성이면 된다. 웨이퍼 지지부(118)의 대직경 오목부와 소직경 오목부는 동심형으로 형성될 수 있다. 그리고 반송 트레이(9)에 있어서는, 웨이퍼 지지부(118)의 대직경 오목부로 비교적 대직경(예컨대 직경 6인치)의 웨이퍼를 지지하고, 웨이퍼 지지부(118)의 소직경 오목부로 비교적 소직경(예컨대 직경 5인치)의 웨이퍼를 지지하도록 되어 있다. 한편, 본 실시형태와는 반대로, 반송 트레이(9)는, 상벽(113)의 상면에 웨이퍼 지지부를 구비하고, 하벽(114)의 상면에 잉곳 지지부를 구비하는 구성이어도 좋다.
도 9를 참조하여 벨트 컨베이어 유닛(10)에 대해 설명한다. 잉곳 연삭 유닛(4)과 레이저 조사 유닛(6)과 웨이퍼 박리 유닛(8)을 따라 배치되어 있는 벨트 컨베이어 유닛(10)은, 도 9에 화살표 Y1로 나타내는 Y1 방향으로 반송 트레이(9)를 반송하는 왕로 벨트 컨베이어(121)와, 도 9에 화살표 Y2로 나타내는 Y2 방향(Y1의 반대 방향)으로 반송 트레이(9)를 반송하는 귀로 벨트 컨베이어(122)와, 왕로 벨트 컨베이어(121)의 종점(終點)으로부터 귀로 벨트 컨베이어(122)의 시점(始點)으로 반송 트레이(9)를 반송하는 제1 반송 수단(123)과, 귀로 벨트 컨베이어(122)의 종점으로부터 왕로 벨트 컨베이어(121)의 시점으로 반송 트레이(9)를 반송하는 제2 반송 수단(124)으로 적어도 구성된다.
도 9에 도시된 바와 같이, 왕로 벨트 컨베이어(121)는, X축 방향으로 간격을 두고 Y축 방향으로 연장되는 한 쌍의 지지벽(125)과, Y축 방향으로 간격을 두고 각 지지벽(125)의 내면에 회전 가능하게 장착된 복수의 롤러(126)와, 롤러(126)에 감겨진 한 쌍의 무단 벨트(127)와, 롤러(126)를 회전시키는 모터(128)를 구비한다. 본 실시형태에서는, Y축 방향을 따라 3개의 왕로 벨트 컨베이어(121)가 배치되어 있으나, 왕로 벨트 컨베이어(121)의 수량이나 지지벽(125)의 Y축 방향 길이를 적절히 변경함으로써, 반송 트레이(9)의 반송로의 길이를 변경할 수 있다. 그리고 왕로 벨트 컨베이어(121)에 있어서는, 롤러(126)를 통해 무단 벨트(127)를 모터(128)로 회전시킴으로써, 무단 벨트(127)에 탑재된 반송 트레이(9)를 Y1 방향으로 반송한다. 본 실시형태에서는 도 9에 도시된 바와 같이, 왕로 벨트 컨베이어(121)의 하방에 배치되어 있는 귀로 벨트 컨베이어(122)의 구성은 왕로 벨트 컨베이어(121)의 구성과 실질적으로 동일하면 되기 때문에, 귀로 벨트 컨베이어(122)의 구성에는 왕로 벨트 컨베이어(121)의 구성과 동일한 부호를 붙이고 있다. 그리고 귀로 벨트 컨베이어(122)에 있어서는, 왕로 벨트 컨베이어(121)와는 반대 방향으로, 롤러(126)를 통해 무단 벨트(127)를 모터(128)로 회전시킴으로써, 무단 벨트(127)에 탑재된 반송 트레이(9)를 Y2 방향으로 반송한다. 한편, 귀로 벨트 컨베이어(122)의 배치는 왕로 벨트 컨베이어(121)의 하방이 아니어도 좋고, 예컨대 왕로 벨트 컨베이어(121)의 상방이나 왕로 벨트 컨베이어(121)의 측방에 귀로 벨트 컨베이어(122)가 배치되어 있어도 좋다. 또한, 웨이퍼 생성 장치(2)가 가동하고 있을 때에는, 왕로 벨트 컨베이어(121) 및 귀로 벨트 컨베이어(122)는 상시 가동하고 있는 것이 바람직하다.
도 9와 함께 도 10 및 도 11을 참조하여 설명한다. 도 9에 도시된 바와 같이, 왕로 벨트 컨베이어(121)에 있어서의 잉곳 연삭 유닛(4)에 대면하는 위치와 레이저 조사 유닛(6)에 대면하는 위치의 각각에는, 왕로 벨트 컨베이어(121)에 의해 반송되고 있는 반송 트레이(9)를 정지시키는 반송 트레이 스토퍼(129)가 배치되어 있다. 본 실시형태에서는 도 10에 도시된 바와 같이, 반송 트레이 스토퍼(129)는, 적절한 브래킷(도시 생략)에 의해 고정된 기판(130)과, 기판(130)의 상면에 승강 가능하게 지지된 승강판(131)과, 승강판(131)을 승강시키는 실린더 수단(132)과, 승강판(131)에 있어서의 왕로 벨트 컨베이어(121)의 반송 방향 하류측 단부(Y1 방향 하류측 단부)에 고정된 스토퍼편(133)을 구비한다. 승강판(131)의 상면에는, 반송 트레이(9)의 하벽(114)의 하면에 형성된 한 쌍의 피결합 오목부(도시 생략)에 결합되는 한 쌍의 결합 돌기(131a)가 형성되어 있다. 도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이, 에어 구동 또는 전기 구동의 실린더 수단(132)은, 왕로 벨트 컨베이어(121)에 의해 반송되고 있는 반송 트레이(9)의 하단보다 스토퍼편(133)의 상단이 하방에 위치하는 통과 위치[예컨대 도 10의 (a) 및 도 11의 (a)에 도시된 위치]와, 왕로 벨트 컨베이어(121)에 의해 반송되고 있는 반송 트레이(9)에 스토퍼편(133)이 접촉하는 정지 위치[예컨대 도 10의 (b) 및 도 11의 (b)에 도시된 위치]와, 반송 트레이(9)를 무단 벨트(127)로부터 이격시키는 이격 위치[예컨대 도 10의 (c) 및 도 11의 (c)에 도시된 위치]에 승강판(131)을 위치시킨다. 그리고 반송 트레이 스토퍼(129)에 있어서는, 승강판(131)을 통과 위치에 위치시킴으로써 반송 트레이 스토퍼(129)의 상방을 반송 트레이(9)가 통과하는 것을 허용하고, 또한 통과 위치보다 상방의 정지 위치에 승강판(131)을 위치시킴으로써, 왕로 벨트 컨베이어(121)에 의해 반송되고 있는 반송 트레이(9)를 정지시킬 수 있다. 또한, 반송 트레이 스토퍼(129)에 있어서는, 정지 위치보다 상방의 이격 위치에 승강판(131)을 위치시킴으로써, 정지시킨 반송 트레이(9)의 하면과 무단 벨트(127)의 상면이 미끄럼 이동함으로써 왕로 벨트 컨베이어(121)의 모터(128)에 가해지는 부하가 증대해 버리는 것이 방지된다. 또한, 정지 위치나 이격 위치에 있어서 승강판(131)의 결합 돌기(131a)가 반송 트레이(9)의 피결합 오목부에 결합되면, 승강판(131)에 있어서의 반송 트레이(9)의 위치 어긋남이 방지된다.
도 9 및 도 12를 참조하여 제1 반송 수단(123)에 대해 설명한다. 왕로 벨트 컨베이어(121)의 종점 및 귀로 벨트 컨베이어(122)의 시점에 인접하여 배치되어 있는 제1 반송 수단(123)은, Z축 방향으로 연장되는 지지벽(134)과, 지지벽(134)에 승강 가능하게 지지된 승강판(135)과, 승강판(135)을 승강시키는 승강 수단(136)과, Y축 방향으로 이동 가능하게 승강판(135)의 상면에 지지된 Y축 방향 가동판(137)과, Y축 방향 가동판(137)을 Y축 방향으로 이동시키는 Y축 방향 이동 수단(도시 생략)과, Y축 방향 가동판(137)의 Y1 방향 하류측 단부에 고정된 스토퍼편(138)을 구비한다. 승강 수단(136)은, 승강판(135)에 연결되고 Z축 방향으로 연장되는 볼 나사(139)와, 볼 나사(139)의 하단부에 연결된 모터(140)를 갖고, 도 12의 (a)에 도시된 상승 위치로부터 도 12의 (b)에 도시된 하강 위치까지의 사이에서, 지지벽(134)의 안내 레일(134a)을 따라 승강판(135)을 승강시키고 임의의 위치에서 정지시킨다. Y축 방향 가동판(137)의 상면에는, 반송 트레이(9)의 상기 한 쌍의 피결합 오목부에 결합되는 한 쌍의 결합 돌기(137a)가 형성되어 있다. Y축 방향 이동 수단은, 예컨대 에어 실린더 또는 전동 실린더로 구성되고, 도 12의 (a) 및 (b)에 이점 쇄선으로 나타내는 전진 위치와, 도 12의 (a) 및 (b)에 실선으로 나타내는 후퇴 위치 사이에서, 승강판(135)의 안내 레일(135a)을 따라 Y축 방향 가동판(137)을 Y축 방향으로 이동시킨다. 그리고 제1 반송 수단(123)에 있어서는, 왕로 벨트 컨베이어(121)의 무단 벨트(127)의 상면보다 약간 하방에 Y축 방향 가동판(137)의 상면을 위치시키고, Y축 방향 가동판(137)을 전진 위치에 위치시킴으로써, 왕로 벨트 컨베이어(121)에 의해 반송되고 있는 반송 트레이(9)에 스토퍼편(138)을 접촉시켜, 왕로 벨트 컨베이어(121)의 종점[본 실시형태에서는 웨이퍼 박리 유닛(8)에 대면하는 위치이기도 함]에서 반송 트레이(9)를 정지시킬 수 있다. 또한, 반송 트레이(9)를 정지시킨 상태에서 승강판(135)을 상승시킴으로써, 반송 트레이(9)의 하면을 무단 벨트(127)의 상면으로부터 이격시키고, Y축 방향 가동판(137)의 상면에 반송 트레이(9)를 탑재할 수 있다. Y축 방향 가동판(137)에 반송 트레이(9)를 탑재하면, 반송 트레이(9)의 피결합 오목부에 Y축 방향 가동판(137)의 결합 돌기(137a)가 결합되어, Y축 방향 가동판(137)에 있어서의 반송 트레이(9)의 위치 어긋남이 방지된다. 또한, 반송 트레이(9)를 탑재한 Y축 방향 가동판(137)을 후퇴 위치에 위치시키고, 계속해서 귀로 벨트 컨베이어(122)의 무단 벨트(127)의 상면보다 약간 상방에 Y축 방향 가동판(137)의 상면이 위치할 때까지 승강판(135)을 하강시키며, 계속해서 Y축 방향 가동판(137)을 전진 위치에 위치시키고, 그리고 승강판(135)을 약간 하강시킴으로써, Y축 방향 가동판(137)으로부터 귀로 벨트 컨베이어(122)의 무단 벨트(127)에 반송 트레이(9)를 옮길 수 있다. 이와 같이 하여, 제1 반송 수단(123)은, 왕로 벨트 컨베이어(121)의 종점으로부터 귀로 벨트 컨베이어(122)의 시점으로 반송 트레이(9)를 반송한다. 한편, 귀로 벨트 컨베이어(122)가 왕로 벨트 컨베이어(121)의 측방에 배치되어 있는 경우에는, 승강판(135)을 X축 방향으로 이동시키는 X축 방향 이동 수단(예컨대, 볼 나사와 모터로 구성될 수 있음)을 제1 반송 수단(123)이 구비함으로써, 왕로 벨트 컨베이어(121)의 종점으로부터 귀로 벨트 컨베이어(122)의 시점으로 반송 트레이(9)를 반송할 수 있다.
본 실시형태에서는 도 9에 도시된 바와 같이, 왕로 벨트 컨베이어(121)의 시점 및 귀로 벨트 컨베이어(122)의 종점에 인접하여 배치되어 있는 제2 반송 수단(124)의 구성은 제1 반송 수단(123)의 구성과 실질적으로 동일하면 되기 때문에, 제2 반송 수단(124)의 구성에는 제1 반송 수단(123)의 구성과 동일한 부호를 붙이고 있다. 그리고 제2 반송 수단(124)에 있어서는, 귀로 벨트 컨베이어(122)의 무단 벨트(127)의 상면보다 약간 하방에 Y축 방향 가동판(137)의 상면을 위치시키고, Y축 방향 가동판(137)을 전진 위치에 위치시킴으로써, 귀로 벨트 컨베이어(122)에 의해 반송되고 있는 반송 트레이(9)에 스토퍼편(138)을 접촉시켜, 귀로 벨트 컨베이어(122)의 종점에서 반송 트레이(9)를 정지시킬 수 있다. 또한, 반송 트레이(9)를 정지시킨 상태에서 승강판(135)을 상승시킴으로써, 반송 트레이(9)의 하면을 무단 벨트(127)의 상면으로부터 이격시키고, Y축 방향 가동판(137)의 상면에 반송 트레이(9)를 탑재할 수 있다. Y축 방향 가동판(137)에 반송 트레이(9)를 탑재하면, 반송 트레이(9)의 피결합 오목부에 Y축 방향 가동판(137)의 결합 돌기(137a)가 결합되어, Y축 방향 가동판(137)에 있어서의 반송 트레이(9)의 위치 어긋남이 방지된다. 또한, 반송 트레이(9)를 탑재한 Y축 방향 가동판(137)을 후퇴 위치에 위치시키고, 계속해서 왕로 벨트 컨베이어(121)의 무단 벨트(127)의 상면보다 약간 상방에 Y축 방향 가동판(137)의 상면이 위치할 때까지 승강판(135)을 상승시키며, 계속해서 Y축 방향 가동판(137)을 전진 위치에 위치시키고, 그리고 승강판(135)을 약간 하강시킴으로써, Y축 방향 가동판(137)으로부터 왕로 벨트 컨베이어(121)의 무단 벨트(127)에 반송 트레이(9)를 옮길 수 있다. 이와 같이 하여 제2 반송 수단(124)은, 귀로 벨트 컨베이어(122)의 종점으로부터 왕로 벨트 컨베이어(121)의 시점으로 반송 트레이(9)를 반송한다.
본 실시형태에서는 도 9에 도시된 바와 같이, 벨트 컨베이어 유닛(10)은, 또한, 왕로 벨트 컨베이어(121)의 시점측의 반송 트레이 스토퍼(129)에 의해 정지된 반송 트레이(9)와 잉곳 연삭 유닛(4) 사이에서 잉곳을 옮기는 제1 이체(移替) 수단(141)과, 왕로 벨트 컨베이어(121)의 종점측의 반송 트레이 스토퍼(129)에 의해 정지된 반송 트레이(9)와 레이저 조사 유닛(6) 사이에서 잉곳을 옮기는 제2 이체 수단(142)과, 제1 반송 수단(123)에 의해 정지된 반송 트레이(9)와 웨이퍼 박리 유닛(8) 사이에서 잉곳을 옮기고 잉곳으로부터 박리된 웨이퍼를 웨이퍼 박리 유닛(8)으로부터 반송 트레이(9)로 옮기는 제3 이체 수단(143)을 구비한다. 제2 이체 수단(142)의 구성 및 제3 이체 수단(143)의 구성은 제1 이체 수단(141)의 구성과 동일하면 되기 때문에, 이하, 제1 이체 수단(141)의 구성에 대해 설명하고, 제2 이체 수단(142)의 구성 및 제3 이체 수단(143)의 구성에 대한 설명을 생략한다. 제1 이체 수단(141)은, 다관절 아암(144)과, 다관절 아암(144)을 구동하는 구동원(도시 생략)과, 다관절 아암(144)의 선단에 장착된 흡착편(145)을 포함한다. 에어 구동원 또는 전동 구동원으로 이루어지는 구동원은, 다관절 아암(144)을 구동하여, X축 방향, Y축 방향 및 Z축 방향의 각각의 방향에 있어서 임의의 위치에 흡착편(145)을 위치시키고, 흡착편(145)을 상하 반전시키도록 되어 있다. 한쪽 면에 복수의 흡인 구멍(도시 생략)이 형성되어 있는 흡착편(145)은 흡인 수단(도시 생략)에 접속되어 있다. 그리고 제1 이체 수단(141)에 있어서는, 흡인 수단으로 흡착편(145)에 흡인력을 생성함으로써, 흡착편(145)으로 잉곳을 흡착하여 유지할 수 있다. 또한, 제1 이체 수단(141)에 있어서는, 구동원으로 다관절 아암(144)을 구동시킴으로써, 반송 트레이 스토퍼(129)에 의해 정지된 반송 트레이(9)와 잉곳 연삭 유닛(4) 사이에서, 흡착편(145)으로 흡착한 잉곳을 옮긴다.
도 1을 참조하여 카세트 스토커(11)에 대해 설명한다. 본 실시형태에 있어서의 카세트 스토커(11)는, X축 방향으로 4열 또한 Z축 방향으로 4단의 합계 16개의 카세트 수용부(146)를 갖는다. 각 카세트 수용부(146)에는, 웨이퍼 박리 유닛(8)에 있어서 잉곳으로부터 박리된 웨이퍼를 수용하는 카세트(147)가 수용된다. 카세트(147)는, 상하 방향으로 간격을 두고 복수 장(예컨대 25장)의 웨이퍼를 수용 가능하게 되어 있다. 또한, 카세트 스토커(11)에 있어서는, 각 카세트 수용부(146)가 Y축 방향에 있어서 관통하고 있고, 도 1에 있어서 Y축 방향 전방측으로부터 각 카세트 수용부(146)에 카세트(147)를 수용 가능하며, 또한 도 1에 있어서 Y축 방향 안쪽측으로부터 카세트 수용부(146) 내의 카세트(147)에 웨이퍼를 수용 가능하게 되어 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 웨이퍼 생성 장치(2)는, 또한, 잉곳을 수용하는 잉곳 스토커(148)를 포함하는 것이 바람직하다. 본 실시형태에 있어서의 잉곳 스토커(148)는, Y축 방향으로 2열 또한 Z축 방향으로 2단의 합계 4개의 잉곳 수용부(149)를 갖는다. 각 잉곳 수용부(149)에는, 잉곳이 반송 트레이(9)에 지지된 상태로 수용된다. 또한, 잉곳 스토커(148)에 있어서는, 각 잉곳 수용부(149)가 X축 방향에 있어서 관통하고 있고, 도 1에 있어서 X축 방향 전방측으로부터 각 잉곳 수용부(149)에, 잉곳을 지지한 반송 트레이(9)를 수용 가능하며, 또한 도 1에 있어서 X축 방향 안쪽측으로부터 잉곳 수용부(149) 내의 반송 트레이(9)를 반출 가능하게 되어 있다.
도 1 및 도 9를 참조하여 수용 수단(12)에 대해 설명한다. 도 1에 도시된 바와 같이 수용 수단(12)은, Y축 방향에 있어서 카세트 스토커(11)에 인접하여 배치되어 있다. 도 9를 참조하여 설명하면, 수용 수단(12)은, 지지벽(150)과, X축 방향으로 이동 가능하게 지지벽(150)에 지지된 X축 방향 가동 부재(151)와, X축 방향 가동 부재(151)를 X축 방향으로 이동시키는 X축 방향 이동 수단(152)과, X축 방향 가동 부재(151)에 승강 가능하게 지지된 승강 블록(153)과, 승강 블록(153)을 승강시키는 승강 수단(154)과, 승강 블록(153)에 지지된 다관절 아암(155)과, 다관절 아암(155)의 선단에 상하 반전 가능하게 장착된 유지편(156)과, 다관절 아암(155)을 구동시키는 구동원(도시 생략)을 구비한다. 지지벽(150)에 지지되어 있는 X축 방향 이동 수단(152)은, 너트부(157a)가 X축 방향 가동 부재(151)에 고정되고 X축 방향으로 연장되는 볼 나사(157)와, 볼 나사(157)의 한쪽 단부에 연결된 모터(158)를 갖고, 지지벽(150)의 안내 레일(150a)을 따라 X축 방향 가동 부재(151)를 X축 방향으로 이동시킨다. X축 방향 가동 부재(151)에 지지되어 있는 승강 수단(154)은, 승강 블록(153)에 연결되고 Z축 방향으로 연장되는 볼 나사(159)와, 볼 나사(159)의 하단부에 연결된 모터(160)를 갖고, X축 방향 가동 부재(151)의 안내 레일(151a)을 따라 승강 블록(153)을 승강시킨다. 에어 구동원 또는 전동 구동원으로 이루어지는 구동원은, 다관절 아암(155)을 구동하여, X축 방향, Y축 방향 및 Z축 방향의 각각의 방향에 있어서 임의의 위치에 유지편(156)을 위치시킨다. 한쪽 면에 복수의 흡인 구멍(도시 생략)이 형성되어 있는 유지편(156)은 흡인 수단(도시 생략)에 접속되어 있다. 그리고 수용 수단(12)에 있어서는, 잉곳 스토커(148)에 수용되어 잉곳을 지지한 반송 트레이(9)의 공동(116)에, 흡인 구멍을 위로 향하게 한 유지편(156)을 삽입하여 약간 상승시켜 반송 트레이(9)의 상벽(113)의 하면에 밀착시키고, 흡인 수단으로 유지편(156)에 흡인력을 생성함으로써, 반송 트레이(9)를 유지편(156)으로 흡인 유지할 수 있으며, 또한 다관절 아암(155)을 구동시키고 X축 방향 이동 수단(152) 및 승강 수단(154)으로 승강 블록(153)을 이동시킴으로써, 유지편(156)으로 흡인 유지한 반송 트레이(9)를 잉곳 스토커(148)로부터 벨트 컨베이어 유닛(10)에 반송할 수 있다. 또한, 수용 수단(12)에 있어서는, 유지편(156)을 반전시켜 흡인 구멍을 아래로 향하게 하고, 흡인 수단으로 유지편(156)에 흡인력을 생성함으로써, 제2 반송 수단(124)에 탑재된 반송 트레이(9) 내의 웨이퍼를 유지편(156)으로 흡착하여 유지할 수 있고, 또한 유지편(156)으로 유지한 웨이퍼를 카세트 스토커(11)에 수용된 카세트(147)에 수용할 수 있다.
도 13의 (a) 내지 (c)에는, 웨이퍼 생성 장치(2)에 의해 가공이 실시될 수 있는 잉곳(170)이 도시되어 있다. 본 잉곳(170)은, 육방정 단결정 SiC로부터 전체로서 원기둥 형상으로 형성되어 있고, 원형 형상의 제1 면(172)과, 제1 면(172)과 반대측의 원형 형상의 제2 면(174)과, 제1 면(172) 및 제2 면(174) 사이에 위치하는 둘레면(176)과, 제1 면(172)으로부터 제2 면(174)에 이르는 c축(<0001> 방향)과, c축에 직교하는 c면({0001}면)을 갖는다. 본 잉곳(170)에 있어서는, 제1 면(172)의 수선(垂線; 178)에 대해 c축이 기울어져 있고, c면과 제1 면(172)으로 오프각(α)(예컨대 α=1, 3, 6도)이 형성되어 있다. 오프각(α)이 형성되는 방향을 도 13의 (a) 내지 (c)에 화살표 A로 나타낸다. 또한, 잉곳(170)의 둘레면(176)에는, 결정 방위를 나타내는 직사각형 형상의 제1 오리엔테이션 플랫(180) 및 제2 오리엔테이션 플랫(182)이 형성되어 있다. 제1 오리엔테이션 플랫(180)은 오프각(α)이 형성되는 방향(A)에 평행하고, 제2 오리엔테이션 플랫(182)은 오프각(α)이 형성되는 방향(A)에 직교하고 있다. 도 13의 (b)에 도시된 바와 같이, 상방에서 보아, 제2 오리엔테이션 플랫(182)의 길이(L2)는 제1 오리엔테이션 플랫(180)의 길이(L1)보다 짧다(L2<L1). 한편, 웨이퍼 생성 장치(2)에 의해 가공이 실시될 수 있는 잉곳은, 상기 잉곳(170)에 한정되지 않고, 예컨대 제1 면의 수선에 대해 c축이 기울어져 있지 않고, c면과 제1 면의 오프각이 0도인(즉, 제1 면의 수선과 c축이 일치하고 있는) 육방정 단결정 SiC 잉곳이어도 좋으며, 혹은 GaN(질화갈륨) 등의 육방정 단결정 SiC 이외의 소재로 형성되어 있는 육방정 단결정 잉곳이어도 좋다.
전술한 웨이퍼 생성 장치(2)에 의해 잉곳(170)으로부터 웨이퍼를 생성할 때에는, 먼저, 잉곳(170)을 잉곳 스토커(148)에 수용하는 잉곳 수용 공정을 실시한다. 본 실시형태에 있어서의 잉곳 수용 공정에서는, 먼저, 4개의 잉곳(170)을 준비하고, 도 1에 도시된 바와 같이 4개의 잉곳(170)을 4개의 반송 트레이(9)의 잉곳 지지부(117)에 지지시킨다. 계속해서, 잉곳(170)을 지지한 반송 트레이(9)를 잉곳 스토커(148)의 잉곳 수용부(149)에 수용한다.
잉곳 수용 공정을 실시한 후, 잉곳 스토커(148)로부터 레이저 조사 유닛(6)에 잉곳(170)을 반송하는 제1 반송 공정을 수용 수단(12) 및 벨트 컨베이어 유닛(10)으로 실시한다. 잉곳(170)은, 통상, 후술하는 박리층 형성 공정에 있어서의 레이저 광선의 입사를 방해하지 않을 정도로 단부면[제1 면(172) 및 제2 면(174)]이 평탄화되어 있기 때문에, 본 실시형태에서는, 제1 반송 공정에 있어서 잉곳 스토커(148)로부터 레이저 조사 유닛(6)에 잉곳(170)을 반송하는 예를 설명하지만, 잉곳(170)의 단부면이 박리층 형성 공정에 있어서의 레이저 광선의 입사를 방해하지 않을 정도로 평탄화되어 있지 않은 경우에는, 제1 반송 공정에 있어서 잉곳 스토커(148)로부터 잉곳 연삭 유닛(4)에 잉곳(170)을 반송해도 좋다. 제1 반송 공정에서는, 먼저, 잉곳 스토커(148)에 수용되어 잉곳(170)을 지지한 반송 트레이(9)를 수용 수단(12)의 유지편(156)으로 반출 가능한 위치로, 수용 수단(12)의 X축 방향 이동 수단(152) 및 승강 수단(154)으로 승강 블록(153)의 위치를 조정한다. 계속해서, 수용 수단(12)의 다관절 아암(155)을 구동시켜, 흡인 구멍을 위로 향하게 한 유지편(156)을 반송 트레이(9)의 공동(116)에 삽입하고, 공동(116) 내에 있어서 유지편(156)을 약간 상승시켜 반송 트레이(9)의 상벽(113)의 하면에 유지편(156)을 밀착시킨다. 계속해서, 유지편(156)에 흡인력을 생성함으로써, 반송 트레이(9)를 유지편(156)으로 흡인 유지시킨다. 계속해서, 다관절 아암(155)을 구동시키고, X축 방향 이동 수단(152) 및 승강 수단(154)으로 승강 블록(153)을 이동시킴으로써, 유지편(156)으로 흡인 유지한 반송 트레이(9)의 하면을 왕로 벨트 컨베이어(121)의 무단 벨트(127)의 상면에 접촉시킨다. 계속해서, 유지편(156)의 흡인력을 해제하고, 다관절 아암(155)을 구동시켜, 반송 트레이(9)의 공동(116) 내에 있어서 유지편(156)을 약간 하강시키고 공동(116)으로부터 유지편(156)을 빼냄으로써, 왕로 벨트 컨베이어(121)에 반송 트레이(9)를 싣는다. 한편, 제2 반송 수단(124)을 통해 왕로 벨트 컨베이어(121)에 반송 트레이(9)를 싣도록 해도 좋다.
반송 트레이(9)를 왕로 벨트 컨베이어(121)에 실은 후, 레이저 조사 유닛(6)에 대면하는 위치까지 왕로 벨트 컨베이어(121)로 반송 트레이(9)를 반송한다. 이때, 잉곳 연삭 유닛(4)에 대면하는 위치에 배치된 반송 트레이 스토퍼(129)의 승강판(131)을 통과 위치에 위치시키고, 레이저 조사 유닛(6)에 대면하는 위치에 배치된 반송 트레이 스토퍼(129)의 승강판(131)을 정지 위치에 위치시킨다. 이에 의해, 왕로 벨트 컨베이어(121)에 의해 Y1 방향으로 반송되고 있는 반송 트레이(9)를, 잉곳 연삭 유닛(4)에 대면하는 위치에 배치된 반송 트레이 스토퍼(129)의 상방을 통과시키고, 레이저 조사 유닛(6)에 대면하는 위치의 반송 트레이 스토퍼(129)에 의해 정지시킬 수 있다. 계속해서, 정지시킨 반송 트레이(9)의 하면을 무단 벨트(127)의 상면으로부터 이격시키기 위해서, 반송 트레이 스토퍼(129)의 승강판(131)을 이격 위치로 상승시킨다. 계속해서, 제2 이체 수단(142)의 다관절 아암(144)을 구동시켜, 흡착편(145)을 잉곳(170)의 상면[본 실시형태에서는 제1 면(172)]에 밀착시킨다. 계속해서, 흡착편(145)에 접속된 흡인 수단을 작동시켜 흡착편(145)에 흡인력을 생성하여, 잉곳(170)을 흡착편(145)으로 흡인 유지한다. 계속해서, 다관절 아암(144)을 구동시켜 흡착편(145)을 이동시키고, 도 14에 도시된 바와 같이, 흡착편(145)으로 흡인 유지한 잉곳(170)의 하면[본 실시형태에서는 제2 면(174)]을 레이저 조사 유닛(6)의 제2 유지 테이블(60)의 상면에 접촉시킨다. 이때, 제2 유지 테이블(60)은, 잉곳을 착탈하기 위한 잉곳 착탈 위치(도 4에 도시된 위치)에 위치되어 있다. 그리고, 흡착편(145)에 접속된 흡인 수단을 정지시켜, 흡착편(145)의 흡인력을 해제하여, 제2 유지 테이블(60)의 상면에 잉곳(170)을 싣는다. 이와 같이 하여, 잉곳 스토커(148)로부터 레이저 조사 유닛(6)에 잉곳(170)을 반송한다.
제1 반송 공정을 실시한 후, 제2 유지 테이블(60)로 잉곳(170)을 유지하고, 제2 유지 테이블(60)에 유지된 잉곳(170)의 상면으로부터 생성해야 할 웨이퍼의 두께에 상당하는 깊이에, 잉곳(170)에 대해 투과성을 갖는 파장의 레이저 광선의 집광점을 위치시키며, 레이저 광선을 잉곳(170)에 조사하여 박리층을 형성하는 박리층 형성 공정을 레이저 조사 유닛(6)으로 실시한다. 박리층 형성 공정에서는, 먼저, 제2 유지 테이블(60)의 상면에 흡인력을 생성하여, 제2 유지 테이블(60)로 잉곳(170)을 흡인 유지한다. 계속해서, X축 방향 이동 수단으로 제2 유지 테이블(60)을 X축 방향으로 이동시키고 Y축 방향 이동 수단으로 Y축 방향 가동 부재를 Y축 방향으로 이동시켜, 얼라인먼트 수단(76)의 하방에 잉곳(170)을 위치시킨다. 계속해서, 잉곳(170)의 상방으로부터 얼라인먼트 수단(76)으로 잉곳(170)을 촬상한다. 계속해서, 얼라인먼트 수단(76)으로 촬상한 잉곳(170)의 화상에 기초하여, 제2 유지 테이블용 모터 및 X축 방향 이동 수단으로 제2 유지 테이블(60)을 회전 및 이동시키고, Y축 방향 이동 수단으로 Y축 방향 가동 부재를 이동시킴으로써, 잉곳(170)의 방향을 소정의 방향으로 조정하고 잉곳(170)과 집광기(74)의 XY 평면에 있어서의 위치를 조정한다. 잉곳(170)의 방향을 소정의 방향으로 조정할 때에는, 도 15의 (a)에 도시된 바와 같이, 제2 오리엔테이션 플랫(182)을 X축 방향에 정합시킴으로써, 오프각(α)이 형성되는 방향(A)과 직교하는 방향을 X축 방향에 정합시키고, 오프각(α)이 형성되는 방향(A)을 Y축 방향에 정합시킨다. 계속해서, 집광점 위치 조정 수단으로 집광기(74)를 승강시켜, 도 15의 (b)에 도시된 바와 같이, 잉곳(170)의 제1 면(172)으로부터, 생성해야 할 웨이퍼의 두께에 상당하는 깊이에 집광점(FP)을 위치시킨다. 계속해서, 오프각(α)이 형성되는 방향(A)과 직교하는 방향에 정합하고 있는 X축 방향으로 X축 방향 이동 수단에 의해 제2 유지 테이블(60)을 이동시키면서, 잉곳(170)에 대해 투과성을 갖는 파장의 펄스 레이저 광선(LB)을 집광기(74)로부터 잉곳(170)에 조사하는 박리층 형성 가공을 행한다. 박리층 형성 가공을 행하면, 도 16의 (a) 및 (b)에 도시된 바와 같이, 펄스 레이저 광선(LB)의 조사에 의해 SiC가 Si(실리콘)와 C(탄소)로 분리되고 다음에 조사되는 펄스 레이저 광선(LB)이 이전에 형성된 C에 흡수되어 연쇄적으로 SiC가 Si와 C로 분리된 개질층(186)이, 오프각(α)이 형성되는 방향(A)과 직교하는 방향으로 연속적으로 형성되고, 개질층(186)으로부터 c면을 따라 등방적으로 연장되는 크랙(188)이 생성된다.
도 15 및 도 16을 참조하여 설명을 계속하면, 박리층 형성 가공에 이어서, Y축 방향 이동 수단으로 Y축 방향 가동 부재를 이동시킴으로써, 오프각(α)이 형성되는 방향(A)에 정합하고 있는 Y축 방향으로, 잉곳(170)에 대해 상대적으로 집광점(FP)을 크랙(188)의 폭을 초과하지 않는 범위에서 소정 인덱스량(Li)만큼 인덱스 이송한다. 그리고, 박리층 형성 가공과 인덱스 이송을 교대로 반복함으로써, 오프각(α)이 형성되는 방향(A)과 직교하는 방향으로 연속적으로 연장되는 개질층(186)을, 오프각(α)이 형성되는 방향(A)으로 소정 인덱스량(Li)의 간격을 두고 복수 형성하고, 개질층(186)으로부터 c면을 따라 등방적으로 연장되는 크랙(188)을 순차 생성하여, 오프각(α)이 형성되는 방향(A)에 있어서 인접하는 크랙(188)과 크랙(188)이 상하 방향에서 보아 겹쳐지도록 한다. 이에 의해, 잉곳(170)의 상면으로부터 생성해야 할 웨이퍼의 두께에 상당하는 깊이에, 복수의 개질층(186) 및 크랙(188)으로 이루어지는, 잉곳(170)으로부터 웨이퍼를 박리하기 위한 강도가 저하된 박리층(190)을 형성할 수 있다. 박리층(190)을 형성한 후, 제2 유지 테이블(60)을 잉곳 착탈 위치에 위치시키고 제2 유지 테이블(60)의 흡인력을 해제한다. 한편, 박리층 형성 공정은, 예컨대 이하의 가공 조건으로 실시할 수 있다.
펄스 레이저 광선의 파장 : 1064 ㎚
반복 주파수 : 80 ㎑
평균 출력 : 3.2 W
펄스폭 : 4 ㎱
집광점의 직경 : 3 ㎛
집광 렌즈의 개구수(NA) : 0.43
집광점의 Z축 방향 위치 : 잉곳의 상면으로부터 300 ㎛
제2 유지 테이블의 이송 속도 : 120 ㎜/s~260 ㎜/s
인덱스량 : 250 ㎛~400 ㎛
박리층 형성 공정을 실시한 후, 박리층(190)이 형성된 잉곳(170)을 레이저 조사 유닛(6)으로부터 웨이퍼 박리 유닛(8)에 반송하는 제2 반송 공정을 벨트 컨베이어 유닛(10)으로 실시한다. 제2 반송 공정에서는, 먼저, 제2 이체 수단(142)의 다관절 아암(144)을 구동시켜, 제2 유지 테이블(60) 상의 잉곳(170)의 제1 면(172)에 흡착편(145)을 밀착시키고, 잉곳(170)을 흡착편(145)으로 흡인 유지한다. 계속해서, 다관절 아암(144)을 구동시켜 흡착편(145)을 이동시키고, 흡착편(145)으로 흡인 유지한 잉곳(170)의 제2 면(174)을 반송 트레이(9)의 잉곳 지지부(117)에 접촉시킨다. 계속해서, 흡착편(145)의 흡인력을 해제하고, 반송 트레이(9)의 잉곳 지지부(117)에 잉곳(170)을 지지시킨다. 계속해서, 반송 트레이 스토퍼(129)의 승강판(131)을 이격 위치로부터 통과 위치까지 하강시킴으로써, 왕로 벨트 컨베이어(121)의 무단 벨트(127)에 반송 트레이(9)를 싣는다.
반송 트레이(9)를 왕로 벨트 컨베이어(121)에 실은 후, 웨이퍼 박리 유닛(8)에 대면하는 위치[본 실시형태에서는 왕로 벨트 컨베이어(121)의 종점]까지 왕로 벨트 컨베이어(121)로 반송 트레이(9)를 반송한다. 이때, 제1 반송 수단(123)의 Y축 방향 가동판(137)의 상면이 왕로 벨트 컨베이어(121)의 무단 벨트(127)의 상면보다 낮고, 또한 스토퍼편(138)이 왕로 벨트 컨베이어(121)에 의해 반송되고 있는 반송 트레이(9)에 접촉하는 높이에 승강판(135)을 위치시키고, Y축 방향 가동판(137)을 전진 위치에 위치시킨다. 이에 의해, 왕로 벨트 컨베이어(121)에 의해 Y1 방향으로 반송되고 있는 반송 트레이(9)에 스토퍼편(138)을 접촉시켜, 웨이퍼 박리 유닛(8)에 대면하는 위치에서 반송 트레이(9)를 정지시킬 수 있다. 계속해서, 제1 반송 수단(123)의 승강판(135)을 상승시켜, 정지시킨 반송 트레이(9)를 Y축 방향 가동판(137)의 상면에 탑재하고, 반송 트레이(9)의 하면을 무단 벨트(127)의 상면으로부터 이격시킨다. 계속해서, 제3 이체 수단(143)의 다관절 아암(144)을 구동시켜, 흡착편(145)을 잉곳(170)의 제1 면(172)에 밀착시키고, 잉곳(170)을 흡착편(145)으로 흡인 유지한다. 계속해서, 다관절 아암(144)을 구동시켜 흡착편(145)을 이동시키고, 흡착편(145)으로 흡인 유지한 잉곳(170)의 제2 면(174)을 웨이퍼 박리 유닛(8)의 제3 유지 테이블(80)의 상면에 접촉시킨다. 이때, 제3 유지 테이블(80)은, 잉곳을 착탈하기 위한 잉곳 착탈 위치(도 6에 도시된 위치)에 위치되어 있다. 그리고, 흡착편(145)의 흡인력을 해제하여, 제3 유지 테이블(80)의 상면에 잉곳(170)을 싣는다. 이와 같이 하여, 레이저 조사 유닛(6)으로부터 웨이퍼 박리 유닛(8)에 잉곳(170)을 반송한다.
제2 반송 공정을 실시한 후, 박리층(190)이 형성된 잉곳(170)을 제3 유지 테이블(80)로 유지하고, 제3 유지 테이블(80)에 유지된 잉곳(170)의 상면을 유지하여 박리층(190)으로부터 웨이퍼를 박리하는 웨이퍼 박리 공정을 웨이퍼 박리 유닛(8)으로 실시한다. 웨이퍼 박리 공정에서는, 먼저, 제3 유지 테이블(80)로 잉곳(170)을 흡인 유지한다. 계속해서, 도 17의 (a)에 도시된 바와 같이, 액조(94)의 하방의 웨이퍼 박리 위치에 제3 유지 테이블(80)을 위치시킨다. 계속해서, 도 17의 (b)에 도시된 바와 같이, 아암 이동 수단으로 아암(92)을 하강시켜, 제3 유지 테이블(80)의 상면에 액조(94)의 스커트벽(98)의 하단을 밀착시킨다. 계속해서, 도 7에 도시된 바와 같이, 에어 실린더(108)의 피스톤 로드(108b)를 이동시켜, 잉곳(170)의 제1 면(172)에 흡착편(112)의 하면을 밀착시킨다. 계속해서, 흡착편(112)의 하면에 흡인력을 생성하여, 잉곳(170)을 제1 면(172)측으로부터 흡착편(112)으로 흡인 유지한다. 계속해서, 액체 공급부(100)에 접속된 액체 공급 수단을 작동시켜, 초음파 진동 생성 부재(110)가 침지할 때까지 액체 공급부(100)로부터 액체 수용 공간(104)에 액체(106)(예컨대 물)를 공급한다. 계속해서, 초음파 진동 생성 부재(110)를 작동시켜, 잉곳(170)에 초음파 진동을 부여함으로써, 박리층(190)을 자극하여 크랙(188)을 신장시켜 박리층(190)의 강도를 더욱 저하시킨다. 계속해서, 흡착편(112)으로 잉곳(170)을 흡인 유지한 상태에서, 아암 이동 수단으로 아암(92)을 상승시킴으로써, 도 18에 도시된 바와 같이, 박리층(190)을 기점으로 하여 잉곳(170)으로부터 생성해야 할 웨이퍼(192)를 박리할 수 있다. 또한, 아암 이동 수단으로 아암(92)을 상승시켰을 때에는, 액체(106)가 액체 수용 공간(104)으로부터 배출되고, 베이스(84)에 형성된 배수구(도시 생략)를 통해 웨이퍼 박리 유닛(8)의 외부로 액체(106)가 배출된다. 잉곳(170)으로부터 웨이퍼(192)를 박리한 후, 제3 유지 테이블(80)을 잉곳 착탈 위치에 위치시키고, 제3 유지 테이블(80)의 흡인력을 해제한다. 한편, 잉곳(170)에 초음파 진동을 부여할 때에는, 잉곳(170)의 상면과 흡착편(112)의 하면 사이에 간극(예컨대 2 ㎜~3 ㎜)을 마련해도 좋다. 또한, 박리층(190)을 기점으로 하여 잉곳(170)으로부터 웨이퍼(192)를 박리할 때에는, 제3 이체 수단(143)의 흡착편(145)으로 잉곳(170)의 상면을 흡인 유지한 후에, 흡착편(145)을 상승시킴으로써, 잉곳(170)으로부터 웨이퍼(192)를 박리해도 좋다.
웨이퍼 박리 공정을 실시한 후, 잉곳(170)으로부터 박리한 웨이퍼(192)를 웨이퍼 박리 유닛(8)으로부터 카세트 스토커(11)의 카세트(147)에 반송하여 수용하는 제3 반송 공정을 벨트 컨베이어 유닛(10) 및 수용 수단(12)으로 실시한다. 제3 반송 공정에서는, 먼저, 제3 이체 수단(143)의 다관절 아암(144)을 구동시켜, 웨이퍼 박리 수단(82)의 흡착편(112)에 흡착되어 있는 웨이퍼(192)의 하면(박리면)에 제3 이체 수단(143)의 흡착편(145)을 밀착시키고, 흡착편(145)으로 웨이퍼(192)를 흡인 유지한다. 계속해서, 웨이퍼 박리 수단(82)의 흡착편(112)의 흡인력을 해제하고, 웨이퍼 박리 수단(82)의 흡착편(112)으로부터 제3 이체 수단(143)의 흡착편(145)에 웨이퍼(192)를 전달한다. 계속해서, 다관절 아암(144)을 구동시켜 흡착편(145)을 이동시키고, 흡착편(145)으로 흡인 유지한 웨이퍼(192)를 반송 트레이(9)의 웨이퍼 지지부(118)에 접촉시킨다. 계속해서, 흡착편(145)의 흡인력을 해제하고, 반송 트레이(9)의 웨이퍼 지지부(118)에 웨이퍼(192)를 지지시킨다. 또한, 제3 반송 공정에 있어서, 웨이퍼(192)를 반송하고, 웨이퍼(192)가 박리된 잉곳(170)을 웨이퍼 박리 유닛(8)으로부터 잉곳 연삭 유닛(4)에 반송하기 위해서, 다관절 아암(144)을 구동시켜, 제3 유지 테이블(80) 상의 잉곳(170)의 박리면(170a)에 흡착편(145)을 밀착시키고, 잉곳(170)을 흡착편(145)으로 흡인 유지한다. 계속해서, 다관절 아암(144)을 구동시켜 흡착편(145)을 이동시키고, 흡착편(145)으로 흡인 유지한 잉곳(170)을 반송 트레이(9)의 잉곳 지지부(117)에 반송하여 지지시킨다. 계속해서, 반송 트레이(9)를 탑재하고 있는 제1 반송 수단(123)의 Y축 방향 가동판(137)을 후퇴 위치에 위치시킨다. 계속해서, 승강판(135)을 하강시켜, 귀로 벨트 컨베이어(122)의 무단 벨트(127)의 상면보다 약간 상방에 Y축 방향 가동판(137)의 상면을 위치시킨다. 계속해서, Y축 방향 가동판(137)을 전진 위치에 위치시키고, 승강판(135)을 하강시킴으로써, 귀로 벨트 컨베이어(122)의 무단 벨트(127)에 반송 트레이(9)를 싣는다.
반송 트레이(9)를 귀로 벨트 컨베이어(122)에 실은 후, 귀로 벨트 컨베이어(122)의 종점까지 귀로 벨트 컨베이어(122)로 반송 트레이(9)를 반송한다. 이때, 제2 반송 수단(124)의 Y축 방향 가동판(137)의 상면이 귀로 벨트 컨베이어(122)의 무단 벨트(127)의 상면보다 낮고, 또한 스토퍼편(138)이 귀로 벨트 컨베이어(122)에 의해 반송되고 있는 반송 트레이(9)에 접촉하는 높이에 승강판(135)을 위치시키며, Y축 방향 가동판(137)을 전진 위치에 위치시킨다. 이에 의해, 귀로 벨트 컨베이어(122)에 의해 Y2 방향으로 반송되고 있는 반송 트레이(9)에 스토퍼편(138)을 접촉시켜, 귀로 벨트 컨베이어(122)의 종점에서 반송 트레이(9)를 정지시킬 수 있다. 계속해서, 승강판(135)을 약간 상승시켜, 정지시킨 반송 트레이(9)를 Y축 방향 가동판(137)의 상면에 탑재하고, 반송 트레이(9)의 하면을 무단 벨트(127)의 상면으로부터 이격시킨다. 계속해서, Y축 방향 가동판(137)을 후퇴 위치에 위치시킨다. 계속해서, 승강판(135)을 상승시켜, 왕로 벨트 컨베이어(121)의 무단 벨트(127)의 상면보다 약간 상방에 Y축 방향 가동판(137)의 상면을 위치시킨다. 계속해서, 수용 수단(12)의 X축 방향 이동 수단(152) 및 승강 수단(154)으로 승강 블록(153)을 이동시키고 다관절 아암(155)을 구동시킴으로써, Y축 방향 가동판(137) 상의 반송 트레이(9)에 지지된 웨이퍼(192)의 상면에 유지편(156)을 밀착시키고, 웨이퍼(192)를 유지편(156)으로 흡인 유지한다. 그리고, X축 방향 이동 수단(152), 승강 수단(154) 및 다관절 아암(155)으로 유지편(156)을 이동시킴으로써, 유지편(156)으로 흡인 유지한 웨이퍼(192)를 반송 트레이(9)로부터 반출하고, 카세트 스토커(11)의 카세트(147) 내로 이동시킨다. 그리고, 유지편(156)의 흡인력을 해제한다. 이와 같이 하여, 잉곳(170)으로부터 박리한 웨이퍼(192)를 웨이퍼 박리 유닛(8)으로부터 카세트 스토커(11)의 카세트(147)에 반송하여 수용한다.
또한, 반송 트레이(9)로부터 웨이퍼(192)를 반출한 후, 제2 반송 수단(124)의 Y축 방향 가동판(137)을 전진 위치에 위치시키고 승강판(135)을 하강시킴으로써, 왕로 벨트 컨베이어(121)의 무단 벨트(127)에 반송 트레이(9)를 싣는다. 이때, 잉곳 연삭 유닛(4)에 대면하는 위치에 배치된 반송 트레이 스토퍼(129)의 승강판(131)을 정지 위치에 위치시킨다. 이에 의해, 왕로 벨트 컨베이어(121)에 의해 Y1 방향으로 반송되고 있는 반송 트레이(9)를, 잉곳 연삭 유닛(4)에 대면하는 위치의 반송 트레이 스토퍼(129)에 의해 정지시킬 수 있다. 계속해서, 정지시킨 반송 트레이(9)의 하면을 무단 벨트(127)의 상면으로부터 이격시키기 위해서, 반송 트레이 스토퍼(129)의 승강판(131)을 이격 위치로 상승시킨다. 계속해서, 제1 이체 수단(141)의 다관절 아암(144)을 구동시켜, 흡착편(145)을 잉곳(170)의 박리면(170a)에 밀착시키고, 잉곳(170)을 흡착편(145)으로 흡인 유지한다. 계속해서, 다관절 아암(144)을 구동시켜 흡착편(145)을 이동시키고, 잉곳 착탈 위치에 위치되어 있는 잉곳 연삭 유닛(4)의 제1 유지 테이블(14)의 상면에 잉곳(170)의 제2 면(174)을 접촉시킨다. 그리고, 흡착편(145)의 흡인력을 해제하고, 제1 유지 테이블(14)의 상면에 잉곳(170)을 싣는다. 이와 같이 하여, 웨이퍼(192)가 박리된 잉곳(170)을 웨이퍼 박리 유닛(8)으로부터 잉곳 연삭 유닛(4)에 반송한다.
제3 반송 공정을 실시한 후, 웨이퍼(192)가 박리된 잉곳(170)을 제1 유지 테이블(14)로 유지하고, 제1 유지 테이블(14)에 유지된 잉곳(170)의 박리면(170a)을 연삭하여 평탄화하는 잉곳 연삭 공정을 잉곳 연삭 유닛(4)으로 실시한다. 도 3을 참조하여 설명하면, 잉곳 연삭 공정에서는, 먼저, 제1 유지 테이블(14)의 상면에 흡인력을 생성하여, 제1 유지 테이블(14)로 잉곳(170)을 흡인 유지한다. 계속해서, 잉곳(170)을 유지하고 있는 제1 유지 테이블(14)을 연삭 위치에 위치시킨다. 계속해서, 잉곳(170)을 유지하고 있는 제1 유지 테이블(14)을 상방에서 보아 반시계 방향으로 소정의 회전 속도(예컨대 300 rpm)로 회전시킨다. 또한, 상방에서 보아 반시계 방향으로 소정의 회전 속도(예컨대 6000 rpm)로 스핀들(36)을 회전시킨다. 계속해서, 스핀들 하우징(30)을 하강시켜, 잉곳(170)의 박리면(170a)에 연삭 지석(44)을 접촉시킨다. 박리면(170a)에 연삭 지석(44)을 접촉시킨 후에는 소정의 연삭 이송 속도(예컨대 1.0 ㎛/s)로 스핀들 하우징(30)을 하강시킨다. 이에 의해, 웨이퍼(192)가 박리된 잉곳(170)의 박리면(170a)을 연삭하여, 박리층 형성 공정에 있어서의 펄스 레이저 광선(LB)의 입사를 방해하지 않을 정도로 잉곳(170)의 박리면(170a)을 평탄화할 수 있다. 잉곳(170)의 박리면(170a)을 평탄화한 후, 잉곳(170)을 유지하고 있는 제1 유지 테이블(14)을 잉곳 착탈 위치에 위치시키고, 제1 유지 테이블(14)의 흡인력을 해제한다.
잉곳 연삭 공정을 실시한 후, 박리면(170a)이 평탄화된 잉곳(170)을 잉곳 연삭 유닛(4)으로부터 레이저 조사 유닛(6)에 반송하는 제4 반송 공정을 벨트 컨베이어 유닛(10)으로 실시한다. 제4 반송 공정에서는, 먼저, 제1 이체 수단(141)의 다관절 아암(144)을 구동시켜, 제1 유지 테이블(14) 상의 잉곳(170)의 박리면(170a)에 흡착편(145)을 밀착시키고, 잉곳(170)을 흡착편(145)으로 흡인 유지한다. 계속해서, 다관절 아암(144)을 구동시켜 흡착편(145)을 이동시키고, 흡착편(145)으로 흡인 유지한 잉곳(170)의 제2 면(174)을 반송 트레이(9)의 잉곳 지지부(117)에 접촉시킨다. 계속해서, 흡착편(145)의 흡인력을 해제하고, 반송 트레이(9)의 잉곳 지지부(117)에 잉곳(170)을 지지시킨다. 계속해서, 반송 트레이 스토퍼(129)의 승강판(131)을 이격 위치로부터 통과 위치까지 하강시킴으로써, 왕로 벨트 컨베이어(121)의 무단 벨트(127)에 반송 트레이(9)를 싣는다.
반송 트레이(9)를 왕로 벨트 컨베이어(121)에 실은 후, 레이저 조사 유닛(6)에 대면하는 위치까지 왕로 벨트 컨베이어(121)로 반송 트레이(9)를 반송한다. 이때, 레이저 조사 유닛(6)에 대면하는 위치에 배치된 반송 트레이 스토퍼(129)의 승강판(131)을 정지 위치에 위치시켜, 왕로 벨트 컨베이어(121)에 의해 Y1 방향으로 반송되고 있는 반송 트레이(9)를, 레이저 조사 유닛(6)에 대면하는 위치의 반송 트레이 스토퍼(129)에 의해 정지시킨다. 계속해서, 정지시킨 반송 트레이(9)의 하면을 무단 벨트(127)의 상면으로부터 이격시키기 위해서, 반송 트레이 스토퍼(129)의 승강판(131)을 이격 위치로 상승시킨다. 계속해서, 제2 이체 수단(142)의 다관절 아암(144)을 구동시켜, 흡착편(145)을 잉곳(170)의 박리면(170a)에 밀착시키고, 잉곳(170)을 흡착편(145)으로 흡인 유지한다. 계속해서, 다관절 아암(144)을 구동시켜 흡착편(145)을 이동시키고, 흡착편(145)으로 흡인 유지한 잉곳(170)의 제2 면(174)을, 잉곳 착탈 위치에 위치되어 있는 레이저 조사 유닛(6)의 제2 유지 테이블(60)의 상면에 접촉시킨다. 그리고, 흡착편(145)의 흡인력을 해제하고, 제2 유지 테이블(60)의 상면에 잉곳(170)을 싣는다. 이와 같이 하여, 박리면(170a)이 평탄화된 잉곳(170)을 잉곳 연삭 유닛(4)으로부터 레이저 조사 유닛(6)에 반송한다.
제4 반송 공정을 실시한 후, 전술한 박리층 형성 공정을 레이저 조사 유닛(6)으로 실시한다. 그리고, 박리층 형성 공정과, 웨이퍼 박리 공정과, 잉곳 연삭 공정과, 제2로부터 제4까지의 반송 공정을 반복해서 실시함으로써, 잉곳(170)으로부터 생성 가능한 수량의 웨이퍼(192)를 생성하고, 카세트 스토커(11)의 카세트(147)에 웨이퍼(192)를 수용한다.
이상, 웨이퍼 생성 장치(2)에 있어서 잉곳(170)에 대해 실시하는 각 공정을 1개의 잉곳(170)에 주목하여 설명하였으나, 웨이퍼 생성 장치(2)에 있어서는, 잉곳 스토커(148)로부터 레이저 조사 유닛(6)에 잉곳(170)을 반송하는 제1 반송 공정을 실시한 후, 적절한 간격을 두고, 제1 반송 공정을 반복해서 실시하고, 박리층 형성 공정과, 웨이퍼 박리 공정과, 잉곳 연삭 공정과, 제2로부터 제4까지의 반송 공정을 병행하여 복수(본 실시형태에서는 4개)의 잉곳(170)에 대해 반복해서 실시함으로써, 복수의 잉곳(170)으로부터 생성 가능한 수량의 웨이퍼(192)를 생성할 수 있다. 또한, 1개의 잉곳(170)으로부터 생성하는 웨이퍼(192)의 수량이, 예컨대 100장인 경우에는 25장 수용 가능한 4개의 카세트(147)에 웨이퍼(192)를 수용하는 바, 반송 트레이(9)를 식별하는 ID를 반송 트레이(9)에 부착하고, 반송 트레이(9)의 ID를 판독하는 판독 수단을 웨이퍼 생성 장치(2)에 설치함으로써, 생성한 웨이퍼(192)를 잉곳(170)마다 분류하여 카세트(147)에 수용할 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 실시형태에 있어서의 웨이퍼 생성 장치(2)는, 잉곳(170)을 유지하는 제1 유지 테이블(14)과 제1 유지 테이블(14)에 유지된 잉곳(170)의 상면을 연삭하여 평탄화하는 연삭 수단(16)으로 적어도 구성되는 잉곳 연삭 유닛(4)과, 잉곳(170)을 유지하는 제2 유지 테이블(60)과 제2 유지 테이블(60)에 유지된 잉곳(170)의 상면으로부터 생성해야 할 웨이퍼(192)의 두께에 상당하는 깊이에 잉곳(170)에 대해 투과성을 갖는 파장의 레이저 광선(LB)의 집광점(FP)을 위치시키고 레이저 광선(LB)을 잉곳(170)에 조사하여 박리층(190)을 형성하는 레이저 조사 수단(62)으로 적어도 구성되는 레이저 조사 유닛(6)과, 잉곳(170)을 유지하는 제3 유지 테이블(80)과 제3 유지 테이블(80)에 유지된 잉곳(170)의 상면을 유지하여 박리층(190)으로부터 웨이퍼(192)를 박리하는 웨이퍼 박리 수단(82)으로 적어도 구성되는 웨이퍼 박리 유닛(8)과, 잉곳(170)을 지지하는 잉곳 지지부(117)와 박리된 웨이퍼(192)를 지지하는 웨이퍼 지지부(118)를 구비한 반송 트레이(9)와, 반송 트레이(9)에 지지된 잉곳(170)을 잉곳 연삭 유닛(4)과 레이저 조사 유닛(6)과 웨이퍼 박리 유닛(8) 사이에서 반송하는 벨트 컨베이어 유닛(10)과, 박리된 웨이퍼(192)를 수용하는 카세트(147)가 복수 수용된 카세트 스토커(11)와, 반송 트레이(9)의 웨이퍼 지지부(118)에 지지된 웨이퍼(192)를 카세트 스토커(11)에 수용된 카세트(147)에 수용하는 수용 수단(12)으로 적어도 구성되어 있기 때문에, 잉곳(170)으로부터 웨이퍼(192)를 생성하는 일련의 작업을 자동적으로 행할 수 있어, 생산 효율이 향상된다.
또한, 본 실시형태에 있어서의 웨이퍼 생성 장치(2)에서는, 각 유닛이 독립적으로 구성되어 있기 때문에, 소재, 사이즈 등의 잉곳의 조건이나 사용자의 요망 등에 따라, 각 유닛의 수량 변경이 가능하다. 예컨대, 웨이퍼 생성 장치(2)가 각 유닛을 복수 대 구비함으로써, 동일한 공정을 병행하여 실시하여, 단위 시간당의 웨이퍼 생성 수량을 증가시킬 수 있다. 또한, 웨이퍼 생성 장치(2)에서는, 비교적 짧은 시간으로 공정을 실시 가능한 유닛의 대수보다, 공정을 실시하는 데 비교적 시간이 걸리는 유닛의 대수를 많이 구비함으로써, 공정의 진행의 정체를 억제하여 생산 효율을 향상시킬 수도 있다.
또한, 본 실시형태에 있어서의 반송 트레이(9)는, 잉곳(170)을 지지하는 잉곳 지지부(117)와 웨이퍼(192)를 지지하는 웨이퍼 지지부(118)를 구비하기 때문에, 잉곳(170)과, 잉곳(170)으로부터 박리된 웨이퍼(192)를 반송할 수 있다.
한편, 본 실시형태에서는, 박리층 형성 공정에 있어서 오프각(α)이 형성되는 방향(A)과 직교하는 방향으로 집광점(FP)에 대해 잉곳(170)을 상대적으로 이동시키고, 또한 인덱스 이송에 있어서 오프각(α)이 형성되는 방향(A)으로 잉곳(170)에 대해 집광점(FP)을 상대적으로 이동시키는 예를 설명하였으나, 집광점(FP)에 대한 잉곳(170)의 상대적인 이동 방향은 오프각(α)이 형성되는 방향(A)과 직교하는 방향이 아니어도 좋고, 또한 인덱스 이송에 있어서의 잉곳(170)에 대한 집광점(FP)의 상대적인 이동 방향은 오프각(α)이 형성되는 방향(A)이 아니어도 좋다.
또한, 소망한다면, 잉곳(170)으로부터 박리한 웨이퍼(192)의 박리면을 연삭하여 평탄화하는 웨이퍼 연삭 유닛을 설치하고, 웨이퍼(192)의 박리면을 웨이퍼 연삭 유닛으로 평탄화하고 나서 웨이퍼(192)를 카세트(147)에 수용하도록 해도 좋다. 또한, 잉곳 연삭 유닛(4)으로 연삭한 잉곳(170)이나, 웨이퍼 연삭 유닛으로 연삭한 웨이퍼(192)를 세정하는 세정 유닛을 설치해도 좋다.
2: 웨이퍼 생성 장치 4: 잉곳 연삭 유닛
6: 레이저 조사 유닛 8: 웨이퍼 박리 유닛
9: 반송 트레이 10: 벨트 컨베이어 유닛
11: 카세트 스토커 12: 수용 수단
14: 제1 유지 테이블 16: 연삭 수단
60: 제2 유지 테이블 62: 레이저 조사 수단
80: 제3 유지 테이블 82: 웨이퍼 박리 수단
113: 상벽 114: 하벽
115: 측벽 116: 공동
117: 잉곳 지지부 118: 웨이퍼 지지부
119: 잉곳 지지부의 오목부 119a: 대직경 오목부
119b: 소직경 오목부 120: 웨이퍼 지지부의 오목부
147: 카세트 148: 잉곳 스토커
170: 잉곳 190: 박리층
192: 웨이퍼 LB: 펄스 레이저 광선
FP: 집광점

Claims (7)

  1. 육방정 단결정 잉곳으로부터 웨이퍼를 생성하는 웨이퍼 생성 장치로서,
    육방정 단결정 잉곳을 유지하는 제1 유지 테이블과, 이 제1 유지 테이블에 유지된 잉곳의 상면을 연삭하여 평탄화하는 연삭 수단을 포함하는 잉곳 연삭 유닛과,
    육방정 단결정 잉곳을 유지하는 제2 유지 테이블과, 이 제2 유지 테이블에 유지된 육방정 단결정 잉곳의 상면으로부터 생성해야 할 웨이퍼의 두께에 상당하는 깊이에 육방정 단결정 잉곳에 대해 투과성을 갖는 파장의 레이저 광선의 집광점을 위치시키고 레이저 광선을 육방정 단결정 잉곳에 조사(照射)하여 박리층을 형성하는 레이저 조사 수단을 포함하는 레이저 조사 유닛과,
    육방정 단결정 잉곳을 유지하는 제3 유지 테이블과, 이 제3 유지 테이블에 유지된 육방정 단결정 잉곳의 상면을 유지하여 박리층으로부터 웨이퍼를 박리하는 웨이퍼 박리 수단을 포함하는 웨이퍼 박리 유닛과,
    육방정 단결정 잉곳을 지지하는 잉곳 지지부와, 박리된 웨이퍼를 지지하는 웨이퍼 지지부를 포함하는 반송(搬送) 트레이와,
    상기 반송 트레이에 지지된 육방정 단결정 잉곳을 상기 잉곳 연삭 유닛과 상기 레이저 조사 유닛과 상기 웨이퍼 박리 유닛 사이에서 반송하는 벨트 컨베이어 유닛과,
    박리된 웨이퍼를 수용하는 카세트가 복수 수용된 카세트 스토커와,
    상기 반송 트레이의 상기 웨이퍼 지지부에 지지된 웨이퍼를 상기 카세트 스토커에 수용된 카세트에 수용하는 수용 수단
    을 포함하는 웨이퍼 생성 장치.
  2. 제1항에 있어서, 육방정 단결정 잉곳을 수용하는 잉곳 스토커를 더 포함하는 웨이퍼 생성 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 수용 수단은 상기 잉곳 스토커에 수용된 육방정 단결정 잉곳을 상기 벨트 컨베이어 유닛까지 반송하는 것인 웨이퍼 생성 장치.
  4. 제2항에 있어서, 육방정 단결정 잉곳은 상기 반송 트레이에 지지된 상태로 상기 잉곳 스토커에 수용되는 것인 웨이퍼 생성 장치.
  5. 육방정 단결정 잉곳을 지지하는 잉곳 지지부와,
    웨이퍼를 지지하는 웨이퍼 지지부
    를 포함하는 반송 트레이.
  6. 제5항에 있어서, 상벽과, 하벽과, 상기 상벽과 상기 하벽을 연결하는 한 쌍의 측벽과, 이 한 쌍의 측벽 사이를 관통하는 공동을 갖는 케이스로 구성되고,
    상기 케이스의 상기 상벽 또는 상기 하벽의 한쪽에 상기 잉곳 지지부를 구비하고, 상기 케이스의 상기 하벽 또는 상기 상벽의 다른쪽에 상기 웨이퍼 지지부를 구비하는 것인 반송 트레이.
  7. 제5항에 있어서, 상기 잉곳 지지부는 둘 이상의 사이즈의 잉곳에 대응한 동심형의 오목부를 구비하고, 상기 웨이퍼 지지부는 둘 이상의 사이즈의 웨이퍼에 대응한 동심형의 오목부를 구비하는 것인 반송 트레이.
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