TW201835995A - 晶圓生成方法 - Google Patents

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Abstract

[課題]提供可以從單結晶SiC錠將晶圓效率佳地剝離的晶圓生成方法。 　　[技術內容]本發明的晶圓生成方法，是至少由：將對於單結晶SiC具有透過性的波長的雷射光線(LB)的集光點(FP)而定位在從錠(2)的第一面(4)(端面)的相當於欲生成的晶圓厚度的深度並將雷射光線(LB)照射在錠(2)而形成由使SiC分離成Si及C的改質部(18)及從改質部(18)朝c面同向地形成的龜裂(20)所構成的剝離層(22)的剝離層形成過程；及在形成有剝離層(22)的外周領域的全部或是一部分進一步將雷射光線LB照射使龜裂(20)成長而形成剝離的起頭部(23)的剝離起頭部形成過程；及藉由將錠(2)浸漬在液體(26)中將具有與錠(2)的特有振動數近似的頻率以上的頻率的超音波透過液體(26)朝錠(2)賦予，而以剝離層(22)作為界面將錠(2)的一部分剝離並生成晶圓(34)的晶圓生成過程所構成。

Description

晶圓生成方法
[0001] 本發明，是有關於從單結晶SiC錠生成晶圓的晶圓生成方法。
[0002] IC、LSI、LED等的器件，是在將Si(矽)和Al2 O3 (藍寶石)等作為材料的晶圓的表面層疊功能層並藉由分割預定線被區劃而形成。且，功率元件、LED等是在將單結晶SiC(碳化矽)作為材料的晶圓的表面層疊功能層並藉由分割預定線被區劃而形成。形成有器件的晶圓，是藉由切削裝置、雷射加工裝置在分割預定線進行加工而被分割成各器件，被分割的各器件是被利用在行動電話、個人電腦等的電器。 　　[0003] 形成有器件的晶圓，是藉由將一般圓柱形狀的錠由線鋸被薄地切斷而生成。被切斷的晶圓的表面及背面，是藉由研磨而被精加工成鏡面(專利文獻1參照)。但是，將錠由線鋸切斷，將已被切斷的晶圓的表面及背面研磨的話，錠的大部分(70～80%)會被拋棄而具有不經濟的問題。尤其是在單結晶SiC錠中，硬度高，欲由線鋸切斷是困難的，因為需要相當的時間，所以生產性差，並且因為錠的單價高，所以具有效率佳地生成晶圓的課題。 　　[0004] 在此本申請人已提案了，將對於單結晶SiC具有透過性的波長的雷射光線的集光點定位在單結晶SiC錠的內部且將雷射光線照射在單結晶SiC錠而在切斷預定面形成剝離層，從剝離層將晶圓剝離的技術(專利文獻2參照)。但是，從剝離層將晶圓剝離是困難的，而具有生產效率差的問題。 [先前技術文獻] [專利文獻] 　　[0005] 　　[專利文獻1]日本特開2000-94221號公報 　　[專利文獻2]日本特開2016-111143號公報
[本發明所欲解決的課題] 　　[0006] 有鑑於上述事實的本發明的課題，是提供可以從單結晶SiC錠將晶圓效率佳地剝離的晶圓生成方法。 [用以解決課題的手段] 　　[0007] 為了解決上述課題，本發明是提供以下的晶圓生成方法。即，一種晶圓生成方法，是從具有c軸及與c軸垂直交叉的c面的單結晶SiC錠生成晶圓的晶圓生成方法，至少由：將對於單結晶SiC具有透過性的波長的雷射光線的集光點，定位在從單結晶SiC錠的端面的相當於欲生成的晶圓厚度的深度，將雷射光線照射在單結晶SiC錠，而形成由使SiC分離成Si及C的改質部及從改質部朝c面同向地形成的龜裂所構成的剝離層的剝離層形成過程；及在形成有剝離層的外周領域的全部或是一部分進一步將雷射光線照射使龜裂成長而形成剝離的起頭部的剝離起頭部形成過程；及藉由將單結晶SiC錠浸漬在液體中將具有與單結晶SiC錠的特有振動數近似的頻率以上的頻率的超音波透過液體朝單結晶SiC錠賦予，而將剝離層作為界面將單結晶SiC錠的一部分剝離而生成晶圓的晶圓生成過程所構成。 　　[0008] 較佳是，上述與單結晶SiC錠的特有振動數近似的頻率是單結晶SiC錠的特有振動數的0.8倍。該液體是水，設定成可抑制氣泡發生的溫度較佳。水的溫度是0～25℃最佳。在該剝離層形成過程中，單結晶SiC錠的端面的垂線及c軸是一致的情況，在不超過從連續地形成的改質部朝c面同向地形成的龜裂的寬度範圍，將單結晶SiC錠及集光點相對地分度(index)給進將改質部連續地形成將龜裂及龜裂連結使形成剝離層較佳。在該剝離層形成過程中，c軸是對於單結晶SiC錠的端面的垂線傾斜的情況，朝與由c面及端面形成偏角的方向垂直交叉的方向將改質部連續地形成從改質部朝c面同向地形成龜裂，朝形成該偏角的方向由不超過龜裂的寬度範圍將單結晶SiC錠及集光點相對地分度給進，朝與形成該偏角的方向垂直交叉的方向將改質部連續地形成從改質部朝c面同向地將龜裂依序形成而形成剝離層較佳。 [發明的效果] 　　[0009] 本發明所提供的晶圓生成方法，因為是至少由：將對於單結晶SiC具有透過性的波長的雷射光線的集光點，定位在從單結晶SiC錠的端面的相當於欲生成的晶圓厚度的深度，將雷射光線照射在單結晶SiC錠，而形成由使SiC分離成Si及C的改質部及從改質部朝c面同向地形成的龜裂所構成的剝離層的剝離層形成過程；及在形成有剝離層的外周領域的全部或是一部分進一步將雷射光線照射使龜裂成長而形成剝離的起頭部的剝離起頭部形成過程；及藉由將單結晶SiC錠浸漬在液體中，將具有與單結晶SiC錠的特有振動數近似的頻率以上的頻率的超音波透過液體朝單結晶SiC錠賦予，而以剝離層作為界面將單結晶SiC錠的一部分剝離而生成晶圓的晶圓生成過程所構成，所以可以透過剝離的起頭部從單結晶SiC錠將晶圓效率佳地剝離，因此可達成生產性的提高。
[0011] 本發明的晶圓生成方法，是無關於單結晶SiC錠的c軸是否對於端面的垂線傾斜皆可以使用，首先，對於端面的垂線及c軸是一致的單結晶SiC錠的本發明的晶圓生成方法的實施例一邊參照第1圖至第8圖一邊說明。 　　[0012] 第1圖所示的圓柱形狀的六方晶單結晶SiC錠2(以下稱為「錠2」)，是具有：圓形狀的第一面4(端面)、及第一面4的相反側的圓形狀的第二面6、及位於第一面4及第二面6之間的周面8、及從第一面4至第二面6的c軸(＜0001＞方向)、及與c軸垂直交叉的c面({0001}面)。在錠2中，c軸沒有對於第一面4的垂線10傾斜，垂線10及c軸是一致。 　　[0013] 在圖示的實施例中，首先實施，在從第一面4的相當於欲生成的晶圓厚度的深度形成由使SiC分離成Si及C的改質部及從改質部朝c面同向地形成的龜裂所構成的剝離層的剝離層形成過程。剝離層形成過程，是可以使用例如在第2圖顯示其一部分的雷射加工裝置12實施。雷射加工裝置12，是具備：將被加工物保持的挾盤載置台14、及朝被保持在挾盤載置台14的被加工物將脈衝雷射光線LB照射的集光器16。挾盤載置台14，是藉由旋轉手段而以朝上下方向延伸的軸線為中心被旋轉，並且藉由X方向移動手段而朝X方向被進退，藉由Y方向移動手段而朝Y方向被進退(皆未圖示)。集光器16，是包含將從雷射加工裝置12的脈衝雷射光線振盪器被振盪的脈衝雷射光線LB集光並朝被加工物照射用的集光透鏡(皆未圖示)。又，X方向是在第2圖由箭頭X顯示的方向，Y方向是在第2圖由箭頭Y顯示的方向且與X方向垂直交叉的方向。X方向及Y方向所限定的平面是實質上水平。 　　[0014] 在剝離層形成過程中，首先，將黏著劑(例如環氧樹脂系黏著劑)位在錠2的第二面6及挾盤載置台14的上面之間，將錠2固定在挾盤載置台14。或是在挾盤載置台14的上面形成複數吸引孔，在挾盤載置台14的上面生成吸引力將錠2保持也可以。接著，藉由雷射加工裝置12的攝像手段(未圖示)而從第一面4的上方將錠2攝像。接著，依據藉由攝像手段被攝像的錠2的畫像，藉由雷射加工裝置12的X方向移動手段及Y方向移動手段而將挾盤載置台14移動，而調整錠2及集光器16的XY平面中的位置。接著，藉由雷射加工裝置12的集光點位置調整手段(未圖示)而使集光器16昇降，將集光點FP定位在從第一面4的相當於欲生成的晶圓厚度的深度。接著，一邊將錠2及集光點FP相對地移動，一邊將對於單結晶SiC具有透過性的波長的脈衝雷射光線LB從集光器16朝錠2照射來進行改質部形成加工。在圖示的實施例中如第2圖所示，在改質部形成加工中，不將集光點FP移動而對於集光點FP將挾盤載置台14由規定的加工給進速度藉由X方向移動手段而朝X方向加工給進。藉由改質部形成加工，就可以在從第一面4的相當於欲生成的晶圓厚度的深度，將使SiC分離成Si及C的直線狀的改質部18沿著X方向連續地形成，並且如第3圖所示，可以形成從改質部18沿著c面同向地延伸的龜裂20。在第3圖中將以改質部18為中心形成龜裂20的領域由二點鎖線所示。參照第4圖進行說明的話，將改質部18的直徑設成D，將在加工給進方向相鄰接的集光點FP的間隔設成L的話，在具有D＞L的關係(即在加工給進方向也就是X方向相鄰接的改質部18及改質部18是重複的關係)的領域從改質部18沿著c面同向地形成龜裂20。在加工給進方向相鄰接的集光點FP的間隔L，是藉由集光點FP及挾盤載置台14的相對速度V、及脈衝雷射光線LB的反覆頻率F被規定(L=V/F)。在圖示的實施例中，藉由調整：挾盤載置台14對於集光點FP的朝X方向的加工給進速度V、及脈衝雷射光線LB的反覆頻率F，就可以滿足D＞L的關係。 　　[0015] 在剝離層形成過程中接著改質部形成加工之後，在不超過龜裂20的寬度的範圍，將錠2及集光點FP相對地分度(index)給進。在圖示的實施例中在分度給進中，在不超過龜裂20的寬度的範圍，不將集光點FP移動而對於集光點FP將挾盤載置台14藉由Y方向移動手段而朝Y方向只有規定分度量Li分度給進。且，藉由將改質部形成加工及分度給進交互地反覆，將沿著X方向連續地延伸的改質部18在Y方向隔有分度量Li的間隔複數形成，並且將在Y方向相鄰接的龜裂20及龜裂20連結。藉此，可以在從第一面4的相當於欲生成的晶圓厚度的深度，形成由使SiC分離成Si及C的改質部18及從改質部18朝c面同向地形成的龜裂20所構成的從錠2將晶圓剝離用的剝離層22。又，在剝離層形成過程中，藉由將改質部形成加工及分度給進交互地反覆，而在錠2的相同部分將改質部形成加工進行複數次(例如4次)也可以。 　　[0016] 在剝離層形成過程的改質部形成加工中，將錠2及集光點FP相對地移動即可，如第5圖所示，一邊不將集光點FP移動而對於集光點FP將挾盤載置台14從上方所見朝逆時針(順時針也可以)由規定的旋轉速度藉由雷射加工裝置12的旋轉手段而旋轉，一邊將對於單結晶SiC具有透過性的波長的脈衝雷射光線LB從集光器16朝錠2照射也可以。藉此，可以在從第一面4的相當於欲生成的晶圓厚度的深度，沿著錠2的周方向連續地形成使SiC分離成Si及C的環狀的改質部18，並且可以形成從改質部18沿著c面同向地延伸的龜裂20。如上述，將改質部18的直徑設成D，將在加工給進方向相鄰接的集光點FP的間隔設成L的話，在具有D＞L的關係的領域從改質部18沿著c面同向地形成龜裂20，且在加工給進方向相鄰接的集光點FP的間隔L，是藉由集光點FP及挾盤載置台14的相對速度V、及脈衝雷射光線LB的反覆頻率F被規定(L=V/F)的話，第5圖所示的情況時，藉由調整：集光點FP位置中挾盤載置台14對於集光點FP的周速度V、及脈衝雷射光線LB的反覆頻率F，就可以滿足D＞L的關係。 　　[0017] 將改質部形成加工沿著錠2的周方向環狀地進行的情況時，在不超過龜裂20的寬度的範圍，例如，不將集光點FP移動而將挾盤載置台14對於集光點FP藉由X方向移動手段或是Y方向移動手段而朝錠2的徑方向只有規定分度量Li分度給進。且，藉由將改質部形成加工及分度給進交互地反覆，將沿著錠2的周方向連續地延伸的改質部18在錠2的徑方向隔有分度量Li的間隔地複數形成，並且將在錠2的徑方向相鄰接的龜裂20及龜裂20連結。藉此，可以在從第一面4的相當於欲生成的晶圓厚度的深度，形成由使SiC分離成Si及C的改質部18及從改質部18朝c面同向地形成的龜裂20所構成的從錠2將晶圓剝離用的剝離層22。又，第5圖所示的情況時，藉由將改質部形成加工及分度給進交互地反覆，在錠2的相同部分將改質部形成加工進行複數次(例如4次)也可以。 　　[0018] 參照第6圖進行說明。將剝離層形成過程實施之後，實施：在形成有剝離層22的外周領域的全部或是一部分進一步將雷射光線照射使龜裂20成長而形成適宜的寬度Ls的剝離的起頭部23的剝離起頭部形成過程。剝離起頭部形成過程，可以使用上述的雷射加工裝置12實施。在剝離起頭部形成過程中，依據在剝離層形成過程中藉由雷射加工裝置12的攝像手段而被攝像的錠2的畫像，藉由雷射加工裝置12的X方向移動手段及Y方向移動手段，來移動固定了錠2的挾盤載置台14，而將集光器16定位在形成有剝離層22的錠2的外周的上方。集光點FP的上下方向位置，是與剝離層形成過程中的集光點FP的上下方向位置相同，即，從第一面4的相當於欲生成的晶圓厚度的深度。接著，一邊將錠2及集光點FP相對地移動，一邊將對於單結晶SiC具有透過性的波長的脈衝雷射光線LB從集光器16朝錠2照射來進行使龜裂20成長的剝離起頭部形成加工。在圖示的實施例中在剝離起頭部形成加工中，不將集光點FP移動而對於集光點FP將挾盤載置台14由規定的加工給進速度藉由X方向移動手段而朝X方向加工給進。 　　[0019] 在剝離起頭部形成過程中接著剝離起頭部形成加工之後，將錠2及集光點FP相對地分度給進。在圖示的實施例中在分度給進中，不將集光點FP移動而將挾盤載置台14藉由Y方向移動手段對於集光點FP朝Y方向只有規定分度量Li分度給進。剝離起頭部形成過程的分度給進中的分度量，是與剝離層形成過程的分度給進中的分度量相同即可。且，藉由將剝離起頭部形成加工及分度給進交互地反覆，可以在形成有剝離層22的外周領域的全部或是一部分(在圖示的實施例中如第6圖所示，形成有剝離層22的外周領域的一部分)形成剝離的起頭部23。剝離的起頭部23，與剝離層22中的其他的部分相比較，因為脈衝雷射光線LB的照射次數多使強度下降所以剝離容易產生，成為剝離的起點的部分。剝離的起頭部23的寬度Ls(在圖示的實施例中為Y方向的寬度)是10mm程度即可。又，在剝離起頭部形成過程中，藉由將剝離起頭部形成加工及分度給進交互地反覆，在錠2的相同部分將剝離起頭部形成加工進行複數次(例如4次)也可以。且，剝離起頭部形成過程是在剝離層形成過程之前實施也可以。 　　[0020] 在剝離起頭部形成過程的剝離起頭部形成加工中，將錠2及集光點FP相對地移動即可，例如上述的第5圖所示的情況時，一邊不將集光點FP移動而對於集光點FP將挾盤載置台14從上方所見朝逆時針(順時針也可以)由規定的旋轉速度藉由雷射加工裝置12的旋轉手段而旋轉，一邊將對於單結晶SiC具有透過性的波長的脈衝雷射光線LB從集光器16朝錠2照射來使龜裂20成長也可以。 　　[0021] 將剝離起頭部形成加工沿著錠2的周方向環狀地進行的情況時，例如，不將集光點FP移動而將挾盤載置台14對於集光點FP藉由X方向移動手段或是Y方向移動手段而朝錠2的徑方向只有規定分度量Li分度給進。將剝離起頭部形成加工沿著錠2的周方向環狀地進行的情況時，剝離起頭部形成過程的分度給進中的分度量，是與剝離層形成過程的分度給進中的分度量相同即可。將剝離起頭部形成加工沿著錠2的周方向環狀地進行而在形成有剝離層22的外周領域的全部形成了剝離的起頭部23的情況是如第7圖所示。第7圖所示的情況時，剝離的起頭部23的寬度Ls(錠2的徑方向中的寬度)是10mm程度較佳，且，藉由將剝離起頭部形成加工及分度給進交互地反覆，在錠2的相同部分將剝離起頭部形成加工進行複數次(例如4次)也可以。 　　[0022] 將剝離起頭部形成過程實施之後，實施：以剝離層22作為界面將錠2的一部分剝離而生成晶圓的晶圓生成過程。晶圓生成過程，可以使用例如第8圖所示的剝離裝置24實施。剝離裝置24，是具備：收容液體26的液槽28、及被配置於液槽28內的超音波振動板30、及朝超音波振動板30賦予超音波振動的超音波振動賦予手段32。 　　[0023] 參照第8圖持續說明的話，在晶圓生成過程中，首先，將剝離層22及接近剝離的起頭部23的端面也就是第一面4朝向上，將錠2放入液槽28內浸漬在液體26中並且載置在超音波振動板30的上面。接著，將具有與錠2的特有振動數近似的頻率以上的頻率的超音波振動從超音波振動賦予手段32朝超音波振動板30賦予。如此的話，具有與錠2的特有振動數近似的頻率以上的頻率的超音波是從超音波振動板30透過液體26朝錠2被賦予。藉此，可以以剝離的起頭部23為起點以剝離層22作為界面將錠2的一部分效率佳地剝離而生成晶圓34，因此可達成生產性的提高。 　　[0024] 又，與錠2的特有振動數近似的頻率，是藉由將錠2浸漬在液體26中透過液體26朝錠2賦予超音波而以剝離層22作為界面將錠2的一部分剝離時，從比錠2的特有振動數更規定量低的頻率漸漸地將超音波的頻率上昇時，以剝離的起頭部23為起點以剝離層22作為界面的錠2的一部分剝離開始的頻率，且是比錠2的特有振動數更小的頻率。具體而言，是與錠2的特有振動數近似的頻率是錠2的特有振動數的0.8倍程度。且，將晶圓生成過程實施時的液層28內的液體26是水，水的溫度，是設定成從超音波振動賦予手段32朝超音波振動板30被賦予超音波振動時可抑制氣泡發生的溫度較佳。具體而言，水的溫度是設定成0～25℃最佳，藉此使超音波的能量不會被轉換成氣泡，可以有效地朝錠2賦予超音波的能量。 　　[0025] 接著，對於c軸是對於端面的垂線傾斜的單結晶SiC錠中的本發明的晶圓生成方法的實施例一邊參照第9圖至第12圖一邊說明。 　　[0026] 第9圖所示的整體圓柱形狀的六方晶單結晶SiC錠40(以下稱為「錠40」)，是具有：圓形狀的第一面42(端面)、及第一面42的相反側的圓形狀的第二面44、及位於第一面42及第二面44之間的周面46、及從第一面42至第二面44的c軸(＜0001＞方向)、及與c軸垂直交叉的c面({0001}面)。在錠40中，c軸是對於第一面42的垂線48傾斜，由c面及第一面42形成偏角α(例如α=1、3、6度)。將形成偏角α的方向在第9圖由箭頭A所示。且，在錠40的周面46中，形成有顯示結晶方位的矩形狀的第一定向平面50及第二定向平面52。第一定向平面50，是與形成偏角α的方向A平行，第二定向平面52，是與形成偏角α的方向A垂直交叉。如第9圖(b)所示，從垂線48的方向看，第二定向平面52的長度L2，是比第一定向平面50的長度L1更短(L2＜L1)。 　　[0027] 在圖示的實施例中，首先，實施：在從第一面42的相當於欲生成的晶圓厚度的深度形成由使SiC分離成Si及C的改質部及從改質部朝c面同向地形成的龜裂所構成的剝離層的剝離層形成過程。剝離層形成過程，是可以使用上述的雷射加工裝置12實施。在剝離層形成過程中，首先，將黏著劑(例如環氧樹脂系黏著劑)位在錠40的第二面44及挾盤載置台14的上面之間，將錠40固定在挾盤載置台14。或是在挾盤載置台14的上面形成複數吸引孔，在挾盤載置台14的上面生成吸引力將錠40保持也可以。接著，藉由雷射加工裝置12的攝像手段而從第一面42的上方將錠40攝像。接著，依據藉由攝像手段被攝像的錠40的畫像，藉由雷射加工裝置12的X方向移動手段、Y方向移動手段及旋轉手段而將挾盤載置台14移動及旋轉，而將錠40的方向朝規定的方向調整，並且調整錠40及集光器16的XY平面中的位置。將錠40的方向朝規定的方向調整時，如第10圖(a)所示，藉由將第一定向平面50整合在Y方向，並且將第二定向平面52整合在X方向，而將形成偏角α的方向A整合在Y方向，並且將與形成偏角α的方向A垂直交叉的方向整合在X方向。接著，藉由雷射加工裝置12的集光點位置調整手段而將集光器16昇降，而將集光點FP定位在從第一面42的相當於欲生成的晶圓厚度的深度。接著，一邊朝和與形成偏角α的方向A垂直交叉的方向整合的X方向將錠40及集光點FP相對地移動，一邊將對於單結晶SiC具有透過性的波長的脈衝雷射光線LB從集光器16朝錠40照射來進行改質部形成加工。在圖示的實施例中如第10圖所示，在改質部形成加工中，不將集光點FP移動而對於集光點FP將挾盤載置台14由規定的加工給進速度藉由X方向移動手段而朝X方向加工給進。藉由改質部形成加工，就可以在從第一面42的相當於欲生成的晶圓厚度的深度，將使SiC分離成Si及C的直線狀的改質部18沿著與形成偏角α的方向A垂直交叉的方向(X方向)連續地形成，並且如第11圖所示，可以形成從改質部54沿著c面同向地延伸的龜裂56。如上述，將改質部54的直徑設成D，將在加工給進方向相鄰接的集光點FP的間隔設成L的話，在具有D＞L的關係的領域從改質部54沿著c面同向地形成龜裂56，且在加工給進方向相鄰接的集光點FP的間隔L，是藉由集光點FP及挾盤載置台14的相對速度V、及脈衝雷射光線LB的反覆頻率F被規定(L=V/F)的話，在本實施例中，是藉由調整：挾盤載置台14對於集光點FP的朝X方向的加工給進速度V、及脈衝雷射光線LB的反覆頻率F，就可以滿足D＞L的關係。 　　[0028] 在剝離層形成過程中接著改質部形成加工之後，在不超過龜裂56的寬度的範圍，朝整合在形成偏角α的方向A的Y方向將錠40及集光點FP相對地分度給進。在圖示的實施例中在分度給進中，在不超過龜裂56的寬度的範圍，不將集光點FP移動而對於集光點FP將挾盤載置台14藉由Y方向移動手段而朝Y方向只有規定分度量Li’分度給進。且，藉由將改質部形成加工及分度給進交互地反覆，而將沿著與形成偏角α的方向A垂直交叉的方向連續地延伸的改質部54，在形成偏角α的方向A隔有分度量Li’的間隔地複數形成，並且將在形成偏角α的方向A相鄰接的龜裂56及龜裂56連結。藉此，可以在從第一面42的相當於欲生成的晶圓厚度的深度，形成從由使SiC分離成Si及C的改質部54及從改質部54朝c面同向地形成的龜裂56所構成的錠40將晶圓剝離用的剝離層58。又，在剝離層形成過程中，藉由將改質部形成加工及分度給進交互地反覆，而在錠40的相同部分將改質部形成加工進行複數次(例如4次)也可以。 　　[0029] 參照第12圖進行說明。將剝離層形成過程實施之後，實施：在形成有剝離層58的外周領域的全部或是一部分進一步將雷射光線照射使龜裂56成長而形成適宜的寬度Ls’的剝離的起頭部59的剝離起頭部形成過程。剝離起頭部形成過程，可以使用上述的雷射加工裝置12實施。在剝離起頭部形成過程中，在剝離層形成過程中依據藉由雷射加工裝置12的攝像手段而被攝像的錠40的畫像，藉由雷射加工裝置12的X方向移動手段、Y方向移動手段及旋轉手段，而將固定了錠40的挾盤載置台14移動及旋轉，來調整形成了剝離層58的錠40的方向，並且將集光器16定位在錠40的外周的上方。對於錠40的方向，是與剝離層形成過程同樣地，藉由將第一定向平面50整合在Y方向，並且將第二定向平面52整合在X方向，而將形成偏角α的方向A整合在Y方向，並且將與形成偏角α的方向A垂直交叉的方向整合在X方向。且，集光點FP的上下方向位置，是與剝離層形成過程中的集光點FP的上下方向位置相同，即，從第一面42的相當於欲生成的晶圓厚度的深度。接著，一邊朝和與形成偏角α的方向A垂直交叉的方向整合的X方向將錠40及集光點FP相對地移動，一邊進行將對於單結晶SiC具有透過性的波長的脈衝雷射光線LB從集光器16朝錠40照射使龜裂56成長的剝離起頭部形成加工。在圖示的實施例中在剝離起頭部形成加工中，不將集光點FP移動而對於集光點FP將挾盤載置台14由規定的加工給進速度藉由X方向移動手段而朝X方向加工給進。 　　[0030] 在剝離起頭部形成過程中接著剝離起頭部形成加工之後，朝整合在形成偏角α的方向A的Y方向將錠40及集光點FP相對地分度給進。在圖示的實施例中在分度給進中，不將集光點FP移動而對於集光點FP將挾盤載置台14藉由Y方向移動手段而朝Y方向只有規定分度量Li’分度給進。剝離起頭部形成過程的分度給進中的分度量，是與剝離層形成過程的分度給進中的分度量相同即可。且，藉由將剝離起頭部形成加工及分度給進交互地反覆，就可以在形成有剝離層58的外周領域的全部或是一部分(在圖示的實施例中如第12圖所示，形成有剝離層58的外周領域的一部分)形成剝離的起頭部59。剝離的起頭部59，是與剝離層58中的其他的部分相比較，因為脈衝雷射光線LB的照射次數多使強度下降所以剝離容易產生，成為剝離的起點的部分。剝離的起頭部59的寬度Ls(在圖示的實施例中Y方向的寬度)是10mm程度即可。又，在剝離起頭部形成過程中，藉由將剝離起頭部形成加工及分度給進交互地反覆，在錠40的相同部分將剝離起頭部形成加工進行複數次(例如4次)也可以。且，剝離起頭部形成過程是在剝離層形成過程之前實施也可以。 　　[0031] 將剝離起頭部形成過程實施之後，實施：將剝離層58作為界面將錠40的一部分剝離來生成晶圓的晶圓生成過程。晶圓生成過程，可以使用上述的剝離裝置24實施。在晶圓生成過程中，首先，將剝離層58及接近剝離的起頭部59的端面也就是第一面42朝向上，將錠40放入液槽28內浸漬在液體26中並且載置在超音波振動板30的上面。接著，將具有與錠40的特有振動數近似的頻率以上的頻率的超音波振動從超音波振動賦予手段32朝超音波振動板30賦予。如此的話，具有與錠40的特有振動數近似的頻率以上的頻率的超音波是從超音波振動板30透過液體26朝錠40被賦予。藉此，可以以剝離的起頭部59為起點以剝離層58作為界面將錠40的一部分效率佳地剝離並生成晶圓，因此可達成生產性的提高。 　　[0032] 在本實施例中，與錠40的特有振動數近似的頻率，也是藉由將錠40浸漬在液體26中透過液體26朝錠40賦予超音波而以剝離層58作為界面將錠40的一部分剝離時，從比錠40的特有振動數更規定量低的頻率漸漸地使超音波的頻率上昇時，以剝離的起頭部59為起點以剝離層58作為界面的錠40的一部分剝離開始的頻率，且是比錠40的特有振動數更小的頻率。具體而言，是與錠40的特有振動數近似的頻率是錠40的特有振動數的0.8倍程度。且，將晶圓生成過程實施時的液層28內的液體26是水，水的溫度，是設定成從超音波振動賦予手段32朝超音波振動板30被賦予超音波振動時可抑制氣泡發生的溫度較佳。具體而言，水的溫度是設定成0～25℃最佳，藉此使超音波的能量不會被轉換成氣泡，可以有效地朝錠40賦予超音波的能量。 　　[0033] 在此說明，對於與單結晶SiC錠的特有振動數近似的頻率、及收容在剝離裝置的液槽中的液體的溫度，由下述的雷射加工條件下本發明人所進行的實驗的結果。 　　[0034] [雷射加工條件] 　　脈衝雷射光線的波長 ：1064nm 　　反覆頻率F ：60kHz 　　平均輸出 ：1.5W 　　脈衝寬度 ：4ns 　　束點徑 ：3μm 　　集光透鏡的開口數(NA) ：0.65 　　加工給進速度V ：200mm/s 　　[0035] [實驗1]適切的剝離層的形成 　　將脈衝雷射光線的集光點定位在從厚度3mm的單結晶SiC錠的端面的100μm內側將脈衝雷射光線照射在單結晶SiC錠，形成使SiC分離成Si及C的直徑φ17μm的改質部，在加工給進方向由相鄰接的改質部彼此的重疊率R=80%連續地形成改質部，從改質部朝c面同向地形成直徑φ150μm的龜裂。其後，將集光器150μm分度給進同樣地將改質部連續地形成並且形成龜裂而在相當於晶圓的厚度的100μm的深度形成剝離層。又，改質部彼此的重疊率R，是從改質部的直徑D=φ17μm、及在加工給進方向相鄰接的集光點彼此的間隔L，如以下被算出。且，在加工給進方向相鄰接的集光點彼此的間隔L，是如上述，由加工給進速度V (在本實驗中為200mm/s)、及脈衝雷射光線的反覆頻率F (在本實驗中為60kHz)被限定(L=V/F)。[0036] [實驗2]對於特有振動數的超音波的頻率依存性 　　所求得的厚度3mm的上述單結晶SiC錠的特有振動數是25kHz。在此在實驗2中，將在實驗1形成的剝離層的上述單結晶SiC錠浸漬在25℃的水將賦予的超音波的輸出設成100W，將超音波的頻率上昇至10kHz、15kHz、20kHz、23kHz、25kHz、27kHz、30kHz、40kHz、50kHz、100kHz、120kHz、150kHz，測量以在實驗1形成的剝離層作為界面從上述單結晶SiC錠使晶圓剝離的時間，檢證了頻率依存性。 [實驗2的結果] 　　 頻率 剝離時間 　　10kHz 即使經過10分鐘仍未剝離：NG 　　15kHz 即使經過10分鐘仍未剝離：NG 　　20kHz 由90秒剝離 　　23kHz 由30秒剝離 　　25kHz 由25秒剝離 　　27kHz 由30秒剝離 　　30kHz 由70秒剝離 　　40kHz 由170秒剝離 　　50kHz 由200秒剝離 　　100kHz 由220秒剝離 　　120kHz 由240秒剝離 　　150kHz 由300秒剝離 　　[0037] [實驗3]超音波的輸出依存性 　　在實驗2中將超音波的輸出固定在100W，將超音波的頻率變化，測量從由實驗1形成的剝離層的上述單結晶SiC錠的晶圓的剝離時間，在實驗3中，在各超音波的頻率將超音波的輸出上昇至200W、300W、400W、500W，測量以在實驗1形成的剝離層作為界面使晶圓從上述單結晶SiC錠剝離的時間，檢證了輸出依存性。又，下述「NG」，是與實驗2的結果同樣地，朝單結晶SiC錠開始超音波的賦予之後即使經過10分鐘，晶圓仍未從單結晶SiC錠剝離的意思。 [實驗3的結果] 各輸出的剝離時間 頻率 200W 300W 400W 500W 10kHz NG NG NG NG 15kHz NG NG NG NG 20kHz 50秒 33秒 15秒 6秒 23kHz 16秒 10秒 4秒 3秒 25kHz 3秒 1秒 1秒以下 1秒以下 27kHz 15秒 11秒 5秒 2秒 30kHz 48秒 40秒 18秒 3秒 40kHz 90秒 47秒 23秒 4秒 50kHz 100秒 58秒 24秒 6秒 100kHz 126秒 63秒 26秒 7秒 120kHz 150秒 70秒 27秒 8秒 150kHz 170秒 82秒 42秒 20秒 　　[0038] [實驗4]溫度依存性 　　在實驗4中，使將在實驗1形成的剝離層的上述單結晶SiC錠浸漬的水的溫度從0℃上昇，測量以在實驗1形成的剝離層作為界面使晶圓從上述單結晶SiC錠剝離的時間，檢證了溫度依存性。又，在實驗4中，將超音波的頻率設定成25kHz，將超音波的輸出設定成500W。 [實驗4的結果] 溫度 剝離時間 　　0℃ 0.07秒 　　5℃ 0.09秒 　　10℃ 0.12秒 　　15℃ 0.6秒 　　20℃ 0.8秒 　　25℃ 0.9秒 　　30℃ 3.7秒 　　35℃ 4.2秒 　　40℃ 6.1秒 　　45℃ 7.1秒 　　50℃ 8.2秒 　　[0039] 從實驗2的結果可以確認，以剝離層作為界面從單結晶SiC錠將晶圓剝離用的超音波的頻率是依存於單結晶SiC錠的特有振動數(在本實驗所使用的單結晶SiC錠中為25kHz)，也就是與單結晶SiC錠的特有振動數近似的20kHz(單結晶SiC錠的特有振動數的0.8倍的頻率)。且可以確認，由單結晶SiC錠的特有振動數的附近的20～30kHz (單結晶SiC錠的特有振動數的0.8～1.5倍的頻率)，就可將以剝離層作為界面從單結晶SiC錠使晶圓有效地(由比較短的時間)剝離。且，從實驗3的結果可以確認，即使超過單結晶SiC錠的特有振動數附近的20～30kHz的頻率，也可藉由提高超音波的輸出，以剝離層作為界面從單結晶SiC錠使晶圓是有效地剝離。進一步，從實驗4的結果可以確認，收容在剝離裝置的液槽中的液體是水的情況，水的溫度是超過25℃的話超音波的能量因為會被轉換成氣泡，所以無法以剝離層作為界面從單結晶SiC錠將晶圓有效地剝離。
[0040]
2‧‧‧端面的垂線及c軸是一致的單結晶SiC錠
4‧‧‧第一面(端面)
6‧‧‧第二面
8‧‧‧周面
10‧‧‧垂線
12‧‧‧雷射加工裝置
14‧‧‧挾盤載置台
16‧‧‧集光器
18‧‧‧改質部
20‧‧‧龜裂
22‧‧‧剝離層
23‧‧‧剝離的起頭部
24‧‧‧剝離裝置
26‧‧‧液體
28‧‧‧液槽
30‧‧‧超音波振動板
32‧‧‧超音波振動賦予手段
34‧‧‧晶圓
40‧‧‧c軸對於端面的垂線傾斜的單結晶SiC錠
42‧‧‧第一面(端面)
44‧‧‧第二面
46‧‧‧周面
48‧‧‧垂線
50‧‧‧定向平面
52‧‧‧定向平面
54‧‧‧改質部
56‧‧‧龜裂
58‧‧‧剝離層
59‧‧‧剝離的起頭部
[0010] 　　[第1圖]端面的垂線及c軸是一致的單結晶SiC錠的立體圖。 　　[第2圖]顯示實施剝離層形成過程的狀態的立體圖(a)及前視圖(b)。 　　[第3圖]顯示從上方所見的改質部及龜裂的示意圖。 　　[第4圖]顯示從上方所見的改質部的示意圖。 　　[第5圖]顯示在剝離層形成過程中，改質部是在圓周方向連續地形成的狀態的立體圖。 　　[第6圖]在形成有剝離層的外周領域的一部分形成有剝離的起頭部的單結晶SiC錠的立體圖。 　　[第7圖]在形成有剝離層的外周領域的全部形成有剝離的起頭部的單結晶SiC錠的立體圖。 　　[第8圖]顯示晶圓生成過程的實施的狀態的前視圖(a)及被生成的晶圓的立體圖(b)。 　　[第9圖]c軸是對於端面的垂線傾斜的單結晶SiC錠的前視圖(a)、俯視圖(b)及立體圖(c)。 　　[第10圖]顯示剝離層形成過程的實施的狀態的立體圖(a)及前視圖(b)。 　　[第11圖]形成有剝離層的單結晶SiC錠的俯視圖(a)，B-B線剖面圖。 　　[第12圖]在形成有剝離層的外周領域的一部分形成有剝離的起頭部的單結晶SiC錠的立體圖。

Claims (6)

  1. 一種晶圓生成方法， 　　是從具有c軸及與c軸垂直交叉的c面的單結晶SiC錠生成晶圓的晶圓生成方法，至少由： 　　將對於單結晶SiC具有透過性的波長的雷射光線的集光點定位在從單結晶SiC錠的端面的相當於欲生成的晶圓厚度的深度，將雷射光線照射在單結晶SiC錠，而形成由使SiC分離成Si及C的改質部及從改質部朝c面同向地形成的龜裂所構成的剝離層的剝離層形成過程；及 　　在形成有剝離層的外周領域的全部或是一部分進一步將雷射光線照射使龜裂成長而形成剝離的起頭部的剝離起頭部形成過程；及 　　藉由將單結晶SiC錠浸漬在液體中，將具有與單結晶SiC錠的特有振動數近似的頻率以上的頻率的超音波透過液體朝單結晶SiC錠賦予，而以剝離層作為界面將單結晶SiC錠的一部分剝離並生成晶圓的晶圓生成過程所構成。
  2. 如申請專利範圍第1項的晶圓生成方法，其中， 　　與單結晶SiC錠的特有振動數近似的頻率是單結晶SiC錠的特有振動數的0.8倍。
  3. 如申請專利範圍第1項的晶圓生成方法，其中， 　　該液體是水，設定成可抑制氣泡發生的溫度。
  4. 如申請專利範圍第3項的晶圓生成方法，其中， 　　水的溫度是0～25℃。
  5. 如申請專利範圍第1項的晶圓生成方法，其中， 　　在該剝離層形成過程中， 　　單結晶SiC錠的端面的垂線及c軸是一致的情況，在不超過從連續地形成的改質部朝c面同向地形成的龜裂的寬度範圍，將單結晶SiC錠及集光點相對地分度給進而將改質部連續地形成使龜裂及龜裂連結而形成剝離層。
  6. 如申請專利範圍第1項的晶圓生成方法，其中， 　　在該剝離層形成過程中， 　　c軸是對於單結晶SiC錠的端面的垂線傾斜的情況，朝與由c面及端面形成偏角的方向垂直交叉的方向將改質部連續地形成且從改質部朝c面同向地形成龜裂，朝形成該偏角的方向在不超過龜裂的寬度範圍將單結晶SiC錠及集光點相對地分度(index)給進，朝與形成該偏角的方向垂直交叉的方向將改質部連續地形成且從改質部朝c面同向地將龜裂依序形成而形成剝離層。
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