TW201942426A - 晶圓的生成方法 - Google Patents
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Abstract
[課題]提供一種可以讓所生成之晶圓的履歷與六方晶體單晶晶錠產生連繫並確實地留在晶圓上之晶圓的生成方法。
[解決手段]一種晶圓的生成方法,包含:平坦化步驟,將六方晶體單晶晶錠的端面平坦化;剝離層形成步驟,將對六方晶體單晶晶錠具有穿透性之波長的雷射光線的聚光點定位在距離已平坦化之端面相當於需要生成之晶圓的厚度之深度,來對六方晶體單晶晶錠照射雷射光線,而形成剝離層;製造履歷形成步驟,將雷射光線的聚光點定位於需要生成之晶圓的不形成元件的區域來對六方晶體單晶晶錠照射雷射光線,而將製造履歷形成於六方晶體單晶晶錠之已平坦化的端面;及晶圓生成步驟,從六方晶體單晶晶錠以剝離層為起點將需要生成之晶圓剝離以生成晶圓。
[解決手段]一種晶圓的生成方法,包含:平坦化步驟,將六方晶體單晶晶錠的端面平坦化;剝離層形成步驟,將對六方晶體單晶晶錠具有穿透性之波長的雷射光線的聚光點定位在距離已平坦化之端面相當於需要生成之晶圓的厚度之深度,來對六方晶體單晶晶錠照射雷射光線,而形成剝離層;製造履歷形成步驟,將雷射光線的聚光點定位於需要生成之晶圓的不形成元件的區域來對六方晶體單晶晶錠照射雷射光線,而將製造履歷形成於六方晶體單晶晶錠之已平坦化的端面;及晶圓生成步驟,從六方晶體單晶晶錠以剝離層為起點將需要生成之晶圓剝離以生成晶圓。
Description
發明領域
本發明是有關於一種由六方晶體單晶晶錠生成晶圓之晶圓的生成方法。
本發明是有關於一種由六方晶體單晶晶錠生成晶圓之晶圓的生成方法。
發明背景
IC、LSI、LED等的元件是在以Si(矽)或Al2 O3 (藍寶石)等作為素材之晶圓的正面積層功能層並藉由交叉之複數條分割預定線區劃而形成。又,功率元件與LED等是在以單晶SiC(碳化矽)作為素材之晶圓的正面積層功能層並藉由交叉之複數條分割預定線區劃而形成。形成有元件之晶圓是藉由切割裝置、雷射加工裝置對分割預定線施行加工而被分割成一個個的元件晶片,並且可將所分割的各元件晶片應用在行動電話或個人電腦等的電氣機器上。
IC、LSI、LED等的元件是在以Si(矽)或Al2 O3 (藍寶石)等作為素材之晶圓的正面積層功能層並藉由交叉之複數條分割預定線區劃而形成。又,功率元件與LED等是在以單晶SiC(碳化矽)作為素材之晶圓的正面積層功能層並藉由交叉之複數條分割預定線區劃而形成。形成有元件之晶圓是藉由切割裝置、雷射加工裝置對分割預定線施行加工而被分割成一個個的元件晶片,並且可將所分割的各元件晶片應用在行動電話或個人電腦等的電氣機器上。
形成有元件的晶圓一般是藉由將圓柱形狀的半導體晶錠以線鋸薄薄地切斷而生成。已切斷之晶圓的正面以及背面是藉由研磨來加工成鏡面(參照例如專利文獻1)。但,當將半導體晶錠以線鋸切斷,並研磨已切斷之晶圓的正面及背面時,會變得要將半導體晶錠的大部分(70~80%)捨棄,而有不符經濟效益的問題。尤其在六方晶體單晶SiC晶錠中,在下述情形中具有課題:由於硬度高以線鋸進行的切斷較困難而需要相當的時間所以生產性差,並且晶錠的單價高而要有效率地生成晶圓。
於是,已有下述的技術方案被提出:藉由將對於六方晶體單晶SiC具有穿透性之波長的雷射光線的聚光點定位在六方晶體單晶SiC晶錠的內部,來對六方晶體單晶SiC晶錠照射雷射光線,以在切斷預定面形成剝離層,並沿著形成有剝離層的切斷預定面將晶圓從六方晶體單晶SiC晶錠剝離(參照例如專利文獻2)。
先前技術文獻
專利文獻
先前技術文獻
專利文獻
專利文獻1:日本專利特開2000-94221號公報
專利文獻2:日本專利特開2013-49161號公報
專利文獻2:日本專利特開2013-49161號公報
發明概要
發明欲解決之課題
然而,從六方晶體單晶晶錠生成之晶圓的履歷未必明確,因而會有下述問題:於晶圓形成元件的過程中即便元件發生缺陷,卻無法追溯晶圓的履歷來追究元件之缺陷的原因。
發明欲解決之課題
然而,從六方晶體單晶晶錠生成之晶圓的履歷未必明確,因而會有下述問題:於晶圓形成元件的過程中即便元件發生缺陷,卻無法追溯晶圓的履歷來追究元件之缺陷的原因。
所述的問題在以線鋸切斷六方晶體單晶晶錠來生成晶圓的情況下、或以內周鋸(inner saw)切斷六方晶體單晶晶錠來生成晶圓的情況下也可能發生,會有難以將已變得分散的晶圓與六方晶體單晶晶錠產生連繫的問題。
據此,本發明的目的是提供一種可以讓所生成之晶圓的履歷與六方晶體單晶晶錠產生連繫並確實地留在晶圓上之晶圓的生成方法。
用以解決課題之手段
用以解決課題之手段
根據本發明,可提供一種晶圓的生成方法,是從六方晶體單晶晶錠生成晶圓之晶圓的生成方法,並具備有:
平坦化步驟,將六方晶體單晶晶錠的端面平坦化;
剝離層形成步驟,將對六方晶體單晶晶錠具有穿透性之波長的雷射光線的聚光點定位在距離已平坦化之該端面相當於需要生成之晶圓的厚度之深度,來對六方晶體單晶晶錠照射雷射光線,而形成剝離層;
製造履歷形成步驟,將雷射光線的聚光點定位於需要生成之晶圓的不形成元件的區域來對六方晶體單晶晶錠照射雷射光線,而將製造履歷形成於六方晶體單晶晶錠之已平坦化的該端面;及
晶圓生成步驟,從六方晶體單晶晶錠以剝離層為起點將需要生成之晶圓剝離以生成晶圓。
平坦化步驟,將六方晶體單晶晶錠的端面平坦化;
剝離層形成步驟,將對六方晶體單晶晶錠具有穿透性之波長的雷射光線的聚光點定位在距離已平坦化之該端面相當於需要生成之晶圓的厚度之深度,來對六方晶體單晶晶錠照射雷射光線,而形成剝離層;
製造履歷形成步驟,將雷射光線的聚光點定位於需要生成之晶圓的不形成元件的區域來對六方晶體單晶晶錠照射雷射光線,而將製造履歷形成於六方晶體單晶晶錠之已平坦化的該端面;及
晶圓生成步驟,從六方晶體單晶晶錠以剝離層為起點將需要生成之晶圓剝離以生成晶圓。
較佳的是,在該製造履歷形成步驟中所形成之製造履歷包含下述任一項:六方晶體單晶晶錠的批號、生成之晶圓的序號、製造年月日、製造工廠、有助於生成的機種。
較佳的是,六方晶體單晶晶錠是六方晶體單晶SiC晶錠,前述六方晶體單晶SiC晶錠具有第一端面、與該第一端面相反側的第二端面、自該第一端面至該第二端面的c軸、及與該c軸正交的c面,該c軸相對於該第一端面之垂直線傾斜且以該c面與該第一端面形成有偏角,在該剝離層形成步驟中,將對六方晶體單晶SiC晶錠具有穿透性之波長的脈衝雷射光線的聚光點定位在距離該第一端面相當於需要生成之晶圓的厚度之深度,並且在與形成有該偏角之方向正交的方向上相對地移動六方晶體單晶SiC晶錠及該聚光點以形成直線狀的改質層、及從該改質層沿著該c面延伸的裂隙,並在形成有該偏角的方向上將六方晶體單晶SiC晶錠及該聚光點相對地移動而分度進給規定量來形成剝離層,其中前述改質層是使SiC分離為Si及C,且接著照射之脈衝雷射光線被之前所形成之C吸收而連鎖地使SiC分離為Si及C而形成。
發明效果
較佳的是,六方晶體單晶晶錠是六方晶體單晶SiC晶錠,前述六方晶體單晶SiC晶錠具有第一端面、與該第一端面相反側的第二端面、自該第一端面至該第二端面的c軸、及與該c軸正交的c面,該c軸相對於該第一端面之垂直線傾斜且以該c面與該第一端面形成有偏角,在該剝離層形成步驟中,將對六方晶體單晶SiC晶錠具有穿透性之波長的脈衝雷射光線的聚光點定位在距離該第一端面相當於需要生成之晶圓的厚度之深度,並且在與形成有該偏角之方向正交的方向上相對地移動六方晶體單晶SiC晶錠及該聚光點以形成直線狀的改質層、及從該改質層沿著該c面延伸的裂隙,並在形成有該偏角的方向上將六方晶體單晶SiC晶錠及該聚光點相對地移動而分度進給規定量來形成剝離層,其中前述改質層是使SiC分離為Si及C,且接著照射之脈衝雷射光線被之前所形成之C吸收而連鎖地使SiC分離為Si及C而形成。
發明效果
根據本發明,可以讓所生成之晶圓的履歷與六方晶體單晶晶錠產生連繫並確實地留在晶圓上,而變得可在形成元件的過程中確認晶圓的履歷。又,可以在元件產生有缺陷時追溯至六方晶體單晶晶錠來追究元件之缺陷的原因,而可以防止再次發生。
用以實施發明之形態
以下,參照圖式並且說明本發明之晶圓的生成方法的實施形態。
以下,參照圖式並且說明本發明之晶圓的生成方法的實施形態。
於圖1中顯示有可實施本發明之晶圓的生成方法之六方晶體單晶SiC晶錠(以下,單純地簡稱為晶錠)2。晶錠2是從六方晶體單晶SiC作為整體而形成為圓柱形狀,且具有:圓形狀的第一端面4、與第一端面4相反側之圓形狀的第二端面6、位於第一端面4及第二端面6之間的周面8、自第一端面4至第二端面6的c軸(<0001>方向)、及與c軸正交的c面({0001}面)。在晶錠2中,c軸相對於第一端面4之垂直線10傾斜,且以c面與第一端面4形成有偏角α(例如α=1、3、6度)。在圖1中以箭頭A表示形成有偏角α之方向。又,在晶錠2的周面8上,形成有表示結晶方位之矩形形狀的第一定向平面12及第二定向平面14。第一定向平面12是與形成有偏角α的方向A平行,第二定向平面14是與形成有偏角α的方向A正交。如圖1(b)所示,從上方觀看,第二定向平面14的長度L2比第一定向平面12的長度L1短(L2<L1)。再者,可實施本發明之晶圓的生成方法的晶錠,並不限定於上述晶錠2,亦可為c軸相對於第一端面的垂直線並未傾斜,且c面與第一端面之偏角α為0度之(亦即,第一端面的垂直線與c軸為一致之)SiC晶錠,亦可為由GaN(氮化鎵)等之六方晶體單晶SiC以外的素材所形成的六方晶體單晶晶錠。
在本實施形態中,首先是如圖2所示,實施在晶錠2的第二端面6透過適當的接著劑使其裝設於圓板狀之基材16的基材裝設步驟。實施基材裝設步驟,是為了藉由後述之各裝置之圓形的吸附夾頭以規定的吸引力來吸引保持形成有第一定向平面12及第二定向平面14的晶錠2。由於基材16的直徑比後述之各裝置的吸附夾頭的直徑稍大,所以當使基材16向下並將晶錠2載置於吸附夾頭時因為吸附夾頭被基材16所覆蓋,所以可以藉由吸附夾頭以規定的吸引力來吸引保持形成有第一定向平面12及第二定向平面14的晶錠2。再者,在晶錠2之直徑比吸附夾頭大,且將晶錠2載置於吸附夾頭時可將吸附夾頭的上表面全部以晶錠2覆蓋的情況下,因為在由吸附夾頭所進行的吸引時,可在不會有空氣從吸附夾頭的露出部分被吸入之情形下藉由吸附夾頭以規定的吸引力來吸附晶錠2,所以在晶錠2上不裝設基材16亦可。
實施基材裝設步驟之後,實施剝離層形成步驟,前述剝離層形成步驟是將對晶錠2具有穿透性之波長的雷射光線的聚光點定位在距離已平坦化之端面相當於需要生成之晶圓的厚度之深度,來對晶錠2照射雷射光線而形成剝離層。由於晶錠2通常已將第一端面4及第二端面6平坦化到不妨礙剝離層形成步驟中的雷射光線的入射的程度,因此在對晶錠2實施最初的剝離層形成步驟之前,亦可不實施將晶錠2之端面平坦化的平坦化步驟。剝離層形成步驟可以使用例如於圖3及圖4顯示一部分的雷射加工裝置18來實施。雷射加工裝置18具備:保持晶錠2之圓形狀的工作夾台20、及對保持於工作夾台20之晶錠2照射脈衝雷射光線LB的聚光器22(參照圖4)。於工作夾台20的上端部分配置有連接於吸引機構(圖未示)的多孔質之圓形的吸附夾頭21(參照圖3),在工作夾台20上,是形成為藉由以吸引機構在吸附夾頭21的上表面生成吸引力而吸引保持已載置於上表面的晶錠2。並且,工作夾台20是藉由工作夾台用馬達(圖未示)而以朝上下方向延伸的軸線為中心來旋轉。聚光器22包含用於將從雷射加工裝置18之脈衝雷射振盪器(圖未示)所出射的脈衝雷射光線LB聚光並照射於晶錠2的聚光透鏡(圖未示)。又,聚光器22是藉由X軸方向移動機構(圖未示)而在X軸方向(圖4中以箭頭X所示的方向)上進退,並且藉由Y軸方向移動機構(圖未示)而在正交於X軸方向的Y軸方向(圖4中以箭頭Y所示的方向)上進退。X軸方向及Y軸方向所規定的平面實質上是水平的。再者,亦可形成為工作夾台20在X軸方向上進退並且在Y軸方向上進退。
如圖3所示,在剝離層形成步驟中,首先是使基材16向下並在工作夾台20的上表面吸引保持晶錠2。其次,以雷射加工裝置18之拍攝機構(圖未示)從上方拍攝晶錠2。接著,依據以拍攝機構所拍攝到的晶錠2的圖像,藉由使工作夾台20旋轉並且使聚光器22移動,以將晶錠2的方向調整成規定的方向,並且調整晶錠2與聚光器22之在XY平面中的位置。如圖4(a)所示,在將晶錠2的方向調整成規定的方向時,是藉由使第二定向平面14與X軸方向一致,以使與形成有偏角α之方向A正交的方向與X軸方向一致,並且使形成有偏角α之方向A與Y軸方向一致。接著,以雷射加工裝置18的聚光點位置調整機構(圖未示)使聚光器22升降,並如圖4(b)所示,將聚光點FP定位在距離晶錠2之第一端面4相當於需要生成之晶圓的厚度的深度(例如700μm)。其次,進行剝離層形成加工,前述剝離層形成加工是在X軸方向上使聚光器22以規定的進給速度移動,並且從聚光器22對晶錠2照射對晶錠2具有穿透性之波長的脈衝雷射光線LB,其中前述X軸方向是和下述方向一致:與形成有偏角α之方向A正交的方向。進行剝離層形成加工後,如圖5所示,即可在與形成有偏角α之方向A正交的方向上連續地且以直線狀的形式形成改質層24,並且生成從改質層24沿著c面等向性地延伸的裂隙26,其中前述改質層24是藉由脈衝雷射光線LB之照射使SiC分離成Si(矽)及C(碳),且接著照射之脈衝雷射光線LB被之前所形成的C吸收而連鎖地使SiC分離成Si及C而成。再者,進行剝離層形成加工時,亦可取代聚光器22而使工作夾台20以規定的進給速度在X軸方向上移動。
參照圖4及圖5繼續說明,接續於剝離層形成加工,以Y軸方向移動機構使聚光器22移動,並在與形成有偏角α之方向A一致的Y軸方向上,在不超過裂隙26之寬度的範圍內將晶錠2與聚光點FP相對地分度進給恰好的規定分度量Li。再者,分度進給時亦可取代聚光器22而使工作夾台20移動。然後,藉由交互地重複進行剝離層形成加工與分度進給,以在形成有偏角α之方向A上隔著規定分度量Li的間隔,來形成複數個在與形成有偏角α之方向A正交的方向上連續地延伸且為直線狀的改質層24,並且依次形成從改質層24沿著c面等向性地延伸的裂隙26,讓在形成有偏角α之方向A上相鄰的裂隙26與裂隙26形成為在上下方向上觀看為重疊。藉此,可以在距晶錠2之第一端面4相當於需要生成之晶圓的厚度之深度,形成由複數個改質層24及裂隙26所構成且用於從晶錠2剝離晶圓之強度已降低的剝離層28。再者,剝離層形成步驟可以用例如以下的加工條件來實施。
脈衝雷射光線之波長 :1064nm
重複頻率 :80kHz
平均輸出 :3.2W
脈衝寬度 :4ns
聚光點之直徑 :3μm
焦點距離 :10mm
分度量 :250~400μm
進給速度 :120~260mm/秒
脈衝雷射光線之波長 :1064nm
重複頻率 :80kHz
平均輸出 :3.2W
脈衝寬度 :4ns
聚光點之直徑 :3μm
焦點距離 :10mm
分度量 :250~400μm
進給速度 :120~260mm/秒
實施剝離層形成步驟後,實施製造履歷形成步驟,前述製造履歷形成步驟是將雷射光線的聚光點定位在需要生成之晶圓的不形成元件的區域來對晶錠2照射雷射光線,而將製造履歷形成於晶錠2之平坦化的端面。製造履歷形成步驟可以利用例如於圖6顯示一部分的雷射加工裝置18’來實施。用於實施製造履歷形成步驟的雷射加工裝置18’雖然與用於實施剝離層形成步驟的雷射加工裝置18為幾乎同樣的構成,但會形成為對被加工物照射與雷射加工裝置18之脈衝雷射光線LB不同的脈衝雷射光線LB’。雷射加工裝置18’具備:吸引保持晶錠2的工作夾台20’、及對保持於工作夾台20’之晶錠2照射脈衝雷射光線LB’的聚光器22’。工作夾台20’是構成為旋轉自如,且聚光器22’是構成為在X軸方向及Y軸方向上進退自如。再者,工作夾台20’亦可構成為在X軸方向及Y軸方向上進退自如。
參照圖6繼續說明,在製造履歷形成步驟中,首先是使基材16向下並在工作夾台20’的上表面吸引保持晶錠2。其次,以雷射加工裝置18’之拍攝機構(圖未示)拍攝晶錠2,並依據以拍攝機構所拍攝到的晶錠2的圖像,來調整聚光器22’的位置。接著,以雷射加工裝置18’的聚光點位置調整機構(圖未示)使聚光器22’升降,並如圖6(b)所示,將聚光點FP’定位在晶錠2的第一端面4中的需要生成之晶圓的不形成元件的外周剩餘區域。其次,使晶錠2與聚光點FP’相對地適當移動並且從聚光器22’對晶錠2照射脈衝雷射光線LB’。藉此,可以在晶錠2之平坦化的第一端面4中的需要生成之晶圓的不形成元件的外周剩餘區域中施行燒蝕加工,而形成可藉由條碼之形態構成的製造履歷29。在製造履歷形成步驟中所形成之製造履歷29可包含下述任一項:晶錠2的批號、從晶錠2生成之晶圓的序號、晶圓的製造年月日、晶圓的製造工廠、有助於晶圓之生成的機種。在圖示的實施形態中是沿著第一定向平面12而形成有製造履歷29,但只要是在第一端面4且在需要生成之晶圓的不形成元件的區域即可,亦可沿著第二定向平面14形成製造履歷29、或著沿著弧狀周緣形成製造履歷29亦可。又,針對製造履歷29的深度,是設為在磨削及研磨從晶錠2剝離之晶圓的正面及背面而將晶圓薄化時,為不會將製造履歷29去除之形式的深度(例如200~300μm左右)。如此之製造履歷形成步驟,可以利用例如以下的加工條件來實施。
脈衝雷射光線之波長 :1064nm
重複頻率 :80kHz
平均輸出 :2.0W
脈衝寬度 :10ns
聚光點之直徑 :100μm
焦點距離 :150mm
再者,製造履歷形成步驟中的加工條件例的脈衝雷射光線LB’的波長,雖然是與剝離層形成步驟中的加工條件例的脈衝雷射光線LB的波長相同,而為對晶錠2具有穿透性的波長(1064nm),但藉由將聚光點FP’定位於晶錠2的第一端面4(上端面),即便是對晶錠2具有穿透性之波長的脈衝雷射光線LB’仍然可以施行燒蝕加工。又,藉由將從聚光器22’之聚光透鏡至聚光點FP’為止的焦點距離如上述加工條件例地設為150mm左右,而可以將聚光點FP’的直徑如上述加工條件例地設為100μm左右之較大的尺寸,藉此可以擴大在晶錠2之第一端面4發生燒蝕的區域以有效率地形成製造履歷29。
脈衝雷射光線之波長 :1064nm
重複頻率 :80kHz
平均輸出 :2.0W
脈衝寬度 :10ns
聚光點之直徑 :100μm
焦點距離 :150mm
再者,製造履歷形成步驟中的加工條件例的脈衝雷射光線LB’的波長,雖然是與剝離層形成步驟中的加工條件例的脈衝雷射光線LB的波長相同,而為對晶錠2具有穿透性的波長(1064nm),但藉由將聚光點FP’定位於晶錠2的第一端面4(上端面),即便是對晶錠2具有穿透性之波長的脈衝雷射光線LB’仍然可以施行燒蝕加工。又,藉由將從聚光器22’之聚光透鏡至聚光點FP’為止的焦點距離如上述加工條件例地設為150mm左右,而可以將聚光點FP’的直徑如上述加工條件例地設為100μm左右之較大的尺寸,藉此可以擴大在晶錠2之第一端面4發生燒蝕的區域以有效率地形成製造履歷29。
實施製造履歷形成步驟後,實施晶圓生成步驟,前述晶圓生成步驟是以剝離層28為起點
而從晶錠2將需要生成之晶圓剝離以生成晶圓。晶圓生成步驟可以使用例如於圖7至圖9顯示一部分之剝離裝置30來實施。剝離裝置30具備:吸引保持晶錠2之圓形狀的工作夾台32、及對保持於工作夾台32之晶錠2的上表面進行保持並以剝離層28為起點而從晶錠2剝離晶圓的剝離機構34。剝離機構34包含液槽36,前述液槽36是在從晶錠2剝離晶圓時與工作夾台32協同合作來收容液體。構成為升降自如的液槽36具有圓形狀的頂面壁38、及從頂面壁38的周緣垂下之圓筒狀的側壁40,並且下端側開放。在頂面壁38附設有連通液槽36的外部與內部之液體供給部42,液體供給部42是藉由流路而連接到液體供給機構(圖未示)。側壁40的外徑是形成為工作夾台32的直徑以下,並形成為當將液槽36下降時會使側壁40的下端接觸於工作夾台32的上表面。又,於側壁40的下端附設有環狀的襯墊44。並且,當使液槽36下降以使側壁40的下端密合於工作夾台32之上表面時,是以工作夾台32之上表面及液槽36的內表面來界定液體收容空間46。從液體供給機構通過液體供給部42供給到液體收容空間46的液體48,可藉由襯墊44來防止從液體收容空間46洩漏之情形。
而從晶錠2將需要生成之晶圓剝離以生成晶圓。晶圓生成步驟可以使用例如於圖7至圖9顯示一部分之剝離裝置30來實施。剝離裝置30具備:吸引保持晶錠2之圓形狀的工作夾台32、及對保持於工作夾台32之晶錠2的上表面進行保持並以剝離層28為起點而從晶錠2剝離晶圓的剝離機構34。剝離機構34包含液槽36,前述液槽36是在從晶錠2剝離晶圓時與工作夾台32協同合作來收容液體。構成為升降自如的液槽36具有圓形狀的頂面壁38、及從頂面壁38的周緣垂下之圓筒狀的側壁40,並且下端側開放。在頂面壁38附設有連通液槽36的外部與內部之液體供給部42,液體供給部42是藉由流路而連接到液體供給機構(圖未示)。側壁40的外徑是形成為工作夾台32的直徑以下,並形成為當將液槽36下降時會使側壁40的下端接觸於工作夾台32的上表面。又,於側壁40的下端附設有環狀的襯墊44。並且,當使液槽36下降以使側壁40的下端密合於工作夾台32之上表面時,是以工作夾台32之上表面及液槽36的內表面來界定液體收容空間46。從液體供給機構通過液體供給部42供給到液體收容空間46的液體48,可藉由襯墊44來防止從液體收容空間46洩漏之情形。
如圖7至圖9所示,在液槽36的頂面壁38上裝設有汽缸50,汽缸50的壓缸管50a是從頂面壁38的上表面朝上方延伸。如圖8所示,汽缸50的活塞桿50b的下端部是通過頂面壁38之貫通開口38a,而朝頂面壁38的下方突出。在活塞桿50b的下端部固定有可以由壓電陶瓷等來形成的圓板狀的超音波振盪產生構件52。在此超音波振盪產生構件52的下表面固定有圓板狀的吸附片54。於下表面形成有複數個吸引孔(圖未示)的吸附片54,是藉由流路而連接到吸引機構(圖未示)。藉由以吸引機構在吸附片54的下表面生成吸引力,吸附片54即可以吸引保持晶錠2。
在如圖7所示之晶圓生成步驟中,首先是使基材16向下並在工作夾台32的上表面吸引保持晶錠2。其次,如圖8所示,以升降機構(圖未示)使液槽36下降,並使液槽36之側壁40的下端密合於工作夾台32的上表面。接著,移動汽缸50的活塞桿50b,以將吸附片54的下表面密合於晶錠2的第一端面4。其次,在吸附片54的下表面生成吸引力,並以吸附片54吸引保持第一端面4。接著,從液體供給部42對液體收容空間46供給液體48(例如水)直至浸漬超音波振盪產生構件52。其次,藉由從超音波振盪產生構件52振盪產生超音波,以刺激剝離層28並使裂隙26伸長而破壞剝離層28。接著,可以藉由在以吸附片54吸引保持晶錠2的狀態下使液槽36上升,以如圖9所示地,以剝離層28為起點將具有製造履歷29的晶圓56從晶錠2剝離並生成。再者,亦可在從超音波振盪產生構件52振盪超音波時,於晶錠2的上表面與吸附片54的下表面之間設置間隙(例如2~3mm)。
實施晶圓生成步驟後,實施將晶錠2之端面(剝離面58)平坦化的平坦化步驟。平坦化步驟可以使用例如於圖10顯示一部分的磨削裝置60來實施。磨削裝置60具備:吸引保持晶錠2之圓形狀的工作夾台62、及將吸引保持於工作夾台62之晶錠2的端面磨削並平坦化的磨削機構64。工作夾台62是藉由工作夾台用馬達(圖未示)而以通過工作夾台62之直徑方向中心且朝上下方向上延伸的軸線作為中心來旋轉。磨削機構64包含:連結於主軸用馬達(圖未示),且在上下方向上延伸之圓柱狀的主軸66、及固定於主軸66下端之圓板狀的輪座68。在輪座68的下表面是藉由螺栓70而固定有環狀的磨削輪72。在磨削輪72的下表面的外周緣部,固定有在圓周方向上隔著間隔而配置成環狀的複數個磨削磨石74。在磨削裝置60中,是使磨削輪72的旋轉中心相對於工作夾台62的旋轉中心位移成使磨削磨石74通過工作夾台62之旋轉中心,且在一邊使工作夾台62與磨削輪72相互地旋轉,一邊讓保持於工作夾台62的上表面之晶錠2的端面與磨削磨石74接觸的情況下,藉由磨削磨石74磨削晶錠2之端面整體。
參照圖10繼續說明,在平坦化步驟中,首先是使基材16向下並在工作夾台62的上表面吸引保持晶錠2。接著,以規定之旋轉速度(例如300rpm)朝從上方觀看逆時針方向旋轉工作夾台62。又,以規定的旋轉速度(例如6000rpm)使主軸66朝從上方觀看逆時針方向旋轉。其次,以磨削裝置60的升降機構(圖未示)使主軸66下降,而使磨削磨石74接觸於剝離面58。然後,在已使磨削磨石74接觸於剝離面58後,以規定的磨削進給速度(例如1.0μm/s)來使主軸66下降。藉此,可以將晶錠2的剝離面58磨削並平坦化至下述程度:不會妨礙在剝離層形成步驟中的脈衝雷射光線LB或製造履歷形成步驟中的脈衝雷射光線LB’的入射。並且,藉由重複實施剝離層形成步驟、製造履歷形成步驟、晶圓生成步驟及平坦化步驟,而從晶錠2生成複數個具有製造履歷29的晶圓56。
如以上所述,在圖示的實施形態中,由於至少是由下述步驟所構成:平坦化步驟,將晶錠2的端面平坦化;剝離層形成步驟,將對晶錠2具有穿透性之波長的脈衝雷射光線LB的聚光點FP定位在距離已平坦化之端面相當於需要生成之晶圓56厚度的深度,並對晶錠2照射脈衝雷射光線LB而形成剝離層28;製造履歷形成步驟,將脈衝雷射光線LB’的聚光點FP’定位於需要生成之晶圓56的不形成元件的區域來對晶錠2照射脈衝雷射光線LB’,而將製造履歷29形成於晶錠2之已平坦化的端面;及晶圓生成步驟,從晶錠2以剝離層28為起點將需要生成之晶圓56剝離以生成晶圓56,因此,可以讓所生成之晶圓56的履歷與晶錠2產生連繫並確實地留在晶圓56上,而變得可在形成元件的過程中確認晶圓56的履歷。又,可以在元件產生有缺陷時追溯至晶錠2來追究元件之缺陷的原因,而可以防止再次發生。
再者,在圖示之實施形態中的剝離層形成步驟中,雖然說明了下述的例子:在與形成有偏角α之方向A正交的方向上連續地形成改質層24,並在形成有偏角α之方向A上分度進給,但形成改質層24的方向並非與形成有偏角α之方向A正交的方向亦可,且分度進給的方向並非形成有偏角α的方向A亦可。
2‧‧‧晶錠
4‧‧‧第一端面
6‧‧‧第二端面
8‧‧‧周面
10‧‧‧垂直線
12‧‧‧第一定向平面
14‧‧‧第二定向平面
16‧‧‧基材
18、18’‧‧‧雷射加工裝置
20、20’、32、62‧‧‧工作夾台
22、22’‧‧‧聚光器
21‧‧‧吸附夾頭
24‧‧‧改質層
26‧‧‧裂隙
28‧‧‧剝離層
29‧‧‧製造履歷
30‧‧‧剝離裝置
34‧‧‧剝離機構
36‧‧‧液槽
38‧‧‧頂面壁
38a‧‧‧貫通開口
40‧‧‧側壁
42‧‧‧液體供給部
44‧‧‧襯墊
46‧‧‧液體收容空間
48‧‧‧液體
50‧‧‧汽缸
50a‧‧‧壓缸管
50b‧‧‧活塞桿
52‧‧‧超音波振盪產生構件
54‧‧‧吸附片
56‧‧‧晶圓
58‧‧‧剝離面
60‧‧‧磨削裝置
64‧‧‧磨削機構
66‧‧‧主軸
68‧‧‧輪座
70‧‧‧螺栓
72‧‧‧磨削輪
74‧‧‧磨削磨石
A‧‧‧ 箭頭(形成有偏角的方向)
X、Y‧‧‧箭頭
FP‧‧‧聚光點
L1、L2‧‧‧長度
LB、LB’‧‧‧脈衝雷射光線
Li‧‧‧規定分度量
α‧‧‧偏角
圖1(a)是SiC晶錠的正面圖,(b)是SiC晶錠的平面圖。
圖2(a)是SiC晶錠及基材的立體圖,(b)是顯示已將基材裝設於SiC晶錠之狀態的立體圖。
圖3是顯示將SiC晶錠載置於雷射加工裝置之工作夾台之狀態的立體圖。
圖4(a)是顯示正在實施剝離層形成步驟之狀態的立體圖,(b)是顯示正在實施剝離層形成步驟之狀態的正面圖。
圖5(a)是形成有剝離層的SiC晶錠的平面圖,(b)是(a)中的B-B線截面圖。
圖6(a)是顯示正在實施製造履歷形成步驟之狀態的立體圖,(b)是顯示正在實施製造履歷形成步驟之狀態的正面圖。
圖7是剝離裝置的立體圖。
圖8是顯示正在實施晶圓生成步驟之狀態的剝離裝置的截面圖。
圖9是顯示已將晶圓從SiC晶錠剝離之狀態的立體圖。
圖10是顯示正在實施平坦化步驟之狀態的立體圖。
Claims (3)
- 一種晶圓的生成方法,是從六方晶體單晶晶錠生成晶圓,前述晶圓的生成方法具備有: 平坦化步驟,將六方晶體單晶晶錠的端面平坦化; 剝離層形成步驟,將對六方晶體單晶晶錠具有穿透性之波長的雷射光線的聚光點定位在距離已平坦化之該端面相當於需要生成之晶圓的厚度之深度,來對六方晶體單晶晶錠照射雷射光線,而形成剝離層; 製造履歷形成步驟,將雷射光線的聚光點定位於需要生成之晶圓的不形成元件的區域來對六方晶體單晶晶錠照射雷射光線,而將製造履歷形成於六方晶體單晶晶錠之已平坦化的該端面;及 晶圓生成步驟,從六方晶體單晶晶錠以剝離層為起點將需要生成之晶圓剝離以生成晶圓。
- 如請求項1之晶圓的生成方法,其中在該製造履歷形成步驟中所形成之製造履歷包含下述任一項:六方晶體單晶晶錠的批號、生成之晶圓的序號、製造年月日、製造工廠、有助於生成的機種。
- 如請求項2之晶圓的生成方法,其中六方晶體單晶晶錠是六方晶體單晶SiC晶錠,前述六方晶體單晶SiC晶錠具有第一端面、與該第一端面相反側的第二端面、自該第一端面至該第二端面的c軸、及與該c軸正交的c面,該c軸相對於該第一端面之垂直線傾斜且以該c面與該第一端面形成有偏角, 在該剝離層形成步驟中, 將對六方晶體單晶SiC晶錠具有穿透性之波長的脈衝雷射光線的聚光點定位在距離該第一端面相當於需要生成之晶圓的厚度之深度,並且在與形成有該偏角之方向正交的方向上相對地移動六方晶體單晶SiC晶錠及該聚光點以形成直線狀的改質層、及從該改質層沿著該c面延伸的裂隙,並在形成有該偏角的方向上將單晶SiC晶錠及該聚光點相對地移動而分度進給規定量來形成剝離層,其中前述改質層是使SiC分離為Si及C,且接著照射之脈衝雷射光線被之前所形成之C吸收而連鎖地使SiC分離為Si及C而形成。
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