TWI754744B - 晶圓生成裝置 - Google Patents

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TWI754744B TW107114823A TW107114823A TWI754744B TW I754744 B TWI754744 B TW I754744B TW 107114823 A TW107114823 A TW 107114823A TW 107114823 A TW107114823 A TW 107114823A TW I754744 B TWI754744 B TW I754744B
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森俊
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Abstract

[課題]提供一種可從單結晶SiC晶錠自動地生成SiC晶圓的晶圓生成裝置。 　　[解決手段]晶圓生成裝置(2)，係包含有：保持單元(4)，保持單結晶SiC晶錠(150)；平坦化單元(6)，對被保持於保持單元(4)之單結晶SiC晶錠(150)的上面進行磨削而使其平坦化；雷射照射單元(8)，將對單結晶SiC晶錠(150)具有穿透性之波長之雷射光線(LB)的聚光點(FP)定位在相當於應從被保持於保持單元(4)之單結晶SiC晶錠(150)的上面生成之SiC晶圓之厚度的深度，對單結晶SiC晶錠(150)照射雷射光線(LB)而形成剝離層(170)；晶圓剝離單元(10)，保持單結晶SiC晶錠(150)的上面，將SiC晶圓(172)從剝離層(170)剝離；及晶圓收容單元(12)，收容經剝離的SiC晶圓(172)。

Description

晶圓生成裝置
本發明，係關於從單結晶SiC晶錠生成SiC晶圓的晶圓生成裝置。
IC、LSI、LED等的元件，係在以Si(矽)或Al2 O3 (藍寶石)等作為素材之晶圓的表面層積功能層，並藉由分割預定線予以區劃而形成。又，功率元件、LED等，係在以單結晶SiC(碳化矽)作為素材之晶圓的表面層積功能層，並藉由分割預定線予以區劃而形成。形成有元件之晶圓，係藉由切削裝置、雷射加工裝置，以分割預定線施行加工而分割成各個元件晶片，經分割之元件晶片，係被利用在行動電話或個人電腦等的電氣機器。
形成元件之晶圓，係一般而言，藉由將圓柱形狀的半導體晶錠以線鋸機薄薄地切斷的方式而生成。經切斷之晶圓的表面及背面，係藉由研磨的方式而完工成為鏡面(例如參閱專利文獻1)。但是，當以線鋸機切斷半導體晶錠，並研磨經切斷之晶圓的表面及背面時，則造成半導體晶錠之大部分(70~80%)被拾棄而產生所謂不經濟的問題。特別是，由於在單結晶SiC晶錠中，係硬度高且難以利用線鋸機切斷而花費許多時間，因此，生產性差，並且單結晶SiC晶錠之單價高，對於效率良好地生成SiC晶圓而言具有需克服的課題。
因此，提出如下述之技術：將對單結晶SiC具有穿透性之波長之雷射光線的聚光點定位在單結晶SiC晶錠的內部，對單結晶SiC晶錠照射雷射光線，在切斷預定面形成剝離層，並沿著形成有剝離層之切斷預定面，將SiC晶圓從單結晶SiC晶錠剝離(例如參閱專利文獻2)。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2000-94221號公報 　　[專利文獻2]日本特開2013-49161號公報
[本發明所欲解決之課題]
然而，在單結晶SiC晶錠形成剝離層之工程、將SiC晶圓從單結晶SiC晶錠剝離之工程､對單結晶SiC晶錠的上面進行磨削而使其平坦化之工程，係經由人手而進行，有生產效率變差的問題。
藉此，本發明之目的，係提供一種可從單結晶SiC晶錠自動地生成SiC晶圓的晶圓生成裝置。 [用以解決課題之手段]
根據本發明，提供一種晶圓生成裝置，其係從單結晶SiC晶錠生成SiC晶圓，該晶圓生成裝置，其特徵係，具備有：保持單元，保持單結晶SiC晶錠；平坦化單元，對被保持於該保持單元之單結晶SiC晶錠的上面進行磨削而使其平坦化；雷射照射單元，將對單結晶SiC晶錠具有穿透性之波長之雷射光線的聚光點定位在相當於應從被保持於該保持單元之單結晶SiC晶錠的上面生成之SiC晶圓之厚度的深度，對單結晶SiC晶錠照射雷射光線而形成剝離層；晶圓剝離單元，保持單結晶SiC晶錠的上面，將SiC晶圓從剝離層剝離；及晶圓收容單元，收容經剝離的SiC晶圓。
較佳為，晶圓生成裝置，係更包含有：晶錠收容單元，收容單結晶SiC晶錠；及晶錠搬送單元，將單結晶SiC晶錠從該晶錠收容單元搬送至該保持單元。較佳包含有：洗淨單元，洗淨藉由該平坦化單元而平坦化之單結晶SiC晶錠。較佳為，該保持單元，係被配設於旋轉台，該保持單元，係藉由該旋轉台之旋轉，至少被定位在該平坦化單元、該雷射照射單元、該晶圓剝離單元。 [發明之效果]
根據本發明之晶圓生成裝置，可從單結晶SiC晶錠自動地生成SiC晶圓而收容於晶圓收容單元，因此，生產效率提升。
以下，參閱圖面，說明關於根據本發明所構成之晶圓生成裝置的實施形態。
圖1所示之晶圓生成裝置2，係具備有：保持單元4，保持單結晶SiC晶錠；平坦化單元6，對被保持於保持單元4之單結晶SiC晶錠的上面進行磨削而使其平坦化；雷射照射單元8，將對單結晶SiC晶錠具有穿透性之波長之雷射光線的聚光點定位在相當於應從被保持於保持單元4之單結晶SiC晶錠的上面生成之SiC晶圓之厚度的深度，對單結晶SiC晶錠照射雷射光線而形成剝離層；晶圓剝離單元10，保持單結晶SiC晶錠的上面，將SiC晶圓從剝離層剝離；及晶圓收容單元12，收容經剝離的SiC晶圓。
參閱圖2，說明關於保持單元4。在晶圓生成裝置2之基台14，係形成有從基台14的上面陷入下方之矩形狀的旋轉台收容部16，在旋轉台收容部16，係旋轉自如地收容有圓形狀之旋轉台18。旋轉台18，係藉由被內建於基台14之旋轉台用馬達(未圖示)，通過旋轉台18之徑方向中心，以朝Z軸方向延伸的軸線為旋轉中心而旋轉。而且，本實施形態中之保持單元4，係由旋轉自如地被配設於旋轉台18的上面之4個圓形狀的夾頭座20所構成。較佳為，各夾頭座20，係藉由旋轉台18之旋轉，至少被定位在平坦化單元6、雷射照射單元8、晶圓剝離單元10。在本實施形態中，如圖2所示般，各夾頭座20，係藉由旋轉台18之旋轉，被定位在待機位置P1、平坦化單元6之下方的平坦化位置P2、雷射照射單元8之下方的剝離層形成位置P3、晶圓剝離單元10之下方的晶圓剝離位置P4。各夾頭座20，係藉由被內建於基台14之4個夾頭座用馬達(未圖示)，通過各夾頭座20之徑方向中心，以朝Z軸方向延伸的軸線為旋轉中心而旋轉。在旋轉台18之周方向隔著等間隔(具有90度之間隔)所配設的4個夾頭座20，係藉由被配置於旋轉台18的上面之十字形狀的分隔壁18a而區劃。又，在各夾頭座20之上面，係配置有由多孔質材料所形成且實質上水平延伸之圓形狀的吸附夾盤22，各吸附夾盤22，係藉由流路被連接於吸引單元(未圖示)。而且，構成保持單元4之各夾頭座20，係藉由吸引單元，在吸附夾盤22的上面生成吸引力，藉此，可吸附保持被載置於吸附夾盤22之上面的單結晶SiC晶錠。另外，Z軸方向，係圖2中以箭頭Z所示的上下方向。又，圖2中以箭頭X所示之X軸方向，係與Z軸方向呈正交的方向，圖2中以箭頭Y所示之Y軸方向，係與X軸方向及Z軸方向呈正交的方向。X軸方向及Y軸方向所規定之平面，係實質上為水平。
如圖2所示般，平坦化單元6，係包含有：矩形狀的裝設壁24，從基台14之Y軸方向一端部的上面朝Z軸方向延伸；矩形狀的Z軸方向可動板26，在Z軸方向上移動自如地被裝設於裝設壁24；及Z軸方向移動機構28，使Z軸方向可動板26在Z軸方向上移動。在裝設壁24之單側面(在圖2中，前側之面)，係附設有沿X軸方向隔著間隔而朝Z軸方向延伸的一對導引軌24a。在Z軸方向可動板26，係與裝設壁24之各導引軌24a對應地形成朝Z軸方向延伸的一對被導引軌26a。而且，藉由Z軸方向可動板26之被導引軌26a卡合於裝設壁24之導引軌24a的方式，Z軸方向可動板26，係在Z軸方向上移動自如地被裝設於裝設壁24。Z軸方向移動機構28，係具有：滾珠螺桿30，沿著裝設壁24之單側面，朝Z軸方向延伸；及馬達32，被連結於滾珠螺桿30的單端部。滾珠螺桿30之螺帽部(未圖示)，係被固定於Z軸方向可動板26。而且，Z軸方向移動機構28，係藉由滾珠螺桿30，將馬達32之旋轉運動變換成直線運動而傳達至Z軸方向可動板26，並沿著裝設壁24之導引軌24a，使Z軸方向可動板26在Z軸方向上移動。
與圖2一同參閱圖3，繼續進行關於平坦化單元6的說明，在Z軸方向可動板26之外面，係固定有往Y軸方向突出的支承塊34。在支承塊34之上面，係支撐有馬達36，在支承塊34之下面，係支撐有朝下方延伸之圓筒狀的主軸殼38。在主軸殼38，係以朝Z軸方向延伸之軸線為中心而旋轉自如地支撐有圓柱狀的主軸40。主軸40之上端，係被連結於馬達36，並以朝Z軸方向延伸之軸線為中心，藉由馬達36使主軸40旋轉。如圖3所示般，在主軸40之下端，係固定有圓板狀的輪座42。在輪座42之下面，係藉由螺栓44固定有環狀的磨削輪46。在磨削輪46之下面的外周緣部，係固定有沿周方向隔著間隔而被配置成環狀的複數個磨削砥石48。如圖3所示般，在夾頭座20被定位於平坦化位置P2之際，以使磨削砥石48通過夾頭座20之旋轉中心的方式，磨削輪46之旋轉中心，係相對於夾頭座20之旋轉中心進行位移。因此，在平坦化單元6中，係當一面使夾頭座20與磨削輪46相互旋轉，一面使被保持於夾頭座20之單結晶SiC晶錠的上面與磨削砥石48接觸時，可由磨削砥石48磨削單結晶SiC晶錠的上面整體，因此，可對被保持於夾頭座20之單結晶SiC晶錠的上面進行磨削而使其平坦化。
較佳為，晶圓生成裝置2，係包含有：洗淨單元50，洗淨藉由平坦化單元6而平坦化之單結晶SiC晶錠。在本實施形態中，如圖2所示般，洗淨單元50，係具有：支撐體52，沿著平坦化單元6之裝設壁24的側面，被搭載於基台14之上面；第一洗淨部54，從支撐體52之上部朝Y軸方向延伸；及第二洗淨部56，與第一洗淨部54並列，從支撐體52之上部朝Y軸方向延伸。在可由中空構件所形成之第一洗淨部54的下面，係沿Y軸方向隔著間隔而形成有複數個噴射孔(未圖示)，第一洗淨部54，係藉由流路被連接於洗淨水供給單元(未圖示)。在可由中空構件所形成之第二洗淨部56的下面，亦沿Y軸方向隔著間隔而形成有複數個噴射孔(未圖示)，第二洗淨部56，係藉由流路被連接於壓縮空氣源(未圖示)。而且，在洗淨單元50中，係如圖4所示般，藉由從第一洗淨部54之各噴射孔朝向下方向，對平坦化單元6側傾斜地噴射洗淨水55的方式，將磨削屑從單結晶SiC晶錠去除，並藉由從第二洗淨部56之各噴射孔朝向下方噴射壓縮空氣57的方式，將洗淨水55從單結晶SiC晶錠去除，藉此，可洗淨藉由平坦化單元6而平坦化之單結晶SiC晶錠。
參閱圖1、圖5及圖6，說明關於雷射照射單元8。雷射照射單元8，係包含有：框體58，與平坦化單元6之裝設壁24並排，從基台14的上面朝上方延伸；矩形狀的導引板60，從框體58之上部朝Y軸方向延伸；Y軸方向可動構件62，在Y軸方向上移動自如地被支撐於導引板60；及Y軸方向移動機構64，使Y軸方向可動構件62在Y軸方向上移動。在導引板60之X軸方向兩端下部，係形成有朝Y軸方向延伸的一對導引軌60a。如圖6所示般，Y軸方向可動構件62，係具有：一對被導引部66，沿X軸方向隔著間隔而配置；及裝設部68，跨接於被導引部66的下端間，並朝X軸方向延伸。在各被導引部66之上部，係形成有朝Y軸方向延伸的被導引軌66a。而且，藉由被導引部66之被導引軌66a與導引板60之導引軌60a卡合的方式，Y軸方向可動構件62，係在Y軸方向上移動自如地被支撐於導引板60。又，在裝設部68之Y軸方向兩端下部，係形成有朝X軸方向延伸的一對導引軌68a。如圖6所示般，Y軸方向移動機構64，係具有：滾珠螺桿70，在導引板60之下方，朝Y軸方向延伸；及馬達72，被連結於滾珠螺桿70的單端部。滾珠螺桿70之門型形狀的螺帽部70a，係被固定於裝設部68的上面。而且，Y軸方向移動機構64，係藉由滾珠螺桿70，將馬達72之旋轉運動變換成直線運動而傳達至Y軸方向可動構件62，並沿著導引板60之導引軌60a，使Y軸方向可動構件62在Y軸方向上移動。
參閱圖6，繼續說明關於雷射照射單元8。雷射照射單元8，係更包含有：X軸方向可動板74，在X軸方向上移動自如地被裝設於Y軸方向可動構件62的裝設部68；及X軸方向移動機構76，使X軸方向可動板74在X軸方向上移動。藉由X軸方向可動板74之Y軸方向兩端部與裝設部68之導引軌68a卡合的方式，X軸方向可動板74，係在X軸方向上移動自如地被裝設於裝設部68。X軸方向移動機構76，係具有：滾珠螺桿78，在裝設部68之上方，朝X軸方向延伸；及馬達80，被連結於滾珠螺桿78的單端部。滾珠螺桿78之螺帽部78a，係通過裝設部68之開口68b，被固定於X軸方向可動板74的上面。而且，X軸方向移動機構76，係藉由滾珠螺桿78，將馬達80之旋轉運動變換成直線運動而傳達至X軸方向可動板74，並沿著裝設部68之導引軌68a，使X軸方向可動板74在X軸方向上移動。
與圖6一同參閱圖7，繼續進行關於雷射照射單元8的說明。雷射照射單元8，係更包含有：雷射振盪器82，被內建於框體58；第一反射鏡84，沿Y軸方向與雷射振盪器82隔著間隔，被裝設於Y軸方向可動構件62之裝設部68的下面；第二反射鏡(未圖示)，沿X軸方向與第一反射鏡84隔著間隔，在X軸方向可動板74之下面而被裝設於聚光器86的正上方，將脈衝雷射光線LB導引至聚光器86；聚光器86，在Z軸方向上移動自如地被裝設於X軸方向可動板74的下面；對準單元88，沿著X軸方向與聚光器86隔著間隔，被裝設於X軸方向可動板74的下面；及聚光點位置調整單元(未圖示)，使聚光器86在Z軸方向上移動，調整聚光器86之聚光點的Z軸方向位置。雷射振盪器82，係能使對單結晶SiC晶錠具有穿透性之波長的脈衝雷射光線LB振盪。聚光器86，係具有：聚光透鏡(未圖示)，將雷射振盪器82所振盪產生之脈衝雷射光線LB聚光，聚光透鏡，係位於第二反射鏡的下方。對準單元88，係能對被保持於夾頭座20之單結晶SiC晶錠進行拍攝，而檢測應進行雷射加工的區域。聚光點位置調整單元，係例如可為下述構成，具有：滾珠螺桿(未圖示)，螺帽部被固定於聚光器86，朝Z軸方向延伸；及馬達(未圖示)，被連結於該滾珠螺桿的單端部。在像這樣構成的聚光點位置調整單元中，係藉由滾珠螺桿，將馬達之旋轉運動變換成直線運動而傳達至聚光器86，並使聚光器86沿著朝Z軸方向延伸的導引軌(未圖示)移動，藉此，調整以聚光透鏡進行聚光之脈衝雷射光線LB之聚光點的Z軸方向位置。而且，光路被設定成Y軸方向且從雷射振盪器82所振盪產生之脈衝雷射光線LB，係在藉由第一反射鏡84，光路從Y軸方向被變換成X軸方向而導引至第二反射鏡，其次，藉由第二反射鏡，光路從X軸方向被變換成Z軸方向而導引至聚光器86的聚光透鏡後，以聚光器86的聚光透鏡來聚光，照射至被保持於夾頭座20的單結晶SiC晶錠。又，即便為藉由以Y軸方向移動機構64使Y軸方向可動構件62移動的方式，使聚光器86在Y軸方向上移動的情況，而且，即便為以X軸方向移動機構76使X軸方向可動板74移動的方式，使聚光器86在X軸方向上移動的情況，與Y軸方向平行地從雷射振盪器82所振盪產生之脈衝雷射光線LB，亦係藉由第一反射鏡84，光路從Y軸方向被變換成X軸方向而導引至第二反射鏡，導引至第二反射鏡之脈衝雷射光線LB，亦係藉由第二反射鏡，光路從X軸方向被變換成Z軸方向而導引至聚光器86。在如以上般所構成的雷射照射單元8中，係在以對準單元88對被保持於夾頭座20之單結晶SiC晶錠進行拍攝，而檢測應進行雷射加工的區域，並以聚光點位置調整單元使聚光器86在Z軸方向上移動，將對單結晶SiC晶錠具有穿透性之波長之脈衝雷射光線LB的聚光點定位在相當於應從被保持於夾頭座20之單結晶SiC晶錠的上面生成之SiC晶圓之厚度的深度後，以X軸方向移動機構76使X軸方向可動板74適當地移動，並且一面以Y軸方向移動機構64使Y軸方向可動構件62在Y軸方向上適當地移動，一面對被保持於夾頭座20之單結晶SiC晶錠照射脈衝雷射光線LB，藉此，可在單結晶SiC晶錠的內部形成剝離層。
參閱圖1及圖8，說明關於晶圓剝離單元10。對藉由雷射照射單元8而形成有剝離層之單結晶SiC晶錠賦予超音波振動，以剝離層為起點而將SiC晶圓從單結晶SiC晶錠剝離之晶圓剝離單元10，係包含有：支撐體90，被固定於基台14之上面；支臂92，從在Z軸方向移動自如地被支撐於支撐體90的基端部朝X軸方向延伸；及支臂移動機構94，使支臂92在Z軸方向上移動。支臂移動機構94，係具有：滾珠螺桿(未圖示)，在支撐體90之內部，朝Z軸方向延伸；及馬達96，被連結於該滾珠螺桿的單端部。支臂移動機構94之滾珠螺桿的螺帽部(未圖示)，係被固定於支臂92的基端部。而且，支臂移動機構94，係藉由滾珠螺桿，將馬達96之旋轉運動變換成直線運動而傳達至支臂92，並沿著朝被內建於支撐體90之Z軸方向延伸的導引軌(未圖示)，使支臂92在Z軸方向上移動。
參閱圖8及圖9，繼續進行關於晶圓剝離單元10的說明。在支臂92之前端部，係固定有液槽98，該液槽98，係在將SiC晶圓從單結晶SiC晶錠剝離之際，與夾頭座20協同作用來收容液體。液槽98，係具有圓形狀的頂面壁100與從頂面壁100之周緣垂下之圓筒狀的側壁102，且下端側呈開放。在頂面壁100，係附設有將液槽98的外部與內部連通之圓筒狀的液體供給部104。液體供給部104，係藉由流路被連接於液體供給單元(未圖示)。又，如圖9所示般，在側壁102之下端，係附設有環狀的墊片106。而且，當藉由支臂移動機構94使支臂92下降且使側壁102之下端密接於夾頭座20的上面時，則在夾頭座20的上面與液槽98的內面規定液體收容空間108。從液體供給單元通過液體供給部104被供給至液體收容空間108的液體110，係藉由墊片106而防止從液體收容空間108漏出。
參閱圖8及圖9，進一步繼續進行晶圓剝離單元10的說明，在液槽98之頂面壁100，係裝設有氣缸112。氣缸112之缸管112a，係從頂面壁100的上面朝上方延伸。如圖9所示般，氣缸112之活塞桿112b的下端部，係通過頂面壁100之貫通開口100a往頂面壁100的下方突出。在活塞桿112b之下端部，係固定有可由壓電陶瓷等所形成之圓板狀的超音波振動生成構件114。在超音波振動生成構件114之下面，係固定有圓板狀的吸附片116。下面形成有複數個吸引孔(未圖示)之吸附片116，係藉由流路被連接於吸引單元(未圖示)。藉由吸引單元，在吸附片116之下面生成吸引力，藉此，吸附片116，係可吸附保持單結晶SiC晶錠。而且，在晶圓剝離單元10中，係在藉由支臂移動機構94使支臂92下降，並使側壁102之下端密接於保持了藉由雷射照射單元8而形成有剝離層之單結晶SiC晶錠之夾頭座20的上面，並且使氣缸112之活塞桿112b下降且使吸附片116吸附於單結晶SiC晶錠的上面後，將液體110收容於液體收容空間108後，使超音波振動生成構件114作動，對單結晶SiC晶錠賦予超音波振動，藉此，能以剝離層為起點而將SiC晶圓從單結晶SiC晶錠剝離。
參閱圖1及圖2，說明關於晶圓收容單元12。晶圓收容單元12，係由可沿上下方向隔著間隔收容複數個SiC晶圓之匣盒所構成，並裝卸自如地被搭載於基台14的上面，該SiC晶圓，係藉由晶圓剝離單元10，以剝離層為起點，從單結晶SiC晶錠被剝離。又，在晶圓剝離單元10與晶圓收容單元12之間，係配置有將SiC晶圓從晶圓剝離單元10搬送至晶圓收容單元12的晶圓搬送單元118，該SiC晶圓，係藉由晶圓剝離單元10，以剝離層為起點，從單結晶SiC晶錠被剝離。如圖2所示般，晶圓搬送單元118，係包含有：升降單元120，從基台14的上面朝上方延伸；第一馬達122，被固定於升降單元120的前端；第一支臂124，以朝Z軸方向延伸的軸線為中心，基端部旋轉自如地被連結於第一馬達122；第二馬達126，被固定於第一支臂124的前端部；第二支臂128，以朝Z軸方向延伸的軸線為中心，基端部旋轉自如地被連結於第二馬達126；及圓板上的吸附片130，被固定於第二支臂128的前端部。以升降單元120在Z軸方向升降之第一馬達122，係通過第一支臂124之基端部，以朝Z軸方向延伸的軸線為旋轉中心，使第一支臂124相對於升降單元120旋轉。第二馬達126，係通過第二支臂128之基端部，以朝Z軸方向延伸的軸線為中心，使第二支臂128相對於第一支臂124旋轉。上面形成有複數個吸引孔130a之吸附片130，係藉由流路被連接於吸引單元(未圖示)。而且，在晶圓搬送單元118中，係藉由吸引單元，在吸附片130的上面生成吸引力，藉此，能以吸附片130來吸附保持「藉由晶圓剝離單元10，以剝離層為起點，從單結晶SiC晶錠被剝離」的SiC晶圓，並且以升降單元120、第一馬達122及第二馬達126使第一支臂124及第二支臂128作動，藉此，可將吸附片130所吸附之SiC晶圓從晶圓剝離單元10搬送至晶圓收容單元12。
如圖1所示般，晶圓生成裝置2，係更包含有如下述者為較佳：晶錠收容單元132，收容單結晶SiC晶錠；晶錠搬送單元134，將單結晶SiC晶錠從晶錠收容單元132搬送至保持單元4。本實施形態中之晶錠收容單元132，係由圓形狀的4個收容凹部132a所構成，該4個收容凹部132a，係沿Y軸方向隔著間隔被形成於基台14的上面。在直徑稍大於單結晶SiC晶錠的直徑之4個收容凹部132a，係各自收容有單結晶SiC晶錠。
參閱圖1及圖10，說明關於晶錠搬送單元134。晶錠搬送單元134，係具備有：框體136，在基台14的上面，沿著晶錠收容單元132朝Y軸方向延伸；支臂138，從基端部朝X軸方向延伸，該基端部，係在Y軸方向上移動自如地被支撐於框體136；及支臂移動機構140，使支臂138在Y軸方向上移動。在框體136，係形成有朝Y軸方向延伸之長方形狀的導引開口136a。支臂移動機構140，係具有：滾珠螺桿(未圖示)，在框體136之內部，朝Y軸方向延伸；及馬達142，被連結於該滾珠螺桿的單端部。支臂移動機構140之滾珠螺桿的螺帽部(未圖示)，係被固定於支臂138的基端部。而且，支臂移動機構140，係藉由滾珠螺桿，將馬達142之旋轉運動變換成直線運動而傳達至支臂138，並沿著框體136之導引開口136a，使支臂138在Y軸方向上移動。如圖10所示般，在支臂138之前端部，係裝設有朝Z軸方向延伸的氣缸144，在氣缸144之活塞桿144a的下端部，係固定有圓板狀的吸附片146。下面形成有複數個吸引孔(未圖示)之吸附片146，係藉由流路被連接於吸引單元(未圖示)。而且，在晶錠搬送單元134中，係藉由吸引單元，在吸附片146的下面生成吸引力，藉此，能以吸附片146來吸附保持被收容於晶錠收容單元132之單結晶SiC晶錠的上面，且以支臂移動機構140使支臂138移動，並且以氣缸144使吸附片146移動，藉此，可將吸附片146所保持之單結晶SiC晶錠從晶錠收容單元132搬送至保持單元4。
在圖11中，係表示可藉由如上述般的晶圓生成裝置2施加加工之單結晶SiC晶錠150。單結晶SiC晶錠150，係由六方晶單結晶SiC而形成整體為圓柱形狀，具有：圓形狀的第一面152；與第一面152相反側之圓形狀的第二面154；位於第一面152及第二面154之間的周面156；從第一面152至第二面154的c軸(＜0001＞方向)；及與c軸呈正交的c面({0001}面)。在單結晶SiC晶錠150中，係c軸相對於第一面152的垂線158呈傾斜，以c面與第一面152形成傾斜角α(例如α=1、3、6度)。在圖11中，以箭頭A表示形成傾斜角α的方向。又，在單結晶SiC晶錠150之周面156，係形成有表示結晶方位之矩形狀的第一定向平面160及第二定向平面162。第一定向平面160，係與形成傾斜角α的方向A呈平行，第二定向平面162，係與形成傾斜角α的方向A呈正交。如圖11(b)所示般，從上方觀看，第二定向平面162的長度L2，係比第一定向平面160的長度L1短(L2＜L1)。另外，可藉由晶圓生成裝置2施加加工之單結晶SiC晶錠，係不限於上述單結晶SiC晶錠150，亦可為c軸相對於第一面的垂線不傾斜而c面與第一面之傾斜角為0度(亦即，第一面的垂線與c軸一致)的單結晶SiC晶錠，或亦可為由GaN(氮化鎵)等的單結晶SiC以外之素材所形成的單結晶SiC晶錠。
說明關於藉由如上述般之晶圓生成裝置2，從單結晶SiC晶錠150生成SiC晶圓的晶圓生成方法。在使用晶圓生成裝置2的晶圓生成方法中，係首先，實施基材裝設工程，該基材裝設工程，係準備4個單結晶SiC晶錠150，如圖12所示般，經由適當之黏著劑，使圓板狀的基材164裝設於所準備之各單結晶SiC晶錠150的端面(例如第二面154)。實施基材裝設工程，係為了藉由夾頭座20之圓形狀的吸附夾盤22，以預定吸引力來吸附保持形成有第一定向平面160及第二定向平面162的單結晶SiC晶錠150。基材164之直徑，係稍大於單結晶SiC晶錠150的直徑，且稍大於夾頭座20之吸附夾盤22的直徑。而且，在使基材164朝向下方而將單結晶SiC晶錠150載置於夾頭座20之際，由於吸附夾盤22被基材164覆蓋，因此，當使被連接於吸附夾盤22之吸引單元作動時，則藉由吸附夾盤22，以預定吸引力來吸附基材164，藉此，能以夾頭座20來保持形成有第一定向平面160及第二定向平面162的單結晶SiC晶錠150。另外，在單結晶SiC晶錠之直徑大於吸附夾盤22且單結晶SiC晶錠已載置於夾頭座20之際，吸附夾盤22之上面全部被單結晶SiC晶錠覆蓋的情況下，係由於在藉由吸附夾盤22進行吸引之際，不會從吸附夾盤22的露出部分吸入空氣，且可藉由吸附夾盤22，以預定吸引力來吸附單結晶SiC晶錠，因此，亦可不實施基材裝設工程。
在實施了基材裝設工程後，實施晶錠收容工程，該晶錠收容工程，係將單結晶SiC晶錠150收容於晶錠收容單元132。在本實施形態中，係如圖1所示般，在晶錠收容工程中，使基材164朝向下方，將4個單結晶SiC晶錠150收容於晶錠收容單元132的4個收容凹部132a。
在實施了晶錠收容工程後，實施晶錠搬送工程，該晶錠搬送工程，係以晶錠搬送單元134，將單結晶SiC晶錠150從晶錠收容單元132搬送至保持單元4。在晶錠搬送工程中，係首先，以晶錠搬送單元134之支臂移動機構140使支臂138在Y軸方向上移動，並將吸附片146定位在被收容於晶錠收容單元132的4個單結晶SiC晶錠150中之任意1個單結晶SiC晶錠150(以下稱為「第一單結晶SiC晶錠150a」)的上方。其次，以晶錠搬送單元134之氣缸144使吸附片146下降，並使吸附片146之下面密接於第一單結晶SiC晶錠150a的上面(例如第一面152)。其次，使被連接於吸附片146之吸引單元作動，在吸附片146的下面生成吸引力，並使吸附片146之下面吸附於第一單結晶SiC晶錠150a的上面。其次，以氣缸144使吸附了第一單結晶SiC晶錠150a的吸附片146上升。其次，以支臂移動機構140使支臂138在Y軸方向上移動，並將吸附了第一單結晶SiC晶錠150a的吸附片146定位在夾頭座20的上方，該夾頭座20，係被定位在待機位置P1。其次，如圖13所示般，以氣缸144使吸附了第一單結晶SiC晶錠150a的吸附片146下降，並使基材164之下面接觸於被定位在待機位置P1之夾頭座20的上面。而且，使被連接於吸附片146之吸引單元的作動停止以解除吸附片146之吸引力，並將第一單結晶SiC晶錠150a載置於被定位在待機位置P1之夾頭座20的上面。藉此，能以晶錠搬送單元134，將第一單結晶SiC晶錠150a從晶錠收容單元132搬送至構成保持單元4的夾頭座20。
在實施了晶錠搬送工程後，實施保持工程，該保持工程，係以保持單元4來保持單結晶SiC晶錠150。在保持工程中，係使被連接於載置有第一單結晶SiC晶錠150a之吸附夾盤22的吸引單元作動，在吸附夾盤22的上面生成吸引力，並藉由夾頭座20來吸附保持第一單結晶SiC晶錠150a。
在實施了保持工程後，從上方觀看，以旋轉台用馬達使旋轉台18順時針旋轉90度，如圖14所示般，使吸附第一單結晶SiC晶錠150a的夾頭座20從待機位置P1移動至平坦化位置P2。定位在平坦化位置P2之第一單結晶SiC晶錠150a，係在該階段中亦可不實施平坦化工程，該平坦化工程，係對被保持於保持單元4之單結晶SiC晶錠150的上面進行磨削而使其平坦化。由於單結晶SiC晶錠150，係通常端面(第一面152及第二面154)被平坦化成不會阻礙後述的剝離層形成工程中之雷射光線的入射之程度，因此，從晶錠收容單元132被搬送而最先被定位在平坦化位置P2之單結晶SiC晶錠150，係亦可不實施平坦化工程。而且，針對被收容於晶錠收容單元132之剩餘的3個單結晶SiC晶錠150中之任意1個單結晶SiC晶錠150(以下稱為「第二單結晶SiC晶錠150b」)，以晶錠搬送單元134實施晶錠搬送工程，並且實施保持工程，該保持工程，係以被定位在待機位置P1的夾頭座20來進行保持。另外，在圖14中，雖係為了方便起見，將位於平坦化位置P2之第一單結晶SiC晶錠150a與位於待機位置P1之第二單結晶SiC晶錠150b記載為同方向，但吸附於夾頭座20之單結晶SiC晶錠150，係藉由旋轉台18之旋轉或各夾頭座20之旋轉而成為任意方向，該點，係在圖15等中亦相同。
在針對第二單結晶SiC晶錠150b實施了晶錠搬送工程及保持工程後，從上方觀看，以旋轉台用馬達使旋轉台18順時針旋轉90度。藉此，如圖15所示般，使吸附第一單結晶SiC晶錠150a的夾頭座20從平坦化位置P2移動至剝離層形成位置P3，並且使吸附第二單結晶SiC晶錠150b的夾頭座20從待機位置P1移動至平坦化位置P2。而且，第一單結晶SiC晶錠150a，係以雷射照射單元8實施剝離層形成工程，該剝離層形成工程，係將對單結晶SiC晶錠150具有穿透性之波長之雷射光線的聚光點定位在相當於應從被保持於保持單元4之單結晶SiC晶錠150的上面生成之SiC晶圓之厚度的深度，對單結晶SiC晶錠150照射雷射光線而形成剝離層。另一方面，由於第二單結晶SiC晶錠150b，係如上述般，從晶錠收容單元132被搬送而最先被定位在平坦化位置P2，因此，亦可不實施平坦化工程。又，針對被收容於晶錠收容單元132之剩餘的2個單結晶SiC晶錠150中之任意1個單結晶SiC晶錠150(以下稱為「第三單結晶SiC晶錠150c」)，以晶錠搬送單元134實施晶錠搬送工程，並且實施保持工程，該保持工程，係以被定位在待機位置P1的夾頭座20來進行保持。
說明關於以雷射照射單元8進行實施的剝離層形成工程。在本實施形態的剝離層形成工程中，係首先，以雷射照射單元8之X軸方向移動機構76(參閱圖5及圖6)使X軸方向可動板74移動，並且以Y軸方向移動機構64使Y軸方向可動構件62在Y軸方向上移動，將對準單元88定位在單結晶SiC晶錠150的上方，並從單結晶SiC晶錠150的上方，以對準單元88來對單結晶SiC晶錠150進行拍攝。其次，根據對準單元88所拍攝到之單結晶SiC晶錠150的圖像，以夾頭座用馬達使夾頭座20旋轉，且以X軸方向移動機構76使X軸方向可動板74移動，並且以Y軸方向移動機構64使Y軸方向可動構件62在Y軸方向上移動，藉此，將單結晶SiC晶錠150的方向調整成預定方向，並且調整單結晶SiC晶錠150與聚光器86之X-Y平面的位置。在將單結晶SiC晶錠150的方向調整成預定方向之際，係如圖16(a)所示般，使第一定向平面160與Y軸方向一致，並且使第二定向平面162與X軸方向一致，藉此，使形成傾斜角α的方向A與Y軸方向一致，並且使正交於形成傾斜角α之方向A的方向與X軸方向一致。其次，以聚光點位置調整單元使聚光器86在Z軸方向上移動，如圖16(b)所示般，將聚光點FP定位在相當於應從單結晶SiC晶錠150的上面(在本實施形態中，係第一面152)生成之SiC晶圓之厚度的深度。其次，進行剝離層形成加工，該剝離層形成加工，係以X軸方向移動機構76使X軸方向可動板74移動，藉此，在與正交於形成傾斜角α之方向A的方向一致之X軸方向，一面使聚光點FP相對於單結晶SiC晶錠150而以預定的進給速度相對地移動，一面從聚光器86對單結晶SiC晶錠150照射對單結晶SiC晶錠150具有穿透性之波長的脈衝雷射光線LB。
當進行剝離層形成加工時，則如圖17(a)及圖17(b)所示般，形成有：直線狀的改質層166，藉由脈衝雷射光線LB之照射，SiC分離成Si(矽)與C(碳)，其次，所照射之脈衝雷射光線LB被之前形成的C吸收，SiC連鎖地分離成Si與C；及裂縫168，從改質層166沿著c面傳播至改質層166的兩側。另外，在剝離層形成加工中，係一面以使在形成改質層166的深度上相鄰之脈衝雷射光線LB的光點相互重疊之方式，將聚光點FP相對於單結晶SiC晶錠150而相對地加工進給於X軸方向，一面對單結晶SiC晶錠150照射脈衝雷射光線LB，且再度將脈衝雷射光線LB照射至已分離成Si與C的改質層166。為了使相鄰之光點相互重疊，由脈衝雷射光線LB之重複頻率F、聚光點FP之進給速度V及光點之直徑D所規定的G=(V/F)-D必須為G＜0。又，相鄰之光點的重疊率，係由|G|/D來規定。
參閱圖16及圖17繼續說明，在剝離層形成工程中，係接續於剝離層形成加工，以Y軸方向移動機構64使Y軸方向可動構件62移動，藉此，在與形成傾斜角α之方向A一致之Y軸方向，使聚光點FP相對於單結晶SiC晶錠150而以預定分度量Li相對地進行分度進給。而且，在剝離層形成工程中，交替地重複剝離層形成加工與分度進給，藉此，在形成傾斜角α的方向A，隔著預定分度量Li之間隔形成複數個「沿著與形成傾斜角α之方向A呈正交的方向延伸」之直線狀的改質層166，並且，在形成傾斜角α的方向A上相鄰之裂縫168與裂縫168重疊。藉此，可在相當於應從單結晶SiC晶錠150的上面生成之SiC晶圓之厚度的深度，形成由複數個改質層166及裂縫168所構成之用以將SiC晶圓從單結晶SiC晶錠150剝離的剝離層170。用以在單結晶SiC晶錠150形成剝離層170之剝離層形成工程，係例如可在以下的加工條件下實施。
Figure 107114823-A0304-0001
在針對第一單結晶SiC晶錠150a實施剝離層形成工程，並且針對第三單結晶SiC晶錠150c實施了單結晶SiC晶錠搬送工程及保持工程後，從上方觀看，以旋轉台用馬達使旋轉台18順時針旋轉90度。藉此，如圖18所示般，使吸附形成有剝離層170之第一單結晶SiC晶錠150a的夾頭座20從剝離層形成位置P3移動至晶圓剝離位置P4，並使吸附第二單結晶SiC晶錠150b的夾頭座20從平坦化位置P2移動至剝離層形成位置P3，且使吸附第三單結晶SiC晶錠150c的夾頭座20從待機位置P1移動至平坦化位置P2。而且，第一單結晶SiC晶錠150a，係以晶圓剝離單元10實施晶圓剝離工程，該晶圓剝離工程，係保持單結晶SiC晶錠150的上面，將SiC晶圓從剝離層170剝離。又，第二單結晶SiC晶錠150b，係以雷射照射單元8實施剝離層形成工程。另一方面，由於第三單結晶SiC晶錠150c，係如上述般，從晶錠收容單元132被搬送而最先被定位在平坦化位置P2，因此，亦可不實施平坦化工程。又，針對被收容於晶錠收容單元132之剩餘的1個單結晶SiC晶錠150(以下稱為「第四單結晶SiC晶錠150d」)，以晶錠搬送單元134實施晶錠搬送工程，並且實施保持工程，該保持工程，係以被定位在待機位置P1的夾頭座20來進行保持。
參閱圖9、圖19及圖20，說明關於以晶圓剝離單元10來進行實施的晶圓剝離工程。在本實施形態的晶圓剝離工程中，係首先，如圖19(a)及圖19(b)所示般，以支臂移動機構94使支臂92下降，並使液槽98之側壁102的下端密接於保持了形成有剝離層170之單結晶SiC晶錠150之夾頭座20的上面。其次，如圖9所示般，使晶圓剝離單元10之氣缸112的活塞桿112b移動，並使吸附片116之下面密接於單結晶SiC晶錠150的上面。其次，使被連接於吸附片116之吸引單元作動，在吸附片116的下面生成吸引力，並使吸附片116之下面吸附保持於單結晶SiC晶錠150的上面。其次，使被連接於液體供給部104之液體供給單元作動，並從液體供給部104對液體收容空間108供給液體110(例如水)直至浸漬超音波振動生成構件114為止。其次，當使超音波振動生成構件114作動，並對單結晶SiC晶錠150賦予超音波振動時，則能以剝離層170為起點，將應從單結晶SiC晶錠150生成的SiC晶圓172剝離。其次，以支臂移動機構94使支臂92上升，並將液體110從液體收容空間108排出。從液體收容空間108所排出的液體110，係通過「在基台14之旋轉台收容部16中與晶圓剝離單元10相鄰而形成」的排水口16a(參閱圖2)，被排出至晶圓生成裝置2之外部。而且，如圖20所示般，使氣缸112之活塞桿112b下降直至「SiC晶圓172比液槽98之側壁102的下端更朝向下方突出」，該SiC晶圓172，係從單結晶SiC晶錠150生成。另外，如圖20所示般，剝離了SiC晶圓172之單結晶SiC晶錠150的剝離面174，係形成為凹凸，剝離面174之凹凸的高度，係例如100μm左右。
在針對第一單結晶SiC晶錠150a實施了晶圓剝離工程後，以晶圓搬送單元118實施晶圓搬送工程，該晶圓搬送工程，係將從第一單結晶SiC晶錠150a生成的SiC晶圓172自晶圓剝離單元10搬送而收容於晶圓收容單元12。在晶圓搬送工程中，係以晶圓搬送單元118之第一馬達122使第一支臂124作動，並且以第二馬達126使第二支臂128作動，並將晶圓搬送單元118的吸附片130定位在藉由晶圓剝離單元10所剝離而被吸附片116吸附之SiC晶圓172的下方。其次，使晶圓搬送單元118之升降單元120作動，並使晶圓搬送單元118之吸附片130的上面密接於SiC晶圓172的下面。其次，使被連接於晶圓剝離單元10之吸附片116之吸引單元的作動停止，以解除晶圓剝離單元10之吸附片116的吸引力，並且，使被連接於晶圓搬送單元118之吸附片130的吸引單元作動，在晶圓搬送單元118之吸附片130的上面生成吸引力，使SiC晶圓172的下面吸附於晶圓搬送單元118之吸附片130的上面。藉此，SiC晶圓172從晶圓剝離單元10被收授至晶圓搬送單元118。其次，以晶圓搬送單元118之升降單元120、第一馬達122及第二馬達126使第一支臂124及第二支臂128作動，藉此，可將晶圓搬送單元118之吸附片130所吸附之SiC晶圓172從晶圓剝離單元10搬送而收容於晶圓收容單元12。
在針對第一單結晶SiC晶錠150a實施晶圓剝離工程，並針對從第一單結晶SiC晶錠150a生成之SiC晶圓172實施晶圓搬送工程，針對第二單結晶SiC晶錠150b實施剝離層形成工程，且針對第四單結晶SiC晶錠150d實施晶錠搬送工程及保持工程後，從上方觀看，以旋轉台用馬達使旋轉台18順時針旋轉90度。藉此，如圖21所示般，使吸附第一單結晶SiC晶錠150a的夾頭座20從晶圓剝離位置P4移動至待機位置P1，並使吸附第二單結晶SiC晶錠150b的夾頭座20從剝離層形成位置P3移動至晶圓剝離位置P4，使吸附第三單結晶SiC晶錠150c的夾頭座20從平坦化位置P2移動至剝離層形成位置P3，且使吸附第四單結晶SiC晶錠150d的夾頭座20從待機位置P1移動至平坦化位置P2。而且，第二單結晶SiC晶錠150b，係以晶圓剝離單元10實施晶圓剝離工程，從第二單結晶SiC晶錠150b生成之SiC晶圓172，係以晶圓搬送單元118實施晶圓搬送工程。又，第三單結晶SiC晶錠150c，係以雷射照射單元8實施剝離層形成工程。另一方面，由於第四單結晶SiC晶錠150d，係如上述般，從晶錠收容單元132被搬送而最先被定位在平坦化位置P2，因此，亦可不實施平坦化工程。另外，被定位在待機位置P1之第一單結晶SiC晶錠150a，係其次在待機位置P1進行待機直至旋轉台18旋轉為止。
在針對第二單結晶SiC晶錠150b實施晶圓剝離工程，並針對從第二單結晶SiC晶錠150b生成之SiC晶圓172實施晶圓搬送工程，且針對第三單結晶SiC晶錠150c實施剝離層形成工程後，從上方觀看，以旋轉台用馬達使旋轉台18順時針旋轉90度。藉此，如圖22所示般，使吸附第一單結晶SiC晶錠150a的夾頭座20從待機位置P1移動至平坦化位置P2，並使吸附第二單結晶SiC晶錠150b的夾頭座20從晶圓剝離位置P4移動至待機位置P1，使吸附第三單結晶SiC晶錠150c的夾頭座20從剝離層形成位置P3移動至晶圓剝離位置P4，且使吸附第四單結晶SiC晶錠150d的夾頭座20從平坦化位置P2移動至剝離層形成位置P3。而且，第一單結晶SiC晶錠150a，係以平坦化單元6實施平坦化工程，該平坦化工程，係對被保持於保持單元4之單結晶SiC晶錠150的上面進行磨削而使其平坦化。第三單結晶SiC晶錠150c，係以晶圓剝離單元10實施晶圓剝離工程，從第三單結晶SiC晶錠150c生成之SiC晶圓172，係以晶圓搬送單元118實施晶圓搬送工程。第四單結晶SiC晶錠150d，係以雷射照射單元8實施剝離層形成工程。另外，被定位在待機位置P1之第二單結晶SiC晶錠150b，係其次在待機位置P1進行待機直至旋轉台18旋轉為止。
參閱圖3，說明關於以平坦化單元6進行實施的平坦化工程。在平坦化工程中，係首先，從上方觀看，藉由夾頭座用馬達，使將SiC晶圓172被剝離後之單結晶SiC晶錠150保持的夾頭座20以預定之旋轉速度(例如300rpm)繞逆時針旋轉。又，從上方觀看，藉由馬達36使平坦化單元6之主軸40以預定的旋轉速度(例如6000rpm)繞逆時針旋轉。其次，以平坦化單元6之Z軸方向移動機構28使Z軸方向可動板26下降，並使磨削砥石48接觸於單結晶SiC晶錠150的剝離面174。在使磨削砥石48接觸於剝離面174後，係藉由Z軸方向移動機構28，使Z軸方向可動板26以預定的磨削進給速度(例如1.0μm/s)下降。藉此，可對剝離了SiC晶圓172之單結晶SiC晶錠150的剝離面174進行磨削，使單結晶SiC晶錠150的剝離面174平坦化成不會阻礙剝離層形成工程中之脈衝雷射光線LB的入射之程度。另外，在對單結晶SiC晶錠150的剝離面174進行磨削而使其平坦化之際，使厚度測定器(未圖示)接觸於單結晶SiC晶錠150的剝離面174，並在檢測到由厚度測定器測定之單結晶SiC晶錠150的厚度減少了預定量(例如，剝離面174之凹凸高度量的100μm)之際，可檢測單結晶SiC晶錠150的上面已平坦化之情形。又，在平坦化工程中，係在對單結晶SiC晶錠150的剝離面174進行磨削之際，從磨削水供給單元(未圖示)對磨削區域供給磨削水，結果被供給至磨削區域之磨削水，係通過「在基台14之旋轉台收容部16中與平坦化單元6相鄰而形成」的排水口16a(參閱圖2)，被排出至晶圓生成裝置2之外部。
在針對第一單結晶SiC晶錠150a實施平坦化工程，並針對第三單結晶SiC晶錠150c實施晶圓剝離工程，針對從第三單結晶SiC晶錠150c生成之SiC晶圓172實施晶圓搬送工程，且針對第四單結晶SiC晶錠150d實施剝離層形成工程後，從上方觀看，以旋轉台用馬達使旋轉台18順時針旋轉90度。藉此，如圖23所示般，使吸附第一單結晶SiC晶錠150a的夾頭座20從平坦化位置P2移動至剝離層形成位置P3，並使吸附第二單結晶SiC晶錠150b的夾頭座20從待機位置P1移動至平坦化位置P2，使吸附第三單結晶SiC晶錠150c的夾頭座20從晶圓剝離位置P4移動至待機位置P1，且使吸附第四單結晶SiC晶錠150d的夾頭座20從剝離層形成位置置P3移動至晶圓剝離位置P4。此時，係如圖4所示般，使洗淨單元50作動，從第一洗淨部54之各噴射孔朝向下方向，對平坦化單元6側傾斜地噴射洗淨水55，將磨削屑從第一單結晶SiC晶錠150a去除，並且從第二洗淨部56之各噴射孔朝向下方噴射壓縮空氣57，將洗淨水55從第一單結晶SiC晶錠150a去除，藉此，洗淨藉由平坦化單元6而平坦化之第一單結晶SiC晶錠150a，並且使其乾燥。而且，第一單結晶SiC晶錠150a，係以雷射照射單元8實施剝離層形成工程。第二單結晶SiC晶錠150b，係以平坦化單元6實施平坦化工程。第四單結晶SiC晶錠150d，係以晶圓剝離單元10實施晶圓剝離工程，從第四單結晶SiC晶錠150d生成之SiC晶圓172，係以晶圓搬送單元118實施晶圓搬送工程。另外，被定位在待機位置P1之第三單結晶SiC晶錠150c，係其次在待機位置P1進行待機直至旋轉台18旋轉為止。
而且，從上方觀看，以旋轉台用馬達使旋轉台18每次順時針旋轉90度，藉此，將各夾頭座20依序定位在待機位置P1、平坦化位置P2、剝離層形成位置P3及晶圓剝離位置P4，並對被保持於各夾頭座20的各單結晶SiC晶錠150重複實施平坦化工程、剝離層形成工程、晶圓剝離工程，並且針對藉由晶圓剝離單元10所剥離之各SiC晶圓172實施晶圓搬送工程，藉此，生成可從各單結晶SiC晶錠150生成之數量的SiC晶圓172，並將生成之SiC晶圓172收容於晶圓收容單元12。
在本實施形態中，係可實施基材回收工程，該基材回收工程，係在生成了可從各單結晶SiC晶錠150生成之數量的SiC晶圓172後，以晶錠搬送單元134，將僅殘留有單結晶SiC晶錠150之素材的基材164搬送而回收至被配置於基台14之上面端部之適當的回收容器176(參閱圖1及圖2)。在基材回收工程中，係首先，以晶錠搬送單元134之支臂移動機構140使支臂138在Y軸方向上移動，並將吸附片146定位在基材164的上方，該基材164，係被定位在待機位置P1。其次，以晶錠搬送單元134之氣缸144使吸附片146下降，並使吸附片146之下面密接於基材164的上面。其次，使被連接於吸附片146之吸引單元作動，在吸附片146的下面生成吸引力，藉此，使吸附片146之下面吸附於基材164的上面。其次，以氣缸144使吸附了基材164的吸附片146上升。其次，以支臂移動機構140使支臂138在Y軸方向上移動，並使吸附片146定位在回收容器176的上方。其次，使被連接於吸附片146之吸引單元的作動停止，以解除吸附片146的吸引力，將基材164收容於回收容器176。而且，針對以旋轉台用馬達使旋轉台旋轉而依序被定位在待機位置P1之基材164實施基材回收工程，藉此，可將所有的基材164搬送而回收至回收容器176。
如以上般，由於在本實施形態中，係具備有：保持單元4，保持單結晶SiC晶錠150；平坦化單元6，對被保持於保持單元4之單結晶SiC晶錠150的上面進行磨削而使其平坦化；雷射照射單元8，將對單結晶SiC晶錠150具有穿透性之波長之脈衝雷射光線LB的聚光點FP定位在相當於應從被保持於保持單元4之單結晶SiC晶錠150的上面生成之SiC晶圓172之厚度的深度，對單結晶SiC晶錠150照射脈衝雷射光線LB而形成剝離層170；晶圓剝離單元10，保持單結晶SiC晶錠150的上面，將SiC晶圓172從剝離層170剝離；及晶圓收容單元12，收容經剝離的SiC晶圓172，因此，可藉由依序實施剝離層形成工程、晶圓剝離工程、晶圓搬送工程及平坦化工程的方式，從單結晶SiC晶錠150自動地生成SiC晶圓172且收容於晶圓收容單元12，故生產效率提升。
由於在本實施形態中，係包含有：晶錠收容單元132，收容單結晶SiC晶錠150；及晶錠搬送單元134，將單結晶SiC晶錠150從晶錠收容單元132搬送至保持單元4，因此，關於晶錠搬送工程亦可自動化，該晶錠搬送工程，係藉由將單結晶SiC晶錠150收容於晶錠收容單元132而使晶圓生成裝置2運作的方式，將單結晶SiC晶錠150從晶錠收容單元132搬送至保持單元4。
又，由於在本實施形態中，係包含有：洗淨單元50，洗淨藉由平坦化單元6而平坦化之單結晶SiC晶錠150，因此，在平坦化工程中，對單結晶SiC晶錠150的剝離面174進行磨削之際，使洗淨單元50作動，藉此，可防止於平坦化工程產生的研磨屑或被供給至磨削區域的磨削水朝雷射照射單元8飛散，並且在實施平坦化工程後，使旋轉台18旋轉之際，係可藉由洗淨單元50，洗淨實施了平坦化工程的單結晶SiC晶錠150。
而且，在本實施形態中，由於構成保持單元4的4個夾頭座20，係各自被配設於旋轉台18，4個夾頭座20，係藉由旋轉台18之旋轉，至少被定位在平坦化單元6、雷射照射單元8、晶圓剝離單元10各個的下方，因此，可針對複數個單結晶SiC晶錠同時地實施不同的工程(至少平坦化工程、剝離層形成工程､晶圓剝離工程)，故可有效率地實施複數個工程。
另外，在本實施形態中，雖係說明了在剝離層形成工程中，在與形成傾斜角α之方向A正交的方向上，使聚光點FP相對於單結晶SiC晶錠2相對地移動，且在分度進給中，在形成傾斜角α的方向A上，使聚光點FP相對於單結晶SiC晶錠2相對地移動之例子，但聚光點FP相對於單結晶SiC晶錠2之相對的移動方向，係亦可不是與形成傾斜角α之方向A正交的方向，又，在分度進給中之聚光點FP相對於單結晶SiC晶錠2之相對的移動方向，係亦可不是形成傾斜角α的方向A。又，亦可設置晶圓磨削單元，該晶圓磨削單元，係藉由晶圓剝離單元10，對從單結晶SiC晶錠150所剝離之SiC晶圓172的剝離面進行磨削。
2‧‧‧晶圓生成裝置4‧‧‧保持單元6‧‧‧平坦化單元8‧‧‧雷射照射單元10‧‧‧晶圓剝離單元12‧‧‧晶圓收容單元18‧‧‧旋轉台P1‧‧‧待機位置P2‧‧‧平坦化位置P3‧‧‧剝離層形成位置P4‧‧‧晶圓剝離位置50‧‧‧洗淨單元132‧‧‧晶錠收容單元134‧‧‧晶錠搬送單元150‧‧‧單結晶SiC晶錠150a‧‧‧第一單結晶SiC晶錠150b‧‧‧第二單結晶SiC晶錠150c‧‧‧第三單結晶SiC晶錠150d‧‧‧第四單結晶SiC晶錠170‧‧‧剝離層172‧‧‧SiC晶圓LB‧‧‧脈衝雷射光線FP‧‧‧聚光點
[圖1]本發明實施形態之晶圓生成裝置的立體圖。 　　[圖2]圖1所示之晶圓生成裝置的要部立體圖。 　　[圖3]圖2所示之平坦化單元的要部放大立體圖。 　　[圖4]表示洗淨水從洗淨單元之第一洗淨部噴射，並且壓縮空氣從第二洗淨部噴射之狀態的示意圖。 　　[圖5]圖1所示之雷射照射單元的立體圖。 　　[圖6]從圖5所示之雷射照射單元省略表示框體之雷射照射單元的立體圖。 　　[圖7]圖5所示之雷射照射單元的方塊圖。 　　[圖8]圖1所示之晶圓剝離單元的立體圖。 　　[圖9]圖1所示之晶圓剝離單元的剖面圖。 　　[圖10]圖1所示之晶錠搬送單元的立體圖。 　　[圖11](a)單結晶SiC晶錠的正視圖；(b)單結晶SiC晶錠的平面圖。 　　[圖12](a)單結晶SiC晶錠及基材的立體圖；(b)表示基材被裝設於單結晶SiC晶錠之狀態的立體圖。 　　[圖13]表示實施保持工程之狀態的立體圖。 　　[圖14]表示第一單結晶SiC晶錠被定位在平坦化位置，並且第二單結晶SiC晶錠被定位在待機位置之狀態的平面圖。 　　[圖15]表示第一單結晶SiC晶錠被定位在剝離層形成位置，第二單結晶SiC晶錠被定位在平坦化位置，且第三單結晶SiC晶錠被定位在待機位置之狀態的平面圖。 　　[圖16](a)表示實施剝離層形成工程之狀態的立體圖；(b)表示實施剝離層形成工程之狀態的正視圖。 　　[圖17](a)形成有剝離層之單結晶SiC晶錠的平面圖(b)(a)中之B-B線剖面圖。 　　[圖18]表示第一單結晶SiC晶錠被定位在晶圓剝離位置，第二單結晶SiC晶錠被定位在剝離層形成位置，第三單結晶SiC晶錠被定位在平坦化位置，且第四單結晶SiC晶錠被定位在待機位置之狀態的平面圖。 　　[圖19](a)表示液槽位於夾頭座之上方之狀態的立體圖；(b)表示液槽之下面接觸於夾頭座之上面之狀態的立體圖。 　　[圖20]表示藉由晶圓剝離單元將SiC晶圓從單結晶SiC晶錠剝離之狀態的立體圖。 　　[圖21]表示第一單結晶SiC晶錠被定位在待機位置，第二單結晶SiC晶錠被定位在晶圓剝離位置，第三單結晶SiC晶錠被定位在剝離層形成位置，且第四單結晶SiC晶錠被定位在平坦化位置之狀態的平面圖。 　　[圖22]表示第一單結晶SiC晶錠被定位在平坦化位置，第二單結晶SiC晶錠被定位在待機位置，第三單結晶SiC晶錠被定位在晶圓剝離位置，且第四單結晶SiC晶錠被定位在剝離層形成位置之狀態的平面圖。 　　[圖23]表示第一單結晶SiC晶錠被定位在剝離層形成位置，第二單結晶SiC晶錠被定位在平坦化位置，第三單結晶SiC晶錠被定位在待機位置，且第四單結晶SiC晶錠被定位在晶圓剝離位置之狀態的平面圖。
2‧‧‧晶圓生成裝置
4‧‧‧保持單元
6‧‧‧平坦化單元
8‧‧‧雷射照射單元
10‧‧‧晶圓剝離單元
12‧‧‧晶圓收容單元
14‧‧‧基台
16‧‧‧旋轉台收容部
18‧‧‧旋轉台
20‧‧‧夾頭座
24‧‧‧裝設壁
24a‧‧‧導引軌
26‧‧‧Z軸方向可動板
26a‧‧‧被導引軌
28‧‧‧Z軸方向移動機構
30‧‧‧滾珠螺桿
32‧‧‧馬達
34‧‧‧支承塊
36‧‧‧馬達
38‧‧‧主軸殼
58‧‧‧框體
60‧‧‧導引板
60a‧‧‧導引軌
62‧‧‧Y軸方向可動構件
64‧‧‧Y軸方向移動機構
66‧‧‧被導引部
68‧‧‧裝設部
68a‧‧‧導引軌
76‧‧‧X軸方向移動機構
90‧‧‧支撐體
92‧‧‧支臂
94‧‧‧支臂移動機構
96‧‧‧馬達
98‧‧‧液槽
112‧‧‧氣缸
118‧‧‧晶圓搬送單元
120‧‧‧升降單元
122‧‧‧第一馬達
124‧‧‧第一支臂
126‧‧‧第二馬達
128‧‧‧第二支臂
130‧‧‧吸附片
130a‧‧‧吸引孔
132‧‧‧晶錠收容單元
132a‧‧‧凹部
134‧‧‧晶錠搬送單元
136‧‧‧框體
136a‧‧‧導引開口
138‧‧‧支臂
140‧‧‧支臂移動機構
142‧‧‧馬達
144‧‧‧氣缸
144a‧‧‧活塞桿
146‧‧‧吸附片
150‧‧‧單結晶SiC晶錠
164‧‧‧基材
176‧‧‧回收容器

Claims (3)

  1. 一種晶圓生成裝置，其係從單結晶SiC晶錠生成SiC晶圓，該晶圓生成裝置，其特徵係，具備有：保持單元，保持單結晶SiC晶錠；平坦化單元，對被保持於該保持單元之單結晶SiC晶錠的上面進行磨削而使其平坦化；雷射照射單元，將對單結晶SiC晶錠具有穿透性之波長之雷射光線的聚光點定位在相當於應從被保持於該保持單元之單結晶SiC晶錠的上面生成之SiC晶圓之厚度的深度，對單結晶SiC晶錠照射雷射光線而形成剝離層；晶圓剝離單元，保持單結晶SiC晶錠的上面，將SiC晶圓從剝離層剝離；及晶圓收容單元，收容經剝離的SiC晶圓，該保持單元，係被配設於旋轉台，該保持單元，係藉由該旋轉台之旋轉，至少被定位在該平坦化單元、該雷射照射單元、該晶圓剝離單元。
  2. 如申請專利範圍第1項之晶圓生成裝置，其中，更具備有：晶錠收容單元，收容單結晶SiC晶錠；及晶錠搬送單元，將單結晶SiC晶錠從該晶錠收容單元搬送至該保持單元。
  3. 如申請專利範圍第1項之晶圓生成裝置，其中，更具備有：洗淨單元，洗淨藉由該平坦化單元而平坦化之單結晶SiC晶錠。
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