TWI767094B - 剝離裝置 - Google Patents

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Abstract

[課題]提供一種能夠以剝離層為起點而容易地從晶錠剝離晶圓,並且可以從已剝離之晶圓的剝離面去除剝離屑的剝離裝置。 [解決手段]一種剝離裝置,至少是由下列所構成:保持設備,保持晶錠;超音波設備,對保持於保持設備之晶錠賦與超音波以刺激剝離層;及剝離設備,具備有保持部及環形壁,該保持部是吸引保持要生成之晶圓,該環形壁是自保持部突出而圍繞要生成之晶圓的外周。於環形壁的內側形成有複數個噴射口,該等噴射口是朝向已從晶錠剝離之晶圓的剝離面噴射洗淨水來進行洗淨。

Description

剝離裝置
發明領域 本發明是有關於一種從已形成剝離層之晶錠將要生成之晶圓剝離的剝離裝置。
發明背景 IC、LSI、LED等元件,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分割預定線區劃而形成。又,功率元件或LED等是在以單晶SiC(碳化矽)為素材之晶圓的正面積層功能層並藉由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分割成一個個的元件,並將所分割之各元件利用於行動電話或個人電腦等電氣機器上。
形成有元件的晶圓一般是藉由將圓柱形狀的晶錠以線鋸薄薄地切斷而生成。已切斷之晶圓的正面及背面是藉由研磨來加工成鏡面(參照例如專利文獻1)。但,當將晶錠以線鋸切斷,並研磨已切斷之晶圓的正面及背面時,變得要將晶錠的大部分(70~80%)捨棄,而有不符經濟效益的問題。尤其在單晶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,本案申請人提出了下述的技術方案:將對單晶SiC具有穿透性之波長的雷射光線的聚光點定位於單晶SiC晶錠的內部,並對單晶SiC晶錠照射雷射光線而在切斷預定面形成剝離層,且以剝離層為起點來從單晶SiC晶錠剝離晶圓(參照例如專利文獻2)。 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2016-111143號公報
發明概要 發明欲解決之課題 然而,以剝離層為起點來從晶錠剝離晶圓是困難的且生產效率差,並且有下述問題:SiC分離為Si及C之剝離屑從已剝離之晶圓的剝離面落下而產生污染。
有鑒於上述事實而作成之本發明的課題在於提供一種剝離裝置,該剝離裝置能夠以剝離層為起點而容易地從晶錠剝離晶圓,並且可從已剝離之晶圓的剝離面去除剝離屑。 用以解決課題之手段
為解決上述課題,本發明所提供的是以下的剝離裝置。亦即,一種剝離裝置,是從晶錠之端面起算將對晶錠具有穿透性之波長的雷射光線的聚光點定位於相當於要生成之晶圓之厚度的深度來照射雷射光線,而從已形成剝離層之晶錠將要生成之晶圓剝離,該剝離裝置至少由下列所構成:保持設備,保持晶錠;超音波設備,對保持於該保持設備之晶錠賦與超音波以刺激該剝離層;及剝離設備,具備保持部及環形壁,該保持部是吸引保持要生成之晶圓,該環形壁是自該保持部突出而圍繞要生成之晶圓的外周,於該環形壁之內側形成有複數個噴射口,該等噴射口是朝向已從晶錠剝離之晶圓的剝離面噴射洗淨水來進行洗淨。
較佳的是,從該噴射口所噴射而對保持於該保持部之晶圓的剝離面進行洗淨的洗淨水是在中央部合流而垂下,以洗淨位於保持於該保持部之晶圓的正下方之晶錠的剝離面。較合宜的是,晶錠是具有c軸及相對於c軸而正交之c面的單晶SiC晶錠,該剝離層是將對單晶SiC具有穿透性之波長的雷射光線的聚光點定位於距單晶SiC晶錠之端面相當於要生成之晶圓的厚度的深度,且是由改質部及裂隙所構成,其中該改質部是對單晶SiC晶錠照射雷射光線而使SiC分離為Si及C而成,該裂隙是從改質部於c面等向性地形成。較理想的是,晶錠是c軸相對於端面之垂直線傾斜而在c面與端面形成有偏角之單晶SiC晶錠,該剝離層是如下之剝離層:在與形成有偏角之方向正交的方向上連續地形成改質部,並從改質部於c面等向性地生成裂隙,且將單晶SiC晶錠與聚光點朝形成有偏角的方向在不超過裂隙之寬度的範圍內相對地分度進給,以在與形成有偏角之方向正交的方向上連續地形成改質部,且從改質部於c面等向性地依序生成裂隙。 發明效果
本發明提供之剝離裝置,由於至少是由下列所構成:保持設備,保持晶錠;超音波設備,對保持於該保持設備之晶錠賦與超音波以刺激該剝離層;及剝離設備,具備保持部及環形壁,該保持部是吸引保持要生成之晶圓,該環形壁是自該保持部突出而圍繞要生成之晶圓的外周,且於該環形壁之內側形成有複數個噴射口,該等噴射口是朝向從晶錠剝離之晶圓的剝離面噴射洗淨水來進行洗淨,因此能夠以剝離層為起點而容易地從晶錠剝離晶圓,並且可以洗淨已剝離之晶圓的剝離面並去除剝離屑。
用以實施發明之形態 以下,針對依照本發明所構成的剝離裝置的實施形態邊參照圖式邊進行說明。
圖1所示之剝離裝置2包含:保持設備4,保持晶錠;超音波設備6,對保持於保持設備4之晶錠賦與超音波以刺激剝離層;水供給設備8,向要生成之晶圓及超音波設備6之間供給水;及剝離設備10,吸引保持要生成之晶圓而自晶錠將要生成之晶圓剝離,並且對已剝離之晶圓的剝離面進行洗淨。
參照圖1及圖2說明保持設備4。圖示之實施形態中的保持設備4具備:圓筒狀的基台12、旋轉自如地搭載於基台12之上表面的圓筒狀的保持台14、及以通過保持台14之直徑方向中心並在上下方向上延伸的軸線為中心來使保持台14旋轉的馬達(未圖示)。保持設備4可以利用適當之接著劑(例如環氧樹脂系接著劑)來保持已固定於保持台14之上表面的晶錠。或者,保持設備4亦可為下述之構成:將連接於吸引設備(未圖示)之多孔質的吸附夾頭(未圖示)配置於保持台14之上端部分,並以吸引設備在吸附夾頭的上表面生成吸引力,藉此吸引保持晶錠。
圖示之實施形態中的剝離裝置2更包含使超音波設備6、水供給設備8、及剝離設備10在圖1中朝以箭頭Y表示之Y軸方向移動的Y軸方向移動機構16。Y軸方向移動機構16包含:形成有在Y軸方向上延伸之長方形狀的引導開口18a之長方體狀的框體18、於框體18的內部在Y軸方向上延伸的第一滾珠螺桿(未圖示)、自連結於第一滾珠螺桿之基端部在圖1中朝以箭頭X表示之X軸方向延伸的第一移動片20、連結於第一滾珠螺桿之一端部的第一馬達22、於框體18之內部在Y軸方向上延伸的第二滾珠螺桿(未圖示)、自連結於第二滾珠螺桿之基端部朝X軸方向延伸的第二移動片24、及連結於第二滾珠螺桿之一端部的第二馬達26。並且,Y軸方向移動機構16是藉由第一滾珠螺桿而將第一馬達22的旋轉運動轉換為直線運動並傳達至第一移動片20,而使第一移動片20沿著引導開口18a在Y軸方向上移動,並且藉由第二滾珠螺桿而將第二馬達26之旋轉運動轉換為直線運動並傳達至第二移動片24,而使第二移動片24沿著引導開口18a在Y軸方向上移動。再者,X軸方向與Y軸方向為正交,且X軸方向及Y軸方向所規定的平面實質上是水平的。
在圖示之實施形態中,是如圖1所示,於第一移動片20之前端下表面連接有朝下方延伸之圓柱狀的第一昇降設備28,且於第一昇降設備28之下端連接有圓柱狀的超音波設備6。因此,藉由第一移動片20在Y軸方向上移動,而使第一昇降設備28及超音波設備6形成為在Y軸方向上移動。可由例如具有滾珠螺桿及馬達之電動汽缸所構成的第一昇降設備28,是藉由使超音波設備6昇降並且在任意的位置上停止,而使超音波設備6之下側的圓形狀端面6a面對於要生成之晶圓。超音波設備6是形成為由壓電陶瓷等所形成,以振盪產生超音波。
在圖示之實施形態中是如圖1所示,水供給設備8包含:附設於第一移動片20之前端上表面的圓筒狀的連接口30、昇降自如地支撐於第一移動片20之前端下表面的噴嘴32、及使噴嘴32昇降之噴嘴昇降機構(未圖示)。因此,可藉由移動第一移動片20,而形成為使水供給設備8在Y軸方向上移動。連接口30是透過適當的供水軟管(未圖示)而連接至水供給源(未圖示)。噴嘴32是與超音波設備6在Y軸方向上隔著間隔並從第一移動片20之前端下表面朝下方延伸,接著朝向超音波設備6且一面稍微朝下方傾斜一面朝Y軸方向延伸。中空狀的噴嘴32是連通於連接口30。可由例如電動汽缸所構成之噴嘴昇降機構,可以藉由使噴嘴32昇降並在任意的位置上停止,而將噴嘴32的出口32a定位於要生成之晶圓與超音波設備6的端面6a之間。並且,水供給設備8是形成為在要生成之晶圓與超音波設備6的端面6a之間,自噴嘴32之出口32a來供給從水供給源供給至連接口30之水並生成水層。
參照圖1及圖3並進行說明。如圖1所示,於第二移動片24之前端下表面連接有剝離設備10,並形成為藉由第二移動片24在Y軸方向上移動而使剝離設備10在Y軸方向上移動。剝離設備10具備:自第二移動片24之前端下表面朝下方延伸之圓柱狀的第二昇降設備34、連接於第二昇降設備34的下端,以吸引保持用於生成之晶圓的圓板狀的保持部36、及從保持部36之周緣朝下方突出,以圍繞要生成之晶圓的外周的環形壁38。可由例如電動汽缸所構成之第二昇降設備34,是藉由使保持部36及環形壁38昇降並在任意的位置上停止,而使保持部36之下表面接觸於要生成之晶圓。如圖3所示,在保持部36之下表面附設有多孔質的圓板狀吸附夾頭36a,吸附夾頭36a是藉由流路40而連接到吸引源41。於流路40設置有開閉流路40的閥42。於環形壁38之內側在圓周方向上隔著間隔形成有複數個噴射口38a,且各噴射口38a是藉由流路43而連接到洗淨水供給源44。於流路43設置有開閉流路43的閥45。並且,在剝離設備10中,可以藉由在已使保持部36之吸附夾頭36a的下表面接觸於要生成之晶圓的狀態下,藉由吸引源41在吸附夾頭36a之下表面生成吸引力,而以吸附夾頭36a來吸引保持要生成之晶圓。又,剝離設備10可以藉由在以吸附夾頭36a吸引保持晶圓的狀態下藉由第二昇降設備34使保持部36上昇,而從晶錠剝離要生成之晶圓。此外,剝離設備10可以藉由從噴射口38a朝向已從晶錠剝離之晶圓的剝離面噴射洗淨水,而洗淨晶圓的剝離面並從晶圓的剝離面去除剝離屑。
圖4中所顯示的是在剝離層形成前之狀態中的晶錠50。圖示之晶錠50是由六方晶體單晶SiC整體形成為圓柱形狀,且具有:圓形狀的第一端面52、與第一端面52相反側之圓形狀的第二端面54、位於第一端面52及第二端面54之間的周面56、自第一端面52至第二端面54的c軸(<0001>方向)、及與c軸正交的c面({0001}面)。在圖示之晶錠50中,c軸相對於第一端面52之垂直線58傾斜,且以c面與第一端面52形成有偏角α(例如α=1、3、6度)。在圖4中以箭頭A表示形成有偏角α之方向。又,在晶錠50的周面56上,形成有表示結晶方位之矩形形狀的第一定向平面60及第二定向平面62。第一定向平面60是與形成偏角α的方向A平行,第二定向平面62是與形成偏角α的方向A正交。如圖4(b)所示,從上方觀看,第二定向平面62之長度L2比第一定向平面60之長度L1短(L2<L1)。再者,可在形成剝離層後藉由上述的剝離裝置2將晶圓剝離的晶錠,並不限定於上述晶錠50,亦可為例如c軸相對於第一端面之垂直線並未傾斜,且c面與第一端面之偏角為0度(亦即,第一端面之垂直線與c軸為一致)之單晶SiC晶錠、或者亦可是由Si(矽)或GaN(氮化鎵)等之單晶SiC以外的素材所形成的晶錠。
於以上述之剝離裝置2從晶錠50剝離晶圓時,必須在晶錠50形成剝離層,剝離層形成可以使用例如於圖5中顯示一部分之雷射加工裝置64來實施。雷射加工裝置64具備保持被加工物之工作夾台66、及對保持於工作夾台66之被加工物照射脈衝雷射光線LB的聚光器68。構成為在上表面吸引保持被加工物之工作夾台66,是利用旋轉設備(未圖示)而以在上下方向上延伸之軸線作為中心來旋轉,並且以x軸方向移動設備(未圖示)在x軸方向上進退,以y軸方向移動設備(未圖示)在y軸方向上進退。聚光器68包含聚光透鏡(未圖示),該聚光透鏡是用於將雷射加工裝置64之脈衝雷射光線振盪器(未圖示)所振盪產生之脈衝雷射光線LB聚光並照射於被加工物。再者,x軸方向是圖5中以箭頭x表示之方向,y軸方向是圖5中以箭頭y表示之方向且是正交於x軸方向之方向。x軸方向及y軸方向所規定的平面實質上是水平的。又,圖1中以大寫之X及Y表示的X軸方向及Y軸方向與圖5中以小寫之x及y表示的x軸方向及y軸方向,可為一致亦可為相異。
參照圖5來繼續進行說明,於晶錠50形成剝離層時,首先是讓晶錠50的其中一個端面(在圖示之實施形態中為第一端面52)朝上,並使晶錠50吸引保持於工作夾台66之上表面。或者,亦可使接著劑(例如環氧樹脂系接著劑)介於晶錠50的另一個端面(在圖示之實施形態中為第二端面54)與工作夾台66的上表面之間,來將晶錠50固定於工作夾台66。其次,以雷射加工裝置64之拍攝設備(未圖示)從晶錠50的上方拍攝晶錠50。接著,依據藉由拍攝設備所拍攝之晶錠50的圖像,以雷射加工裝置64之x軸方向移動設備、y軸方向移動設備及旋轉設備來使工作夾台66移動及旋轉,藉此將晶錠50的方向調整成規定的方向,並且調整晶錠50與聚光器68的xy平面中的位置。在將晶錠50的方向調整成規定的方向時,是如圖5(a)所示,藉由使第二定向平面62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的方向A與y軸方向一致。接著,以雷射加工裝置64的聚光點位置調整設備(未圖示)使聚光器68昇降,並如圖5(b)所示,將聚光點FP定位在自晶錠50之第一端面52起算到相當於要生成之晶圓的厚度的深度。其次,進行剝離層形成加工,該剝離層形成加工是一邊使工作夾台66在與形成有偏角α之方向A正交的方向一致的x軸方向上移動,一邊從聚光器68將對單晶SiC具有穿透性之波長的脈衝雷射光線LB照射於晶錠50。進行剝離層形成加工後,如圖6(a)及圖6(b)所示,可在與形成有偏角α之方向A正交的方向上連續地形成改質部70,並且生成從改質部70沿著c面等向性地延伸的裂隙72,其中前述改質部70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SiC連鎖地分離成Si及C而成。
參照圖5及圖6來繼續進行說明,接續於剝離層形成加工,在與形成有偏角α之方向A一致的y軸方向上,於不超過裂隙72的寬度的範圍內將工作夾台66對聚光點FP相對地分度進給相當於規定分度量Li。並且,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改質部70,其中該等改質部70是在與形成有偏角α之方向A正交的方向上連續地延伸,並且形成為依次生成從改質部70沿著c面等向性地延伸的裂隙72,且讓在形成有偏角α之方向A上相鄰的裂隙72與裂隙72在上下方向上觀看為重疊。藉此,可以在距晶錠50之第一端面52相當於要生成之晶圓的厚度之深度,形成由複數個改質部70及裂隙72所構成且用於從晶錠50剝離晶圓之強度已降低的剝離層74。又,剝離層74的形成可以在例如以下的加工條件下進行。 脈衝雷射光線之波長 :1064nm 重複頻率 :60kHz 平均輸出 :1.5W 脈衝寬度 :4ns 聚光點之直徑 :3μm 聚光透鏡之數值孔徑(NA):0.65 聚光點之上下方向位置 :距晶錠第一端面300μm 進給速度 :200mm/秒 分度量 :250~400μm
針對使用上述之剝離裝置2而從形成有剝離層74之晶錠50剝離晶圓的剝離方法進行說明。在圖示之實施形態中,是如圖2所示,首先,使較接近於剝離層74之端面即第一端面52朝上,並以保持設備4保持晶錠50。此時,可使接著劑(例如環氧樹脂系接著劑)介於晶錠50的第二端面54與保持台14的上表面之間來將晶錠50固定於保持台14、或者,亦可在保持台14的上表面生成吸引力來吸引保持晶錠50。接著,以Y軸方向移動機構16之第一馬達22使第一移動片20移動,並如圖1所示,使超音波設備6之端面6a面對於要生成之晶圓(在圖示之實施形態中為第一端面52到剝離層74為止的部分)。其次,以第一昇降設備28使超音波設備6下降,並在第一端面52與超音波設備6的端面6a之間隔成為規定尺寸(例如2~3mm左右)後,使第一昇降設備28的作動停止。又,以噴嘴昇降機構使噴嘴32移動,將噴嘴32的出口32a定位於第一端面52與端面6a之間。接著,以馬達使保持台14旋轉,並且如圖7所示,一邊以第一馬達22使第一移動片20在Y軸方向上移動,一邊從噴嘴32之出口32a將水供給至第一端面52與端面6a之間來生成水層LW,並且從超音波設備6振盪產生超音波。此時,以讓超音波設備6通過第一端面52整體的方式,使保持台14旋轉並且使第一移動片20在Y軸方向上移動,以涵蓋剝離層74整體來賦與超音波。藉此,可以藉由隔著水層LW對晶錠50賦與超音波,以刺激剝離層74並使裂隙72伸長,而使剝離層74之強度更加降低。接著,使超音波設備6的作動停止並使水供給源的作動停止。
如上述,使剝離層74之裂隙72擴展後,以第一馬達22使第一移動片20移動,且使超音波設備6及噴嘴32自晶錠50之上方遠離,並且以第二馬達26使第二移動片24移動,而將剝離設備10定位於晶錠50的上方。接著,如圖8所示,以第二昇降設備34使保持部36下降,並使保持部36之吸附夾頭36a的下表面接觸於第一端面52。其次,打開閥42並且使連接於吸附夾頭36a之吸引源41作動,以在吸附夾頭36a之下表面生成吸引力,並以吸附夾頭36a來吸引保持要生成之晶圓。其次,以第二昇降設備34使保持部36上昇。藉此,如圖9所示,可以將剝離層74作為起點來將要生成之晶圓76從晶錠50剝離。
如上述,將要生成之晶圓76從晶錠50剝離後,在以保持部36之吸附夾頭36a保持晶圓76的狀態下,對晶圓76的剝離面76a及晶錠50的剝離面50a進行洗淨。在對晶圓76的剝離面76a及晶錠50的剝離面50a進行洗淨時,是打開閥45並從洗淨水供給源44將洗淨水W供給至剝離設備10,並由環形壁38之噴射口38a將洗淨水W朝向晶圓76之剝離面76a的直徑方向中心噴射。藉此,可以用洗淨水W洗淨晶圓76的剝離面76a,並從晶圓76的剝離面76a去除剝離屑。又,由於噴射口38a在環形壁38之圓周方向上隔著間隔形成有複數個,因此從噴射口38a所噴射而將保持於保持部36之晶圓76的剝離面76a洗淨後的洗淨水W,是在晶圓76的剝離面76a的中央部合流,並朝向位在保持於保持部36之晶圓76的正下方的晶錠50的剝離面50a而垂下。然後,朝晶錠50的剝離面50a垂下的洗淨水W,是從晶錠50的剝離面50a的中央部沿著剝離面50a朝向晶錠50的直徑方向外側放射狀地流動。藉此,可以用洗淨水W洗淨晶錠50的剝離面50a,並且也可從晶錠50的剝離面50a去除剝離屑。
如以上,圖示之實施形態中的剝離裝置2至少是由下列所構成:保持設備4,保持晶錠50;超音波設備6,對保持於保持設備4之晶錠50賦與超音波以刺激剝離層74;及剝離設備10,具備保持部36及環形壁38,該保持部36是吸引保持要生成之晶圓,該環形壁38是自保持部36突出而圍繞要生成之晶圓的外周,且於環形壁38之內側形成有複數個噴射口38a,該等噴射口38a是朝向從晶錠50剝離之晶圓76的剝離面76a噴射洗淨水W來進行洗淨,因此能能夠以剝離層74為起點而容易地從晶錠50剝離晶圓76,並且可以同時洗淨晶圓76的剝離面76a及晶錠50的剝離面50a且去除剝離屑,因而可以節約洗淨時間或洗淨水W的使用量,而具有經濟效益。
再者,在圖示之實施形態中,雖然說明了下述例子:於晶錠50形成剝離層74時,使晶錠50在與形成有偏角α的方向A正交的方向上對聚光點FP相對移動,並且在分度進給中使晶錠50在形成有偏角α的方向A上對聚光點FP相對移動,但是晶錠50與聚光點FP之相對的移動方向不是與形成有偏角α的方向A正交的方向亦可,又,分度進給中的晶錠50與聚光點FP之相對的移動方向不是形成有偏角α的方向A亦可。又,在圖示之實施形態中,雖然說明了下述例子:使超音波設備6昇降之第一昇降設備28及使噴嘴32昇降之噴嘴昇降機構為各自不同的構成,但亦可設成利用設置於第一移動片20之共通的昇降機構來使超音波設備6及噴嘴32昇降、或者設成藉由使Y軸方向移動機構16之框體18昇降而使超音波設備6、噴嘴32、及剝離設備10昇降亦可。
2‧‧‧剝離裝置4‧‧‧保持設備6‧‧‧超音波設備6a‧‧‧端面8‧‧‧水供給設備10‧‧‧剝離設備12‧‧‧基台14‧‧‧保持台16‧‧‧Y軸方向移動機構18‧‧‧框體18a‧‧‧引導開口20‧‧‧第一移動片22‧‧‧第一馬達24‧‧‧第二移動片26‧‧‧第二馬達28‧‧‧第一昇降設備30‧‧‧連接口32‧‧‧噴嘴32a‧‧‧出口34‧‧‧第二昇降設備36‧‧‧保持部36a‧‧‧吸附夾頭38‧‧‧環形壁38a‧‧‧噴射口40、43‧‧‧流路41‧‧‧吸引源42、45‧‧‧閥44‧‧‧洗淨水供給源50‧‧‧晶錠50a、76a‧‧‧剝離面52‧‧‧第一端面54‧‧‧第二端面56‧‧‧周面58‧‧‧垂直線60‧‧‧第一定向平面62‧‧‧第二定向平面64‧‧‧雷射加工裝置66‧‧‧工作夾台68‧‧‧聚光器70‧‧‧改質部72‧‧‧裂隙74‧‧‧剝離層76‧‧‧晶圓FP‧‧‧聚光點L1、L2‧‧‧長度LB‧‧‧脈衝雷射光線Li‧‧‧規定分度量LW‧‧‧水層W‧‧‧洗淨水α‧‧‧偏角
圖1是依照本發明所構成之剝離裝置的立體圖。 圖2是顯示使晶錠保持於保持設備之狀態的剝離裝置的立體圖。 圖3是從下方觀看圖1所示之剝離設備的立體圖。 圖4之(a)是晶錠的正面圖,(b)是晶錠的平面圖。 圖5之(a)是顯示正在圖4所示之晶錠形成剝離層之狀態的立體圖,(b)是顯示正在圖4所示之晶錠形成剝離層之狀態的正面圖。 圖6之(a)是已形成有剝離層之晶錠的平面圖,(b)是(a)中的B-B線截面圖。 圖7是顯示對晶錠賦與超音波之狀態的剝離裝置的正面圖。 圖8是顯示藉由剝離設備而吸引保持有要生成之晶圓的狀態的剝離裝置的截面示意圖。 圖9是顯示以剝離層為起點而將晶圓從晶錠剝離之狀態的剝離裝置的截面示意圖。 圖10是顯示正在洗淨晶圓的剝離面及晶錠的剝離面之狀態的剝離裝置的截面示意圖。
4‧‧‧保持設備
10‧‧‧剝離設備
14‧‧‧保持台
34‧‧‧第二昇降設備
36‧‧‧保持部
38‧‧‧環形壁
50‧‧‧晶錠
50a、76a‧‧‧剝離面
54‧‧‧第二端面
76‧‧‧晶圓
W‧‧‧洗淨水

Claims (4)

  1. 一種剝離裝置,是從晶錠之端面起算將對晶錠具有穿透性之波長的雷射光線的聚光點定位於相當於要生成之晶圓之厚度的深度來照射雷射光線,而從已形成剝離層之晶錠將要生成之晶圓剝離,前述剝離裝置至少是由下列所構成:保持設備,保持晶錠;超音波設備,對保持於該保持設備之晶錠賦與超音波以刺激該剝離層;及剝離設備,具備有保持部及環形壁,該保持部是吸引保持要生成之晶圓,該環形壁是自該保持部突出而圍繞要生成之晶圓的外周,於該環形壁之內側形成有複數個噴射口,前述噴射口是朝向已從晶錠剝離之晶圓的剝離面噴射洗淨水來進行洗淨。
  2. 如請求項1之剝離裝置,其中從複數個前述噴射口所噴射而對保持於該保持部之晶圓的剝離面進行洗淨的洗淨水是在中央部合流而垂下,以洗淨位於保持於該保持部之晶圓的正下方之晶錠的剝離面。
  3. 如請求項1之剝離裝置,其中晶錠是具有c軸及相對於c軸而正交之c面的單晶SiC晶錠,該剝離層是將對單晶SiC具有穿透性之波長的雷射光線的聚光點定位於從單晶SiC晶錠之端面起算到相當於要生成之晶圓之厚度的深度,且是由改質部及裂隙所構成, 其中該改質部是對單晶SiC晶錠照射雷射光線而使SiC分離為Si及C而成,前述裂隙是從改質部於c面等向性地形成。
  4. 如請求項3之剝離裝置,其中晶錠是c軸相對於端面之垂直線傾斜而在c面與端面形成有偏角之單晶SiC晶錠,該剝離層是如下之剝離層:在與形成有偏角之方向正交的方向上連續地形成改質部,並從改質部於c面等向性地生成裂隙,且將單晶SiC晶錠與聚光點朝形成有偏角的方向在不超過裂隙之寬度的範圍內相對地分度進給,以在與形成有偏角之方向正交的方向上連續地形成改質部,且從改質部於c面等向性地依序生成裂隙。
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Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10562130B1 (en) 2018-12-29 2020-02-18 Cree, Inc. Laser-assisted method for parting crystalline material
US11024501B2 (en) 2018-12-29 2021-06-01 Cree, Inc. Carrier-assisted method for parting crystalline material along laser damage region
US10576585B1 (en) 2018-12-29 2020-03-03 Cree, Inc. Laser-assisted method for parting crystalline material
US10611052B1 (en) 2019-05-17 2020-04-07 Cree, Inc. Silicon carbide wafers with relaxed positive bow and related methods
US20220266312A1 (en) 2019-07-10 2022-08-25 Tokyo Electron Limited Separating apparatus and separating method
JP7417464B2 (ja) * 2020-05-01 2024-01-18 株式会社ディスコ ウェーハの生成方法
JP7542917B2 (ja) 2020-11-10 2024-09-02 株式会社ディスコ ウエーハの生成方法
JP2022096455A (ja) * 2020-12-17 2022-06-29 株式会社ディスコ ウエーハの生成装置
CN112976378B (zh) * 2021-04-26 2021-12-10 曲靖阳光能源硅材料有限公司 一种单晶硅棒截断机
CN115194336B (zh) * 2022-09-15 2022-11-22 西安睿智水射流科技有限公司 一种阳极板贵金属涂层激光剥离回收装置及方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016124015A (ja) * 2015-01-06 2016-07-11 株式会社ディスコ ウエーハの生成方法
TW201639017A (zh) * 2015-02-09 2016-11-01 Disco Corp 晶圓的生成方法
TW201733760A (zh) * 2016-01-07 2017-10-01 Disco Corp 晶圓生成方法

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000094221A (ja) 1998-09-24 2000-04-04 Toyo Advanced Technologies Co Ltd 放電式ワイヤソー
JP5037255B2 (ja) * 2007-07-30 2012-09-26 株式会社ディスコ 研削装置及び研削装置の観察方法
JP5097152B2 (ja) * 2009-03-02 2012-12-12 和夫 田▲邉▼ ウエーハの剥離方法
JP5254114B2 (ja) * 2009-04-07 2013-08-07 日鉄住金ファインテック株式会社 ウエハ搬送方法およびウエハ搬送装置
JP2015008191A (ja) * 2013-06-25 2015-01-15 富士電機株式会社 半導体装置の製造方法
JP6343207B2 (ja) * 2014-08-28 2018-06-13 株式会社荏原製作所 研磨方法および研磨装置
JP6399913B2 (ja) 2014-12-04 2018-10-03 株式会社ディスコ ウエーハの生成方法
JP6633446B2 (ja) * 2016-04-27 2020-01-22 株式会社ディスコ ウエーハの加工方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016124015A (ja) * 2015-01-06 2016-07-11 株式会社ディスコ ウエーハの生成方法
TW201639017A (zh) * 2015-02-09 2016-11-01 Disco Corp 晶圓的生成方法
TW201733760A (zh) * 2016-01-07 2017-10-01 Disco Corp 晶圓生成方法

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