TWI779173B - 晶圓之生成方法及晶圓之生成裝置 - Google Patents

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TWI779173B
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日野原和之
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日商迪思科股份有限公司
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Abstract

[課題]提供容易以剝離層作為起點而從六方晶單結晶錠剝離晶圓，並且可以容易判別從六方晶單結晶錠剝離晶圓完成的晶圓之生成方法及晶圓之生成裝置。 [解決手段]晶圓之生成方法具有剝離層形成工程，其係將相對於六方晶單結晶錠(50)具有穿透性之波長之雷射光線(LB)的聚光點(FP)，定位在從六方晶單結晶錠(50)之端面起算至相當於應生成之晶圓之厚度的深度，而對六方晶單結晶錠(50)照射雷射光線(LB)而形成剝離層(74)；超音波產生工程，其係以隔著水之層(LW)與應生成的晶圓面對面之方式定位超音波產生單元(6)，使產生超音波而破壞剝離層(74)；及剝離檢測工程，其係在應生成之晶圓之上面隔著水之層(LW)而定位高度檢測單元(10)，藉由應生成之晶圓之上面之高度變化，檢測出應生成之晶圓從六方晶單結晶錠(50)的剝離。

Description

晶圓之生成方法及晶圓之生成裝置
本發明係關於從六方晶單結晶錠生成晶圓的晶圓之生成方法及晶圓之生成裝置。
IC、LSI、LED等之裝置係在以Si(矽)或Al2 O3 (藍寶石)等作為素材之晶圓之表面疊層機能層，藉由分割預定線被區劃而形成。再者，在動力裝置、LED等係在以單結晶SiC(碳化矽)作為素材之晶圓之表面疊層機能層，藉由分割預定線被區劃而形成。形成有裝置之晶圓係藉由切削裝置、雷射加工裝置在分割預定線施予加工而被分割成各個裝置晶片，被分割之各裝置片被利用於行動電話或個人電腦等之電器。
形成裝置之晶圓一般係藉由線鋸將圓柱形狀之半導體錠切薄而生成。被切斷之晶圓的表面及背面藉由進行研磨，精研成鏡面(參照例如專利文獻1)。但是，當以線鋸切斷半導體錠，對切斷的晶圓之表面及背面進行研磨時，半導體錠之大部分(70～80%)被丟棄，有不經濟的問題。尤其，在六方晶單結晶SiC錠，因硬度高要藉由線鋸之切斷有困難，需要相當之時間，故生產性差，並且晶錠之單價高，要效率佳地生成晶圓存在著問題。
於是，本申請人提案有將相對於六方晶單結晶SiC具有穿透性之波長的雷射光線之聚光點定位在六方晶單結晶SiC錠之內部而對六方晶單結晶SiC錠照射雷射光線而在切斷預定面形成剝離層，以剝離層作為起點，從六方晶單結晶SiC錠剝離晶圓之技術(參照例如專利文獻2)。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2000-94221號公報 [專利文獻2]日本特開2016-111143號公報
[發明所欲解決之課題]
但是，難以剝離層作為起點而從六方晶單結晶錠剝離晶圓，有生產效率差之問題。再者，也有難以判別晶圓從六方晶單結晶錠之剝離是否已完成之問題。
依此，本發明之目的在於提供容易以剝離層作為起點而從六方晶單結晶錠剝離晶圓，並且可以容易判別晶圓從六方晶單結晶錠之剝離已完成的晶圓之生成方法及晶圓之生成裝置。 [用以解決課題之手段]
當藉由本發明之一個觀點時，提供一種晶圓之生成方法，其係從六方晶單結晶錠生成晶圓的晶圓之生成方法，具備：剝離層形成工程，其係將相對於六方晶單結晶錠具有穿透性之波長之雷射光線的聚光點，定位在從六方晶單結晶錠之端面起算至相當於應生成之晶圓之厚度的深度，而對六方晶單結晶錠照射雷射光線而形成剝離層；超音波產生工程，其係以隔著水之層與應生成的晶圓面對面之方式定位超音波產生單元，使產生超音波而破壞剝離層；及剝離檢測工程，其係在應生成之晶圓之上面隔著水之層而定位高度檢測單元，藉由應生成之晶圓之上面之高度變化，檢測出應生成之晶圓從六方晶單結晶錠的剝離。
以在該剝離檢測工程中使用之高度檢測單元為干涉式雷射測長器或超音波測長器為佳。以六方晶單結晶錠為具有c軸和與c軸正交之c面的六方晶單結晶SiC錠為佳，在該剝離層形成工程中，將相對於六方單結晶SiC具有穿透性之波長之雷射光線之聚光點，定位在從六方單結晶SiC錠之端面起算至相當於應生成之晶圓之厚度的深度，對六方晶單結晶SiC錠照射雷射光線而形成由SiC分離成Si和C之改質部和從改質部沿著c面等向性地形成的裂紋所構成的剝離層。以六方晶單結晶錠係c軸傾斜於端面之垂線，且以c面和端面形成傾斜角的六方晶單結晶SiC錠，在該剝離層形成工程中，在與形成傾斜角之方向正交之方向連續性地形成改質部而從改質部沿著c面等向性地生成裂紋，在形成傾斜角之方向，以不超過裂紋之寬度的範圍，使六方晶單結晶SiC錠和聚光點相對性地分度進給，而在與形成傾斜角之方向正交之方向，連續性地形成改質部，而依序生成從改質部沿著c面等向性地延伸的裂紋的剝離層。
若藉由本發明之另外的觀點時，提供一種晶圓之生成裝置，其係將相對於六方晶單結晶錠具有穿透性之波長之雷射光線的聚光點，定位在從六方晶單結晶錠之端面起算至相當於應生成之晶圓之厚度的深度，從對六方晶單結晶錠照射雷射光線而形成有剝離層的六方晶單結晶錠生成晶圓的晶圓之生成裝置，具備：超音波產生單元，在應生成之晶圓具有與晶圓面對面之端面，且隔著水之層使產生超音波；高度檢測單元，其係經由水之層而檢測出應生成之晶圓之上面的高度；及剝離檢測單元，其係與該高度檢測單元連結，依據應生成之晶圓之上面之高度的變化，檢測應生成之晶圓從六方晶單結晶錠的剝離。 [發明效果]
當藉由本發明之晶圓之生成方法時，可以容易以剝離層作為起點從晶錠剝離晶圓，並且可以容易藉由應生成之晶圓之上面之高度的變化，判別晶圓從晶錠剝離已完成。
當藉由本發明之晶圓之生成裝置時，可以容易以剝離層作為起點從晶錠剝離晶圓，並且可以容易藉由應生成之晶圓之上面之高度的變化，判別晶圓從晶錠剝離已完成。
以下，針對與本發明有關之晶圓之生成方法及晶圓之生成裝置之實施型態，一面參照圖面一面進行說明。
首先，針對與本發明有關之晶圓之生成裝置之實施型態進行說明。圖1所示之晶圓之生成裝置2具備：晶錠保持單元4，其係保持六方晶單結晶SiC錠(以下，僅簡稱為晶錠)；超音波產生單元6，其具有與應生成之晶圓面對面之端面6a，隔著水之層使產生超音波；水供給手段8，其係對應生成之晶圓和超音波產生單元6之間供給水而生成水之層；高度檢測單元10，其係隔著水之層檢測應生成之晶圓之上面的高度；剝離檢測單元12，其係與高度檢測單元10連結，藉由應生成之晶圓之上面之高度的變化，檢測應生成之晶圓從晶錠的剝離；及晶圓保持手段14，其係保持從晶錠剝離的晶圓。
參照圖1及圖2針對晶錠保持單元4進行說明。在本實施型態中之晶錠保持單元4具備圓柱狀之基台16、旋轉自如地被搭載在基台16之上面的圓柱狀之保持台18，和以通過保持台18之徑向中心而朝上下方向延伸之軸線為中心使保持台18旋轉的馬達(無圖示)。晶錠保持單元4可以保持經由適當之接著劑(例如，環氧樹脂系接著劑)而被固定在保持台18之上面的晶錠。或是，即使晶錠保持單元4係連接於吸引手段(無圖示)之多孔質之吸附挾盤(無圖示)被配置在保持台18之上端部分，藉由以吸引手段在吸附挾盤之上面生成吸引力，吸引保持晶錠的構成亦可。
本實施型態中之晶圓之生成裝置2進一步具備使超音波產生單元6和水供給手段8和高度檢測單元10和晶圓保持手段14在圖1中以箭號Y表示的Y軸方向移動的Y軸方向移動機構20。Y軸方向移動機構20包含：長方體狀之框體22，其形成有朝Y軸方向延伸之長方形狀之引導開口22a；第一滾珠螺桿(無圖示)，其係在框體22之內部於Y軸方向延伸；第一移動片24，其係從與第一滾珠螺桿連結的基端部在圖1中以箭號X表示之X軸方向延伸；第一馬達26，其係與第一滾珠螺桿之單端部連結；第二滾珠螺桿(無圖示)，其係在框體22之內部於Y軸方向延伸；第二移動片28，其係從與第二滾珠螺桿連結之基端部在X軸方向延伸；第二馬達30，其係與第二滾珠螺桿之單端部連結。而且，Y軸方向移動機構20係藉由第一滾珠螺桿將第一馬達26之旋轉運動轉換成直線運動而傳達至第一移動片24，沿著引導開口22a使第一移動片24在Y軸方向移動，並且藉由第二滾珠螺桿將第二馬達30之旋轉運動轉換成直線運動而傳達至第二移動片28，沿著引導開口22a而使第二移動片28在Y軸方向移動。另外，X軸方向和Y軸方向正交，X軸方向及Y軸方向規定的平面實質上水平。
在本實施型態中，如圖1所示般，在第一移動片24之前端下面，連接朝下方延伸之圓柱狀之第一升降手段32，在第一升降手段32之下端連接圓柱狀之超音波產生單元6。因此，藉由第一移動片24在Y軸方向移動，成為第一升降手段32及超音波產生單元6在Y軸方向移動。第一升降手段32能夠由例如滾珠螺桿和具有馬達之電動汽缸所構成。而且，在第一升降手段32中，藉由使超音波產生單元6升降，並且使在任意的位置停止，使與超音波產生單元6之下側之應形成圓形狀端面6a的晶圓面對面。超音波產生單元6係由壓電陶瓷等形成，成為產生超音波。
如圖1所示般，水供給手段8包含被附設在第一移動片24之前端上面之圓筒狀之連接口34，和升降自如地被支持於第一移動片24之前端下面的噴嘴36，和使噴嘴36升降之噴嘴升降機構(無圖示)。因此，藉由第一移動片24移動，成為水供給手段8在Y軸方向移動。連接口34係經適合的供水管(無圖示)而被連接於水供給源(無圖示)。噴嘴36係在Y軸方向與超音波產生單元6隔著間隔而從第一移動片24之前端下面朝下方延伸，接著朝向超音波產生單元6稍微向下方傾斜並且朝Y軸方向延伸。再者，噴嘴36被形成中空狀，與連接口34連通。例如，可從電動汽缸構成的噴嘴升降機構，藉由使噴嘴36升降，並且使在任意的位置停止，在應生成的晶圓和超音波產生單元6之端面6a之間定位噴嘴36之出口36a。如此地被構成的水供給手段8成為在應生成的晶圓和超音波產生單元6之端面6a之間，從噴嘴36之出口36a供給從水供給源被供給至連接口34的水而生成水之層。
在本實施型態中，如同圖1所示般，高度檢測單元10從第一升降手段32朝Y軸方向突出，接著經由朝下方延伸之連結片37而被支持於第一升降手段32。因此，高度檢測單元10係藉由第一移動片24移動，成為與第一升降手段同時在Y軸方向移動。再者，高度檢測單元10成為藉由第一升降手段32與超音波產生單元6同時升降，並且在任意的位置停止。另外，高度檢測單元10即使經由與第一升降手段32不同之升降手段，升降自如地被支持成第一移動片24亦可。在本實施型態中之高度檢測單元10係干涉式雷射測長器或超音波測長器，被定位成高度檢測單元10之下側之端面10a較超音波產生單元6之下側之端面6a稍微低(例如1～2mm左右)。而且，高度檢測單元10係隔著藉由水供給手段8被生成在應生成的晶圓和超音波產生單元6之端面6a之間的水之層，測定高度檢測單元10之端面10a和應生成之晶圓之上面的間隔，依此檢測出應生成的晶圓之上面的高度。與高度檢測單元10電性連結之剝離檢測單元12，被輸入從高度檢測單元10被輸出之電訊號。剝離檢測單元12係由電腦構成，包含依照控制程式進行運算處理之中央處理裝置(CPU)，和儲存控制程式等之唯讀記憶體(ROM)，和儲存運算結果等之能讀寫的隨機存取記憶體(RAM)。而且，在剝離檢測單元12中，成為藉由以高度檢測單元10被檢測出的應生成的晶圓之上面之高度(高度檢測單元10之端面10a和應生成的晶圓之上面之間隔)的變化，檢測出應生成的晶圓從晶錠的剝離。
當參照圖1持續說明時，在第二移動片28之前端下面，連接晶圓保持手段14，藉由第二移動片28在Y軸方向移動，成為晶圓保持手段14在Y軸方向移動。晶圓保持手段14具備從第二移動片28之前端下面朝下方延伸的圓柱狀之第二升降手段38，和被連接於第二升降手段38之下端，吸引保持從晶錠剝離的晶圓的圓板狀之保持片40。第二升降手段38係由例如電動汽缸構成，使保持片40升降，並且使在任意的位置停止，依此使保持片40之下面接觸於應生成的晶圓。在保持片40之下端部分，附設被連接於吸引手段(無圖示)之多孔質之吸附挾盤(無圖示)。而且，在晶圓保持手段14中，在使保持片40之下面接觸於從晶錠被剝離的晶圓之狀態下，藉由吸引手段在吸附挾盤之下面生成吸引力，可以以保持片40吸引保持從晶錠被剝離的晶圓。
圖3表示形成剝離層之前的狀態的晶錠50。晶錠50係從六方晶單結晶SiC整體被形成圓柱形狀，具有圓形狀之第一端面52、與第一端面52相反側之圓形狀之第二端面54、位於第一端面52及第二端面54之間的周面56、從第一端面52到第二端面54之c軸(＜0001＞方向)，和與c軸正交之c面({0001}面)。在晶錠50中，c軸傾斜於第一端面52之垂線58，c面和第一端面52形成傾斜角α(例如α=1、3、6度)。在圖3中以箭號A表示形成傾斜角α之方向。再者，在晶錠50之周面56，形成表示結晶方向之矩形狀之第一定向平面60及第二定向平面62。第一定向平面60係與形成傾斜角α之方向A平行，第二定向平面62與形成傾斜角α之方向A正交。如同圖3(b)所示般，從上方觀看，第二定向平面62之長度L2較第一定向平面60之長度L1短(L2＜L1)。另外，於形成剝離層之後，藉由上述晶圓之生長裝置2能剝離晶圓的晶錠不限定於上述晶錠50，例如c軸不傾斜於第一端面之垂線，即使為c面和第一端面之傾斜角為0度(即是，第一端面之垂線和c軸一致)單結晶SiC晶錠亦可，或是即使為由GaN(氮化鎵)等之六方晶單結晶SiC以外之素材形成的六方晶單結晶錠亦可。
接著，針對與本發明有關之晶圓之生成裝置之實施型態進行說明。在本實際型態中，實施剝離層形成工程，該工程首先將相對於晶錠50具有穿透性之波長之雷射光線的聚光點，定位在從晶錠50之端面起算至相當於應生成之晶圓之厚度的深度，而對晶錠50照射雷射光線而形成剝離層。剝離層形成工程例如可以使用圖4表示一部分的雷射加工裝置64而予以實施。雷射加工裝置64具備保持被加工物之挾盤載置台66，和對被保持於挾盤載置台66之被加工物照射脈衝雷射光線LB之聚光器68。被構成在上面吸引保持被加工物之挾盤載置台66，係藉由旋轉手段(無圖示)以朝上下方向延伸之軸線為中心並使旋轉，並且藉由x軸方向移動手段(無圖示)在x軸方向進退，藉由y軸方向移動手段(無圖示)在y軸方向進退。聚光器68包含用以聚光雷射加工裝置64之脈衝雷射光線振盪器(無圖示)振盪的脈衝雷射光線LB而照射至被加工物照射的聚光透鏡(無圖示)。另外，x軸方向係在圖4中以箭號x表示之方向，y軸方向係在圖4中以箭號y表示之方向，且與x軸方向正交之方向。x軸方向及y軸方向規定的平面實質上水平。再者，即使圖1中以大寫的X及Y表示的X軸方向及Y軸方向，和在圖4中以小寫的x及y表示的x軸方向及y軸方向一致亦可，即使不一致亦可。
當參照圖4持續說明時，在剝離層形成工程中，首先，使晶錠50之一方之端面(在本實施型態中為第一端面52)朝上，在挾盤載置台66之上面吸引保持晶錠50。或是，使接著劑(例如環氧樹脂系接著劑)介於晶錠50之另一方之端面(在本實施型態中為第二端面54)，和挾盤載置台66之上面之間，將晶錠50固定於挾盤載置台66亦可。接著，藉由雷射加工裝置64之攝像單元(無圖示)從上方攝像晶錠50。接著，根據藉由攝像單元攝像到的晶錠50之畫像，使藉由雷射加工裝置64之x軸方向移動手段、y軸方向移動手段及旋轉手段使挾盤載置台66移動及旋轉，將晶錠50之方向調整成特定之方向，並且調整晶錠50和聚光器68在xy平面的位置。將晶錠50之方向調整成特定方向之時，如同圖4(a)所示般，藉由使第二定向平面62與x軸方向整合，使形成傾斜角α之方向A正交之方向與x軸方向整合，並且使形成傾斜角α之方向A與y軸方向整合。接著，藉由雷射加工裝置64之聚光點位置調整手段(無圖示)使聚光器68升降，如同圖4(b)所示般，將聚光點FP定位在從晶錠50之第一端面52相當於應生成的晶圓之厚度的深度(例如，300μm）。接著，進行剝離層形成加工，其係一面使挾盤載置台66以特定之進給速度在與形成傾斜角α的方向A正交之方向整合的x軸方向移動，一面從相對於單結晶SiC具有穿透性之波長的脈衝雷射光線LB從聚光器68照射至晶錠50。當進行剝離層形成加工時，如同圖5所示般，藉由脈衝雷射光線LB之照射，在與形成傾斜角α之方向A正交之方向連續性地形成SIC分離成Si(矽)和C(碳)，接著被照射的脈衝雷射光線LB被之前形成的C吸收而連鎖性地SiC分離成Si和C的改質部70，並且生成從改質部70沿著c面等向性地延伸的裂紋72。另外，於進行剝離層形成加工之時，即使使聚光器68移動以取代挾盤載置台66亦可。
當參照圖4及圖5持續說明時，接續於剝離層形成加工，藉由y軸方向移動手段使挾盤載置台66移動，在不超過裂紋72之寬度的範圍以僅特定分度量Li(例如，250～400μm），使晶錠50和聚光點FP在與形成傾斜角α之方向A整合的y軸方向相對性地進行分度進給。另外，於進行分度進給之時，即使使聚光器68移動以取代挾盤載置台66亦可。而且，藉由交替地重複剝離層形成加工和分度進給，在形成傾斜角α之方向A，隔著特定分度量Li之間隔，形成複數在與形成傾斜角α之方向A正交的方向連續性地延伸的改質部70，並且依序生成從改質部70沿著c面等向性地延伸的裂紋72，使在形成傾斜角α的方向A鄰接的裂紋72和裂紋72在上下方向觀看成為重疊。依此，可以在從晶錠50之第一端面52起算至相當於應生成的晶圓之厚度的深度，形成由複數改質部70及裂紋72形成的用以從晶錠50剝離晶圓之強度下降的剝離層74。另外，剝離層形成工程可以以例如下述的加工條件進行。 脈衝雷射光線之波長：1064nm 重覆頻率：60kHz 平均輸出：1.5W 脈衝寬：4ns 聚光點之直徑：3μm 聚光透鏡之開口數(NA)：0.65 進給速度：200mm/s
於實施剝離層形成工程之後，實施超音波產生工程，其係使面對於應生成的晶圓隔著水之層而定位超音波產生單元6，並隔著水之層使產生超音波，來破壞剝離層74。在本實施型態中之超音波產生工程中，首先如同圖2所示般，使接近於剝離層74之端面亦即第一端面52朝上，藉由晶錠保持單元4之保持台18保持晶錠50。此時，即使使接著劑(例如環氧樹脂系接著劑)介於晶錠50之第二端面54和保持台18之上面之間，將晶錠50固定在保持台18亦可，或是即使在保持台18之上面生成吸引力而吸引保持晶錠50亦可。接著，藉由Y軸方向移動機構20之第一馬達26，超音波產生單元6之端面6a及高度檢測單元10之端面10a，面對於使第一移動片24移動，如圖1所示般，使應生成的晶圓(在本實施型態中從第一端面52至剝離層74之部分)。接著，藉由第一升降手段32使超音波產生單元6下降，當第一端面52和超音波產生單元6之端面6a之間的距離成為特定之值(例如，2～3m左右)時，使第一升降手段32之作動停止。再者，藉由噴嘴升降機構使噴嘴36移動，將噴嘴36之出口36a定位在第一端面52和超音波產生單元6之端面6a之間。接著，藉由馬達使保持台18旋轉，並且如同圖6所示般，一面藉由第一馬達26使第一移動片24朝Y軸方向移動，一面從噴嘴36之出口36a對第一端面52和超音波產生單元6之端面6a之間供給水而生成水之層LW，並且使超音波產生單元6產生超音波。此時，以超音波產生單元6通過第一端面52全體之方式，使保持台18旋轉，並且使第一移動片24朝Y軸方向移動，對整個剝離層74全體施加超音波。依此，隔著水之層LW將超音波傳達至晶錠50而破壞剝離層74，以剝離層74為起點而可以將應生成的晶圓76從晶錠50剝離。
在超音波產生工程中，使超音波產生單元6產生之超音波的頻率，以晶錠50之固有振動數之附近的頻率為佳，藉由如此地設定超音波之頻率，即使為比較低的輸出(例如，200W左右)的超音波，亦可以以比較短的時間(1～3分鐘左右)效率佳地從晶錠50剝離晶圓76。晶錠50之固有振動數之附近的頻率具體而言係晶錠50之固有振動數之0.8～1.2倍左右，例如在晶錠50之固有振動數為25kHz之情況，為20～30kHz左右。另外，使超音波產生單元6產生的超音波之頻率即使為超過晶錠50之固有振動數之附近的頻率的頻率(在上述例中，超過30kHz之頻率)，若為比較高的輸出(例如400～500W左右)之超音波時，則可以以比較短的時間且效率佳地從晶錠50剝離晶圓76。
再者，在超音波產生工程中，供給至晶錠50之第一端面52和超音波產生單元6之端面6a之間的水之溫度，以被設定成使超音波產生單元6產生超音波之時，抑制在水之層LW產生空穴的溫度為佳。具體而言，水之溫度被設定成0～25℃為佳，依此，超音波之能量不被變換成空穴，超音波之能量有效果地被傳達至剝離層74，剝離層72效率佳地被破壞。
如上述般，於實施超音波產生工程之時，在應生成的晶圓76之上面，隔著水之層LW定位高度檢測單元10，實施藉由應生成的晶圓76之上面(在本實施型態中為第一端面52)之高度之變化，檢測出應生成的晶圓76從晶錠50剝離的剝離檢測工程，在剝離檢測工程中，當晶圓76從晶錠50剝離時，剝離檢測單元12檢測之時(晶圓76之剝離完成之時)，結束超音波產生工程。在本實施型態中之剝離檢測工程中，當高度檢測單元10之端面10a和應生成的晶圓76之上面之間隔成為特定值以下之時，當晶圓76從晶錠50剝離時，剝離檢測單元12進行檢測。高度檢測單元10之端面10a和應生成的晶圓76之上面之間隔之時間變化例如同圖7所示般。在圖7所示之例中，高度檢測單元10之端面10a和應生成的晶圓76之上面的間隔S之初期值為S0 (例如850μm左右)，在時間t0 ，開始依據超音波產生單元6施加超音波。從時間t0 到時間t1 ，藉由超音波產生單元6之超音波，間隔S雖然以某程度的寬度(例如，100～150μm左右)變動，但是間隔S不成為晶圓76是否從晶錠50已剝離之基準的特定值S1 （例如，550μm左右）以下，應生成的晶圓76未完全從晶錠50剝離之狀態(晶圓76之全部或一部分未剝離之狀態)。在時間t1 之後，跨越特定值S1 而變動，因間隔S成為特定值S1 以下，故剝離檢測單元12檢測出應生成的晶圓76已從晶錠50剝離。在本實施型態中，超音波產生工程之時，由於保持台18旋轉，同時第一移動片24移動，故剝離檢測單元12在晶錠50之複數處檢測間隔S，在晶錠50之複數處檢測出的間隔S成為特定值S1 以下之情況，檢測出應生成的晶圓76之全部已從晶錠50剝離。如此一來，檢測出應生成的晶圓76之剝離之時，結束超音波產生工程及剝離檢測工程。另外，時間t2 為結束依據超音波手段6施加超音波的時刻。
於實施超音波產生工程及剝離檢測工程之後，藉由第一馬達26，使第一移動片24移動，使超音波產生單元6及噴嘴36從晶錠50之上方間隔開，並且藉由第二馬達30使第二移動片28移動，晶圓保持手段14定位在晶錠50之正上方。接著，如圖8所示般，藉由第二升降手段38使保持片40下降，使保持片40之下面接觸於第一端面52。接著，使被連接於保持片40之吸引手段作動，在保持片40之下面生成吸引力，藉由保持片40吸引保持被剝離之晶圓76。而且，如圖9所示般，藉由第二升降手段38使保持片40上升，並且藉由第二馬達30使第二移動片28移動，依此搬運剝離的晶圓76。
如上述般在本實施型態中，以剝離層74為起點而可以從晶錠50容易剝離晶圓76，並且可以容易判別晶圓76從晶錠50的剝離已完成。在本實施型態中，當晶圓76之剝離完成時，因結束超音波產生工程，故不需要不必要地增大超音波產生工程之時間，可以謀求生產性之提升。再者，在本實施型態中，因藉由從水供給手段8對應生成的晶圓76和超音波產生單元6之端面6a之間供給水，在應生成的晶圓76和超音波產生單元6之端面6a之間生成水之層LW，超音波隔著水之層LW傳達至晶錠50，故可以不使用水槽，從晶錠50剝離晶圓76，因此，可以節約在水槽儲存水的時間或水之使用量，較為經濟。
另外，在本實施型態中之剝離層形成工程中，雖然以在與形成傾斜角α之方向A正交之方向連續性地形成改質部70，在形成傾斜角α之方向A進行分度進給之例進行說明，但是即使形成改質部70之方向非與形成傾斜角α之方向A正交的方向亦可，即使分度進給的方向非形成傾斜角α的方向A亦可。再者，在本實施型態中，雖然以使超音波產生單元6及高度檢測單元10升降之第一升降手段32，和使噴嘴36升降之噴嘴升降機構為不同之構成的例進行說明，但是即使藉由被設置在第一移動片24之共通的升降機構，使超音波產生單元20及噴嘴36升降亦可，或是即使藉由使Y軸方向移動機構20之框體22升降，使超音波產生單元6和高度檢測單元10和噴嘴36和晶圓保持手段14升降亦可。
2‧‧‧晶圓之生成裝置 6‧‧‧超音波產生單元 6a‧‧‧超音波產生單元之下側之端面 10‧‧‧高度檢測單元 10a‧‧‧高度檢測單元之下側之端面 12‧‧‧剝離檢測單元 50‧‧‧晶錠 52‧‧‧第一端面 54‧‧‧第二端面 58‧‧‧第一端面之垂線 70‧‧‧改質部 72‧‧‧裂紋 74‧‧‧剝離層 76‧‧‧晶圓 α‧‧‧傾斜角 A‧‧‧形成傾斜角的方向 LB‧‧‧雷射光線 FP‧‧‧聚光點 LW‧‧‧水之層
圖1為本發明實施型態之晶圓之生成裝置之斜視圖。 圖2為使SiC錠保持於圖1所示之晶錠保持單元之狀態的晶圓之生成裝置之斜視圖。 圖3(a)為SiC錠之前視圖，(b)為SiC錠之俯視圖。 圖4(a)為表示在圖3所示之SiC錠形成有剝離層之狀態的斜視圖，(b)表示在圖3所示之SiC錠形成有剝離層之狀態的前視圖。 圖5(a)為形成有剝離層之SiC錠之俯視圖，(b)為在(a)中之B-B線剖面圖。 圖6為表示對SiC錠施予超音波之狀態的晶圓之生成裝置之前視圖。 圖7為在對SiC錠施加超音波之狀態，高度檢測單元和應生成之晶圓之間隔的時間變化。 圖8為表示晶圓保持手段密接於被剝離之晶圓之狀態的晶圓之生成裝置之前視圖。 圖9為表示被剝離之晶圓藉由晶圓保持手段被吸引保持之狀態的晶圓之生成裝置之前視圖。
2‧‧‧晶圓之生成裝置
4‧‧‧晶錠保持單元
6‧‧‧超音波產生單元
6a‧‧‧超音波產生單元之下側之端面
8‧‧‧水供給手段
10‧‧‧高度檢測單元
10a‧‧‧高度檢測單元之下側之端面
12‧‧‧剝離檢測單元
14‧‧‧晶圓保持手段
16‧‧‧基台
18‧‧‧保持台
20‧‧‧Y軸方向移動機構
22‧‧‧框體
22a‧‧‧引導開口
24‧‧‧第一移動片
26‧‧‧第一馬達
28‧‧‧第二移動片
30‧‧‧第二馬達
32‧‧‧第一升降手段
34‧‧‧連接口
36‧‧‧噴嘴
36a‧‧‧出口
37‧‧‧連結片
38‧‧‧第二升降手段
40‧‧‧高度檢測單元
50‧‧‧晶錠

Claims (3)

  1. 一種晶圓之生成方法，其係從六方晶單結晶錠生成晶圓的晶圓之生成方法，其特徵在於，具備：剝離層形成工程，其係將相對於六方晶單結晶錠具有穿透性之波長之雷射光線的聚光點，定位在從六方晶單結晶錠之端面起算至相當於應生成之晶圓之厚度的深度，而對六方晶單結晶錠照射雷射光線而形成剝離層；超音波產生工程，其係以隔著水之層與應生成的晶圓面對面之方式定位超音波產生單元，使產生超音波而破壞剝離層；及剝離檢測工程，其係在應生成之晶圓之上面隔著水之層而定位高度檢測單元，藉由應生成之晶圓之上面之高度變化，檢測出應生成之晶圓從六方晶單結晶錠的剝離，六方晶單結晶錠為具有c軸和與c軸正交之c面的六方晶單結晶SiC錠，在該剝離層形成工程中，將相對於六方晶單結晶SiC具有穿透性之波長之雷射光線之聚光點，定位在從六方晶單結晶SiC錠之端面起算至相當於應生成之晶圓之厚度的深度，對六方晶單結晶SiC錠照射雷射光線而形成由SiC分離成Si和C之改質部和從改質部沿著c面等向性地形成的裂紋所構成的剝離層，六方晶單結晶錠係c軸傾斜於端面之垂線，且以c面和端面形成傾斜角的六方晶單結晶SiC錠， 在該剝離層形成工程中，在與形成傾斜角之方向正交之方向連續性地形成改質部而從改質部沿著c面等向性地生成裂紋，在形成傾斜角之方向，以不超過裂紋之寬度的範圍，使六方晶單結晶SiC錠和聚光點相對性地分度進給，而在與形成傾斜角之方向正交之方向，連續性地形成改質部，而依序生成從改質部沿著c面等向性地延伸的裂紋的剝離層。
  2. 如請求項1記載之晶圓之生成方法，其中在該剝離檢測工程中使用的高度檢測單元為干涉式雷射測長器或超音波測長器。
  3. 一種晶圓之生成裝置，其係從形成有剝離層的六方晶單結晶錠生成晶圓，該剝離層係按照如下的方式形成：將相對於六方晶單結晶錠具有穿透性之波長之雷射光線的聚光點，定位在從六方晶單結晶錠之端面起算至相當於應生成之晶圓之厚度的深度，而對六方晶單結晶錠照射雷射光線而形成剝離層，該晶圓之生成裝置之特徵在於，具備：超音波產生單元，在應生成之晶圓具有與晶圓面對面之端面，且隔著水之層使產生超音波；高度檢測單元，其係經由水之層而檢測出應生成之晶圓之上面的高度；及剝離檢測單元，其係與該高度檢測單元連結，依據應生成之晶圓之上面之高度的變化，檢測應生成之晶圓從六 方晶單結晶錠的剝離，六方晶單結晶錠為具有c軸和與c軸正交之c面的六方晶單結晶SiC錠，該剝離層係按照如下的方式形成：將相對於六方晶單結晶SiC具有穿透性之波長之雷射光線之聚光點，定位在從六方晶單結晶SiC錠之端面起算至相當於應生成之晶圓之厚度的深度，對六方晶單結晶SiC錠照射雷射光線而形成由SiC分離成Si和C之改質部和從改質部沿著c面等向性地形成的裂紋所構成的剝離層，六方晶單結晶錠係c軸傾斜於端面之垂線，且以c面和端面形成傾斜角的六方晶單結晶SiC錠，該剝離層係按照如下的方式形成：在與形成傾斜角之方向正交之方向連續性地形成改質部而從改質部沿著c面等向性地生成裂紋，在形成傾斜角之方向，以不超過裂紋之寬度的範圍，使六方晶單結晶SiC錠和聚光點相對性地分度進給，而在與形成傾斜角之方向正交之方向，連續性地形成改質部，而依序生成從改質部沿著c面等向性地延伸的裂紋的剝離層。
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