TWI786236B - 晶圓生成裝置及搬送托盤 - Google Patents

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TWI786236B
TWI786236B TW107144525A TW107144525A TWI786236B TW I786236 B TWI786236 B TW I786236B TW 107144525 A TW107144525 A TW 107144525A TW 107144525 A TW107144525 A TW 107144525A TW I786236 B TWI786236 B TW I786236B
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ingot
wafer
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holding table
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飯塚健太呂
樹
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日商迪思科股份有限公司
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  • Laser Beam Processing (AREA)

Abstract

提供一種可以從晶錠自動地生成晶圓的晶圓生成裝置。

晶圓生成裝置包含：晶錠磨削單元，磨削已保持在第一保持台之晶錠的上表面來進行平坦化；雷射照射單元，將對晶錠具有穿透性之波長的雷射光線的聚光點定位在已保持在第二保持台的晶錠之離上表面相當於應生成之晶圓的厚度的深度，來對晶錠照射雷射光線而形成剝離層；晶圓剝離單元，對保持在第三保持台之晶錠的上表面進行保持而從剝離層剝離晶圓；搬送托盤，具備有支撐晶錠的晶錠支撐部、及支撐已剝離之晶圓的晶圓支撐部；帶式輸送機單元，將已支撐於搬送托盤的晶錠在晶錠磨削單元、雷射照射單元、及晶圓剝離單元之間搬送；及片匣儲藏庫，收納有複數個收納已剝離之晶圓的片匣。

Description

晶圓生成裝置及搬送托盤
發明領域
本發明是有關於一種從六方晶體單晶晶錠生成晶圓的晶圓生成裝置、以及搬送六方晶體單晶晶錠與晶圓的搬送托盤。
發明背景
IC、LSI、LED等的元件是在以Si(矽)或Al2O3(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等是在以六方晶體單晶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，並且六方晶體單晶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
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
發明概要
然而，於六方晶體單晶晶錠形成剝離層的步驟、將晶圓從六方晶體單晶晶錠剝離的步驟、及磨削六方晶體單晶晶錠的上表面來進行平坦化的步驟是透過人力來進行，而有生產效率較差的問題。
據此，本發明的目的是提供一種可以從六方 晶體單晶晶錠自動地生成晶圓的晶圓生成裝置。
本發明的另一目的是提供一種在可以從六方晶體單晶晶錠自動地生成晶圓的晶圓生成裝置中，可以搬送六方晶體單晶晶錠、及從六方晶體單晶晶錠剝離的晶圓的搬送托盤。
根據本發明的一個方面，可提供一種晶圓生成裝置，前述晶圓生成裝置是從六方晶體單晶晶錠生成晶圓的裝置，並具備有：晶錠磨削單元，包含第一保持台及磨削機構，前述第一保持台是保持六方晶體單晶晶錠，前述磨削機構是磨削已保持在該第一保持台之晶錠的上表面來進行平坦化；雷射照射單元，包含第二保持台及雷射照射機構，前述第二保持台是保持六方晶體單晶晶錠，前述雷射照射機構是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，定位在已保持在該第二保持台的六方晶體單晶晶錠之離上表面相當於應生成之晶圓的厚度的深度，來對六方晶體單晶晶錠照射雷射光線而形成剝離層；晶圓剝離單元，包含第三保持台及晶圓剝離機構，前述第三保持台是保持晶錠，前述晶圓剝離機構是對已保持在該第三保持台之晶錠的上表面進行保持，而從剝離層剝離晶圓；搬送托盤，包含支撐六方晶體單晶晶錠的晶錠支撐部、及支撐已剝離之晶圓的晶圓支撐部； 帶式輸送機單元，將支撐於該搬送托盤的六方晶體單晶晶錠在該晶錠磨削單元、該雷射照射單元、與該晶圓剝離單元之間搬送；片匣儲藏庫，收納有複數個收納已剝離之晶圓的片匣；及收納機構，將支撐於該搬送托盤的該晶圓支撐部之晶圓收納到片匣，其中前述片匣是收納在該片匣儲藏庫。
較佳的是，晶圓生成裝置包含收納六方晶體單晶晶錠的晶錠儲藏庫。較理想的是，該收納機構是將收納在該晶錠儲藏庫的六方晶體單晶晶錠搬送到該帶式輸送機單元。較佳的是，六方晶體單晶晶錠是以支撐於該搬送托盤的狀態來收納到該晶錠儲藏庫。
根據本發明的另一個方面，可提供一種搬送托盤，前述搬送托盤包含支撐晶錠的晶錠支撐部、及支撐晶圓的晶圓支撐部。
較理想的是，搬送托盤是由殼體所構成，前述殼體具備有上壁、下壁、連結該上壁與該下壁的一對側壁、於該一對側壁間貫通的空洞，於該殼體的該上壁或該下壁的一邊具備該晶錠支撐部，於該殼體的該下壁或該上壁的另一邊具備該晶圓支撐部。較佳的是，該晶錠支撐部具備對應於2種以上的大小之晶錠的同心狀的凹部，該晶圓支撐部具備對應於2種以上的大小之晶圓的同心狀的凹部。
根據本發明的晶圓生成裝置，可以自動地進行從六方晶體單晶晶錠生成晶圓的一連串的作業，而提升生產效率。
根據本發明的搬送托盤，可以在從六方晶體單晶晶錠自動地生成晶圓的晶圓生成裝置中，搬送六方晶體單晶晶錠、及從六方晶體單晶晶錠剝離的晶圓。
2:晶圓生成裝置
4:晶錠磨削單元
6:雷射照射單元
8:晶圓剝離單元
9:搬送托盤
10:帶式輸送機單元
11:片匣儲藏庫
12:收納機構
14:第一保持台
16:磨削機構
18、64、84:基台
20:轉台
22:吸附夾頭
24:支撐框架
26:支柱
28:樑
30:主軸殼體
32:連結片
34:升降用馬達
36:主軸
38:輪座
40:螺栓
42:磨削輪
44:磨削磨石
60:第二保持台
62:雷射照射機構
64a、84a:搭載凹處
66、86:吸附夾頭
24、68、88:支撐框架
70、90:罩殼
72:雷射振盪器
74:聚光器
76:校準機構
78:第一面鏡子
80:第三保持台
82:晶圓剝離機構
92:支臂
94:液槽
96:頂面壁
96a:貫通開口
98:裙壁
100:液體供給部
102:襯墊
104:液體收納空間
106:液體
108:汽缸
108b:活塞桿
110:超音波振動生成構件
112:吸附片
113:上壁
114:下壁
115:側壁
116:空洞
117:晶錠支撐部
118:晶圓支撐部
119:晶錠支撐部的凹部
119a:大徑凹部
119b:小徑凹部
120:晶圓支撐部的凹部
121:往路帶式輸送機
122:返路帶式輸送機
123:第一搬送機構
124:第二搬送機構
125、134、150:支撐壁
126:滾輪
127:無端傳送帶
128、140、158、160:馬達
129:搬送托盤止擋件
130:基板
131、135:升降板
131a、137a:卡合突起
132:缸筒機構
133、138:止擋片
135a、150a、151a:引導軌道
136:升降機構
137:Y軸方向可動板
141:第一移轉機構
142:第二移轉機構
143:第三移轉機構
144、155:多關節支臂
145:吸附片
146:片匣收納部
147:片匣
148:晶錠儲藏庫
149:晶錠收納部
151:X軸方向可動構件
152:X軸方向移動機構
153:升降區塊
154:升降機構
156:保持片
157、159:滾珠螺桿
157a:螺帽部
170:晶錠
170a:剝離面
172:第一面
174:第二面
176:周面
178:垂直線
180:第一定向平面
182:第二定向平面
186:改質層
188:裂隙
190:剝離層
192:晶圓
L1、L2:長度
LB:脈衝雷射光線
FP:聚光點
Y1、Y2、X、Y、Z:箭頭
圖1是本發明實施形態之晶圓生成裝置的立體圖。
圖2是圖1所示之晶錠磨削單元的立體圖。
圖3是圖2所示之晶錠磨削單元的局部放大立體圖。
圖4是圖1所示之雷射照射單元的立體圖。
圖5是圖4所示之雷射照射機構的方塊圖。
圖6是圖1所示之晶圓剝離單元的立體圖。
圖7是圖6所示之晶圓剝離單元的局部截面圖。
圖8是圖1所示之搬送托盤的立體圖。
圖9是圖1所示之晶圓生成裝置的局部立體圖。
圖10(a)是升降板位於通過位置的狀態的搬送托盤止擋件的立體圖，圖10(b)是升降板位於停止位置的狀態的搬送托盤止擋件的立體圖，圖10(c)是升降板位於遠離位置的狀態的搬送托盤止擋件的立體圖。
圖11(a)是與圖10(a)所示的狀態相對應的搬送托盤止擋件等的截面圖，圖11(b)是與圖10(b)所示的狀態相對應的搬送托盤止擋件等的截面圖，圖11(c)是與圖10(c)所示 的狀態相對應的搬送托盤止擋件等的截面圖。
圖12(a)是升降板位於上升位置的狀態的第一搬送機構的立體圖，圖12(b)是升降板位於下降位置的狀態的第一搬送機構的立體圖。
圖13(a)是SiC晶錠的正面圖，圖13(b)是SiC晶錠的平面圖，圖13(c)是SiC晶錠的立體圖。
圖14是顯示將SiC晶錠搬送到雷射照射單元的第二保持台的狀態的立體圖。
圖15(a)是顯示正在對SiC晶錠實施剝離層形成步驟的狀態的立體圖，圖15(b)是顯示正在對SiC晶錠實施剝離層形成步驟的狀態的正面圖。
圖16(a)是形成有剝離層的SiC晶錠的平面圖，圖16(b)是(a)中的B-B線截面圖。
圖17(a)是顯示液槽位在晶圓剝離單元的第三保持台的上方的狀態的立體圖，圖17(b)是顯示液槽的下表面已與保持台的上表面接觸的狀態的立體圖。
圖18是顯示藉由晶圓剝離單元從SiC晶錠剝離晶圓的狀態的立體圖。
用以實施發明之形態
以下，一面參照圖式一面說明本發明實施形態之晶圓生成裝置及搬送托盤。
圖1所示的晶圓生成裝置2至少是由下述所構成：晶錠磨削單元4、雷射照射單元6、晶圓剝離單元8、 具備有支撐晶錠的晶錠支撐部與支撐已剝離之晶圓的晶圓支撐部的搬送托盤9、將已支撐於搬送托盤9的晶錠在晶錠磨削單元4、雷射照射單元6、及晶圓剝離單元8之間搬送的帶式輸送機單元10、收納有複數個收納已剝離之晶圓的片匣的片匣儲藏庫11、及將已支撐於搬送托盤9的晶圓支撐部的晶圓收納到片匣的收納機構12，其中前述片匣是收納在片匣儲藏庫11。
參照圖2針對晶錠磨削單元4作說明。晶錠磨削單元4包含保持六方晶體單晶晶錠(以下，簡稱為晶錠)之圓形的第一保持台14、及磨削已保持在第一保持台14上的晶錠的上表面來進行平坦化的磨削機構16。本實施形態中的晶錠磨削單元4具備長方體狀的基台18、及旋轉自如地搭載於基台18的上表面的圓形的轉台20。轉台20是藉由內置於基台18的轉台用馬達(圖未示)，而以通過轉台20的直徑方向中心且於Z軸方向上延伸的軸線作為旋轉中心來旋轉。並且，本實施形態中的第一保持台14是在轉台20的上表面旋轉自如地搭載有一對，並且以轉台20的直徑方向中心(旋轉中心)作為對稱點而配置成點對稱。第一保持台14是藉由轉台20的旋轉，而交互地定位到藉由磨削機構16實施磨削加工的磨削位置(圖2中裏側的位置)、及用於裝卸晶錠的晶錠裝卸位置(圖2中近前側的位置)。又，第一保持台14是藉由裝設在轉台20之下表面的第一保持台用馬達(圖未示)，而以通過第一保持台14的直徑方向中心且於Z軸方向上延伸的軸線作為旋轉中心來旋轉。在第一保持台 14的上表面配置有與吸引機構(圖未示)相連接的多孔質的吸附夾頭22。並且第一保持台14可以藉由以吸引機構在吸附夾頭22的上表面生成吸引力，而吸附並保持已載置在吸附夾頭22的上表面的晶錠。再者，Z軸方向為圖2等中以箭頭Z表示的上下方向。又，在圖2等中以箭頭X表示的X軸方向是與Z軸方向正交的方向，在圖2等中以箭頭Y表示的Y軸方向是與X軸方向及Z軸方向正交的方向。X軸方向及Y軸方向所規定的平面實質上是水平的。
將圖3與圖2一起參照來繼續關於晶錠磨削單元4的說明。在本實施形態中，如圖2所示，晶錠磨削單元4的磨削機構16具備搭載於基台18的上表面之門型的支撐框架24。支撐框架24具有在Y軸方向上隔著間隔而從基台18的上表面朝上方延伸的一對支柱26、及橫跨架設在支柱26的上端間而在Y軸方向上延伸的樑28。在一對支柱26上是透過一對連結片32而將圓筒狀的主軸殼體30支撐成在Z軸方向上移動自如(升降自如)。在樑28的上表面搭載有用於使主軸殼體30在Z軸方向上移動(升降)的一對升降用馬達34。升降用馬達34是連結於在支柱26的內部於Z軸方向上延伸的滾珠螺桿(圖未示)的一端部，並且將滾珠螺桿的螺帽部(圖未示)固定於連結片32。並且，升降用馬達34的旋轉運動是藉由滾珠螺桿轉換成直線運動而傳達到連結片32，藉此將主軸殼體30升降。在主軸殼體30上是以在Z軸方向上延伸的軸線作為中心而旋轉自如地支撐有圓柱狀的主軸36(參照圖3)。主軸36是藉由內置於主軸殼體 30的主軸用馬達(圖未示)，而以在Z軸方向上延伸的軸線作為中心來旋轉。如圖3所示，在主軸36的下端固定有圓板狀的輪座38，在輪座38的下表面是以螺栓40而固定有環狀的磨削輪42。在磨削輪42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44。如圖3所示，當將第一保持台14定位在磨削位置時，磨削輪42的旋轉中心會相對於第一保持台14的旋轉中心位移成使磨削磨石44通過第一保持台14的旋轉中心。因此，在磨削機構16中，可以藉由一邊讓第一保持台14與磨削輪42相互地旋轉，一邊使保持在第一保持台14的晶錠的上表面與磨削磨石44接觸，而利用磨削磨石44將晶錠的上表面整體磨削來進行平坦化。
參照圖1及圖4來說明雷射照射單元6。如圖1所示，與晶錠磨削單元4相鄰而配置的雷射照射單元6至少是由保持晶錠之圓形狀的第二保持台60、及雷射照射機構62所構成，前述雷射照射機構62是將對晶錠具有穿透性之波長的雷射光線的聚光點定位在已保持在第二保持台60的晶錠之離上表面相當於應生成之晶圓的厚度之深度，來對晶錠照射雷射光線而形成剝離層。在本實施形態中是如圖4所示，雷射照射單元6具備長方體狀的基台64。在基台64上形成有從基台64的上表面沒入下方，而在X軸方向上延伸的搭載凹處64a。並且，本實施形態中的第二保持台60，是在X軸方向上移動自如地、且以在Z軸方向上延伸的軸線作為中心而旋轉自如地搭載於基台64的搭載凹處 64a。又，在基台64上裝設有使第二保持台60在X軸方向上沿搭載凹處64a移動的X軸方向移動機構(圖未示)、及通過第二保持台60的直徑方向中心並以在Z軸方向上延伸的軸線作為旋轉中心來使第二保持台60旋轉的第二保持台用馬達(圖未示)。X軸方向移動機構亦可為例如下述構成：具有滾珠螺桿(圖未示)及連結於此滾珠螺桿的一端部的馬達(圖未示)，其中前述滾珠螺桿是在X軸方向上延伸，且是將螺帽部固定在第二保持台60。第二保持台用馬達是與第二保持台60一起藉X軸方向移動機構而在X軸方向上移動，從而，即使在第二保持台60藉X軸方向移動機構在X軸方向上移動的情況下，第二保持台用馬達仍會使第二保持台60旋轉。又，在第二保持台60的上表面配置有連接到吸引機構(圖未示)的多孔質的吸附夾頭66。並且，第二保持台60可以藉由以吸引機構在吸附夾頭66的上表面生成吸引力，而吸附並保持已載置在吸附夾頭66的上表面的晶錠。
參照圖4來繼續關於雷射照射單元6的說明。本實施形態中的雷射照射單元6的雷射照射機構62包含搭載在基台64的上表面之門型的支撐框架68、支撐於支撐框架68的內側之長方體狀的罩殼70、在Y軸方向上移動自如地裝設於罩殼70的下端側的Y軸方向可動構件(圖未示)、及使Y軸方向可動構件在Y軸方向上移動的Y軸方向移動機構(圖未示)。Y軸方向移動機構亦可為例如下述構成：具有滾珠螺桿(圖未示)及連結於此滾珠螺桿的一端部 的馬達(圖未示)，其中前述滾珠螺桿是在Y軸方向上延伸，且是將螺帽部固定在Y軸方向可動構件上。
將圖5與圖4一起參照來繼續關於雷射照射機構62的說明。雷射照射機構62更包含：內置於罩殼70的雷射振盪器72(參照圖5)、升降自如地裝設在Y軸方向可動構件的下端側的聚光器74(參照圖4及圖5)、與聚光器74在Y軸方向上隔著間隔而裝設在Y軸方向可動構件的下端側的校準機構76(參照圖4)、及使聚光器74升降來調整以聚光器74聚光之脈衝雷射光線LB的聚光點的Z軸方向位置的聚光點位置調整機構(圖未示)。雷射振盪器72是振盪產生對晶錠具有穿透性之波長的脈衝雷射，而射出脈衝雷射光線LB。聚光器74具有對雷射振盪器72所射出的脈衝雷射光線LB進行聚光的聚光透鏡(圖未示)。校準機構76是形成為可拍攝保持於第二保持台60的晶錠以檢測用來雷射加工的區域。聚光點位置調整機構亦可為例如下述構成：具有滾珠螺桿(圖未示)，及連結於此滾珠螺桿的一端部之馬達(圖未示)，其中前述滾珠螺桿是在Z軸方向上延伸，且是將螺帽部固定在聚光器74。
參照圖5以進一步繼續關於雷射照射機構62的說明。在罩殼70中內置有第一面鏡子78及第二面鏡子(圖未示)，前述第一面鏡子78是與雷射振盪器72在X軸方向上隔著間隔而配置，並讓將光路設成X軸方向且雷射振盪器72所射出的脈衝雷射光線LB反射，而將光路轉換到Y軸方向，前述第二面鏡子是與第一面鏡子78在Y軸方向上 隔著間隔而配置在聚光器74的上方，而將在第一面鏡子78反射後的脈衝雷射光線LB的光路從Y軸方向轉換到Z軸方向，並將脈衝雷射光線LB導向聚光器74。第二面鏡子是裝設在Y軸方向可動構件上，並且是形成為當以Y軸方向移動機構移動Y軸方向可動構件時，會與聚光器74及校準機構76一起在Y軸方向上移動。並且，將光路設定在X軸方向上而從雷射振盪器72所射出的脈衝雷射光線LB，是在以第一面鏡子78將光路從X軸方向轉換到Y軸方向並導向第二面鏡子，接著以第二面鏡子將光路從Y軸方向轉換到Z軸方向並導向聚光器74後，以聚光器74的聚光透鏡聚光而朝已保持在第二保持台60的晶錠照射。又，即便在藉由以Y軸方向移動機構使Y軸方向可動構件移動而使聚光器74在Y軸方向上移動的情況下，或在藉由聚光點位置調整機構使聚光器74升降的情況下，與X軸方向平行地從雷射振盪器72所射出的脈衝雷射光線LB仍可藉第一面鏡子78將光路從X軸方向轉換到Y軸方向並導向第二面鏡子，且已導向到第二面鏡子的脈衝雷射光線LB仍可藉第二面鏡子將光路從Y軸方向轉換到Z軸方向並導向聚光器74。在如以上所構成的雷射照射機構62中，在以校準機構76拍攝保持在第二保持台60的晶錠來檢測用來雷射加工的區域，以聚光點位置調整機構使聚光器74升降，而將對晶錠具有穿透性之波長的脈衝雷射光線LB的聚光點定位到保持在第二保持台60的晶錠之離上表面相當於應生成的晶圓之厚度之深度後，可以藉由一邊以Y軸方向移動機構使聚光器 74在Y軸方向上適當移動一邊對保持在第二保持台60的晶錠照射脈衝雷射光線LB，而在晶錠的內部形成強度已降低的剝離層。再者，亦可在對保持在第二保持台60的晶錠照射脈衝雷射光線LB時，以X軸方向移動機構使第二保持台60在X軸方向上移動。
參照圖1及圖6來說明晶圓剝離單元8。如圖1所示，與雷射照射單元6相鄰而配置的晶圓剝離單元8至少是由保持晶錠之圓形狀的第三保持台80、及對保持在第三保持台80的晶錠的上表面進行保持而從剝離層剝離晶圓的晶圓剝離機構82所構成。在本實施形態中是如圖6所示，晶圓剝離單元8具備有長方體狀的基台84。在基台84上形成有從基台84的上表面沒入下方，而在X軸方向上延伸的搭載凹處84a。並且，本實施形態中的第三保持台80，是以在X軸方向上移動自如的方式搭載於基台84的搭載凹處84a。又，在基台84上裝設有使第三保持台80沿搭載凹處84a在X軸方向上移動的X軸方向移動機構(圖未示)。X軸方向移動機構亦可為例如下述構成：具有滾珠螺桿(圖未示)及連結於此滾珠螺桿的一端部的馬達(圖未示)，其中前述滾珠螺桿是在X軸方向上延伸，且是將螺帽部固定在第三保持台80。又，於第三保持台80的上表面上配置有連接到吸引機構(圖未示)的多孔質的吸附夾頭86。並且，第三保持台80是藉由以吸引機構在吸附夾頭86的上表面生成吸引力，而吸附並保持已載置於吸附夾頭86之上表面的晶錠。
參照圖6來繼續關於晶圓剝離單元8的說明。本實施形態中的晶圓剝離單元8的晶圓剝離機構82包含搭載在基台84的上表面的門型的支撐框架88、支撐於支撐框架88的內側之長方體狀的罩殼90、從升降自如地支撐於罩殼90的基端部朝X軸方向延伸的支臂92、及使支臂92升降的支臂移動機構(圖未示)。支臂移動機構亦可為例如下述構成：具有滾珠螺桿(圖未示)及連結於此滾珠螺桿的一端部的馬達，其中前述滾珠螺桿是在Z軸方向上延伸，且是將螺帽部固定在支臂92的基端部。
將圖7與圖6一起參照來繼續關於晶圓剝離機構82的說明。如圖6所示，在支臂92的前端部固定有液槽94，前述液槽94是在從晶錠剝離晶圓時與第三保持台80協同合作來收納液體。液槽94具有圓形狀的頂面壁96、及從頂面壁96的周緣垂下之圓筒狀的裙壁98，並且將下端側開放。裙壁98的外徑是形成為第三保持台80的直徑以下，並形成為當將支臂92下降時會使裙壁98的下端接觸於第三保持台80的上表面。在頂面壁96附設有連通液槽94的外部與內部之圓筒狀的液體供給部100，液體供給部100是藉由流路而連接到液體供給機構(圖未示)。如圖7所示，於裙壁98的下端附設有環狀的襯墊102。並且，若藉由支臂移動機構使支臂92下降，而使裙壁98的下端密合於第三保持台80的上表面時，可藉由第三保持台80的上表面與液槽94的內表面來規定液體收納空間104。從液體供給機構通過液體供給部100供給到液體收納空間104的液體106，可藉 由襯墊102來防止從液體收納空間104洩漏之情形。
參照圖6及圖7來進一步繼續關於晶圓剝離機構82的說明。在液槽94的頂面壁96上裝設有汽缸108，汽缸108的壓缸管108a是從頂面壁96的上表面朝上方延伸。如圖7所示，汽缸108的活塞桿108b的下端部是通過頂面壁96之貫通開口96a，而朝頂面壁96的下方突出。在活塞桿108b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動生成構件110。在超音波振動生成構件110的下表面固定有圓板狀的吸附片112。於下表面形成有複數個吸引孔(圖未示)的吸附片112，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112的下表面生成吸引力，吸附片112即可以吸附並保持晶錠。並且，在晶圓剝離機構82中，在藉由支臂移動機構使支臂92下降，而使裙壁98的下端密合於保持了形成有剝離層的晶錠之第三保持台80的上表面，並且使汽缸108的活塞桿108b下降來讓吸附片112吸附在晶錠的上表面，且將液體106收納於液體收納空間104後，可以藉由使超音波振動生成構件110作動來對晶錠賦與超音波振動，而使剝離層的強度更加降低。又，在晶圓剝離機構82中，可以在以吸附片112吸附晶錠的上表面的狀態下，藉由以汽缸108使吸附片112上升，而以強度已更加降低的剝離層作為起點來從晶錠剝離晶圓。
參照圖8來說明搬送托盤9。本實施形態中的搬送托盤9是由殼體所構成，前述殼體具備有矩形狀的上 壁113、配置於上壁113的下方之矩形狀的下壁114、連結上壁113與下壁114之矩形狀的一對側壁115、及於一對側壁115間貫通的空洞116，且在上壁113的上表面具備支撐晶錠的晶錠支撐部117，在下壁114的上表面具備支撐已剝離之晶圓的晶圓支撐部118。本實施形態中的晶錠支撐部117具備對應於2種以上的大小之晶錠的同心狀的凹部119。凹部119具有從上壁113的上表面朝下方沒入的環狀的大徑凹部119a、及直徑比大徑凹部119a更小且比大徑凹部119a更朝下方沒入之圓形的小徑凹部119b。大徑凹部119a與小徑凹部119b是形成為同心狀。並且，在搬送托盤9中是形成為以大徑凹部119a來支撐比較大徑(例如直徑6英吋)的晶錠，並且以小徑凹部119b來支撐比較小徑(例如直徑5英吋)的晶錠。又，雖然詳細的圖示省略，但晶圓支撐部118具備對應於2種以上的大小之晶圓的同心狀的凹部120。晶圓支撐部118的凹部120的構成是與晶錠支撐部117的凹部119的構成同樣，且具有從下壁114的上表面朝下方沒入的環狀的大徑凹部、及直徑比此大徑凹部更小且比大徑凹部更朝下方沒入之圓形的小徑凹部。晶圓支撐部118的大徑凹部與小徑凹部是形成為同心狀。並且在搬送托盤9中是形成為以晶圓支撐部118的大徑凹部來支撐比較大徑(例如直徑6英吋)的晶圓，並且以晶圓支撐部118的小徑凹部來支撐比較小徑(例如直徑5英吋)的晶圓。再者，亦可與本實施形態相反，搬送托盤9是在上壁113的上表面具備有晶圓支撐部，且在下壁114的上表面具備晶錠支撐 部之構成。
參照圖9來說明帶式輸送機單元10。沿著晶錠磨削單元4、雷射照射單元6、及晶圓剝離單元8而配置的帶式輸送機單元10至少是由下述所構成：將搬送托盤9在圖9中朝以箭頭Y1所示的Y1方向搬送的往路帶式輸送機121、將搬送托盤9在圖9中朝以箭頭Y2所示的Y2方向(Y1的相反方向)搬送的返路帶式輸送機122、將搬送托盤9從往路帶式輸送機121的終點搬送到返路帶式輸送機122之起點的第一搬送機構123、及將搬送托盤9從返路帶式輸送機122的終點搬送到往路帶式輸送機121的起點的第二搬送機構124。
如圖9所示，往路帶式輸送機121具備在X軸方向上隔著間隔且在Y軸方向上延伸的一對支撐壁125、在Y軸方向上隔著間隔且在各支撐壁125的內表面旋轉自如地裝設的複數個滾輪126、捲繞於滾輪126的一對無端傳送帶127、及使滾輪126旋轉的馬達128。在本實施形態中，雖然是沿Y軸方向配置有3個往路帶式輸送機121，但是可以藉由適當變更往路帶式輸送機121的數量或支撐壁125的Y軸方向長度，而變更搬送托盤9的搬送路徑的長度。並且，在往路帶式輸送機121中，藉由透過滾輪126以馬達128來使無端傳送帶127旋轉，而將搭載於無端傳送帶127的搬送托盤9朝Y1方向搬送。在本實施形態中，是如圖9所示，因為配置於往路帶式輸送機121之下方的返路帶式輸送機122的構成，亦可與往路帶式輸送機121的構成為實質上相 同，所以在返路帶式輸送機122的構成中是附加與往路帶式輸送機121的構成相同的符號。並且，在返路帶式輸送機122中，是在與往路帶式輸送機121相反的相反方向上，藉由透過滾輪126以馬達128來使無端傳送帶127旋轉，而將搭載於無端傳送帶127的搬送托盤9朝Y2方向搬送。再者，返路帶式輸送機122的配置亦可不在往路帶式輸送機121的下方，而是例如在往路帶式輸送機121的上方或往路帶式輸送機121的側邊配置有返路帶式輸送機122。又，在晶圓生成裝置2運轉時，宜使往路帶式輸送機121及返路帶式輸送機122為隨時運轉。
將圖10及圖11與圖9一起參照來進行說明。如圖9所示，在與往路帶式輸送機121中的晶錠磨削單元4相面對的位置、及與雷射照射單元6相面對的位置的每一個位置上，配置有使以往路帶式輸送機121所搬送之搬送托盤9停止的搬送托盤止擋件129。在本實施形態中是如圖10所示，搬送托盤止擋件129具備可藉由適當的托架(圖未示)來固定的基板130、升降自如地支撐於基板130的上表面的升降板131、使升降板131升降的缸筒機構132、及固定在升降板131中的往路帶式輸送機121的搬送方向下游側端部(Y1方向下游側端部)的止擋片133。在升降板131的上表面形成有一對卡合突起131a，前述一對卡合突起131a是卡合在形成於搬送托盤9的下壁114之下表面的一對被卡合凹處(圖未示)。如圖10及圖11所示，空氣驅動或電氣驅動的缸筒機構132可將升降板131定位在下述位 置：使止擋片133的上端位於比以往路帶式輸送機121所搬送的搬送托盤9之下端更下方的通過位置(例如圖10(a)及圖11(a)所示的位置)、使止擋片133接觸於以往路帶式輸送機121所搬送的搬送托盤9的停止位置(例如圖10(b)及圖11(b)所示的位置)、及使搬送托盤9從無端傳送帶127遠離的遠離位置(例如圖10(c)及圖11(c)所示的位置)。並且，在搬送托盤止擋件129上，可以藉由將升降板131定位在通過位置，而容許搬送托盤9通過搬送托盤止擋件129的上方，且可以藉由將升降板131定位在比通過位置更上方的停止位置，而使以往路帶式輸送機121所搬送的搬送托盤9停止。此外，在搬送托盤止擋件129上，可藉由將升降板131定位在比停止位置更上方的遠離位置，而防止因已使其停止的搬送托盤9的下表面與無端傳送帶127的上表面相滑動，而導致施加在往路帶式輸送機121的馬達128的負載增加。又，當在停止位置或遠離位置中使升降板131的卡合突起131a卡合於搬送托盤9的被卡合凹處時，可防止升降板131中的搬送托盤9的位置偏離。
參照圖9及圖12來說明第一搬送機構123。與往路帶式輸送機121的終點及返路帶式輸送機122的起點相鄰而配置的第一搬送機構123具備在Z軸方向上延伸的支撐壁134、升降自如地支撐於支撐壁134的升降板135、使升降板135升降的升降機構136、在Y軸方向上移動自如地支撐於升降板135的上表面的Y軸方向可動板137、使Y軸方向可動板137在Y軸方向上移動的Y軸方向移動機構 (圖未示)、及固定在Y軸方向可動板137的Y1方向下游側端部的止擋片138。升降機構136具有連結於升降板135且在Z軸方向上延伸的滾珠螺桿139、及連結於滾珠螺桿139的下端部的馬達140，且在從圖12(a)所示之上升位置到圖12(b)所示之下降位置之間，使升降板135沿支撐壁134的引導軌道134a升降，並且在任意的位置停止。在Y軸方向可動板137的上表面形成有一對卡合突起137a，前述一對卡合突起137a可卡合在搬送托盤9的上述一對被卡合凹處。Y軸方向移動機構是由例如汽缸或電動缸筒所構成，且可使Y軸方向可動板137在Y軸方向上沿升降板135的引導軌道135a，在圖12(a)及圖12(b)中以二點鏈線所示的前進位置、及圖12(a)及圖12(b)中以實線所示的後退位置之間移動。並且，在第一搬送機構123中，可以將Y軸方向可動板137的上表面定位得比往路帶式輸送機121的無端傳送帶127的上表面更下方一些，並且藉由將Y軸方向可動板137定位到前進位置，而使止擋片138接觸於以往路帶式輸送機121所搬送的搬送托盤9，來使搬送托盤9在往路帶式輸送機121的終點(在本實施形態中是與晶圓剝離單元8相面對的位置上)停止。又，可以藉由在使搬送托盤9停止的狀態下使升降板135上升，以使搬送托盤9的下表面遠離無端傳送帶127的上表面，而將搬送托盤9搭載於Y軸方向可動板137的上表面。當將搬送托盤9搭載於Y軸方向可動板137上時，可對搬送托盤9的被卡合凹處卡合Y軸方向可動板137的卡合突起137a，而防止Y軸方向可動板137中的搬 送托盤9的位置偏離。又，將已搭載搬送托盤9的Y軸方向可動板137定位到後退位置，接著使升降板135下降到使Y軸方向可動板137的上表面位於比返路帶式輸送機122的無端傳送帶127的上表面更上方一些，接著將Y軸方向可動板137定位到前進位置，然後藉由使升降板135下降一些，以將搬送托盤9從Y軸方向可動板137移轉到返路帶式輸送機122的無端傳送帶127。如此進行，來讓第一搬送機構123將搬送托盤9從往路帶式輸送機121的終點，搬送到返路帶式輸送機122的起點。再者，在將返路帶式輸送機122配置在往路帶式輸送機121的側邊的情況下，可以藉由讓第一搬送機構123具備使升降板135在X軸方向上移動的X軸方向移動機構(例如可由滾珠螺桿與馬達所構成)，而將搬送托盤9從往路帶式輸送機121的終點搬送到返路帶式輸送機122的起點。
在本實施形態中是如圖9所示，相鄰而配置於往路帶式輸送機121的起點及返路帶式輸送機122的終點的第二搬送機構124的構成，因為亦可與第一搬送機構123的構成為實質上相同，所以在第二搬送機構124的構成中是附加與第一搬送機構123的構成相同的符號。並且，在第二搬送機構124中，可以將Y軸方向可動板137的上表面定位得比返路帶式輸送機122的無端傳送帶127的上表面更下方一些，並且藉由將Y軸方向可動板137定位在前進位置，而使止擋片138接觸於以返路帶式輸送機122所搬送的搬送托盤9，來使搬送托盤9在返路帶式輸送機122的終 點停止。又，可以藉由在使搬送托盤9停止的狀態下使升降板135上升，以使搬送托盤9的下表面遠離無端傳送帶127的上表面，而將搬送托盤9搭載於Y軸方向可動板137的上表面。當將搬送托盤9搭載於Y軸方向可動板137上時，可對搬送托盤9的被卡合凹處卡合Y軸方向可動板137的卡合突起137a，而防止Y軸方向可動板137中的搬送托盤9的位置偏離。又，將已搭載搬送托盤9的Y軸方向可動板137定位到後退位置，接著使升降板135上升到使Y軸方向可動板137的上表面位於比往路帶式輸送機121的無端傳送帶127的上表面更上方一些，接著將Y軸方向可動板137定位到前進位置，然後藉由使升降板135下降一些，以將搬送托盤9從Y軸方向可動板137移轉到往路帶式輸送機121的無端傳送帶127。如此進行來讓第二搬送機構124將搬送托盤9從返路帶式輸送機122的終點，搬送到往路帶式輸送機121的起點。
在本實施形態中，如圖9所示，帶式輸送機單元10更具備第一移轉機構141、第二移轉機構142及第三移轉機構143，前述第一移轉機構141是在被往路帶式輸送機121的起點側的搬送托盤止擋件129所停止的搬送托盤9與晶錠磨削單元4之間移轉晶錠，前述第二移轉機構142是在被往路帶式輸送機121的終點側的搬送托盤止擋件129所停止的搬送托盤9與雷射照射單元6之間移轉晶錠，前述第三移轉機構143是在被第一搬送機構123所停止的搬送托盤9與晶圓剝離單元8之間移轉晶錠，並且將已從晶錠剝 離的晶圓從晶圓剝離單元8移轉到搬送托盤9。由於第二移轉機構142的構成及第三移轉機構143的構成亦可與第一移轉機構141的構成為相同，所以以下將說明關於第一移轉機構141的構成，而省略關於第二移轉機構142的構成及第三移轉機構143的構成之說明。第一移轉機構141包含有多關節支臂144、驅動多關節支臂144的驅動源(圖未示)、及裝設於多關節支臂144的前端的吸附片145。由空氣驅動源或電動驅動源所形成的驅動源是形成為驅動多關節支臂144，而將吸附片145在X軸方向、Y軸方向及Z軸方向的每一個的方向上定位到任意的位置，並且使吸附片145上下翻轉。於單面上形成有複數個吸引孔(圖未示)之吸附片145是連接於吸引機構(圖未示)。並且，在第一移轉機構141中可以藉由以吸引機構在吸附片145生成吸引力，而以吸附片145來吸附並保持晶錠。又，在第一移轉機構141中，是藉由以驅動源來驅動多關節支臂144，而在被搬送托盤止擋件129所停止的搬送托盤9與晶錠磨削單元4之間，將已藉吸附片145所吸附的晶錠移轉。
參照圖1來說明片匣儲藏庫11。本實施形態中的片匣儲藏庫11具有在X軸方向上為4列且在Z軸方向上為4層之合計16個的片匣收納部146。在各片匣收納部146中可收納片匣147，前述片匣147是收納在晶圓剝離單元8中從晶錠剝離的晶圓。片匣147是形成為可在上下方向上隔著間隔而收納複數片(例如25片)的晶圓。又，在片匣儲藏庫11中是形成為：使各片匣收納部146在Y軸方向上 貫通，而變得可將片匣147在圖1中從Y軸方向近前側收納到各片匣收納部146，且可將晶圓在圖1中從Y軸方向裏側收納到片匣收納部146內的片匣147。
如圖1所示，較佳的是，晶圓生成裝置2更包含收納晶錠的晶錠儲藏庫148。本實施形態中的晶錠儲藏庫148具有在Y軸方向上為2列且在Z軸方向上為2層之合計4個的晶錠收納部149。在各晶錠收納部149中，是將晶錠以支撐於搬送托盤9的狀態來收納。又，在晶錠儲藏庫148中是形成為：使各晶錠收納部149在X軸方向上貫通，而變得可將支撐晶錠的搬送托盤9在圖1中從X軸方向近前側收納到各晶錠收納部149，且可在圖1中從X軸方向裏側將晶錠收納部149內的搬送托盤9搬出。
參照圖1及圖9來說明收納機構12。如圖1所示，收納機構12是在Y軸方向上與片匣儲藏庫11相鄰而配置。若參照圖9來作說明，即收納機構12具備支撐壁150、在X軸方向上移動自如地支撐在支撐壁150的X軸方向可動構件151、使X軸方向可動構件151在X軸方向上移動的X軸方向移動機構152、升降自如地支撐於X軸方向可動構件151的升降區塊153、使升降區塊153升降的升降機構154、支撐於升降區塊153的多關節支臂155、上下翻轉自如地裝設於多關節支臂155的前端的保持片156、及驅動多關節支臂155的驅動源(圖未示)。支撐於支撐壁150的X軸方向移動機構152具有將螺帽部157a固定在X軸方向可動構件151，且在X軸方向上延伸的滾珠螺桿157、及連結於 滾珠螺桿157的一端部的馬達158，並且是沿支撐壁150的引導軌道150a來使X軸方向可動構件151在X軸方向上移動。支撐於X軸方向可動構件151的升降機構154具有連結於升降區塊153，且在Z軸方向上延伸的滾珠螺桿159、及連結於滾珠螺桿159的下端部的馬達160，並且是沿X軸方向可動構件151的引導軌道151a來使升降區塊153升降。由空氣驅動源或電動驅動源所形成的驅動源是驅動多關節支臂155，而將保持片156在X軸方向、Y軸方向及Z軸方向的每一個的方向上定位到任意的位置。於單面上形成有複數個吸引孔(圖未示)之保持片156是連接於吸引機構(圖未示)。並且，在收納機構12中可以藉由將吸引孔朝上的保持片156插入收納於晶錠儲藏庫148且支撐晶錠的搬送托盤9的空洞116中，並使其上升一些來密合於搬送托盤9的上壁113的下表面，且以吸引機構在保持片156生成吸引力，而以保持片156吸引保持搬送托盤9，而且可以藉由驅動多關節支臂155，並且以X軸方向移動機構152及升降機構154來使升降區塊153移動，而將以保持片156所吸引保持的搬送托盤9從晶錠儲藏庫148搬送到帶式輸送機單元10。又，在收納機構12中可以藉由使保持片156翻轉且將吸引孔朝下，並以吸引機構在保持片156上生成吸引力，而以保持片156來吸附並保持已搭載於第二搬送機構124之搬送托盤9內的晶圓，而且將以保持片156所保持的晶圓收納到已收納於片匣儲藏庫11的片匣147中。
在圖13(a)到(c)中所顯示的是可藉由晶圓生 成裝置2施行加工的晶錠170。本晶錠170是從六方晶體單晶SiC作為整體而形成為圓柱形狀，並且具有圓形狀的第一面172、與第一面172相反側之圓形狀的第二面174、位於第一面172及第二面174之間的周面176、從第一面172到第二面174的c軸(<0001>方向)、及與c軸正交的c面({0001}面)。在本晶錠170中，c軸相對於第一面172之垂直線178傾斜，且以c面與第一面172形成有偏角α(例如α=1、3、6度)。在圖13(a)至(c)中以箭頭A表示形成有偏角α的方向。又，在晶錠170的周面176上，形成有表示結晶方位之矩形形狀的第一定向平面180及第二定向平面182。第一定向平面180是與形成偏角α的方向A平行，第二定向平面182是與形成偏角α的方向A正交。如圖13(b)所示，從上方觀看，第二定向平面182的長度L2比第一定向平面180的長度L1短(L2<L1)。再者，可藉由晶圓生成裝置2施行加工的晶錠，並不限定於上述晶錠170，亦可為例如c軸相對於第一面之垂直線並未傾斜，且c面與第一面之偏角為0度(亦即，第一面之垂直線與c軸為一致)之六方晶體單晶SiC晶錠、或者亦可是由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。
藉由上述之晶圓生成裝置2從晶錠170生成晶圓時，首先是實施將晶錠170收納到晶錠儲藏庫148的晶錠收納步驟。本實施形態中的晶錠收納步驟，首先是準備4個晶錠170，並如圖1所示地使4個晶錠170支撐在4個搬送托盤9的晶錠支撐部117。接著，將支撐有晶錠170的搬 送托盤9收納到晶錠儲藏庫148的晶錠收納部149。
在實施晶錠收納步驟後，以收納機構12及帶式輸送機單元10實施將晶錠170從晶錠儲藏庫148搬送到雷射照射單元6的第一搬送步驟。由於晶錠170通常已以不妨礙後述的剝離層形成步驟中的雷射光線的入射的程度來將端面(第一面172及第二面174)平坦化，所以在本實施形態中，是以在第一搬送步驟中將晶錠170從晶錠儲藏庫148搬送到雷射照射單元6的例子來作說明，但是在晶錠170的端面未以不妨礙剝離層形成步驟中的雷射光線的入射的程度來進行平坦化的情況下，亦可在第一搬送步驟中將晶錠170從晶錠儲藏庫148搬送到晶錠磨削單元4。在第一搬送步驟中，首先，是以收納機構12的X軸方向移動機構152及升降機構154將升降區塊153的位置調整到能以收納機構12的保持片156將收納在晶錠儲藏庫148且支撐有晶錠170的搬送托盤9搬出的位置上。接著，驅動收納機構12的多關節支臂155，並且將吸引孔朝上的保持片156插入搬送托盤9的空洞116，並且在空洞116中使保持片156上升一些，來使保持片156密合於搬送托盤9的上壁113的下表面。接著，藉由在保持片156生成吸引力，而以保持片156吸引保持搬送托盤9。接著，藉由驅動多關節支臂155，並且以X軸方向移動機構152及升降機構154使升降區塊153移動，以使以保持片156所吸引保持的搬送托盤9的下表面接觸於往路帶式輸送機121的無端傳送帶127的上表面。接著，藉由解除保持片156的吸引力，並且驅動多關節支臂 155，在搬送托盤9的空洞116內使保持片156下降一些，並且從空洞116拔出保持片156，而將搬送托盤9載置於往路帶式輸送機121。再者，亦可設成透過第二搬送機構124將搬送托盤9載置於往路帶式輸送機121。
在將搬送托盤9載置到往路帶式輸送機121後，以往路帶式輸送機121將搬送托盤9搬送到與雷射照射單元6相面對的位置。此時，將配置在與晶錠磨削單元4相面對的位置的搬送托盤止擋件129的升降板131定位到通過位置，並且將配置在與雷射照射單元6相面對的位置之搬送托盤止擋件129的升降板131定位在停止位置。藉此，讓以往路帶式輸送機121朝Y1方向搬送的搬送托盤9，通過配置在與晶錠磨削單元4相面對的位置之搬送托盤止擋件129的上方，並且以與雷射照射單元6相對面的位置之搬送托盤止擋件129來使其停止。接著，因為要使已使其停止的搬送托盤9的下表面從無端傳送帶127的上表面遠離，所以是使搬送托盤止擋件129的升降板131上升到遠離位置。接著，驅動第二移轉機構142的多關節支臂144，並且將吸附片145密合於晶錠170的上表面(在本實施形態中為第一面172)。接著，使連接於吸附片145的吸引機構作動而在吸附片145生成吸引力，並以吸附片145吸引保持晶錠170。接著，如圖14所示，驅動多關節支臂144來使吸附片145移動，並讓以吸附片145所吸引保持的晶錠170的下表面(在本實施形態中為第二面174)接觸於雷射照射單元6的第二保持台60的上表面。此時，將第二保持台60定位 到用於裝卸晶錠的晶錠裝卸位置(圖4所示的位置)。然後，使連接於吸附片145的吸引機構停止，而解除吸附片145的吸引力，並將晶錠170載置到第二保持台60的上表面。如此進行，以將晶錠170從晶錠儲藏庫148搬送到雷射照射單元6。
在實施第一搬送步驟後，以雷射照射單元6來實施剝離層形成步驟，以第二保持台60保持晶錠170，並且將對晶錠170具有穿透性之波長的雷射光線的聚光點定位在保持在第二保持台60的晶錠170之離上表面相當於應生成之晶圓的厚度之深度上，來對晶錠170照射雷射光線而形成剝離層。在剝離層形成步驟中，首先，是在第二保持台60的上表面生成吸引力，並以第二保持台60來吸引保持晶錠170。接著，以X軸方向移動機構使第二保持台60在X軸方向上移動，並且以Y軸方向移動機構使Y軸方向可動構件在Y軸方向上移動，而將晶錠170定位在校準機構76的下方。接著，以校準機構76從晶錠170的上方拍攝晶錠170。接著，依據以校準機構76所拍攝到的晶錠170的圖像，來以第二保持台用馬達及X軸方向移動機構使第二保持台60旋轉及移動，並且以Y軸方向移動機構使Y軸方向可動構件移動，藉此將晶錠170的方向調整成規定的方向，並且調整晶錠170與聚光器74的XY平面上的位置。如圖15(a)所示，在將在晶錠170的方向調整成規定的方向時，是藉由使第二定向平面182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，如圖15(b)所示，以聚光點位置調整機構使聚光器74升降，以將聚光點FP定位在晶錠170之離第一面172相當於應生成之晶圓的厚度的深度。接著，進行剝離層形成加工，前述剝離層形成加工是一邊以X軸方向移動機構使第二保持台60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74將對晶錠170具有穿透性之波長的脈衝雷射光線LB照射於晶錠170。進行剝離層形成加工後，如圖16(a)及圖16(b)所示，即可在與形成偏角α之方向A正交的方向上連續地形成改質層186，並且生成從改質層186沿著c面等向性地延伸的裂隙188，其中前述改質層186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。
參照圖15及圖16來繼續說明，藉由接續於剝離層形成加工，以Y軸方向移動機構來使Y軸方向可動構件移動，以將聚光點FP相對於晶錠170在與形成有偏角α之方向A一致的Y軸方向上，以不超過裂隙188的寬度的範圍來分度進給相當於規定分度量Li。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改質層186，其中前述改質層186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層186沿著c面等向性地延伸的裂隙188，且讓在形成有偏角 α之方向A上相鄰的裂隙188與裂隙188在上下方向上觀看為重疊。藉此，可在晶錠170之離上表面相當於應生成之晶圓的厚度的深度形成由複數個改質層186及裂隙188所構成且用於從晶錠170剝離晶圓之強度已降低的剝離層190。在形成剝離層190後，將第二保持台60定位在晶錠裝卸位置，並且解除第二保持台60的吸引力。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
聚光透鏡之數值孔徑(NA)：0.43
聚光點之Z軸方向位置：距晶錠之上表面300μm
第二保持台之進給速度：120~260mm/秒
分度量：250~400μm
在實施剝離層形成步驟後，以帶式輸送機單元10來實施第二搬送步驟，前述第二搬送步驟是將形成有剝離層190的晶錠170從雷射照射單元6搬送到晶圓剝離單元8。在第二搬送步驟中，首先，是驅動第二移轉機構142的多關節支臂144，使吸附片145密合於第二保持台60上的晶錠170的第一面172，而以吸附片145來吸引保持晶錠170。接著，驅動多關節支臂144來使吸附片145移動，並讓以吸附片145所吸引保持的晶錠170的第二面174接觸於 搬送托盤9的晶錠支撐部117。接著，解除吸附片145的吸引力，使晶錠170支撐在搬送托盤9的晶錠支撐部117。接著，藉由使搬送托盤止擋件129的升降板131從遠離位置下降到通過位置，來將搬送托盤9載置到往路帶式輸送機121的無端傳送帶127。
將搬送托盤9載置到往路帶式輸送機121後，以往路帶式輸送機121將搬送托盤9搬送到與晶圓剝離單元8相面對的位置(在本實施形態中是往路帶式輸送機121的終點)。此時，是使第一搬送機構123的Y軸方向可動板137的上表面比往路帶式輸送機121的無端傳送帶127的上表面更低，且將升降板135定位在使止擋片138接觸於以往路帶式輸送機121所搬送的搬送托盤9的高度，且將Y軸方向可動板137定位在前進位置。藉此，可以讓止擋片138接觸於以往路帶式輸送機121朝Y1方向搬送的搬送托盤9，並使搬送托盤9在與晶圓剝離單元8相面對的位置停止。接著，使第一搬送機構123的升降板135上升，而將已使其停止的搬送托盤9搭載在Y軸方向可動板137的上表面，並且使搬送托盤9的下表面從無端傳送帶127的上表面遠離。接著，驅動第三移轉機構143的多關節支臂144，將吸附片145密合於晶錠170的第一面172，並以吸附片145吸引保持晶錠170。接著，驅動多關節支臂144來使吸附片145移動，使以吸附片145所吸引保持的晶錠170的第二面174接觸於晶圓剝離單元8的第三保持台80的上表面。此時，第三保持台80是定位在用於裝卸晶錠的晶錠裝卸位置 (圖6所示的位置)。然後，解除吸附片145的吸引力，並將晶錠170載置到第三保持台80的上表面。如此進行，以將晶錠170從雷射照射單元6搬送到晶圓剝離單元8。
在實施第二搬送步驟後，以晶圓剝離單元8來實施晶圓剝離步驟，前述晶圓剝離步驟是以第三保持台80保持已形成有剝離層190的晶錠170，並且對已保持在第三保持台80的晶錠170的上表面進行保持而從剝離層190剝離晶圓。在晶圓剝離步驟中，首先，是以第三保持台80吸引保持晶錠170。接著，如圖17(a)所示，將第三保持台80定位在液槽94的下方的晶圓剝離位置。接著，如圖17(b)所示，以支臂移動機構使支臂92下降，以使液槽94的裙壁98的下端密合於第三保持台80的上表面。接著，如圖7所示，移動汽缸108的活塞桿108b，以將吸附片112的下表面密合於晶錠170的第一面172。接著，在吸附片112的下表面生成吸引力，而以吸附片112從第一面172側來吸引保持晶錠170。接著，使連接於液體供給部100的液體供給機構作動，從液體供給部100將液體106(例如水)供給到液體收納空間104直到讓超音波振動生成構件110浸漬為止。接著，藉由使超音波振動生成構件110作動，來對晶錠170賦與超音波振動，以刺激剝離層190並使裂隙188伸長，而使剝離層190的強度更加降低。接著，如圖18所示，可以藉由在以吸附片112吸引保持晶錠170的狀態下，以支臂移動機構來使支臂92上升，而以剝離層190作為起點從晶錠170剝離應生成之晶圓192。又，在以支臂移動機構使支臂 92上升時，會從液體收納空間104排出液體106，且通過形成在基台84的排水口(圖未示)來將液體106往晶圓剝離單元8的外部排出。在已從晶錠170剝離晶圓192後，將第三保持台80定位在晶錠裝卸位置，並且解除第三保持台80的吸引力。再者，亦可在對晶錠170賦與超音波振動時，於晶錠170的上表面與吸附片112的下表面之間設置間隙(例如2~3mm)。又，在以剝離層190作為起點從晶錠170剝離晶圓192時，亦可於以第三移轉機構143的吸附片145吸引保持晶錠170的上表面後，藉由使吸附片145上升，而從晶錠170剝離晶圓192。
在實施晶圓剝離步驟後，以帶式輸送機單元10及收納機構12實施第三搬送步驟，前述第三搬送步驟是將從晶錠170剝離的晶圓192從晶圓剝離單元8搬送並收納到片匣儲藏庫11的片匣147。在第三搬送步驟中，首先，是驅動第三移轉機構143的多關節支臂144，使第三移轉機構143的吸附片145密合於已吸附在晶圓剝離機構82的吸附片112的晶圓192的下表面(剝離面)，而以吸附片145來吸引保持晶圓192。接著，解除晶圓剝離機構82的吸附片112的吸引力，將晶圓192從晶圓剝離機構82的吸附片112交接到第三移轉機構143的吸附片145。接著，驅動多關節支臂144來使吸附片145移動，讓以吸附片145所吸引保持的晶圓192接觸於搬送托盤9的晶圓支撐部118。接著，解除吸附片145的吸引力，讓晶圓192支撐在搬送托盤9的晶圓支撐部118。又，在第三搬送步驟中，為了讓已將晶圓 192剝離的晶錠170與搬送晶圓192一起，來從晶圓剝離單元8搬送到晶錠磨削單元4，而驅動多關節支臂144，使吸附片145密合於第三保持台80上的晶錠170的剝離面170a，並以吸附片145吸引保持晶錠170。接著，驅動多關節支臂144來使吸附片145移動，而讓以吸附片145所吸引保持的晶錠170搬送並支撐於搬送托盤9的晶錠支撐部117。接著，將搭載有搬送托盤9的第一搬送機構123的Y軸方向可動板137定位到後退位置。接著，使升降板135下降，而將Y軸方向可動板137的上表面定位得比返路帶式輸送機122的無端傳送帶127的上表面更上方一些。接著，藉由將Y軸方向可動板137定位到前進位置，並且使升降板135下降，來將搬送托盤9載置到返路帶式輸送機122的無端傳送帶127。
在將搬送托盤9載置於返路帶式輸送機122後，以返路帶式輸送機122將搬送托盤9搬送到返路帶式輸送機122的終點。此時，是使第二搬送機構124的Y軸方向可動板137的上表面比返路帶式輸送機122的無端傳送帶127的上表面更低，且將升降板135定位在使止擋片138接觸於以返路帶式輸送機122所搬送的搬送托盤9的高度，且將Y軸方向可動板137定位在前進位置。藉此，可以讓止擋片138接觸於以返路帶式輸送機122朝Y2方向搬送的搬送托盤9，並使搬送托盤9在返路帶式輸送機122的終點停止。接著，使升降板135上升一些，而將已使其停止的搬送托盤9搭載在Y軸方向可動板137的上表面，並且使搬送 托盤9的下表面從無端傳送帶127的上表面遠離。接著，將Y軸方向可動板137定位到後退位置。接著，使升降板135上升，並且將Y軸方向可動板137的上表面定位得比往路帶式輸送機121的無端傳送帶127的上表面更上方一些。接著，藉由以收納機構12的X軸方向移動機構152及升降機構154使升降區塊153移動，並且驅動多關節支臂155，而使保持片156密合於支撐於Y軸方向可動板137上的搬送托盤9之晶圓192的上表面，並以保持片156來吸引保持晶圓192。然後，藉由以X軸方向移動機構152、升降機構154及多關節支臂155來使保持片156移動，而將以保持片156所吸引保持的晶圓192從搬送托盤9搬出，並移動到片匣儲藏庫11的片匣147內。然後，解除保持片156的吸引力。如此進行，來將已從晶錠170剝離的晶圓192從晶圓剝離單元8搬送並收納到片匣儲藏庫11的片匣147。
又，藉由在將晶圓192從搬送托盤9搬出後，將第二搬送機構124的Y軸方向可動板137定位到前進位置，並且使升降板135下降，來將搬送托盤9載置到往路帶式輸送機121的無端傳送帶127。此時，將配置在與晶錠磨削單元4相面對的位置的搬送托盤止擋件129的升降板131定位到停止位置。藉此，能夠以與晶錠磨削單元4相面對的位置的搬送托盤止擋件129，來使以往路帶式輸送機121朝Y1方向搬送的搬送托盤9停止。接著，因為要使已使其停止的搬送托盤9的下表面從無端傳送帶127的上表面遠離，所以是使搬送托盤止擋件129的升降板131上升到遠離 位置。接著，驅動第一移轉機構141的多關節支臂144，使吸附片145密合於晶錠170的剝離面170a，並以吸附片145吸引保持晶錠170。接著，驅動多關節支臂144來移動吸附片145，而使晶錠170的第二面174接觸於定位在晶錠裝卸位置的晶錠磨削單元4的第一保持台14的上表面。然後，解除吸附片145的吸引力，將晶錠170載置到第一保持台14的上表面。如此進行，來將晶圓192剝離的晶錠170從晶圓剝離單元8搬送到晶錠磨削單元4。
在實施第三搬送步驟後，以晶錠磨削單元4來實施晶錠磨削步驟，前述晶錠磨削步驟是以第一保持台14保持已將晶圓192剝離的晶錠170，並且磨削已保持在第一保持台14的晶錠170的剝離面170a來進行平坦化。參照圖3來作說明，在晶錠磨削步驟中，首先，是在第一保持台14的上表面生成吸引力，並以第一保持台14來吸引保持晶錠170。接著，將保持有晶錠170的第一保持台14定位到磨削位置。接著，以規定的旋轉速度(例如300rpm)使保持有晶錠170的第一保持台14朝從上方觀看逆時計方向旋轉。又，以規定的旋轉速度(例如6000rpm)使主軸36朝從上方觀看逆時計方向旋轉。接著，使主軸殼體30下降，而使磨削磨石44接觸於晶錠170的剝離面170a。在已使磨削磨石44接觸於剝離面170a後，以規定的磨削進給速度(例如1.0μm/s)來使主軸殼體30下降。藉此，可以磨削已將晶圓192剝離之晶錠170的剝離面170a，來將晶錠170的剝離面170a平坦化至不會妨礙剝離層形成步驟中的脈衝雷 射光線LB的入射之程度。在將晶錠170的剝離面170a平坦化後，將保持晶錠170的第一保持台14定位到晶錠裝卸位置，並且解除第一保持台14的吸引力。
在實施晶錠磨削步驟後，以帶式輸送機單元10實施第四搬送步驟，前述第四搬送步驟是將已將剝離面170a平坦化的晶錠170從晶錠磨削單元4搬送到雷射照射單元6。在第四搬送步驟中，首先，是驅動第一移轉機構141的多關節支臂144，使吸附片145密合於第一保持台14上的晶錠170的剝離面170a，而以吸附片145來吸引保持晶錠170。接著，驅動多關節支臂144來使吸附片145移動，並讓以吸附片145所吸引保持的晶錠170的第二面174接觸於搬送托盤9的晶錠支撐部117。接著，解除吸附片145的吸引力，使晶錠170支撐在搬送托盤9的晶錠支撐部117。接著，藉由使搬送托盤止擋件129的升降板131從遠離位置下降到通過位置，以將搬送托盤9載置到往路帶式輸送機121的無端傳送帶127。
在將搬送托盤9載置到往路帶式輸送機121後，以往路帶式輸送機121將搬送托盤9搬送到與雷射照射單元6相面對的位置。此時，將配置在與雷射照射單元6相面對的位置的搬送托盤止擋件129的升降板131定位到停止位置，並且以與雷射照射單元6相面對的位置的搬送托盤止擋件129，來使以往路帶式輸送機121朝Y1方向搬送的搬送托盤9停止。接著，因為要使已使其停止的搬送托盤9的下表面從無端傳送帶127的上表面遠離，所以是使搬 送托盤止擋件129的升降板131上升到遠離位置。接著，驅動第二移轉機構142的多關節支臂144，使吸附片145密合於晶錠170的剝離面170a，並以吸附片145吸引保持晶錠170。接著，驅動多關節支臂144來使吸附片145移動，使以吸附片145所吸引保持的晶錠170的第二面174接觸於定位在晶錠裝卸位置之雷射照射單元6的第二保持台60的上表面。然後，解除吸附片145的吸引力，將晶錠170載置到第二保持台60的上表面。如此進行，以將剝離面170a已平坦化的晶錠170從晶錠磨削單元4搬送搬送到雷射照射單元6。
在實施第四搬送步驟後，以雷射照射單元6來實施上述之剝離層形成步驟。並且，藉由重複實施剝離層形成步驟、晶圓剝離步驟、晶錠磨削步驟、及從第二到第四的搬送步驟，以從晶錠170生成可生成的數量的晶圓192，並且將晶圓192收納到片匣儲藏庫11的片匣147內。
以上，雖然是將在晶圓生成裝置2中對晶錠170實施的各步驟著眼於1個晶錠170來說明，但在晶圓生成裝置2中，可以藉由在實施將晶錠170從晶錠儲藏庫148搬送到雷射照射單元6的第一搬送步驟後，隔著適當的間隔，來重複實施第一搬送步驟，並且將剝離層形成步驟、晶圓剝離步驟、晶錠磨削步驟、及從第二到第四的搬送步驟並行來對複數個(在本實施形態中為4個)的晶錠170重複實施，而從複數的晶錠170生成可生成之數量的晶圓192。又，從1個的晶錠170生成的晶圓192的數量，為例 如100片的情況下，是在將晶圓192收納在4個可收納25片的片匣147時，對搬送托盤9附加識別搬送托盤9的ID，並且在晶圓生成裝置2設置讀取搬送托盤9的ID的讀取機構，藉此可以將已生成的晶圓192按每個晶錠170來分類並收納到片匣147。
如上述，由於本實施形態中的晶圓生成裝置2至少是由下述所構成：晶錠磨削單元4，至少是由第一保持台14及磨削機構16所構成，前述第一保持台14是用以保持晶錠170，前述磨削機構16是磨削已保持在第一保持台14之晶錠170的上表面來進行平坦化；雷射照射單元6，至少是由第二保持台60及雷射照射機構62所構成，前述第二保持台60是用以保持晶錠170，前述雷射照射機構62是將對晶錠170具有穿透性之波長的雷射光線LB的聚光點FP定位在保持在第二保持台60的晶錠170之離上表面相當於應生成之晶圓192的厚度的深度，來對晶錠170照射雷射光線LB而形成剝離層190；晶圓剝離單元8，至少是由第三保持台80及晶圓剝離機構82所構成，前述第三保持台80是用以保持晶錠170，前述晶圓剝離機構82是對保持在第三保持台80之晶錠170的上表面進行保持而從剝離層190剝離晶圓192；搬送托盤9，具備有支撐晶錠170的晶錠支撐部117、及支撐已剝離之晶圓192的晶圓支撐部118；帶式輸送機單元10，將已支撐於搬送托盤9的晶錠170 在晶錠磨削單元4、雷射照射單元6、及晶圓剝離單元8之間搬送；片匣儲藏庫11，收納有複數個收納已剝離之晶圓192的片匣147；及收納機構12，將支撐於搬送托盤9的晶圓支撐部118之晶圓192收納到片匣147，其中前述片匣147是收納在片匣儲藏庫11，所以可以自動地進行從晶錠170生成晶圓192之一連串的作業，而提升生產效率。
又，由於在本實施形態中的晶圓生成裝置2中，是使各單元獨立來構成，所以可做到因應於素材、尺寸等的晶錠的條件或使用者的期望等，來進行各單元的數量變更。例如，可以藉由在各單元具備複數台晶圓生成裝置2，且將相同的步驟並行來實施，以增加每單位時間的晶圓生成數量。又，在晶圓生成裝置2中，可以藉由相較於可在比較短的時間實施步驟的單元的台數，來將在實施步驟上相對較耗費時間的單元的台數設置得較多，而抑制步驟之進行的停滯並提升生產效率。
此外，本實施形態中的搬送托盤9由於具備支撐晶錠170的晶錠支撐部117及支撐晶圓192的晶圓支撐部118，所以可以搬送晶錠170、及從晶錠170剝離的晶圓192。
再者，在本實施形態中，雖然是以下述的例子來作說明：在剝離層形成步驟中使晶錠170對聚光點FP 在與形成有偏角α的方向A正交的方向上相對地移動，並且在分度進給中使晶錠170對聚光點FP在形成有偏角α的方向A上相對地移動，但晶錠170對聚光點FP之相對的移動方向不是與形成偏角α的方向A正交的方向亦可，又，聚光點FP對分度進給中的晶錠170之相對的移動方向不是形成有偏角α的方向A亦可。
又，只要是所期望，亦可設置晶圓磨削單元，前述晶圓磨削單元是磨削從晶錠170剝離的晶圓192的剝離面來進行平坦化，並設成於以晶圓磨削單元將晶圓192的剝離面平坦化之後，將晶圓192收納到片匣147。此外，亦可設置洗淨單元，前述洗淨單元是對以晶錠磨削單元4磨削後的晶錠170、或以晶圓磨削單元磨削後的晶圓192進行洗淨。
2:晶圓生成裝置
4:晶錠磨削單元
6:雷射照射單元
8:晶圓剝離單元
9:搬送托盤
10:帶式輸送機單元
11:片匣儲藏庫
12:收納機構
16:磨削機構
30:主軸殼體
32:連結片
34:升降用馬達
60:第二保持台
62:雷射照射機構
68、88:支撐框架
70、90:罩殼
80:第三保持台
94:液槽
121:往路帶式輸送機
122:返路帶式輸送機
123:第一搬送機構
124:第二搬送機構
125:支撐壁
126:滾輪
127:無端傳送帶
128:馬達
129:搬送托盤止擋件
135:升降板
137:Y軸方向可動板
141:第一移轉機構
142:第二移轉機構
143:第三移轉機構
144、155:多關節支臂
145:吸附片
146:片匣收納部
147:片匣
148:晶錠儲藏庫
149:晶錠收納部
150a:引導軌道
151:X軸方向可動構件
153:升降區塊
156:保持片
170:晶錠
Y1、Y2:箭頭
X、Y、Z:方向

Claims (6)

  1. 一種晶圓生成裝置，是從六方晶體單晶晶錠生成晶圓，前述晶圓生成裝置具備有：晶錠磨削單元，包含第一保持台及磨削機構，前述第一保持台是保持六方晶體單晶晶錠，前述磨削機構是磨削已保持在該第一保持台之晶錠的上表面來進行平坦化；雷射照射單元，包含第二保持台及雷射照射機構，前述第二保持台是保持六方晶體單晶晶錠，前述雷射照射機構是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，定位在已保持在該第二保持台的六方晶體單晶晶錠之離上表面相當於應生成之晶圓的厚度的深度，來對六方晶體單晶晶錠照射雷射光線而形成剝離層；晶圓剝離單元，包含第三保持台及晶圓剝離機構，前述第三保持台是保持六方晶體單晶晶錠，前述晶圓剝離機構是對已保持在該第三保持台之六方晶體單晶晶錠的上表面進行保持，而從剝離層剝離晶圓；搬送托盤，包含支撐六方晶體單晶晶錠的晶錠支撐部、及支撐已剝離之晶圓的晶圓支撐部；帶式輸送機單元，將支撐於該搬送托盤的六方晶體單晶晶錠在該晶錠磨削單元、該雷射照射單元、與該晶圓剝離單元之間搬送；片匣儲藏庫，收納有複數個收納已剝離之晶圓的片匣；及收納機構，將支撐於該搬送托盤的該晶圓支撐部之晶 圓收納到片匣，其中前述片匣是收納在該片匣儲藏庫。
  2. 如請求項1之晶圓生成裝置，其更具備有收納六方晶體單晶晶錠的晶錠儲藏庫。
  3. 如請求項2之晶圓生成裝置，其中該收納機構是將收納在該晶錠儲藏庫的六方晶體單晶晶錠搬送到該帶式輸送機單元。
  4. 如請求項2之晶圓生成裝置，其中六方晶體單晶晶錠是以支撐於該搬送托盤的狀態來收納到該晶錠儲藏庫。
  5. 一種搬送托盤，具備支撐六方晶體單晶晶錠的晶錠支撐部，及支撐晶圓的晶圓支撐部，前述搬送托盤是由殼體所構成，前述殼體具有上壁、下壁、連結該上壁與該下壁的一對側壁、及於該一對側壁間貫通的空洞，於該殼體的該上壁或該下壁的一邊具備該晶錠支撐部，於該殼體的該下壁或該上壁的另一邊具備該晶圓支撐部。
  6. 一種搬送托盤，具備支撐六方晶體單晶晶錠的晶錠支撐部，及支撐晶圓的晶圓支撐部，該晶錠支撐部具備對應於2種以上的大小之晶錠的同心狀的凹部，該晶圓支撐部具備對應於2種以上的大小之晶圓的同心狀的凹部。
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