特許ウォッチ

公開番号2025008147
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-20
出願番号2023110071
出願日2023-07-04
発明の名称ウエーハの製造方法及び分離装置
出願人株式会社ディスコ
代理人個人,個人,個人,個人,個人,個人
主分類H01L 21/304 20060101AFI20250109BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】インゴットを複数の分離層において分離させてウエーハが製造されるようにインゴットに液体の層を介して超音波を付与してから、ウエーハとインゴットとを引き離す際にウエーハ又はインゴットの少なくとも一方が破損する蓋然性を低減することが可能なウエーハの製造方法を提供する
【解決手段】インゴットを複数の分離層において分離させてウエーハが製造されるようにインゴットに液体の層を介して超音波を付与してから、ウエーハとインゴットとを所定の方向、すなわち、複数の分離層のそれぞれが延在する方向に沿うように相対的に移動させることによって、ウエーハとインゴットとを引き離す。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
インゴットからウエーハを製造するウエーハの製造方法であって、
該インゴットの素材を透過する波長のレーザービームが集光される集光点を該インゴットの内部に位置づけた状態における該インゴットと該集光点との所定の方向に沿った相対的な移動と、該インゴットと該集光点が形成される位置との該所定の方向に直交する方向に沿った相対的な移動と、を交互に繰り返すことによって、それぞれが該所定の方向に沿い、かつ、それぞれに改質部と該改質部から伸展するクラックとが含まれる複数の分離層を該インゴットの内部に形成する分離層形成ステップと、
該分離層形成ステップの後、該インゴットを該複数の分離層において分離させて該ウエーハが製造されるように該インゴットに液体の層を介して超音波を付与する超音波付与ステップと、
該超音波付与ステップの後、該ウエーハと該インゴットとを該所定の方向に沿うように相対的に移動させることによって、該ウエーハと該インゴットとを引き離す引き離しステップと、
を備えるウエーハの製造方法。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
それぞれが所定の方向に沿い、かつ、それぞれに改質部と該改質部から伸展するクラックとが含まれる複数の分離層が内部に形成されているインゴットからウエーハを製造するウエーハの製造方法であって、
該インゴットを該複数の分離層において分離させて該ウエーハが製造されるように該インゴットに液体の層を介して超音波を付与する超音波付与ステップと、
該超音波付与ステップの後、該ウエーハと該インゴットとを該所定の方向に沿うように相対的に移動させることによって、該ウエーハと該インゴットとを引き離す引き離しステップと、
を備えるウエーハの製造方法。
【請求項３】
該複数の分離層は、それぞれに含まれる該改質部が同一の仮想平面上に位置づけられるように形成され、
該クラックは、該仮想平面に対して傾斜するように伸展する請求項１又は２に記載のウエーハの製造方法。
【請求項４】
それぞれが所定の方向に沿い、かつ、それぞれに改質部と該改質部から伸展するクラックとが含まれる複数の分離層が内部に形成されているインゴットからウエーハを製造するための分離装置であって、
該インゴットを保持するための第１の保持ユニットと、
該ウエーハを保持するための第２の保持ユニットと
該第１の保持ユニットによって保持されている該インゴットに液体の層を介して超音波を付与するための超音波付与ユニットと、
該第１の保持ユニットと該第２の保持ユニットとを該所定の方向に沿って相対的に移動させるための移動機構と、
該第１の保持ユニット、該第２の保持ユニット、該超音波付与ユニット及び該移動機構を制御するためのコントローラと、を備え、
該コントローラは、該インゴットを保持するように該第１の保持ユニットを制御した状態で、該インゴットを該複数の分離層において分離させて該ウエーハが製造されるように該インゴットに該液体の層を介して超音波を付与するように該超音波付与ユニットを制御した後に、該インゴットを保持するように該第１の保持ユニットを制御し、かつ、該ウエーハを保持するように該第２の保持ユニットを制御した状態で、該ウエーハと該インゴットとが引き離されるように該第１の保持ユニットと該第２の保持ユニットとを該所定の方向に沿って相対的に移動させるように該移動機構を制御する分離装置。
【請求項５】
該所定の方向を特定するための特定ユニットをさらに備える請求項４に記載の分離装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、インゴットからウエーハを製造するウエーハの製造方法及び分離装置に関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
半導体デバイスのチップは、一般的に、シリコン（Ｓｉ）、炭化シリコン（ＳｉＣ）、窒化ガリウム（ＧａＮ）、タンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ
３
：ＬＴ）又はニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ
３
：ＬＮ）等の単結晶からなるウエーハを利用して製造される。このウエーハは、例えば、インゴットの素材を透過する波長のレーザービームを利用してインゴットを分離することによって製造される（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
具体的には、この方法においては、まず、このレーザービームが集光される集光点をインゴットの内部に位置づけた状態におけるインゴットと集光点との所定の方向に沿った相対的な移動と、インゴットと集光点が形成される位置との所定の方向に直交する方向に沿った相対的な移動と、を交互に繰り返す。これにより、それぞれが所定の方向に沿い、かつ、それぞれに改質部と改質部から伸展するクラックとが含まれる複数の分離層がインゴットの内部に形成される。
【０００４】
そして、この方法においては、このクラックをさらに伸展させるようにインゴットに外力が付与される。その結果、インゴットが複数の分離層において分離されてウエーハが製造される。また、このようにインゴットに外力を付与する方法としては、ウエーハが製造されるようにインゴットに液体の層を介して超音波を付与してから、ウエーハとインゴットとを両者の界面に直交するような方向に引き離す方法が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０１６－１１１１４３号公報
特開２０１９－１０２５１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
その内部に複数の分離層が形成されているインゴットに液体の層を介して超音波を付与する際には、複数の分離層のそれぞれに液体が浸透する。そのため、このインゴットが複数の分離層において分離されてウエーハが製造されると、ウエーハとインゴットとの間に液体の層が残存する。
【０００７】
この場合、ウエーハとインゴットとを両者の界面に直交するような方向に引き離す際に液体の層の表面張力に起因した強い抵抗力が作用する。そのため、この場合には、ウエーハとインゴットとを引き離す際にウエーハ及びインゴットのそれぞれに強い力が作用し、両者の少なくとも一方が破損するおそれがある。
【０００８】
この点に鑑み、本発明の目的は、インゴットを複数の分離層において分離させてウエーハが製造されるようにインゴットに液体の層を介して超音波を付与してから、ウエーハとインゴットとを引き離す際にウエーハ又はインゴットの少なくとも一方が破損する蓋然性を低減することが可能なウエーハの製造方法及び分離装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一側面によれば、インゴットからウエーハを製造するウエーハの製造方法であって、該インゴットの素材を透過する波長のレーザービームが集光される集光点を該インゴットの内部に位置づけた状態における該インゴットと該集光点との所定の方向に沿った相対的な移動と、該インゴットと該集光点が形成される位置との該所定の方向に直交する方向に沿った相対的な移動と、を交互に繰り返すことによって、それぞれが該所定の方向に沿い、かつ、それぞれに改質部と該改質部から伸展するクラックとが含まれる複数の分離層を該インゴットの内部に形成する分離層形成ステップと、該分離層形成ステップの後、該インゴットを該複数の分離層において分離させて該ウエーハが製造されるように該インゴットに液体の層を介して超音波を付与する超音波付与ステップと、該超音波付与ステップの後、該ウエーハと該インゴットとを該所定の方向に沿うように相対的に移動させることによって、該ウエーハと該インゴットとを引き離す引き離しステップと、を備えるウエーハの製造方法が提供される。
【００１０】
本発明の別の側面によれば、それぞれが所定の方向に沿い、かつ、それぞれに改質部と該改質部から伸展するクラックとが含まれる複数の分離層が内部に形成されているインゴットからウエーハを製造するウエーハの製造方法であって、該インゴットを該複数の分離層において分離させて該ウエーハが製造されるように該インゴットに液体の層を介して超音波を付与する超音波付与ステップと、該超音波付与ステップの後、該ウエーハと該インゴットとを該所定の方向に沿うように相対的に移動させることによって、該ウエーハと該インゴットとを引き離す引き離しステップと、を備えるウエーハの製造方法が提供される。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許