特開 2023-170986 ウエーハの生成方法およびウエーハ生成装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023170986

(43)【公開日】2023-12-01

(54)【発明の名称】ウエーハの生成方法およびウエーハ生成装置

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/304 20060101AFI20231124BHJP

   H01L 21/683 20060101ALI20231124BHJP

   B23K 26/53 20140101ALI20231124BHJP

   B24B 7/04 20060101ALI20231124BHJP

   B28D 5/04 20060101ALI20231124BHJP

【ＦＩ】

H01L21/304 611Z

H01L21/304 631

H01L21/68 N

B23K26/53

B24B7/04 A

B28D5/04 B

【審査請求】未請求

【請求項の数】2

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022083126

(22)【出願日】2022-05-20

(71)【出願人】

【識別番号】000134051

【氏名又は名称】株式会社ディスコ

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】永見 優

【テーマコード（参考）】

3C043

3C069

4E168

5F057

5F131

【Ｆターム（参考）】

3C043BA03

3C043BA09

3C043CC04

3C043EE04

3C069AA03

3C069BA01

3C069BA08

3C069BB04

3C069BC07

3C069CA04

3C069EA04

4E168AE01

4E168CB02

4E168DA43

4E168HA00

4E168JA13

5F057AA21

5F057AA53

5F057BA01

5F057BA12

5F057BB09

5F057CA02

5F057CA06

5F057CA11

5F057CA36

5F057DA01

5F057DA19

5F057DA22

5F057DA26

5F057DA31

5F057DA38

5F057EB20

5F057FA13

5F057FA37

5F131AA02

5F131AA10

5F131AA22

5F131BA32

5F131BA42

5F131BA43

5F131BA53

5F131CA12

5F131EB01

5F131EC32

5F131EC63

5F131EC64

5F131EC69

5F131EC72

(57)【要約】

【課題】インゴットからウエーハを剥離した際に生じる剥離屑を除去し、加工不良を低減することができるウエーハの生成方法およびウエーハ生成装置を提供すること。
【解決手段】ウエーハの生成方法は、インゴットに対して透過性を有する波長のレーザービームの集光点を生成すべきウエーハの厚みに相当する深さに位置づけた状態でインゴットと集光点とを相対的に移動させることで改質部とクラックとを含む剥離層を形成する剥離層形成ステップ１と、剥離層を起点としてインゴットからウエーハを剥離するウエーハ生成ステップ２と、ウエーハの剥離面およびインゴットの剥離面の少なくともいずれかに熱可塑性樹脂を含むシートを密着させて加熱するシート密着ステップ３と、シートを剥がすことで剥離面に付着した剥離屑を剥離面から除去するシート剥離ステップ４と、剥離屑が除去された剥離面を研削する研削ステップ５と、を含む。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

第一の面と、該第一の面と反対側の第二の面と、を有するインゴットからウエーハを生成するウエーハの生成方法であって、
該インゴットに対して透過性を有する波長のレーザービームの集光点を該第一の面側から生成すべきウエーハの厚みに相当する深さに位置づけた状態で該インゴットと該集光点とを相対的に移動させることで改質部とクラックとを含む剥離層を形成する剥離層形成ステップと、
該剥離層を起点として該インゴットからウエーハを剥離するウエーハ生成ステップと、
該ウエーハ生成ステップを実施した後、該ウエーハの剥離面および該インゴットの剥離面の少なくともいずれかに熱可塑性樹脂を含むシートを密着させて加熱するシート密着ステップと、
該シート密着ステップを実施した後、該シートを剥がすことで該剥離面に付着した剥離屑を該剥離面から除去するシート剥離ステップと、
該シート剥離ステップを実施した後、剥離屑が除去された該剥離面を研削する研削ステップと、
を含む、ウエーハの生成方法。

【請求項2】

インゴットからウエーハを生成するウエーハ生成装置であって、
該インゴットに対して透過性を有する波長のレーザービームの集光点をインゴットの上面から生成すべきウエーハの厚みに相当する深さに位置付けた状態で該レーザービームを照射して剥離層を形成するレーザービーム照射ユニットと、
該レーザービーム照射ユニットにより形成された該剥離層を起点として該インゴットからウエーハを剥離する剥離ユニットと、
該剥離ユニットによって剥離された該ウエーハの剥離面および該インゴットの剥離面の少なくともいずれかに熱可塑性樹脂を含むシートを密着させて加熱し、該剥離面に存在する剥離屑を該シートに付着させた状態で、該シートを剥がすことで該剥離面から該剥離屑を除去する剥離屑除去ユニットと、
該剥離面を研削して平坦化する研削手段を含む研削ユニットと、
を備える、ウエーハ生成装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ウエーハの生成方法およびウエーハ生成装置に関する。

【背景技術】

【0002】

デバイスが形成される半導体ウエーハ等のウエーハの生成方法として、一般に円柱形状のインゴットをワイヤソーで薄く切断することにより生成される。しかしながら、インゴットをワイヤソーで切断した後、切り出されたウエーハの表裏面を研磨すると、インゴットの大部分が捨てられるため、不経済であるという問題があった。

【0003】

これを解決するために、インゴットに対して透過性を有する波長のレーザービームの集光点をインゴットの内部に位置づけた状態で照射して剥離層を形成し、剥離層を起点としてウエーハを剥離する技術が提案されている（特許文献１、２参照）。このようにしてインゴットから剥離されたウエーハは、剥離面が研削されて所定の厚みを有するウエーハが形成される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１６－１１１１４３号公報

【特許文献2】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】

【0005】

ところで、剥離後のウエーハおよびインゴットにはトゲ状の剥離屑がコンタミとして残存する。この状態でウエーハを研削すると、トゲ状のコンタミが砥石に刺さってしまい、加工品質の悪化や砥石の欠け等を招く恐れがあった。

【0006】

本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、インゴットからウエーハを剥離した際に生じる剥離屑を除去し、加工不良を低減することができるウエーハの生成方法およびウエーハ生成装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明のウエーハの生成方法は、第一の面と、該第一の面と反対側の第二の面と、を有するインゴットからウエーハを生成するウエーハの生成方法であって、該インゴットに対して透過性を有する波長のレーザービームの集光点を該第一の面側から生成すべきウエーハの厚みに相当する深さに位置づけた状態で該インゴットと該集光点とを相対的に移動させることで改質部とクラックとを含む剥離層を形成する剥離層形成ステップと、該剥離層を起点として該インゴットからウエーハを剥離するウエーハ生成ステップと、該ウエーハ生成ステップを実施した後、該ウエーハの剥離面および該インゴットの剥離面の少なくともいずれかに熱可塑性樹脂を含むシートを密着させて加熱するシート密着ステップと、該シート密着ステップを実施した後、該シートを剥がすことで該剥離面に付着した剥離屑を該剥離面から除去するシート剥離ステップと、該シート剥離ステップを実施した後、剥離屑が除去された該剥離面を研削する研削ステップと、を含むことを特徴とする。

【0008】

また、本発明のウエーハ生成装置は、インゴットからウエーハを生成するウエーハ生成装置であって、該インゴットに対して透過性を有する波長のレーザービームの集光点をインゴットの上面から生成すべきウエーハの厚みに相当する深さに位置付けた状態で該レーザービームを照射して剥離層を形成するレーザービーム照射ユニットと、該レーザービーム照射ユニットにより形成された該剥離層を起点として該インゴットからウエーハを剥離する剥離ユニットと、該剥離ユニットによって剥離された該ウエーハの剥離面および該インゴットの剥離面の少なくともいずれかに熱可塑性樹脂を含むシートを密着させて加熱し、該剥離面に存在する剥離屑を該シートに付着させた状態で、該シートを剥がすことで該剥離面から該剥離屑を除去する剥離屑除去ユニットと、該剥離面を研削して平坦化する研削手段を含む研削ユニットと、を備えることを特徴とする。

【発明の効果】

【0009】

本発明は、インゴットからウエーハを剥離した際に生じる剥離屑を除去し、加工不良を低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】図１は、実施形態に係るウエーハの生成方法の加工対象のインゴットの斜視図である。

【図2】図２は、図１に示すインゴットの側面図である。

【図3】図３は、実施形態に係るウエーハの生成方法の流れを示すフローチャート図である。

【図4】図４は、図３に示す剥離層形成ステップを示す斜視図である。

【図5】図５は、図４におけるインゴットの上面図である。

【図6】図６は、図３に示すウエーハ生成ステップの一状態を示す側面図である。

【図7】図７は、図３に示すウエーハ生成ステップの図６の後の一状態を示す側面図である。

【図8】図８は、図３に示すシート密着ステップおよびシート剥離ステップを実施する剥離屑除去ユニットの構成例を示す側面図である。

【図9】図９は、図３に示すシート密着ステップの一状態を示す上面図である。

【図10】図１０は、図３に示すシート剥離ステップの一状態を示す側面図である。

【図11】図１１は、図３に示す研削ステップの一例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

本発明を実施するための形態（実施形態）につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。更に、以下に記載した構成は適宜組み合わせることが可能である。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲で構成の種々の省略、置換または変更を行うことができる。

【0012】

〔実施形態〕
本発明の実施形態に係るウエーハ３０の生成方法およびウエーハ生成装置１００を図面に基づいて説明する。実施形態のウエーハ３０の生成方法は、図４、図６、図７、図８、図１０、および図１１に示すウエーハ生成装置１００を用いて、図１および図２に示すインゴット１０から、図７に示すウエーハ３０を生成する方法である。

【0013】

（ＳｉＣ単結晶インゴット）
まず、本発明の実施形態に係るウエーハ３０の生成方法の加工対象のインゴット１０の構成について説明する。図１は、実施形態に係るウエーハ３０の生成方法の加工対象のインゴット１０の斜視図である。図２は、図１に示すインゴット１０の側面図である。

【0014】

図１および図２に示す実施形態のインゴット１０は、ＳｉＣ（炭化ケイ素）からなり、全体として円柱状に形成される、単結晶ＳｉＣインゴットである。インゴット１０は、実施形態において、六方晶単結晶ＳｉＣインゴットである。インゴット１０は、第一の面１１と、第二の面１２と、周面１３と、第一オリエンテーションフラット１４と、第二オリエンテーションフラット１５と、を有している。

【0015】

第一の面１１は、円形状であって、円柱状に形成されるインゴット１０の一方の端面である。第二の面１２は、円形状であって、円柱状に形成されるインゴット１０の第一の面１１とは反対側の端面である。第二の面１２は、インゴット１０の底面に相当する。周面１３は、第一の面１１の外縁と第二の面１２の外縁とに連なる面である。

【0016】

第一オリエンテーションフラット１４は、インゴット１０の結晶方位を示すために周面１３の一部に形成される平面である。第二オリエンテーションフラット１５は、インゴット１０の結晶方位を示すために周面１３の一部に形成される平面である。第二オリエンテーションフラット１５は、第一オリエンテーションフラット１４に直交する。なお、第一オリエンテーションフラット１４の長さは、第二オリエンテーションフラット１５の長さより長い。

【0017】

また、インゴット１０は、第一の面１１の垂線１６に対して第二オリエンテーションフラット１５に向かう傾斜方向１７にオフ角２０傾斜したｃ軸１８と、ｃ軸１８に直交するｃ面１９と、を有している。ｃ軸１８の垂線１６からの傾斜方向１７は、第二オリエンテーションフラット１５の伸長方向に直交し、かつ第一オリエンテーションフラット１４と平行である。ｃ面１９は、インゴット１０の第一の面１１に対してオフ角２０傾斜している。

【0018】

ｃ面１９は、インゴット１０中にインゴット１０の分子レベルで無数に設定される。インゴット１０は、実施形態では、オフ角２０を１°、４°または６°に設定されているが、本発明では、例えば１°～６°の範囲で自由に設定されて製造されてもよい。インゴット１０は、第一の面１１が研削装置により研削加工された後、研磨装置により研磨加工されて、第一の面１１が鏡面に形成される。

【0019】

（ウエーハ３０の生成方法およびウエーハ生成装置１００）
次に、本発明の実施形態に係るウエーハ３０の生成方法について説明する。図３は、実施形態に係るウエーハ３０の生成方法の流れを示すフローチャート図である。ウエーハ３０の生成方法は、剥離層形成ステップ１と、ウエーハ生成ステップ２と、シート密着ステップ３と、シート剥離ステップ４と、研削ステップ５と、を含む。

【0020】

実施形態の剥離層形成ステップ１、ウエーハ生成ステップ２、シート密着ステップ３、シート剥離ステップ４、および研削ステップ５は、図４、図６、図７、図８、図１０、および図１１に示すウエーハ生成装置１００を用いて実施される。ウエーハ生成装置１００は、剥離層形成ステップ１を実施するレーザービーム照射ユニット１１０と、ウエーハ生成ステップ２を実施する剥離ユニット１３０と、シート密着ステップ３およびシート剥離ステップ４を実施する剥離屑除去ユニット１４０と、研削ステップ５を実施する研削ユニット１７０と、保持テーブル１２０、１６０、１８０と、を備える。

【0021】

＜剥離層形成ステップ１＞
図４は、図３に示す剥離層形成ステップ１を示す斜視図である。図５は、図４におけるインゴット１０の上面図である。剥離層形成ステップ１は、レーザービーム１１２によって、インゴット１０の第一の面１１側から生成すべきウエーハ３０の厚みに相当する深さに、改質部２１とクラック２２とを含む剥離層２３を形成するステップである。

【0022】

実施形態の剥離層形成ステップ１は、ウエーハ生成装置１００のレーザービーム照射ユニット１１０によって実施される。レーザービーム照射ユニット１１０は、例えば、レーザービーム１１２を出射する発振器と、レーザービーム１１２を保持テーブル１２０に保持されたインゴット１０に向けて集光する集光器１１１と、発振器から集光器１１１までレーザービーム１１２を導く各種の光学部品と、を有する。

【0023】

保持テーブル１２０は、インゴット１０を保持面１２１で保持する。保持面１２１は、ポーラスセラミック等から形成された円板形状である。保持面１２１は、実施形態において、水平方向と平行な平面である。保持面１２１は、例えば、真空吸引経路を介して真空吸引源と接続している。保持テーブル１２０は、保持面１２１上に載置されたインゴット１０の第二の面１２側を吸引保持する。

【0024】

レーザービーム照射ユニット１１０は、保持テーブル１２０の保持面１２１に保持されたインゴット１０に、透過性を有する波長のレーザービーム１１２を照射する。レーザービーム照射ユニット１１０は、不図示の移動ユニットによって保持テーブル１２０と相対的に移動可能である。なお、以下の説明において、Ｘ軸方向は、水平面における一方向である。Ｙ軸方向は、水平面において、Ｘ軸方向に直交する方向である。また、実施形態において、Ｘ軸方向が加工送り方向であり、Ｙ軸方向が割り出し送り方向である。

【0025】

剥離層形成ステップ１では、まず、インゴット１０の第二の面１２側を保持テーブル１２０の保持面１２１に吸引保持する。この際、インゴット１０の第二オリエンテーションフラット１５と加工送り方向（Ｘ軸方向）とが平行になるように調整する。次に、レーザービーム１１２の集光点１１３をインゴット１０内部の生成すべきウエーハ３０（図６等参照）の厚みに相当する深さに位置づける。レーザービーム１１２は、インゴット１０に対して透過性を有する波長のパルス状のレーザービームである。

【0026】

剥離層形成ステップ１では、次に、集光点１１３をインゴット１０内部の生成すべきウエーハ３０（図６等参照）の厚みに相当する深さに位置づけた状態で、レーザービーム照射ユニット１１０の集光器１１１と保持テーブル１２０とを相対的に移動させる。すなわち、集光点１１３とインゴット１０とを第一の面１１と平行な方向（ＸＹ方向）に相対的に移動させながら、レーザービーム１１２をインゴット１０に向けて照射する。

【0027】

剥離層形成ステップ１では、パルス状のレーザービーム１１２の照射によりＳｉＣがＳｉ（シリコン）とＣ（炭素）とに分離する。そして、次に照射されるパルス状のレーザービーム１１２が、前に形成されたＣに吸収されて、ＳｉＣが連鎖的にＳｉとＣとに分離する改質部２１が、加工送り方向に沿ってインゴット１０の内部に形成されるとともに、改質部２１からｃ面１９（図２参照）に沿って延びるクラック２２が生成される。すなわち、実施形態では、クラック２２は、割り出し送り方向（Ｙ軸方向）に伸展する。このようにして、剥離層形成ステップ１では、改質部２１と、改質部２１からｃ面１９に沿って形成されるクラック２２とを含む剥離層２３を形成する。

【0028】

＜ウエーハ生成ステップ２＞
図６は、図３に示すウエーハ生成ステップ２の一状態を示す側面図である。図７は、図３に示すウエーハ生成ステップ２の図６の後の一状態を示す側面図である。ウエーハ生成ステップ２は、剥離層形成ステップ１において形成された剥離層２３を起点としてインゴット１０からウエーハ３０を剥離するステップである。

【0029】

実施形態のウエーハ生成ステップ２は、ウエーハ生成装置１００の剥離ユニット１３０によって実施される。剥離ユニット１３０は、例えば、インゴット１０を保持するインゴット保持ユニット１３１と、生成すべきウエーハ３０を保持するウエーハ保持ユニット１３２と、インゴット保持ユニット１３１とウエーハ保持ユニット１３２とを相対的に移動させる不図示の移動ユニットと、を有する。

【0030】

インゴット保持ユニット１３１は、インゴット１０を保持面１３３で保持する。保持面１３３は、ポーラスセラミック等から形成された円板形状である。保持面１３３は、実施形態において、水平方向と平行な平面である。保持面１３３は、例えば、真空吸引経路を介して真空吸引源と接続している。インゴット保持ユニット１３１は、保持面１３３上に載置されたインゴット１０の第二の面１２側を吸引保持する。

【0031】

ウエーハ保持ユニット１３２は、生成すべきウエーハ３０を保持面１３４で吸引保持する。保持面１３４は、ポーラスセラミック等から形成された円板形状である。保持面１３４は、実施形態において、水平方向と平行かつインゴット保持ユニット１３１の保持面１３３と対向する平面である。保持面１３４は、例えば、真空吸引経路を介して真空吸引源と接続している。ウエーハ保持ユニット１３２は、保持面１３４に当接しているインゴット１０の第一の面１１側を吸引保持する。ウエーハ保持ユニット１３２は、不図示の移動ユニットによって、インゴット保持ユニット１３１に対して近接可能かつ離隔可能である。

【0032】

なお、インゴット保持ユニット１３１は、保持テーブル１２０と共有で使用されるものでもよい。すなわち、レーザービーム照射ユニット１１０によって剥離層２３を形成されたインゴット１０を、ウエーハ保持ユニット１３２に対向する位置まで保持テーブル１２０上で搬送してもよい。

【0033】

図６に示すように、ウエーハ生成ステップ２では、まず、インゴット１０の第二の面１２をインゴット保持ユニット１３１の保持面１３３で吸引保持する。次に、ウエーハ保持ユニット１３２をインゴット保持ユニット１３１側に近接させ、インゴット１０の第一の面１１を保持面１３４で吸引保持する。この状態で、図７に示すように、次に、ウエーハ保持ユニット１３２をインゴット保持ユニット１３１から離隔させる。これにより、上下に引っ張られたインゴット１０が剥離層２３を起点として分離し、インゴット１０の第一の面１１側の剥離した一部がウエーハ３０として生成される。

【0034】

＜シート密着ステップ３およびシート剥離ステップ４＞
図８は、図３に示すシート密着ステップ３およびシート剥離ステップ４を実施する剥離屑除去ユニット１４０の構成例を示す側面図である。図９は、図３に示すシート密着ステップ３の一状態を示す上面図である。図１０は、図３に示すシート剥離ステップ４の一状態を示す側面図である。

【0035】

シート密着ステップ３は、ウエーハ生成ステップ２を実施した後に実施される。シート密着ステップ３は、ウエーハ３０の剥離面３１およびインゴット１０の剥離面２４の少なくともいずれかに熱可塑性樹脂を含むシート１４１を密着させて加熱するステップである。また、シート剥離ステップ４は、シート密着ステップ３で貼り付けたシート１４１を剥がすことで剥離面３１、２４に付着した剥離屑を剥離面３１、２４から除去するステップである。

【0036】

実施形態のシート密着ステップ３および後述のシート剥離ステップ４は、ウエーハ生成装置１００の剥離屑除去ユニット１４０によって実施される。剥離屑除去ユニット１４０は、保持テーブル１６０に保持されたウエーハ３０またはインゴット１０の剥離面３１、２４にシート１４１を密着させるとともに、密着させたシート１４１を剥がすことで剥離面３１、２４から剥離屑を除去するユニットである。剥離屑除去ユニット１４０は、支持ローラ１５０と、搬送ローラ１５１、１５２と、剥離ローラ１５３と、保護紙巻回ローラ１５４と、押圧ローラ１５５と、シート巻回ローラ１５６と、加熱手段１５７と、を有する。

【0037】

シート１４１は、シート状に形成される熱可塑性樹脂である。シート１４１は、柔軟性、非粘着性、および熱可塑性を有し、粘着性を有する糊層を備えない。シート１４１は、アルケンをモノマーとして合成されるポリマーのシートであり、例えば、熱可塑性樹脂として、ポリエチレン、ポリプロピレン、またはポリスチレン等により構成されている。

【0038】

実施形態において、シート１４１は、長尺な帯状の部材として成形され、一方の面１４２が内側となるようにロール状に巻回され、シートロール１４５を構成している。この際、シート１４１は、他方の面１４３側に保護紙１４４を合わせた状態でロール状に巻回されており、シートロール１４５の状態において、外側のシート１４１の一方の面１４２と内側のシート１４１の他方の面１４３との間に保護紙１４４が挟み込まれるようにしている。保護紙１４４は、シート１４１へのゴミの付着や、ロール状態での内外のシート１４１同士の意図せぬ接着を抑制する。

【0039】

支持ローラ１５０は、軸心が水平な円柱状に形成され、軸心回りに回転自在に設けられる。実施形態において、支持ローラ１５０の軸心は、Ｘ軸方向に平行である。支持ローラ１５０は、シートロール１４５の芯内に挿通されて、シートロール１４５を水平な軸心回りに支持する。支持ローラ１５０は、外周面にシートロール１４５の芯の内周面を固定し、軸心回りに回転することで、シート１４１を端から順に保持テーブル１６０の保持面１６１上に送り出す。

【0040】

搬送ローラ１５１、１５２は、軸心が支持ローラ１５０の軸心と平行な円柱状に形成され、軸心回りに回転自在に設けられる。搬送ローラ１５１は、保持テーブル１６０のＸ軸方向の一端部の上方かつ保持テーブル１６０と支持ローラ１５０との間に配置される。搬送ローラ１５２は、保持テーブル１６０のＸ軸方向の他端部の上方に配置される。搬送ローラ１５１、１５２は、シート１４１を支持ローラ１５０からシート巻回ローラ１５６に搬送するとともに、シート１４１に弛みが生じることを抑制するためにシート１４１にテンションを付与する。搬送ローラ１５１、１５２は、外周面でシート１４１の一方の面１４２側を保持テーブル１６０に向かって押圧して、シート１４１にテンションを付与する。

【0041】

剥離ローラ１５３は、軸心が支持ローラ１５０および搬送ローラ１５１、１５２の軸心と平行な円柱状に形成され、軸心回りに回転自在に設けられる。剥離ローラ１５３は、支持ローラ１５０と搬送ローラ１５１との間に配置され、シート１４１の他方の面１４３側に合わされた保護紙１４４をシート１４１から剥離する。剥離ローラ１５３は、外周面で支持ローラ１５０から送り出されたシート１４１に合わされた保護紙１４４を押圧して、保護紙１４４をシート１４１から剥離する。

【0042】

保護紙巻回ローラ１５４は、軸心が支持ローラ１５０、搬送ローラ１５１、１５２および剥離ローラ１５３の軸心と平行な円柱状に形成され、不図示のモータ等の駆動装置により軸心回りに回転する。保護紙巻回ローラ１５４は、支持ローラ１５０の下方に配置されている。保護紙巻回ローラ１５４は、回転することによって、支持ローラ１５０から送り出されたシート１４１から、剥離ローラ１５３により剥離された保護紙１４４を外周面上に巻き取る。保護紙巻回ローラ１５４に巻き取られた保護紙１４４は、ロール状に巻回され、保護紙ロール１４６を構成する。

【0043】

押圧ローラ１５５は、軸心が支持ローラ１５０、搬送ローラ１５１、１５２、剥離ローラ１５３、および保護紙巻回ローラ１５４の軸心と平行な円柱状に形成され、軸心回りに回転自在に支持されている。押圧ローラ１５５は、保持テーブル１６０の保持面１６１の上方に配置されている。押圧ローラ１５５は、不図示の移動機構に保持テーブル１６０の保持面１６１に対して直交する方向に昇降自在、かつ保持面１６１に沿って軸心に対して直交する方向に移動自在に設けられている。

【0044】

押圧ローラ１５５は、移動機構により下降した状態で保持面１６１に沿って転動することで、支持ローラ１５０から保持テーブル１６０の保持面１６１上に供給されたシート１４１を、保持テーブル１６０の保持面１６１に吸引保持されたウエーハ３０またはインゴット１０の剥離面３１、２４に向かって押圧して、密着させる。

【0045】

シート巻回ローラ１５６は、軸心が支持ローラ１５０、搬送ローラ１５１、１５２、剥離ローラ１５３、保護紙巻回ローラ１５４、および押圧ローラ１５５の軸心と平行な円柱状に形成され、不図示のモータ等の駆動装置により軸心回りに回転する。シート巻回ローラ１５６は、保持テーブル１６０のＸ軸方向の他端部および搬送ローラ１５２の上方に配置されている。シート巻回ローラ１５６は、回転することで、支持ローラ１５０に支持されたシートロール１４５からシート１４１を引き出し、外周面上にシート１４１を巻き取る。シート巻回ローラ１５６に巻き取られたシート１４１は、ロール状に巻回され、不要シートロール１４７を構成する。

【0046】

シート巻回ローラ１５６は、保持テーブル１６０の保持面１６１に吸引保持されたウエーハ３０またはインゴット１０の剥離面３１、２４にシート１４１が付着している状態で回転することにより、シート１４１を剥離面３１、２４から剥がす。これにより、剥離面３１、２４に存在し、シート１４１に付着した剥離屑を、剥離面３１、２４から除去する。

【0047】

加熱手段１５７は、保持テーブル１６０の保持面１６１の上方に配置される熱源を備え、保持面１６１上に供給されたシート１４１を、一方の面１４２側から加熱する。加熱手段１５７は、例えば、不図示の移動機構によって保持テーブル１６０の保持面１６１に対して直交する方向に昇降自在に設けられ、加熱時と、シート１４１の剥離時とで、保持テーブル１６０に対して接近および離隔可能である。

【0048】

保持テーブル１６０は、インゴット１０またはウエーハ３０を保持面１６１で保持する。保持面１６１は、ポーラスセラミック等から形成された円板形状である。保持面１６１は、実施形態において、水平方向と平行な平面である。保持面１６１は、例えば、真空吸引経路を介して真空吸引源と接続している。保持テーブル１６０は、保持面１６１上に載置されたインゴット１０の第二の面１２側、またはウエーハ生成ステップ２でインゴット１０から剥離されたウエーハ３０の第一の面１１側を吸引保持する。

【0049】

加熱手段１６２は、保持テーブル１６０の内部に配置される熱源を備え、保持面１６１上に供給されたシート１４１を、他方の面１４３側から加熱する。加熱手段１５７および加熱手段１６２は、いずれか一方のみ設けられていてもよく、また、剥離面２４、３１に密着させたシート１４１を加熱するものであれば、実施形態の構成に限定されなくてよい。

【0050】

剥離屑除去ユニット１４０は、加熱手段１５７、１６２によってシート１４１を加熱しながら、押圧ローラ１５５でシート１４１を剥離面２４、３１に対して押圧することで熱圧着を実施する。これにより、熱可塑性樹脂を含むシート１４１は、軟化して、剥離面３１、２４に存在する剥離屑が、シート１４１に付着する。なお、シート１４１は、押圧ローラ１５５によって熱圧着される際、加熱手段１５７、１６２によって、軟化点以上かつ融点以下の温度に加熱されることが好ましい。

【0051】

また、実施形態の押圧ローラ１５５は、内部に熱源を備えるヒートローラであってもよく、保持テーブル１６０側とでシート１４１を両面側から加熱しながら押圧してもよい。押圧ローラ１５５は、表面がフッ素樹脂で被覆されていてもよい。

【0052】

なお、保持テーブル１６０は、インゴット保持ユニット１３１と共有で使用されるものでもよい。すなわち、剥離ユニット１３０によってウエーハ３０が剥離されたインゴット１０を、剥離面２４がシート１４１の他方の面１４３に対向する位置までインゴット保持ユニット１３１上で搬送してもよい。また、保持テーブル１６０は、ウエーハ保持ユニット１３２と共有で使用されるものでもよい。すなわち、剥離ユニット１３０によってインゴット１０から剥離されたウエーハ３０を、剥離面３１がシート１４１の他方の面１４３に対向する位置までウエーハ保持ユニット１３２上で搬送してもよい。

【0053】

シート密着ステップ３およびシート剥離ステップ４において、インゴット１０の剥離面２４の剥離屑を除去する場合について説明する。図８に示すように、シート密着ステップ３では、まず、インゴット１０の第二の面１２を保持テーブル１６０の保持面１６１で吸引保持し、支持ローラ１５０から送り出されたシート１４１の下方に位置づける。この際、インゴット１０の第二オリエンテーションフラット１５と加工送り方向（Ｘ軸方向）とが平行になるように保持面１６１に保持する。

【0054】

次に、加熱手段１５７および加熱手段１６２を作動させ、保持テーブル１６０の保持面１６１上のシート１４１を加熱する。なお、連続的にシート密着ステップ３およびシート剥離ステップ４を実行する場合、加熱手段１５７および加熱手段１６２を常に作動させておいてもよい。

【0055】

次に、図８および図９に示すように、押圧ローラ１５５を下降させるとともに、保持面１６１に沿って軸心に対して直交する方向、すなわちＹ軸方向に転動させ、シート１４１をインゴット１０の剥離面２４に密着させる。これにより、熱可塑性樹脂を含むシート１４１は、軟化して、剥離面２４に存在する剥離屑が、シート１４１に付着する。

【0056】

なお、押圧ローラ１５５によるシート１４１の密着は、一面の剥離面２４、３１に対して複数回行ってもよい。この場合、押圧ローラ１５５を往復で転動させて密着させてもよいし、一度元の位置に戻って再度転動させて密着させてもよい。剥離面２４の全面にシート１４１を密着させた後は、押圧ローラ１５５を上昇させ、シート１４１から離隔させるとともに所定の初期位置に復帰させる。加熱により軟化した熱可塑性樹脂を含むシート１４１は、剥離面２４に密着した状態を維持する。

【0057】

次に、図１０に示すように、シート剥離ステップ４では、シート巻回ローラ１５６を回転させ、シート１４１を巻き取る。これにより、インゴット１０の剥離面２４に密着したシート１４１が、上方に引っ張られてシート巻回ローラ１５６側の端部から剥がれるので、シート１４１に付着した剥離屑が剥離面２４から除去される。剥離屑は、シート１４１とともにシート巻回ローラ１５６に巻き取られて回収される。

【0058】

なお、シート密着ステップ３においてシート１４１を貼り込む方向、すなわち押圧ローラ１５５を転動させる方向は、実施形態と同様に、剥離層形成ステップ１で改質部２１を形成した加工送り方向（Ｘ軸方向）と直交するＹ軸方向であることが好ましい。これにより、シート剥離ステップ４において、剥離面２４の剥離屑がより効果的に除去できる。

【0059】

上記では、インゴット１０の剥離面２４の剥離屑を除去する場合について説明したが、ウエーハ３０の剥離面３１の剥離屑を除去する場合も同様の手順で実施可能である。

【0060】

＜研削ステップ５＞
図１１は、図３に示す研削ステップ５の一例を示す図である。研削ステップ５は、シート剥離ステップ４を実施した後に実施される。研削ステップ５は、剥離屑が除去されたインゴット１０の剥離面２４を研削するステップである。

【0061】

実施形態の研削ステップ５は、ウエーハ生成装置１００の研削ユニット１７０によって実施される。研削ユニット１７０は、保持テーブル１８０に保持されたインゴット１０の剥離面２４またはウエーハ３０の剥離面３１を研削して平坦化する研削手段を含む。研削手段は、回転軸部材であるスピンドル１７１と、スピンドル１７１の下端に取り付けられた研削ホイール１７２と、研削ホイール１７２の下面に装着される研削砥石１７３と、研削水を供給する不図示の研削水供給ノズルと、を備える。

【0062】

保持テーブル１８０は、インゴット１０を保持面１８１で保持する。保持面１８１は、ポーラスセラミック等から形成された円板形状である。保持面１８１は、実施形態において、水平方向と平行な平面である。保持面１８１は、例えば、真空吸引経路を介して真空吸引源と接続している。保持テーブル１８０は、保持面１８１上に載置されたインゴット１０の第二の面１２側またはウエーハ３０の第一の面１１側を吸引保持する。

【0063】

なお、保持テーブル１８０は、保持テーブル１６０と共有で使用されるものでもよい。すなわち、剥離屑除去ユニット１４０によって剥離面２４、３１の剥離屑が除去されたインゴット１０またはウエーハ３０を、研削ユニット１７０に対向する位置まで保持テーブル１６０上で搬送してもよい。

【0064】

研削ステップ５において、インゴット１０の剥離面２４を研削する場合について説明する。図１１に示すように、研削ステップ５では、まず、インゴット１０の第二の面１２側を保持テーブル１８０の保持面１８１に吸引保持する。次に、保持テーブル１８０を軸心回りに回転させた状態で、研削ホイール１７２を軸心回りに回転させる。なお、研削ホイール１７２は、保持テーブル１８０の軸心と平行な回転軸で回転する。

【0065】

次に、研削水供給ノズルから研削水を供給するとともに、研削ホイール１７２の下面に装着された研削砥石１７３を保持テーブル１８０に所定の送り速度で近付けることによって、研削砥石１７３でインゴット１０を剥離面２４側から研削する。これにより、インゴット１０の剥離面２４における凹凸が除去される。

【0066】

上記では、インゴット１０の剥離面２４を研削する場合について説明したが、ウエーハ３０の剥離面３１を研削する場合も同様の手順で実施可能である。

【0067】

研削ステップ５が終了すると、図３に示すフローチャートの全工程を終了する。その後は、インゴット１０から所定数のウエーハ３０を生成するまで、図３に示すフローチャートの工程を繰り返し実施する。なお、図３に示すフローチャートの工程で、次の第一の面１１として扱われるのは、研削ステップ５で剥離面２４を研削された後の面である。

【0068】

以上説明したように、実施形態のウエーハ３０の生成方法およびウエーハ生成装置１００では、剥離面２４に加熱した熱可塑性樹脂を含むシート１４１を密着させて剥がすことにより剥離屑を除去した後、剥離面２４を研削している。これにより、剥離面２４に強固に付着した剥離屑も除去することができるため、研削ステップ５において剥離屑が研削砥石１７３に刺さることによる不具合を抑制することが可能となり、加工品質の向上に貢献する。また、剥離屑が存在した状態でウエーハ３０やインゴット１０を搬送することがなくなるため、装置内を清潔に保つことができるという利点も存在する。また、シート１４１は、糊層等の粘着力によって剥離面２４、３１に付着させるものではないため、剥離面２４、３１に糊残りさせることがない。

【0069】

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。例えば、加熱手段１５７、１６２によるシート１４１の加熱は、押圧ローラ１５５によって剥離面２４、３１に密着させた後に行ってもよいし、加熱しながら密着させてもよい。

【0070】

例えば、ウエーハ３０の生成方法は、剥離層形成ステップ１の後、ウエーハ生成ステップ２の前に、超音波を付与する、または剥離層２３に楔を入れる等の外力を付与するステップを含んでもよい。

【0071】

また、シート密着ステップ３およびシート剥離ステップ４において、シート１４１は、実施形態では他方の面１４３側に保護紙１４４を合わせた状態でロール状に巻回されるが、本発明では保護紙１４４を必ずしも備えなくてよい。この場合、剥離屑除去ユニット１４０は、保護紙１４４をシート１４１から剥離して回収する剥離ローラ１５３および保護紙巻回ローラ１５４を備えなくてよい。

【符号の説明】

【0072】

１０ インゴット
１１ 第一の面（上面）
１２ 第二の面
２１ 改質部
２２ クラック
２３ 剥離層
２４ 剥離面
３０ ウエーハ
３１ 剥離面
１００ ウエーハ生成装置
１１０ レーザービーム照射ユニット
１１２ レーザービーム
１１３ 集光点
１３０ 剥離ユニット
１４０ 剥離屑除去ユニット
１４１ シート
１５７、１６２ 加熱手段
１７０ 研削ユニット

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】