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(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】P2024170993
(43)【公開日】2024-12-11
(54)【発明の名称】加工基板の分割装置
(51)【国際特許分類】
H01L 21/304 20060101AFI20241204BHJP
【ＦＩ】
H01L21/304 611Z
【審査請求】未請求
【請求項の数】5
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023087810
(22)【出願日】2023-05-29
(71)【出願人】
【識別番号】000004260
【氏名又は名称】株式会社デンソー
(71)【出願人】
【識別番号】000003207
【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社
(71)【出願人】
【識別番号】520124752
【氏名又は名称】株式会社ミライズテクノロジーズ
(74)【代理人】
【識別番号】110001128
【氏名又は名称】弁理士法人ゆうあい特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】中林 正助
(72)【発明者】
【氏名】長屋 正武
【テーマコード（参考）】
5F057
【Ｆターム（参考）】
5F057AA19
5F057AA53
5F057BA01
5F057BB03
5F057BB06
5F057CA02
5F057DA22
5F057DA31
5F057GA13
5F057GA16
5F057GB04
5F057GB24
(57)【要約】
【課題】製造工程が増加することを抑制しつつ、加工基板の分割異常判定を行うことができる加工基板を提供する。
【解決手段】内部に面方向に沿った変質層６０が形成された加工基板３０を挟持する一対の支持部２１０、２２０と、変質層６０を境界として加工基板３０が分割されるように、一対の支持部の少なくとも一方に力を印加する分割力印加部２３０と、加工基板３０を分割する際の所定の物理量に応じた検出信号を出力する検出部２４０と、分割力印加部２３０を制御すると共に、検出信号に基づいた処理を行う制御部２５０と、を備え、制御部２５０は、検出信号と所定の基準データとを比較して加工基板の分割異常判定を行うようにする。
【選択図】図２
【解決手段】内部に面方向に沿った変質層６０が形成された加工基板３０を挟持する一対の支持部２１０、２２０と、変質層６０を境界として加工基板３０が分割されるように、一対の支持部の少なくとも一方に力を印加する分割力印加部２３０と、加工基板３０を分割する際の所定の物理量に応じた検出信号を出力する検出部２４０と、分割力印加部２３０を制御すると共に、検出信号に基づいた処理を行う制御部２５０と、を備え、制御部２５０は、検出信号と所定の基準データとを比較して加工基板の分割異常判定を行うようにする。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
加工基板の分割装置であって、
内部に面方向に沿った変質層（６０）が形成された加工基板（３０）を挟持する一対の支持部（２１０、２２０）と、
前記変質層を境界として前記加工基板が分割されるように、前記一対の支持部の少なくとも一方に力を印加する分割力印加部（２３０）と、
前記加工基板を分割する際の所定の物理量に応じた検出信号を出力する検出部（２４０）と、
前記分割力印加部を制御すると共に、前記検出信号に基づいた処理を行う制御部（２５０）と、を備え、
前記制御部は、前記検出信号と所定の基準データとを比較して前記加工基板の分割異常判定を行う加工基板の分割装置。
内部に面方向に沿った変質層（６０）が形成された加工基板（３０）を挟持する一対の支持部（２１０、２２０）と、
前記変質層を境界として前記加工基板が分割されるように、前記一対の支持部の少なくとも一方に力を印加する分割力印加部（２３０）と、
前記加工基板を分割する際の所定の物理量に応じた検出信号を出力する検出部（２４０）と、
前記分割力印加部を制御すると共に、前記検出信号に基づいた処理を行う制御部（２５０）と、を備え、
前記制御部は、前記検出信号と所定の基準データとを比較して前記加工基板の分割異常判定を行う加工基板の分割装置。
【請求項2】
前記制御部は、前記加工基板の分割異常であると判定し、かつ前記加工基板の分割が途中であると判定した場合には、前記分割力印加部を制御して前記加工基板の分割を停止させる請求項１に記載の加工基板の分割装置。
【請求項3】
前記制御部は、前記分割異常判定を行う際、前記基準データとしての閾値と前記検出信号とを比較し、前記検出信号が前記閾値より大きいと判定すると、前記加工基板の分割異常であると判定する請求項１または２に記載の加工基板の分割装置。
【請求項4】
前記制御部は、前記分割異常判定を行う際、前記基準データとしての時間と前記物理量とに関する基準波形データと、前記検出信号に基づく時間と前記物理量とに関する判定波形データとを比較し、前記基準波形データと前記判定波形データとのずれが所定範囲外であると判定すると、前記加工基板の分割異常であると判定する請求項１または２に記載の加工基板の分割装置。
【請求項5】
前記制御部は、前記分割異常判定を行う際、前記基準データとしての時間と前記物理量とに関する基準波形データにおける所定箇所の傾きと、前記検出信号に基づく時間と前記物理量とに関する判定波形データにおける所定箇所の傾きとを比較し、前記基準波形データに関する傾きと前記判定波形データに関する傾きとのずれが所定範囲外であると判定すると、前記加工基板の分割異常であると判定する請求項１または２に記載の加工基板の分割装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、加工基板を分割する加工基板の分割装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来より、ウェハ状の加工基板を分割して半導体基板を製造するための加工基板の分割方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。具体的には、この分割方法では、加工基板を用意した後、レーザ光を照射して加工基板の内部に変質層を形成する。なお、変質層は、結晶性が崩れた層であり、変質層が形成されていない周囲の部分よりも脆くなっている。その後、この分割方法では、加工基板を一対の保持部で挟持した状態で加工基板を厚さ方向に引張等することにより、変質層を境界として加工基板を分割する。そして、この分割方法では、加工基板を分割して得られる一方の部分を半導体基板としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特許第７２３１５４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、レーザ光を照射して変質層を形成する際、加工基板のうちのレーザ光が照射される照射面に異物が付着していたり、レーザ光が通過する部分の結晶性が崩れていたりする場合には、適切に改質層が形成されない可能性がある。この場合、変質層を境界として加工基板を分割しようとしても、加工基板を適切に分割できない可能性がある。このため、例えば、加工基板を分割した後、加工基板が適切に分割されたか否かの分割異常判定を外観検査等によって行うことも考えられるが、分割異常判定を行うためのみの工程が必要となり、製造工程が増加する。
【0005】
本開示は、製造工程が増加することを抑制しつつ、加工基板の分割異常判定を行うことができる加工基板の分割装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本開示の１つの観点によれば、加工基板の分割装置であって、内部に面方向に沿った変質層（６０）が形成された加工基板（３０）を挟持する一対の支持部（２１０、２２０）と、変質層を境界として加工基板が分割されるように、一対の支持部の少なくとも一方に力を印加する分割力印加部（２３０）と、加工基板を分割する際の所定の物理量に応じた検出信号を出力する検出部（２４０）と、分割力印加部を制御すると共に、検出信号に基づいた処理を行う制御部（２５０）と、を備え、制御部は、検出信号と所定の基準データとを比較して加工基板の分割異常判定を行う。
【0007】
これによれば、加工基板を分割する際に加工基板の分割異常判定を行うため、加工基板を分割した後に分割異常判定を行うための外観検査等を行う必要がなく、製造工程が増加することを抑制しつつ、加工基板の分割異常判定を行うことができる。
【0008】
なお、各構成要素等に付された括弧付きの参照符号は、その構成要素等と後述する実施形態に記載の具体的な構成要素等との対応関係の一例を示すものである。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1A】第１実施形態における半導体装置の製造工程を示す断面図である。
【図2】第１実施形態における分割装置の模式図である。
【図3】基準データ波形を示す図である。
【図4】第２実施形態における分割装置の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、本開示の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、同一符号を付して説明を行う。
【0011】
（第１実施形態）
第１実施形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、本実施形態では、ＧａＮを用いて構成される加工ウェハ３０を分割する方法を含む半導体装置１の製造方法について説明する。
第１実施形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、本実施形態では、ＧａＮを用いて構成される加工ウェハ３０を分割する方法を含む半導体装置１の製造方法について説明する。
【0012】
まず、図１Ａに示されるように、一面１０ａおよび他面１０ｂを有し、バルクウェハ状とされている基礎基板としてのＧａＮウェハ１０を用意する。例えば、ＧａＮウェハ１０は、シリコン、酸素、ゲルマニウム等がドーパントされ、不純物濃度が５×１０１７～５×１０１９ｃｍ－３とされたものが用いられる。
【0013】
なお、ＧａＮウェハ１０の厚みについては任意であるが、例えば４００μｍ程度のものが用意される。また、本実施形態のＧａＮウェハ１０は、一面１０ａがガリウム面とされると共に他面１０ｂが窒素面とされている。また、このＧａＮウェハ１０は、下記半導体装置１の製造工程を行った後では、後述する図１Ｋのリサイクルウェハ８０を再利用することで用意される。さらに、このＧａＮウェハ１０は、ウェハ状の基礎基板であるともいえる。
【0014】
次に、図１Ｂに示されるように、ＧａＮウェハ１０の一面１０ａ上に１０～１００μｍ程度のＧａＮで構成されるエピタキシャル膜２０を形成し、複数の装置形成領域ＲＡがダイシングラインＤＬで区画される加工ウェハ３０を用意する。本実施形態のエピタキシャル膜２０は、ＧａＮウェハ１０の一面１０ａ側から、ｎ＋型のエピタキシャル層、ｎ－型のエピタキシャル層が順に成膜されて構成される。ｎ＋型のエピタキシャル膜は、例えば、シリコン、酸素、ゲルマニウム等がドーパントされ、不純物濃度が５×１０１７～１×１０１８ｃｍ－３程度とされる。ｎ－型のエピタキシャル層は、例えば、シリコン等がドーパントされ、不純物濃度が１×１０１６～１×１０１７ｃｍ－３程度とされる。なお、本実施形態では、ダイシングラインＤＬで囲まれる各装置形成領域ＲＡは、平面矩形状とされている。また、加工ウェハ３０は、ウェハ状の加工基板であるともいえ、本実施形態の加工基板に相当する。
【0015】
以下では、加工ウェハ３０のうちのエピタキシャル膜２０側の面を加工ウェハ３０の一面３０ａとし、加工ウェハ３０のうちのＧａＮウェハ１０側の面を加工ウェハ３０の他面３０ｂとする。そして、各装置形成領域ＲＡは、加工ウェハ３０の一面３０ａ側に構成される。
【0016】
次に、図１Ｃに示されるように、一般的な半導体製造プロセスのうちの一面１０ａ側に対するプロセスである表面側プロセスを行う。具体的には、表面側プロセスとして、イオン注入、蒸着、ウェットプロセス等を適宜行い、各装置形成領域ＲＡに、拡散層４１やゲート電極４２、図示しない表面電極、配線パターン、パッシベーション膜等の半導体素子における一面側素子構成部分を形成する工程を行う。なお、ここでの半導体素子は、種々の構成のものが採用され、例えば、縦型ＭＯＳトランジスタ等のパワーデバイスや、発光ダイオード等の光半導体素子、半導体レーザ等が採用される。その後、必要に応じ、加工ウェハ３０の一面３０ａ側に、レジスト等で構成される表面保護膜を形成する。
【0017】
続いて、図１Ｄに示されるように、加工ウェハ３０の一面３０ａ側に第１保持部材５０を配置する。第１保持部材５０は、例えば、基材５１と粘着剤５２とを有するダイシングテープ等が用いられる。基材５１は、製造工程中に反り難い材料で構成され、例えば、ガラス、シリコン基板、セラミックス等で構成される。粘着剤５２は、粘着力を変化させることができる材料で構成され、例えば、温度や光によって粘着力が変化するものが用いられる。この場合、粘着剤５２は、例えば、紫外線硬化樹脂、ワックス、両面テープ等で構成される。但し、粘着剤５２は、後述する図１Ｆの分割工程を行う際にも粘着力を維持する材料で構成される。また、本実施形態では、第１保持部材５０は、平面の大きさが加工ウェハ３０の一面３０ａよりも大きくされている。そして、第１保持部材５０は、加工ウェハ３０の一面３０ａに対する法線方向（以下では、単に法線方向ともいう）において、外縁部の全体が加工ウェハ３０から突き出した状態とされている。なお、加工ウェハ３０の一面３０ａに対する法線方向とは、言い換えると、加工ウェハ３０の一面３０ａに対する法線方向から視たときということもできる。
【0018】
次に、図１Ｅに示されるように、加工ウェハ３０の他面３０ｂからレーザ光Ｌを照射し、加工ウェハ３０の一面３０ａから所定深さＤとなる位置に、加工ウェハ３０の面方向に沿った変質層６０を形成する。なお、レーザ光Ｌは、加工ウェハ３０の他面３０ｂに対する法線方向に沿って照射される。
【0019】
具体的には、図示しない、レーザ光Ｌを発振するレーザ光源、レーザ光の光軸を変えるように配置されたダイクロイックミラー、レーザ光を集光するための集光レンズ、および変位可能なステージ等を有するレーザ装置を用意する。そして、変質層６０を形成する際には、レーザ光Ｌの集光点が加工ウェハ３０の面方向に沿って相対的に走査されるように、ステージ等の位置を調整する。これにより、加工ウェハ３０には、面方向に沿った変質層６０が形成される。より詳しくは、レーザ光Ｌを照射することにより、窒素がガスとして蒸発すると共にガリウムが析出された変質層６０が形成される。この際、加工ウェハ３０の他面３０ｂに異物が付着していたり、加工ウェハ３０のうちのレーザ光Ｌが通過する部分の結晶性が崩れていたりすると、変質層６０が適切に形成されない可能性がある。
【0020】
なお、変質層６０は、結晶性が崩れた層であり、変質層６０が形成されていない周囲の部分よりも脆くなっている。また、変質層６０を形成する際の所定深さＤは、後述する半導体装置１のハンドリングのし易さや狙いのオン抵抗等に応じて設定され、例えば、６５μｍ程度とされる。そして、変質層６０は、エピタキシャル膜２０の厚さに応じて形成される場所が変更され、エピタキシャル膜２０の内部、エピタキシャル膜２０とＧａＮウェハ１０との境界、またはＧａＮウェハ１０の内部のいずれかに形成される。
【0021】
また、特に限定されるものではないが、本実施形態では、変質層６０を形成する際のレーザ光Ｌは、固体レーザ光であって、波長が５３２ｎｍのグリーンレーザが用いられる。そして、レーザ光Ｌは、加工点出力が０．１～０．３μＪ、パルス幅が５００ｐｓ、加工速度が５０～５００ｍｍ／ｓとされて照射される。但し、これらの条件は１例であり、本発明者らは、レーザ光の加工点出力がさらに低い場合やパルス幅等がさらに短い場合等においても、変質層６０が形成され得ることを確認している。また、本発明者らは、レーザ光Ｌの加工点出力がさらに高い場合やパルス幅がさらに長い場合等においても、変質層６０が形成され得ることを確認している。さらに、ここではレーザ光Ｌとしてグリーンレーザを例に挙げたが、レーザ光Ｌは、加工ウェハ３０を構成する材料に応じて、波長が３５５ｎｍである紫外線レーザ、波長が１０６４ｎｍであるＹＡＧ（イットリウム、アルミニウム、ガーネット）レーザ、波長が１０．６μｍである炭酸ガスレーザ等が用いられてもよい。
【0022】
以下では、加工ウェハ３０のうちの変質層６０より一面３０ａ側の部分を半導体ウェハ７０とし、加工ウェハ３０のうちの変質層６０より他面３０ｂ側の部分をリサイクルウェハ８０として説明する。
【0023】
続いて、図１Ｆに示されるように、加工ウェハ３０の他面３０ｂ側に第２保持部材９０を配置する。なお、第２保持部材９０は、例えば、基材９１と粘着剤９２とを有するダイシングテープ等で構成され、第１保持部材５０と同様の構成とされるが、第１保持部材５０と異なる構成とされていてもよい。また、本実施形態の第２保持部材９０は、第１保持部材５０と同様に、平面の大きさが加工ウェハ３０の他面３０ｂよりも大きくされている。そして、第２保持部材９０は、法線方向において、外縁部の全体が加工ウェハ３０から突き出した状態とされている。
【0024】
そして、加工ウェハ３０を後述の分割装置Ｓに配置し、変質層６０を境界として、加工ウェハ３０を半導体ウェハ７０とリサイクルウェハ８０とに分割する。なお、本実施形態では半導体ウェハ７０が半導体基板に相当する。また、本実施形態の半導体ウェハ７０は、ウェハ状の半導体基板ともいえる。
【0025】
以下では、半導体ウェハ７０のうちのゲート電極４２等が形成されている側の面を一面７０ａとし、半導体ウェハ７０のうちの分割された面側を他面７０ｂとし、リサイクルウェハ８０のうちの分割された面側を一面８０ａとして説明する。なお、図１Ｆ以降の各図では、半導体ウェハ７０の他面７０ｂおよびリサイクルウェハ８０の一面８０ａに残存する変質層６０等を適宜省略して示している。
【0026】
以下、本実施形態における加工ウェハ３０を分割する分割装置Ｓおよび分割方法について説明する。
【0027】
分割装置Ｓは、図２に示されるように、一対の第１支持部２１０および第２支持部２２０、分割力印加部２３０、検出部２４０、制御部２５０等を備えている。第１支持部２１０および第２支持部２２０は、ＳＵＳ等の金属部材で構成され、相対する第１、第２支持面２１０ａ、２２０ａを有している。そして、第１支持部２１０および第２支持部２２０は、第１支持部２１０の第１支持面２１０ａと第２支持部２２０の第２支持面２２０ａとの間に加工ウェハ３０が配置されて当該加工ウェハ３０を挟持する。
【0028】
本実施形態では、加工ウェハ３０の一面３０ａ側に配置されている第１保持部材５０には、基材５１を挟んで粘着剤５２側と反対側に粘着剤５３が備えられる。同様に、加工ウェハ３０の他面３０ｂ側に配置されている第２保持部材９０には、基材９１を挟んで粘着剤９２側と反対側に粘着剤９３が備えられる。なお、これらの粘着剤５３、９３は、例えば、粘着剤５２、９２と同様の構成とされる。
【0029】
そして、加工ウェハ３０は、第１保持部材５０における粘着剤５３が第１支持部２１０の第１支持面２１０ａに接合されている。同様に、加工ウェハ３０は、第２保持部材９０における粘着剤９３が第２支持部２２０の第２支持面２２０ａに接合されている。本実施形態では、このようにして加工ウェハ３０が第１支持部２１０と第２支持部２２０との間に挟持されている。なお、第１保持部材５０における粘着剤５３は、図１Ｆの工程の前から備えられていてもよい。
【0030】
また、本実施形態では、第１支持面２１０ａは、第１保持部材５０の平面形状と略同じとされており、第２支持面２２０ａは、第２保持部材９０の平面形状と略同じとされている。このため、第１支持面２１０ａおよび第２支持面２２０ａは、加工ウェハ３０が配置された際、法線方向において、外縁部の全体が加工ウェハ３０の一面３０ａから突き出した状態とされている。
【0031】
本実施形態の第１支持部２１０は、第１プレート２１１および第２プレート２１２を有しており、検出部２４０が第１プレート２１１と第２プレート２１２との間に配置されるようになっている。なお、本実施形態の第１支持部２１０は、加工ウェハ３０側から第２プレート２１２、第１プレート２１１の順に配置され、第１支持面２１０ａが第２プレート２１２で構成されている。
【0032】
分割力印加部２３０は、駆動部２３１および作動部２３２等を有しており、本実施形態では、第１支持部２１０の第１プレート２１１に作動部２３２が配置されると共に駆動部２３１が制御部２５０と接続されている。そして、分割力印加部２３０は、駆動部２３１が制御部２５０から駆動信号を受信すると、駆動部２３１が作動部２３２を制御して第１支持部２１０を引き上げる。これにより、加工ウェハ３０は、変質層６０を境界として半導体ウェハ７０とリサイクルウェハ８０とに分割される。
【0033】
この際、第１支持面２１０ａ、第２支持面２２０ａ、第１保持部材５０、および第２保持部材９０は、法線方向において、外縁部の全体が加工ウェハ３０から突き出した状態とされている。このため、例えば、法線方向において、第１支持面２１０ａ、第２支持面２２０ａ、第１保持部材５０、および第２保持部材９０が加工ウェハ３０から突き出していない場合と比較して、加工ウェハ３０に印加される分割力が局所的にばらつくことを抑制できる。
【0034】
検出部２４０は、加工ウェハ３０を分割する際の物理量に応じた検出信号を出力するものである。本実施形態では、検出部２４０は、ロードセル等で構成され、第１プレート２１１と第２プレート２１２との間に配置されると共に制御部２５０と接続されている。そして、検出部２４０は、加工ウェハ３０を分割する際の分割力に応じた検出信号を出力する。なお、本実施形態では、第１支持部２１０を引き上げることで加工ウェハ３０を分割するため、検出部２４０は、引張力に応じた検出信号を出力する。また、本実施形態における分割装置Ｓを用いて加工ウェハ３０を分割する場合、分割に要する時間は１秒以内という短期間で行われる。このため、分割に関する要因と異なる要因が検出信号に入り込み難く、検出信号は、分割装置Ｓに発生し得る振動等のノイズを含み難い信号となる。
【0035】
制御部２５０は、ＣＰＵや、ＲＯＭ、ＲＡＭ、不揮発性ＲＡＭ、フラッシュメモリ、ＨＤＤ等の非遷移的実体的記憶媒体で構成される記憶部等を備えたマイクロコンピュータ等で構成されている。そして、制御部２５０は、ＣＰＵがＲＯＭ等からプログラムを読み出して実行することで各種の制御作動を実現する。なお、ＲＯＭ等には、プログラムの実行の際に用いられる各種のデータ（例えば、初期値、ルックアップテーブル、マップ等）が予め格納されている。また、ＣＰＵは、Central Processing Unitの略であり、ＲＯＭは、Read Only Memoryの略であり、ＲＡＭは、Random Access Memoryの略であり、ＨＤＤはHard Disk Driveの略である。
【0036】
具体的には、制御部２５０は、分割力印加部２３０と接続されている。そして、制御部２５０は、所定タイミングで分割力印加部２３０に駆動信号を送信する。これにより、分割力印加部２３０によって第１支持部２１０が引き上げられ、加工ウェハ３０が変質層６０を境界として半導体ウェハ７０とリサイクルウェハ８０とに分割される。
【0037】
また、制御部２５０は、検出部２４０と接続されており、検出部２４０から送信される検出信号に基づいて加工ウェハ３０の分割異常判定を行う。そして、制御部２５０は、例えば、図示しない報知部等とも接続され、報知部を介して分割異常判定の結果を報知する。この場合、制御部２５０は、分割異常判定の結果を記憶部に記憶し、判定結果に基づいて別の処理を行うようにしてもよい。
【0038】
制御部２５０における分割異常判定の方法は適宜変更可能であるが、例えば、以下のように行われる。すなわち、記憶部には、変質層６０が適切に形成され、変質層６０を境界として加工ウェハ３０が適切に分割された際の基準データが記憶されるようにする。例えば、記憶部は、基準データとして、図３のように、時間と分割力との関係に関する基準波形データを記憶する。本実施形態では、上記のように第１支持部２１０を引き上げることで加工ウェハ３０を分割するため、分割力は、引張力となる。そして、制御部２５０は、検出信号と基準データとを比較して分割異常判定を行う。
【0039】
例えば、制御部２５０は、基準波形データにおける分割力の最大値Ｍに基づいて分割力の最大値Ｍより大きい値の閾値を設定し、検出信号が閾値より大きい場合に分割異常であると判定する。なお、この場合の閾値は、例えば、最大値Ｍの５～１０％程度大きい値とされる。
【0040】
また、例えば、制御部２５０は、基準波形データと同じように、検出信号から時間と分割力との関係に関する判定波形データを作成し、基準波形データと判定波形データとを比較してずれが所定範囲外である場合に分割異常であると判定する。なお、ずれの所定範囲は、例えば、５～１０％とされる。
【0041】
さらに、制御部２５０は、例えば、基準波形データと判定波形データとを比較する場合、所定箇所の傾きを比較してずれが所定範囲外である場合に分割異常であると判定するようにしてもよい。この場合、所定箇所の傾きは、例えば、分割力の最大値から急峻に低下する箇所の傾きとされる。なお、ずれの所定範囲は、例えば、５～１０％程度とされる。
【0042】
このように、本実施形態では、加工ウェハ３０を分割する際に加工ウェハ３０の分割異常判定を行う。このため、加工ウェハ３０を分割した後に加工ウェハ３０の分割異常判定を行う場合と比較して、製造工程が増加することを抑制できる。
【0043】
また、制御部２５０は、加工ウェハ３０を分割している途中で分割異常であると判定した場合には、分割力印加部２３０を制御して加工ウェハ３０の分割を停止させるようにしてもよい。これによれば、未だ加工ウェハ３０の分割を完了していないため、図１Ｅの工程を再び行って変質層６０を新たに形成する等の対応をすることができ、加工ウェハ３０を無駄に消費することを抑制できる。なお、加工ウェハ３０を分割している途中で分割を停止するとは、例えば、閾値と検出信号とを比較して分割異常判定を行う場合、想定される終了時間よりも極めて早い時間に検出信号が閾値より大きいと判定した場合等である。
【0044】
ここで、上記の基準データに関する変質層６０が適切に形成されているとは、変質層６０が加工ウェハ３０の面方向に沿って所望の位置に形成された状態のことである。また、上記の変質層６０を境界として加工ウェハ３０が適切に分割されるとは、加工ウェハ３０を分割した際の分割面に大きな凹凸が存在せず、分割面が加工ウェハ３０の面方向に沿った方向となっていることである。なお、変質層６０が適切に形成されていない状態で加工ウェハ３０を分割すると、変質層６０が形成されていない部分で分割された箇所が発生する。この場合、変質層６０が適切に形成されている状態で加工ウェハ３０を分割する際と比較して、分割するための必要な力が大きくなると共に、分割された面に大きな凹凸が発生する。
【0045】
加工ウェハ３０を分割した後は、加工ウェハ３０の分割が正常に行われたと判定された半導体ウェハ７０に対し、次の工程を行う。すなわち、図１Ｇに示されるように、残りの半導体製造プロセスとして、半導体ウェハ７０の他面７０ｂに、裏面電極４３等を形成する裏面側プロセスを行う。
【0046】
なお、裏面電極４３等の裏面側プロセスを行う前に、必要に応じて、ＣＭＰ（chemical mechanical polishingの略）法等で半導体ウェハ７０の他面７０ｂを平坦化する工程を行うようにしてもよい。図１Ｇは、半導体ウェハ７０の他面７０ｂを平坦化した場合の図を示している。さらに、裏面電極４３を形成する工程を行った後、必要に応じて、裏面電極４３と半導体ウェハ７０の他面７０ｂとをオーミック接触とするためのレーザアニール等の加熱処理を行うようにしてもよい。
【0047】
また、加工ウェハ３０の分割異常と判定された際の半導体ウェハ７０は、廃棄するようにしてもよいが、次のようにしてもよい。すなわち、加工ウェハ３０の分割異常と判定された際の半導体ウェハ７０には大きな凹凸が存在する可能性がある。この場合、ＣＭＰ法等を行うことによって分割時に発生した凹凸に対応できる場合には、ＣＭＰ法を行った後、図１Ｇ以降の工程をそのまま行うようにしてもよい。この場合、図１Ｇの工程におけるＣＭＰ法は、分割異常と判定されなかった場合のＣＭＰ法を行う期間よりも長くするようにしてもよい。
【0048】
続いて、図１Ｈに示されるように、半導体ウェハ７０のうちの他面７０ｂ側、つまり裏面電極４３側に第３保持部材１００を配置する。第３保持部材１００は、例えば、基材１０１と粘着剤１０２とを有するダイシングテープ等で構成され、第１保持部材５０と同様の構成とされるが、第１保持部材５０と異なる構成とされていてもよい。
【0049】
その後、図１Ｉに示されるように、半導体ウェハ７０のうちの一面７０ａ側に貼り付けてある第１保持部材５０を剥離する。ここでは、第１保持部材５０のうちの半導体ウェハ７０に貼り付けている粘着剤５２の接着力を低下させる処理、例えば、粘着剤５２をＵＶ樹脂接着材で構成している場合にはＵＶ照射を行う。
【0050】
続いて、図１Ｊに示されるように、ダイシングソー、またはレーザダイシング等により、半導体ウェハ７０を装置単位に個片化することで半導体装置１を構成する。この際、半導体ウェハ７０を装置単位に分割しつつも、第３保持部材１００については切断されること無く繋がったままの状態となるように、ダイシング深さを調整することが好ましい。
【0051】
半導体装置１に関するこの後の工程については図示しないが、例えば、次の工程が行われる。すなわち、第３保持部材１００をエキスパンドし、ダイシングカットした部分にて各半導体装置１の間隔を広げる。その後、加熱処理や光を照射する等して粘着剤１０２の粘着力を弱まらせ、半導体装置１をピックアップする。これにより、半導体装置１が製造される。
【0052】
また、図１Ｋに示されるように、図１Ｆで構成されたリサイクルウェハ８０には、一面８０ａに対して研磨装置１１０等を用いたＣＭＰ法を行うことにより、当該一面８０ａを平坦化する。そして、平坦化したリサイクルウェハ８０をＧａＮウェハ１０とし、再び上記図１Ａ以降の工程を行う。これにより、ＧａＮウェハ１０は、半導体装置１を構成するのに複数回利用されることができる。
【0053】
なお、本実施形態では、図１Ｆの工程にて加工ウェハ３０を分割する際、制御部２５０は、加工ウェハ３０の分割異常判定を行う。そして、加工ウェハ３０の分割異常と判定された際のリサイクルウェハ８０は、一面８０ａに大きな凹凸が形成されている可能性がある。このため、リサイクルウェハ８０の一面８０ａに対するＣＭＰ法を行う場合、加工ウェハ３０の分割異常と判定されている場合には、分割異常と判定されなかった場合よりもＣＭＰ法を行う期間を長くするようにしてもよい。
【0054】
以上説明した本実施形態によれば、分割装置Ｓには、加工ウェハ３０を分割する際に発生する物理量に応じた検出信号を出力する検出部２４０が備えられている。また、分割装置Ｓには、検出信号に応じて分割異常判定を行う制御部２５０が備えられている。そして、分割装置Ｓは、加工ウェハ３０を分割する際に加工ウェハ３０の分割異常判定を行っている。このため、加工ウェハ３０を分割した後に分割異常判定を行うための外観検査等を行う必要がなく、製造工程が増加することを抑制しつつ、加工ウェハ３０の分割異常判定を行うことができる。
【0055】
（１）本実施形態では、制御部２５０は、加工ウェハ３０を分割している途中で分割異常であると判定した場合には、分割力印加部２３０を制御して加工ウェハ３０の分割を停止させるようにしてもよい。これによれば、未だ加工ウェハ３０の分割を完了していないため、加工ウェハ３０に変質層６０を新たに形成する等の対応をすることができ、加工ウェハ３０を無駄に消費することを抑制できる。
【0056】
（第２実施形態）
第２実施形態について説明する。本実施形態は、第１実施形態に対し、分割力印加部２３０の配置位置を変更したものである。その他に関しては、第１実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。
第２実施形態について説明する。本実施形態は、第１実施形態に対し、分割力印加部２３０の配置位置を変更したものである。その他に関しては、第１実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。
【0057】
本実施形態の分割装置Ｓは、図４に示されるように、第１支持部２１０が１つのプレートで構成され、作動部２３２が第１支持部２１０の面方向における端部に備えられている。そして、本実施形態では、作動部２３２が第１支持部２１０を加工ウェハ３０の面方向に沿ってスライドするように変位させることにより、加工ウェハ３０を半導体ウェハ７０とリサイクルウェハ８０とに分割する。言い換えると、作動部２３２は、加工ウェハ３０の一面３０ａ側を面方向にスライドさせることにより、加工ウェハ３０を半導体ウェハ７０とリサイクルウェハ８０とに分割する。つまり、作動部２３２は、加工ウェハ３０にせん断力を印加して加工ウェハ３０を半導体ウェハ７０とリサイクルウェハ８０とに分割する。
【0058】
制御部２５０は、上記第１実施形態と同様の構成とされている。但し、本実施形態の制御部２５０には、基準データとして、変質層６０が適切に形成され、加工ウェハ３０の一面１０ａ側を面方向にスライドさせた際のデータが記憶されている。
【0059】
以上説明したように、加工ウェハ３０の面方向に力を印加して加工ウェハ３０を分割するようにしても、上記第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
【0060】
（他の実施形態）
本開示は、実施形態に準拠して記述されたが、本開示は当該実施形態や構造に限定されるものではないと理解される。本開示は、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。加えて、様々な組み合わせや形態、さらには、それらに一要素のみ、それ以上、あるいはそれ以下、を含む他の組み合わせや形態をも、本開示の範疇や思想範囲に入るものである。
本開示は、実施形態に準拠して記述されたが、本開示は当該実施形態や構造に限定されるものではないと理解される。本開示は、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。加えて、様々な組み合わせや形態、さらには、それらに一要素のみ、それ以上、あるいはそれ以下、を含む他の組み合わせや形態をも、本開示の範疇や思想範囲に入るものである。
【0061】
例えば、上記各実施形態では、加工ウェハ３０がＧａＮで構成される例を説明したが、加工ウェハ３０は、炭化珪素等で構成されるものであってもよい。
【0062】
また、上記第１実施形態では、ウェハ状の基板としての加工ウェハ３０を分割する例について説明したが、基板は、ウェハ状ではなく、予めチップ単位等に分割されていてもよい。
【0063】
さらに、上記各実施形態では、加工ウェハ３０を分割する前に半導体素子における一面側素子構成部分を形成する例について説明した。しかしながら、加工ウェハ３０を分割した後に半導体素子における一面側素子構成部分を形成するようにしてもよい。
【0064】
また、上記各実施形態では、加工ウェハ３０を分割する際に発生する物理量としての力に基づいて分割異常判定を行う例について説明した。しかしながら、分割異常判定に用いる物理量は適宜変更可能であり、例えば、時間と第１支持部２１０の変位量との関係を基準データとして分割異常判定を行うようにしてもよい。なお、変質層６０が適切に形成されていない場合には、加工ウェハ３０を分割し難くなるため、変質層６０が適切に形成されている場合と比較して、変位量が最大となる時間が遅くなる。
【0065】
また、上記第１実施形態では、作動部２３２を第１支持部２１０に配置し、第１支持部２１０を引き上げることで加工ウェハ３０を分割する例に説明した。しかしながら、加工ウェハ３０を分割する際には、第２支持部２２０を引き下げることで加工ウェハ３０を分割するようにしてもよいし、第１支持部２１０を引き上げると共に第２支持部２２０を引き下げることで加工ウェハ３０を分割するようにしてもよい。なお、このような場合は、作動部２３２の数や配置される場所が適宜調整される。
【0066】
同様に、第２実施形態では、第２支持部２２０をスライドさせることで加工ウェハ３０を分割するようにしてもよいし、第１支持部２１０および第２支持部２２０をスライドさせることで加工ウェハ３０を分割するようにしてもよい。なお、このような場合は、作動部２３２の数や配置される場所が適宜調整される。また、第１支持部２１０および第２支持部２２０をスライドさせる際には、第１支持部２１０をスライドさせる方向と第２支持部２２０をスライドさせる方向とが逆向きとなるようにすることが好ましい。
【0067】
本開示に記載の制御部及びその手法は、コンピュータプログラムにより具体化された一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリーを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。あるいは、本開示に記載の制御部及びその手法は、一つ以上の専用ハードウエア論理回路によってプロセッサを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。もしくは、本開示に記載の制御部及びその手法は、一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリーと一つ以上のハードウエア論理回路によって構成されたプロセッサとの組み合わせにより構成された一つ以上の専用コンピュータにより、実現されてもよい。また、コンピュータプログラムは、コンピュータにより実行されるインストラクションとして、コンピュータ読み取り可能な非遷移有形記録媒体に記憶されていてもよい。
【符号の説明】
【0068】
３０ 加工基板
６０ 変質層
２１０ 第１支持部
２２０ 第２支持部
２３０ 分割力印加部
２４０ 検出部
２５０ 制御部
６０ 変質層
２１０ 第１支持部
２２０ 第２支持部
２３０ 分割力印加部
２４０ 検出部
２５０ 制御部
【図1A】
【図1B】
【図1C】
【図1D】
【図1E】
【図1F】
【図1G】
【図1H】
【図1I】
【図1J】
【図1K】
【図2】
【図3】
【図4】