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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-10-24
(45)【発行日】2022-11-01
(54)【発明の名称】ウエーハ生成装置
(51)【国際特許分類】
H01L 21/304 20060101AFI20221025BHJP
H01L 21/677 20060101ALI20221025BHJP
H01L 21/673 20060101ALI20221025BHJP
B23K 26/53 20140101ALI20221025BHJP
B24B 7/04 20060101ALI20221025BHJP
B24B 41/06 20120101ALI20221025BHJP
【ＦＩ】
H01L21/304 611Z
H01L21/68 A
H01L21/68 T
H01L21/68 U
B23K26/53
B24B7/04 A
B24B41/06 A
【請求項の数】
3
(21)【出願番号】P 2018202449
(22)【出願日】2018-10-29
(65)【公開番号】P2020072098
(43)【公開日】2020-05-07
【審査請求日】2021-08-11
(73)【特許権者】
【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】100075177
【弁理士】
【氏名又は名称】小野 尚純
(74)【代理人】
【識別番号】100113217
【弁理士】
【氏名又は名称】奥貫 佐知子
(74)【代理人】
【識別番号】100202496
【弁理士】
【氏名又は名称】鹿角 剛二
(74)【代理人】
【識別番号】100202692
【弁理士】
【氏名又は名称】金子 吉文
(72)【発明者】
【氏名】飯塚 健太呂
(72)【発明者】
【氏名】大宮 直樹
【審査官】三浦 みちる
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１５－０３０００５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平１０－０５０６３９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０００－０６１７６７（ＪＰ，Ａ）
【文献】欧州特許出願公開第２９７５６３８（ＥＰ，Ａ１）
【文献】特開平１０－２３６６５１（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０１Ｌ ２１／３０４
Ｈ０１Ｌ ２１／６７７
Ｈ０１Ｌ ２１／６８３
Ｂ２３Ｋ ２６／５３
Ｂ２４Ｂ ７／０４
Ｂ２４Ｂ ４１／０６
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
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、インゴットを保持する第一の保持テーブルと該第一の保持テーブルに保持されたインゴットの上面を研削して平坦化する研削手段とから少なくとも構成されるインゴット研削ユニットと、
インゴットを保持する第二の保持テーブルと該第二の保持テーブルに保持された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インゴットに対して透過性を有する波長のレーザー光線の集光点を位置づけてレーザー光線をインゴットに照射し剥離層を形成するレーザー照射手段とから少なくとも構成されるレーザー照射ユニットと、
インゴットを保持する第三の保持テーブルと該第三の保持テーブルに保持されたインゴットの上面を保持し剥離層からウエーハを剥離するウエーハ剥離手段とから少なくとも構成されるウエーハ剥離ユニットと、
インゴットを支持するインゴット支持部と剥離されたウエーハを支持するウエーハ支持部とを備えたトレーと、
該トレーに支持されたインゴットを該インゴット研削ユニットと該レーザー照射ユニットと該ウエーハ剥離ユニットとの間で搬送するベルトコンベアーユニットと、
該トレーに支持されたインゴットを収容するインゴットストッカーと、
該インゴットストッカーに収容された該トレーに支持されたインゴットを該ベルトコンベアーユニットに受け渡すインゴット受渡ユニットと、
から少なくとも構成されるウエーハ生成装置。
【請求項2】
該インゴットストッカーは、インゴットを支持した該トレーが載置される載置テーブルと、該載置テーブルに配設されインゴットを支持した該トレーを送りだす第一の無端ベルトと、該第一の無端ベルトに連結され駆動力を伝達する駆動力伝達部と、該載置テーブルを上下に複数配設するラックと、から少なくとも構成され、
該インゴット受渡ユニットは、
該載置テーブルからインゴットを支持した該トレーを受け取る受取テーブルと、該受取テーブルに配設されインゴットを支持した該トレーを該ベルトコンベアーユニットに受け渡す第二の無端ベルトと、該第二の無端ベルトを駆動するモータと、該第二の無端ベルトに連結され駆動力を該駆動力伝達部に伝達するクラッチ部と、上下に複数配設された該載置テーブルに該受取テーブルを位置づけるエレベータと、から少なくとも構成される請求項１記載のウエーハ生成装置。
【請求項3】
剥離されたウエーハを収容するカセットが複数収容されたカセットストッカーと、該トレーの該ウエーハ支持部に支持されたウエーハを該カセットストッカーに収容されたカセットに収容する収容手段と、
を更に備える請求項１記載のウエーハ生成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、インゴットからウエーハを生成するウエーハ生成装置に関する。
【背景技術】
【0002】
ＩＣ、ＬＳＩ、ＬＥＤ等のデバイスは、Ｓｉ（シリコン）やＡｌ２Ｏ３（サファイア）等を素材としたウエーハの表面に機能層が積層され分割予定ラインによって区画されて形成される。また、パワーデバイス、ＬＥＤ等は単結晶ＳｉＣ（炭化ケイ素）を素材としたウエーハの表面に機能層が積層され分割予定ラインによって区画されて形成される。デバイスが形成されたウエーハは、切削装置、レーザー加工装置によって分割予定ラインに加工が施されて個々のデバイスに分割され、分割された各デバイスは携帯電話やパソコン等の電気機器に利用される。
【0003】
デバイスが形成されるウエーハは、一般的に円柱形状のインゴットをワイヤーソーで薄く切断することにより生成される。切断されたウエーハの表面および裏面は、研磨することにより鏡面に仕上げられる（たとえば特許文献１参照。）。しかし、インゴットをワイヤーソーで切断し、切断したウエーハの表面および裏面を研磨すると、インゴットの大部分（７０～８０％）が捨てられることになり不経済であるという問題がある。特に単結晶ＳｉＣインゴットにおいては、硬度が高くワイヤーソーでの切断が困難であり相当の時間を要するため生産性が悪いと共に、インゴットの単価が高く効率よくウエーハを生成することに課題を有している。
【0004】
そこで、単結晶ＳｉＣに対して透過性を有する波長のレーザー光線の集光点を単結晶ＳｉＣインゴットの内部に位置づけて単結晶ＳｉＣインゴットにレーザー光線を照射して切断予定面に剥離層を形成し、剥離層が形成された切断予定面に沿って単結晶ＳｉＣインゴットからウエーハを剥離する技術が提案されている（たとえば特許文献２参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【文献】特開２０００－９４２２１号公報
【文献】特開２０１３－４９１６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら、インゴットに剥離層を形成する工程、インゴットからウエーハを剥離する工程、インゴットの上面を研削して平坦化する工程、は人手を介して行われており、生産効率が悪いという問題がある。
【0007】
上記事実に鑑みてなされた本発明の課題は、インゴットからウエーハを自動的に生成できる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】
【0008】
上記課題を解決するために本発明が提供するのは以下のウエーハ生成装置である。すなわち、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、インゴットを保持する第一の保持テーブルと該第一の保持テーブルに保持されたインゴットの上面を研削して平坦化する研削手段とから少なくとも構成されるインゴット研削ユニットと、インゴットを保持する第二の保持テーブルと該第二の保持テーブルに保持された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インゴットに対して透過性を有する波長のレーザー光線の集光点を位置づけてレーザー光線をインゴットに照射し剥離層を形成するレーザー照射手段とから少なくとも構成されるレーザー照射ユニットと、インゴットを保持する第三の保持テーブルと該第三の保持テーブルに保持されたインゴットの上面を保持し剥離層からウエーハを剥離するウエーハ剥離手段とから少なくとも構成されるウエーハ剥離ユニットと、インゴットを支持するインゴット支持部と剥離されたウエーハを支持するウエーハ支持部とを備えたトレーと、該トレーに支持されたインゴットを該インゴット研削ユニットと該レーザー照射ユニットと該ウエーハ剥離ユニットとの間で搬送するベルトコンベアーユニットと、該トレーに支持されたインゴットを収容するインゴットストッカーと、該インゴットストッカーに収容された該トレーに支持されたインゴットを該ベルトコンベアーユニットに受け渡すインゴット受渡ユニットと、から少なくとも構成されるウエーハ生成装置である。
【0009】
好ましくは、該インゴットストッカーは、インゴットを支持した該トレーが載置される載置テーブルと、該載置テーブルに配設されインゴットを支持した該トレーを送りだす第一の無端ベルトと、該第一の無端ベルトに連結され駆動力を伝達する駆動力伝達部と、該載置テーブルを上下に複数配設するラックと、から少なくとも構成され、該インゴット受渡ユニットは、該載置テーブルからインゴットを支持した該トレーを受け取る受取テーブルと、該受取テーブルに配設されインゴットを支持した該トレーを該ベルトコンベアーユニットに受け渡す第二の無端ベルトと、該第二の無端ベルトを駆動するモータと、該第二の無端ベルトに連結され駆動力を該駆動力伝達部に伝達するクラッチ部と、上下に複数配設された該載置テーブルに該受取テーブルを位置づけるエレベータと、から少なくとも構成される。剥離されたウエーハを収容するカセットが複数収容されたカセットストッカーと、該トレーの該ウエーハ支持部に支持されたウエーハを該カセットストッカーに収容されたカセットに収容する収容手段と、を更に備えるのが好適である。
【発明の効果】
【0010】
本発明が提供するウエーハ生成装置は、インゴットを保持する第一の保持テーブルと該第一の保持テーブルに保持されたインゴットの上面を研削して平坦化する研削手段とから少なくとも構成されるインゴット研削ユニットと、インゴットを保持する第二の保持テーブルと該第二の保持テーブルに保持された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インゴットに対して透過性を有する波長のレーザー光線の集光点を位置づけてレーザー光線をインゴットに照射し剥離層を形成するレーザー照射手段とから少なくとも構成されるレーザー照射ユニットと、インゴットを保持する第三の保持テーブルと該第三の保持テーブルに保持されたインゴットの上面を保持し剥離層からウエーハを剥離するウエーハ剥離手段とから少なくとも構成されるウエーハ剥離ユニットと、インゴットを支持するインゴット支持部と剥離されたウエーハを支持するウエーハ支持部とを備えたトレーと、該トレーに支持されたインゴットを該インゴット研削ユニットと該レーザー照射ユニットと該ウエーハ剥離ユニットとの間で搬送するベルトコンベアーユニットと、該トレーに支持されたインゴットを収容するインゴットストッカーと、該インゴットストッカーに収容された該トレーに支持されたインゴットを該ベルトコンベアーユニットに受け渡すインゴット受渡ユニットと、から少なくとも構成されているので、インゴットからウエーハを生成する一連の作業を自動的に行うことができ、生産効率が向上する。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】本発明に従って構成されたウエーハ生成装置の斜視図。
【図10】（ａ）昇降板が通過位置に位置する状態のトレーストッパーの斜視図、（ｂ）昇降板が停止位置に位置する状態のトレーストッパーの斜視図、（ｃ）昇降板が離間位置に位置する状態のトレーストッパーの斜視図。
【図11】（ａ）図１０（ａ）に示す状態に対応するトレーストッパー等の断面図、（ｂ）図１０（ｂ）に示す状態に対応するトレーストッパー等の断面図、（ｃ）図１０（ｃ）に示す状態に対応するトレーストッパー等の断面図。
【図12】（ａ）昇降板が上昇位置に位置する状態の搬送手段の斜視図、（ｂ）昇降板が下降位置に位置する状態の搬送手段の斜視図。
【図16】クラッチ部の変形例を示す斜視図。
【図17】（ａ）インゴットの正面図、（ｂ）インゴットの平面図、（ｃ）インゴットの斜視図。
【図18】インゴットがレーザー照射ユニットの第二の保持テーブルに搬送されている状態を示す斜視図。
【図19】（ａ）剥離層形成工程が実施されている状態を示す斜視図、（ｂ）剥離層形成工程が実施されている状態を示す正面図。
【図20】（ａ）剥離層が形成されたインゴットの平面図、（ｂ）（ａ）におけるＢ－Ｂ線断面図。
【図21】（ａ）ウエーハ剥離ユニットの第三の保持テーブルの上方に液槽体が位置する状態を示す斜視図、（ｂ）液槽体の下端が保持テーブルの上面に接触した状態を示す斜視図。
【図22】ウエーハ剥離ユニットによってインゴットからウエーハが剥離された状態を示す斜視図。
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下、本発明に従って構成されたウエーハ生成装置の実施形態について図面を参照しつつ説明する。
【0013】
図１に示すウエーハ生成装置２は、インゴット研削ユニット４と、レーザー照射ユニット６と、ウエーハ剥離ユニット８と、インゴットを支持するインゴット支持部と剥離されたウエーハを支持するウエーハ支持部とを備えたトレー９と、トレー９に支持されたインゴットをインゴット研削ユニット４とレーザー照射ユニット６とウエーハ剥離ユニット８との間で搬送するベルトコンベアーユニット１０と、トレー９に支持されたインゴットを収容するインゴットストッカー１１と、インゴットストッカー１１に収容されたトレー９に支持されたインゴットをベルトコンベアーユニット１０に受け渡すインゴット受渡ユニット１２と、から少なくとも構成される。
【0014】
図２を参照してインゴット研削ユニット４について説明する。インゴット研削ユニット４は、インゴットを保持する円形状の第一の保持テーブル１４と、第一の保持テーブル１４に保持されたインゴットの上面を研削して平坦化する研削手段１６と、から少なくとも構成される。図示の実施形態におけるインゴット研削ユニット４は、直方体状の基台１８と、基台１８の上面に回転自在に搭載された円形状のターンテーブル２０とを備える。ターンテーブル２０は、基台１８に内蔵されたターンテーブル用モータ（図示していない。）によって、ターンテーブル２０の径方向中心を通ってＺ軸方向に延びる軸線を回転中心として回転される。そして、図示の実施形態における第一の保持テーブル１４は、ターンテーブル２０の上面に回転自在に一対搭載されていて、ターンテーブル２０の径方向中心（回転中心）を対称点として点対称に配置されている。第一の保持テーブル１４は、ターンテーブル２０の回転によって、研削手段１６により研削加工が実施される研削位置（図２において奥側の位置）と、インゴットを着脱するためのインゴット着脱位置（図２において手前側の位置）とに交互に位置づけられる。
【0015】
第一の保持テーブル１４は、ターンテーブル２０の下面に装着された第一の保持テーブル用モータ（図示していない。）によって、第一の保持テーブル１４の径方向中心を通ってＺ軸方向に延びる軸線を回転中心として回転される。また、第一の保持テーブル１４の上面には、吸引手段（図示していない。）に接続された多孔質の吸着チャック２２が配置されており、第一の保持テーブル１４においては、吸引手段で吸着チャック２２の上面に吸引力を生成することにより、吸着チャック２２の上面に載せられたインゴットを吸引保持するようになっている。なお、Ｚ軸方向は図２に矢印Ｚで示す上下方向である。また、図２に矢印Ｘで示すＸ軸方向はＺ軸方向に直交する方向であり、図２に矢印Ｙで示すＹ軸方向はＸ軸方向およびＺ軸方向に直交する方向である。Ｘ軸方向およびＹ軸方向が規定する平面は実質上水平である。
【0016】
図示の実施形態では図２に示すとおり、インゴット研削ユニット４の研削手段１６は、基台１８の上面に搭載された門型の支持フレーム２４を備える。支持フレーム２４は、Ｙ軸方向に間隔をおいて基台１８の上面から上方に延びる一対の支柱２６と、支柱２６の上端間に架け渡されＹ軸方向に延びる梁２８とを有する。一対の支柱２６には、スピンドルハウジング３０が一対の連結片３２を介してＺ軸方向に移動自在（昇降自在）に支持されている。梁２８の上面には、スピンドルハウジング３０をＺ軸方向に移動（昇降）させるための一対の昇降用モータ３４が搭載されている。昇降用モータ３４は、支柱２６の内部においてＺ軸方向に延びるボールねじ（図示していない。）の片端部に連結され、ボールねじのナット部（図示していない。）は連結片３２に固定されている。そして、昇降用モータ３４の回転運動がボールねじによって直線運動に変換されて連結片３２に伝達され、これによってスピンドルハウジング３０が昇降される。
【0017】
スピンドルハウジング３０にはスピンドル３６（図３参照。）がＺ軸方向に延びる軸線を中心として回転自在に支持されており、このスピンドル３６は、スピンドルハウジング３０に内蔵されたスピンドル用モータ（図示していない。）によってＺ軸方向に延びる軸線を中心として回転される。スピンドル３６の下端には円板状のホイールマウント３８が固定され、ホイールマウント３８の下面にはボルト４０で環状の研削ホイール４２が固定されている。研削ホイール４２の下面の外周縁部には、周方向に間隔をおいて環状に配置された複数の研削砥石４４が固定されている。図３に示すとおり、第一の保持テーブル１４が研削位置に位置づけられた際に、第一の保持テーブル１４の回転中心を研削砥石４４が通るように、研削ホイール４２の回転中心は第一の保持テーブル１４の回転中心に対して変位している。このため研削手段１６においては、第一の保持テーブル１４と研削ホイール４２とを相互に回転させながら、第一の保持テーブル１４に保持されたインゴットの上面と研削砥石４４とを接触させることにより、インゴットの上面全体を研削砥石４４で研削して平坦化することができる。
【0018】
図１および図４を参照してレーザー照射ユニット６について説明する。図１に示すとおり、インゴット研削ユニット４に隣接して配置されているレーザー照射ユニット６は、インゴットを保持する円形状の第二の保持テーブル６０と、第二の保持テーブル６０に保持された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、インゴットに対して透過性を有する波長のレーザー光線の集光点を位置づけて、レーザー光線をインゴットに照射し剥離層を形成するレーザー照射手段６２と、から少なくとも構成される。
【0019】
図示の実施形態では図４に示すとおり、レーザー照射ユニット６は直方体状の基台６４を備えており、この基台６４の上面には、下方に没入してＸ軸方向に延びる搭載凹所６４ａが形成されている。そして、図示の実施形態における第二の保持テーブル６０は、Ｘ軸方向に移動自在かつＺ軸方向に延びる軸線を中心として回転自在に基台６４の搭載凹所６４ａに搭載されている。また、基台６４には、搭載凹所６４ａに沿って第二の保持テーブル６０をＸ軸方向に移動させるＸ軸送り手段（図示していない。）と、第二の保持テーブル６０の径方向中心を通ってＺ軸方向に延びる軸線を回転中心として第二の保持テーブル６０を回転させる第二の保持テーブル用モータ（図示していない。）とが装着されている。Ｘ軸送り手段は、たとえば、第二の保持テーブル６０に連結されＸ軸方向に延びるボールねじと、このボールねじを回転させるモータとを有する構成でよい。第二の保持テーブル用モータは第二の保持テーブル６０と共にＸ軸送り手段でＸ軸方向に移動され、したがって第二の保持テーブル６０がＸ軸送り手段でＸ軸方向に移動された場合でも、第二の保持テーブル用モータは第二の保持テーブル６０を回転させる。また、第二の保持テーブル６０の上面には、吸引手段（図示していない。）に接続された多孔質の吸着チャック６６が配置されており、第二の保持テーブル６０においては、吸引手段で吸着チャック６６の上面に吸引力を生成することにより、吸着チャック６６の上面に載せられたインゴットを吸引保持するようになっている。
【0020】
図４に示すとおり、レーザー照射ユニット６のレーザー照射手段６２は、基台６４の上面に搭載された門型の支持フレーム６８と、支持フレーム６８の内側に支持されたケーシング７０と、Ｙ軸方向に移動自在にケーシング７０の下端側に装着されたＹ軸可動部材（図示していない。）と、Ｙ軸可動部材をＹ軸方向に移動させるＹ軸送り手段（図示していない。）とを含む。Ｙ軸送り手段は、たとえば、Ｙ軸可動部材に連結されＹ軸方向に延びるボールねじと、このボールねじを回転させるモータとを有する構成でよい。
【0021】
図４と共に図５を参照して説明すると、レーザー照射手段６２は、更に、ケーシング７０に内蔵されたレーザー発振器７２（図５参照。）と、Ｙ軸可動部材の下端側に昇降自在に装着された集光器７４（図４および図５参照。）と、集光器７４とＹ軸方向に間隔をおいてＹ軸可動部材の下端側に装着されたアライメント手段７６（図４参照。）と、集光器７４を昇降させて集光器７４で集光するパルスレーザー光線ＬＢの集光点のＺ軸方向位置を調整する集光点位置調整手段（図示していない。）とを含む。レーザー発振器７２は、インゴットに対して透過性を有する波長のパルスレーザー光線ＬＢを発振するようになっている。集光器７４は、レーザー発振器７２が発振したパルスレーザー光線ＬＢを集光する集光レンズ（図示していない。）を有する。アライメント手段７６は、第二の保持テーブル６０に保持されたインゴットを撮像してレーザー加工すべき領域を検出するようになっている。集光点位置調整手段は、たとえば、集光器７４に連結されＺ軸方向に延びるボールねじと、このボールねじを回転させるモータとを有する構成でよい。
【0022】
図５に示すとおり、ケーシング７０には、レーザー発振器７２とＸ軸方向に間隔をおいて配置され、光軸をＸ軸方向としてレーザー発振器７２が発振したパルスレーザー光線ＬＢを反射して光軸をＹ軸方向に変換する第一のミラー７８と、第一のミラー７８とＹ軸方向に間隔をおいて集光器７４の上方に配置され、第一のミラー７８で反射したパルスレーザー光線ＬＢの光軸をＹ軸方向からＺ軸方向に変換してパルスレーザー光線ＬＢを集光器７４に導く第二のミラー（図示していない。）とが内蔵されている。
【0023】
第二のミラーは、Ｙ軸可動部材に装着されており、Ｙ軸送り手段でＹ軸可動部材が移動されると、集光器７４およびアライメント手段７６と共にＹ軸方向に移動するようになっている。そして、光軸がＸ軸方向に設定されてレーザー発振器７２から発振されたパルスレーザー光線ＬＢは、第一のミラー７８で光軸がＸ軸方向からＹ軸方向に変換されて第二のミラーに導かれ、次いで第二のミラーで光軸がＹ軸方向からＺ軸方向に変換されて集光器７４に導かれた後、集光器７４の集光レンズで集光されて第二の保持テーブル６０に保持されたインゴットに照射される。また、Ｙ軸送り手段でＹ軸可動部材を移動させることにより集光器７４をＹ軸方向に移動させた場合でも、また集光点位置調整手段で集光器７４を昇降させた場合でも、Ｘ軸方向と平行にレーザー発振器７２から発振されたパルスレーザー光線ＬＢは、第一のミラー７８で光軸がＸ軸方向からＹ軸方向に変換されて第二のミラーに導かれ、第二のミラーに導かれたパルスレーザー光線ＬＢは第二のミラーで光軸がＹ軸方向からＺ軸方向に変換されて集光器７４に導かれる。
【0024】
そして、レーザー照射手段６２においては、第二の保持テーブル６０に保持されたインゴットをアライメント手段７６で撮像してレーザー加工すべき領域を検出し、集光点位置調整手段で集光器７４を昇降させて、第二の保持テーブル６０に保持された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、インゴットに対して透過性を有する波長のパルスレーザー光線ＬＢの集光点を位置づけた上で、Ｙ軸送り手段で集光器７４をＹ軸方向に適宜移動させながら、第二の保持テーブル６０に保持されたインゴットにパルスレーザー光線ＬＢを照射することにより、強度が低下した剥離層をインゴットの内部に形成することができる。なお、第二の保持テーブル６０に保持されたインゴットにパルスレーザー光線ＬＢを照射する際は、Ｘ軸送り手段で第二の保持テーブル６０をＸ軸方向に移動させてもよい。
【0025】
図１および図６を参照してウエーハ剥離ユニット８について説明する。図１に示すとおり、レーザー照射ユニット６に隣接して配置されているウエーハ剥離ユニット８は、インゴットを保持する円形状の第三の保持テーブル８０と、第三の保持テーブル８０に保持されたインゴットの上面を保持し剥離層からウエーハを剥離するウエーハ剥離手段８２と、から少なくとも構成される。
【0026】
図示の実施形態では図６に示すとおり、ウエーハ剥離ユニット８は直方体状の基台８４を備えており、この基台８４の上面には、下方に没入してＸ軸方向に延びる搭載凹所８４ａが形成されている。そして、図示の実施形態における第三の保持テーブル８０は、Ｘ軸方向に移動自在に基台８４の搭載凹所８４ａに搭載されている。また、基台８４には、搭載凹所８４ａに沿って第三の保持テーブル８０をＸ軸方向に移動させるＸ軸送り手段（図示していない。）が装着されている。Ｘ軸送り手段は、たとえば、第三の保持テーブル８０に連結されＸ軸方向に延びるボールねじと、このボールねじを回転させるモータとを有する構成でよい。また、第三の保持テーブル８０の上面には、吸引手段（図示していない。）に接続された多孔質の吸着チャック８６が配置されており、第三の保持テーブル８０においては、吸引手段で吸着チャック８６の上面に吸引力を生成することにより、吸着チャック８６の上面に載せられたインゴットを吸引保持するようになっている。
【0027】
図６に示すとおり、ウエーハ剥離ユニット８のウエーハ剥離手段８２は、基台８４の上面に搭載された門型の支持フレーム８８と、支持フレーム８８の内側に支持されたケーシング９０と、ケーシング９０に昇降自在に支持された基端部からＸ軸方向に延びるアーム９２と、アーム９２を昇降させるアーム移動手段（図示していない。）とを含む。アーム移動手段は、たとえば、アーム９２の基端部に連結されＺ軸方向に延びるボールねじと、このボールねじを回転させるモータとを有する構成でよい。
【0028】
図６と共に図７を参照してウエーハ剥離手段８２についての説明を続ける。図６および図７に示すとおり、アーム９２の先端部には、インゴットからウエーハを剥離する際に第三の保持テーブル８０と協働して液体を収容する液槽体９４が固定されている。液槽体９４は、円形状の天面壁９６と、天面壁９６の周縁から垂下する円筒状のスカート壁９８とを有し、下端側が開放されている。スカート壁９８の外径は第三の保持テーブル８０の直径以下に形成され、アーム９２が下降されるとスカート壁９８の下端が第三の保持テーブル８０の上面に接触するようになっている。天面壁９６には液槽体９４の外部と内部とを連通する円筒状の液体供給部１００が付設され、液体供給部１００は液体供給手段（図示していない。）に接続されている。図７に示すとおり、スカート壁９８の下端には環状のパッキン１０２が付設されている。そして、アーム移動手段によりアーム９２を下降させて第三の保持テーブル８０の上面にスカート壁９８の下端を密着させると、第三の保持テーブル８０の上面と液槽体９４の内面とで液体収容空間１０４が規定される。液体供給手段から液体供給部１００を通って液体収容空間１０４に供給された液体１０６は、パッキン１０２によって液体収容空間１０４から漏れるのが防止される。
【0029】
図７に示すとおり、液槽体９４の天面壁９６にはエアシリンダ１０８が装着され、エアシリンダ１０８のシリンダチューブ１０８ａは天面壁９６の上面から上方に延びている。エアシリンダ１０８のピストンロッド１０８ｂの下端部は、天面壁９６の貫通開口９６ａを通過して天面壁９６の下方に突出している。ピストンロッド１０８ｂの下端部には圧電セラミックス等から形成され得る超音波振動生成部材１１０が固定され、超音波振動生成部材１１０の下面には吸着片１１２が固定されている。下面に複数の吸引孔（図示していない。）が形成されている吸着片１１２は吸引手段（図示していない。）に接続されており、吸引手段で吸着片１１２の下面に吸引力を生成することにより、吸着片１１２はインゴットを吸引保持するようになっている。
【0030】
そして、ウエーハ剥離手段８２においては、アーム移動手段によりアーム９２を下降させ、剥離層が形成されたインゴットを保持した第三の保持テーブル８０の上面にスカート壁９８の下端を密着させると共に、エアシリンダ１０８のピストンロッド１０８ｂを下降させてインゴットの上面に吸着片１１２を吸着させた上で、液体収容空間１０４に液体１０６を収容した後、超音波振動生成部材１１０を作動させてインゴットに超音波振動を付与することにより剥離層の強度を更に低下させることができる。また、ウエーハ剥離手段８２においては、インゴットの上面を吸着片１１２で吸着した状態で、エアシリンダ１０８により吸着片１１２を上昇させることにより、強度が更に低下した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ことができる。
【0031】
図８を参照してトレー９について説明する。図示の実施形態のトレー９は、矩形状の上壁１１３と、上壁１１３の下方に配置された矩形状の下壁１１４と、上壁１１３と下壁１１４とを連結する矩形状の一対の側壁１１５と、一対の側壁１１５間を貫通する空洞１１６とを備えた筐体から構成され、インゴットを支持するインゴット支持部１１７を上壁１１３の上面に備え、剥離されたウエーハを支持するウエーハ支持部１１８を下壁１１４の上面に備える。
【0032】
図示の実施形態のインゴット支持部１１７は、２以上の大きさのインゴットに対応した凹部１１９を備える。凹部１１９は、上壁１１３の上面から下方に没入した環状の大径凹部１１９ａと、大径凹部１１９ａよりも直径が小さく大径凹部１１９ａよりも更に下方に没入した円形の小径凹部１１９ｂとを有する。大径凹部１１９ａと小径凹部１１９ｂとは同心状に形成されている。そして、トレー９においては、大径凹部１１９ａで比較的大径（たとえば直径６インチ）のインゴットを支持し、小径凹部１１９ｂで比較的小径（たとえば直径５インチ）のインゴットを支持するようになっている。
【0033】
詳細な図示は省略するが、ウエーハ支持部１１８は、２以上の大きさのウエーハに対応した凹部１２０を備える。ウエーハ支持部１１８の凹部１２０の構成は、インゴット支持部１１７の凹部１１９の構成と同様に、下壁１１４の上面から下方に没入した環状の大径凹部と、この大径凹部よりも直径が小さく大径凹部よりも更に下方に没入した円形の小径凹部とを有する構成でよい。ウエーハ支持部１１８の大径凹部と小径凹部とは同心状に形成され得る。そして、トレー９においては、ウエーハ支持部１１８の大径凹部で比較的大径（たとえば直径６インチ）のウエーハを支持し、ウエーハ支持部１１８の小径凹部で比較的小径（たとえば直径５インチ）のウエーハを支持するようになっている。なお、図示の実施形態とは逆に、トレー９は、上壁１１３の上面にウエーハ支持部を備え、下壁１１４の上面にインゴット支持部を備える構成であってもよい。
【0034】
図９を参照してベルトコンベアーユニット１０について説明する。インゴット研削ユニット４とレーザー照射ユニット６とウエーハ剥離ユニット８とに沿って配置されているベルトコンベアーユニット１０は、図９に矢印Ｙ１で示すＹ１方向にトレー９を搬送する往路ベルトコンベアー１２１と、図９に矢印Ｙ２で示すＹ２方向（Ｙ１の反対方向）にトレー９を搬送する復路ベルトコンベアー１２２と、往路ベルトコンベアー１２１の終点から復路ベルトコンベアー１２２の始点にトレー９を搬送する搬送手段１２３と、から少なくとも構成される。
【0035】
往路ベルトコンベアー１２１は、Ｘ軸方向に間隔をおいてＹ軸方向に延びる一対の支持壁１２５と、Ｙ軸方向に間隔をおいて各支持壁１２５の内面に回転自在に装着された複数のローラー１２６と、ローラー１２６に巻き掛けられた一対の無端ベルト１２７と、ローラー１２６を回転させるモータ１２８とを備える。図示の実施形態では、Ｙ軸方向に沿って３個の往路ベルトコンベアー１２１が配置されているが、往路ベルトコンベアー１２１の数量や支持壁１２５のＹ軸方向長さを適宜変更することにより、トレー９の搬送路の長さを変更することができる。そして、往路ベルトコンベアー１２１においては、ローラー１２６を介して無端ベルト１２７をモータ１２８で回転させることにより、無端ベルト１２７に搭載されたトレー９をＹ１方向に搬送するようになっている。
【0036】
図示の実施形態では図９に示すとおり、往路ベルトコンベアー１２１の下方に配置されている復路ベルトコンベアー１２２の構成は往路ベルトコンベアー１２１の構成と実質上同一でよいため、復路ベルトコンベアー１２２の構成には往路ベルトコンベアー１２１の構成と同一の符号を付してある。そして復路ベルトコンベアー１２２においては、往路ベルトコンベアー１２１とは反対方向に、ローラー１２６を介して無端ベルト１２７をモータ１２８で回転させることにより、無端ベルト１２７に搭載されたトレー９をＹ２方向に搬送するようになっている。なお、復路ベルトコンベアー１２２は往路ベルトコンベアー１２１の上方に配置されていてもよい。また、ウエーハ生成装置２が稼働している際は、往路ベルトコンベアー１２１および復路ベルトコンベアー１２２の双方が常時稼働しているのが好ましい。
【0037】
図９に示すとおり、往路ベルトコンベアー１２１におけるインゴット研削ユニット４に対面する位置とレーザー照射ユニット６に対面する位置とのそれぞれには、往路ベルトコンベアー１２１で搬送されているトレー９を停止させるトレーストッパー１２９が配置されている。図示の実施形態では図１０に示すとおり、トレーストッパー１２９は、適宜のブラケット（図示していない。）により固定された基板１３０と、基板１３０の上面に昇降自在に支持された昇降板１３１と、昇降板１３１を昇降させるシリンダ手段１３２と、昇降板１３１のＹ１方向下流側端部に固定されたストッパー片１３３とを備える。
【0038】
図１０に示すとおり、昇降板１３１の上面には、トレー９の下壁１１４の下面に形成された一対の被係合凹所（図示していない。）に係合する一対の係合突起１３１ａが形成されている。図１０および図１１に示すとおり、エアー駆動または電気駆動のシリンダ手段１３２は、往路ベルトコンベアー１２１で搬送されているトレー９の下端よりもストッパー片１３３の上端が下方に位置する通過位置（たとえば図１０（ａ）および図１１（ａ）に示す位置）と、往路ベルトコンベアー１２１で搬送されているトレー９にストッパー片１３３が接触する停止位置（たとえば図１０（ｂ）および図１１（ｂ）に示す位置）と、トレー９を無端ベルト１２７から離間させる離間位置（たとえば図１０（ｃ）および図１１（ｃ）に示す位置）とに昇降板１３１を位置づける。
【0039】
そして、トレーストッパー１２９においては、昇降板１３１を通過位置に位置づけることによりトレーストッパー１２９の上方をトレー９が通過することを許容し（図１１（ａ）参照。）、かつ通過位置よりも上方の停止位置に昇降板１３１を位置づけることにより、往路ベルトコンベアー１２１で搬送されているトレー９を停止させることができる（図１１（ｂ）参照。）。さらに、トレーストッパー１２９においては、停止位置よりも上方の離間位置に昇降板１３１を位置づけることにより、停止させたトレー９の下面と無端ベルト１２７の上面とが摺動することで往路ベルトコンベアー１２１のモータ１２８にかかる負荷が増大してしまうのが防止される（図１１（ｃ）参照。）。また、停止位置や離間位置において昇降板１３１の係合突起１３１ａがトレー９の被係合凹所に係合すると、昇降板１３１におけるトレー９の位置ずれが防止される。
【0040】
図９および図１２を参照して搬送手段１２３について説明する。往路ベルトコンベアー１２１の終点および復路ベルトコンベアー１２２の始点に隣接して配置されている搬送手段１２３は、Ｚ軸方向に延びる支持壁１３４と、支持壁１３４に昇降自在に支持された昇降板１３５と、昇降板１３５を昇降させる昇降手段１３６と、Ｙ軸方向に移動自在に昇降板１３５の上面に支持されたＹ軸可動板１３７と、Ｙ軸可動板１３７をＹ軸方向に移動させるＹ軸送り手段（図示していない。）と、Ｙ軸可動板１３７のＹ１方向下流側端部に固定されたストッパー片１３８とを備える。
【0041】
昇降手段１３６は、昇降板１３５に連結されＺ軸方向に延びるボールねじ１３９と、ボールねじ１３９を回転させるモータ１４０とを有し、図１２（ａ）に示す上昇位置から図１２（ｂ）に示す下降位置までの間で、支持壁１３４の案内レール１３４ａに沿って昇降板１３５をＺ軸方向に昇降させると共に任意の位置で停止させる。Ｙ軸可動板１３７の上面には、トレー９の上記一対の被係合凹所に係合する一対の係合突起１３７ａが形成されている。Ｙ軸送り手段は、たとえばエアシリンダまたは電動シリンダから構成され、図１２（ａ）および図１２（ｂ）に二点鎖線で示す前進位置と、図１２（ａ）および図１２（ｂ）に実線で示す後退位置との間で、昇降板１３５の案内レール１３５ａに沿ってＹ軸可動板１３７をＹ軸方向に移動させる。
【0042】
そして、搬送手段１２３においては、往路ベルトコンベアー１２１の無端ベルト１２７の上面よりも若干下方にＹ軸可動板１３７の上面を位置づけると共に、Ｙ軸可動板１３７を前進位置に位置づけることにより、往路ベルトコンベアー１２１で搬送されているトレー９にストッパー片１３８を接触させ、往路ベルトコンベアー１２１の終点（図示の実施形態ではウエーハ剥離ユニット８に対面する位置でもある。）でトレー９を停止させることができる。また、トレー９を停止させた状態で昇降板１３５を上昇させることにより、トレー９の下面を無端ベルト１２７の上面から離間させ、Ｙ軸可動板１３７の上面にトレー９を搭載することができる。Ｙ軸可動板１３７にトレー９を搭載すると、トレー９の被係合凹所にＹ軸可動板１３７の係合突起１３７ａが係合して、Ｙ軸可動板１３７におけるトレー９の位置ずれが防止される。さらに、トレー９を搭載したＹ軸可動板１３７を後退位置に位置づけ、次いで復路ベルトコンベアー１２２の無端ベルト１２７の上面よりも若干上方にＹ軸可動板１３７の上面が位置するまで昇降板１３５を下降させ、次いでＹ軸可動板１３７を前進位置に位置づけ、そして昇降板１３５を若干下降させることにより、Ｙ軸可動板１３７から復路ベルトコンベアー１２２の無端ベルト１２７にトレー９を移し替えることができる。このようにして、搬送手段１２３は、往路ベルトコンベアー１２１の終点から復路ベルトコンベアー１２２の始点にトレー９を搬送する。
【0043】
図示の実施形態では図９に示すとおり、ベルトコンベアーユニット１０は、更に、往路ベルトコンベアー１２１の始点側のトレーストッパー１２９で停止されたトレー９とインゴット研削ユニット４との間でインゴットを移し替える第一の移し替え手段１４１と、往路ベルトコンベアー１２１の終点側のトレーストッパー１２９で停止されたトレー９とレーザー照射ユニット６との間でインゴットを移し替える第二の移し替え手段１４２と、搬送手段１２３で停止されたトレー９とウエーハ剥離ユニット８との間でインゴットを移し替えると共にインゴットから剥離されたウエーハをウエーハ剥離ユニット８からトレー９に移し替える第三の移し替え手段１４３とを備える。
【0044】
第二の移し替え手段１４２の構成および第三の移し替え手段１４３の構成は第一の移し替え手段１４１の構成と同一でよいことから、以下、第一の移し替え手段１４１の構成について説明し、第二の移し替え手段１４２の構成および第三の移し替え手段１４３の構成についての説明を省略する。第一の移し替え手段１４１は、多関節アーム１４４と、多関節アーム１４４を駆動する駆動源（図示していない。）と、多関節アーム１４４の先端に装着された吸着片１４５とを含む。エアー駆動源または電動駆動源からなる駆動源は、多関節アーム１４４を駆動して、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向およびＺ軸方向のそれぞれの方向において任意の位置に吸着片１４５を位置づけると共に、吸着片１４５を上下反転させるようになっている。片面に複数の吸引孔（図示していない。）が形成されている吸着片１４５は吸引手段（図示していない。）に接続されており、第一の移し替え手段１４１においては、吸引手段で吸着片１４５に吸引力を生成することにより、吸着片１４５でインゴットを吸引保持するようになっている。また、第一の移し替え手段１４１においては、駆動源で多関節アーム１４４を駆動させることにより、トレーストッパー１２９で停止されたトレー９とインゴット研削ユニット４との間で、吸着片１４５で吸着したインゴットを移し替える。
【0045】
図１３を参照してインゴットストッカー１１について説明する。図示の実施形態のインゴットストッカー１１は、インゴットを支持したトレー９が載置される載置テーブル１４６と、載置テーブル１４６に配設されインゴットを支持したトレー９を送りだす第一の無端ベルト１４８と、第一の無端ベルト１４８に連結され駆動力を伝達する駆動力伝達部１５０と、載置テーブル１４６を上下に複数配設するラック１５２と、から少なくとも構成される。
【0046】
図１３に示すとおり、矩形状の載置テーブル１４６の上面にはＹ軸方向に延びる長方形状開口１５４が形成されており、また載置テーブル１４６には複数のローラー（図示していない。）が回転自在に装着されている。載置テーブル１４６の複数のローラーには第一の無端ベルト１４８が巻き掛けられており、第一の無端ベルト１４８の上面は長方形状開口１５４から露出している。また、載置テーブル１４６にはＸ軸方向に延びる円筒形状の駆動力伝達部１５０が回転自在に装着されている。駆動力伝達部１５０の一端部は載置テーブル１４６のＹ軸方向一端側の側面から突出しており、駆動力伝達部１５０の他端部は、第一の無端ベルト１４８が巻き掛けられているローラーに連結されている。図示の実施形態のラック１５２は、Ｘ軸方向に間隔をおいて配置された一対の側面板１５６と、側面板１５６間に上下方向に間隔をおいて配置された４個の棚板１５８とを含み、各棚板１５８に載置テーブル１４６が配設されている。そして、インゴットストッカー１１においては、駆動力伝達部１５０が回転されると第一の無端ベルト１４８が回転し、載置テーブル１４６の上面に載置されたトレー９を第一の無端ベルト１４８によってＹ軸方向に送りだすようになっている。なお、載置テーブル１４６のローラーが円筒部材から構成されていて駆動力伝達部１５０を兼ねていてもよい。
【0047】
図１および図１４を参照してインゴット受渡ユニット１２について説明する。図１に示すとおり、インゴット受渡ユニット１２は、ベルトコンベアーユニット１０とインゴットストッカー１１との間に配置されている。また、図１４に示すとおり、図示の実施形態のインゴット受渡ユニット１２は、載置テーブル１４６からインゴットを支持したトレー９を受け取る受取テーブル１６０と、受取テーブル１６０に配設されインゴットを支持したトレー９をベルトコンベアーユニット１０に受け渡す第二の無端ベルト１６２と、第二の無端ベルト１６２を駆動するモータ１６４と、第二の無端ベルト１６２に連結され駆動力をインゴットストッカー１１の駆動力伝達部１５０に伝達するクラッチ部１６６と、上下に複数配設された載置テーブル１４６に受取テーブル１６０を位置づけるエレベータ１６８と、から少なくとも構成される。
【0048】
図１４に示すとおり、矩形状の受取テーブル１６０の上面にはＸ軸方向に間隔をおいてＹ軸方向に延びる一対の長方形状開口１７０が形成されており、また受取テーブル１６０には複数のローラー（図示していない。）が回転自在に装着されている。受取テーブル１６０の複数のローラーには第二の無端ベルト１６２が巻き掛けられており、第二の無端ベルト１６２の上面は長方形状開口１７０から露出している。また、受取テーブル１６０のＹ軸方向一端側にはＸ軸方向に延びる円筒形状の駆動力伝達部１７２が回転自在に装着されている。駆動力伝達部１７２の一端部は受取テーブル１６０の側面から突出しており、駆動力伝達部１７２の他端部は、第二の無端ベルト１６２が巻き掛けられているローラーに連結されている。モータ１６４は受取テーブル１６０のＹ軸方向他端側の側面に装着されており、モータ１６４の回転軸（図示していない。）は第二の無端ベルト１６２が巻き掛けられているローラーに連結されている。なお、受取テーブル１６０のローラーが円筒部材から構成されていて駆動力伝達部１７２を兼ねていてもよい。
【0049】
図１４を参照して説明を続けると、クラッチ部１６６は、受取テーブル１６０に固定されたシリンダチューブ１７４ａおよびＸ軸方向に進退自在にシリンダチューブ１７４ａに装着されたピストンロッド１７４ｂを有するエアシリンダ１７４と、エアシリンダ１７４のピストンロッド１７４ｂの先端に固定されたブラケット片１７６と、Ｙ軸方向に間隔をおいてブラケット片１７６に回転自在に装着された一対のテーパーピン１７８と、一対のテーパーピン１７８に巻き掛けられた無端状の伝達ベルト１８０とを有する。また、エレベータ１６８は、基板１８２と、基板１８２のＸ軸方向一端部からＺ軸方向に延びる支持板１８４と、支持板１８４に昇降自在に支持された昇降板１８６と、昇降板１８６を昇降させる昇降手段１８８とを備える。昇降板１８６の上面には受取テーブル１６０が配設されている。昇降手段１８８は、昇降板１８６に連結されＺ軸方向に延びるボールねじ（図示していない。）と、このボールねじを回転させるモータ１９０とを有し、支持板１８４の案内レール１８４ａに沿って昇降板１８６をＺ軸方向に昇降させると共に任意の位置で停止させるようになっている。
【0050】
図１５を参照して説明すると、インゴット受渡ユニット１２においては、エレベータ１６８の昇降板１８６を昇降させ、インゴットストッカー１１の任意の載置テーブル１４６の上面と受取テーブル１６０の上面とが一致する位置で昇降板１８６を停止させた後、クラッチ部１６６のエアシリンダ１７４のピストンロッド１７４ｂを図１５に示す伸長位置から縮退位置に移動させる。そうすると、クラッチ部１６６の一対のテーパーピン１７８の一方がインゴットストッカー１１の駆動力伝達部１５０に挿入されて回転伝達可能に連結されると共に、一対のテーパーピン１７８の他方がインゴット受渡ユニット１２の駆動力伝達部１７２に挿入されて回転伝達可能に連結される。この状態で、モータ１６４が回転すると、第二の無端ベルト１６２が回転すると共に、インゴット受渡ユニット１２の駆動力伝達部１７２と一対のテーパーピン１７８と伝達ベルト１８０とインゴットストッカー１１の駆動力伝達部１５０とが回転することによって、インゴットストッカー１１の第一の無端ベルト１４８が回転することになる。これによって、インゴットストッカー１１の載置テーブル１４６の上面に載置されたトレー９が第一の無端ベルト１４８によってＹ軸方向に送りだされ、インゴット受渡ユニット１２の受取テーブル１６０に受け渡される。
【0051】
また、インゴット受渡ユニット１２は、受取テーブル１６０でトレー９を受け取った後、モータ１６４の回転を停止させ、かつクラッチ部１６６のエアシリンダ１７４のピストンロッド１７４ｂを縮退位置から伸長位置に移動させることにより、一対のテーパーピン１７８の一方とインゴットストッカー１１の駆動力伝達部１５０との連結を解除すると共に、一対のテーパーピン１７８の他方とインゴット受渡ユニット１２の駆動力伝達部１７２との連結を解除する。そして、インゴット受渡ユニット１２は、エレベータ１６８で昇降板１８６を適宜昇降させることにより、トレー９を載置した受取テーブル１６０の上面とベルトコンベアーユニット１０の往路ベルトコンベアー１２１の無端ベルト１２７の上面とを一致させた後、モータ１６４を回転させる。これによって、第二の無端ベルト１６２が回転して、受取テーブル１６０の上面に載置されたトレー９がベルトコンベアーユニット１０の往路ベルトコンベアー１２１に受け渡される。このようにして、インゴット受渡ユニット１２は、インゴットストッカー１１に収容されたトレー９に支持されたインゴットをベルトコンベアーユニット１０に受け渡すようになっている。
【0052】
なお、インゴットストッカー１１の駆動力伝達部１５０、インゴット受渡ユニット１２の駆動力伝達部１７２およびクラッチ部１６６については、上述の実施形態に限定されず、たとえば図１６に示すような他の実施形態であってもよい。図１６に示す他の実施形態においては、上述のクラッチ部１６６の一対のテーパーピン１７８に代えて、受取テーブル１６０のローラーに連結された回転軸１９２と駆動マグネット部材１９４とがブラケット片１７６に回転自在に装着されている。また、載置テーブル１４６のローラーには、駆動力伝達部としての従動マグネット部材１９６が装着されている。
【0053】
そして、図１６に示す他の実施形態においては、インゴットストッカー１１の任意の載置テーブル１４６の上面と受取テーブル１６０の上面とが一致する位置に昇降板１８６を移動させた後、駆動マグネット部材１９４および従動マグネット部材１９６から構成されるマグネットカップリングを介して、載置テーブル１４６の第一の無端ベルト１４８にモータ１６４の回転が伝達されるようになっている。なお、上記マグネットカップリングは非接触でよい（駆動マグネット部材１９４と従動マグネット部材１９６との間に間隙を設けることができる）ことから、図１６に示す他の実施形態においては、ブラケット片１７６をＸ軸方向に移動させるためのエアシリンダ１７４は不要である。
【0054】
図１および図９を参照して説明すると、図示の実施形態のウエーハ生成装置２は、剥離されたウエーハを収容するカセット１９８が複数収容されたカセットストッカー２００と、トレー９のウエーハ支持部１１８に支持されたウエーハをカセットストッカー２００に収容されたカセット１９８に収容する収容手段２０２と、を更に備える。
【0055】
図１に示すとおり、カセットストッカー２００は、Ｘ軸方向に４列かつＺ軸方向に４段の計１６個のカセット収容部２０４を有する。各カセット収容部２０４には、ウエーハ剥離ユニット８においてインゴットから剥離されたウエーハを収容するカセット１９８が収容される。カセット１９８は、上下方向に間隔をおいて複数枚（たとえば２５枚）のウエーハを収容可能になっている。また、カセットストッカー２００においては、各カセット収容部２０４がＹ軸方向において貫通しており、図１においてＹ軸方向手前側から各カセット収容部２０４にカセット１９８を収容可能であり、かつ図１においてＹ軸方向奥側からカセット収容部２０４内のカセット１９８にウエーハを収容可能となっている。
【0056】
図９に示すとおり、収容手段２０２は、インゴット受渡ユニット１２およびカセットストッカー２００に隣接して配置されている。収容手段２０２は、支持壁２０６と、Ｘ軸方向に移動自在に支持壁２０６に支持されたＸ軸可動部材２０８と、Ｘ軸可動部材２０８をＸ軸方向に移動させるＸ軸送り手段２１０と、Ｘ軸可動部材２０８に昇降自在に支持された昇降ブロック２１２と、昇降ブロック２１２を昇降させる昇降手段２１４と、昇降ブロック２１２に支持された多関節アーム２１６と、多関節アーム２１６の先端に上下反転自在に装着された保持片２１８と、多関節アーム２１６を駆動させる駆動源（図示していない。）とを備える。
【0057】
図９を参照して説明を続けると、支持壁２０６に支持されているＸ軸送り手段２１０は、ナット部２２０ａがＸ軸可動部材２０８に固定されＸ軸方向に延びるボールねじ２２０と、ボールねじ２２０を回転させるモータ２２２とを有し、支持壁２０６の案内レール２０６ａに沿ってＸ軸可動部材２０８をＸ軸方向に移動させる。Ｘ軸可動部材２０８に支持されている昇降手段２１４は、昇降ブロック２１２に連結されＺ軸方向に延びるボールねじ２２４と、ボールねじ２２４を回転させるモータ２２６とを有し、Ｘ軸可動部材２０８の案内レール２０８ａに沿って昇降ブロック２１２を昇降させる。エアー駆動源または電動駆動源からなる駆動源は、多関節アーム２１６を駆動して、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向およびＺ軸方向のそれぞれの方向において任意の位置に保持片２１８を位置づけると共に保持片２１８を上下反転させる。片面に複数の吸引孔（図示していない。）が形成されている保持片２１８は吸引手段（図示していない。）に接続されている。
【0058】
そして、収容手段２０２においては、保持片２１８の吸引孔を下に向け、吸引手段で保持片２１８に吸引力を生成することにより、トレー９のウエーハ支持部１１８に支持されたウエーハを保持片２１８で吸引保持することができ、かつ保持片２１８で保持したウエーハをカセットストッカー２００に収容されたカセット１９８に収容することができるようになっている。
【0059】
図１７（ａ）ないし（ｃ）には、ウエーハ生成装置２によって加工が施され得るインゴット２３０が示されている。図示のインゴット２３０は、六方晶単結晶ＳｉＣから全体として円柱形状に形成されており、円形状の第一の面２３２と、第一の面２３２と反対側の円形状の第二の面２３４と、第一の面２３２および第二の面２３４の間に位置する周面２３６と、第一の面２３２から第二の面２３４に至るｃ軸（＜０００１＞方向）と、ｃ軸に直交するｃ面（｛０００１｝面）とを有する。
【0060】
図示のインゴット２３０においては、第一の面２３２の垂線２３８に対してｃ軸が傾いており、ｃ面と第一の面２３２とでオフ角α（たとえばα＝１、３、６度）が形成されている。オフ角αが形成される方向を図１７（ａ）ないし（ｃ）に矢印Ａで示す。また、インゴット２３０の周面２３６には、結晶方位を示す矩形状の第一のオリエンテーションフラット２４０および第二のオリエンテーションフラット２４２が形成されている。第一のオリエンテーションフラット２４０は、オフ角αが形成される方向Ａに平行であり、第二のオリエンテーションフラット２４２は、オフ角αが形成される方向Ａに直交している。図１７（ｂ）に示すとおり、上方からみて、第二のオリエンテーションフラット２４２の長さＬ２は、第一のオリエンテーションフラット２４０の長さＬ１よりも短い（Ｌ２＜Ｌ１）。
【0061】
なお、ウエーハ生成装置２によって加工が施され得るインゴットは、上記インゴット２３０に限定されず、たとえば、第一の面の垂線に対してｃ軸が傾いておらず、ｃ面と第一の面とのオフ角が０度である（すなわち、第一の面の垂線とｃ軸とが一致している）単結晶ＳｉＣインゴットでもよく、あるいはＳｉ（シリコン）やＧａＮ（窒化ガリウム）等の単結晶ＳｉＣ以外の素材から形成されているインゴットでもよい。
【0062】
上述したとおりのウエーハ生成装置２によってインゴット２３０からウエーハを生成する際は、まず、インゴット２３０をインゴットストッカー１１に収容するインゴット収容工程を実施する。図示の実施形態のインゴット収容工程では、まず、４個のインゴット２３０を準備し、図１に示すとおり、４個のインゴット２３０を４個のトレー９のインゴット支持部１１７に支持させる。次いで、インゴット２３０を支持した各トレー９をインゴットストッカー１１の各載置テーブル１４６に載置して収容する。
【0063】
インゴット収容工程を実施した後、インゴットストッカー１１からレーザー照射ユニット６にインゴット２３０を搬送する第一の搬送工程をインゴット受渡ユニット１２およびベルトコンベアーユニット１０で実施する。インゴット２３０は、通常、後述の剥離層形成工程におけるレーザー光線の入射を妨げない程度に端面（第一の面２３２および第二の面２３４）が平坦化されていることから、図示の実施形態では、第一の搬送工程においてインゴットストッカー１１からレーザー照射ユニット６にインゴット２３０を搬送する例を説明するが、インゴット２３０の端面が剥離層形成工程におけるレーザー光線の入射を妨げない程度に平坦化されていない場合には、第一の搬送工程においてインゴットストッカー１１からインゴット研削ユニット４にインゴット２３０を搬送してもよい。
【0064】
第一の搬送工程では、まず、インゴット受渡ユニット１２のエレベータ１６８の昇降板１８６を昇降させ、インゴットストッカー１１の任意の位置（たとえば最上段）の載置テーブル１４６の上面と受取テーブル１６０の上面とが一致する位置に昇降板１８６を位置づける。次いで、クラッチ部１６６のエアシリンダ１７４を作動させ、クラッチ部１６６の一対のテーパーピン１７８の一方をインゴットストッカー１１の駆動力伝達部１５０に挿入すると共に、一対のテーパーピン１７８の他方をインゴット受渡ユニット１２の駆動力伝達部１７２に挿入する。次いで、インゴット受渡ユニット１２のモータ１６４を回転させ、第二の無端ベルト１６２と共に第一の無端ベルト１４８を回転させる。これによって、載置テーブル１４６に載置されたトレー９を第一の無端ベルト１４８によってＹ軸方向に送りだし、インゴット受渡ユニット１２の受取テーブル１６０に受け渡す。
【0065】
受取テーブル１６０にトレー９を受け渡した後、モータ１６４の回転を停止させる。また、エアシリンダ１７４のピストンロッド１７４ｂを縮退位置から伸長位置に移動させることにより、一対のテーパーピン１７８の一方とインゴットストッカー１１の駆動力伝達部１５０との連結を解除すると共に、一対のテーパーピン１７８の他方とインゴット受渡ユニット１２の駆動力伝達部１７２との連結を解除する。次いで、エレベータ１６８の昇降板１８６を移動させることにより、トレー９を載置した受取テーブル１６０の上面とベルトコンベアーユニット１０の往路ベルトコンベアー１２１の無端ベルト１２７の上面とを一致させる。次いで、モータ１６４を回転させることによって、第二の無端ベルト１６２を回転させて、受取テーブル１６０の上面に載置されたトレー９を往路ベルトコンベアー１２１に受け渡す。
【0066】
トレー９を往路ベルトコンベアー１２１に受け渡した後、レーザー照射ユニット６に対面する位置まで往路ベルトコンベアー１２１でトレー９を搬送する。この際、インゴット研削ユニット４に対面する位置に配置されたトレーストッパー１２９の昇降板１３１を通過位置に位置づけると共に、レーザー照射ユニット６に対面する位置に配置されたトレーストッパー１２９の昇降板１３１を停止位置に位置づける。これによって、往路ベルトコンベアー１２１でＹ１方向に搬送されているトレー９を、インゴット研削ユニット４に対面する位置に配置されたトレーストッパー１２９の上方を通過させると共に、レーザー照射ユニット６に対面する位置のトレーストッパー１２９で停止させることができる。
【0067】
次いで、停止させたトレー９の下面を無端ベルト１２７の上面から離間させるため、トレーストッパー１２９の昇降板１３１を離間位置に上昇させる。次いで、第二の移し替え手段１４２の多関節アーム１４４を駆動させ、吸着片１４５をインゴット２３０の上面（図示の実施形態では第一の面２３２）に密着させる。次いで、吸着片１４５に接続された吸引手段を作動させて吸着片１４５に吸引力を生成し、インゴット２３０を吸着片１４５で吸引保持する。次いで、多関節アーム１４４で吸着片１４５を移動させ、図１８に示すとおり、吸着片１４５で吸引保持したインゴット２３０の下面（図示の実施形態では第二の面２３４）をレーザー照射ユニット６の第二の保持テーブル６０の上面に接触させる。この際、第二の保持テーブル６０は、インゴットを着脱するためのインゴット着脱位置（図４に示す位置）に位置づけられている。
【0068】
また、図１８を参照することによって理解されるとおり、図示の実施形態の円形状の吸着チャック６６の周縁には、インゴット２３０の第一のオリエンテーションフラット２４０に対応する第一の直線部６６ａと、第二のオリエンテーションフラット２４２に対応する第二の直線部６６ｂとが形成されており、第一のオリエンテーションフラット２４０および第二のオリエンテーションフラット２４２が形成されたインゴット２３０を吸着チャック６６によって所定の吸引力で吸引保持することができるようになっている。そして、吸着片１４５に接続された吸引手段を停止させ、吸着片１４５の吸引力を解除し、第二の保持テーブル６０の上面にインゴット２３０を載せる。このようにして、インゴットストッカー１１からレーザー照射ユニット６にインゴット２３０を搬送する第一の搬送工程を実施する。なお、図示は省略するが、インゴット研削ユニット４の第一の保持テーブル１４の吸着チャック２２およびウエーハ剥離ユニット８の第三の保持テーブル８０の吸着チャック８６にも、第一のオリエンテーションフラット２４０に対応する第一の直線部と、第二のオリエンテーションフラット２４２に対応する第二の直線部とが形成されている。
【0069】
第一の搬送工程を実施した後、第二の保持テーブル６０でインゴット２３０を保持すると共に、第二の保持テーブル６０に保持されたインゴット２３０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、インゴット２３０に対して透過性を有する波長のレーザー光線の集光点を位置づけて、レーザー光線をインゴット２３０に照射し剥離層を形成する剥離層形成工程をレーザー照射ユニット６で実施する。
【0070】
剥離層形成工程では、まず、第二の保持テーブル６０の上面に吸引力を生成し、第二の保持テーブル６０でインゴット２３０を吸引保持する。次いで、Ｘ軸送り手段で第二の保持テーブル６０をＸ軸方向に移動させると共にＹ軸送り手段でＹ軸可動部材をＹ軸方向に移動させ、アライメント手段７６の下方にインゴット２３０を位置づける。次いで、インゴット２３０の上方からアライメント手段７６でインゴット２３０を撮像する。次いで、アライメント手段７６で撮像したインゴット２３０の画像に基づいて、第二の保持テーブル用モータおよびＸ軸送り手段で第二の保持テーブル６０を回転および移動させると共に、Ｙ軸送り手段でＹ軸可動部材を移動させることにより、インゴット２３０の向きを所定の向きに調整すると共にインゴット２３０と集光器７４とのＸＹ平面における位置を調整する。インゴット２３０の向きを所定の向きに調整する際は、図１９（ａ）に示すとおり、第二のオリエンテーションフラット２４２をＸ軸方向に整合させることによって、オフ角αが形成される方向Ａと直交する方向をＸ軸方向に整合させると共に、オフ角αが形成される方向ＡをＹ軸方向に整合させる。
【0071】
次いで、集光点位置調整手段で集光器７４を昇降させ、図１９（ｂ）に示すとおり、インゴット２３０の第一の面２３２から、生成すべきウエーハの厚みに相当する深さに集光点ＦＰを位置づける。次いで、オフ角αが形成される方向Ａと直交する方向に整合しているＸ軸方向にＸ軸送り手段で第二の保持テーブル６０を移動させながら、インゴット２３０に対して透過性を有する波長のパルスレーザー光線ＬＢを集光器７４からインゴット２３０に照射する。そうすると、図２０（ａ）および図２０（ｂ）に示すとおり、パルスレーザー光線ＬＢの照射によりＳｉＣがＳｉ（シリコン）とＣ（炭素）とに分離し次に照射されるパルスレーザー光線ＬＢが前に形成されたＣに吸収されて連鎖的にＳｉＣがＳｉとＣとに分離すると共に、ＳｉＣがＳｉとＣとに分離した部分２４６からｃ面に沿って等方的に延びるクラック２４８が生成される。
【0072】
次いで、Ｙ軸送り手段でＹ軸可動部材を移動させることにより、オフ角αが形成される方向Ａに整合しているＹ軸方向に、クラック２４８の幅を超えない範囲で所定インデックス量Ｌｉだけインゴット２３０に対して相対的に集光点ＦＰをインデックス送りする。そして、パルスレーザー光線ＬＢの照射とインデックス送りとを交互に繰り返すことにより、オフ角αが形成される方向Ａと直交する方向に連続的に延びる分離部分２４６を、オフ角αが形成される方向Ａに所定インデックス量Ｌｉの間隔をおいて複数形成すると共に、分離部分２４６からｃ面に沿って等方的に延びるクラック２４８を順次生成して、オフ角αが形成される方向Ａにおいて隣接するクラック２４８とクラック２４８とが上下方向にみて重なるようにする。これによって、インゴット２３０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、分離部分２４６およびクラック２４８からなる、インゴット２３０からウエーハを剥離するための強度が低下した剥離層２５０を形成することができる。剥離層２５０を形成した後、第二の保持テーブル６０をインゴット着脱位置に位置づけると共に第二の保持テーブル６０の吸引力を解除する。なお、剥離層形成工程は、たとえば以下の加工条件で実施することができる。
パルスレーザー光線の波長 ：１０６４ｎｍ
繰り返し周波数 ：８０ｋＨｚ
平均出力 ：３．２Ｗ
パルス幅 ：４ｎｓ
集光点の直径 ：３μｍ
集光レンズの開口数（ＮＡ） ：０．４３
集光点のＺ軸方向位置 ：インゴットの上面から３００μｍ
第二の保持テーブルの送り速度 ：１２０～２６０ｍｍ／ｓ
インデックス量 ：２５０～４００μｍ
パルスレーザー光線の波長 ：１０６４ｎｍ
繰り返し周波数 ：８０ｋＨｚ
平均出力 ：３．２Ｗ
パルス幅 ：４ｎｓ
集光点の直径 ：３μｍ
集光レンズの開口数（ＮＡ） ：０．４３
集光点のＺ軸方向位置 ：インゴットの上面から３００μｍ
第二の保持テーブルの送り速度 ：１２０～２６０ｍｍ／ｓ
インデックス量 ：２５０～４００μｍ
【0073】
剥離層形成工程を実施した後、剥離層２５０が形成されたインゴット２３０をレーザー照射ユニット６からウエーハ剥離ユニット８に搬送する第二の搬送工程をベルトコンベアーユニット１０で実施する。第二の搬送工程では、まず、第二の移し替え手段１４２の多関節アーム１４４を駆動させ、第二の保持テーブル６０上のインゴット２３０の第一の面２３２に吸着片１４５を密着させ、インゴット２３０を吸着片１４５で吸引保持する。次いで、多関節アーム１４４で吸着片１４５を移動させ、吸着片１４５で吸引保持したインゴット２３０の第二の面２３４をトレー９のインゴット支持部１１７に接触させる。次いで、吸着片１４５の吸引力を解除し、トレー９のインゴット支持部１１７にインゴット２３０を支持させる。次いで、トレーストッパー１２９の昇降板１３１を離間位置から通過位置まで下降させることにより、往路ベルトコンベアー１２１の無端ベルト１２７にトレー９を載せる。
【0074】
トレー９を往路ベルトコンベアー１２１に載せた後、ウエーハ剥離ユニット８に対面する位置（図示の実施形態では往路ベルトコンベアー１２１の終点）まで往路ベルトコンベアー１２１でトレー９を搬送する。この際、搬送手段１２３のＹ軸可動板１３７の上面が往路ベルトコンベアー１２１の無端ベルト１２７の上面よりも低く、かつストッパー片１３８が往路ベルトコンベアー１２１で搬送されているトレー９に接触する高さに昇降板１３５を位置づけると共に、Ｙ軸可動板１３７を前進位置に位置づける。これによって、往路ベルトコンベアー１２１でＹ１方向に搬送されているトレー９にストッパー片１３８を接触させ、ウエーハ剥離ユニット８に対面する位置でトレー９を停止させることができる。
【0075】
次いで、搬送手段１２３の昇降板１３５を上昇させ、停止させたトレー９をＹ軸可動板１３７の上面に搭載すると共に、トレー９の下面を無端ベルト１２７の上面から離間させる。次いで、第三の移し替え手段１４３の多関節アーム１４４を駆動させ、吸着片１４５をインゴット２３０の第一の面２３２に密着させ、インゴット２３０を吸着片１４５で吸引保持する。次いで、多関節アーム１４４で吸着片１４５を移動させ、吸着片１４５で吸引保持したインゴット２３０の第二の面２３４をウエーハ剥離ユニット８の第三の保持テーブル８０の上面に接触させる。この際、第三の保持テーブル８０はインゴット着脱位置（図６に示す位置）に位置づけられている。そして、吸着片１４５の吸引力を解除し、第三の保持テーブル８０の上面にインゴット２３０を載せる。このようにして、レーザー照射ユニット６からウエーハ剥離ユニット８にインゴット２３０を搬送する第二の搬送工程を実施する。
【0076】
第二の搬送工程を実施した後、剥離層２５０が形成されたインゴット２３０を第三の保持テーブル８０で保持すると共に、第三の保持テーブル８０に保持されたインゴット２３０の上面を保持し剥離層２５０からウエーハを剥離するウエーハ剥離工程をウエーハ剥離ユニット８で実施する。
【0077】
ウエーハ剥離工程では、まず、第三の保持テーブル８０でインゴット２３０を吸引保持する。次いで、図２１（ａ）に示すとおり、液槽体９４の下方のウエーハ剥離位置に第三の保持テーブル８０を位置づける。次いで、アーム移動手段でアーム９２を下降させ、図２１（ｂ）に示すとおり、第三の保持テーブル８０の上面に液槽体９４のスカート壁９８の下端を密着させる。
【0078】
次いで、図７に示すとおり、エアシリンダ１０８のピストンロッド１０８ｂを移動させ、インゴット２３０の第一の面２３２に吸着片１１２の下面を密着させる。次いで、吸着片１１２の下面に吸引力を生成し、インゴット２３０を第一の面２３２側から吸着片１１２で吸引保持する。次いで、液体供給部１００に接続された液体供給手段を作動させ、超音波振動生成部材１１０が浸漬するまで液体供給部１００から液体収容空間１０４に液体１０６（たとえば水）を供給する。次いで、超音波振動生成部材１１０を作動させ、インゴット２３０に超音波振動を付与することにより、剥離層２５０を刺激してクラック２４８を伸長させ剥離層２５０の強度を更に低下させる。
【0079】
次いで、吸着片１１２でインゴット２３０を吸引保持した状態で、アーム移動手段でアーム９２を上昇させることにより、図２２に示すとおり、剥離層２５０を起点としてインゴット２３０から生成すべきウエーハ２５２を剥離することができる。また、アーム９２を上昇させた際には、液体１０６が液体収容空間１０４から排出され、基台８４に形成された排水口（図示していない。）を通ってウエーハ剥離ユニット８の外部へと液体１０６が排出される。インゴット２３０からウエーハ２５２を剥離した後、第三の保持テーブル８０をインゴット着脱位置に位置づけると共に、第三の保持テーブル８０の吸引力を解除する。なお、インゴット２３０に超音波振動を付与する際は、インゴット２３０の上面と吸着片１１２の下面との間に間隙（たとえば２～３ｍｍ）を設けてもよい。また、剥離層２５０を起点としてインゴット２３０からウエーハ２５２を剥離する際は、第三の移し替え手段１４３の吸着片１４５でインゴット２３０の上面を吸引保持した上で、吸着片１４５を上昇させることにより、インゴット２３０からウエーハ２５２を剥離してもよい。
【0080】
ウエーハ剥離工程を実施した後、インゴット２３０から剥離したウエーハ２５２をウエーハ剥離ユニット８からカセットストッカー２００のカセット１９８に搬送して収容する第三の搬送工程をベルトコンベアーユニット１０、インゴット受渡ユニット１２および収容手段２０２で実施する。第三の搬送工程では、まず、第三の移し替え手段１４３の多関節アーム１４４を駆動させ、ウエーハ剥離手段８２の吸着片１１２に吸着されているウエーハ２５２の剥離面２５２ａに第三の移し替え手段１４３の吸着片１４５を密着させ、吸着片１４５でウエーハ２５２を吸引保持する。次いで、ウエーハ剥離手段８２の吸着片１１２の吸引力を解除し、ウエーハ剥離手段８２の吸着片１１２から第三の移し替え手段１４３の吸着片１４５にウエーハ２５２を受け渡す。次いで、多関節アーム１４４で吸着片１４５を移動させ、吸着片１４５で吸引保持したウエーハ２５２をトレー９のウエーハ支持部１１８に接触させる。次いで、吸着片１４５の吸引力を解除し、トレー９のウエーハ支持部１１８にウエーハ２５２を支持させる。
【0081】
また、第三の搬送工程において、ウエーハ２５２を搬送すると共に、ウエーハ２５２が剥離されたインゴット２３０をウエーハ剥離ユニット８からインゴット研削ユニット４に搬送すべく、多関節アーム１４４を駆動させ、第三の保持テーブル８０上のインゴット２３０の剥離面２３０ａに吸着片１４５を密着させ、インゴット２３０を吸着片１４５で吸引保持する。次いで、多関節アーム１４４で吸着片１４５を移動させ、吸着片１４５で吸引保持したインゴット２３０をトレー９のインゴット支持部１１７に搬送して支持させる。次いで、トレー９を搭載している搬送手段１２３のＹ軸可動板１３７を後退位置に位置づける。次いで、昇降板１３５を下降させ、復路ベルトコンベアー１２２の無端ベルト１２７の上面よりも若干上方にＹ軸可動板１３７の上面を位置づける。次いで、Ｙ軸可動板１３７を前進位置に位置づけると共に、昇降板１３５を下降させることにより、復路ベルトコンベアー１２２の無端ベルト１２７にトレー９を載せる。
【0082】
トレー９を復路ベルトコンベアー１２２に載せた後、復路ベルトコンベアー１２２の終点まで復路ベルトコンベアー１２２でトレー９を搬送する。この際、インゴット受渡ユニット１２のエレベータ１６８で受取テーブル１６０の上面を復路ベルトコンベアー１２２の無端ベルト１２７の上面に一致させると共に、第二の無端ベルト１６２の上面側がＹ２方向に進行するようにモータ１６４で第二の無端ベルト１６２を回転させる。これによって、復路ベルトコンベアー１２２でＹ２方向に搬送されているトレー９を受取テーブル１６０の上面に載せる。
【0083】
受取テーブル１６０にトレー９を載せた後、モータ１６４の回転を停止させると共に、エレベータ１６８の昇降板１８６を移動させ、トレー９を載置した受取テーブル１６０の上面とベルトコンベアーユニット１０の往路ベルトコンベアー１２１の無端ベルト１２７の上面とを一致させる。この際、昇降板１８６の移動を阻害しないようにするため、エアシリンダ１７４のピストンロッド１７４ｂは縮退位置に位置づけられている。次いで、収容手段２０２のＸ軸送り手段２１０および昇降手段２１４で昇降ブロック２１２を移動させると共に多関節アーム２１６を駆動させることにより、受取テーブル１６０上のトレー９に支持されたウエーハ２５２の上面に保持片２１８を密着させ、ウエーハ２５２を保持片２１８で吸引保持する。そして、Ｘ軸送り手段２１０、昇降手段２１４および多関節アーム２１６で保持片２１８を移動させることにより、保持片２１８で吸引保持したウエーハ２５２をトレー９から搬出して、カセットストッカー２００のカセット１９８内に移動する。そして保持片２１８の吸引力を解除する。このようにして、インゴット２３０から剥離したウエーハ２５２をウエーハ剥離ユニット８からカセットストッカー２００のカセット１９８に搬送して収容する。
【0084】
トレー９からウエーハ２５２を搬出した後、第二の無端ベルト１６２を回転させ、受取テーブル１６０の上面に載置されたトレー９を往路ベルトコンベアー１２１に受け渡し、往路ベルトコンベアー１２１でトレー９を搬送する。この際、インゴット研削ユニット４に対面する位置に配置されたトレーストッパー１２９の昇降板１３１を停止位置に位置づける。これによって、往路ベルトコンベアー１２１でＹ１方向に搬送されているトレー９を、インゴット研削ユニット４に対面する位置のトレーストッパー１２９で停止させることができる。
【0085】
次いで、停止させたトレー９の下面を無端ベルト１２７の上面から離間させるため、トレーストッパー１２９の昇降板１３１を離間位置に上昇させる。次いで、第一の移し替え手段１４１の多関節アーム１４４を駆動させ、吸着片１４５をインゴット２３０の剥離面２３０ａに密着させ、インゴット２３０を吸着片１４５で吸引保持する。次いで、多関節アーム１４４で吸着片１４５を移動させ、インゴット着脱位置に位置づけられているインゴット研削ユニット４の第一の保持テーブル１４の上面にインゴット２３０の第二の面２３４を接触させる。そして、吸着片１４５の吸引力を解除し、第一の保持テーブル１４の上面にインゴット２３０を載せる。このようにして、ウエーハ２５２が剥離されたインゴット２３０をウエーハ剥離ユニット８からインゴット研削ユニット４に搬送する。
【0086】
第三の搬送工程を実施した後、ウエーハ２５２が剥離されたインゴット２３０を第一の保持テーブル１４で保持すると共に、第一の保持テーブル１４に保持されたインゴット２３０の剥離面２３０ａを研削して平坦化するインゴット研削工程をインゴット研削ユニット４で実施する。
【0087】
図３を参照して説明すると、インゴット研削工程では、まず、第一の保持テーブル１４の上面に吸引力を生成し、第一の保持テーブル１４でインゴット２３０を吸引保持する。次いで、インゴット２３０を保持している第一の保持テーブル１４を研削位置に位置づける。次いで、インゴット２３０を保持している第一の保持テーブル１４を上方からみて反時計回りに所定の回転速度（たとえば３００ｒｐｍ）で回転させる。また、上方からみて反時計回りに所定の回転速度（たとえば６０００ｒｐｍ）でスピンドル３６を回転させる。次いで、スピンドルハウジング３０を下降させ、インゴット２３０の剥離面２３０ａに研削砥石４４を接触させる。その後、所定の研削送り速度（たとえば１．０μｍ／ｓ）でスピンドルハウジング３０を下降させる。これによって、ウエーハ２５２が剥離されたインゴット２３０の剥離面２３０ａを研削して、剥離層形成工程におけるパルスレーザー光線ＬＢの入射を妨げない程度にインゴット２３０の剥離面２３０ａを平坦化することができる。インゴット２３０の剥離面２３０ａを平坦化した後、インゴット２３０を保持している第一の保持テーブル１４をインゴット着脱位置に位置づけると共に、第一の保持テーブル１４の吸引力を解除する。
【0088】
インゴット研削工程を実施した後、剥離面２３０ａが平坦化されたインゴット２３０をインゴット研削ユニット４からレーザー照射ユニット６に搬送する第四の搬送工程をベルトコンベアーユニット１０で実施する。第四の搬送工程では、まず、第一の移し替え手段１４１の多関節アーム１４４を駆動させ、第一の保持テーブル１４上のインゴット２３０の剥離面２３０ａに吸着片１４５を密着させ、インゴット２３０を吸着片１４５で吸引保持する。次いで、多関節アーム１４４で吸着片１４５を移動させ、吸着片１４５で吸引保持したインゴット２３０の第二の面２３４をトレー９のインゴット支持部１１７に接触させる。次いで、吸着片１４５の吸引力を解除し、トレー９のインゴット支持部１１７にインゴット２３０を支持させる。次いで、トレーストッパー１２９の昇降板１３１を離間位置から通過位置まで下降させることにより、往路ベルトコンベアー１２１の無端ベルト１２７にトレー９を載せる。
【0089】
トレー９を往路ベルトコンベアー１２１に載せた後、レーザー照射ユニット６に対面する位置まで往路ベルトコンベアー１２１でトレー９を搬送する。この際、レーザー照射ユニット６に対面する位置に配置されたトレーストッパー１２９の昇降板１３１を停止位置に位置づけ、往路ベルトコンベアー１２１でＹ１方向に搬送されているトレー９を、レーザー照射ユニット６に対面する位置のトレーストッパー１２９で停止させる。次いで、停止させたトレー９の下面を無端ベルト１２７の上面から離間させるため、トレーストッパー１２９の昇降板１３１を離間位置に上昇させる。次いで、第二の移し替え手段１４２の多関節アーム１４４を駆動させ、吸着片１４５をインゴット２３０の剥離面２３０ａに密着させ、インゴット２３０を吸着片１４５で吸引保持する。次いで、多関節アーム１４４で吸着片１４５を移動させ、吸着片１４５で吸引保持したインゴット２３０の第二の面２３４を、インゴット着脱位置に位置づけられているレーザー照射ユニット６の第二の保持テーブル６０の上面に接触させる。そして、吸着片１４５の吸引力を解除し、第二の保持テーブル６０の上面にインゴット２３０を載せる。このようにして、剥離面２３０ａが平坦化されたインゴット２３０をインゴット研削ユニット４からレーザー照射ユニット６に搬送する第四の搬送工程を実施する。
【0090】
第四の搬送工程を実施した後、上述の剥離層形成工程をレーザー照射ユニット６で実施する。そして、剥離層形成工程と、ウエーハ剥離工程と、インゴット研削工程と、第二から第四までの搬送工程とを繰り返し実施することにより、インゴット２３０から生成可能な数量のウエーハ２５２を生成し、カセットストッカー２００のカセット１９８にウエーハ２５２を収容する。
【0091】
以上、ウエーハ生成装置２においてインゴット２３０に対して実施する各工程を１個のインゴット２３０に着目して説明したが、ウエーハ生成装置２においては、インゴットストッカー１１からレーザー照射ユニット６にインゴット２３０を搬送する第一の搬送工程を実施した後、適宜の間隔をおいて、第一の搬送工程を繰り返し実施すると共に、剥離層形成工程と、ウエーハ剥離工程と、インゴット研削工程と、第二から第四までの搬送工程とを並行して複数（図示の実施形態では４個）のインゴット２３０に対して繰り返し実施することにより、複数のインゴット２３０から生成可能な数量のウエーハ２５２を生成することができる。また、１個のインゴット２３０から生成するウエーハ２５２の数量が、たとえば１００枚である場合は２５枚収容可能な４個のカセット１９８にウエーハ２５２を収容するところ、トレー９を識別するＩＤをトレー９に付すと共に、トレー９のＩＤを読み取る読み取り手段をウエーハ生成装置２に設けることにより、生成したウエーハ２５２をインゴット２３０毎に分類してカセット１９８に収容することができる。
【0092】
上述したとおり、図示の実施形態におけるウエーハ生成装置２は、インゴット２３０を保持する第一の保持テーブル１４と第一の保持テーブル１４に保持されたインゴット２３０の上面を研削して平坦化する研削手段１６とから少なくとも構成されるインゴット研削ユニット４と、インゴット２３０を保持する第二の保持テーブル６０と第二の保持テーブル６０に保持されたインゴット２３０の上面から生成すべきウエーハ２５２の厚みに相当する深さにインゴット２３０に対して透過性を有する波長のレーザー光線ＬＢの集光点ＦＰを位置づけてレーザー光線ＬＢをインゴット２３０に照射し剥離層２５０を形成するレーザー照射手段６２とから少なくとも構成されるレーザー照射ユニット６と、インゴット２３０を保持する第三の保持テーブル８０と第三の保持テーブル８０に保持されたインゴット２３０の上面を保持し剥離層２５０からウエーハ２５２を剥離するウエーハ剥離手段８２とから少なくとも構成されるウエーハ剥離ユニット８と、インゴット２３０を支持するインゴット支持部１１７と剥離されたウエーハ２５２を支持するウエーハ支持部１１８とを備えたトレー９と、トレー９に支持されたインゴット２３０をインゴット研削ユニット４とレーザー照射ユニット６とウエーハ剥離ユニット８との間で搬送するベルトコンベアーユニット１０と、トレー９に支持されたインゴット２３０を収容するインゴットストッカー１１と、インゴットストッカー１１に収容されたトレー９に支持されたインゴット２３０をベルトコンベアーユニット１０に受け渡すインゴット受渡ユニット１２と、から少なくとも構成されているので、インゴット２３０からウエーハ２５２を生成する一連の作業を自動的に行うことができ、生産効率が向上する。
【0093】
また、図示の実施形態のウエーハ生成装置２では、各ユニットが独立して構成されているので、素材、サイズ等のインゴットの条件やユーザーの要望等に応じて、各ユニットの数量変更が可能である。たとえば、ウエーハ生成装置２が各ユニットを複数台備えることにより、同じ工程を並行して実施し、単位時間当たりのウエーハ生成数量を増加させることができる。また、ウエーハ生成装置２では、比較的短い時間で工程を実施可能なユニットの台数よりも、工程を実施するのに比較的時間がかかるユニットの台数を多く備えることにより、工程の進行の停滞を抑制して生産効率を向上させることもできる。
【0094】
なお、図示の実施形態の剥離層形成工程では、レーザー光線ＬＢの照射の際にオフ角αが形成される方向Ａと直交する方向に集光点ＦＰに対してインゴット２３０を相対的に移動させ、かつインデックス送りにおいてオフ角αが形成される方向Ａにインゴット２３０に対して集光点ＦＰを相対的に移動させる例を説明したが、レーザー光線ＬＢの照射の際の集光点ＦＰとインゴット２３０との相対的な移動方向はオフ角αが形成される方向Ａと直交する方向でなくてもよく、また、インデックス送りにおける集光点ＦＰとインゴット２３０との相対的な移動方向はオフ角αが形成される方向Ａでなくてもよい。
【0095】
また、所望ならば、インゴット２３０から剥離したウエーハ２５２の剥離面２５２ａを研削して平坦化するウエーハ研削ユニットを設け、ウエーハ２５２の剥離面２５２ａをウエーハ研削ユニットで平坦化してからウエーハ２５２をカセット１９８に収容するようにしてもよい。さらに、インゴット研削ユニット４で研削したインゴット２３０や、ウエーハ研削ユニットで研削したウエーハ２５２を洗浄する洗浄ユニットを設けてもよい。
【符号の説明】
【0096】
２：ウエーハ生成装置
４：インゴット研削ユニット
６：レーザー照射ユニット
８：ウエーハ剥離ユニット
９：トレー
１０：ベルトコンベアーユニット
１１：インゴットストッカー
１２：インゴット受渡ユニット
１４：第一の保持テーブル
１６：研削手段
６０：第二の保持テーブル
６２：レーザー照射手段
８０：第三の保持テーブル
８２：ウエーハ剥離手段
１１７：インゴット支持部
１１８：ウエーハ支持部
１４６：載置テーブル
１４８：第一の無端ベルト
１５０：駆動力伝達部
１５２：ラック
１６０：受取テーブル
１６２：第二の無端ベルト
１６４：モータ
１６６：クラッチ部
１６８：エレベータ
１９８：カセット
２００：カセットストッカー
２０２：収容手段
２３０：インゴット
２５０：剥離層
２５２：ウエーハ
４：インゴット研削ユニット
６：レーザー照射ユニット
８：ウエーハ剥離ユニット
９：トレー
１０：ベルトコンベアーユニット
１１：インゴットストッカー
１２：インゴット受渡ユニット
１４：第一の保持テーブル
１６：研削手段
６０：第二の保持テーブル
６２：レーザー照射手段
８０：第三の保持テーブル
８２：ウエーハ剥離手段
１１７：インゴット支持部
１１８：ウエーハ支持部
１４６：載置テーブル
１４８：第一の無端ベルト
１５０：駆動力伝達部
１５２：ラック
１６０：受取テーブル
１６２：第二の無端ベルト
１６４：モータ
１６６：クラッチ部
１６８：エレベータ
１９８：カセット
２００：カセットストッカー
２０２：収容手段
２３０：インゴット
２５０：剥離層
２５２：ウエーハ
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
