特許 7408378 ウエーハ生成方法、及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】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-12-22

(45)【発行日】2024-01-05

(54)【発明の名称】ウエーハ生成方法、及びウエーハ生成装置

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/304 20060101AFI20231225BHJP

   B23K 26/356 20140101ALI20231225BHJP

   B28D 5/04 20060101ALI20231225BHJP

【ＦＩ】

H01L21/304 611Z

B23K26/356

B28D5/04 B

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2019234193

(22)【出願日】2019-12-25

(65)【公開番号】P2021103732

(43)【公開日】2021-07-15

【審査請求日】2022-10-21

(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】110003524

【氏名又は名称】弁理士法人愛宕綜合特許事務所

(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】能丸 圭司

【審査官】渡井 高広

(56)【参考文献】

【文献】特開平０８－０３９５００（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－２４７２８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０００－０６１４１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－３１３５４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１０－２６０１６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－０３８２２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－１５８６８６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ ２１／３０４

Ｂ２３Ｋ ２６／３５６

Ｂ２８Ｄ ５／０４

(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方法であって、保持手段にインゴットを保持する保持工程と、該保持手段に保持されたインゴットの内部であって生成すべきウエーハの厚みに相当する深さに衝撃波の集束点を位置付けて破壊層を形成する破壊層形成工程と、
該破壊層を起点として生成すべきウエーハをインゴットから剥離する剥離工程と、を含み構成され、
該破壊層形成工程は、該破壊層を形成する際に、１パルス当たりのレーザー光線を波長毎に時間差を持ったリング状に形成し、該リング状に形成されたパルスレーザー光線がインゴットに照射されてインゴットの上面で衝撃波が生成される際の該時間差を調整することにより衝撃波の集束点の位置を設定するウエーハ生成方法。

【請求項2】

該剥離工程の後、インゴットの剥離面を平坦化する平坦化工程が含まれる、請求項１に記載のウエーハ生成方法。

【請求項3】

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保持手段と、該保持手段に保持されたインゴットの内部に生成すべきウエーハの厚みに相当する深さに衝撃波の集束点を位置付けて破壊層を形成する破壊層形成手段と、を含み構成され、
該破壊層形成手段は、
パルスレーザー光線を照射する第一のレーザー光線照射手段であり、１パルス当たりのレーザー光線が波長毎に時間差を持ったリング状に形成され、該リング状に形成されたパルスレーザー光線がインゴットに照射されてインゴットの上面で衝撃波が生成される際の該時間差が該第一のレーザー光線照射手段によって調整されることにより衝撃波の集束点の位置が設定され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、インゴットからウエーハを生成するウエーハ生成方法、及び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、シリコン、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た分割予定ラインによって区画されて形成される。

【0003】

そして、切削装置、レーザー加工装置によってウエーハの分割予定ラインに加工が施されて個々のデバイスチップに分割されて携帯電話、パソコン等の電気機器に利用される。

【0004】

また、パワーデバイス、ＬＥＤ等は、単結晶ＳｉＣ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。このようにデバイスが形成されるウエーハは、一般的にインゴットをワイヤーソーでスライスして生成され、スライスされたウエーハの表裏面を研磨して鏡面に仕上げられる（例えば特許文献１を参照）。

【0005】

ところで、インゴットをワイヤーソーで切断し、表裏面を研磨してウエーハを生成する場合、インゴットの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は硬度が高く、ワイヤーソーでの切断が困難で生産性が悪いと共に、インゴットの単価が高いことから、より効率よくウエーハを生産することが求められる。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ＳｉＣインゴットの内部に位置付けて照射し切断予定面に分離層を形成し、ウエーハを分離する技術が本出願人によって提案されている（特許文献２を参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】特開２０００－０９４２２１号公報

【文献】特開２０１６－１１１１４３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかし、レーザー光線の集光点をインゴットの内部に位置付けて照射して分離層を形成し、ウエーハを分離する場合は、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を使用しなければならないことから、インゴットの種類に対応した波長のレーザー光線を照射するレーザー加工装置を使用しなければならず、不経済であるという問題がある。

【0008】

本発明は、上記事実に鑑みなされたものであり、その主たる技術課題は、インゴットの種類を問わず効率よくインゴットからウエーハを生成することができるインゴット生成方法、及びインゴットの種類を問わず効率よくインゴットからウエーハを生成することができるインゴット生成装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上記主たる技術課題を解決するため、本発明によれば、インゴットからウエーハを生成するウエーハ生成方法であって、保持手段にインゴットを保持する保持工程と、該保持手段に保持されたインゴットの内部であって生成すべきウエーハの厚みに相当する深さに衝撃波の集束点を位置付けて破壊層を形成する破壊層形成工程と、該破壊層を起点として生成すべきウエーハをインゴットから剥離する剥離工程と、を含み構成され、該破壊層形成工程は、該破壊層を形成する際に、１パルス当たりのレーザー光線を波長毎に時間差を持ったリング状に形成し、該リング状に形成されたパルスレーザー光線がインゴットに照射されてインゴットの上面で衝撃波が生成される際の該時間差を調整することにより衝撃波の集束点の位置を設定するウエーハ生成方法が提供される。

【0010】

該剥離工程の後、インゴットの剥離面を平坦化する平坦化工程が含まれるようにすることが好ましい。

【0011】

また、本発明によれば、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保持手段と、該保持手段に保持されたインゴットの内部に生成すべきウエーハの厚みに相当する深さに衝撃波の集束点を位置付けて破壊層を形成する破壊層形成手段と、を含み構成され、該破壊層形成手段は、パルスレーザー光線を照射する第一のレーザー光線照射手段であり、１パルス当たりのレーザー光線が波長毎に時間差を持ったリング状に形成され、該リング状に形成されたパルスレーザー光線がインゴットに照射されてインゴットの上面で衝撃波が生成される際の該時間差が該第一のレーザー光線照射手段によって調整されることにより衝撃波の集束点の位置が設定されるウエーハ生成装置が提供される。

【発明の効果】

【0015】

本発明のウエーハ生成方法は、インゴットからウエーハを生成するウエーハ生成方法であって、保持手段にインゴットを保持する保持工程と、該保持手段に保持されたインゴットの内部であって生成すべきウエーハの厚みに相当する深さに衝撃波の集束点を位置付けて破壊層を形成する破壊層形成工程と、該破壊層を起点として生成すべきウエーハをインゴットから剥離する剥離工程と、を含み構成され、該破壊層形成工程は、該破壊層を形成する際に、１パルス当たりのレーザー光線を波長毎に時間差を持ったリング状に形成し、該リング状に形成されたパルスレーザー光線がインゴットに照射されてインゴットの上面で衝撃波が生成される際の該時間差を調整することにより衝撃波の集束点の位置を設定することにより、インゴットの素材に応じた透過性を有する波長のレーザー光線を選択することなく、インゴットの種類を問わず効率よくウエーハＷを生成することができる。

【0016】

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、インゴットを保持する保持手段と、該保持手段に保持されたインゴットの内部に生成すべきウエーハの厚みに相当する深さに衝撃波の集束点を位置付けて破壊層を形成する破壊層形成手段と、を含み構成され、該破壊層形成手段は、パルスレーザー光線を照射する第一のレーザー光線照射手段であり、１パルス当たりのレーザー光線が波長毎に時間差を持ったリング状に形成され、該リング状に形成されたパルスレーザー光線がインゴットに照射されてインゴットの上面で衝撃波が生成される際の該時間差が該第一のレーザー光線照射手段によって調整されることにより衝撃波の集束点の位置が設定されることにより、インゴットの素材に応じた透過性を有する波長のレーザー光線を選択することなく、インゴットの種類を問わず効率よくウエーハＷを生成することができる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】第一の実施形態に係るウエーハ生成装置の全体斜視図である。

【図2】図１に示すウエーハ生成装置に配設された第一のレーザー光線照射手段の光学系を示すブロック図である。

【図3】インゴットに照射される複数のリング光に基づき衝撃波を発生させてインゴットの内部に破壊層を形成する態様を示す概念図である。

【図4】剥離工程の実施態様を示す斜視図である。

【図5】平坦化工程の実施態様を示す斜視図である。

【図6】 第一、第二の参考例に係る実施形態のウエーハ生成装置の全体斜視図である。

【図7】図６に示すウエーハ生成装置に配設された第二のレーザー光線照射手段の光学系を示すブロック図である。

【図8】（ａ）第三のレーザー光線照射手段の第三の集光器を示す一部拡大断面図、（ｂ）第三のレーザー光線照射手段の変形例に配設される第四の集光器を示す一部拡大断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、本発明に基づいて構成されるウエーハ生成方法、及び該ウエーハ生成方法を実施するのに好適なウエーハ生成装置に係る実施形態について、添付図面を参照しながら、詳細に説明する。

【0019】

図１には、第一の実施形態であるウエーハ生成装置２Ａの全体斜視図が示されている。ウエーハ生成装置２Ａは、基台３と、被加工物を保持する保持手段４と、保持手段４を移動させる移動手段５と、破壊層生成手段として配設される第一のレーザー光線照射手段６と、撮像手段１２と、表示手段１４と、剥離手段１６と、制御手段（図示は省略）とを備える。

【0020】

保持手段４は、Ｘ軸方向において移動自在に基台３に搭載された矩形状のＸ軸方向可動板１８と、Ｙ軸方向において案内レール１８ａ、１８ａに沿って移動自在にＸ軸方向可動板１８に搭載された矩形状のＹ軸方向可動板２０と、Ｙ軸方向可動板２０の上面に回転自在に搭載された円筒形状のチャックテーブル２２とを含む。なお、Ｘ軸方向は図１に矢印Ｘで示す方向であり、Ｙ軸方向は図１に矢印Ｙで示す方向であってＸ軸方向に直交する方向であって、ＸＹ平面は実質上水平である。

【0021】

移動手段５は、Ｘ軸方向移動手段２４と、Ｙ軸方向移動手段２６とを含む。Ｘ軸方向移動手段２４は、基台３上においてＸ軸方向に延びるボールねじ２８と、ボールねじ２８の片端部に連結されたモータ３０とを有する。ボールねじ２８のナット部（図示は省略）は、Ｘ軸方向可動板１８の下面に固定されている。そしてＸ軸方向移動手段２４は、ボールねじ２８によりモータ３０の回転運動を直線運動に変換してＸ軸方向可動板１８に伝達し、基台３上の案内レール３ａ、３ａに沿ってＸ軸方向可動板１８をＸ軸方向に進退させる。Ｙ軸方向移動手段２６は、Ｘ軸方向可動板１８上においてＹ軸方向に延びるボールねじ３２と、ボールねじ３２の片端部に連結されたモータ３４とを有する。ボールねじ３２のナット部（図示は省略）は、Ｙ軸方向可動板２０の下面に固定されている。そしてＹ軸方向移動手段２６は、ボールねじ３２によりモータ３４の回転運動を直線運動に変換してＹ軸方向可動板２０に伝達し、Ｘ軸方向可動板１８上の案内レール１８ａに沿ってＹ軸方向可動板２０をＹ軸方向に進退させる。移動手段５には、さらに、回転手段（図示は省略）が含まれ、該回転手段は、チャックテーブル２２に内蔵されたモータを有し、Ｙ軸方向可動板２０に対してチャックテーブル２２を回転させる。

【0022】

保持手段４の奥側には、基台３の上面から上方に延びる垂直壁部３６ａと、実質上水平に延びる水平壁部３６ｂとを備える枠体３６が立設されている。水平壁部３６ｂには、本実施形態において、破壊層形成手段として機能する第一のレーザー光線照射手段６の光学系が内蔵されている。枠体３６の水平壁部３６ｂの先端下面には第一のレーザー光線照射手段６を構成する第一の集光器６９が配設されている。

【0023】

撮像手段１２は、水平壁部３６ｂの先端下面であって、第一のレーザー光線照射手段６の第一の集光器６９とＸ軸方向に間隔をおいた位置に配設されている。撮像手段１２には、必要に応じて、可視光線により撮像する通常の撮像素子（ＣＣＤ）、被加工物に赤外線を照射する赤外線照射手段、赤外線照射手段により照射された赤外線を捕らえる光学系、該光学系が捕らえた赤外線に対応する電気信号を出力する撮像素子（赤外線ＣＣＤ）等が含まれる。撮像手段１２によって撮像された画像を表示する表示手段１４は、枠体３６の水平壁部３６ｂの上面に搭載される。

【0024】

剥離手段１６は、基台３上の案内レール３ａ、３ａの終端部から上方に延びる直方体状のケーシング１６ａと、ケーシング１６ａに昇降自在に支持された基端からＸ軸方向に延びるアーム１６ｂとを含む。ケーシング１６ａには、アーム１６ｂを昇降させる昇降手段（図示は省略）が内蔵されている。アーム１６ｂの先端にはモータ１６ｃが配設されている。モータ１６ｃの下面には、上下方向に延びる軸線を中心として回転自在な円盤状の吸着片１６ｄが連結されている。吸着片１６ｄの下面には、複数の吸引孔（図示は省略）が形成され、吸着片１６ｄには、流路を介して吸引手段（図示は省略）に接続されている。また吸着片１６ｄには、吸着片１６ｄの下面に対して超音波振動を付与する超音波振動付与手段（図示は省略）が内蔵されている。

【0025】

該制御手段は、コンピュータから構成され、制御プログラムに従って演算処理する中央処理装置（ＣＰＵ）と、制御プログラム等を格納するリードオンリメモリ（ＲＯＭ）と、演算結果等を格納する読み書き可能なランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）とを含む。そして制御手段は、移動手段５、第一のレーザー光線照射手段６、撮像手段１２、表示手段１４、及び剥離手段１６と電気的に接続され、各手段の作動を制御する。

【0026】

本実施形態において被加工物となるのは、図１に示す略円柱形状の六方晶単結晶ＳｉＣからなるインゴット５０であり、インゴット５０は、略円形状の上面５２と、上面５２の反対側に位置する略円形状の底面５４と、を有する。インゴット５０の周面５６には、結晶方位を把握するために異なる長さで設定された矩形状の第一のオリエンテーションフラット５０ａ及び第二のオリエンテーションフラット５０ｂが形成されている。

【0027】

図２を参照しながら、ウエーハ生成装置２の水平壁部３６ｂに内蔵された第一のレーザー光線照射手段６の光学系について説明する。

【0028】

図２に示す第一のレーザー光線照射手段６は、広帯域波長（例えば３５５ｎｍ～１０６４ｎｍ）のパルスレーザー光線ＰＬ０を発振する発振器６１と、発振器６１が発振した１パルス毎のパルスレーザー光線ＰＬ０を波長毎に時間差を持たせてパルスレーザー光線ＰＬ１として出力する波長別遅延手段６２と、パルスレーザー光線ＰＬ１を平行光とするコリメーションレンズ６３と、パルスレーザー光線ＰＬ１を、リング光に生成すると共に波長毎に小リング光から大リング光に分光してパルスレーザー光線ＰＬ２を生成するリング生成手段６４と、必要に応じて配設される反射ミラー６６と、パルスレーザー光線ＰＬ２を、チャックテーブル２２上におけるＹ軸方向で割り出しする、例えばガルバノスキャナーで構成される割出スキャナー６７と、パルスレーザー光線ＰＬ２をチャックテーブル２２上のＸ軸方向に走査する、例えばレゾナントスキャナーで構成される走査スキャナー６８と、小リング光から大リング光に分光されたパルスレーザー光線ＰＬ２をチャックテーブル２２に保持されたインゴット５０の上面５２の該Ｘ軸座標及び該Ｙ軸座標で特定された位置に集光して照射するｆθレンズ６９１を含む第一の集光器６９と、を備えている。

【0029】

発振器６１から発振されるパルスレーザー光線ＰＬ０は光ファイバー６２０を介して波長別遅延手段６２に導かれる。波長別遅延手段６２は、例えば、波長分散を生じさせる光ファイバーを利用することで実現可能である。より具体的に言えば、波長別遅延手段６２の内部に含まれる光ファイバー（図示は省略）の中に、波長毎に反射位置が異なるように回折格子を形成して、例えば、長い波長の光の反射距離を短く、短い波長の光の反射距離が長くなるように設定したもので実現される。これにより、図２に示す波長別遅延手段６２の出力側に設定される光ファイバー６２１を介して、１パルス毎に、波長が長い順に所定の時間差をもたせ、例えば、赤色光ＰＬ１ａ、黄色光ＰＬ１ｂ、緑色光ＰＬ１ｃ、及び青色光ＰＬ１ｄが時間差をもって生成されたパルスレーザー光線ＰＬ１が出力される。なお、本実施形態においては、説明の都合上、４つの波長域に対応して赤色光ＰＬ１ａ、黄色光ＰＬ１ｂ、緑色光ＰＬ１ｃ、及び青色光ＰＬ１ｄに分光される例について説明するが、実際は１０～２０の波長域に対応して分光される。

【0030】

波長別遅延手段６２によって波長毎に時間差が設定されたパルスレーザー光線ＰＬ１は、コリメーションレンズ６３によって平行光とされ、リング生成手段６４に導入される。リング生成手段６４は、例えば、一対のアキシコンレンズ６４１、６４２と、ドーナツ型で半径方向に対称となっている回折格子６４３とを備えるアキシコンレンズ体で実現される。パルスレーザー光線ＰＬ１は、一対のアキシコンレンズ６４１、６４２を通過することでリング状の光とされ、さらに回折格子６４３を通過することで、波長毎に小リング光から大リング光に分光されたパルスレーザー光線ＰＬ２に生成される。上記した一対のアキシコンレンズ６４１、６４２の間隔を調整することで、パルスレーザー光線ＰＬ２を構成するリング光の大きさを調整することが可能である。なお、本実施形態においては、パルスレーザー光線ＰＬ１を波長毎に小リング光から大リング光に分光する手段として、上記したアキシコンレンズ体を用いる例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、回折光学素子（ＤＥＯ）を用いてもよい。

【0031】

波長毎に小リング光から大リング光に分光されたパルスレーザー光線ＰＬ２は、反射ミラー６６によって光路が変更されて、パルスレーザー光線ＰＬ２をＹ軸座標に割り出しする割出スキャナー６７に導かれる。割出スキャナー６７は、図示しない制御手段によって反射面６７ａの角度が制御され、チャックテーブル２２上においてパルスレーザー光線ＰＬ２が照射される位置を、図面に対して垂直な割出送り方向（Ｙ軸方向）で精密に制御する。さらに、割出スキャナー６７において反射されたパルスレーザー光線ＰＬ２は、走査スキャナー６８に導かれる。走査スキャナー６８は、図示しない制御手段によって反射面６８ａの角度が制御され、チャックテーブル２２上においてパルスレーザー光線ＰＬ２が照射される位置を、図面に対して左右方向に設定される走査方向（Ｘ軸方向）で精密に制御する。割出スキャナー６７及び走査スキャナー６８で照射方向が制御されたパルスレーザー光線ＰＬ２は、ｆθレンズ６９１に導かれて集光され、インゴット５０の上面を構成する上面５２の所定のＸ軸座標、Ｙ軸座標位置に照射される。

【0032】

図３に示すように、上記したリング光ＰＬ２ａ～ＰＬ２ｄによって構成されるパルスレーザー光線ＰＬ２が上面５２に到達することによって、各到達点からインゴット５０内を伝播する衝撃波ＰＬ３が生成される。各リング光ＰＬ２ａ～ＰＬ２ｄがインゴット５０の裏面１０ｂに到達する際の時間差ｔ１～ｔ３を適切に設定することにより、この衝撃波ＰＬ３を、上面５２に照射される各リング光ＰＬ２ａ～ＰＬ２ｄの中心Ｃにおけるインゴット５０の厚み方向の所望の位置Ｐ１を集束点として集束させることが可能である。本実施形態においては、インゴット５０から所定の厚みＰｚのウエーハＷを生成すべく、該位置Ｐ１を上面５２を基準として、Ｚ軸方向のＰｚの位置に設定する。このように位置Ｐ１を設定した場合に、上記した時間差ｔ１～ｔ３を適切に設定する手順は、以下のとおりである。

【0033】

インゴット５０の上面５２上に照射されるリング光ＰＬ２ａ～ＰＬ２ｄの径は、上記したリング生成手段６４に含まれる回折格子６４３によって設定される値であり、例えば、図３に示すように、ａ１～ａ４となるように設定される。そして、リング光ＰＬ２ａ～ＰＬ２ｄの中心Ｃからインゴット５０の厚さ方向において、オペレータが各リング光ＰＬ２ａ～ＰＬ２ｄによって発生する衝撃波ＰＬ３を集束させたい位置Ｐ１までのＺ軸座標（深さ）をＰｚとすると、インゴット５０の上面５２における各リング光ＰＬ２ａ～ＰＬ２ｄが到達する点から該位置Ｐ１までの距離Ｈ１～Ｈ４は、以下の式により演算される。
Ｈ１＝（ａ１^２＋Ｐｚ^２）^１／２
Ｈ２＝（ａ２^２＋Ｐｚ^２）^１／２
Ｈ３＝（ａ３^２＋Ｐｚ^２）^１／２
Ｈ４＝（ａ４^２＋Ｐｚ^２）^１／２

【0034】

ここで、上記したように、リング光ＰＬ２ａ～ＰＬ２ｄが時間差ｔ１～ｔ３をもってインゴット５０の上面５２に到達してインゴット５０の内部を伝播する衝撃波ＰＬ３を生成する場合に、衝撃波ＰＬ３を位置Ｐ１に集束させるためには、以下の式を満たす時間差ｔ１～ｔ３を設定すればよい。なお、Ｖは、インゴット５０の内部を衝撃波ＰＬ３が伝播する際の速度（ｍ／ｓ）であり、インゴット５０の材質によって決まる速度である。
（Ｈ１－Ｈ２）／Ｖ＝ｔ１
（Ｈ２－Ｈ３）／Ｖ＝ｔ２
（Ｈ３－Ｈ４）／Ｖ＝ｔ３

【0035】

上記した時間差ｔ１～ｔ３は、上記した波長別遅延手段６２によって調整することができ、上記した波長別遅延手段６２においては、波長別遅延手段６２を構成する光ファイバーの中に波長に対応して配設される回折格子（図示は省略）の位置を、上記した時間差ｔ１～ｔ３が生じるように設定する。

【0036】

上記した条件を満たす時間差ｔ１～ｔ３をもってインゴット５０の上面５２にリング光ＰＬ２ａ～ＰＬ２ｄが照射されることで、リング光ＰＬ２ａ～ＰＬ２ｄによって生成されインゴット５０内を伝播する衝撃波ＰＬ３は、位置Ｐ１にて集束されて強い衝撃を生じさせる。

【0037】

なお、上記した第一のレーザー光線照射手段６を作動させる際のレーザー照射条件は、例えば、以下のとおりである。発振器６１から照射されるパルスレーザー光線ＰＬ０の平均出力を適切に調整することによって、インゴット５０の内部の位置Ｐ１を集束点として衝撃波ＰＬ３を集束させて位置Ｐ１に破壊層Ｓを生成することができる。
波長 ：３５５ｎｍ～１０６４ｎｍ
繰り返し周波数 ：５０ｋＨｚ
平均出力 ：１０Ｗ～１００Ｗ
パルス幅 ：１００ｐｓ以下

【0038】

第一の実施形態に係るウエーハ生成装置２は、概ね上記したとおりの構成を備えており、図１乃至図３を参照しながら、ウエーハ生成装置２によって実施されるウエーハ生成方法、及びウエーハ生成装置２の第一のレーザー光線照射手段６が破壊層形成手段として機能する態様について、以下に説明する。

【0039】

インゴット５０から、所望の厚み（Ｐｚ）のウエーハＷを生成するに際し、まず、保持手段４のチャックテーブル２２にインゴット５０を保持させる（保持工程）。より具体的には、チャックテーブル２２の上面とインゴット５０の底面５４との間に接着剤（例えば、エポキシ樹脂系接着剤）を介在させて、チャックテーブル２２にインゴット５０を固定する。

【0040】

上記した保持工程を実施したならば、次に破壊層形成工程を実施する。より具体的には、まず、移動手段５を作動して、チャックテーブル２２を撮像手段１２の直下に移動させて、撮像手段１２によって、インゴット５０を撮像する（アライメント工程）。インゴット５０を撮像したならば、図示しない制御手段によって、インゴット５０の画像から把握される第一のオリエンテーションフラット５０ａ及び第二のオリエンテーションフラット５０ｂに基づいて、インゴット５０の向きを検出し、移動手段５によって、チャックテーブル２２を回転、移動させることにより、インゴット５０を所定の向きに調整すると共に、インゴット５０の上面５２の所定の領域を、第一の集光器６９の下方に位置付ける。

【0041】

本実施形態のウエーハ生成装置２は、図３に示すように、ｆθレンズ６９１を含む第一の集光器６９によって集光される波長毎のリング光ＰＬ２ａ～ＰＬ２ｄによって、インゴット５０内に衝撃波ＰＬ３を生成する。インゴット５０の内部を伝播する衝撃波ＰＬ３は、上記したように適切に時間差ｔ１～ｔ３が設定されていることにより、インゴット５０の上面５２からＺ軸方向で見て深さＰｚの位置Ｐ１にて集束される。また、上記したように、本実施形態のウエーハ生成装置２は、走査スキャナー６８と、割出スキャナー６７を備えており、図２に示す走査スキャナー６８と、割出スキャナー６７とを作動して、ｆθレンズ６９１を介して、リング光ＰＬ２ａ～ＰＬ２ｄの中心ＣをＸ軸座標、Ｙ軸座標によって規定される所定の領域全域に順次照射し、上面５２からＰｚの深さに対して破壊層Ｓを形成する。さらに、移動手段５を作動して、チャックテーブル２２をＸ軸方向、及びＹ軸方向で移動して、第一の集光器６９からパルスレーザー光線ＰＬ２を照射可能な領域にインゴット５０の各領域を順次位置付けて、上記した手順によりインゴット５０の上面５２からＰｚの深さに破壊層Ｓを順次形成する。このようにして、インゴット５０の全域において、インゴット５０の上面５２からＰｚの深さに破壊層Ｓを形成する。以上により、破壊層形成工程が完了する。

【0042】

上記したように、破壊層形成工程を実施したならば、次いで、破壊層Ｓを起点としてウエーハＷをインゴット５０から剥離する剥離工程を実施する。図１、及び図４を参照しながら、以下に、この剥離工程の手順について説明する。

【0043】

剥離工程を実施する際には、まず、移動手段５によってチャックテーブル２２を剥離手段１６を構成する吸着片１６ａの下方に移動させる。次いで、ケーシング１６ａに内蔵された昇降手段（図示は省略）を作動して、アーム１６ｂを下降させて、図４に示すとおり、吸着片１６ｄの下面をインゴット５０に密着させる。次いで、図示しない吸引手段を作動して、吸着片１６ｄの下面をインゴット５０の上面に吸着させ、図示を省略する超音波振動付与手段を作動して、吸着片１６ｄの下面に対して超音波振動を付与すると共に、モータ１６ｃを作動させて吸着片１６ｄを回転させる。これにより、インゴット５０の内部に形成された剥離層Ｓを界面としてインゴット５０の上面側の領域を剥離することができ、所望の厚み（Ｐｚ）のウエーハＷを生成することができる。以上により、剥離工程が完了する。該剥離工程を実施した後は、再びインゴット５０に対して、上記した該破壊層形成工程と該剥離工程を実施することで、繰り返しウエーハＷを生成することが可能である。

【0044】

上記した実施形態によれば、インゴット５０の上面５２にリング状に形成されたパルスレーザー光線ＰＬ２を照射して衝撃波ＰＬ３を生成し、インゴット５０の内部で伝播させて所定の位置Ｐ１で集束させて破壊層Ｓを生成することができ、インゴット５０の素材に応じた透過性を有する波長のレーザー光線を選択することなく、インゴット５０の種類を問わず効率よくウエーハＷを生成することができる。

【0045】

上記したように、剥離工程を実施した場合、ウエーハＷが剥離された後のインゴット５０の剥離面、すなわち、新たな上面５２は剥離層Ｓの影響により粗面となっている。よって、インゴット５０から繰り返しウエーハＷを生成する場合には、ウエーハＷが剥離された後のインゴット５０の新たな上面５２を平坦化する平坦化工程を実施することが好ましい。

【0046】

インゴット５０の上面５２を平坦化する平坦化工程を実施するためには、上面５２が剥離面となったインゴット５０を、別途に用意された研削装置に搬送して上面５２を研削して平坦化するか、又は、上記したウエーハ生成装置２に研削手段を設置して、インゴット５０の上面５２を研削する。本実施形態においては、ウエーハ生成装置２の基台３上に、図５に示す研削手段７（一部のみを示している）を設置してインゴット５０の上面５２を平坦化する平坦化加工を実施する。

【0047】

研削手段７は、図示を省略するサーボモータを備え、該サーボモータによって駆動されるスピンドル７ａと、スピンドル７ａの下端に配設されるホイールマウント７ｂと、ホイールマウント７ｂに固定される研削ホイール７ｃと、研削ホイール７ｃの下面に環状に配設された複数の研削砥石７ｄと、を備え、図示しない昇降手段によって、研削送り方向（上下方向）における研削手段７の位置が精密に制御される。

【0048】

平坦化工程を実施する際には、インゴット５０が保持されたチャックテーブル２２を、図５に示すように、上記した研削手段７の下方に位置付ける。次いで、チャックテーブル２２を、図示しない回転駆動手段を作動させることにより矢印で示す方向に、例えば３００ｒｐｍの回転速度で回転させると共に、研削ホイール７ｃを、該サーボモータを作動させることにより、例えば６０００ｒｐｍの回転速度で回転させる。次いで、該昇降手段を作動させることにより、研削手段７を下降させて、剥離面であるインゴット５０の上面５２に研削砥石７ｄを接触させる。インゴット５０の上面５２に研削砥石７ｄを接触させた後は、所定の研削送り速度（例えば０．１μｍ／秒）で研削手段７を下降させる。これにより、インゴット５０の上面５２が研削砥石７ｄによって平坦化される。このようにしてインゴット５０の上面５２が平坦化された後は、再び、上記した破壊層形成工程、剥離工程、及び平坦化工程を実施する。このようなウエーハ生成方法を繰り返すことで、インゴット５０から複数のウエーハＷが効率よく生成される。なお、上記した実施形態では、平坦化工程を研削手段７を使用して実施する例を説明したが、本発明はこれに限定されず、研磨パッドを使用した研磨手段によって平坦化工程を実施してもよい。

【0049】

図６乃至図８を参照しながら、本発明のウエーハ生成方法に関連するウエーハ生成装置の第一、第二の参考例について説明する。

【0050】

図６には、第一、第二の参考例に係る実施形態のウエーハ生成装置２Ｂの全体斜視図が示されている。ウエーハ生成装置２Ｂは、図１、及び図２を参照しながら説明したウエーハ生成装置２Ａにおいて、破壊層形成手段として配設された第一のレーザー光線照射手段６に替えて、破壊層形成手段として機能する他のレーザー光線照射手段８Ａ～８Ｃを配設した点で相違している。なお、以下の説明において、図１、図２に示す第一の実施形態と同一の番号が付された同一の構成についての詳細な説明は適宜省略する。

【0051】

図６に示すウエーハ生成装置２ｂにおいては、ウエーハ生成装置２Ｂ内、又は近傍に、被加工物であるインゴット５０に液体Ｌ（例えば水）を供給するための液体供給手段９０が配設される。液体供給手段９０は、液体Ｌを貯留するタンクと、該タンクから液体Ｌを外部に吐出するための圧送ポンプとを備えている（いずれも図示は省略する）。液体供給手段９０から吐出された液体Ｌは、配管９２を介して、液体供給手段９０と共に本実施形態の破壊層形成手段を構成するレーザー光線照射手段８Ａ～８Ｃの集光器８４ａ～８４ｃに供給される。レーザー光線照射手段８Ａ～８Ｃの光学系は、基台３上に配設された枠体３６の水平壁部３６ｂの内部に収容されている。図７を参照しながら、第一の参考例、及び第二のレーザー光線照射手段８Ａの光学系について説明する。

【0052】

図７に示すように、第二のレーザー光線照射手段８Ａは、広帯域波長のパルスレーザー光線ＰＬ０を発振する発振器８１と、パルスレーザー光線ＰＬ０を平行光とするコリメーションレンズ８２と、コリメーションレンズ８２によって平行光にされたパルスレーザー光線ＰＬ０の光路を必要に応じて変更する反射ミラー８３と、該反射ミラー８３によって反射されたパルスレーザー光線ＰＬ０が導入される第二の集光器８４ａとを備えている。なお、図示は省略するが、該光学系には、発振器８１から発振されるパルスレーザー光線ＰＬ０の出力を調整するためのアッテネータ等も含まれる。

【0053】

第二の集光器８４ａの内部には、図７に示すように、パルスレーザー光線ＰＬ０が導入される側（図中上方側）からみて、集光レンズ８４１ａ、ガラス板８４２ａ、レーザー光線導入部８４３ａ、楕円ドーム８５ａが配設されている。楕円ドーム８５ａは、縦断面が楕円で構成される楕円体の一部により形成され、楕円ドーム８５ａとレーザー光線導入部８４３ａとは、開口部８４５ａを介して接続されている。レーザー光線導入部８４３ａには、液体供給手段９０と共に液体層形成手段を構成する液体導入口８４４ａが側方から接続されている。ガラス板８４２ａは、パルスレーザー光線ＰＬ０を透過しつつ、第二の集光器８４ａの内部を上下に仕切っている。

【0054】

第二の集光器８４ａ内に形成された楕円ドーム８５ａは、上記したように、楕円体の一部により構成されている。該楕円体を形成する楕円は、該楕円の基準となる第一の焦点Ｐ２、第二の焦点Ｐ３により規定される。第一の焦点Ｐ２は、楕円ドーム８５ａ内のレーザー光線導入部８４３ａ側にあり。また、第二の焦点Ｐ３は、第二の集光器８４ａの下端８６ａよりも下方側であって、楕円ドーム８５ａの外側にある。

【0055】

上記した第二のレーザー光線照射手段８Ａを使用して、本実施形態のウエーハ生成方法を実施するに際しては、まず、上記した保持工程を実施することにより、チャックテーブル２２上にインゴット５０を保持する。次いで、チャックテーブル２２に保持されたインゴット５０を撮像手段１２の直下に移動させて、撮像手段１２によって、インゴット５０を撮像し、アライメント工程を実施する。該アライメント工程を実施したならば、図示しない制御手段によって、インゴット５０の画像から把握される第一のオリエンテーションフラット５０ａ及び第二のオリエンテーションフラット５０ｂに基づいて、インゴット５０の向きを検出し、移動手段５によって、チャックテーブル２２を回転、移動させて、インゴット５０を所定の向きに調整すると共に、インゴット５０の上面５２の所定の領域を、第二のレーザー光線照射手段８Ａの第二の集光器８４ａの下方に位置付ける。

【0056】

インゴット５０を、第二のレーザー光線照射手段８Ａの第二の集光器８４ａの下方に位置付けたならば、図示しない高さ調整手段を作動して、第二のレーザー光線照射手段８Ａの高さを調整し、上記した楕円ドーム８５ａの第二の焦点Ｐ３を、インゴット５０の内部であって、インゴット５０の上面５２から生成すべきウエーハＷの厚みに相当する所定の深さの位置（Ｐｚ）に位置付ける。

【0057】

上記したように、インゴット５０を、第二の集光器８４ａの下方に位置付け、第二のレーザー光線照射手段８Ａの高さを調整したならば、液体供給手段９０を作動して、配管９２を介して液体導入口８４４ａから液体Ｌを導入する。液体導入口８４４ａから導入された液体Ｌは、レーザー光線導入部８４３ａを介して楕円ドーム８５ａに導入され、第二の集光器８４ａの下端８６ａと、インゴット５０の上面５２との隙間から外部に排出される。このようにして、第二の集光器８４ａに導入された液体Ｌによって、インゴット５０上には液体の層８５１ａが形成され、液体の層８５１ａに楕円ドーム８５ａが浸漬された状態となる。

【0058】

上記したように、楕円ドーム８５ａを形成する楕円の第二の焦点Ｐ３を、インゴット５０の上面５２からＰｚ下方に位置付け、移動手段５によってＸ軸方向にインゴット５０を移動させながら、第二のレーザー光線照射手段８Ａを作動して、パルスレーザー光線ＰＬ０を照射する。ここで、図７に示すように、集光レンズ８４１ａは、パルスレーザー光線ＰＬ０を液体の層８５１ａ内にある第一の焦点Ｐ２に集光するように設定されている。そして、レーザー光線ＰＬ０が第一の焦点Ｐ２に集光されると、第一の焦点Ｐ２において衝撃波ＰＬ３ａを生成する。第一の焦点Ｐ２において生成された衝撃波ＰＬ３ａは、液体の層８５１ａを構成する液体Ｌを伝播して、楕円ドーム８５ａの内壁の各所で反射する。楕円ドーム８５ａの内壁の各所にて反射した衝撃波ＰＬ３ａは、インゴット５０の上面５２に達し、さらに、インゴット５０内を伝播して、インゴット５０の上面５２からＺ軸方向の深さＰｚに位置付けられた第二の焦点Ｐ３を集束点として集束されて、該集束点に破壊層Ｓを形成する。

【0059】

上記したように、所定の深さ（Ｐｚ）の位置のＸ軸方向に破壊層Ｓを形成したならば、移動手段５を作動して、チャックテーブル２２をＹ軸方向において適宜割出し送りして、第二の焦点Ｐ３を先に生成した破壊層Ｓに隣接した位置に位置付け、チャックテーブル２２をＸ軸方向に沿って移動してさらに破壊層Ｓを形成する。このような加工を繰り返すことにより、インゴット５０の全域において、インゴット５０の上面５２からＰｚの深さに破壊層Ｓを形成する（破壊層形成工程）。

【0060】

なお、本実施形態における破壊層形成工程において、第二のレーザー光線照射手段８Ａによって実施されるレーザー照射条件は、例えば、以下のように設定される。
波長 ：３５５ｎｍ～１０６４ｎｍ
繰り返し周波数 ：５０ｋＨｚ
平均出力 ：１０Ｗ～１００Ｗ
パルス幅 ：１００ｐｓ以下

【0061】

上記のように破壊層形成工程が実施され、インゴット５０全域に破壊層Ｓを形成したならば、上記した第一の実施形態において実施したのと同様な剥離工程を実施し、破壊層Ｓを界面としてインゴット５０からウエーハＷを剥離する。該剥離工程を実施したならば、必要に応じて、インゴット５０の剥離面を平坦化する平坦化工程を実施する。

【0062】

上記した実施形態によっても、インゴット５０に衝撃波ＰＬ３ａを生成してインゴット５０の内部で伝播させて、インゴット５０の全域において所定の深さ位置に設定された集束点（第二の焦点Ｐ３）で集束させて破壊層Ｓを生成することができ、インゴット５０の種類に応じた透過性を有する波長のレーザー光線を選択することなく、インゴット５０の種類を問わず効率よくウエーハＷを生成することができる。

【0063】

さらに、図８を参照しながら、第二の参考例、及び第二の参考例の変形例について説明する。

【0064】

図８（ａ）に示す第二の参考例は、図６、及び図７に基づいて説明した第一の参考例に対し、第二のレーザー光線照射手段８Ａの第二の集光器８４ａに替えて、第三の集光器８４ｂを配設した点のみが相違している。よって、図８（ａ）では、第三の集光器８４ｂの構成のみを示し、その他の構成については省略する。

【0065】

図８（ａ）に示すように、第三の集光器８４ｂは、その内部に、上方からみて、集光レンズ８４１ｂと、ガラス板８４２ｂとを備え、ガラス板８４２ｂによって区切られた下部空間８５２に、本発明の衝撃波生成手段として機能する中空の半球面からなるドーム部材８５ｂが配設されている。下部空間８５２の側方には、液体供給手段９０と共に液体層形成手段を構成する液体導入口８４４ｂが形成され、液体導入口８４４ｂには上記した液体供給手段９０から液体Ｌを導く配管９２が接続されている。上記したドーム部材８５ｂの頂点には、開口穴Ｈが形成されており、ドーム部材８５ｂの上方側と、中空の内部とを連通している。なお、ドーム部材８５ｂは、例えば、パルスレーザー光線ＰＬ０を透過しない部材で形成され、金属、ガラス等で形成される。このように形成された第三の集光器８４ｂの作用について、以下に説明する。

【0066】

上記した第三のレーザー光線照射手段８Ｂを使用して、本実施形態のウエーハ生成方法を実施するに際しては、上記した保持工程、アライメント工程を実施した後、移動手段５によって、チャックテーブル２２を回転、移動させて、インゴット５０を所定の向きに調整すると共に、インゴット５０の上面５２の所定の領域を、第三のレーザー光線照射手段８Ｂの第三の集光器８４ｂの下方に位置付ける。インゴット５０を、第三のレーザー光線照射手段８Ｂの第三の集光器８４ｂの下方に位置付ける際には、図示しない高さ調整手段を作動して、第三のレーザー光線照射手段８Ｂの高さを所定の高さに調整する。該所定の高さについては、後述する。

【0067】

上記したように、インゴット５０を、第三の集光器８４ｂの下方に位置付け、第三のレーザー光線照射手段８Ｂを所定の高さに位置付けたならば、液体供給手段９０を作動して、液体Ｌを配管９２、液体導入口８４４ｂを介して下部空間８５２に導入する。液体導入口８４４ｂから導入された液体Ｌは、第三の集光器８４ｂ内の下部空間８５２を満たし、ドーム部材８５ｂの頂点に形成された開口穴Ｈを介してドーム部材８５ｂの内側の中空領域に導入され液体の層８５１ｂを形成する。液体の層８５１ｂを形成した液体Ｌは、第三の集光器８４ｂの下端８６ｂと、インゴット５０の上面５２との隙間から外部に排出される。このようにして、第三の集光器８４ｂの下部空間８５２に導入された液体Ｌによって、インゴット５０上に液体の層８５１ｂが形成され、液体の層８５１ｂにドーム部材８５ｂが浸漬された状態となる。

【0068】

上記したドーム部材８５ｂを備えた第三の集光器８４ｂを含む第三のレーザー光線照射手段８Ｂを、インゴット５０の上面５２に対して所定の高さに位置付けたならば、移動手段５によってＸ軸方向にインゴット５０を移動させながら、第三のレーザー光線照射手段８Ｂを作動して、例えば、上記した第一の参考例と同様のレーザー照射条件によりパルスレーザー光線ＰＬ０を照射する。パルスレーザー光線ＰＬ０は、図８（ａ）に示すように、第三の集光器８４ｂの集光レンズ８４１ｂに導かれて集光され、ガラス板８４２ｂを介してドーム部材８５ｂに照射される。ドーム部材８５ｂは、上記したようにパルスレーザー光線ＰＬ０を透過しないが、振動を伝達する硬質の部材（金属、ガラス等）で形成されており、パルスレーザー光線ＰＬ０がドーム部材８５ｂの上面に照射されることで衝撃波ＰＬ３ｂが液体の層８５１ｂに生成される。衝撃波ＰＬ３ｂがドーム部材８５ｂの内部に形成された液体の層８５１ｂで伝播してインゴット５０の上面５２に達し、さらにインゴット５０において伝播する。本実施形態においては、上記したように、第三のレーザー光線照射手段８Ｂの高さを所定の高さに調整するが、この所定の高さとは、ドーム部材８５ｂによって生成された衝撃波ＰＬ３ｂが、生成すべきウエーハＷの厚み（Ｐｚ）となる所定の深さの位置Ｐ４を集束点として集束させられ、破壊層Ｓを形成する高さである。

【0069】

上記したように、図８（ａ）に示す第三のレーザー光線照射手段８Ｂによっても、インゴット５０の上面５２から生成すべきウエーハＷの厚みＰｚに相当する深さの位置に破壊層Ｓを形成することができる。

【0070】

さらに、図８（ｂ）を参照しながら、第二の参考例に配設された第三のレーザー光線照射手段８Ｂの変形例について説明する。図８（ｂ）に示す変形例を構成するレーザー光線照射手段８Ｃは、図８（ａ）に基づいて説明した第三のレーザー光線照射手段８Ｂの第三の集光器８４ｂに替えて、第四の集光器８４ｃが配設された点のみが相違している。よって、図８（ｂ）では、第四の集光器８４ｃのみを示し、その他の構成については省略する。

【0071】

図８（ｂ）に示すように、第四の集光器８４ｃは、その内部に、上方からみて、集光レンズ８４１ｃと、本発明の衝撃波生成手段として機能する中実の半球体８５ｃが配設されている。第四の集光器８４ｃを構成する壁部８８には、液体供給手段９０と共に液体層形成手段を構成する液体導入口８４４ｃが形成され、液体導入口８４４ｃから導かれる液体Ｌを第四の集光器８４ｃの下端８６ｃ側に導く通路８９が壁部８８の内部に形成されている。液体導入口８４４ｃには、液体供給手段９０から液体Ｌを導く配管９２が接続されている。半球体８５ｃは、第四の集光器８４ｃの下方側に配置され、半球体８５ｃの球面８５ｄが、集光レンズ８４１ｃが配設された上方側に向けられ、平坦面８５ｅが、第四の集光器８４ｃの下端８６ｃと面一になるように配設される。半球体８５ｃは、パルスレーザー光線ＰＬ０を透過しない硬質の部材で形成され、例えば、金属、ガラス等で形成される。第四の集光器８４ｃの下端８６ｃ側は、半球体８５ｃによって閉塞されている。このように形成された第四の集光器８４ｃの作用について、以下に説明する。

【0072】

上記した第四の集光器８４ｃを使用して、本実施形態のウエーハ生成方法を実施するに際しては、上記した保持工程、アライメント工程を実施し、移動手段５によって、チャックテーブル２２を移動、回転させて、インゴット５０を所定の向きに調整すると共に、インゴット５０の上面５２の所定の領域を、第四の集光器８４ｃの下方に位置付ける。上記した第二の参考例と同様に、インゴット５０を、第四の集光器８４ｃの下方に位置付ける際には、図示しない高さ調整手段を作動して、レーザー光線照射手段８Ｃの高さを所定の高さに調整する。

【0073】

上記したように、インゴット５０を、第四の集光器８４ｃの下方に位置付け、第四の集光器８４ｃを所定の高さに位置付けたならば、液体供給手段９０を作動して、配管９２を介して液体導入口８４４ｃから液体Ｌを導入する。液体導入口８４４ｃから導入された液体Ｌは、第四の集光器８４ｃを構成する壁部８８内の通路８９をとおり、第四の集光器８４ｃの下端８６ｃ側に液体Ｌを供給する。第四の集光器８４ｃの下端８６ｃ側に供給された液体Ｌによって、インゴット５０の上面５２と半球体８５ｃの平坦面８５ｅとによって形成される空間が満たされ、液体の層８５１ｃが形成される。このようにして、液体の層８５１ｃに半球体８５ｃが浸漬した状態となる。

【0074】

上記した半球体８５ｃを含む第四の集光器８４ｃを、インゴット５０の上面５２に対して所定の高さに位置付け、液体の層８５１ｃを形成したならば、移動手段５によってＸ軸方向にインゴット５０を移動させながら、レーザー光線照射手段８Ｃを作動して、上記した第二の参考例と同様のレーザー照射条件によりパルスレーザー光線ＰＬ０を照射する。パルスレーザー光線ＰＬ０は、図８（ｂ）に示すように、第四の集光器８４ｃの集光レンズ８４１ｃに導かれて集光され、半球体８５ｃの球面８５ｄに照射される。半球体８５ｃは、上記したようにパルスレーザー光線ＰＬ０を透過しないが、振動を伝達する硬質の部材（金属、ガラス等）で形成されており、パルスレーザー光線ＰＬ０が半球体８５ｃの球面８５ｄに照射されることで衝撃波ＰＬ３ｃを生成する。

【0075】

半球体８５ｃにて生成された衝撃波ＰＬ３ｃは、半球体８５ｃ内を伝播して平坦面８５ｄに至り、液体の層８５１ｃに衝撃波ＰＬ３ｃを生成する。そして、衝撃波ＰＬ３ｃは、インゴット５０の上面５２に達し、さらに、インゴット５０を伝播する衝撃波ＰＬ３ｃを形成する。この際、インゴット５０を伝播する衝撃波ＰＬ３ｃは、半球体８５ｃの上面を形成する球面８５ｄの作用によって、インゴット５０の内部の所定の深さの位置Ｐ５に集束させられ、破壊層Ｓを形成する。本実施形態においては、上記したように、インゴット５０をレーザー光線照射手段８Ｃの第四の集光器８４ｃの下方に位置付ける際に、レーザー光線照射手段８Ｃの高さを所定の高さに調整するが、この所定の高さとは、半球体８５ｃによって生成された衝撃波ＰＬ３ｃが、生成すべきウエーハＷの厚み（Ｐｚ）となる所定の深さの位置Ｐ５を集束点として集束させられる高さである。

【0076】

上記した図８（ｂ）に示す第三のレーザー光線照射手段の変形例によっても、インゴット５０の上面５２から生成すべきウエーハＷの厚みＰｚに相当する深さの位置Ｐ５に破壊層Ｓを形成することができ、インゴット５０の種類に応じた透過性を有する波長のレーザー光線を選択する必要がなく、インゴット５０の種類を問わず効率よくウエーハＷを生成することができる。

【0077】

なお、上記した説明では、衝撃波生成手段として機能するドーム部材８５ｂ、半球体８５ｃに関し、パルスレーザー光線が照射される部分の形状について、便宜上「球面」、「球体」と称したが、パルスレーザー光線によって生成される衝撃波を所望の位置に集束させるべくその表面の曲率は適宜調整されるものであり、完全な球面、球体となる形状に限定されるわけではない。

【符号の説明】

【0078】

２Ａ、２Ｂ：ウエーハ生成装置
３：基台
４：保持手段
１８：Ｘ軸方向可動板
２０：Ｙ軸方向可動板
２２：チャックテーブル
５：移動手段
２４：Ｘ軸方向移動手段
２６：Ｙ軸方向移動手段
６：第一のレーザー光線照射手段
６１：発振器
６２：波長別遅延手段
６４：リング生成手段
６４１、６４２：アキシコンレンズ
６４３：回折格子
６７：割出スキャナー
６８：走査スキャナー
６９：第一の集光器
６９１：ｆθレンズ
７：研削手段
７ｃ：研削ホイール
７ｄ：研削砥石
８Ａ：第二のレーザー光線照射手段
８１：発振器
８４ａ：第二の集光器
８４１ａ：集光レンズ
８４２ａ：ガラス板
８４３ａ：レーザー光線導入部
８４４ａ：液体導入口
８４５ａ：開口部
８５ａ：楕円ドーム
８５１ａ：液体の層
Ｐ２：第一の焦点
Ｐ３：第二の焦点
８７：開放部
８Ｂ：第三のレーザー光線照射手段
８４ｂ：第三の集光器
８４１ｂ：集光レンズ
８４２ｂ：ガラス板
８５ｂ：ドーム部材
８５１ｂ：液体の層
８５２：下部空間
８４４ｂ：液体導入口
８Ｃ：レーザー光線照射手段
８４ｃ：第四の集光器
８４４ｃ：液体導入口
８５ｃ：半球体
８５ｄ：球面
８５ｅ：平坦面
８５１ｃ：液体の層
１２：撮像手段
１４：表示手段
１６：剥離手段
１６ａ：ケーシング
１６ｂ：アーム
１６ｃ：モータ
１６ｄ：吸着片
３６：枠体
３６ａ：垂直壁部
３６ｂ：水平壁部
５０：インゴット
５２：第一の面（上面）
５４：第二の面
６７：割出スキャナー
６８：走査スキャナー
９０：液体供給手段
９２：配管

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】