特許 7547105 Ｓｉ基板生成方法

(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】2024-08-30

(45)【発行日】2024-09-09

(54)【発明の名称】Ｓｉ基板生成方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/304 20060101AFI20240902BHJP

【ＦＩ】

H01L21/304 611

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2020128469

(22)【出願日】2020-07-29

(65)【公開番号】P2022025566

(43)【公開日】2022-02-10

【審査請求日】2023-05-25

(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】平田 和也

(72)【発明者】

【氏名】田畑 晋

【審査官】内田 正和

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１９－０３３１３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－０５０５６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１３／１１５３５１（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１９－０４３８０８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ ２１／３０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

結晶面（１００）を平坦面としたＳｉインゴットからＳｉ基板を生成するＳｉ基板生成方法であって、
Ｓｉ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該平坦面から生成すべきＳｉ基板の厚みに相当する深さに位置づけて、結晶面｛１００｝と結晶面｛１１１｝とが交わる交差線と平行又は直交する方向＜１１０＞に集光点とＳｉインゴットとを相対的に移動させながらレーザー光線をＳｉインゴットに照射して剥離帯を形成する剥離帯形成工程と、
該剥離帯を形成した方向と直交する方向に集光点とＳｉインゴットとを相対的に割り出し送りする割り出し送り工程と、
該剥離帯形成工程と該割り出し送り工程とを繰り返し実施して結晶面（１００）に全体として平行な剥離層をＳｉインゴットの内部に形成し、Ｓｉインゴットの剥離層からＳｉ基板を剥離して生成するウエーハ生成工程と、
を含み、
該レーザー光線の集光点を該割り出し送り方向に複数分岐させて形成する、Ｓｉ基板生成方法。

【請求項2】

該割り出し送り工程において、隣接する剥離帯が接触するように割り出し送りする請求項１記載のＳｉ基板生成方法。

【請求項3】

該剥離帯形成工程の前に、Ｓｉインゴットの結晶面（１００）を平坦化する平坦化工程が含まれる請求項１記載のＳｉ基板生成方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ＳｉインゴットからＳｉ基板を生成するＳｉ基板生成方法に関する。

【背景技術】

【0002】

ＩＣ、ＬＳＩ等の複数のデバイスが分割予定ラインによって区画されシリコン基板の上面に形成されたウエーハは、ダイシング装置、レーザー加工装置によって個々のデバイスチップに分割され、分割された各デバイスチップは携帯電話、パソコン等の電気機器に利用される。

【0003】

シリコン（Ｓｉ）基板は、内周刃、ワイヤーソー等を備えた切断装置によってＳｉインゴットが１ｍｍ程度の厚みにスライスされ、ラッピング、ポリッシングを経て形成される（たとえば特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０００－９４２２１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかし、内周刃、ワイヤーソーの切り代は１ｍｍ前後と比較的大きいため、内周刃、ワイヤーソーによってＳｉインゴットからＳｉ基板を生成すると、Ｓｉ基板として用いられる素材量はＳｉインゴットの１／３程度であり、生産性が悪いという問題がある。

【0006】

上記事実に鑑みてなされた本発明の課題は、Ｓｉインゴットから効率良くＳｉ基板を生成することが可能となるＳｉ基板生成方法を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明は上記課題を解決するために以下のＳｉ基板生成方法を提供する。すなわち、結晶面（１００）を平坦面としたＳｉインゴットからＳｉ基板を生成するＳｉ基板生成方法であって、Ｓｉ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該平坦面から生成すべきＳｉ基板の厚みに相当する深さに位置づけて、結晶面｛１００｝と結晶面｛１１１｝とが交わる交差線と平行又は直交する方向＜１１０＞に集光点とＳｉインゴットとを相対的に移動させながらレーザー光線をＳｉインゴットに照射して剥離帯を形成する剥離帯形成工程と、該剥離帯を形成した方向と直交する方向に集光点とＳｉインゴットとを相対的に割り出し送りする割り出し送り工程と、該剥離帯形成工程と該割り出し送り工程とを繰り返し実施して結晶面（１００）に平行な剥離層をＳｉインゴットの内部に形成し、Ｓｉインゴットの剥離層からＳｉ基板を剥離して生成するウエーハ生成工程と、を含み、該レーザー光線の集光点を該割り出し送り方向に複数分岐させて形成する、Ｓｉ基板生成方法を本発明は提供する。

【0008】

該割り出し送り工程において、隣接する剥離帯が接触するように割り出し送りするのが好適である。該剥離帯形成工程の前に、Ｓｉインゴットの結晶面（１００）を平坦化する平坦化工程が含まれるのが好都合である。

【発明の効果】

【0009】

本発明のＳｉ基板生成方法は、結晶面（１００）を平坦面としたＳｉインゴットからＳｉ基板を生成するＳｉ基板生成方法であって、Ｓｉ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該平坦面から生成すべきＳｉ基板の厚みに相当する深さに位置づけて、結晶面｛１００｝と結晶面｛１１１｝とが交わる交差線に平行な方向＜１１０＞に、または該交差線に直交する方向［１１０］に集光点とＳｉインゴットとを相対的に移動させながらレーザー光線をＳｉインゴットに照射して剥離帯を形成する剥離帯形成工程と、該剥離帯を形成した方向と直交する方向に集光点とＳｉインゴットとを相対的に割り出し送りする割り出し送り工程と、該剥離帯形成工程と該割り出し送り工程とを繰り返し実施して結晶面（１００）に平行な剥離層をＳｉインゴットの内部に形成し、Ｓｉインゴットの剥離層からＳｉ基板を剥離して生成するウエーハ生成工程と、を含むので、Ｓｉインゴットから効率良くＳｉ基板を生成することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】（ａ）Ｓｉインゴットの斜視図、（ｂ）（ａ）に示すＳｉインゴットの平面図。

【図2】（ａ）Ｓｉインゴットの斜視図、（ｂ）（ａ）に示すＳｉインゴットの平面図。

【図3】レーザー加工装置の模式図。

【図4】（ａ）剥離帯形成工程を実施している状態を示す斜視図、（ｂ）剥離帯形成工程を実施している状態を示す正面図。

【図5】（ａ）剥離帯が形成されたＳｉインゴットの断面図、（ｂ）（ａ）における剥離帯の拡大図。

【図6】レーザー光線の分岐数とクラックの長さとの関係を示すグラフ。

【図7】分岐させた集光点のピッチ間距離とクラックの長さとの関係を示すグラフ。

【図8】加工送り速度とクラックの長さとの関係を示すグラフ。

【図9】レーザー光線の出力とクラックの長さとの関係を示すグラフ。

【図10】（ａ）剥離装置の下方にＳｉインゴットを位置づけた状態を示す斜視図、（ｂ）（ａ）に示す剥離装置を用いて剥離工程を実施している状態を示す斜視図、（ｃ）ＳｉインゴットおよびＳｉ基板の斜視図。

【図11】剥離層が形成されたＳｉインゴットに超音波を付与して剥離工程を実施している状態を示す模式図。

【図12】ウエーハ研削工程を実施している状態を示す斜視図。

【図13】平坦化工程を実施している状態を示す斜視図。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、本発明のＳｉ基板生成方法の好適実施形態について図面を参照しつつ説明する。

【0012】

図１には、本発明のＳｉ基板生成方法が実施され得るＳｉ（シリコン）インゴット２が示されている。Ｓｉインゴット２は、全体として円柱形状に形成され、結晶面（１００）を平坦面とした円形状の第一の端面４と、第一の端面４と反対側の円形状の第二の端面６と、第一の端面４および第二の端面６の間に位置する周面８とを有する。Ｓｉインゴット２の周面８には、平坦な矩形状のオリエンテーションフラット１０が形成されている。オリエンテーションフラット１０は、結晶面｛１１０｝と結晶面｛１１１｝とが交わる交差線１２に対する角度が４５°となるように位置づけられている。

【0013】

図２に示すとおり、Ｓｉインゴット２の周面８には、オリエンテーションフラット１０に代えて、軸方向に延びるノッチ１４が形成されていてもよい。図２（ｂ）を参照することによって理解されるとおり、ノッチ１４における接線１６と交差線１２とのなす角度が４５°となるようにノッチ１４が位置づけられている。なお、以下の説明では、オリエンテーションフラット１０が形成されたＳｉインゴット２からＳｉ基板を生成する方法について説明する。

【0014】

図示の実施形態では、まず、Ｓｉ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平坦面（第一の端面４）から生成すべきＳｉ基板の厚みに相当する深さに位置づけて、結晶面｛１００｝と結晶面｛１１１｝とが交わる交差線１２に平行な方向＜１１０＞に、または交差線１２に直交する方向［１１０］に集光点とＳｉインゴット２とを相対的に移動させながらレーザー光線をＳｉインゴット２に照射して剥離帯を形成する剥離帯形成工程を実施する。

【0015】

剥離帯形成工程は、たとえば図３および図４（ａ）に一部を示すレーザー加工装置１８を用いて実施することができる。レーザー加工装置１８は、Ｓｉインゴット２を保持する保持テーブル２０と、保持テーブル２０に保持されたＳｉインゴット２にパルスレーザー光線ＬＢを照射するレーザー光線照射手段２２とを含む。

【0016】

保持テーブル２０は、上下方向に延びる軸線を中心として回転自在に構成されていると共に、図３および図４に矢印Ｘで示すＸ軸方向と、Ｘ軸方向に直交するＹ軸方向（図３および図４に矢印Ｙで示す方向）とのそれぞれに進退自在に構成されている。また、保持テーブル２０は、レーザー加工装置１８の加工領域から後述の剥離装置４２および研削装置５２のそれぞれの加工領域まで移動自在に構成されている。なお、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。

【0017】

図３を参照して説明すると、レーザー光線照射手段２２は、Ｓｉに対して透過性を有する波長のパルスレーザー光線ＬＢを発振する発振器２４と、発振器２４が発振したパルスレーザー光線ＬＢの出力を調整するアッテネータ２６と、アッテネータ２６によって出力が調整されたパルスレーザー光線ＬＢをＹ軸方向に所定間隔をおいて複数（たとえば５）に分岐させる空間光変調器２８と、空間光変調器２８によって分岐されたパルスレーザー光線ＬＢを反射して光軸方向を変更するミラー３０と、ミラー３０によって反射したパルスレーザー光線ＬＢを集光してＳｉインゴット２に照射する集光器３２とを含む。

【0018】

剥離帯形成工程では、まず、適宜の接着剤（たとえばエポキシ樹脂系接着剤）を介してＳｉインゴット２を保持テーブル２０の上面に固定する。あるいは、保持テーブル２０の上面に複数の吸引孔が形成され、保持テーブル２０の上面に吸引力を生成してＳｉインゴット２を吸引保持してもよい。

【0019】

次いで、レーザー加工装置１８の撮像手段（図示していない。）で上方からＳｉインゴット２を撮像し、撮像手段で撮像したＳｉインゴット２の画像に基づいて、保持テーブル２０を回転および移動させることにより、Ｓｉインゴット２の向きを所定の向きに調整すると共にＳｉインゴット２と集光器３２とのＸＹ平面における位置を調整する。Ｓｉインゴット２の向きを所定の向きに調整する際は、図４（ａ）に示すとおり、Ｘ軸方向とオリエンテーションフラット１０とのなす角度が４５°となるように調整し、結晶面｛１１０｝と結晶面｛１１１｝とが交わる交差線１２に平行な方向＜１１０＞をＸ軸方向に整合させる。

【0020】

次いで、レーザー加工装置１８の集光点位置調整手段（図示していない。）で集光器３２を昇降させ、パルスレーザー光線ＬＢの集光点ＦＰ（図４（ｂ）参照。）を平坦面である第一の端面４から、生成すべきＳｉ基板の厚みに相当する深さに位置づける。図示の実施形態のパルスレーザー光線ＬＢは空間光変調器２８によってＹ軸方向に所定間隔をおいて複数に分岐されるが、分岐されたパルスレーザー光線ＬＢの集光点ＦＰのそれぞれを同一の深さに位置づける。

【0021】

次いで、結晶面｛１００｝と結晶面｛１１１｝とが交わる交差線１２に平行な方向＜１１０＞に整合しているＸ軸方向に所定の送り速度で保持テーブル２０を移動させながら、Ｓｉ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３２からＳｉインゴット２に照射する。そうすると、図５（ａ）および図５（ｂ）に示すとおり、パルスレーザー光線ＬＢの５つの集光点ＦＰの付近において結晶構造が破壊されると共に、結晶構造が破壊された部分３４から（１１１）面に沿って等方的にクラック３６が伸張した剥離帯３８が＜１１０＞方向（Ｘ軸方向）に沿って形成される。図示の実施形態では、結晶面｛１００｝と結晶面｛１１１｝とが交わる交差線１２に平行な方向＜１１０＞に集光点ＦＰとＳｉインゴット２とを相対的に移動させているが、交差線１２に直交する方向［１１０］に集光点ＦＰとＳｉインゴット２とを相対的に移動させた場合にも、上記同様の剥離帯３８が形成される。なお、剥離帯形成工程では、保持テーブル２０に代えて集光器３２をＸ軸方向に移動させてもよい。また、図示の実施形態では、パルスレーザー光線ＬＢを複数に分岐させてＳｉインゴット２に照射しているが、パルスレーザー光線ＬＢを分岐させずにＳｉインゴット２に照射してもよい。

【0022】

次いで、剥離帯３８を形成した方向と直交する方向に集光点ＦＰとＳｉインゴット２とを相対的に割り出し送りする割り出し送り工程を実施する。図示の実施形態の割り出し送り工程では、剥離帯３８を形成した＜１１０＞方向（Ｘ軸方向）と直交するＹ軸方向に保持テーブル２０を所定インデックス量Ｌｉ（図４（ａ）参照。）だけ割り出し送りする。なお、割り出し送り工程では、保持テーブル２０に代えて集光器３２を割り出し送りさせてもよい。

【0023】

次いで、剥離帯形成工程と割り出し送り工程とを繰り返し実施して結晶面（１００）に全体として平行な剥離層をＳｉインゴット２の内部に形成し、Ｓｉインゴット２の剥離層からＳｉ基板を剥離して生成するウエーハ生成工程を実施する。

【0024】

剥離帯形成工程と割り出し送り工程とを繰り返し実施することによって、図５（ａ）に示すとおり、複数の剥離帯３８から構成され強度が低下した剥離層４０をＳｉインゴット２の内部に形成することができる。各剥離帯３８のクラック３６は（１１１）面に沿って延びているが、図５（ａ）を参照することによって理解されるとおり、複数の剥離帯３８から構成される剥離層４０は、全体として第一の端面４に対して平行である。

【0025】

隣接する剥離帯３８のクラック３６同士の間には若干の間隙を設けてもよいが、割り出し送り工程では、隣接する剥離帯３８が接触するように割り出し送りするのが好ましい。これによって、隣接する剥離帯３８同士を連結させて剥離層４０の強度をより低減させることができ、下記剥離工程においてＳｉインゴット２からのＳｉ基板の剥離が容易になる。

【0026】

このような剥離層４０を形成する際の加工条件は、下記の加工条件とすることが望ましい。本発明者等は、様々な条件で実験を行った結果、下記の加工条件で剥離帯３８を形成することによって、剥離帯３８のクラック３６が長くなるためインデックス量Ｌｉを長くすることができ、剥離層４０の形成にかかる時間を短縮化することができることを見出した。
レーザー光線の波長 ：１３４２ｎｍ
分岐前のレーザー光線の平均出力 ：２．５Ｗ
集光点の分岐数 ：５（下記実験１の結果に基づく。）
分岐した集光点同士の間隔 ：１０μｍ（下記実験２の結果に基づく。）
繰り返し周波数 ：６０ｋＨｚ
送り速度 ：３００ｍｍ／ｓ（下記実験３の結果に基づく。）
インデックス量 ：３２０μｍ（下記実験４の結果に基づく。）

【0027】

図６ないし図９を参照して、本発明者等が行った剥離層の形成に関する実験結果について説明する。本発明者等は、パルスレーザー光線の分岐数、分岐させたパルスレーザー光線の集光点の間隔、Ｓｉインゴットと集光点との相対的な送り速度およびパルスレーザー光線の出力のそれぞれを変えて、Ｓｉに対して透過性を有する波長のパルスレーザー光線の集光点を上端面（結晶面（１００）を平坦面とした上端面）から生成すべきＳｉ基板の厚みに相当する深さに位置づけて、結晶面｛１００｝と結晶面｛１１１｝とが交わる交差線に平行な方向＜１１０＞に集光点とＳｉインゴットとを相対的に移動させながらパルスレーザー光線をＳｉインゴットに照射した際の剥離帯のクラックの長さを測定した。なお、下記の各実験において変更したパラメータ以外の加工条件は上記の加工条件に沿って設定しており、それ以外の加工条件についての説明は省略する。

【0028】

＜実験１＞
図６には、分岐後の１ビーム当たりの平均出力を０．５Ｗとして、パルスレーザー光線の分岐数を変えた際の剥離帯のクラックのＹ軸方向の長さの測定結果が示されている。図６に示すとおり、分岐数が３、４、５の場合には、パルスレーザー光線の分岐数が多いほど、クラックの長さが長くなった。

【0029】

＜実験２＞
図７には、分岐させたパルスレーザー光線の集光点の間隔を変えた際の剥離帯のクラックのＹ軸方向の長さの測定結果が示されている（●印）。図７に示すとおり、分岐させたパルスレーザー光線の集光点の間隔が１０μｍの場合にクラックの長さが最大となった。また、図７には、比較例として、オリエンテーションフラットに平行な方向に集光点とＳｉインゴットとを相対的に移動させながらパルスレーザー光線をＳｉインゴットに照射した際の結果も示されている（×印）。図７を参照することによって理解されるとおり、結晶面｛１００｝と結晶面｛１１１｝とが交わる交差線に平行な方向＜１１０＞に集光点とＳｉインゴットとを相対的に移動させた場合（●印）の方が、オリエンテーションフラットに平行に集光点とＳｉインゴットとを相対的に移動させた場合（×印）よりも、分岐させたパルスレーザー光線の集光点の間隔によらず、クラックの長さが長くなった。

【0030】

＜実験３＞
図８には、Ｓｉインゴットと集光点との相対的な送り速度を変えた際の剥離帯のクラックのＹ軸方向の長さの測定結果が示されている。図８を参照することによって理解されるとおり、送り速度を３００ｍｍ／ｓとした場合に、クラックの長さが最大となった。なお、実験３においては、最適な送り速度を確認することを目的としており、パルスレーザー光線の集光点の分岐数を３、パルスレーザー光線の平均出力を１．８Ｗ（分岐後の１ビーム当たりの平均出力０．５Ｗ）として、加工を行った。

【0031】

＜実験４＞
図９には、分岐前のパルスレーザー光線の平均出力を変えた際の剥離帯のクラックのＹ軸方向の長さの測定結果が示されている。図９において、●印で示す折れ線グラフは、分岐数５、結晶面｛１００｝と結晶面｛１１１｝とが交わる交差線に平行な方向＜１１０＞に集光点とＳｉインゴットとを相対的に移動させた場合である。×印で示す折れ線グラフは、分岐数５、オリエンテーションフラットに平行に集光点とＳｉインゴットとを相対的に移動させた場合である。△印で示す折れ線グラフは、分岐数３、結晶面｛１００｝と結晶面｛１１１｝とが交わる交差線に平行な方向＜１１０＞に集光点とＳｉインゴットとを相対的に移動させた場合である。

【0032】

図９から、（１）パルスレーザー光線の出力が高いほどクラックが長くなること、（２）分岐数が多いほどクラックが長くなること、（３）オリエンテーションフラットに平行に集光点とＳｉインゴットとを相対的に移動させた場合よりも、結晶面｛１００｝と結晶面｛１１１｝とが交わる交差線に平行な方向＜１１０＞に集光点とＳｉインゴットとを相対的に移動させた場合の方が、クラックが長くなることが判明した。また、図９を参照することによって理解されるとおり、●印で示す折れ線グラフにおいて、出力２．５Ｗのときにクラックの長さが最大（３２０μｍ）となった。

【0033】

ウエーハ生成工程についての説明に戻ると、剥離層４０をＳｉインゴット２の内部に形成した後、Ｓｉインゴット２の剥離層４０からＳｉ基板を剥離して生成する。Ｓｉインゴット２の剥離層４０からＳｉ基板を剥離するには、たとえば図１０に示す剥離装置４２を用いて実施することができる。

【0034】

図１０に示すとおり、剥離装置４２は、実質上水平に延びるアーム４４と、アーム４４の先端に付設されたモータ４６とを含む。モータ４６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に円板状の吸着片４８が連結されている。下面において被加工物を吸着するように構成されている吸着片４８には、吸着片４８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（図示していない。）が内蔵されている。

【0035】

図１０を参照して説明を続けると、剥離層４０をＳｉインゴット２の内部に形成した後、Ｓｉインゴット２を保持している保持テーブル２０を吸着片４８の下方に移動させる。次いで、アーム４４を下降させ、図１０（ｂ）に示すとおり、吸着片４８の下面をＳｉインゴット２の第一の端面４（剥離層４０に近い方の端面）に吸着させる。次いで、超音波振動付与手段を作動させ、吸着片４８の下面に対して超音波振動を付与すると共に、モータ４６で吸着片４８を回転させる。これによって、図１０（ｃ）に示すとおり、剥離層４０を起点としてＳｉインゴット２からＳｉ基板５０（ウエーハ）を剥離して生成することができる。

【0036】

また、Ｓｉインゴット２の剥離層４０からＳｉ基板５０を剥離する際は、図１１に示す剥離装置５２を用いてもよい。図１１に示す剥離装置５２は、水槽５４と、水槽５４内に昇降自在に配置されたロッド５６と、ロッド５６の下端に装着された超音波発振部材５８とを備える。

【0037】

剥離装置５２を用いてＳｉインゴット２からＳｉ基板５０を剥離する際は、Ｓｉインゴット２を水槽５４内の水６０に浸漬させる。次いで、ロッド５６を移動させ、Ｓｉインゴット２の第一の端面４の若干上方に超音波発振部材５８を位置づける。Ｓｉインゴット２の第一の端面４と超音波発振部材５８との間隔は、１ｍｍ程度でよい。そして、超音波発振部材５８から超音波を発振し、水６０の層を介して剥離層４０を刺激することにより、剥離層４０を起点としてＳｉインゴット２からＳｉ基板５０を剥離することができる。

【0038】

ウエーハ生成工程を実施した後、Ｓｉ基板５０の剥離面５０ａを研削して平坦化するウエーハ研削工程を実施する。ウエーハ研削工程は、たとえば、図１２に一部を示す研削装置６２を用いて実施することができる。研削装置６２は、Ｓｉ基板５０を吸引保持するチャックテーブル６４と、チャックテーブル６４に吸引保持されたＳｉ基板５０を研削する研削手段６６とを備える。上面においてＳｉ基板５０を吸引保持するチャックテーブル６４は、上下方向に延びる軸線を中心として回転自在に構成されている。

【0039】

図１２に示すとおり、研削手段６６は、上下方向を軸心として回転自在に構成されたスピンドル６８と、スピンドル６８の下端に固定された円板状のホイールマウント７０とを含む。ホイールマウント７０の下面にはボルト７２によって環状の研削ホイール７４が固定されている。研削ホイール７４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７６が固定されている。

【0040】

図１２を参照して説明を続けると、ウエーハ研削工程では、まず、Ｓｉ基板５０の剥離面５０ａと反対側の面に、適宜の接着剤を用いて円板状のサブストレート７８を装着させる。次いで、Ｓｉ基板５０の剥離面５０ａを上に向けて、チャックテーブル６４の上面でサブストレート７８と共にＳｉ基板５０を吸引保持する。次いで、上方からみて反時計回りに所定の回転速度（たとえば３００ｒｐｍ）でチャックテーブル６４を回転させる。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６８を回転させる。次いで、研削装置６２の昇降手段（図示していない。）でスピンドル６８を下降させ、Ｓｉ基板５０の剥離面５０ａに研削砥石７６を接触させる。そして、Ｓｉ基板５０の剥離面５０ａに研削砥石７６を接触させた後は所定の研削送り速度（たとえば１．０μｍ／ｓ）でスピンドル６８を下降させる。これによって、Ｓｉ基板５０の剥離面５０ａを研削してＳｉ基板５０を平坦化することができる。なお、剥離面５０ａを研削した後、適宜の研磨装置を用いて、平坦化した剥離面５０ａを所望の表面粗度になるまで研磨してもよい。

【0041】

また、ウエーハ生成工程を実施した後、ウエーハ研削工程の前または後に、ウエーハ研削工程と並行して、Ｓｉ基板５０を剥離したＳｉインゴット２の剥離面４’を研削して、結晶面（１００）を平坦化する平坦化工程を実施する。

【0042】

ウエーハ研削工程の前または後に、平坦化工程を実施する場合には、上記研削装置６２の研削手段６６を用いて平坦化工程を実施することができる。研削手段６６を用いて平坦化工程を実施する場合には、まず、チャックテーブル６４を研削手段６６の下方から離間させた後、Ｓｉインゴット２を保持している保持テーブル２０を研削手段６６の下方に移動させる。

【0043】

次いで、Ｓｉ基板５０の剥離面５０ａを研削した際と同様に、上方からみて反時計回りに保持テーブル２０を回転させると共に、上方からみて反時計回りにスピンドル６８を回転させた後、スピンドル６８を下降させてＳｉインゴット２の剥離面４’に研削砥石７６を接触させる。その後、所定の研削送り速度でスピンドル６８を下降させる。これによって、Ｓｉインゴット２の剥離面４’を研削して、Ｓｉインゴット２の結晶面（１００）を平坦化することができる。なお、研削装置５２と同様の研削手段を有する他の研削装置を用いて、ウエーハ研削工程と並行して平坦化工程を実施してもよい。また、剥離面４’を研削した後、適宜の研磨装置を用いて、平坦化した結晶面（１００）を所望の表面粗度になるまで研磨してもよい。

【0044】

そして、平坦化工程を実施した後、上述の剥離帯形成工程、割り出し送り工程、ウエーハ生成工程、ウエーハ研削工程および平坦化工程を繰り返すことにより、Ｓｉインゴット２から複数枚のＳｉ基板５０を生成する。図示の実施形態では、Ｓｉインゴット２の第一の端面４が結晶面（１００）を平坦面とした面であることから、剥離帯形成工程から始める例を説明したが、Ｓｉインゴット２の第一の端面４が結晶面（１００）を平坦面とした面でない場合には、平坦化工程から始めてもよい。

【0045】

以上のとおりであり、図示の実施形態のＳｉ基板生成方法においては、Ｓｉインゴット２にパルスレーザー光線ＬＢを照射して剥離層４０を形成し、剥離層４０を起点としてＳｉインゴット２からＳｉ基板５０を剥離するので切り代がなく、Ｓｉインゴット２から効率良くＳｉ基板５０を生成することが可能となる。

【符号の説明】

【0046】

２：Ｓｉインゴット
４：第一の端面（結晶面（１００）を平坦面とした面）
１２：結晶面｛１００｝と結晶面｛１１１｝とが交わる交差線
３８：剥離帯
４０：剥離層
５０：Ｓｉ基板
ＬＢ：レーザー光線
ＦＰ：集光点

【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】