CN116072513A - 基板的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供基板的制造方法，能够抑制基板的生产率降低。最后在被加工物的沿着加工进给方向的多个区域中的接近被加工物的中心的区域(第一内侧区域或第二内侧区域)形成剥离层。这里，被加工物具有圆柱状的形状，因此第二内侧区域比形成剥离层的其他区域(例如第二外侧区域)大。因此，在最后在第二内侧区域形成剥离层的情况下，与最后在第二外侧区域形成剥离层的情况相比，被加工物的内部应力在宽范围中分散。在该情况下，能够抑制被加工物的厚度方向的成分大的龟裂从剥离层所包含的改质部伸展。由此，能够不增加基板的平坦化时废弃的原材料量而抑制基板的生产率降低。

Description

基板的制造方法
技术领域
本发明涉及基板的制造方法，从圆柱状的被加工物制造基板，该被加工物具有圆状的第一面和位于该第一面的相反侧的圆状的第二面。
背景技术
半导体器件的芯片通常使用由硅(Si)或碳化硅(SiC)等半导体材料构成的圆柱状的基板而制造。该基板例如使用线切割机从由圆柱状的半导体材料构成的锭切出(例如参照专利文献1)。
不过，使用线切割机从锭切出基板时的切削余量为300μm左右，是比较大的。另外，在这样切出的基板的正面上形成有微细的凹凸，并且该基板整体上弯曲(在晶片上产生翘曲)。因此，在该基板中，需要对其正面实施研磨、蚀刻和/或抛光而使正面平坦化。
在该情况下，最终作为基板利用的原材料量是锭整体的原材料量的2/3左右。即，锭整体的原材料量的1/3左右在从锭切出基板以及基板的平坦化时被废弃。因此，在这样使用线切割机制造基板的情况下，生产率降低。
鉴于该点，提出了利用透过构成锭的材料的波长的激光束而从锭制造基板的方法(例如参照专利文献2)。在该方法中，首先在将激光束的聚光点定位于锭的内部的状态下重复进行锭和聚光点沿着加工进给方向的相对的移动。
由此，在锭的沿着加工进给方向的多个区域内分别形成有包含以聚光点为中心而形成的改质部和从改质部伸展的龟裂的剥离层。并且，通过对该锭赋予外力，以剥离层为起点而从锭分离基板。
在该情况下，与使用线切割机制造基板的情况相比，能够降低废弃的原材料量。其结果是，在该基板的制造方法中，能够提高基板的生产率。
专利文献1：日本特开平9-262826号公报
专利文献2：日本特开2016-111143号公报
在上述基板的制造方法中，从锭的分度进给方向(俯视时与加工进给方向垂直的方向)的一端侧朝向另一端侧依次形成剥离层。即，在该基板的制造方法中，若在锭的多个区域中的任意区域形成剥离层，则接着在从之前形成剥离层的区域观察位于分度进给方向且与该区域相邻的另一区域形成剥离层。
这里，剥离层所包含的改质部是构成锭的材料的结晶构造紊乱的部分。因此，当在锭的内部形成这样的改质部时，在锭中产生内部应力。并且，这样的内部应力随着形成于锭的改质部的体积增加而增加。
另外，锭的内部应力促进龟裂从改质部的伸展。因此，在上述方法中，当在锭的分度进给方向的另一端侧的区域(多个区域中的最后形成剥离层的区域)形成剥离层时，锭的厚度方向的成分大的龟裂有可能从改质部伸展。
在该情况下，制造出在锭的分度进给方向的另一端侧的区域分离的部分比其他部分粗糙的基板。并且，在使制造出的基板平坦化时，需要将基板的整体平坦化直至在锭的另一端侧的区域分离的部分变得平坦为止。因此，在上述基板的制造方法中，担心在进行基板的平坦化时废弃的原材料量增加，基板的生产率降低。
发明内容
鉴于该点，本发明的目的在于提供能够抑制基板的生产率降低的基板的制造方法。
根据本发明，提供基板的制造方法，从圆柱状的被加工物制造基板，该被加工物具有圆状的第一面和位于该第一面的相反侧的圆状的第二面，其中，该基板的制造方法具有如下的步骤：剥离层形成步骤，在将透过构成该被加工物的材料的波长的激光束的聚光点定位于该被加工物的内部的状态下，重复进行该被加工物和该聚光点的沿着与该第一面平行的加工进给方向的相对的移动，由此在该被加工物的沿着该加工进给方向的多个区域内分别形成包含以该聚光点为中心而形成的改质部和从该改质部伸展的龟裂的剥离层；以及分离步骤，以该剥离层为起点而从该被加工物分离该基板，该多个区域包含：第一外侧区域，其包含在以通过该被加工物的中心且与该加工进给方向平行的面为相互的边界面的两个半圆柱状区域的一方中；第一中间区域，其包含在该两个半圆柱状区域的一方中，且该第一中间区域比该第一外侧区域接近该被加工物的中心；第一内侧区域，其包含在该两个半圆柱状区域的一方中，且该第一内侧区域比该第一中间区域接近该被加工物的中心；第二外侧区域，其包含在该两个半圆柱状区域的另一方中；第二中间区域，其包含在该两个半圆柱状区域的另一方中，且该第二中间区域比该第二外侧区域接近该被加工物的中心；以及第二内侧区域，其包含在该两个半圆柱状区域的另一方中，且该第二内侧区域比该第二中间区域接近该被加工物的中心，在该剥离层形成步骤中，对于该多个区域，最初在该第一外侧区域形成该剥离层，并且最后在该第一内侧区域或该第二内侧区域形成该剥离层。
另外，优选在该剥离层形成步骤中，按照该第一外侧区域、该第一中间区域、该第一内侧区域、该第二外侧区域、该第二中间区域以及该第二内侧区域的顺序形成该剥离层。
或者，优选在该剥离层形成步骤中，按照该第一外侧区域、该第二外侧区域、该第一中间区域、该第二中间区域、该第一内侧区域以及该第二内侧区域的顺序形成该剥离层。
或者，优选在该剥离层形成步骤中，按照该第一外侧区域、该第一中间区域、该第二外侧区域、该第二中间区域、该第一内侧区域以及该第二内侧区域的顺序形成该剥离层。
在本发明中，最后在被加工物的沿着加工进给方向的多个区域中的接近被加工物的中心的区域(第一内侧区域或第二内侧区域)形成剥离层。这里，被加工物具有圆柱状的形状，因此第二内侧区域比形成剥离层的其他区域(例如第二外侧区域)大。
因此，在最后在第二内侧区域形成剥离层的情况下，与最后在第二外侧区域形成剥离层的情况相比，被加工物的内部应力在宽范围中分散。在该情况下，能够抑制被加工物的厚度方向的成分大的龟裂从剥离层所包含的改质部伸展。由此，在本发明中，能够不增加在基板的平坦化时所废弃的原材料量而抑制基板的生产率降低。
附图说明
图1是示意性示出锭的一例的立体图。
图2是示意性示出锭的一例的俯视图。
图3是示意性示出基板的制造方法的一例的流程图。
图4是示意性示出激光加工装置的一例的图。
图5是示意性示出对锭进行保持的保持工作台的俯视图。
图6是示意性示出在剥离层形成步骤中移动的照射头的轨迹的一例的俯视图。
图7是示意性示出对锭照射激光束的情况的剖视图。
图8的(A)和图8的(B)分别是示意性示出分离步骤的一例的情况的局部剖视侧视图。
图9的(A)和图9的(B)分别是示意性示出在剥离层形成步骤中移动的照射头的轨迹的其他例的俯视图。
图10的(A)和图10的(B)分别是示意性示出分离步骤的其他例的情况的局部剖视侧视图。
标号说明
2：激光加工装置；4：保持工作台；6：激光束照射单元；8：激光振荡器；10：衰减器；11：锭(11a：正面、11b：背面、11c：侧面)；12：分支单元；13：定向平面；14：反射镜；15：剥离层(15a：改质部、15b：龟裂)；16：照射头；17：基板；18：分离装置；20：保持工作台；22：分离单元；24：支承部件；26：基台；28：可动部件(28a：立设部、28b：楔部)；30：分离装置；32：保持工作台；34：分离单元；36：支承部件；38：吸引板。
具体实施方式
参照附图，对本发明的实施方式进行说明。图1是示意性示出由单晶硅构成的圆柱状的锭的一例的立体图，图2是示意性示出该锭的一例的俯视图。另外，在图1中，还示出在该锭所包含的平面中露出的单晶硅的晶面。另外，在图2中，还示出构成该锭的单晶硅的晶向。
在图1和图2所示的锭11中，晶面{100}所包含的特定的晶面(这里为了便于说明，记为晶面(100))在圆状的正面(第一面)11a和圆状的背面(第二面)11b上分别露出。即，在该锭11中，正面11a和背面11b各自的垂线(晶轴)沿着晶向[100]。
另外，在锭11中，虽然按照晶面(100)在正面11a和背面11b上分别露出的方式制造，但是由于制造时的加工误差等，也可以是从晶面(100)略微倾斜的面在正面11a和背面11b上分别露出。具体而言，可以是与晶面(100)所成的角为1°以下的面在锭11的正面11a和背面11b上分别露出。即，锭11的晶轴可以沿着与晶向[100]所成的角为1°以下的方向。
另外，在锭11的侧面11c形成有定向平面13，从该定向平面13观察，锭11的中心C位于晶向＜110＞所包含的特定的晶向(这里为了便于说明，记为晶向[011])。即，在该定向平面13上，单晶硅的晶面(011)露出。
图3是示意性示出从作为被加工物的锭11制造基板的基板的制造方法的一例的流程图。简而言之，在该方法中，使用激光加工装置在锭11的内部形成了剥离层之后，以该剥离层为起点而从锭11分离基板。
图4是示意性示出在锭11的内部形成剥离层时使用的激光加工装置的一例的图。另外，图4所示的X轴方向和Y轴方向是在水平面上相互垂直的方向。另外，Z轴方向是与X轴方向和Y轴方向分别垂直的方向(铅垂方向)。另外，在图4中，用功能块示出激光加工装置的构成要素的一部分。
图4所示的激光加工装置2具有圆柱状的保持工作台4。该保持工作台4具有比锭11的正面11a和背面11b大的圆状的上表面(保持面)，在该保持面上，对锭11进行保持。另外，在该保持面上，圆柱状的多孔板(未图示)露出。
另外，该多孔板经由设置于保持工作台4的内部的流路等而与真空泵等吸引源(未图示)连通。并且，当该吸引源进行动作时，在保持工作台4的保持面附近的空间产生负压。由此，例如能够利用保持工作台4对放置于保持面的锭11进行保持。
另外，在保持工作台4的上方设置有激光束照射单元6。该激光束照射单元6具有激光振荡器8。该激光振荡器8例如具有作为激光介质的Nd：YAG等，照射透过构成锭11的材料(单晶硅)的波长(例如为1064nm)的脉冲状的激光束LB。
该激光束LB在通过衰减器10调整了输出之后被提供至空间光调制器12。并且，在空间光调制器12中，将激光束LB分支。例如空间光调制器12按照从后述的照射头16照射的激光束LB形成沿着Y轴方向等间隔地排列的多个(例如5个)聚光点的方式将激光束LB分支。
另外，在空间光调制器12中进行了分支的激光束LB通过反射镜14反射而被引导至照射头16。在该照射头16中收纳有使激光束LB会聚的聚光透镜(未图示)等。并且，利用该聚光透镜会聚的激光束LB照射至保持工作台4的保持面侧。
另外，激光束照射单元6的照射头16与移动机构(未图示)连结。该移动机构例如构成为包含滚珠丝杠等，使照射头16沿着X轴方向、Y轴方向和/或Z轴方向移动。并且，在激光加工装置2中，通过使该移动机构进行动作，能够调整从照射头16照射的激光束LB的聚光点的X轴方向、Y轴方向和Z轴方向的位置(坐标)。
并且，在图3所示的基板的制造方法中，使用激光加工装置2在锭11的沿着加工进给方向的多个区域内分别形成剥离层(剥离层形成步骤：S1)。另外，在该激光加工装置2中，例如将X轴方向和与X轴方向相反的方向设定成加工进给方向。在实施剥离层形成步骤(S1)时，首先在正面11a朝上的状态下将锭11保持于保持工作台4。
图5是示意性示出对锭11进行保持的保持工作台4的俯视图。该锭11以从定向平面13朝向锭11的中心C的方向(晶向[011])与X轴方向和Y轴方向分别所成的角为45°的状态保持于保持工作台4。例如锭11以晶向[010]与X轴方向平行且晶向[001]与Y轴方向平行的状态保持于保持工作台4。
接着，按照锭11的Y轴方向的一端侧的区域在俯视时从照射头16观察定位于X轴方向的方式使照射头16移动。接着，按照激光束LB的聚光点定位于与锭11的内部对应的高度的方式使照射头16升降。
另外，该激光束LB例如按照形成沿着Y轴方向等间隔地排列的5个聚光点的方式分支。接着，在将聚光点定位于锭11的内部的状态下一边使照射头16移动一边朝向锭11照射激光束LB。
图6是示意性示出在剥离层形成步骤(S1)中移动的照射头16的轨迹的一例的俯视图。即，在剥离层形成步骤(S1)中，例如一边使照射头16沿着图6所示的虚线移动一边朝向锭11照射激光束LB。
具体而言，首先一边从照射头16照射激光束LB，一边按照俯视时从锭11的X轴方向的一端通过至另一端的方式使照射头16在X轴方向(加工进给方向)上移动。即，一边从照射头16照射激光束LB，一边使照射头16呈直线移动直至照射头16的中心从图6所示的位置P0到达位置P1。
图7是示意性示出对锭11照射激光束LB的情况的剖视图。通过该激光束LB的照射，在锭11的内部，分别以多个聚光点为中心而形成构成锭11的材料(单晶硅)的结晶构造发生紊乱的改质部15a。并且，伴随改质部15a的形成，锭11的体积膨胀。
另外，伴随改质部15a的形成而在锭11中产生内部应力。并且，在锭11中，龟裂15b从改质部15a伸展而使内部应力缓和。其结果是，在锭11的Y轴方向的一端侧的区域(第一外侧区域)形成包含分别以多个聚光点为中心而形成的多个改质部15a和分别从多个改质部15a进展的龟裂15b的剥离层15。
接着，按照照射头16的移动距离比剥离层15的沿着Y轴方向的宽度长的方式，使照射头16在Y轴方向上移动。即，使照射头16呈直线移动直至照射头16的中心从图6所示的位置P1到达位置P2。
接着，一边从照射头16照射激光束LB，一边按照俯视时从锭11的X轴方向的另一端通过至一端的方式，使照射头16在与X轴方向相反的方向(加工进给方向)上移动。即，一边从照射头16照射激光束LB一边使照射头16呈直线移动直至照射头16的中心从图6所示的位置P2到达位置P3。
由此，在比第一外侧区域接近锭11的中心C的区域(第一中间区域)形成剥离层15。接着，按照照射头16的移动距离比剥离层15的沿着Y轴方向的宽度长的方式，使照射头16在Y轴方向上移动。即，使照射头16呈直线移动直至照射头16的中心从图6所示的位置P3到达位置P4。
接着，在存在于第一中间区域与锭11的中心C之间的区域(第一内侧区域)的整体形成剥离层15。具体而言，一边从照射头16适当地照射激光束LB，一边重复进行照射头16的直线的移动和照射头16的行进方向的切换，直至照射头16的中心从图6所示的位置P4到达位置P5。
由此，在以通过锭11的中心C且与X轴方向(加工进给方向)平行的面为相互的边界面的两个半圆柱状区域的一方的大致整体形成剥离层15。接着，按照锭11的Y轴方向的另一端侧的区域在俯视时从照射头16观察定位于X轴方向的相反的方向的方式，使照射头16在Y轴方向上移动。即，使照射头16呈直线移动直至照射头16的中心从图6所示的位置P5到达位置P6。
接着，一边从照射头16照射激光束LB一边按照俯视时从锭11的X轴方向的另一端通过至一端的方式使照射头16在与X轴方向相反的方向(加工进给方向)上移动。即，一边从照射头16照射激光束LB一边使照射头16呈直线移动直至照射头16的中心从图6所示的位置P6到达位置P7。
由此，如上所述，在锭11的Y轴方向的另一端侧的区域(第二外侧区域)形成剥离层15。接着，按照照射头16的移动距离比剥离层15的沿着Y轴方向的宽度长的方式，使照射头16在与Y轴方向相反的方向上移动。即，使照射头16呈直线移动直至照射头16的中心从图6所示的位置P7到达位置P8。
接着，一边从照射头16照射激光束LB，一边按照俯视时从锭11的X轴方向的一端通过至另一端的方式，使照射头16在X轴方向(加工进给方向)上移动。即，一边从照射头16照射激光束LB，一边使照射头16呈直线移动直至照射头16的中心从图6所示的位置P8到达位置P9。
由此，在比第二外侧区域接近锭11的中心C的区域(第二中间区域)形成剥离层15。接着，按照照射头16的移动距离比剥离层15的沿着Y轴方向的宽度长的方式，使照射头16在与Y轴方向相反的方向上移动。即，使照射头16呈直线移动直至照射头16的中心从图6所示的位置P9到达位置P10。
接着，在存在于第二中间区域与锭11的中心C之间的区域(第二内侧区域)的整体形成剥离层15。具体而言，一边从照射头16适当地照射激光束LB，一边重复进行照射头16的直线的移动和照射头16的行进方向的切换，直至照射头16的中心从图6所示的位置P10到达位置P11。
由此，在上述的两个半圆柱状区域的另一方的大致整体形成剥离层15。具体而言，在锭11的沿着加工进给方向且距离锭11的正面11a的深度大致相等的多个区域内分别形成剥离层15。
另外，在图6中，为了便于说明，示出在锭11所包含的半圆柱状区域中形成相互平行的5个剥离层15时的照射头16的轨迹，但形成于该半圆柱状区域的剥离层15的数量不限于5个。并且，在形成于半圆柱状区域的剥离层15的数量为偶数的情况下，在两个半圆柱状区域的另一方形成剥离层15时的照射头16的沿着X轴方向的移动相反。
通过以上，完成剥离层形成步骤(S1)。接着，以剥离层15为起点而从锭11分离基板(分离步骤：S2)。图8的(A)和图8的(B)分别是示意性示出分离步骤(S2)的一例的情况的局部剖视侧视图。
该分离步骤(S2)例如在图8的(A)和图8的(B)所示的分离装置18中实施。该分离装置18具有圆柱状的保持工作台20，该圆柱状的保持工作台20具有比形成有剥离层15的锭11的正面11a和背面11b大的圆状的上表面(保持面)，在该保持面上，对锭11进行保持。
在该保持工作台20的保持面上，圆柱状的多孔板(未图示)露出。另外，该多孔板经由设置于保持工作台20的内部的流路等而与真空泵等吸引源(未图示)连通。并且，当该吸引源进行动作时，在保持工作台20的保持面附近的空间产生负压。
另外，在保持工作台20的上方设置有分离单元22。该分离单元22具有圆柱状的支承部件24。在该支承部件24的上部例如连结有滚珠丝杠式的升降机构(未图示)和电动机等旋转驱动源。并且，通过使该升降机构进行动作而使分离单元22进行升降。另外，通过使该旋转驱动源进行动作，支承部件24以通过支承部件24的中心且沿着与保持工作台20的保持面垂直的方向的直线作为旋转轴而旋转。
另外，支承部件24的下端部固定于圆柱状的基台26的上部的中央。在该基台26的外周区域的下侧沿着基台26的周向大致等间隔地设置有多个可动部件28。该可动部件28具有从基台26的下表面朝向下方而延伸的板状的立设部28a。
该立设部28a的上端部与内置于基台26的空气气缸等致动器连结，通过使该致动器进行动作，可动部件28沿着基台26的径向移动。另外，在该立设部28a的下端部的内侧面设置有朝向基台26的中心延伸且厚度越靠近前端越薄的板状的楔部28b。
在分离装置18中，例如按照以下的顺序实施分离步骤(S2)。具体而言，首先按照使形成有剥离层15的锭11的背面11b的中心与保持工作台20的保持面的中心一致的方式，将锭11放置于保持工作台20。
接着，使与在该保持面上露出的多孔板连通的吸引源进行动作，以便通过保持工作台20对锭11进行保持。接着，按照将多个可动部件28分别定位于基台26的径向外侧的方式使致动器进行动作。
接着，按照将多个可动部件28各自的楔部28b的前端定位于与形成于锭11的内部的剥离层15对应的高度的方式使升降机构进行动作。接着，按照将楔部28b打入锭11的侧面11c的方式使致动器进行动作(参照图8的(A))。接着，按照使打入锭11的侧面11c的楔部28b旋转的方式使旋转驱动源进行动作。
接着，按照使楔部28b上升的方式使升降机构进行动作(参照图8的(B))。在如上述那样将楔部28b打入锭11的侧面11c并且使楔部28b旋转之后，使楔部28b上升，由此剥离层15所包含的龟裂15b进一步伸展。其结果是，锭11的正面11a侧和背面11b侧分离。即，以剥离层15作为起点而从锭11制造基板17。
另外，在将楔部28b打入锭11的侧面11c的时刻锭11的正面11a侧与背面11b侧能够分离的情况下，也可以不使楔部28b旋转。另外，也可以使致动器和旋转驱动源同时进行动作而将旋转的楔部28b打入锭11的侧面11c。
在上述基板的制造方法中，最后在锭11的沿着加工进给方向的多个区域中的接近锭的中心的区域(第二内侧区域)中形成剥离层15。这里，锭11具有圆柱状的形状，因此第二内侧区域比形成剥离层15的其他区域(例如第二外侧区域)大。
因此，在最后在第二内侧区域中形成剥离层15的情况下，与最后在第二外侧区域形成剥离层15的情况相比，锭11的内部应力在宽范围中分散。在该情况下，能够抑制被加工物的厚度方向的成分大的龟裂15b从剥离层15所包含的改质部15a伸展。由此，在上述基板的制造方法中，能够不增加基板17的平坦化时废弃的原材料量而抑制基板17的生产率降低。
另外，在上述基板的制造方法中，通过使沿着Y轴方向(晶向[001])并列的多个聚光点和锭11沿着X轴方向(晶向[010])相对地移动而形成剥离层15。在该情况下，能够进一步降低从锭11制造基板17时废弃的原材料量而进一步提高基板17的生产率。
以下，对该点进行详细说明。首先，单晶硅通常在晶面{111}所包含的特定的晶面上最容易解理，在晶面{110}所包含的特定的晶面上第二容易解理。因此，例如当沿着构成锭11的单晶硅的晶向＜110＞所包含的特定的晶向(例如晶向[011])形成改质部时，大量产生从该改质部沿着晶面{111}所包含的特定的晶面伸展的龟裂。
另一方面，当在单晶硅的沿着晶向＜100＞所包含的特定的晶向的区域按照俯视时与该区域延伸的方向垂直的方向并列的方式形成多个改质部时，大量产生从该多个改质部分别沿着晶面{N10}(N为10以下的自然数)中的与该区域延伸的方向平行的晶面伸展的龟裂。
例如当如上述基板的制造方法那样在沿着晶向[010]的区域按照沿着晶向[001]并列的方式形成多个改质部15a时，从该多个改质部15a分别沿着晶面{N10}(N为10以下的自然数)中的与晶向[010]平行的晶面伸展的龟裂增多。
具体而言，在这样形成多个改质部15a的情况下，在以下的晶面上，龟裂容易伸展。
(101)，(201)，(301)，(401)，(501)，(601)，(701)，(801)，(901)，(1001)
Figure BDA0003909613800000101
并且，在锭11的正面11a和背面11b露出的晶面(100)与晶面{N10}中的平行于晶向[010]的晶面所成的角为45°以下。另一方面，晶面(100)与晶面{111}所包含的特定的晶面所成的角为54.7°左右。
因此，在上述基板的制造方法中，与在单晶硅的沿着晶向[011]的区域中按照沿着俯视时与该区域延伸的方向垂直的方向并列的方式形成多个改质部的情况相比，剥离层15容易宽且薄。其结果是，在上述基板的制造方法中，能够进一步降低从锭11制造基板17时废弃的原材料量，能够进一步提高基板17的生产率。
另外，上述基板的制造方法是本发明的一个方式，本发明不限于上述方法。例如在本发明中用于制造基板的锭不限于图1和图2等所示的锭11。具体而言，在本发明中，可以从由晶面{100}中未包含的晶面在正面和背面上分别露出的单晶硅构成的锭制造基板。
另外，在本发明中，可以从在侧面形成有凹口的圆柱状的锭制造基板。或者，在本发明中，可以从在侧面未形成定向平面和凹口中的任意一方的圆柱状的锭制造基板。另外，在本发明中，可以从由碳化硅等硅以外的半导体材料构成的圆柱状的锭制造基板。
另外，在本发明中使用的激光加工装置的构造不限于上述激光加工装置2的构造。例如本发明可以使用设置有使保持工作台4分别沿着X轴方向、Y轴方向和/或Z轴方向移动的移动机构的激光加工装置来实施。
即，在本发明中，只要保持锭11的保持工作台4和照射激光束LB的激光束照射单元6的照射头16能够分别沿着X轴方向、Y轴方向和Z轴方向相对地移动即可，用于移动的构造没有限定。
另外，在本发明的剥离层形成步骤(S1)中，在锭11的沿着加工进给方向的多个区域中形成剥离层15的顺序不限于上述的顺序(第一外侧区域、第一中间区域、第一内侧区域、第二外侧区域、第二中间区域以及第二内侧区域的顺序)。即，在本发明中，对锭11照射激光束LB时的照射头16的轨迹不限于在图6中用虚线示出的轨迹。
图9的(A)和图9的(B)分别是示意性示出在剥离层形成步骤(S1)中移动的照射头16的轨迹的其他例的俯视图。具体而言，在如图9的(A)所示那样一边使照射头16移动一边对锭11照射激光束LB的情况下，在上述两个半圆柱状区域交替地形成一个剥离层15。
另外，在该情况下，从各半圆柱状区域所包含的沿着加工进给方向的多个(5个)区域中的位于外侧的区域依次形成剥离层。换言之，在该情况下，按照第一外侧区域、第二外侧区域、第一中间区域、第二中间区域、第一内侧区域以及第二内侧区域的顺序形成剥离层15。
另外，在如图9的(B)所示那样一边使照射头16移动一边对锭11照射激光束LB的情况下，在上述两个半圆柱状区域中交替地形成两个剥离层15。另外，在本发明的剥离层形成步骤(S1)中，可以在上述两个半圆柱状区域中交替地形成3个以上的剥离层15。
另外，在这些情况下，从各半圆柱状区域所包含的沿着加工进给方向的多个(5个)区域中的位于外侧的区域依次形成剥离层。换言之，在该情况下，按照第一外侧区域、第一中间区域、第二外侧区域、第二中间区域、第一内侧区域以及第二内侧区域的顺序形成剥离层15。
另外，在本发明的剥离层形成步骤(S1)中，可以不在第二内侧区域最后形成剥离层15而在第一内侧区域最后形成剥离层15。例如在本发明的剥离层形成步骤(S1)中，可以按照第一外侧区域、第一中间区域、第二外侧区域、第二中间区域、第二内侧区域以及第一内侧区域的顺序形成剥离层15。
另外，在图9的(A)和图9的(B)的各图中，为了明确照射头16的轨迹，在比锭11靠外侧的区域中，也按照不重叠且不交叉的方式描绘照射头16的轨迹，但该轨迹可以交叉且/或重叠。即，在本发明的剥离层形成步骤(S1)中，例如为了使照射头16的移动距离最短，在比锭11靠外侧的区域中，可以按照轨迹交叉且/或重叠的方式使照射头16移动。
另外，在本发明中，可以在实施了剥离层形成步骤(S1)之后再次实施剥离层形成步骤(S1)。在该情况下，已经形成的剥离层15所包含的改质部15a和龟裂15b各自的密度增加。由此，分离步骤(S2)中，从锭11分离基板17变得容易。
另外，本发明的分离步骤(S2)可以使用图8的(A)和图8的(B)所示的分离装置18以外的装置来实施。图10的(A)和图10的(B)是示意性示出使用分离装置18以外的装置而实施的分离步骤(S2)的一例的情况的局部剖视侧视图。
图10的(A)和图10的(B)所示的分离装置30具有圆柱状的保持工作台32，该保持工作台32具有比形成有剥离层15的锭11的正面11a和背面11b大的圆状的上表面(保持面)，在该保持面上，对锭11进行保持。
在该保持工作台32的保持面上，圆柱状的多孔板(未图示)露出。另外，该多孔板经由设置于保持工作台32的内部的流路等而与真空泵等吸引源(未图示)连通。因此，当该吸引源进行动作时，在保持工作台32的保持面附近的空间产生负压。
另外，在保持工作台32的上方设置有分离单元34。该分离单元34具有圆柱状的支承部件36。在该支承部件36的上部例如连结有滚珠丝杠式的升降机构(未图示)，通过使该升降机构进行动作而使分离单元34升降。
另外，圆柱状的吸引板38的上部的中央固定于支承部件36的下端部。在该吸引板38的下表面上形成有多个吸引口，多个吸引口分别经由设置于吸引板38的内部的流路等而与真空泵等吸引源(未图示)连通。因此，当该吸引源进行动作时，在吸引板38的下表面附近的空间产生负压。
在分离装置30中，例如按照以下的顺序实施分离步骤(S2)。具体而言，首先按照使形成有剥离层15的锭11的背面11b的中心与保持工作台32的保持面的中心一致的方式，将锭11放置于保持工作台32。
接着，使与在该保持面上露出的多孔板连通的吸引源进行动作，以便通过保持工作台32对锭11进行保持。接着，按照使吸引板38的下表面与锭11的正面11a接触的方式，使升降机构进行动作而使分离单元34下降。
接着，使与多个吸引口连通的吸引源进行动作，以便借助形成于吸引板38的多个吸引口而吸引锭11的正面11a侧(参照图10的(A))。接着，按照使吸引板38从保持工作台32离开的方式，使升降机构进行动作而使分离单元34上升(参照图10的(B))。
此时，对借助形成于吸引板38的多个吸引口而吸引正面11a侧的锭11的正面11a侧作用向上的力。其结果是，剥离层15所包含的龟裂15b进一步伸展，锭11的正面11a侧和背面11b侧分离。即，以剥离层15作为起点而从锭11制造基板17。
另外，在本发明的分离步骤(S2)中，可以在锭11的正面11a侧和背面11b侧的分离之前，对该锭11的正面11a侧赋予超声波。在该情况下，剥离层15所包含的龟裂15b进一步伸展，因此锭11的正面11a侧和背面11b侧的分离变得容易。
另外，在本发明中，可以在剥离层形成步骤(S1)之前通过磨削或研磨对锭11的正面11a进行平坦化(平坦化步骤)。例如该平坦化可以在从锭11制造多张基板时实施。具体而言，当锭11在剥离层15分离而制造基板17时，在新露出的锭11的正面形成反映出剥离层15所包含的改质部15a和龟裂15b的分布的凹凸。
因此，在从该锭11制造新的基板的情况下，优选在剥离层形成步骤(S1)之前对锭11的正面进行平坦化。由此，能够抑制在剥离层形成步骤(S1)中照射至锭11的激光束LB在锭11的正面发生乱反射。同样地，在本发明中，可以通过磨削或研磨将从锭11分离的基板17的剥离层15侧的面平坦化。
另外，在本发明中，也可以将由硅或碳化硅等半导体材料构成的圆柱状的裸晶片作为被加工物而制造基板。另外，该裸晶片例如具有所制造的基板的2倍～5倍的厚度。另外，该裸晶片例如通过与上述方法同样的方法从由硅或碳化硅等半导体材料构成的锭分离而制造。在该情况下，也可以表达为基板通过重复两次上述方法而制造。
另外，在本发明中，可以将通过在该裸晶片的一个面上形成半导体器件而制造的圆柱状的器件晶片作为被加工物来制造基板。除此以外，上述实施方式的构造和方法等只要不脱离本发明的目的的范围，则可以适当地变更并实施。

Claims (4)

1.一种基板的制造方法，从圆柱状的被加工物制造基板，该被加工物具有圆状的第一面和位于该第一面的相反侧的圆状的第二面，其中，
该基板的制造方法具有如下的步骤：
剥离层形成步骤，在将透过构成该被加工物的材料的波长的激光束的聚光点定位于该被加工物的内部的状态下，重复进行该被加工物和该聚光点的沿着与该第一面平行的加工进给方向的相对的移动，由此在该被加工物的沿着该加工进给方向的多个区域内分别形成包含以该聚光点为中心而形成的改质部和从该改质部伸展的龟裂的剥离层；以及
分离步骤，以该剥离层为起点而从该被加工物分离该基板，
该多个区域包含：
第一外侧区域，其包含在以通过该被加工物的中心且与该加工进给方向平行的面为相互的边界面的两个半圆柱状区域的一方中；
第一中间区域，其包含在该两个半圆柱状区域的一方中，且该第一中间区域比该第一外侧区域接近该被加工物的中心；
第一内侧区域，其包含在该两个半圆柱状区域的一方中，且该第一内侧区域比该第一中间区域接近该被加工物的中心；
第二外侧区域，其包含在该两个半圆柱状区域的另一方中；
第二中间区域，其包含在该两个半圆柱状区域的另一方中，且该第二中间区域比该第二外侧区域接近该被加工物的中心；以及
第二内侧区域，其包含在该两个半圆柱状区域的另一方中，且该第二内侧区域比该第二中间区域接近该被加工物的中心，
在该剥离层形成步骤中，对于该多个区域，最初在该第一外侧区域形成该剥离层，并且最后在该第一内侧区域或该第二内侧区域形成该剥离层。
2.根据权利要求1所述的基板的制造方法，其中，
在该剥离层形成步骤中，按照该第一外侧区域、该第一中间区域、该第一内侧区域、该第二外侧区域、该第二中间区域以及该第二内侧区域的顺序形成该剥离层。
3.根据权利要求1所述的基板的制造方法，其中，
在该剥离层形成步骤中，按照该第一外侧区域、该第二外侧区域、该第一中间区域、该第二中间区域、该第一内侧区域以及该第二内侧区域的顺序形成该剥离层。
4.根据权利要求1所述的基板的制造方法，其中，
在该剥离层形成步骤中，按照该第一外侧区域、该第一中间区域、该第二外侧区域、该第二中间区域、该第一内侧区域以及该第二内侧区域的顺序形成该剥离层。
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