JP5509448B2 - Substrate slicing method - Google Patents

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Description

本発明は、基板スライス方法に関し、特に、半導体ウェハを薄く切り出して製造する基板スライス方法に関する。   The present invention relates to a substrate slicing method, and more particularly to a substrate slicing method for manufacturing a semiconductor wafer by cutting it into thin pieces.

従来、シリコン(Si)ウェハに代表される半導体ウェハを製造する場合には、図示しないが、石英るつぼ内に溶融されたシリコン融液から凝固した円柱形のインゴットを適切な長さのブロックに切断して、その周縁部を目標の直径になるよう研削し、その後、ブロック化されたインゴットをワイヤソーによりウェハ形にスライスして半導体ウェハを製造するようにしている(例えば、特許文献1および2参照。)。   Conventionally, when manufacturing a semiconductor wafer represented by a silicon (Si) wafer, although not shown, a cylindrical ingot solidified from a silicon melt melted in a quartz crucible is cut into blocks of an appropriate length. Then, the peripheral edge is ground so as to have a target diameter, and then a block-shaped ingot is sliced into a wafer shape with a wire saw to manufacture a semiconductor wafer (for example, refer to Patent Documents 1 and 2). .)

このようにして製造された半導体ウェハは、前工程で回路パターンの形成等、各種の処理が順次施されて後工程に供され、この後工程で裏面がバックグラインド処理されて薄片化が図られることにより、厚さが約750μmから100μm以下、例えば75μmや50μm程度に調整される。   The semiconductor wafer manufactured in this way is subjected to various processes such as circuit pattern formation in the previous process in order and used in the subsequent process. In this subsequent process, the back surface is back-grinded and thinned. Accordingly, the thickness is adjusted to about 750 μm to 100 μm or less, for example, about 75 μm or 50 μm.

従来における半導体ウェハは、以上のように製造され、インゴットがワイヤソーにより切断され、しかも、切断の際にワイヤソーの太さ以上の切り代が必要となるので、厚さ0.1mm以下の薄い半導体ウェハを製造することが非常に困難であり、製品率も向上しないという問題がある。   A conventional semiconductor wafer is manufactured as described above, and an ingot is cut by a wire saw, and a cutting allowance greater than the thickness of the wire saw is required for cutting, so a thin semiconductor wafer having a thickness of 0.1 mm or less It is very difficult to manufacture the product, and the product rate is not improved.

また、半導体ウェハにバックグラインド処理を施す場合には、作業に長時間を要し、微細な研削カスが半導体ウェハの回路パターンを汚染するおそれがある。   Further, when the backgrinding process is performed on the semiconductor wafer, it takes a long time to work, and there is a possibility that fine grinding residue contaminates the circuit pattern of the semiconductor wafer.

また近年、次世代の半導体として、硬度が大きく、熱伝導率も高いシリコンカーバイド(SiC)が注目されているが、SiCの場合には、Siよりも硬度が大きい関係上、インゴットをワイヤソーにより容易にスライスすることができない事態が予想される。   In recent years, silicon carbide (SiC), which has high hardness and high thermal conductivity, has attracted attention as a next-generation semiconductor. In the case of SiC, ingots can be easily formed with a wire saw because of its higher hardness than Si. The situation that cannot be sliced is expected.

一方、集光レンズでレーザ光の集光点をインゴットの内部に合わせ、そのレーザ光でインゴットを相対的に走査することにより、インゴットの内部に多光子吸収による面状の加工領域を形成し、この加工領域を剥離面としてインゴットの一部を基板として剥離する基板製造方法および基板製造装置が開示されている(例えば、特許文献3および4参照。)。   On the other hand, by aligning the condensing point of the laser light with the condensing lens inside the ingot and relatively scanning the ingot with the laser light, a planar processing region by multiphoton absorption is formed inside the ingot, There has been disclosed a substrate manufacturing method and a substrate manufacturing apparatus in which a part of an ingot is peeled off using this processing region as a peeling surface (see, for example, Patent Documents 3 and 4).

特開2008‐200772号公報JP 2008-200772 A 特開2005‐297156号公報JP 2005-297156 A 特開2005‐277136号公報JP 2005-277136 A 特開2005‐294325号公報JP 2005-294325 A

シリコンインゴット内部にYAGレーザを集光することでシリコンインゴット表面と平行な面状の改質層を形成し、ウェハをスライスする技術においては、改質層の形成後、ウェハを剥離することは容易ではない。   In a technology that forms a planar modified layer parallel to the silicon ingot surface by focusing the YAG laser inside the silicon ingot and slices the wafer, it is easy to peel off the wafer after forming the modified layer is not.

本発明の目的は、薄い半導体ウェハを比較的短時間で容易に製造することができ、しかも、製品率を向上させることのできる基板スライス方法を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a substrate slicing method capable of easily manufacturing a thin semiconductor wafer in a relatively short time and improving the product rate.

上記目的を達成するための本発明の一態様によれば、基板上に非接触にレーザ集光手段を配置する工程と、レーザ集光手段により、基板表面にレーザ光を照射し、基板内部にレーザ光を集光する工程と、レーザ集光手段と基板を相対的に移動させて、基板内部に改質層を形成する工程と、基板側壁に改質層を露出させる工程と、改質層に溝を形成する工程と、溝を基点に基板を剥離する工程とを有する基板スライス方法が提供される。   According to one aspect of the present invention for achieving the above object, a laser condensing means is disposed on a substrate in a non-contact manner, and the laser condensing means irradiates the surface of the substrate with laser light so that the inside of the substrate is exposed. A step of condensing the laser beam, a step of relatively moving the laser condensing means and the substrate to form a modified layer inside the substrate, a step of exposing the modified layer on the side wall of the substrate, and a modified layer There is provided a substrate slicing method including a step of forming a groove on the substrate and a step of peeling the substrate from the groove as a base point.

本発明によれば、薄い半導体ウェハを比較的短時間で容易に製造することができ、しかも、製品率を向上させることのできる基板スライス方法を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, a thin semiconductor wafer can be manufactured easily in a comparatively short time, and also the board | substrate slicing method which can improve a product rate can be provided.

本発明の第1の実施の形態に係る基板スライス方法を説明する模式的断面構造図。1 is a schematic cross-sectional structure diagram for explaining a substrate slicing method according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第1の実施の形態に係る基板スライス方法の一工程を説明する模式的鳥瞰図。The typical bird's-eye view explaining one process of the substrate slicing method concerning a 1st embodiment of the present invention. 本発明の第1の実施の形態に係る基板スライス方法において、溝形成工程後の基板の上下面にアクリル板を貼付後、カッター刃を圧入する剥離工程を説明する模式的断面構造図。In the substrate slicing method concerning the 1st Embodiment of this invention, after sticking an acrylic board to the upper and lower surfaces of the board | substrate after a groove | channel formation process, the typical cross-section figure explaining the peeling process which press-fits a cutter blade. 本発明の第1の実施の形態に係る基板スライス方法において、溝形成工程後の基板の上下面にアクリル板を貼付後、カッター刃を圧入する剥離工程における顕微鏡写真。In the substrate slicing method concerning a 1st embodiment of the present invention, a microscope picture in the exfoliation process which press-fits a cutter blade after pasting an acrylic board on the upper and lower surfaces of a substrate after a slot formation process. 本発明の第2の実施の形態に係る基板スライス方法を説明する模式的鳥瞰図。The typical bird's-eye view explaining the board | substrate slice method which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施の形態に係る基板スライス方法において、レーザアブレーション法による溝形成工程を説明する模式的鳥瞰図。The typical bird's-eye view explaining the groove | channel formation process by the laser ablation method in the board | substrate slicing method concerning the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施の形態に係る基板スライス方法において、レーザアブレーション法により溝を形成した基板の模式的鳥瞰図。The typical bird's-eye view of the board | substrate which formed the groove | channel by the laser ablation method in the board | substrate slicing method concerning the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3の実施の形態に係る基板スライス方法を説明する模式的鳥瞰図。The typical bird's-eye view explaining the board | substrate slice method which concerns on the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第4の実施の形態に係る基板スライス方法を説明する模式的鳥瞰図。The typical bird's-eye view explaining the board | substrate slice method which concerns on the 4th Embodiment of this invention. 本発明の第4の実施の形態に係る基板スライス方法において、劈開工程後の基板の模式的鳥瞰図。In the substrate slicing method concerning the 4th Embodiment of this invention, the typical bird's-eye view of the board | substrate after a cleavage process. 本発明の第4の実施の形態に係る基板スライス方法において、溝形成工程後の基板の上面にフィルム状基板を貼付け、下面にアクリル板を貼付後、剥離工程を説明する模式的断面構造図。In the substrate slicing method concerning the 4th Embodiment of this invention, the typical cross-section figure explaining a peeling process after sticking a film-form board | substrate on the upper surface of the board | substrate after a groove | channel formation process, and sticking an acrylic board on a lower surface. 本発明の第4の実施の形態に係る基板スライス方法において、溝形成工程後の基板の上下面にアクリル板を貼付後、剥離工程を説明する模式的断面構造図。In the substrate slicing method concerning the 4th Embodiment of this invention, after sticking an acrylic board on the upper and lower surfaces of the board | substrate after a groove | channel formation process, the typical cross-section figure explaining a peeling process. 本発明の第4の実施の形態に係る基板スライス方法において、角方向Fから力を印加することによって、基板を剥離した様子を説明する模式的鳥瞰図。The typical bird's-eye view explaining a mode that a substrate was exfoliated by applying force from angle direction F in a substrate slicing method concerning a 4th embodiment of the present invention. 本発明の第4の実施の形態に係る基板スライス方法において、剥離された基板の剥離面における光学顕微鏡写真。The optical microscope photograph in the peeling surface of the peeled board | substrate in the substrate slicing method concerning the 4th Embodiment of this invention. 比較例において、剥離された半導体ウェハの剥離面における光学顕微鏡写真。In a comparative example, the optical microscope photograph in the peeling surface of the peeled semiconductor wafer.

次に、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、厚みと平面寸法との関係、各層の厚みの比率等は現実のものとは異なることに留意すべきである。したがって、具体的な厚みや寸法は以下の説明を参酌して判断すべきものである。又、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることはもちろんである。   Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description of the drawings, the same or similar parts are denoted by the same or similar reference numerals. However, it should be noted that the drawings are schematic, and the relationship between the thickness and the planar dimensions, the ratio of the thickness of each layer, and the like are different from the actual ones. Therefore, specific thicknesses and dimensions should be determined in consideration of the following description. Moreover, it is a matter of course that portions having different dimensional relationships and ratios are included between the drawings.

又、以下に示す実施の形態は、この発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、この発明の実施の形態は、構成部品の材質、形状、構造、配置等を下記のものに特定するものでない。この発明の実施の形態は、特許請求の範囲において、種々の変更を加えることができる。   Further, the embodiments described below exemplify apparatuses and methods for embodying the technical idea of the present invention, and the embodiments of the present invention include the material, shape, structure, The layout is not specified as follows. Various modifications can be made to the embodiment of the present invention within the scope of the claims.

[第1の実施の形態]
本発明の第1の実施の形態に係る基板スライス方法を説明する模式的断面構造は、図1に示すように表され、基板スライス方法の一工程を説明する模式的鳥瞰構造は、図2に示すように表される。
[First embodiment]
A schematic cross-sectional structure for explaining the substrate slicing method according to the first embodiment of the present invention is represented as shown in FIG. 1, and a schematic bird's-eye view structure for explaining one step of the substrate slicing method is shown in FIG. Represented as shown.

第1の実施の形態に係る基板スライス方法は、図1および図2に示すように、基板10上に非接触に集光レンズ16を配置する工程と、集光レンズ16により、レーザ光20を集光して、基板10表面にレーザ光22を照射し、基板10内部にレーザ光26を集光する工程と、集光レンズ16と基板10を相対的に移動させて、基板10内部に改質層12を形成する工程と、基板10側壁に改質層12を露出させる工程と、改質層12に溝32a、32b(図3参照)を形成する工程と、溝32a、32bを基点に基板10を剥離する工程とを有する。   In the substrate slicing method according to the first embodiment, as shown in FIGS. 1 and 2, the laser light 20 is emitted by the step of disposing the condensing lens 16 on the substrate 10 in a non-contact manner and the condensing lens 16. The process of condensing and irradiating the surface of the substrate 10 with the laser light 22 and condensing the laser light 26 inside the substrate 10, and moving the condenser lens 16 and the substrate 10 relative to each other to modify the inside of the substrate 10. The step of forming the material layer 12, the step of exposing the modified layer 12 to the side wall of the substrate 10, the step of forming the grooves 32a and 32b (see FIG. 3) in the modified layer 12, and the grooves 32a and 32b as a starting point And a step of peeling the substrate 10.

第1の実施の形態に係る基板スライス方法において、改質層12に溝を形成する工程後の基板10の模式的鳥瞰構造は、図2に示すように、基板10の側壁面の改質層12が退行し、溝32a、32b(図3参照)が形成された構造が得られる。例えば、基板10の外周の4辺の改質層12相当部分に、深さ100aは約1mm、幅100bは約0.1mmの溝が形成される。   In the substrate slicing method according to the first embodiment, the schematic bird's-eye view structure of the substrate 10 after the step of forming the groove in the modified layer 12 is the modified layer on the side wall surface of the substrate 10 as shown in FIG. 12 is retracted, and a structure in which grooves 32a and 32b (see FIG. 3) are formed is obtained. For example, grooves having a depth 100a of about 1 mm and a width 100b of about 0.1 mm are formed in portions corresponding to the modified layer 12 on the four sides of the outer periphery of the substrate 10.

第1の実施の形態に係る基板スライス方法において、溝形成工程後の基板10の上下面にアクリル板を貼付後、楔状圧入材30としてカッター刃を圧入する剥離工程を説明する模式的断面構造は、図3に示すように表される。   In the substrate slicing method according to the first embodiment, a schematic cross-sectional structure for explaining a peeling process in which a cutter blade is press-fitted as a wedge-shaped press-fit material 30 after pasting acrylic plates on the upper and lower surfaces of the substrate 10 after the groove forming process is as follows. , As shown in FIG.

すなわち、図3に示すように、基板10の上下面に、例えば、厚さ約5mmのアクリル板28u、28dからなる半剛性基板をそれぞれ貼付する。ここで、基板10の上下面とアクリル板28uおよび28dとを貼付するには、例えば、エポキシ系の接着剤34uおよび34dを用いる。さらに、基板10を剥離するには、改質層12に対する溝形成工程によって形成された溝32a、32bに対して、厚さ300aが約400μmの楔状圧入材30としてカッター刃を圧入して、基板10を上下方向に剥離して、薄い基板10uおよび10dを形成する。   That is, as shown in FIG. 3, semi-rigid substrates made of acrylic plates 28u and 28d having a thickness of about 5 mm are attached to the upper and lower surfaces of the substrate 10, respectively. Here, in order to attach the upper and lower surfaces of the substrate 10 and the acrylic plates 28u and 28d, for example, epoxy adhesives 34u and 34d are used. Further, in order to peel off the substrate 10, a cutter blade is press-fitted as a wedge-shaped press-fitting material 30 having a thickness 300 a of about 400 μm into the grooves 32 a and 32 b formed by the groove forming process for the modified layer 12. 10 is peeled up and down to form thin substrates 10u and 10d.

アクリル板28uおよび28dなどの剥離補助板は、特に限定されるものではないが、例えば基板10よりも大きい平板からなり、薄い基板10u、10dに対向する平坦な対向面にエポキシ系、アクリル系、シアノアクリレート系などの接着剤34u、34dによって、固着される。また、基板10uが例えば、Siで厚みが30μm以下のように十分薄い場合は、剥離補助板としてのアクリル板28uを自己粘着シートやフィルムに代えることができる。   The auxiliary peeling plates such as the acrylic plates 28u and 28d are not particularly limited, but are made of, for example, a flat plate larger than the substrate 10, and have an epoxy-based, acrylic-based, flat surface facing the thin substrates 10u, 10d. It is fixed by adhesives 34u, 34d such as cyanoacrylate. In addition, when the substrate 10u is, for example, Si and is sufficiently thin such that the thickness is 30 μm or less, the acrylic plate 28u as the peeling auxiliary plate can be replaced with a self-adhesive sheet or film.

また、基板10の全表面にアクリル板28uおよび28dを粘着固定して剥離するので、基板10全体を均一に剥離し、損傷部分のない薄い基板10u、10dを得ることが可能になる。   Further, since the acrylic plates 28u and 28d are adhesively fixed to the entire surface of the substrate 10 and peeled off, it is possible to peel the entire substrate 10 uniformly and obtain thin substrates 10u and 10d having no damaged portions.

また、剥離補助板としては、基板10に着脱自在に粘着する弾性変形可能なシートやフィルム、これらを備えた弾性変形可能な板などを適用することも可能である。   Further, as the peeling auxiliary plate, an elastically deformable sheet or film that is detachably adhered to the substrate 10, an elastically deformable plate provided with these, or the like can also be applied.

また、基板10の側面に改質層12を露出させることによって、剥離作業の基点を得ることができるので、基板10を容易に剥離することができる。   Further, by exposing the modified layer 12 to the side surface of the substrate 10, the base point of the peeling operation can be obtained, so that the substrate 10 can be easily peeled off.

さらに、基板10の表面にアクリル板28uおよび28dを固定し、このアクリル板28uおよび28dと共に基板10を剥離すれば、汚染を招くことなく、基板10全体を均一に剥離し、損傷部分の少ない薄い基板10u、10dを得ることが可能になる。   Further, if the acrylic plates 28u and 28d are fixed to the surface of the substrate 10 and the substrate 10 is peeled off together with the acrylic plates 28u and 28d, the entire substrate 10 is uniformly peeled without causing contamination, and is thin with few damaged portions. The substrates 10u and 10d can be obtained.

第1の実施の形態に係る基板スライス方法において、改質層12に対する溝形成工程後の基板10の上下面にアクリル板28uおよび28dを貼付後、楔状圧入材30としてカッター刃を圧入する剥離工程における顕微鏡写真は、図4に示すように表される。   In the substrate slicing method according to the first embodiment, after the acrylic plates 28u and 28d are pasted on the upper and lower surfaces of the substrate 10 after the groove forming step with respect to the modified layer 12, a peeling step of press-fitting a cutter blade as the wedge-shaped press-fitting material 30 The micrograph in is represented as shown in FIG.

図3および図4から明らかなように、溝32bに楔状圧入材30としてカッター刃を圧入することによって、基板10は、基板10uおよび10dに剥離されている。   As is clear from FIGS. 3 and 4, the substrate 10 is peeled from the substrates 10u and 10d by press-fitting a cutter blade as the wedge-shaped press-fitting material 30 into the groove 32b.

図1に示すように、集光レンズ16と基板10間には、レーザ光20の収差増強材として、収差増強ガラス板18を配置しても良い。集光レンズ16と基板10間にこのような収差増強ガラス板18を配置することによって、基板10の表面にレーザスポット24を形成するレーザ光22は、基板10の表面で屈折されて、レーザ光26として基板10の内部に進入し、基板10の内部に焦点Pを結ぶ際に、所定の深さおよび幅を有する像を結ぶことになる。このことによって、基板10の内部に形成される改質層12を所定の深さtを有するように形成することができる。   As shown in FIG. 1, an aberration enhancing glass plate 18 may be disposed between the condenser lens 16 and the substrate 10 as an aberration enhancing material for the laser light 20. By arranging such an aberration-enhancing glass plate 18 between the condenser lens 16 and the substrate 10, the laser beam 22 that forms the laser spot 24 on the surface of the substrate 10 is refracted on the surface of the substrate 10, and the laser beam When entering the inside of the substrate 10 as 26 and forming the focal point P inside the substrate 10, an image having a predetermined depth and width is formed. Thus, the modified layer 12 formed inside the substrate 10 can be formed to have a predetermined depth t.

基板10としては、例えば、厚さ約0.625mmのSiウェハを使用する。Siウェハの面方位は。例えば(100)面を使用する。   As the substrate 10, for example, a Si wafer having a thickness of about 0.625 mm is used. What is the surface orientation of the Si wafer? For example, the (100) plane is used.

集光レンズ16と基板10を相対的に移動させて、基板10内部に改質層12を形成する工程は、例えば、基板10をXYステージ(図示省略)上に載置し、Y方向に所定の移動速度で移動させ、X方向に所定のステップで送りながら、レーザ光20,22,26を基板10の内部に集光させることによって行われる。   The process of relatively moving the condenser lens 16 and the substrate 10 to form the modified layer 12 inside the substrate 10 is performed, for example, by placing the substrate 10 on an XY stage (not shown) and predetermined in the Y direction. The laser beam 20, 22, 26 is condensed inside the substrate 10 while being moved in a predetermined step in the X direction.

集光レンズ16の焦点距離は、例えば、約2mm、開口数は、0.8である。収差増強ガラス板18は、例えば、厚さ0.15mmのガラスで形成される。結果として、基板10の表面から約250μmの深さに、深さ約80μmの幅を有する改質層12が形成される。レーザ光20の光源としては、例えば、波長1064μm、パルス幅約150nmのYAGレーザ(10kHz、0.7W)を適用することができる。   The focal length of the condenser lens 16 is, for example, about 2 mm and the numerical aperture is 0.8. The aberration enhancing glass plate 18 is made of, for example, glass having a thickness of 0.15 mm. As a result, the modified layer 12 having a width of about 80 μm is formed at a depth of about 250 μm from the surface of the substrate 10. As a light source of the laser beam 20, for example, a YAG laser (10 kHz, 0.7 W) having a wavelength of 1064 μm and a pulse width of about 150 nm can be applied.

基板10側壁に改質層12を露出させる工程は、例えば、基板10を所定の結晶面に沿って、劈開する工程を備えていても良い。   The step of exposing the modified layer 12 to the side wall of the substrate 10 may include, for example, a step of cleaving the substrate 10 along a predetermined crystal plane.

次に、改質層12に溝を形成する工程は、例えば、水酸化ナトリウム水溶液からなるエッチング液を使用するウェットエッチングにより実施することができる。その他のエッチング液としては、水酸化カリウム水溶液などアルカリ系のエッチング液を適用することができる。   Next, the step of forming the groove in the modified layer 12 can be performed by, for example, wet etching using an etching solution made of a sodium hydroxide aqueous solution. As another etching solution, an alkaline etching solution such as an aqueous potassium hydroxide solution can be applied.

厚い基板10のサイズは、特に限定されるものではないが、例えばφ300mmの厚いシリコンウェハからなり、レーザ光線20の照射される表面が予め平坦化されていることが好ましい。また、基板10はSiに限定されるものではなく、サファイア基板、サファイア基板上にGaN層をエピタキシャル成長させた基板、GaN基板、AlGaN/GaN基板、SiC基板、SiC基板上にGaN層をエピタキシャル成長させた基板、GaAs基板、InP基板などを適用可能である。   The size of the thick substrate 10 is not particularly limited. For example, it is preferable that the thick substrate 10 is made of a thick silicon wafer having a diameter of 300 mm, and the surface irradiated with the laser beam 20 is planarized in advance. The substrate 10 is not limited to Si, but a sapphire substrate, a substrate obtained by epitaxially growing a GaN layer on the sapphire substrate, a GaN substrate, an AlGaN / GaN substrate, an SiC substrate, and an epitaxially grown GaN layer on the SiC substrate. A substrate, a GaAs substrate, an InP substrate, or the like is applicable.

レーザ光線20は、基板10の周面ではなく、表面に照射装置(図示省略)から集光レンズ16を介して照射される。このレーザ光線20は、例えばパルス幅が1μs以下のパルスレーザ光からなり、900nm以上の波長、好ましくは1000nm以上の波長が選択され、YAGレーザ等が好適に使用される。   The laser beam 20 is irradiated on the surface, not the peripheral surface of the substrate 10, from the irradiation device (not shown) via the condenser lens 16. The laser beam 20 is composed of, for example, a pulse laser beam having a pulse width of 1 μs or less. A wavelength of 900 nm or more, preferably 1000 nm or more is selected, and a YAG laser or the like is preferably used.

このレーザ光線20は、厚み0.625mmの基板に照射したときの光線透過率が1〜80%の波長であることが望ましい。例えば、基板10がSiの場合、波長が800nm以下のレーザ光では吸収が大きいため、表面のみが加工され、内部の改質層12を形成することができないため、900nm以上の波長、好ましくは、1000nm以上の波長が選択される。また、波長10.64μmのCO2レーザでは、光線透過率が高すぎるため、基板10の加工をすることが困難なため、YAG基本波のレーザなどが好適に使用される。 The laser beam 20 preferably has a wavelength with a light transmittance of 1 to 80% when irradiated on a substrate having a thickness of 0.625 mm. For example, when the substrate 10 is Si, the laser beam having a wavelength of 800 nm or less has a large absorption, so that only the surface is processed and the internal modified layer 12 cannot be formed. Therefore, the wavelength of 900 nm or more, preferably A wavelength of 1000 nm or more is selected. In addition, a CO 2 laser having a wavelength of 10.64 μm has a light transmittance that is too high, so that it is difficult to process the substrate 10. Therefore, a YAG fundamental wave laser or the like is preferably used.

レーザ光20の波長が900nm以上が好ましい理由は、波長が900nm以上であれば、シリコンからなる基板10に対するレーザ光20の透過性を向上させ、基板10の内部に改質層12を確実に形成することができるからである。レーザ光20は、基板10の表面の周縁部に照射され、あるいは基板10の表面の中心部から周縁部方向に照射される。   The reason why the wavelength of the laser beam 20 is preferably 900 nm or more is that if the wavelength is 900 nm or more, the transparency of the laser beam 20 to the substrate 10 made of silicon is improved, and the modified layer 12 is reliably formed inside the substrate 10. Because it can be done. The laser beam 20 is applied to the peripheral portion of the surface of the substrate 10 or from the center portion of the surface of the substrate 10 toward the peripheral portion.

集光レンズ16は、基板10の内部にレーザ光20のエネルギーを効率的に集中させるよう機能する。この集光レンズ16の開口数(NA)は、基板10の表面におけるアブレーション等による損失を防止する観点から、大きな数値、具体的には約0.5以上、約0.5〜約0.8が好ましい。   The condenser lens 16 functions to efficiently concentrate the energy of the laser light 20 inside the substrate 10. The numerical aperture (NA) of the condenser lens 16 is a large value, specifically about 0.5 or more, about 0.5 to about 0.8, from the viewpoint of preventing loss due to ablation or the like on the surface of the substrate 10. Is preferred.

基板10と焦点Pとは相対的に移動するが、この相対的な移動には、前述の如く、例えば、XYステージが使用される。   The substrate 10 and the focal point P move relatively. For this relative movement, for example, an XY stage is used as described above.

第1の実施の形態に係る基板スライス方法によれば、インゴットをワイヤソーにより切断するのではなく、接触加工の限界を超えることのできるレーザ光20により、基板10を薄く形成して剥離するので、厚さ0.1mm以下の薄い半導体ウェハなどの基板10をも短時間で容易に製造することができ、しかも、薄い基板10を得ることができるので、無駄が少なく、製品率を著しく向上させることができる。   According to the substrate slicing method according to the first embodiment, instead of cutting the ingot with a wire saw, the substrate 10 is thinly formed and peeled off by the laser beam 20 that can exceed the limit of contact processing. A substrate 10 such as a thin semiconductor wafer having a thickness of 0.1 mm or less can be easily manufactured in a short time, and since the thin substrate 10 can be obtained, there is little waste and the product rate is remarkably improved. Can do.

また、前工程の段階から薄い基板10を容易に製造することができるので、基板10にバックグラインド処理を長時間施す必要がなく、微細な研削カスが基板上の回路パターンを汚染するおそれもない。   Further, since the thin substrate 10 can be easily manufactured from the stage of the previous process, it is not necessary to subject the substrate 10 to the back grinding process for a long time, and there is no possibility that the fine grinding residue contaminates the circuit pattern on the substrate. .

また、半導体ウェハやインゴットが硬度の大きいSiCの場合にも、薄い半導体ウェハを容易に製造することが可能になる。   Further, even when the semiconductor wafer or the ingot is SiC having a high hardness, it is possible to easily manufacture a thin semiconductor wafer.

第1の実施の形態に係る基板スライス方法においては、集光レンズ16を使用するが、開口数が大きい集光レンズ16を使用する場合には、レーザ光20の焦点の集光スポットが小さくなるので、基板10の内部に改質層12を連続形成するためには、レーザ光20の照射回数を増やす必要がある。   In the substrate slicing method according to the first embodiment, the condensing lens 16 is used. However, when the condensing lens 16 having a large numerical aperture is used, the condensing spot at the focal point of the laser light 20 becomes small. Therefore, in order to continuously form the modified layer 12 in the substrate 10, it is necessary to increase the number of times of irradiation with the laser light 20.

そこで、第1の実施の形態に係る基板スライス方法においては、図1に示すように、厚い基板10の表面と集光レンズ16との間に、レーザ光20用の収差増強材である収差増強ガラス板18を介在させ、この収差増強ガラス板18を介在させた状態でレーザ光20を照射することにより、レーザ光20の照射回数を減少させるようにしている。   Therefore, in the substrate slicing method according to the first embodiment, as shown in FIG. 1, the aberration enhancement that is an aberration enhancement material for the laser light 20 is provided between the surface of the thick substrate 10 and the condenser lens 16. By irradiating the laser beam 20 with the glass plate 18 interposed and the aberration-enhancing glass plate 18 interposed, the number of irradiations of the laser beam 20 is reduced.

収差増強ガラス板18は、特に限定されるものではないが、例えば厚いカバーガラスやスライドガラス等が使用可能である。   The aberration-enhancing glass plate 18 is not particularly limited, but for example, a thick cover glass or a slide glass can be used.

このように第1の実施の形態に係る基板スライス方法によれば、レーザ光線2を単に照射するのではなく、収差増強ガラス板18を介在して集光スポットを拡大し、集光スポットの間隔を大きくすることができるので、上記効果の他、レーザ光20の照射回数を削減することもできる。   As described above, according to the substrate slicing method according to the first embodiment, instead of simply irradiating the laser beam 2, the condensing spot is enlarged through the aberration-enhancing glass plate 18, and the interval between the condensing spots is increased. In addition to the above effects, the number of times of irradiation with the laser light 20 can be reduced.

ここで、基板10には、少なくとも適当な長さにブロック化されたインゴットや厚い半導体ウェハが含まれる。また、レーザ集光手段には、少なくとも凹面鏡や各種レンズ等が含まれる。収差増強材として、必要数のガラス板を適宜使用することができる。   Here, the substrate 10 includes at least an ingot or a thick semiconductor wafer that is blocked to an appropriate length. The laser focusing means includes at least a concave mirror and various lenses. As the aberration enhancing material, a necessary number of glass plates can be appropriately used.

第1の実施の形態に係る基板スライス方法によれば、切り代が不要で微細加工に適する非接触のレーザ光により基板10内に改質層12を形成し、この改質層12をエッチングして基板10を剥離することで、薄い基板10u、10dを得ることができる。   According to the substrate slicing method according to the first embodiment, the modified layer 12 is formed in the substrate 10 by a non-contact laser beam that does not require a cutting margin and is suitable for fine processing, and the modified layer 12 is etched. By peeling off the substrate 10, the thin substrates 10u and 10d can be obtained.

第1の実施の形態に係る基板スライス方法によれば、基板10の肉厚に拘わらず、対応可能なレーザ光20を用いるので、薄い基板を比較的短時間で容易に製造することができ、しかも、製品率を向上させることができる。   According to the substrate slicing method according to the first embodiment, since the compatible laser beam 20 is used regardless of the thickness of the substrate 10, a thin substrate can be easily manufactured in a relatively short time, Moreover, the product rate can be improved.

また、基板10の表面と集光レンズ16との間に、レーザ光用の収差増強ガラス板18を介在するので、集光スポットを拡大してレーザ光の照射回数を減少させることができる。   Moreover, since the aberration-enhancing glass plate 18 for laser light is interposed between the surface of the substrate 10 and the condensing lens 16, the condensing spot can be enlarged to reduce the number of times of laser light irradiation.

第1の実施の形態に係る基板スライス方法によれば、薄い半導体ウェハを比較的短時間で容易に製造することができ、しかも、製品率を向上させることのできる基板スライス方法を提供することができる。   According to the substrate slicing method according to the first embodiment, it is possible to provide a substrate slicing method capable of easily manufacturing a thin semiconductor wafer in a relatively short time and improving the product rate. it can.

[第2の実施の形態]
第2の実施の形態に係る基板スライス方法を説明する模式的鳥瞰構造は、図5に示すように表される。改質層12は、基板10の内部において深さtを有し、かつ平面構造は、基板10の内部に形成された2次元の格子状パターンを有する。改質層12の深さtの値は、例えば、80μm程度である。
[Second Embodiment]
A schematic bird's-eye view structure for explaining the substrate slicing method according to the second embodiment is expressed as shown in FIG. The modified layer 12 has a depth t inside the substrate 10, and the planar structure has a two-dimensional lattice pattern formed inside the substrate 10. The value of the depth t of the modified layer 12 is, for example, about 80 μm.

XYステージの動作をY方向の移動速度を10mm/秒として、X方向に10μmステップで移動させて、縦方向配置パターンV1,V2,V3,…,V10,…を有する改質層12を形成する。次に、X方向の移動速度を10mm/秒として、Y方向に10μmステップで移動させて、横方向配置パターンH1,H2,H3,…,H7,…を有する改質層12を形成する。   The movement of the XY stage is moved at a speed of 10 mm / second in the Y direction in 10 μm steps in the X direction to form the modified layer 12 having the vertical arrangement patterns V1, V2, V3,. . Next, the moving speed in the X direction is set to 10 mm / second and moved in 10 μm steps in the Y direction to form the modified layer 12 having the lateral arrangement patterns H1, H2, H3,.

第2の実施の形態に係る基板スライス方法において、レーザアブレーション法による溝形成工程を説明する模式的鳥瞰構造は、図6に示すように表される。また、レーザアブレーション法により形成された溝42を有する基板10の模式的鳥瞰構造は、図7に示すように表される。   In the substrate slicing method according to the second embodiment, a schematic bird's-eye view structure for explaining the groove forming step by the laser ablation method is expressed as shown in FIG. Further, a schematic bird's-eye view structure of the substrate 10 having the grooves 42 formed by the laser ablation method is expressed as shown in FIG.

第2の実施の形態に係る基板スライス方法においては、図6に示すように、基板10側壁に改質層12を露出させる工程後、露出した改質層12をターゲットにして、レーザ光36を照射する。レーザ光36を集光レンズ38によって集光し、得られたレーザ光40の焦点Qを改質層12表面および所定の深さに結ぶ。結果として、図7に示すように、溝42を基板10の側面に形成することができる。レーザ光36の光源としては、例えば、波長1064μmのYAGレーザを適用することができる。レーザ光36のパワーレベルは、露出した改質層12に溝42を所定の深さに形成する程度のパワーである。   In the substrate slicing method according to the second embodiment, as shown in FIG. 6, after the step of exposing the modified layer 12 to the side wall of the substrate 10, the laser beam 36 is irradiated with the exposed modified layer 12 as a target. Irradiate. The laser beam 36 is condensed by the condenser lens 38, and the focal point Q of the obtained laser beam 40 is connected to the surface of the modified layer 12 and a predetermined depth. As a result, the groove 42 can be formed on the side surface of the substrate 10 as shown in FIG. As a light source of the laser light 36, for example, a YAG laser having a wavelength of 1064 μm can be applied. The power level of the laser beam 36 is such a power that the groove 42 is formed in the exposed modified layer 12 to a predetermined depth.

第2の実施の形態に係る基板スライス方法においては、改質層12の形成工程および溝42の形成工程が異なるのみであり、その他の形成工程は、第1の実施の形態に係る基板スライス方法と同様であるため、重複説明は省略する。   In the substrate slicing method according to the second embodiment, only the modified layer 12 forming step and the groove 42 forming step are different, and the other forming steps are the substrate slicing method according to the first embodiment. Because of this, duplicate explanation is omitted.

第2の実施の形態によれば、薄い半導体ウェハを比較的短時間で容易に製造することができ、しかも、製品率を向上させることのできる基板スライス方法を提供することができる。   According to the second embodiment, it is possible to provide a substrate slicing method capable of easily manufacturing a thin semiconductor wafer in a relatively short time and improving the product rate.

[第3の実施の形態]
第3の実施の形態に係る基板スライス方法を説明する模式的鳥瞰構造は、図8に示すように表される。改質層12は、基板10の内部において深さtを有し、かつ平面構造は、基板10の内部に形成された2次元のドット状パターンを有する。改質層12の深さtの値は、例えば、80μm程度である。
[Third embodiment]
A schematic bird's-eye view structure for explaining the substrate slicing method according to the third embodiment is expressed as shown in FIG. The modified layer 12 has a depth t inside the substrate 10, and the planar structure has a two-dimensional dot pattern formed inside the substrate 10. The value of the depth t of the modified layer 12 is, for example, about 80 μm.

XYステージの動作をY方向の移動速度を100mm/秒として、X方向に10μmステップで移動させて、縦方向配置パターンV0,V1,V2,V3,…,V12,…に沿って、ドット状パターンを有する改質層12を形成する。   The movement of the XY stage is moved at a speed of 100 mm / second in the Y direction in 10 μm steps, and the dot pattern is formed along the vertical arrangement patterns V0, V1, V2, V3,. The modified layer 12 having the following is formed.

第3の実施の形態に係る基板スライス方法は、改質層12の形成工程が異なるのみであり、その他の形成工程は、第1の実施の形態に係る基板スライス方法と同様であるため、重複説明は省略する。   The substrate slicing method according to the third embodiment is different only in the forming process of the modified layer 12, and the other forming processes are the same as those of the substrate slicing method according to the first embodiment. Description is omitted.

なお、2次元のドット状パターン構造は、図7に示す例は一例であって、ランダムに配置されていても良い。   Note that the two-dimensional dot pattern structure shown in FIG. 7 is an example, and may be arranged at random.

第3の実施の形態によれば、薄い半導体ウェハを比較的短時間で容易に製造することができ、しかも、製品率を向上させることのできる基板スライス方法を提供することができる。   According to the third embodiment, it is possible to provide a substrate slicing method that can easily manufacture a thin semiconductor wafer in a relatively short time and can improve the product rate.

[第4の実施の形態]
本発明の第4の実施の形態に係る基板スライス方法を説明する模式的鳥瞰構造は、図9に示すように表される。
[Fourth embodiment]
A schematic bird's-eye view structure for explaining a substrate slicing method according to the fourth embodiment of the present invention is represented as shown in FIG.

第4の実施の形態に係る基板スライス方法は、図9に示すように、基板10上に非接触に集光レンズ16を配置する工程と、集光レンズ16により、レーザ光20を集光して、基板10表面にレーザ光22を照射し、基板10内部にレーザ光26を集光する工程と、集光レンズ16と基板10を相対的に移動させて、基板10内部に改質層12を形成する工程と、基板10側壁に改質層12を露出させる工程と、改質層12に溝32a、32b(図11参照)を形成する工程と、溝32a、32bを基点に基板10を剥離する工程とを有する。   As shown in FIG. 9, the substrate slicing method according to the fourth embodiment condenses the laser light 20 by the step of disposing the condensing lens 16 on the substrate 10 in a non-contact manner and the condensing lens 16. Then, the surface of the substrate 10 is irradiated with the laser beam 22 and the laser beam 26 is condensed inside the substrate 10. The condenser lens 16 and the substrate 10 are moved relatively, and the modified layer 12 is formed inside the substrate 10. The step of exposing the modified layer 12 to the side wall of the substrate 10, the step of forming grooves 32a and 32b (see FIG. 11) in the modified layer 12, and the substrate 10 based on the grooves 32a and 32b. And a peeling step.

図9に示すように、集光レンズ16と基板10間には、レーザ光20の収差増強材として、収差増強ガラス板18を配置しても良い。集光レンズ16と基板10間にこのような収差増強ガラス板18を配置することによって、基板10の表面にレーザスポット24を形成するレーザ光22は、基板10の表面で屈折されて、レーザ光26として基板10の内部に進入し、基板10の内部に焦点Pを結ぶ際に、所定の深さおよび幅を有する像を結ぶことになる。このことによって、基板10の内部に形成される改質層12を所定の深さtを有するように形成することができる。   As shown in FIG. 9, an aberration enhancing glass plate 18 may be disposed between the condenser lens 16 and the substrate 10 as an aberration enhancing material for the laser light 20. By arranging such an aberration-enhancing glass plate 18 between the condenser lens 16 and the substrate 10, the laser beam 22 that forms the laser spot 24 on the surface of the substrate 10 is refracted on the surface of the substrate 10, and the laser beam When entering the inside of the substrate 10 as 26 and forming the focal point P inside the substrate 10, an image having a predetermined depth and width is formed. Thus, the modified layer 12 formed inside the substrate 10 can be formed to have a predetermined depth t.

基板10としては、例えば、厚さ約0.625mmのSiウェハを使用する。Siウェハの面方位は。例えば(100)面を使用する。   As the substrate 10, for example, a Si wafer having a thickness of about 0.625 mm is used. What is the surface orientation of the Si wafer? For example, the (100) plane is used.

集光レンズ16と基板10を相対的に移動させて、基板10内部に改質層12を形成する工程は、例えば、基板10をXYステージ(図示省略)上に載置し、図9に示すように、Y方向の移動速度10mm/秒で、X方向に1μmステップで送りながら、レーザ光20,22,26を基板10の内部に集光させることによって行われる。集光レンズ16の焦点距離は、例えば、約2mm、開口数は、0.8である。収差増強ガラス板18は、例えば、厚さ0.15mmのガラスで形成される。結果として、基板10の表面から約50μmの深さに、深さ約80μmの幅を有する改質層12が形成される。レーザ光20の光源としては、例えば、波長1064μm、パルス幅約150nmのYAGレーザ(10kHz、0.7W)を適用することができる。図9においては、例えば、レーザ光の照射領域は、6mm×6mmである。   The process of relatively moving the condenser lens 16 and the substrate 10 to form the modified layer 12 inside the substrate 10 is performed, for example, by placing the substrate 10 on an XY stage (not shown) and shown in FIG. In this way, the laser beam 20, 22, 26 is condensed inside the substrate 10 while being sent at a moving speed of 10 mm / second in the Y direction at a step of 1 μm in the X direction. The focal length of the condenser lens 16 is, for example, about 2 mm and the numerical aperture is 0.8. The aberration enhancing glass plate 18 is made of, for example, glass having a thickness of 0.15 mm. As a result, the modified layer 12 having a width of about 80 μm is formed at a depth of about 50 μm from the surface of the substrate 10. As a light source of the laser beam 20, for example, a YAG laser (10 kHz, 0.7 W) having a wavelength of 1064 μm and a pulse width of about 150 nm can be applied. In FIG. 9, for example, the irradiation area of the laser beam is 6 mm × 6 mm.

基板10側壁に改質層12を露出させる工程は、例えば、基板10を所定の結晶面に沿って、劈開する工程を備えていても良い。このような劈開工程後の基板10の模式的鳥瞰構造は、図10に示すように、基板10uおよび10dによって改質層12が挟まれた構造を備える。ここで、劈開面14a〜14dは、図9および図10に示すように表される。図10においては、例えば、劈開面14a〜14dでかこまれた劈開領域は、5mm×5mmである。   The step of exposing the modified layer 12 to the side wall of the substrate 10 may include, for example, a step of cleaving the substrate 10 along a predetermined crystal plane. The schematic bird's-eye view structure of the substrate 10 after such a cleavage step has a structure in which the modified layer 12 is sandwiched between the substrates 10u and 10d as shown in FIG. Here, the cleavage surfaces 14a to 14d are represented as shown in FIGS. In FIG. 10, for example, the cleavage region surrounded by the cleavage surfaces 14a to 14d is 5 mm × 5 mm.

次に、改質層12に溝32a、32bを形成する工程は、例えば、水酸化ナトリウム水溶液からなるエッチング液を使用して、改質層12をエッチングする工程、若しくはレーザアブレーション工程を適用することができる。   Next, the step of forming the grooves 32a and 32b in the modified layer 12 applies, for example, a step of etching the modified layer 12 using an etching solution made of a sodium hydroxide aqueous solution or a laser ablation step. Can do.

水酸化ナトリウム水溶液からなるエッチング液は、約60℃、10%の水酸化ナトリウム水溶液を使用して、約1時間エッチングしたところ、改質層12が約1mm退行し、図2と同様に溝32a、32b(図11参照)が形成された構造が得られる。   When the etching solution composed of an aqueous sodium hydroxide solution was etched for about 1 hour using a 10% aqueous sodium hydroxide solution at about 60 ° C., the modified layer 12 was retracted by about 1 mm, and the groove 32a was the same as in FIG. , 32b (see FIG. 11) is obtained.

第4の実施の形態に係る基板スライス方法において、改質層12に溝32a、32bを形成後の基板10の上面にフィルム状基板44を貼付け、下面にアクリル板28dを貼付後、基板10を剥離する工程を説明する模式的断面構造は、図11に示すように表される。フィルム状基板44としては、例えば、厚さ約0.1mmのポリエステル(PET)フィルムなどを適用することができる。   In the substrate slicing method according to the fourth embodiment, the film-like substrate 44 is attached to the upper surface of the substrate 10 after the grooves 32a and 32b are formed in the modified layer 12, and the acrylic plate 28d is attached to the lower surface. A schematic cross-sectional structure for explaining the peeling process is expressed as shown in FIG. As the film-like substrate 44, for example, a polyester (PET) film having a thickness of about 0.1 mm can be applied.

第4の実施の形態に係る基板スライス方法において、改質層12に溝32a、32bを形成後の基板10の上下面に、アクリル板28uおよび28dを貼付後、基板10を剥離する工程を説明する模式的断面構造は、図12に示すように表される。   In the substrate slicing method according to the fourth embodiment, a process of peeling the substrate 10 after attaching the acrylic plates 28u and 28d to the upper and lower surfaces of the substrate 10 after the grooves 32a and 32b are formed in the modified layer 12 will be described. A schematic cross-sectional structure is expressed as shown in FIG.

すなわち、図12に示すように、基板10の上下面に、例えば、厚さ約5mmのアクリル板28u、28dからなる半剛性基板をそれぞれ貼付する。ここで、基板10の上下面とアクリル板28uおよび28dとを貼付するには、例えば、エポキシ系の接着剤34uおよび34dを用いる。   That is, as shown in FIG. 12, semi-rigid substrates made of, for example, acrylic plates 28u and 28d having a thickness of about 5 mm are attached to the upper and lower surfaces of the substrate 10, respectively. Here, in order to attach the upper and lower surfaces of the substrate 10 and the acrylic plates 28u and 28d, for example, epoxy adhesives 34u and 34d are used.

図13に示すように、角方向Fからアクリル板28u、28dを上下に剥離することによって、図11、図12に示すように、溝32bを基点に基板10に対して上下方向の成分の力Fu、Fdが印加され、基板10を上下方向に剥離して、薄い基板10uおよび10dを形成することができる。   As shown in FIG. 13, the acrylic plates 28 u and 28 d are peeled up and down from the angular direction F, whereby the component force in the vertical direction with respect to the substrate 10 with the groove 32 b as the base point as shown in FIGS. 11 and 12. Fu and Fd are applied, and the substrate 10 can be peeled up and down to form thin substrates 10u and 10d.

第4の実施の形態によれば、薄い半導体ウェハを比較的短時間で容易に製造することができ、しかも、製品率を向上させることのできる基板スライス方法を提供することができる。   According to the fourth embodiment, it is possible to provide a substrate slicing method that can easily manufacture a thin semiconductor wafer in a relatively short time and can improve the product rate.

(比較例)
第1〜第4の実施の形態のように、基板10側壁の改質層12に溝を形成する工程を実施せずに、辺方向から力Fu、Fdを加えることによって、基板10を上下に剥離する工程を試みた場合の剥離された基板10の剥離面における光学顕微鏡写真は、図15に示すように表される。改質層12をエッチングして、基板10側壁にエッチング溝を形成する工程を実施せずに、基板10を上下に剥離することは容易ではなく、図15に示すように、基板10の2/3は剥離していない。
(Comparative example)
As in the first to fourth embodiments, the substrate 10 is moved up and down by applying the forces Fu and Fd from the side direction without performing the step of forming a groove in the modified layer 12 on the side wall of the substrate 10. An optical micrograph of the peeled surface of the peeled substrate 10 when the peeling process is attempted is expressed as shown in FIG. It is not easy to peel the substrate 10 up and down without performing the step of etching the modified layer 12 to form an etching groove on the side wall of the substrate 10, and as shown in FIG. 3 is not peeled.

[その他の実施の形態]
上記のように、本発明は第1〜第4の実施の形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述および図面は例示的なものであり、この発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例および運用技術が明らかとなろう。
[Other embodiments]
As described above, the present invention has been described according to the first to fourth embodiments. However, it should be understood that the descriptions and drawings constituting a part of this disclosure are exemplary and limit the present invention. should not do. From this disclosure, various alternative embodiments, examples and operational techniques will be apparent to those skilled in the art.

このように、本発明はここでは記載していない様々な実施の形態などを含む。   As described above, the present invention includes various embodiments not described herein.

本発明の基板スライス方法により基板を効率良く薄く形成することができることから、薄く切り出された半導体ウェハは、Si基板であれば、太陽電池に応用可能であり、また、GaN系半導体デバイスなどのサファイア基板などであれば、発光ダイオード、レーザダイオードなどに応用可能であり、SiCなどであれば、SiC系パワーデバイスなどに応用可能であり、透明エレクトロニクス分野、照明分野、ハイブリッド/電気自動車分野など幅広い分野において適用可能である。   Since the substrate can be efficiently thinned by the substrate slicing method of the present invention, the thinly cut semiconductor wafer can be applied to a solar cell as long as it is a Si substrate, and sapphire such as a GaN-based semiconductor device. If it is a substrate, etc., it can be applied to light emitting diodes, laser diodes, etc., if it is SiC, it can be applied to SiC-based power devices, etc., and wide fields such as transparent electronics field, lighting field, hybrid / electric vehicle field, etc. Is applicable.

10、10u、10d…基板
12…改質層
14a、14b、14c、14d…劈開面
16、38…集光レンズ
18…収差増強ガラス板(収差増強材)
20、22、26、36,40…レーザ光
24…レーザスポット
28u、28d…剥離補助板(剥離補助基材)
30…楔状圧入材
32a、32b、42…溝
34u、34d…接着剤
V0,V1,V2,V3,…,V10,V11,V12…縦方向配置パターン
H1,H2,H3,…,H10…横方向配置改質層パターン
Fu、Fd…力
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10, 10u, 10d ... Board | substrate 12 ... Modified layer 14a, 14b, 14c, 14d ... Cleaved surface 16, 38 ... Condensing lens 18 ... Aberration enhancement glass plate (aberration enhancement material)
20, 22, 26, 36, 40 ... laser beam 24 ... laser spot 28u, 28d ... peeling auxiliary plate (peeling auxiliary substrate)
30 ... Wedge-shaped press-fit materials 32a, 32b, 42 ... grooves 34u, 34d ... adhesives V0, V1, V2, V3, ..., V10, V11, V12 ... vertical direction arrangement patterns H1, H2, H3, ..., H10 ... horizontal direction Arrangement modification layer pattern Fu, Fd ... force

Claims (7)

基板上に非接触にレーザ集光手段を配置する工程と、
前記レーザ集光手段により、前記基板表面にレーザ光を照射し、前記基板内部にレーザ光を集光する工程と、
前記レーザ集光手段と前記基板を相対的に移動させて、前記基板内部に改質層を形成する工程と、
前記基板側壁に前記改質層を露出させる工程と、
露出させた前記改質層に溝を形成する工程と、
前記基板の上下面の少なくとも剥離側に剛性基板またはフィルム状基板を貼付する工程と、
前記溝に楔状圧入材を圧入する工程と
を有することを特徴とする基板スライス方法。
Arranging the laser focusing means on the substrate in a non-contact manner;
Irradiating the surface of the substrate with laser light by the laser condensing means, and condensing the laser light inside the substrate;
Forming a modified layer inside the substrate by relatively moving the laser focusing means and the substrate;
Exposing the modified layer on the sidewall of the substrate;
Forming a groove in the exposed modified layer;
Attaching a rigid substrate or a film-like substrate to at least the peel side of the upper and lower surfaces of the substrate;
And a step of press-fitting a wedge-shaped press-fitting material into the groove .
前記基板側壁に前記改質層を露出させる工程では、前記基板を所定の結晶面に沿って劈開する工程を備えていることを特徴とする請求項1に記載の基板スライス方法。The substrate slicing method according to claim 1, wherein the step of exposing the modified layer to the substrate side wall includes a step of cleaving the substrate along a predetermined crystal plane. 前記改質層は、前記基板内部において所定の厚さを有し、かつ平面構造は、前記基板内部に形成された2次元の格子状パターンを有することを特徴とする請求項1又は2に記載の基板スライス方法。 The modified layer has a predetermined thickness in said substrate interior, and planar structure according to claim 1 or 2, characterized in that it has a two-dimensional grid pattern formed inside the substrate Substrate slicing method. 前記改質層は、前記基板内部において所定の厚さを有し、かつ平面構造は、前記基板内部に形成された2次元のドット状パターンを有することを特徴とする請求項1又は2に記載の基板スライス方法。 The modified layer has a predetermined thickness in said substrate interior, and planar structure according to claim 1 or 2, characterized in that it has a two-dimensional dot patterns formed inside the substrate Substrate slicing method. 前記改質層に溝を形成する工程は、エッチング工程を有することを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の基板スライス方法。 The substrate slicing method according to claim 1 , wherein the step of forming the groove in the modified layer includes an etching step. 前記エッチング工程は、水酸化ナトリウム水溶液からなるエッチング液を使用することを特徴とする請求項5に記載の基板スライス方法。 6. The substrate slicing method according to claim 5 , wherein the etching step uses an etching solution made of a sodium hydroxide aqueous solution. 前記改質層に溝を形成する工程は、レーザアブレーション法を適用することを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の基板スライス方法。 The substrate slicing method according to claim 1 , wherein a laser ablation method is applied to the step of forming the groove in the modified layer.
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