KR102350390B1 - Method for producing wafer - Google Patents

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Abstract

(과제) 단결정 SiC 잉곳으로부터 웨이퍼를 효율적으로 박리할 수 있는 웨이퍼 생성 방법을 제공한다.
(해결 수단) 본 발명의 웨이퍼 생성 방법은, 단결정 SiC 에 대해 투과성을 갖는 파장의 레이저 광선 (LB) 의 집광점 (FP) 을 잉곳 (2) 의 제 1 면 (4) (단면) 으로부터 생성해야 할 웨이퍼의 두께에 상당하는 깊이에 위치시키고 잉곳 (2) 에 레이저 광선 (LB) 을 조사하여 SiC 가 Si 와 C 로 분리된 개질부 (18) 와 개질부 (18) 로부터 c 면에 등방적으로 형성되는 크랙 (20) 으로 이루어지는 박리층 (22) 을 형성하는 박리층 형성 공정과, 박리층 (22) 이 형성되는 외주 영역의 전부 또는 일부에 더욱 레이저 광선 (LB) 을 조사하고 크랙 (20) 을 성장시켜 박리의 계기 (23) 를 형성하는 박리 계기 형성 공정과, 잉곳 (2) 을 액체 (26) 중에 침지하고 잉곳 (2) 의 고유 진동수와 근사한 주파수 이상의 주파수를 갖는 초음파를 액체 (26) 를 통하여 잉곳 (2) 에 부여함으로써, 박리층 (22) 을 계면으로 하여 잉곳 (2) 의 일부를 박리하고 웨이퍼 (34) 를 생성하는 웨이퍼 생성 공정으로 적어도 구성된다.
(Project) To provide a wafer production method capable of efficiently peeling a wafer from a single-crystal SiC ingot.
(Solution) In the method for producing a wafer of the present invention, a converging point FP of a laser beam LB of a wavelength having transparency to single crystal SiC must be generated from the first face 4 (section) of the ingot 2 It is positioned at a depth corresponding to the thickness of the wafer to be made, and the ingot 2 is irradiated with a laser beam LB to isotropically from the reformed portion 18 in which SiC is separated into Si and C and the reformed portion 18 to the c-plane. A peeling layer forming step of forming the peeling layer 22 comprising the cracks 20 to be formed, and further irradiating a laser beam LB to all or a part of the outer peripheral region in which the peeling layer 22 is formed to form cracks 20 An exfoliation instrument forming process of forming an exfoliation instrument 23 by growing By applying to the ingot 2 via the , at least a wafer production step of peeling a part of the ingot 2 using the peeling layer 22 as an interface to produce a wafer 34 .

Description

웨이퍼 생성 방법{METHOD FOR PRODUCING WAFER}How to create a wafer {METHOD FOR PRODUCING WAFER}

본 발명은, 단결정 SiC 잉곳으로부터 웨이퍼를 생성하는 웨이퍼 생성 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a wafer production method for producing a wafer from a single crystal SiC ingot.

IC, LSI, LED 등의 디바이스는, Si (실리콘) 나 Al2O3 (사파이어) 등을 소재로 한 웨이퍼의 표면에 기능층이 적층되고 분할 예정 라인에 의해 구획되어 형성된다. 또, 파워 디바이스, LED 등은 단결정 SiC (탄화규소) 를 소재로 한 웨이퍼의 표면에 기능층이 적층되고 분할 예정 라인에 의해 구획되어 형성된다. 디바이스가 형성된 웨이퍼는, 절삭 장치, 레이저 가공 장치에 의해 분할 예정 라인에 가공이 실시되어 개개의 디바이스로 분할되고, 분할된 각 디바이스는 휴대 전화, PC 등의 전기 기기에 이용된다.Devices such as ICs, LSIs, and LEDs are formed by stacking a functional layer on the surface of a wafer made of Si (silicon), Al 2 O 3 (sapphire), or the like, and partitioning it by dividing lines. In addition, power devices, LEDs, and the like are formed by laminating a functional layer on the surface of a wafer made of single crystal SiC (silicon carbide) and partitioning it by dividing lines. The wafer on which the device is formed is processed on a line to be divided by a cutting device and a laser processing device, and is divided into individual devices, and each divided device is used for electric equipment such as a mobile phone and a personal computer.

디바이스가 형성되는 웨이퍼는, 일반적으로 원기둥 형상의 잉곳을 와이어 소로 얇게 절단함으로써 생성된다. 절단된 웨이퍼의 표면 및 이면은, 연마함으로써 경면으로 마무리된다 (특허문헌 1 참조). 그러나, 잉곳을 와이어 소로 절단하고, 절단한 웨이퍼의 표면 및 이면을 연마하면, 잉곳의 대부분 (70 ∼ 80 %) 이 버려지게 되어 경제적이지 않다는 문제가 있다. 특히 단결정 SiC 잉곳에 있어서는, 경도가 높아 와이어 소로의 절단이 곤란하고 상당한 시간을 필요로 하기 때문에 생산성이 나쁨과 함께, 잉곳의 단가가 높아, 효율적으로 웨이퍼를 생성하는 것에 과제를 갖고 있다.The wafer on which a device is formed is produced|generated by generally cutting a cylindrical ingot thin with a wire saw. The front and back surfaces of the cut wafer are mirror-finished by polishing (see Patent Document 1). However, when the ingot is cut with a wire saw and the front and back surfaces of the cut wafer are polished, most of the ingot (70 to 80%) is discarded, and there is a problem that it is not economical. In particular, in single-crystal SiC ingots, since the hardness is high, cutting with a wire saw is difficult, and a considerable time is required, the productivity is poor, and the unit cost of the ingot is high, and there is a problem in efficiently producing a wafer.

그래서 본 출원인은, 단결정 SiC 에 대해 투과성을 갖는 파장의 레이저 광선의 집광점을 단결정 SiC 잉곳의 내부에 위치시켜 단결정 SiC 잉곳에 레이저 광선을 조사하고 절단 예정면에 박리층을 형성하고, 박리층으로부터 웨이퍼를 박리하는 기술을 제안하였다 (특허문헌 2 참조). 그런데, 박리층으로부터 웨이퍼를 박리하는 것이 곤란하고 생산 효율이 나쁘다는 문제가 있다.Therefore, the present applicant places the light-converging point of a laser beam having a wavelength that is transparent to single-crystal SiC inside the single-crystal SiC ingot, irradiates the laser beam on the single-crystal SiC ingot, forms a peeling layer on the cut surface, and The technique of peeling a wafer was proposed (refer patent document 2). However, there exists a problem that it is difficult to peel a wafer from a peeling layer, and production efficiency is bad.

일본 공개특허공보 2000-94221호Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2000-94221 일본 공개특허공보 2016-111143호Japanese Patent Laid-Open No. 2016-111143

상기 사실을 감안하여 이루어진 본 발명의 과제는, 단결정 SiC 잉곳으로부터 웨이퍼를 효율적으로 박리할 수 있는 웨이퍼 생성 방법을 제공하는 것이다.An object of the present invention made in view of the above facts is to provide a wafer production method capable of efficiently peeling a wafer from a single crystal SiC ingot.

상기 과제를 해결하기 위해서 본 발명이 제공하는 것은, 이하의 웨이퍼 생성 방법이다. 즉, c 축과 c 축에 직교하는 c 면을 갖는 단결정 SiC 잉곳으로부터 웨이퍼를 생성하는 웨이퍼 생성 방법으로서, 단결정 SiC 에 대해 투과성을 갖는 파장의 레이저 광선의 집광점을 단결정 SiC 잉곳의 단면 (端面) 으로부터 생성해야 할 웨이퍼의 두께에 상당하는 깊이에 위치시키고 단결정 SiC 잉곳에 레이저 광선을 조사하여 SiC 가 Si 와 C 로 분리된 개질부와 개질부로부터 c 면에 등방적으로 형성되는 크랙으로 이루어지는 박리층을 형성하는 박리층 형성 공정과, 박리층이 형성되는 외주 영역의 전부 또는 일부에 추가로 레이저 광선을 조사하고 크랙을 성장시켜 박리의 계기를 형성하는 박리 계기 형성 공정과, 단결정 SiC 잉곳을 액체 중에 침지하고 단결정 SiC 잉곳의 고유 진동수와 근사한 주파수 이상의 주파수를 갖는 초음파를 액체를 통하여 단결정 SiC 잉곳에 부여함으로써, 박리층을 계면으로 하여 단결정 SiC 잉곳의 일부를 박리하고 웨이퍼를 생성하는 웨이퍼 생성 공정으로 적어도 구성되는 웨이퍼 생성 방법이다.In order to solve the said subject, this invention provides the following wafer production|generation method. That is, as a wafer production method for producing a wafer from a single crystal SiC ingot having a c-axis and a c-plane orthogonal to the c-axis, the converging point of a laser beam having a wavelength that is transparent to the single crystal SiC is defined as the cross-section of the single crystal SiC ingot. A release layer consisting of a reformed portion in which SiC is separated into Si and C by irradiating a laser beam on a single crystal SiC ingot and cracks isotropically formed on the c-plane from the reformed portion, placed at a depth corresponding to the thickness of the wafer to be created from The exfoliation layer forming step of forming By applying ultrasonic waves having a frequency higher than or equal to the natural frequency of the single-crystal SiC ingot through a liquid to the single-crystal SiC ingot by immersion, a part of the single-crystal SiC ingot is peeled using the exfoliation layer as an interface, and a wafer is produced at least as a wafer production process. It is a method of producing the configured wafer.

바람직하게는, 상기 단결정 SiC 잉곳의 고유 진동수와 근사한 주파수는 단결정 SiC 잉곳의 고유 진동수의 0.8 배이다. 그 액체는 물이며, 캐비테이션의 발생이 억제되는 온도로 설정되는 것이 바람직하다. 물의 온도는 0 ∼ 25 ℃ 인 것이 바람직하다. 그 박리층 형성 공정에 있어서, 단결정 SiC 잉곳의 단면의 수선과 c 축이 일치하고 있는 경우, 연속적으로 형성된 개질부로부터 c 면에 등방적으로 형성된 크랙의 폭을 초과하지 않는 범위에서 단결정 SiC 잉곳과 집광점을 상대적으로 인덱스 이송하여 개질부를 연속적으로 형성하고 크랙과 크랙을 연결시켜 박리층을 형성하는 것이 바람직하다. 그 박리층 형성 공정에 있어서, 단결정 SiC 잉곳의 단면의 수선에 대해 c 축이 기울어 있는 경우, c 면과 단면으로 오프각이 형성되는 방향과 직교하는 방향에 개질부를 연속적으로 형성하여 개질부로부터 c 면에 등방적으로 크랙을 형성하고, 그 오프각이 형성되는 방향으로 크랙의 폭을 초과하지 않는 범위에서 단결정 SiC 잉곳과 집광점을 상대적으로 인덱스 이송하여 그 오프각이 형성되는 방향과 직교하는 방향에 개질부를 연속적으로 형성하고 개질부로부터 c 면에 등방적으로 크랙을 순차 형성하여 박리층을 형성하는 것이 바람직하다.Preferably, the frequency approximate to the natural frequency of the single crystal SiC ingot is 0.8 times the natural frequency of the single crystal SiC ingot. The liquid is water, and it is preferable to set the temperature at which the occurrence of cavitation is suppressed. It is preferable that the temperature of water is 0-25 degreeC. In the exfoliation layer forming step, when the normal and c-axis of the cross section of the single crystal SiC ingot coincide with the single crystal SiC ingot and the single crystal SiC ingot within a range that does not exceed the width of the crack formed isotropically on the c plane from the continuously formed reformed portion It is preferable to continuously form the modified portion by index-transferring the converging point relatively, and to form the peeling layer by connecting cracks and cracks. In the release layer forming step, when the c-axis is inclined with respect to the perpendicular of the cross section of the single crystal SiC ingot, the reformed portion is continuously formed in the direction perpendicular to the direction in which the off angle is formed in the c plane and the cross section, and c A direction orthogonal to the direction in which a single-crystal SiC ingot and a light-converging point are relatively indexed to form a crack isotropically on the surface, and the off-angle is formed in a direction that does not exceed the width of the crack in the direction in which the off-angle is formed It is preferable to form the peeling layer by continuously forming the modified portion in the ? and sequentially forming cracks isotropically on the c-plane from the modified portion.

본 발명이 제공하는 웨이퍼 생성 방법은, 단결정 SiC 에 대해 투과성을 갖는 파장의 레이저 광선의 집광점을 단결정 SiC 잉곳의 단면으로부터 생성해야 할 웨이퍼의 두께에 상당하는 깊이에 위치시키고 단결정 SiC 잉곳에 레이저 광선을 조사하여 SiC 가 Si 와 C 로 분리된 개질부와 개질부로부터 c 면에 등방적으로 형성되는 크랙으로 이루어지는 박리층을 형성하는 박리층 형성 공정과, 박리층이 형성되는 외주 영역의 전부 또는 일부에 추가로 레이저 광선을 조사하고 크랙을 성장시켜 박리의 계기를 형성하는 박리 계기 형성 공정과, 단결정 SiC 잉곳을 액체 중에 침지하고 단결정 SiC 잉곳의 고유 진동수와 근사한 주파수 이상의 주파수를 갖는 초음파를 액체를 통하여 단결정 SiC 잉곳에 부여함으로써, 박리층을 계면으로 하여 단결정 SiC 잉곳의 일부를 박리하고 웨이퍼를 생성하는 웨이퍼 생성 공정으로 적어도 구성되어 있기 때문에, 박리의 계기를 통하여 단결정 SiC 잉곳으로부터 웨이퍼를 효율적으로 박리할 수 있고, 따라서 생산성의 향상이 도모된다.In the method for producing a wafer provided by the present invention, a converging point of a laser beam having a wavelength having transparency to single crystal SiC is located at a depth corresponding to the thickness of the wafer to be generated from the cross section of the single crystal SiC ingot, and the laser beam is applied to the single crystal SiC ingot A release layer forming step of forming a release layer comprising a modified portion in which SiC is separated into Si and C and cracks isotropically formed on the c-plane from the modified portion by irradiating a release layer forming step, and all or part of the outer peripheral region in which the release layer is formed In addition to irradiating a laser beam and growing cracks to form a trigger for exfoliation, a single-crystal SiC ingot is immersed in a liquid and ultrasonic waves having a frequency greater than or equal to the natural frequency of the single-crystal SiC ingot are passed through the liquid. By giving the single crystal SiC ingot, the separation layer is used as the interface to peel a part of the single crystal SiC ingot and at least consist of a wafer generation process of generating a wafer, so that the wafer can be efficiently peeled from the single crystal SiC ingot through the trigger of peeling Therefore, the improvement of productivity is achieved.

도 1 은 단면의 수선과 c 축이 일치하고 있는 단결정 SiC 잉곳의 사시도.
도 2 는 박리층 형성 공정이 실시되고 있는 상태를 나타내는 사시도 (a) 및 정면도 (b).
도 3 은 상방으로부터 본 개질부 및 크랙을 나타내는 모식도.
도 4 는 상방으로부터 본 개질부를 나타내는 모식도.
도 5 는 박리층 형성 공정에 있어서 개질부가 둘레 방향에 연속적으로 형성되어 있는 상태를 나타내는 사시도.
도 6 은 박리층이 형성된 외주 영역의 일부에 박리의 계기가 형성된 단결정 SiC 잉곳의 사시도.
도 7 은 박리층이 형성된 외주 영역의 전부에 박리의 계기가 형성된 단결정 SiC 잉곳의 사시도.
도 8 은 웨이퍼 생성 공정이 실시되고 있는 상태를 나타내는 정면도 (a) 및 생성된 웨이퍼의 사시도 (b).
도 9 는 단면의 수선에 대해 c 축이 기울어 있는 단결정 SiC 잉곳의 정면도 (a), 평면도 (b) 및 사시도 (c).
도 10 은 박리층 형성 공정이 실시되고 있는 상태를 나타내는 사시도 (a) 및 정면도 (b).
도 11 은 박리층이 형성된 단결정 SiC 잉곳의 평면도 (a), B-B 선 단면도.
도 12 는 박리층이 형성된 외주 영역의 일부에 박리의 계기가 형성된 단결정 SiC 잉곳의 사시도.
1 is a perspective view of a single crystal SiC ingot in which the c-axis coincides with the perpendicular of the cross section;
Fig. 2 is a perspective view (a) and a front view (b) showing a state in which a release layer forming step is being performed;
It is a schematic diagram which shows the modified|reformed part and crack seen from upper direction.
It is a schematic diagram which shows the modified part seen from upper direction.
Fig. 5 is a perspective view showing a state in which modified portions are continuously formed in the circumferential direction in the release layer forming step;
Fig. 6 is a perspective view of a single-crystal SiC ingot in which a trigger for exfoliation is formed in a part of an outer peripheral region in which a exfoliation layer is formed;
Fig. 7 is a perspective view of a single-crystal SiC ingot in which exfoliation triggers are formed in all of the outer peripheral region in which the exfoliation layer is formed;
Fig. 8 is a front view (a) and a perspective view (b) of the produced wafer showing a state in which a wafer production process is being performed;
9 is a front view (a), a plan view (b), and a perspective view (c) of a single crystal SiC ingot in which the c-axis is inclined with respect to the perpendicular of the cross section.
Fig. 10 is a perspective view (a) and a front view (b) showing a state in which a release layer forming step is being performed;
Fig. 11 is a plan view (a) of a single crystal SiC ingot with a release layer formed thereon, and a cross-sectional view taken along line BB.
Fig. 12 is a perspective view of a single-crystal SiC ingot in which a trigger for exfoliation is formed in a part of an outer peripheral region in which a exfoliation layer is formed;

본 발명의 웨이퍼 생성 방법은, 단결정 SiC 잉곳의 c 축이 단면의 수선에 대해 기울어 있는지의 여부에 관계 없이 사용할 수 있는 바, 먼저, 단면의 수선과 c 축이 일치하고 있는 단결정 SiC 잉곳에 있어서의 본 발명의 웨이퍼 생성 방법의 실시형태에 대해 도 1 내지 도 8 을 참조하면서 설명한다.The wafer production method of the present invention can be used regardless of whether or not the c-axis of the single-crystal SiC ingot is inclined with respect to the perpendicular to the cross-section. An embodiment of the method for producing a wafer of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 8 .

도 1 에 나타내는 원기둥 형상의 육방정 단결정 SiC 잉곳 (2) (이하 「잉곳 (2)」이라고 한다.) 은, 원형상의 제 1 면 (4) (단면) 과, 제 1 면 (4) 과 반대측의 원형상의 제 2 면 (6) 과, 제 1 면 (4) 및 제 2 면 (6) 의 사이에 위치하는 둘레면 (8) 과, 제 1 면 (4) 으로부터 제 2 면 (6) 에 이르는 c 축 (<0001> 방향) 과, c 축에 직교하는 c 면 ({0001}면) 을 갖는다. 잉곳 (2) 에 있어서는, 제 1 면 (4) 의 수선 (10) 에 대해 c 축이 기울어 있지 않고, 수선 (10) 과 c 축이 일치하고 있다.A cylindrical hexagonal single crystal SiC ingot 2 (hereinafter referred to as "ingot 2") shown in FIG. 1 has a circular first surface 4 (cross-section) and a side opposite to the first surface 4 From the circular second surface 6 of the circumferential surface 8 positioned between the first surface 4 and the second surface 6, and from the first surface 4 to the second surface 6 It has a c-axis (direction <0001>) leading to and a c-plane (a0001b-plane) orthogonal to the c-axis. In the ingot 2, the c-axis does not incline with respect to the perpendicular 10 of the 1st surface 4, but the perpendicular 10 and the c-axis coincide.

도시한 실시형태에서는, 먼저, 제 1 면 (4) 으로부터 생성해야 할 웨이퍼의 두께에 상당하는 깊이에 SiC 가 Si 와 C 로 분리된 개질부와 개질부로부터 c 면에 등방적으로 형성되는 크랙으로 이루어지는 박리층을 형성하는 박리층 형성 공정을 실시한다. 박리층 형성 공정은, 예를 들어 도 2 에 그 일부를 나타내는 레이저 가공 장치 (12) 를 사용하여 실시할 수 있다. 레이저 가공 장치 (12) 는, 피가공물을 유지하는 척 테이블 (14) 과, 척 테이블 (14) 에 유지된 피가공물에 펄스 레이저 광선 (LB) 을 조사하는 집광기 (16) 를 구비한다. 척 테이블 (14) 은, 회전 수단에 의해 상하 방향으로 연장되는 축선을 중심으로 하여 회전됨과 함께, X 방향 이동 수단에 의해 X 방향으로 진퇴되고, Y 방향 이동 수단에 의해 Y 방향으로 진퇴된다 (모두 도시되어 있지 않다.). 집광기 (16) 는, 레이저 가공 장치 (12) 의 펄스 레이저 광선 발진기로부터 발진된 펄스 레이저 광선 (LB) 을 집광하여 피가공물에 조사하기 위한 집광 렌즈 (모두 도시되어 있지 않다.) 를 포함한다. 또한, X 방향은 도 2 에 화살표 X 로 나타내는 방향이고, Y 방향은 도 2 에 화살표 Y 로 나타내는 방향으로서 X 방향에 직교하는 방향이다. X 방향 및 Y 방향이 규정하는 평면은 실질상 수평이다.In the illustrated embodiment, first, at a depth corresponding to the thickness of the wafer to be generated from the first surface 4, a reformed portion in which SiC is separated into Si and C, and a crack formed isotropically on the c-plane from the reformed portion. A release layer forming step of forming a release layer formed is performed. A peeling layer formation process can be implemented using the laser processing apparatus 12 which shows the part in FIG. 2, for example. The laser processing apparatus 12 is equipped with the chuck table 14 which holds a to-be-processed object, and the condenser 16 which irradiates the pulse laser beam LB to the to-be-processed object hold|maintained by the chuck table 14. The chuck table 14 is rotated about an axis extending in the vertical direction by the rotation means, and is moved forward and backward in the X direction by the X-direction movement means and advances and retreats in the Y direction by the Y-direction movement means (both not shown). The condenser 16 includes a condensing lens (not shown) for condensing the pulsed laser beam LB oscillated from the pulsed laser beam oscillator of the laser processing apparatus 12 and irradiating it on a workpiece. In addition, the X direction is a direction shown by the arrow X in FIG. 2, and the Y direction is a direction shown by the arrow Y in FIG. 2 and is a direction orthogonal to the X direction. The planes defined by the X and Y directions are substantially horizontal.

박리층 형성 공정에서는, 먼저, 잉곳 (2) 의 제 2 면 (6) 과 척 테이블 (14) 의 상면 사이에 접착제 (예를 들어 에폭시 수지계 접착제) 를 개재시키고, 척 테이블 (14) 에 잉곳 (2) 을 고정시킨다. 혹은, 척 테이블 (14) 의 상면에 복수의 흡인공 (吸引孔) 이 형성되어 있고, 척 테이블 (14) 의 상면에 흡인력을 생성하여 잉곳 (2) 을 유지해도 된다. 이어서, 레이저 가공 장치 (12) 의 촬상 수단 (도시되어 있지 않다.) 에 의해 제 1 면 (4) 의 상방으로부터 잉곳 (2) 을 촬상한다. 이어서, 촬상 수단에 의해 촬상된 잉곳 (2) 의 화상에 기초하여, 레이저 가공 장치 (12) 의 X 방향 이동 수단 및 Y 방향 이동 수단에 의해 척 테이블 (14) 을 이동시킴으로써, 잉곳 (2) 과 집광기 (16) 의 XY 평면에 있어서의 위치를 조정한다. 이어서, 레이저 가공 장치 (12) 의 집광점 위치 조정 수단 (도시하고 있지 않다.) 에 의해 집광기 (16) 를 승강시키고, 제 1 면 (4) 으로부터 생성해야 할 웨이퍼의 두께에 상당하는 깊이에 집광점 (FP) 을 위치시킨다. 이어서, 잉곳 (2) 과 집광점 (FP) 을 상대적으로 이동시키면서, 단결정 SiC 에 대해 투과성을 갖는 파장의 펄스 레이저 광선 (LB) 을 집광기 (16) 로부터 잉곳 (2) 에 조사하는 개질부 형성 가공을 실시한다. 도시한 실시형태에서는 도 2 에 나타내는 바와 같이, 개질부 형성 가공에 있어서, 집광점 (FP) 을 이동시키지 않고 집광점 (FP) 에 대해 척 테이블 (14) 을 소정의 가공 이송 속도로 X 방향 이동 수단에 의해 X 방향으로 가공 이송하고 있다. 개질부 형성 가공에 의해, 제 1 면 (4) 으로부터 생성해야 할 웨이퍼의 두께에 상당하는 깊이에, SiC 가 Si 와 C 로 분리된 직선상의 개질부 (18) 를 X 방향을 따라 연속적으로 형성할 수 있음과 함께, 도 3 에 나타내는 바와 같이, 개질부 (18) 로부터 c 면을 따라 등방적으로 연장되는 크랙 (20) 을 형성할 수 있다. 도 3 에 개질부 (18) 를 중심으로 하여 크랙 (20) 이 형성되는 영역을 이점쇄선으로 나타낸다. 도 4 를 참조하여 설명하면, 개질부 (18) 의 직경을 D 로 하고, 가공 이송 방향에 있어서 인접하는 집광점 (FP) 의 간격을 L 로 하면, D > L 의 관계 (즉, 가공 이송 방향인 X 방향에 있어서 인접하는 개질부 (18) 와 개질부 (18) 가 중복되는 관계) 를 갖는 영역에서 개질부 (18) 로부터 c 면을 따라 등방적으로 크랙 (20) 이 형성된다. 가공 이송 방향에 있어서 인접하는 집광점 (FP) 의 간격 (L) 은, 집광점 (FP) 과 척 테이블 (14) 의 상대 속도 (V), 및 펄스 레이저 광선 (LB) 의 반복 주파수 (F) 에 의해 규정된다 (L = V/F). 도시한 실시형태에서는, 집광점 (FP) 에 대한 척 테이블 (14) 의 X 방향에 대한 가공 이송 속도 (V) 와, 펄스 레이저 광선 (LB) 의 반복 주파수 (F) 를 조정함으로써 D > L 의 관계를 만족할 수 있다.In the release layer forming step, first, an adhesive (for example, an epoxy resin adhesive) is interposed between the second surface 6 of the ingot 2 and the upper surface of the chuck table 14, and the ingot ( 2) is fixed. Alternatively, a plurality of suction holes may be formed on the upper surface of the chuck table 14 , and a suction force may be generated on the upper surface of the chuck table 14 to hold the ingot 2 . Next, the ingot 2 is imaged from above the 1st surface 4 by the imaging means (not shown) of the laser processing apparatus 12. As shown in FIG. Next, based on the image of the ingot 2 imaged by the imaging means, the ingot 2 and The position of the light condenser 16 in the XY plane is adjusted. Next, the condenser 16 is raised and lowered by the converging point position adjusting means (not shown) of the laser processing apparatus 12, and light is condensed from the first surface 4 to a depth corresponding to the thickness of the wafer to be produced. Position the point FP. Next, while relatively moving the ingot 2 and the light-converging point FP, a reformed portion forming process in which a pulsed laser beam LB having a wavelength having transparency to single-crystal SiC is irradiated from the condenser 16 to the ingot 2 carry out In the illustrated embodiment, as shown in FIG. 2 , in the reforming part forming process, the chuck table 14 is moved in the X direction at a predetermined machining feed rate with respect to the light converging point FP without moving the converging point FP. It is processing and feeding in the X direction by means. By reformed portion forming processing, straight modified portions 18 in which SiC is separated into Si and C are continuously formed along the X direction at a depth corresponding to the thickness of the wafer to be produced from the first surface 4 In addition, as shown in FIG. 3 , cracks 20 extending isotropically along the c-plane from the reformed portion 18 can be formed. In FIG. 3, the region in which the crack 20 is formed centering on the reforming portion 18 is indicated by a dashed-dotted line. 4 , when the diameter of the reforming portion 18 is D and the interval between adjacent light-converging points FP in the machining feed direction is L, the relationship between D > L (that is, in the machining feed direction) is Cracks 20 are isotropically formed along the c-plane from the reformed portion 18 in the region having the adjacent modified portion 18 and the modified portion 18 overlapping in the X direction. The interval L between the adjacent converging points FP in the machining feed direction is the relative speed V between the converging point FP and the chuck table 14, and the repetition frequency F of the pulsed laser beam LB. is defined by (L = V/F). In the illustrated embodiment, D > L by adjusting the processing feed rate V in the X direction of the chuck table 14 with respect to the light converging point FP and the repetition frequency F of the pulsed laser beam LB. relationship can be satisfied.

박리층 형성 공정에서는 개질부 형성 가공에 이어서, 크랙 (20) 의 폭을 초과하지 않는 범위에서, 잉곳 (2) 과 집광점 (FP) 을 상대적으로 인덱스 이송한다. 도시한 실시형태에서는 인덱스 이송에 있어서, 크랙 (20) 의 폭을 초과하지 않는 범위에서, 집광점 (FP) 을 이동시키지 않고 집광점 (FP) 에 대해 척 테이블 (14) 을 Y 방향 이동 수단에 의해 Y 방향으로 소정 인덱스량 (Li) 만큼 인덱스 이송하고 있다. 그리고, 개질부 형성 가공과 인덱스 이송을 교대로 반복함으로써, X 방향을 따라 연속적으로 연장되는 개질부 (18) 를 Y 방향으로 인덱스량 (Li) 의 간격을 두고 복수 형성함과 함께, Y 방향에 있어서 인접하는 크랙 (20) 과 크랙 (20) 을 연결시킨다. 이로써, 제 1 면 (4) 으로부터 생성해야 할 웨이퍼의 두께에 상당하는 깊이에, SiC 가 Si 와 C 로 분리된 개질부 (18) 와 개질부 (18) 로부터 c 면에 등방적으로 형성되는 크랙 (20) 으로 이루어지는, 잉곳 (2) 으로부터 웨이퍼를 박리하기 위한 박리층 (22) 을 형성할 수 있다. 또한, 박리층 형성 공정에서는, 개질부 형성 가공과 인덱스 이송을 교대로 반복함으로써, 잉곳 (2) 의 동일 부분에 개질부 형성 가공을 복수 회 (예를 들어 4 회) 실시해도 된다.In the peeling layer forming process, the ingot 2 and the light-converging point FP are relatively index-feed in a range not exceeding the width of the crack 20 following the reforming portion forming process. In the illustrated embodiment, in the index feed, the chuck table 14 is moved to the Y-direction moving means with respect to the converging point FP without moving the converging point FP within a range that does not exceed the width of the crack 20. In this way, the index is transferred by a predetermined index amount (Li) in the Y direction. Then, by alternately repeating the reforming unit forming process and index feeding, a plurality of reformed units 18 continuously extending along the X direction are formed at intervals of the index amount Li in the Y direction, and in the Y direction. The adjacent cracks 20 and 20 are connected. Thereby, at a depth corresponding to the thickness of the wafer to be generated from the first surface 4, the reformed portion 18 in which SiC is separated into Si and C, and a crack formed isotropically on the c-plane from the modified portion 18 The peeling layer 22 for peeling a wafer from the ingot 2 which consists of (20) can be formed. In addition, in a peeling layer formation process, you may perform a modified|reformed part forming process multiple times (for example, 4 times) to the same part of the ingot 2 by repeating a modified|reformed part forming process and index feed alternately.

박리층 형성 공정의 개질부 형성 가공에 있어서는, 잉곳 (2) 과 집광점 (FP) 을 상대적으로 이동하면 되고, 예를 들어 도 5 에 나타내는 바와 같이, 집광점 (FP) 을 이동시키지 않고 집광점 (FP) 에 대해 척 테이블 (14) 을 상방으로부터 보아 반시계 방향 (시계 방향이어도 된다.) 으로 소정의 회전 속도로 레이저 가공 장치 (12) 의 회전 수단에 의해 회전시키면서, 단결정 SiC 에 대해 투과성을 갖는 파장의 펄스 레이저 광선 (LB) 을 집광기 (16) 로부터 잉곳 (2) 에 조사해도 된다. 이로써, 제 1 면 (4) 으로부터 생성해야 할 웨이퍼의 두께에 상당하는 깊이에, SiC 가 Si 와 C 로 분리된 환상의 개질부 (18) 를 잉곳 (2) 의 둘레 방향을 따라 연속적으로 형성할 수 있음과 함께, 개질부 (18) 로부터 c 면을 따라 등방적으로 연장되는 크랙 (20) 을 형성할 수 있다. 상기 서술한 바와 같이, 개질부 (18) 의 직경을 D 로 하고, 가공 이송 방향에 있어서 인접하는 집광점 (FP) 의 간격을 L 로 하면, D > L 의 관계를 갖는 영역에서 개질부 (18) 로부터 c 면을 따라 등방적으로 크랙 (20) 이 형성되고, 또 가공 이송 방향에 있어서 인접하는 집광점 (FP) 의 간격 (L) 은, 집광점 (FP) 과 척 테이블 (14) 의 상대 속도 (V), 및 펄스 레이저 광선 (LB) 의 반복 주파수 (F) 에 의해 규정되는 (L = V/F) 바, 도 5 에 나타내는 경우에는, 집광점 (FP) 위치에 있어서의 집광점 (FP) 에 대한 척 테이블 (14) 의 주속도 (V) 와, 펄스 레이저 광선 (LB) 의 반복 주파수 (F) 를 조정함으로써 D > L 의 관계를 만족할 수 있다.In the modifying portion forming process of the release layer forming step, the ingot 2 and the light converging point FP may be relatively moved, for example, as shown in FIG. 5 , the light converging point FP is not moved. Permeability to single crystal SiC while rotating the chuck table 14 by rotation means of the laser processing apparatus 12 at a predetermined rotation speed in a counterclockwise direction (which may be clockwise) as viewed from above with respect to FP You may irradiate the pulse laser beam LB of the wavelength it has from the condenser 16 to the ingot 2 . Thereby, at a depth corresponding to the thickness of the wafer to be produced from the first surface 4, the annular modified portion 18 in which SiC is separated into Si and C is continuously formed along the circumferential direction of the ingot 2 In addition, cracks 20 extending isotropically along the c-plane from the reforming portion 18 may be formed. As described above, when the diameter of the reformed portion 18 is D and the interval between the adjacent light-converging points FP in the machining feed direction is L, the modified portion 18 in the region having a relationship of D > L ), the crack 20 is isotropically formed along the c plane, and the distance L between the adjacent light-converging points FP in the machining feed direction is the relative between the light-converging point FP and the chuck table 14 . A bar (L = V/F) defined by the speed V and the repetition frequency F of the pulsed laser beam LB. The relation of D>L can be satisfied by adjusting the peripheral speed V of the chuck table 14 with respect to FP and the repetition frequency F of the pulsed laser beam LB.

개질부 형성 가공을 잉곳 (2) 의 둘레 방향을 따라 환상으로 실시한 경우에는, 크랙 (20) 의 폭을 초과하지 않는 범위에서, 예를 들어, 집광점 (FP) 을 이동시키지 않고 집광점 (FP) 에 대해 척 테이블 (14) 을 X 방향 이동 수단 또는 Y 방향 이동 수단에 의해 잉곳 (2) 의 직경 방향으로 소정 인덱스량 (Li) 만큼 인덱스 이송한다. 그리고, 개질부 형성 가공과 인덱스 이송을 교대로 반복함으로써, 잉곳 (2) 의 둘레 방향을 따라 연속적으로 연장되는 개질부 (18) 를 잉곳 (2) 의 직경 방향으로 인덱스량 (Li) 의 간격을 두고 복수 형성함과 함께, 잉곳 (2) 의 직경 방향에 있어서 인접하는 크랙 (20) 과 크랙 (20) 을 연결시킨다. 이로써, 제 1 면 (4) 으로부터 생성해야 할 웨이퍼의 두께에 상당하는 깊이에, SiC 가 Si 와 C 로 분리된 개질부 (18) 와 개질부 (18) 로부터 c 면에 등방적으로 형성되는 크랙 (20) 으로 이루어지는, 잉곳 (2) 으로부터 웨이퍼를 박리하기 위한 박리층 (22) 을 형성할 수 있다. 또한, 도 5 에 나타내는 경우에 있어서도, 개질부 형성 가공과 인덱스 이송을 교대로 반복함으로써, 잉곳 (2) 의 동일 부분에 개질부 형성 가공을 복수 회 (예를 들어 4 회) 실시해도 된다.When the reformed portion forming processing is performed annularly along the circumferential direction of the ingot 2, within a range not exceeding the width of the crack 20, for example, without moving the light collecting point FP ), the chuck table 14 is indexed by a predetermined index amount Li in the radial direction of the ingot 2 by the X-direction moving means or the Y-direction moving means. Then, by alternately repeating the reformed portion forming process and the index feed, the reformed portion 18 continuously extending along the circumferential direction of the ingot 2 is separated by the index amount Li in the radial direction of the ingot 2 . While placing and forming a plurality, the cracks 20 and the cracks 20 adjacent in the radial direction of the ingot 2 are connected. Thereby, at a depth corresponding to the thickness of the wafer to be generated from the first surface 4, the reformed portion 18 in which SiC is separated into Si and C, and a crack formed isotropically on the c-plane from the modified portion 18 The peeling layer 22 for peeling a wafer from the ingot 2 which consists of (20) can be formed. In addition, also in the case shown in FIG. 5, you may perform a reformed part forming process multiple times (for example, 4 times) to the same part of the ingot 2 by repeating a reformed part forming process and index feed alternately.

도 6 을 참조하여 설명한다. 박리층 형성 공정을 실시한 후, 박리층 (22) 이 형성되는 외주 영역의 전부 또는 일부에 더욱 레이저 광선을 조사하고 크랙 (20) 을 성장시켜 적당한 폭 (Ls) 의 박리의 계기 (23) 를 형성하는 박리 계기 형성 공정을 실시한다. 박리 계기 형성 공정은, 상기 서술한 레이저 가공 장치 (12) 를 사용하여 실시할 수 있다. 박리 계기 형성 공정에서는, 박리층 형성 공정에 있어서 레이저 가공 장치 (12) 의 촬상 수단에 의해 촬상된 잉곳 (2) 의 화상에 기초하여, 레이저 가공 장치 (12) 의 X 방향 이동 수단 및 Y 방향 이동 수단에 의해, 잉곳 (2) 을 고정시킨 척 테이블 (14) 을 이동시킴으로써, 박리층 (22) 이 형성된 잉곳 (2) 의 외주의 상방에 집광기 (16) 를 위치시킨다. 집광점 (FP) 의 상하 방향 위치는, 박리층 형성 공정에 있어서의 집광점 (FP) 의 상하 방향 위치와 동일하고, 즉, 제 1 면 (4) 으로부터 생성해야 할 웨이퍼의 두께에 상당하는 깊이이다. 이어서, 잉곳 (2) 과 집광점 (FP) 을 상대적으로 이동시키면서, 단결정 SiC 에 대해 투과성을 갖는 파장의 펄스 레이저 광선 (LB) 을 집광기 (16) 로부터 잉곳 (2) 에 조사하여 크랙 (20) 을 성장시키는 박리 계기 형성 가공을 실시한다. 도시한 실시형태에서는 박리 계기 형성 가공에 있어서, 집광점 (FP) 을 이동시키지 않고 집광점 (FP) 에 대해 척 테이블 (14) 을 소정의 가공 이송 속도로 X 방향 이동 수단에 의해 X 방향으로 가공 이송하고 있다.It will be described with reference to FIG. 6 . After carrying out the release layer forming step, all or a part of the outer peripheral region where the release layer 22 is formed is further irradiated with a laser beam to grow cracks 20 to form a trigger 23 for peeling of an appropriate width Ls. A peeling instrument forming step is performed. The peeling trigger formation process can be implemented using the laser processing apparatus 12 mentioned above. In the peeling trigger formation process, based on the image of the ingot 2 imaged by the imaging means of the laser processing apparatus 12 in the peeling layer formation process, the X direction movement means and Y direction movement of the laser processing apparatus 12. By moving the chuck table 14 to which the ingot 2 is fixed by means, the light collector 16 is located above the outer periphery of the ingot 2 in which the peeling layer 22 was formed. The vertical position of the light-converging point FP is the same as the vertical position of the light-converging point FP in the release layer forming step, that is, a depth corresponding to the thickness of the wafer to be generated from the first surface 4 . to be. Next, while relatively moving the ingot 2 and the light-converging point FP, a pulsed laser beam LB of a wavelength having transparency to single-crystal SiC is irradiated from the condenser 16 to the ingot 2 to crack 20 A peeling instrument forming process to grow the In the illustrated embodiment, in the peeling trigger forming process, the chuck table 14 is machined in the X direction with respect to the light converging point FP without moving the light converging point FP by the X direction moving means at a predetermined machining feed rate. are transporting

박리 계기 형성 공정에서는 박리 계기 형성 가공에 이어서, 잉곳 (2) 과 집광점 (FP) 을 상대적으로 인덱스 이송한다. 도시한 실시형태에서는 인덱스 이송에 있어서, 집광점 (FP) 을 이동시키지 않고 집광점 (FP) 에 대해 척 테이블 (14) 을 Y 방향 이동 수단에 의해 Y 방향으로 소정 인덱스량 (Li) 만큼 인덱스 이송하고 있다. 박리 계기 형성 공정의 인덱스 이송에 있어서의 인덱스량은, 박리층 형성 공정의 인덱스 이송에 있어서의 인덱스량과 동일하면 된다. 그리고, 박리 계기 형성 가공과 인덱스 이송을 교대로 반복함으로써, 박리층 (22) 이 형성되는 외주 영역의 전부 또는 일부 (도시한 실시형태에서는 도 6 에 나타내는 바와 같이, 박리층 (22) 이 형성된 외주 영역의 일부) 에 박리의 계기 (23) 를 형성할 수 있다. 박리의 계기 (23) 는, 박리층 (22) 에 있어서의 다른 부분과 비교하여, 펄스 레이저 광선 (LB) 의 조사 횟수가 많고 강도가 보다 저하되어 있기 때문에 박리가 발생하기 쉽고, 박리의 기점이 되는 부분이다. 박리의 계기 (23) 의 폭 (Ls) (도시한 실시형태에서는 Y 방향에 있어서의 폭) 은 10 ㎜ 정도이면 된다. 또한, 박리 계기 형성 공정에서는, 박리 계기 형성 가공과 인덱스 이송을 교대로 반복함으로써, 잉곳 (2) 의 동일 부분에 박리 계기 형성 가공을 복수 회 (예를 들어 4 회) 실시해도 된다. 또, 박리 계기 형성 공정은 박리층 형성 공정 전에 실시해도 된다.In the peeling trigger forming process, the ingot 2 and the light-converging point FP are relatively index fed following the peeling trigger forming process. In the illustrated embodiment, in index feed, the chuck table 14 is moved in the Y direction by a Y-direction moving means for the light-converging point FP without moving the light-converging point FP by index feed by a predetermined index amount Li. are doing The index amount in the index feed in the peeling trigger formation step may be the same as the index amount in the index feed in the release layer forming step. Then, by alternately repeating the peeling trigger forming process and the index feed, all or a part of the outer periphery region where the release layer 22 is formed (in the illustrated embodiment, as shown in FIG. 6 , the outer periphery on which the release layer 22 is formed) A trigger 23 of peeling can be formed in a part of the region). The trigger 23 for peeling is that compared with other parts of the peeling layer 22, the number of times of irradiation with the pulsed laser beam LB is high and the intensity is lowered, so peeling tends to occur, and the starting point of peeling is part to be The width Ls (the width in the Y direction in the illustrated embodiment) of the trigger 23 of peeling should just be about 10 mm. In addition, in a peeling trigger formation process, you may give peeling trigger formation process to the same part of the ingot 2 multiple times (for example, 4 times) by repeating peeling trigger formation process and index feed alternately. Moreover, you may implement the peeling trigger formation process before the peeling layer formation process.

박리 계기 형성 공정의 박리 계기 형성 가공에 있어서는, 잉곳 (2) 과 집광점 (FP) 을 상대적으로 이동하면 되고, 예를 들어 상기 서술한 도 5 에 나타내는 경우에는, 집광점 (FP) 을 이동시키지 않고 집광점 (FP) 에 대해 척 테이블 (14) 을 상방으로부터 보아 반시계 방향 (시계 방향이어도 된다.) 으로 소정의 회전 속도로 레이저 가공 장치 (12) 의 회전 수단에 의해 회전시키면서, 단결정 SiC 에 대해 투과성을 갖는 파장의 펄스 레이저 광선 (LB) 을 집광기 (16) 로부터 잉곳 (2) 에 조사하여 크랙 (20) 을 성장시킬 수도 있다.In the peeling trigger forming process of the peeling trigger forming step, the ingot 2 and the light converging point FP may be relatively moved, for example, in the case shown in FIG. 5 described above, the light converging point FP is not moved. single crystal SiC while rotating the chuck table 14 with respect to the light-converging point FP in a counterclockwise (or clockwise) direction by the rotation means of the laser processing apparatus 12 at a predetermined rotation speed when viewed from above. The crack 20 may be grown by irradiating the ingot 2 with a pulsed laser beam LB of a wavelength having transparency to the light condenser 16 from the condenser 16 .

박리 계기 형성 가공을 잉곳 (2) 의 둘레 방향을 따라 환상으로 실시한 경우에는, 예를 들어, 집광점 (FP) 을 이동시키지 않고 집광점 (FP) 에 대해 척 테이블 (14) 을 X 방향 이동 수단 또는 Y 방향 이동 수단에 의해 잉곳 (2) 의 직경 방향으로 소정 인덱스량 (Li) 만큼 인덱스 이송한다. 박리 계기 형성 가공을 잉곳 (2) 의 둘레 방향을 따라 환상으로 실시한 경우에도, 박리 계기 형성 공정의 인덱스 이송에 있어서의 인덱스량은, 박리층 형성 공정의 인덱스 이송에 있어서의 인덱스량과 동일하면 된다. 박리 계기 형성 가공을 잉곳 (2) 의 둘레 방향을 따라 환상으로 실시하여 박리층 (22) 이 형성된 외주 영역의 전부에 박리의 계기 (23) 를 형성한 경우를 도 7 에 나타낸다. 도 7 에 나타내는 경우에 있어서도, 박리의 계기 (23) 의 폭 (Ls) (잉곳 (2) 의 직경 방향에 있어서의 폭) 은 10 ㎜ 정도이면 되고, 또, 박리 계기 형성 가공과 인덱스 이송을 교대로 반복함으로써, 잉곳 (2) 의 동일 부분에 박리 계기 형성 가공을 복수 회 (예를 들어 4 회) 실시해도 된다.When the peeling trigger forming process is performed annularly along the circumferential direction of the ingot 2, for example, the chuck table 14 is moved in the X-direction with respect to the light-converging point FP without moving the light-converging point FP. Alternatively, a predetermined index amount Li is indexed in the radial direction of the ingot 2 by the Y-direction moving means. Even when the peeling trigger forming process is performed annularly along the circumferential direction of the ingot 2, the index amount in the index feed in the peeling trigger forming step may be the same as the index amount in the index feed in the peeling layer forming step . 7 shows a case where the peeling trigger forming process is annularly performed along the circumferential direction of the ingot 2 to form the peeling trigger 23 in all of the outer peripheral region in which the peeling layer 22 is formed. Also in the case shown in FIG. 7, the width Ls of the trigger 23 of peeling (the width in the radial direction of the ingot 2) should just be about 10 mm, and the peeling trigger forming process and index feed are alternated. By repeating with , you may give the peeling trigger formation process to the same part of the ingot 2 multiple times (for example, 4 times).

박리 계기 형성 공정을 실시한 후, 박리층 (22) 을 계면으로 하여 잉곳 (2) 의 일부를 박리하고 웨이퍼를 생성하는 웨이퍼 생성 공정을 실시한다. 웨이퍼 생성 공정은, 예를 들어 도 8 에 나타내는 박리 장치 (24) 를 사용하여 실시할 수 있다. 박리 장치 (24) 는, 액체 (26) 를 수용하는 액조 (28) 와, 액조 (28) 내에 배치된 초음파 진동판 (30) 과, 초음파 진동판 (30) 에 초음파 진동을 부여하는 초음파 진동 부여 수단 (32) 을 구비한다.After performing the peeling trigger formation process, a part of the ingot 2 is peeled off using the peeling layer 22 as an interface, and the wafer production|generation process which produces|generates a wafer is implemented. A wafer production|generation process can be implemented using the peeling apparatus 24 shown in FIG. 8, for example. The peeling device 24 includes a liquid tank 28 containing the liquid 26 , an ultrasonic diaphragm 30 disposed in the liquid tank 28 , and ultrasonic vibration imparting means for imparting ultrasonic vibration to the ultrasonic diaphragm 30 ; 32) is provided.

도 8 을 참조하여 설명을 계속하면, 웨이퍼 생성 공정에서는, 먼저, 박리층 (22) 및 박리의 계기 (23) 로부터 가까운 쪽의 단면인 제 1 면 (4) 을 위를 향하게 하여, 잉곳 (2) 을 액조 (28) 내에 넣고 액체 (26) 중에 침지함과 함께 초음파 진동판 (30) 의 상면에 놓는다. 이어서, 잉곳 (2) 의 고유 진동수와 근사한 주파수 이상의 주파수를 갖는 초음파 진동을 초음파 진동 부여 수단 (32) 으로부터 초음파 진동판 (30) 에 부여한다. 그렇게 하면, 잉곳 (2) 의 고유 진동수와 근사한 주파수 이상의 주파수를 갖는 초음파가 초음파 진동판 (30) 으로부터 액체 (26) 를 통하여 잉곳 (2) 에 부여된다. 이로써, 박리의 계기 (23) 를 기점으로 박리층 (22) 을 계면으로 하여 잉곳 (2) 의 일부를 효율적으로 박리하고 웨이퍼 (34) 를 생성할 수 있고, 따라서 생산성의 향상이 도모된다.Continuing the description with reference to FIG. 8 , in the wafer production process, first, the first surface 4 , which is a cross section on the side closer to the peeling layer 22 and the peeling trigger 23 , faces upward, and the ingot 2 ) is placed in the liquid tank 28 and immersed in the liquid 26 and placed on the upper surface of the ultrasonic diaphragm 30 . Next, ultrasonic vibration having a frequency equal to or higher than the natural frequency of the ingot 2 is applied from the ultrasonic vibration imparting means 32 to the ultrasonic vibration plate 30 . Then, an ultrasonic wave having a frequency equal to or higher than a frequency close to the natural frequency of the ingot 2 is applied from the ultrasonic diaphragm 30 to the ingot 2 through the liquid 26 . Thereby, a part of the ingot 2 can be efficiently peeled off using the peeling layer 22 as an interface with the trigger 23 of peeling as a starting point, and the wafer 34 can be produced|generated, Therefore, the improvement of productivity is achieved.

또한, 잉곳 (2) 의 고유 진동수와 근사한 주파수란, 잉곳 (2) 을 액체 (26) 중에 침지하고 액체 (26) 를 통하여 잉곳 (2) 에 초음파를 부여함으로써 박리층 (22) 을 계면으로 하여 잉곳 (2) 의 일부를 박리할 때에, 잉곳 (2) 의 고유 진동수보다 소정량 낮은 주파수로부터 서서히 초음파의 주파수를 상승시켰을 때에, 박리의 계기 (23) 를 기점으로 박리층 (22) 을 계면으로 하는 잉곳 (2) 의 일부 박리가 개시되는 주파수이며, 잉곳 (2) 의 고유 진동수보다 작은 주파수이다. 구체적으로는, 잉곳 (2) 의 고유 진동수와 근사한 주파수는 잉곳 (2) 의 고유 진동수의 0.8 배 정도이다. 또, 웨이퍼 생성 공정을 실시할 때의 액층 (28) 내의 액체 (26) 는 물이며, 물의 온도는, 초음파 진동 부여 수단 (32) 으로부터 초음파 진동판 (30) 에 초음파 진동이 부여되었을 때에 캐비테이션의 발생이 억제되는 온도로 설정되어 있는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 물의 온도가 0 ∼ 25 ℃ 로 설정되어 있는 것이 바람직하고, 이로써 초음파의 에너지가 캐비테이션으로 변환되지 않고, 효과적으로 잉곳 (2) 에 초음파의 에너지를 부여할 수 있다.Incidentally, the frequency approximated to the natural frequency of the ingot 2 means that the ingot 2 is immersed in the liquid 26 and ultrasonic waves are applied to the ingot 2 through the liquid 26 so that the release layer 22 is used as an interface. When a part of the ingot 2 is peeled off, when the frequency of the ultrasonic wave is gradually increased from a frequency lower than the natural frequency of the ingot 2 by a predetermined amount, the peeling layer 22 is used as an interface with the trigger 23 of peeling as a starting point It is a frequency at which partial peeling of the ingot 2 to do is started, and is a frequency smaller than the natural frequency of the ingot 2 . Specifically, the frequency approximated to the natural frequency of the ingot 2 is about 0.8 times the natural frequency of the ingot 2 . In addition, the liquid 26 in the liquid layer 28 at the time of performing a wafer production|generation process is water, and the temperature of water is the generation|occurrence|production of cavitation when ultrasonic vibration is applied to the ultrasonic vibration plate 30 from the ultrasonic vibration imparting means 32. It is preferable to set to this temperature suppressed. Specifically, it is preferable that the temperature of water is set to 0 to 25°C, whereby the energy of ultrasonic waves is not converted into cavitation, and the energy of ultrasonic waves can be effectively applied to the ingot 2 .

다음으로, 단면의 수선에 대해 c 축이 기울어 있는 단결정 SiC 잉곳에 있어서의 본 발명의 웨이퍼 생성 방법의 실시형태에 대해 도 9 내지 도 12 를 참조하면서 설명한다.Next, embodiment of the wafer production|generation method of this invention in the single-crystal SiC ingot whose c-axis is inclined with respect to the normal of a cross section is demonstrated, referring FIGS. 9-12.

도 9 에 나타내는 전체로서 원기둥 형상의 육방정 단결정 SiC 잉곳 (40) (이하 「잉곳 (40)」이라고 한다.) 은, 원형상의 제 1 면 (42) (단면) 과, 제 1 면 (42) 과 반대측의 원형상의 제 2 면 (44) 과, 제 1 면 (42) 및 제 2 면 (44) 사이에 위치하는 둘레면 (46) 과, 제 1 면 (42) 으로부터 제 2 면 (44) 에 이르는 c 축 (<0001> 방향) 과, c 축에 직교하는 c 면 ({0001}면) 을 갖는다. 잉곳 (40) 에 있어서는, 제 1 면 (42) 의 수선 (48) 에 대해 c 축이 기울어 있고, c 면과 제 1 면 (42) 으로 오프각 (α) (예를 들어 α = 1, 3, 6 도) 이 형성되어 있다. 오프각 (α) 이 형성되는 방향을 도 9 에 화살표 A 로 나타낸다. 또, 잉곳 (40) 의 둘레면 (46) 에는, 결정 방위를 나타내는 사각형상의 제 1 오리엔테이션 플랫 (50) 및 제 2 오리엔테이션 플랫 (52) 이 형성되어 있다. 제 1 오리엔테이션 플랫 (50) 은, 오프각 (α) 이 형성되는 방향 (A) 에 평행하고, 제 2 오리엔테이션 플랫 (52) 은, 오프각 (α) 이 형성되는 방향 (A) 에 직교하고 있다. 도 9(b) 에 나타내는 바와 같이, 수선 (48) 의 방향으로 보아, 제 2 오리엔테이션 플랫 (52) 의 길이 (L2) 는, 제 1 오리엔테이션 플랫 (50) 의 길이 (L1) 보다 짧다 (L2 < L1).As a whole shown in FIG. 9, the cylindrical hexagonal single-crystal SiC ingot 40 (hereinafter referred to as "ingot 40") has a circular first face 42 (cross section) and a first face 42 . The second surface 44 of the circular shape opposite to the side, the circumferential surface 46 located between the first surface 42 and the second surface 44, and the second surface 44 from the first surface 42 It has a c-axis (<0001> direction) leading to and a c-plane (a0001b-plane) orthogonal to the c-axis. In the ingot 40 , the c-axis is inclined with respect to the perpendicular 48 of the first face 42 , and an off angle α between the c plane and the first face 42 (for example, α = 1, 3) , 6 degrees) is formed. A direction in which the off-angle α is formed is indicated by an arrow A in FIG. 9 . Moreover, the 1st orientation flat 50 and the 2nd orientation flat 52 of the rectangular shape which show a crystal orientation are formed in the circumferential surface 46 of the ingot 40. As shown in FIG. The first orientation flat 50 is parallel to the direction A in which the off angle α is formed, and the second orientation flat 52 is orthogonal to the direction A in which the off angle α is formed. . As shown in Fig. 9(b) , when viewed in the direction of the perpendicular 48 , the length L2 of the second orientation flat 52 is shorter than the length L1 of the first orientation flat 50 (L2 < L1).

도시한 실시형태에서는, 먼저, 제 1 면 (42) 으로부터 생성해야 할 웨이퍼의 두께에 상당하는 깊이에 SiC 가 Si 와 C 로 분리된 개질부와 개질부로부터 c 면에 등방적으로 형성되는 크랙으로 이루어지는 박리층을 형성하는 박리층 형성 공정을 실시한다. 박리층 형성 공정은, 상기 서술한 레이저 가공 장치 (12) 를 사용하여 실시할 수 있다. 박리층 형성 공정에서는, 먼저, 잉곳 (40) 의 제 2 면 (44) 과 척 테이블 (14) 의 상면 사이에 접착제 (예를 들어 에폭시 수지계 접착제) 를 개재시키고, 척 테이블 (14) 에 잉곳 (40) 을 고정시킨다. 혹은, 척 테이블 (14) 의 상면에 복수의 흡인공이 형성되어 있고, 척 테이블 (14) 의 상면에 흡인력을 생성하여 잉곳 (40) 을 유지해도 된다. 이어서, 레이저 가공 장치 (12) 의 촬상 수단에 의해 제 1 면 (42) 의 상방으로부터 잉곳 (40) 을 촬상한다. 이어서, 촬상 수단에 의해 촬상된 잉곳 (40) 의 화상에 기초하여, 레이저 가공 장치 (12) 의 X 방향 이동 수단, Y 방향 이동 수단 및 회전 수단에 의해 척 테이블 (14) 을 이동 및 회전시킴으로써, 잉곳 (40) 의 방향을 소정의 방향으로 조정함과 함께, 잉곳 (40) 과 집광기 (16) 의 XY 평면에 있어서의 위치를 조정한다. 잉곳 (40) 의 방향을 소정의 방향으로 조정할 때에는, 도 10(a) 에 나타내는 바와 같이, 제 1 오리엔테이션 플랫 (50) 을 Y 방향으로 정합시킴과 함께, 제 2 오리엔테이션 플랫 (52) 을 X 방향으로 정합시킴으로써, 오프각 (α) 이 형성되는 방향 (A) 을 Y 방향으로 정합시킴과 함께, 오프각 (α) 이 형성되는 방향 (A) 과 직교하는 방향을 X 방향으로 정합시킨다. 이어서, 레이저 가공 장치 (12) 의 집광점 위치 조정 수단에 의해 집광기 (16) 를 승강시키고, 제 1 면 (42) 으로부터 생성해야 할 웨이퍼의 두께에 상당하는 깊이에 집광점 (FP) 을 위치시킨다. 이어서, 오프각 (α) 이 형성되는 방향 (A) 과 직교하는 방향과 정합하고 있는 X 방향으로 잉곳 (40) 과 집광점 (FP) 을 상대적으로 이동시키면서, 단결정 SiC 에 대해 투과성을 갖는 파장의 펄스 레이저 광선 (LB) 을 집광기 (16) 로부터 잉곳 (40) 에 조사하는 개질부 형성 가공을 실시한다. 도시한 실시형태에서는 도 10 에 나타내는 바와 같이, 개질부 형성 가공에 있어서, 집광점 (FP) 을 이동시키지 않고 집광점 (FP) 에 대해 척 테이블 (14) 을 소정의 가공 이송 속도로 X 방향 이동 수단에 의해 X 방향으로 가공 이송하고 있다. 개질부 형성 가공에 의해, 제 1 면 (42) 으로부터 생성해야 할 웨이퍼의 두께에 상당하는 깊이에, SiC 가 Si 와 C 로 분리된 직선상의 개질부 (18) 를 오프각 (α) 이 형성되는 방향 (A) 과 직교하는 방향 (X 방향) 을 따라 연속적으로 형성할 수 있음과 함께, 도 11 에 나타내는 바와 같이, 개질부 (54) 로부터 c 면을 따라 등방적으로 연장되는 크랙 (56) 을 형성할 수 있다. 상기 서술한 바와 같이, 개질부 (54) 의 직경을 D 로 하고, 가공 이송 방향에 있어서 인접하는 집광점 (FP) 의 간격을 L 로 하면, D > L 의 관계를 갖는 영역에서 개질부 (54) 로부터 c 면을 따라 등방적으로 크랙 (56) 이 형성되고, 또 가공 이송 방향에 있어서 인접하는 집광점 (FP) 의 간격 (L) 은, 집광점 (FP) 과 척 테이블 (14) 의 상대 속도 (V), 및 펄스 레이저 광선 (LB) 의 반복 주파수 (F) 에 의해 규정되는 (L = V/F) 바, 본 실시형태에서는, 집광점 (FP) 에 대한 척 테이블 (14) 의 X 방향에 대한 가공 이송 속도 (V) 와, 펄스 레이저 광선 (LB) 의 반복 주파수 (F) 를 조정함으로써 D > L 의 관계를 만족할 수 있다.In the illustrated embodiment, first, at a depth corresponding to the thickness of the wafer to be generated from the first surface 42, a reformed portion in which SiC is separated into Si and C, and a crack formed isotropically on the c-plane from the reformed portion. A release layer forming step of forming a release layer formed is performed. The peeling layer formation process can be implemented using the laser processing apparatus 12 mentioned above. In the release layer forming step, first, an adhesive (eg, an epoxy resin adhesive) is interposed between the second surface 44 of the ingot 40 and the upper surface of the chuck table 14, and the ingot ( 40) is fixed. Alternatively, a plurality of suction holes may be formed on the upper surface of the chuck table 14 , and a suction force may be generated on the upper surface of the chuck table 14 to hold the ingot 40 . Next, the ingot 40 is imaged from above the 1st surface 42 by the imaging means of the laser processing apparatus 12. As shown in FIG. Next, based on the image of the ingot 40 captured by the imaging means, the chuck table 14 is moved and rotated by the X-direction moving means, the Y-direction moving means, and the rotating means of the laser processing apparatus 12, While adjusting the direction of the ingot 40 to a predetermined direction, the position in the XY plane of the ingot 40 and the light condenser 16 is adjusted. When the direction of the ingot 40 is adjusted in a predetermined direction, as shown in Fig. 10(a), the first orientation flat 50 is aligned in the Y direction, and the second orientation flat 52 is moved in the X direction. By matching with , the direction (A) in which the off angle (α) is formed is matched to the Y direction, and the direction orthogonal to the direction (A) in which the off angle (α) is formed is matched to the X direction. Next, the light condenser 16 is raised and lowered by the light converging point position adjusting means of the laser processing apparatus 12, and the light converging point FP is positioned from the first surface 42 to a depth corresponding to the thickness of the wafer to be produced. . Next, while relatively moving the ingot 40 and the light-converging point FP in the X direction matching the direction orthogonal to the direction A in which the off-angle α is formed, The reformed part forming process which irradiates the pulse laser beam LB to the ingot 40 from the condenser 16 is performed. In the illustrated embodiment, as shown in FIG. 10 , in the reforming part forming process, the chuck table 14 is moved in the X-direction at a predetermined machining feed rate with respect to the converging point FP without moving the converging point FP. It is processing and feeding in the X direction by means. An off-angle α is formed by forming a straight modified portion 18 in which SiC is separated into Si and C at a depth corresponding to the thickness of the wafer to be produced from the first surface 42 by the modified portion forming process. While being able to continuously form along the direction (X direction) orthogonal to the direction (A), as shown in FIG. 11 , cracks 56 extending isotropically along the c-plane from the reformed portion 54 are formed. can be formed As described above, when the diameter of the reformed portion 54 is D and the interval between the adjacent light-converging points FP in the machining feed direction is L, the modified portion 54 in the region having a relationship of D > L ), the crack 56 is formed isotropically along the c plane, and the distance L between the adjacent light-converging points FP in the machining feed direction is the relative between the light-converging point FP and the chuck table 14 . A bar (L = V/F) defined by the velocity V and the repetition frequency F of the pulsed laser beam LB, in the present embodiment, X of the chuck table 14 with respect to the converging point FP The relation of D>L can be satisfied by adjusting the processing feed rate V with respect to the direction and the repetition frequency F of the pulsed laser beam LB.

박리층 형성 공정에서는 개질부 형성 가공에 이어서, 크랙 (56) 의 폭을 초과하지 않는 범위에서, 오프각 (α) 이 형성되는 방향 (A) 으로 정합하고 있는 Y 방향으로 잉곳 (40) 과 집광점 (FP) 을 상대적으로 인덱스 이송한다. 도시한 실시형태에서는 인덱스 이송에 있어서, 크랙 (56) 의 폭을 초과하지 않는 범위에서, 집광점 (FP) 을 이동시키지 않고 집광점 (FP) 에 대해 척 테이블 (14) 을 Y 방향 이동 수단에 의해 Y 방향으로 소정 인덱스량 (Li') 만큼 인덱스 이송하고 있다. 그리고, 개질부 형성 가공과 인덱스 이송을 교대로 반복함으로써, 오프각 (α) 이 형성되는 방향 (A) 과 직교하는 방향을 따라 연속적으로 연장되는 개질부 (54) 를, 오프각 (α) 이 형성되는 방향 (A) 으로 인덱스량 (Li') 의 간격을 두고 복수 형성함과 함께, 오프각 (α) 이 형성되는 방향 (A) 에 있어서 인접하는 크랙 (56) 과 크랙 (56) 을 연결시킨다. 이로써, 제 1 면 (42) 으로부터 생성해야 할 웨이퍼의 두께에 상당하는 깊이에, SiC 가 Si 와 C 로 분리된 개질부 (54) 와 개질부 (54) 로부터 c 면에 등방적으로 형성되는 크랙 (56) 으로 이루어지는, 잉곳 (40) 으로부터 웨이퍼를 박리하기 위한 박리층 (58) 을 형성할 수 있다. 또한, 박리층 형성 공정에서는, 개질부 형성 가공과 인덱스 이송을 교대로 반복함으로써, 잉곳 (40) 의 동일 부분에 개질부 형성 가공을 복수 회 (예를 들어 4 회) 실시해도 된다.In the release layer forming step, following the reforming portion forming process, the ingot 40 and light condensing in the Y direction aligned with the direction A in which the off angle α is formed within a range not exceeding the width of the crack 56 Relatively index traverse the point (FP). In the illustrated embodiment, in the index feed, the chuck table 14 is moved to the Y-direction moving means with respect to the converging point FP without moving the converging point FP within a range that does not exceed the width of the crack 56 . The index transfer is performed by a predetermined index amount (Li') in the Y direction. Then, by alternately repeating the reformed portion forming process and index feed, the modified portion 54 continuously extending along the direction orthogonal to the direction A in which the off angle α is formed is formed so that the off angle α is A plurality of indices are formed at intervals of the index amount Li' in the forming direction A, and adjacent cracks 56 and 56 are connected in the forming direction A in which the off-angle α is formed. make it Thereby, at a depth corresponding to the thickness of the wafer to be generated from the first surface 42, the reformed portion 54 in which SiC is separated into Si and C, and the crack formed isotropically on the c-plane from the modified portion 54 The peeling layer 58 for peeling a wafer from the ingot 40 which consists of (56) can be formed. In addition, in a peeling layer formation process, you may perform a modified|reformed part forming process multiple times (for example, 4 times) to the same part of the ingot 40 by repeating a modified part forming process and index feed alternately.

도 12 를 참조하여 설명한다. 박리층 형성 공정을 실시한 후, 박리층 (58) 이 형성되는 외주 영역의 전부 또는 일부에 더욱 레이저 광선을 조사하고 크랙 (56) 을 성장시켜 적절한 폭 (Ls') 의 박리의 계기 (59) 를 형성하는 박리 계기 형성 공정을 실시한다. 박리 계기 형성 공정은, 상기 서술한 레이저 가공 장치 (12) 를 사용하여 실시할 수 있다. 박리 계기 형성 공정에서는, 박리층 형성 공정에 있어서 레이저 가공 장치 (12) 의 촬상 수단에 의해 촬상된 잉곳 (40) 의 화상에 기초하여, 레이저 가공 장치 (12) 의 X 방향 이동 수단, Y 방향 이동 수단 및 회전 수단에 의해, 잉곳 (40) 을 고정시킨 척 테이블 (14) 을 이동 및 회전시킴으로써, 박리층 (58) 이 형성된 잉곳 (40) 의 방향을 조정함과 함께, 잉곳 (40) 의 외주의 상방에 집광기 (16) 를 위치시킨다. 잉곳 (40) 의 방향에 대해서는, 박리층 형성 공정과 동일하게, 제 1 오리엔테이션 플랫 (50) 을 Y 방향으로 정합시킴과 함께, 제 2 오리엔테이션 플랫 (52) 을 X 방향으로 정합시킴으로써, 오프각 (α) 이 형성되는 방향 (A) 을 Y 방향으로 정합시킴과 함께, 오프각 (α) 이 형성되는 방향 (A) 과 직교하는 방향을 X 방향으로 정합시킨다. 또, 집광점 (FP) 의 상하 방향 위치는, 박리층 형성 공정에 있어서의 집광점 (FP) 의 상하 방향 위치와 동일하고, 즉, 제 1 면 (42) 으로부터 생성해야 할 웨이퍼의 두께에 상당하는 깊이이다. 이어서, 오프각 (α) 이 형성되는 방향 (A) 과 직교하는 방향과 정합하고 있는 X 방향으로 잉곳 (40) 과 집광점 (FP) 을 상대적으로 이동시키면서, 단결정 SiC 에 대해 투과성을 갖는 파장의 펄스 레이저 광선 (LB) 을 집광기 (16) 로부터 잉곳 (40) 에 조사하여 크랙 (56) 을 성장시키는 박리 계기 형성 가공을 실시한다. 도시한 실시형태에서는 박리 계기 형성 가공에 있어서, 집광점 (FP) 을 이동시키지 않고 집광점 (FP) 에 대해 척 테이블 (14) 을 소정의 가공 이송 속도로 X 방향 이동 수단에 의해 X 방향으로 가공 이송하고 있다.It will be described with reference to FIG. 12 . After carrying out the release layer forming step, all or a part of the outer peripheral region where the release layer 58 is formed is further irradiated with a laser beam to grow cracks 56 to determine the trigger 59 for peeling of an appropriate width Ls' The peeling trigger formation process to form is implemented. The peeling trigger formation process can be implemented using the laser processing apparatus 12 mentioned above. In the peeling trigger formation process, based on the image of the ingot 40 imaged by the imaging means of the laser processing apparatus 12 in the peeling layer formation process, the X direction movement means of the laser processing apparatus 12, Y direction movement By moving and rotating the chuck table 14 to which the ingot 40 is fixed by means and rotation means, the direction of the ingot 40 in which the peeling layer 58 was formed is adjusted, and the outer periphery of the ingot 40 Position the light collector 16 above the As for the direction of the ingot 40, similarly to the step of forming the release layer, the first orientation flat 50 is aligned in the Y direction and the second orientation flat 52 is aligned in the X direction, whereby an off-angle ( While the direction (A) in which α) is formed is matched to the Y direction, the direction orthogonal to the direction (A) in which the off angle (α) is formed is matched to the X direction. In addition, the vertical position of the light-converging point FP is the same as the vertical position of the light-converging point FP in the release layer forming step, that is, it corresponds to the thickness of the wafer to be generated from the first surface 42 . is the depth Next, while relatively moving the ingot 40 and the light-converging point FP in the X direction matching the direction orthogonal to the direction A in which the off-angle α is formed, Pulse laser beam LB is irradiated from the condenser 16 to the ingot 40, and the peeling trigger formation process which makes the crack 56 grow is performed. In the illustrated embodiment, in the peeling trigger forming process, the chuck table 14 is machined in the X direction with respect to the light converging point FP without moving the light converging point FP by the X direction moving means at a predetermined machining feed rate. are transporting

박리 계기 형성 공정에서는 박리 계기 형성 가공에 이어서, 오프각 (α) 이 형성되는 방향 (A) 으로 정합하고 있는 Y 방향으로 잉곳 (40) 과 집광점 (FP) 을 상대적으로 인덱스 이송한다. 도시한 실시형태에서는 인덱스 이송에 있어서, 집광점 (FP) 을 이동시키지 않고 집광점 (FP) 에 대해 척 테이블 (14) 을 Y 방향 이동 수단에 의해 Y 방향으로 소정 인덱스량 (Li') 만큼 인덱스 이송하고 있다. 박리 계기 형성 공정의 인덱스 이송에 있어서의 인덱스량은, 박리층 형성 공정의 인덱스 이송에 있어서의 인덱스량과 동일하면 된다. 그리고, 박리 계기 형성 가공과 인덱스 이송을 교대로 반복함으로써, 박리층 (58) 이 형성되는 외주 영역의 전부 또는 일부 (도시한 실시형태에서는 도 12 에 나타내는 바와 같이, 박리층 (58) 이 형성된 외주 영역의 일부) 에 박리의 계기 (59) 를 형성할 수 있다. 박리의 계기 (59) 는, 박리층 (58) 에 있어서의 다른 부분과 비교하여, 펄스 레이저 광선 (LB) 의 조사 횟수가 많고 강도가 보다 저하되어 있기 때문에 박리가 발생하기 쉽고, 박리의 기점이 되는 부분이다. 박리의 계기 (59) 의 폭 (Ls) (도시한 실시형태에서는 Y 방향에 있어서의 폭) 은 10 ㎜ 정도이면 된다. 또한, 박리 계기 형성 공정에서는, 박리 계기 형성 가공과 인덱스 이송을 교대로 반복함으로써, 잉곳 (40) 의 동일 부분에 박리 계기 형성 가공을 복수 회 (예를 들어 4 회) 실시해도 된다. 또, 박리 계기 형성 공정은 박리층 형성 공정 전에 실시해도 된다.In the peeling trigger forming process, the ingot 40 and the converging point FP are relatively indexed in the Y direction aligned with the direction A in which the off angle α is formed following the peeling trigger forming process. In the illustrated embodiment, the chuck table 14 is indexed in the Y direction by a predetermined index amount Li' with respect to the light converging point FP without moving the light converging point FP in the index feed in the Y-direction moving means. are transporting The index amount in the index feed in the peeling trigger formation step may be the same as the index amount in the index feed in the release layer forming step. Then, by alternately repeating the peeling trigger forming process and the index feed, all or a part of the outer periphery area where the release layer 58 is formed (in the illustrated embodiment, as shown in FIG. 12 , the outer periphery on which the release layer 58 is formed) part of the region) may form a trigger 59 of peeling. The trigger 59 for peeling is that compared with other portions in the peeling layer 58, the number of times of irradiation with the pulsed laser beam LB is high and the strength is lowered, so peeling tends to occur, and the starting point of peeling is part to be The width Ls (the width in the Y direction in the illustrated embodiment) of the trigger 59 of peeling may be about 10 mm. In addition, in a peeling trigger formation process, you may perform peeling trigger formation process to the same part of the ingot 40 multiple times (for example, 4 times) by repeating peeling trigger formation process and index feed alternately. Moreover, you may implement the peeling trigger formation process before the peeling layer formation process.

박리 계기 형성 공정을 실시한 후, 박리층 (58) 을 계면으로 하여 잉곳 (40) 의 일부를 박리하고 웨이퍼를 생성하는 웨이퍼 생성 공정을 실시한다. 웨이퍼 생성 공정은, 상기 서술한 박리 장치 (24) 를 사용하여 실시할 수 있다. 웨이퍼 생성 공정에서는, 먼저, 박리층 (58) 및 박리의 계기 (59) 로부터 가까운 쪽의 단면인 제 1 면 (42) 을 위를 향하게 하여, 잉곳 (40) 을 액조 (28) 내에 넣고 액체 (26) 중에 침지함과 함께 초음파 진동판 (30) 의 상면에 놓는다. 이어서, 잉곳 (40) 의 고유 진동수와 근사한 주파수 이상의 주파수를 갖는 초음파 진동을 초음파 진동 부여 수단 (32) 으로부터 초음파 진동판 (30) 에 부여한다. 그렇게 하면, 잉곳 (40) 의 고유 진동수와 근사한 주파수 이상의 주파수를 갖는 초음파가 초음파 진동판 (30) 으로부터 액체 (26) 를 통하여 잉곳 (40) 에 부여된다. 이로써, 박리의 계기 (59) 를 기점으로 박리층 (58) 을 계면으로 하여 잉곳 (40) 의 일부를 효율적으로 박리하고 웨이퍼를 생성할 수 있고, 따라서 생산성의 향상이 도모된다.After carrying out the peeling trigger formation process, a part of the ingot 40 is peeled off using the peeling layer 58 as an interface, and the wafer production|generation process which produces|generates a wafer is implemented. A wafer production|generation process can be implemented using the peeling apparatus 24 mentioned above. In the wafer production process, first, the first surface 42, which is a cross section closer to the peeling layer 58 and the peeling trigger 59, faces upward, and the ingot 40 is placed in the liquid tank 28, and the liquid ( 26) and placed on the upper surface of the ultrasonic diaphragm 30 together with the immersion box. Next, ultrasonic vibration having a frequency equal to or higher than the natural frequency of the ingot 40 is applied from the ultrasonic vibration imparting means 32 to the ultrasonic vibration plate 30 . Then, an ultrasonic wave having a frequency equal to or higher than the natural frequency of the ingot 40 is applied from the ultrasonic diaphragm 30 to the ingot 40 through the liquid 26 . Thereby, using the peeling layer 58 as the interface with the trigger 59 of peeling as a starting point, a part of the ingot 40 can be peeled efficiently, and a wafer can be produced|generated, Therefore, the improvement of productivity is achieved.

본 실시형태에 있어서도, 잉곳 (40) 의 고유 진동수와 근사한 주파수란, 잉곳 (40) 을 액체 (26) 중에 침지하고 액체 (26) 를 통하여 잉곳 (40) 에 초음파를 부여함으로써 박리층 (58) 을 계면으로 하여 잉곳 (40) 의 일부를 박리할 때에, 잉곳 (40) 의 고유 진동수보다 소정량 낮은 주파수로부터 서서히 초음파의 주파수를 상승시켰을 때에, 박리의 계기 (59) 를 기점으로 박리층 (58) 을 계면으로 하는 잉곳 (40) 의 일부 박리가 개시되는 주파수이며, 잉곳 (40) 의 고유 진동수보다 작은 주파수이다. 구체적으로는, 잉곳 (40) 의 고유 진동수와 근사한 주파수는 잉곳 (40) 의 고유 진동수의 0.8 배 정도이다. 또, 웨이퍼 생성 공정을 실시할 때의 액층 (28) 내의 액체 (26) 는 물이며, 물의 온도는, 초음파 진동 부여 수단 (32) 으로부터 초음파 진동판 (30) 에 초음파 진동이 부여되었을 때에 캐비테이션의 발생이 억제되는 온도로 설정되어 있는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 물의 온도가 0 ∼ 25 ℃ 로 설정되어 있는 것이 바람직하고, 이로써 초음파의 에너지가 캐비테이션으로 변환되지 않고, 효과적으로 잉곳 (40) 에 초음파의 에너지를 부여할 수 있다.Also in this embodiment, the frequency approximated to the natural frequency of the ingot 40 is the peeling layer 58 by immersing the ingot 40 in the liquid 26 and applying ultrasonic waves to the ingot 40 through the liquid 26. When a portion of the ingot 40 is peeled off with the interface of ) is a frequency at which partial peeling of the ingot 40 is started, and is a frequency smaller than the natural frequency of the ingot 40 . Specifically, the frequency close to the natural frequency of the ingot 40 is about 0.8 times the natural frequency of the ingot 40 . In addition, the liquid 26 in the liquid layer 28 at the time of performing a wafer production|generation process is water, and the temperature of water is the generation|occurrence|production of cavitation when ultrasonic vibration is applied to the ultrasonic vibration plate 30 from the ultrasonic vibration imparting means 32. It is preferable that it is set to this suppressed temperature. Specifically, it is preferable that the temperature of water is set to 0 to 25°C, whereby the energy of ultrasonic waves is not converted into cavitation, and the energy of ultrasonic waves can be effectively applied to the ingot 40 .

여기서, 단결정 SiC 잉곳의 고유 진동수와 근사한 주파수와, 박리 장치의 액조에 수용하는 액체의 온도에 대해, 하기의 레이저 가공 조건하에서 본 발명자가 실시한 실험 결과에 기초하여 설명한다.Here, the frequency approximate to the natural frequency of a single-crystal SiC ingot, and the temperature of the liquid accommodated in the liquid bath of a peeling apparatus are demonstrated based on the experiment result which this inventor implemented under the following laser processing conditions.

[레이저 가공 조건][Laser processing conditions]

펄스 레이저 광선의 파장 : 1064 ㎚Wavelength of pulsed laser beam: 1064 nm

반복 주파수 (F) : 60 kHzRepetition frequency (F): 60 kHz

평균 출력 : 1.5 WAverage power: 1.5 W

펄스폭 : 4 nsPulse width: 4 ns

스폿 직경 : 3 ㎛Spot diameter: 3 μm

집광 렌즈의 개구수 (NA) : 0.65Numerical aperture (NA) of condensing lens: 0.65

가공 이송 속도 (V) : 200 ㎜/sMachining feed rate (V): 200 mm/s

[실험 1] 적정한 박리층의 형성[Experiment 1] Formation of an appropriate release layer

두께 3 ㎜ 의 단결정 SiC 잉곳의 단면으로부터 100 ㎛ 내측에 펄스 레이저 광선의 집광점을 위치시켜 단결정 SiC 잉곳에 펄스 레이저 광선을 조사하고, SiC 가 Si 와 C 로 분리된 직경 φ 17 ㎛ 의 개질부를 형성하고, 가공 이송 방향에 있어서 인접하는 개질부끼리의 중첩률 (R) = 80 % 로 연속적으로 개질부를 형성하고, 개질부로부터 c 면에 등방적으로 직경 φ 150 ㎛ 의 크랙을 형성하였다. 그 후, 집광기를 150 ㎛ 인덱스 이송하여 동일하게 개질부를 연속적으로 형성함과 함께 크랙을 형성하여 웨이퍼의 두께에 상당하는 100 ㎛ 의 깊이에 박리층을 형성하였다. 또한, 개질부끼리의 중첩률 (R) 은, 개질부의 직경 (D) = φ 17 ㎛ 와, 가공 이송 방향에 있어서 인접하는 집광점끼리의 간격 (L) 으로부터, 다음과 같이 산출된다. 또, 가공 이송 방향에 있어서 인접하는 집광점끼리의 간격 (L) 은, 상기 서술한 바와 같이, 가공 이송 속도 (V) (본 실험에서는 200 ㎜/s) 와, 펄스 레이저 광선의 반복 주파수 (F) (본 실험에서는 60 kHz) 로 규정된다 (L = V/F).A laser beam is irradiated to the single crystal SiC ingot by locating the converging point of the pulsed laser beam 100 μm inside from the cross section of the single crystal SiC ingot with a thickness of 3 mm, and a modified portion with a diameter of φ 17 μm is formed in which SiC is separated into Si and C. Then, modified portions were continuously formed at an overlap ratio (R) of 80% between adjacent modified portions in the machining feed direction, and cracks having a diameter of φ 150 µm were formed isotropically from the modified portion to the c-plane. Thereafter, the light concentrator was transferred to a 150 µm index, and the modified portions were continuously formed in the same manner, and cracks were formed to form a peeling layer at a depth of 100 µm corresponding to the thickness of the wafer. Incidentally, the overlap ratio R between the modified portions is calculated as follows from the diameter (D) of the modified portion = phi 17 µm and the interval L between the adjacent light-converging points in the machining feed direction. In addition, as mentioned above, the space|interval L between adjacent converging points in a process feed direction is a process feed rate V (200 mm/s in this experiment), and the repetition frequency (F) of a pulse laser beam. ) (60 kHz in this experiment) (L = V/F).

R = (D-L)/DR = (D-L)/D

={D-(V/F)}/D={D-(V/F)}/D

= [17(㎛) -{200(㎜/s)/60(kHz)}]/17(㎛)= [17(㎛) -{200(mm/s)/60(kHz)}]/17(㎛)

=[17 × 10-6(m) -{200 × 10-3(m/s)/60 × 103(Hz)}]/17 × 10-6(m)=[17 × 10 -6 (m) -{200 × 10 -3 (m/s)/60 × 10 3 (Hz)}]/17 × 10 -6 (m)

= 0.8= 0.8

[실험 2] 고유 진동수에 대한 초음파의 주파수 의존성[Experiment 2] Frequency dependence of ultrasonic waves on natural frequency

두께 3 ㎜ 의 상기 단결정 SiC 잉곳의 고유 진동수를 구한 결과, 25 kHz 였다. 그래서 실험 2 에서는, 실험 1 에서 박리층을 형성한 상기 단결정 SiC 잉곳을 25 ℃ 의 물에 침지하여 부여하는 초음파의 출력을 100 W 로 하고, 초음파의 주파수를 10 kHz, 15 kHz, 20 kHz, 23 kHz, 25 kHz, 27 kHz, 30 kHz, 40 kHz, 50 kHz, 100 kHz, 120 kHz, 150 kHz 로 상승시키고, 실험 1 에서 형성한 박리층을 계면으로 하여 상기 단결정 SiC 잉곳으로부터 웨이퍼가 박리되는 시간을 계측하여 주파수 의존성을 검증하였다.When the natural frequency of the said single crystal SiC ingot with a thickness of 3 mm was calculated|required, it was 25 kHz. So, in Experiment 2, the single crystal SiC ingot on which the exfoliation layer was formed in Experiment 1 was immersed in water at 25° C., and the output of the ultrasonic wave applied was 100 W, and the frequency of the ultrasonic wave was 10 kHz, 15 kHz, 20 kHz, 23 kHz, 25 kHz, 27 kHz, 30 kHz, 40 kHz, 50 kHz, 100 kHz, 120 kHz, 150 kHz, the time at which the wafer is peeled off from the single crystal SiC ingot using the exfoliation layer formed in Experiment 1 as an interface was measured to verify the frequency dependence.

[실험 2 의 결과][Result of Experiment 2]

주파수 박리 시간frequency separation time

10 kHz 10 분 경과해도 박리되지 않았다 : NGNo peeling after 10 minutes at 10 kHz: NG

15 kHz 10 분 경과해도 박리되지 않았다 : NGNo peeling after 10 minutes at 15 kHz: NG

20 kHz 90 초에 박리되었다It was peeled off at 20 kHz 90 sec.

23 kHz 30 초에 박리되었다It was peeled off at 23 kHz 30 sec.

25 kHz 25 초에 박리되었다It was peeled off at 25 kHz 25 sec.

27 kHz 30 초에 박리되었다It was peeled off at 27 kHz 30 sec.

30 kHz 70 초에 박리되었다It was peeled off at 30 kHz 70 sec.

40 kHz 170 초에 박리되었다It was peeled off at 40 kHz 170 sec.

50 kHz 200 초에 박리되었다It was peeled off at 50 kHz 200 sec.

100 kHz 220 초에 박리되었다100 kHz was peeled off at 220 sec.

120 kHz 240 초에 박리되었다It was peeled off at 120 kHz 240 sec.

150 kHz 300 초에 박리되었다It was peeled off at 150 kHz 300 sec.

[실험 3] 초음파의 출력 의존성[Experiment 3] Output Dependence of Ultrasound

실험 2 에서는 초음파의 출력을 100 W 로 고정시키고, 초음파의 주파수를 변화시켜, 실험 1 에서 박리층을 형성한 상기 단결정 SiC 잉곳으로부터의 웨이퍼의 박리 시간을 계측했는데, 실험 3 에서는, 초음파의 주파수마다 초음파의 출력을 200 W, 300 W, 400 W, 500 W 로 상승시키고, 실험 1 에서 형성한 박리층을 계면으로 하여 상기 단결정 SiC 잉곳으로부터 웨이퍼가 박리되는 시간을 계측하여 출력 의존성을 검증하였다. 또한, 하기 「NG」는, 실험 2 의 결과와 동일하게, 단결정 SiC 잉곳에 초음파의 부여를 개시하고 나서 10 분 경과해도 단결정 SiC 잉곳으로부터 웨이퍼가 박리되지 않은 것을 의미한다.In Experiment 2, the output of the ultrasonic wave was fixed at 100 W, the frequency of the ultrasonic wave was changed, and the peeling time of the wafer from the single crystal SiC ingot on which the exfoliation layer was formed in Experiment 1 was measured. The output dependence was verified by increasing the output of the ultrasonic wave to 200 W, 300 W, 400 W, and 500 W, and measuring the time the wafer was peeled from the single-crystal SiC ingot using the exfoliation layer formed in Experiment 1 as the interface. In addition, similarly to the result of Experiment 2, the following "NG" means that the wafer did not peel from the single-crystal SiC ingot even if 10 minutes had elapsed since application of an ultrasonic wave to a single-crystal SiC ingot was started.

[실험 3 의 결과][Result of Experiment 3]

출력마다의 박리 시간 Peeling time per output

주파수 200 W 300 W 400 W 500 WFrequency 200 W 300 W 400 W 500 W

10 kHz NG NG NG NG10 kHz NG NG NG NG

15 kHz NG NG NG NG15 kHz NG NG NG NG

20 kHz 50 초 33 초 15 초 6 초20 kHz 50 sec 33 sec 15 sec 6 sec

23 kHz 16 초 10 초 4 초 3 초23 kHz 16 s 10 s 4 s 3 s

25 kHz 3 초 1 초 1 초 이하 1 초 이하25 kHz 3 sec 1 sec 1 sec or less 1 sec or less

27 kHz 15 초 11 초 5 초 2 초27 kHz 15 s 11 s 5 s 2 s

30 kHz 48 초 40 초 18 초 3 초30 kHz 48 s 40 s 18 s 3 s

40 kHz 90 초 47 초 23 초 4 초40 kHz 90 s 47 s 23 s 4 s

50 kHz 100 초 58 초 24 초 6 초50 kHz 100 sec 58 sec 24 sec 6 sec

100 kHz 126 초 63 초 26 초 7 초100 kHz 126 s 63 s 26 s 7 s

120 kHz 150 초 70 초 27 초 8 초120 kHz 150 sec 70 sec 27 sec 8 sec

150 kHz 170 초 82 초 42 초 20 초150 kHz 170 s 82 s 42 s 20 s

[실험 4] 온도 의존성[Experiment 4] Temperature dependence

실험 4 에서는, 실험 1 에서 박리층을 형성한 상기 단결정 SiC 잉곳을 침지하는 물의 온도를 0 ℃ 로부터 상승시키고, 실험 1 에서 형성한 박리층을 계면으로 하여 상기 단결정 SiC 잉곳으로부터 웨이퍼가 박리되는 시간을 계측하여 온도 의존성을 검증하였다. 또한, 실험 4 에서는, 초음파의 주파수를 25 kHz 로 설정하고, 초음파의 출력을 500 W 로 설정하였다.In Experiment 4, the temperature of the water for immersing the single-crystal SiC ingot on which the exfoliation layer was formed in Experiment 1 was increased from 0° C., and the time the wafer was peeled from the single-crystal SiC ingot by using the exfoliation layer formed in Experiment 1 as an interface The temperature dependence was verified by measurement. Moreover, in Experiment 4, the frequency of the ultrasonic wave was set to 25 kHz, and the output of the ultrasonic wave was set to 500 W.

[실험 4 의 결과][Result of Experiment 4]

온도 박리 시간temperature peel time

0 ℃ 0.07 초0℃ 0.07 sec

5 ℃ 0.09 초5 ℃ 0.09 sec

10 ℃ 0.12 초10 ℃ 0.12 sec

15 ℃ 0.6 초15 ℃ 0.6 sec

20 ℃ 0.8 초20℃ 0.8 sec

25 ℃ 0.9 초25℃ 0.9 sec

30 ℃ 3.7 초30℃ 3.7 seconds

35 ℃ 4.2 초35℃ 4.2 sec

40 ℃ 6.1 초40 ℃ 6.1 seconds

45 ℃ 7.1 초45℃ 7.1 sec

50 ℃ 8.2 초50℃ 8.2 sec

실험 2 의 결과로부터, 박리층을 계면으로 하여 단결정 SiC 잉곳으로부터 웨이퍼를 박리하기 위한 초음파의 주파수는 단결정 SiC 잉곳의 고유 진동수 (본 실험에서 사용한 단결정 SiC 잉곳에 있어서는 25 kHz) 에 의존하고, 단결정 SiC 잉곳의 고유 진동수와 근사한 20 kHz (단결정 SiC 잉곳의 고유 진동수의 0.8 배의 주파수) 인 것을 확인할 수 있었다. 또, 단결정 SiC 잉곳의 고유 진동수 근방의 20 ∼ 30 kHz (단결정 SiC 잉곳의 고유 진동수의 0.8 ∼ 1.5 배의 주파수) 로, 박리층을 계면으로 하여 단결정 SiC 잉곳으로부터 웨이퍼가 효과적으로 (비교적 짧은 시간에) 박리되는 것을 확인할 수 있었다. 또, 실험 3 의 결과로부터, 단결정 SiC 잉곳의 고유 진동수 근방의 20 ∼ 30 kHz 를 초과하는 주파수이어도, 초음파의 출력을 높임으로써, 박리층을 계면으로 하여 단결정 SiC 잉곳으로부터 웨이퍼가 효과적으로 박리되는 것을 확인할 수 있었다. 또한, 실험 4 의 결과로부터, 박리 장치의 액조에 수용하는 액체가 물인 경우에, 물의 온도가 25 ℃ 를 초과하면 초음파의 에너지가 캐비테이션으로 변환되므로, 박리층을 계면으로 하여 단결정 SiC 잉곳으로부터 웨이퍼를 효과적으로 박리할 수 없는 것을 확인할 수 있었다.From the results of Experiment 2, the frequency of ultrasonic waves for peeling a wafer from a single-crystal SiC ingot using the exfoliation layer as an interface depends on the natural frequency of the single-crystal SiC ingot (25 kHz for the single-crystal SiC ingot used in this experiment), and the single-crystal SiC It was confirmed that it was 20 kHz (a frequency 0.8 times the natural frequency of a single-crystal SiC ingot) that was close to the natural frequency of the ingot. In addition, at 20-30 kHz near the natural frequency of the single-crystal SiC ingot (a frequency of 0.8 to 1.5 times the natural frequency of the single-crystal SiC ingot), the wafer is effectively (in a relatively short time) from the single-crystal SiC ingot using the exfoliation layer as the interface. peeling could be confirmed. In addition, from the results of Experiment 3, even at a frequency exceeding 20 to 30 kHz in the vicinity of the natural frequency of the single crystal SiC ingot, by increasing the output of the ultrasonic wave, it was confirmed that the wafer was effectively peeled from the single crystal SiC ingot using the exfoliation layer as the interface. could Further, from the results of Experiment 4, when the liquid contained in the liquid bath of the peeling apparatus is water, the energy of ultrasonic waves is converted into cavitation when the temperature of water exceeds 25 ° C. Therefore, the wafer is separated from the single crystal SiC ingot using the peeling layer as the interface. It has confirmed that it cannot peel effectively.

2 : 단면의 수선과 c 축이 일치하고 있는 단결정 SiC 잉곳
4 : 제 1 면 (단면)
10 : 수선
18 : 개질부
20 : 크랙
22 : 박리층
23 : 박리의 계기
26 : 액체
34 : 웨이퍼
40 : 단면의 수선에 대해 c 축이 기울어 있는 단결정 SiC 잉곳
42 : 제 1 면 (단면)
48 : 수선
54 : 개질부
56 : 크랙
58 : 박리층
59 : 박리의 계기
2: Single-crystal SiC ingot in which the cross-section perpendicular to the c-axis coincides
4: 1st side (cross-section)
10 : repair
18: reformed part
20: crack
22: peeling layer
23: the trigger of peeling
26: liquid
34: wafer
40: single crystal SiC ingot with c-axis inclined with respect to the perpendicular of the cross section
42: first side (cross-section)
48 : repair
54: reformed part
56: crack
58: release layer
59: the trigger of peeling

Claims (6)

c 축과 c 축에 직교하는 c 면을 갖는 단결정 SiC 잉곳으로부터 웨이퍼를 생성하는 웨이퍼 생성 방법으로서,
단결정 SiC 에 대해 투과성을 갖는 파장의 레이저 광선의 집광점을 단결정 SiC 잉곳의 단면으로부터 생성해야 할 웨이퍼의 두께에 상당하는 깊이에 위치시키고 단결정 SiC 잉곳에 레이저 광선을 조사하여 SiC 가 Si 와 C 로 분리된 개질부와 개질부로부터 c 면에 등방적으로 형성되는 크랙으로 이루어지는 박리층을 형성하는 박리층 형성 공정과,
박리층이 형성되는 외주 영역의 전부 또는 일부에 추가로 레이저 광선을 조사하고 크랙을 성장시켜 박리의 계기를 형성하는 박리 계기 형성 공정과,
캐비테이션의 발생이 억제되는 온도로서 0 ∼ 25 ℃로 설정된 수중에 단결정 SiC 잉곳을 침지하고 단결정 SiC 잉곳의 고유 진동수와 근사한 주파수 이상의 주파수를 갖는 초음파를 물을 통하여 단결정 SiC 잉곳에 부여함으로써, 박리층을 계면으로 하여 단결정 SiC 잉곳의 일부를 박리하고 웨이퍼를 생성하는 웨이퍼 생성 공정으로 적어도 구성되는, 웨이퍼 생성 방법.
A method for producing a wafer for producing a wafer from a single crystal SiC ingot having a c-axis and a c-plane orthogonal to the c-axis, the method comprising:
The converging point of a laser beam having a wavelength that is transparent to single crystal SiC is located at a depth corresponding to the thickness of the wafer to be created from the cross section of the single crystal SiC ingot, and the laser beam is irradiated to the single crystal SiC ingot to separate SiC into Si and C A release layer forming step of forming a release layer comprising the modified portion and cracks isotropically formed on the c-plane from the modified portion;
A peeling trigger forming process of additionally irradiating a laser beam to all or a part of the outer peripheral region where the peeling layer is formed and growing cracks to form a trigger for peeling;
By immersing the single-crystal SiC ingot in water set at 0 to 25 ° C. as a temperature at which the occurrence of cavitation is suppressed, and applying ultrasonic waves having a frequency greater than or equal to the natural frequency of the single-crystal SiC ingot to the single-crystal SiC ingot through water, the exfoliation layer is formed A wafer production method comprising at least a wafer production step of peeling a part of a single crystal SiC ingot as an interface and producing a wafer.
제 1 항에 있어서,
단결정 SiC 잉곳의 고유 진동수와 근사한 주파수는 단결정 SiC 잉곳의 고유 진동수의 0.8 배인, 웨이퍼 생성 방법.
The method of claim 1,
A method for producing a wafer, wherein a frequency close to the natural frequency of the single-crystal SiC ingot is 0.8 times the natural frequency of the single-crystal SiC ingot.
제 1 항에 있어서,
그 박리층 형성 공정에 있어서,
단결정 SiC 잉곳의 단면의 수선과 c 축이 일치하고 있는 경우, 연속적으로 형성된 개질부로부터 c 면에 등방적으로 형성된 크랙의 폭을 초과하지 않는 범위에서 단결정 SiC 잉곳과 집광점을 상대적으로 인덱스 이송하여 개질부를 연속적으로 형성하고 크랙과 크랙을 연결시켜 박리층을 형성하는, 웨이퍼 생성 방법.
The method of claim 1,
In the release layer forming step,
When the vertical line of the cross-section of the single-crystal SiC ingot coincides with the c-axis, the single-crystal SiC ingot and the light-converging point are relatively indexed within the range that does not exceed the width of the crack formed isotropically on the c-plane from the continuously formed reformed part. A method for producing a wafer, comprising continuously forming modified portions and connecting cracks with cracks to form a release layer.
제 1 항에 있어서,
그 박리층 형성 공정에 있어서,
단결정 SiC 잉곳의 단면의 수선에 대해 c 축이 기울어 있는 경우, c 면과 단면으로 오프각이 형성되는 방향과 직교하는 방향에 개질부를 연속적으로 형성하여 개질부로부터 c 면에 등방적으로 크랙을 형성하고, 그 오프각이 형성되는 방향으로 크랙의 폭을 초과하지 않는 범위에서 단결정 SiC 잉곳과 집광점을 상대적으로 인덱스 이송하여 그 오프각이 형성되는 방향과 직교하는 방향에 개질부를 연속적으로 형성하고 개질부로부터 c 면에 등방적으로 크랙을 순차 형성하여 박리층을 형성하는, 웨이퍼 생성 방법.
The method of claim 1,
In the release layer forming step,
When the c-axis is inclined with respect to the perpendicular to the cross-section of the single crystal SiC ingot, the reformed portion is continuously formed in the direction perpendicular to the c-plane and the direction in which the off-angle is formed in the cross-section, and cracks are formed isotropically from the reformed portion to the c-plane and relatively index-transfer the single-crystal SiC ingot and the light-converging point in the direction in which the off-angle is formed in a range that does not exceed the width of the crack to continuously form and modify the reformed portion in a direction perpendicular to the direction in which the off-angle is formed A method for producing a wafer, comprising sequentially forming cracks isotropically from the side to the c side to form a release layer.
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Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7327920B2 (en) * 2018-09-28 2023-08-16 株式会社ディスコ Diamond substrate production method
WO2020090894A1 (en) 2018-10-30 2020-05-07 浜松ホトニクス株式会社 Laser processing device and laser processing method
KR20210081403A (en) 2018-10-30 2021-07-01 하마마츠 포토닉스 가부시키가이샤 Laser processing apparatus and laser processing method
JP7285067B2 (en) * 2018-10-30 2023-06-01 浜松ホトニクス株式会社 LASER PROCESSING APPARATUS AND LASER PROCESSING METHOD
JP7166893B2 (en) * 2018-11-21 2022-11-08 株式会社ディスコ Wafer generation method
US11024501B2 (en) 2018-12-29 2021-06-01 Cree, Inc. Carrier-assisted method for parting crystalline material along laser damage region
US10576585B1 (en) 2018-12-29 2020-03-03 Cree, Inc. Laser-assisted method for parting crystalline material
US10562130B1 (en) 2018-12-29 2020-02-18 Cree, Inc. Laser-assisted method for parting crystalline material
US10611052B1 (en) 2019-05-17 2020-04-07 Cree, Inc. Silicon carbide wafers with relaxed positive bow and related methods
JP7443053B2 (en) 2019-12-26 2024-03-05 株式会社ディスコ laser processing equipment
JP7368246B2 (en) * 2020-01-22 2023-10-24 浜松ホトニクス株式会社 Laser processing equipment and laser processing method
CN111889896B (en) * 2020-07-02 2022-05-03 松山湖材料实验室 Ingot stripping method by ultrasonic-laser cooperation
JP2022096455A (en) * 2020-12-17 2022-06-29 株式会社ディスコ Wafer generation device
CN112620973B (en) * 2020-12-18 2023-04-07 西安晟光硅研半导体科技有限公司 Unidirectional three-layer bidirectional six-stage step cutting process for silicon carbide wafer
CN113714650A (en) * 2021-08-25 2021-11-30 大族激光科技产业集团股份有限公司 Method for manufacturing wafer
CN113714649B (en) * 2021-08-25 2023-07-14 深圳市大族半导体装备科技有限公司 Method for manufacturing wafer
CN114932634A (en) * 2022-04-13 2022-08-23 深圳市米珈来智能装备有限公司 Wafer separation equipment and method
CN115971642A (en) * 2022-12-30 2023-04-18 山东天岳先进科技股份有限公司 Silicon carbide stripping sheet based on laser induced cracking and processing method
CN116093006B (en) * 2023-03-06 2023-07-25 西北电子装备技术研究所(中国电子科技集团公司第二研究所) SiC wafer high-low frequency composite vibration heating stripping device and SiC wafer preparation method

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008129982A1 (en) 2007-04-19 2008-10-30 Nikon Corporation Substrate processing method and system, and device manufacturing method
JP2013049161A (en) * 2011-08-30 2013-03-14 Hamamatsu Photonics Kk Method of cutting workpiece
JP2014504024A (en) 2011-01-17 2014-02-13 エーファウ・グループ・エー・タルナー・ゲーエムベーハー Method of peeling product substrate from carrier substrate
JP2016100368A (en) 2014-11-18 2016-05-30 株式会社荏原製作所 Substrate cleaning device, substrate processing apparatus, and substrate cleaning method
JP2016124015A (en) * 2015-01-06 2016-07-11 株式会社ディスコ Wafer generation method
JP2016225539A (en) * 2015-06-02 2016-12-28 信越化学工業株式会社 Manufacturing method of composite wafer including oxide single crystal thin film
JP2017500725A (en) * 2013-10-08 2017-01-05 シルテクトラ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクター ハフトゥング Composite wafer manufacturing method using laser processing and temperature induced stress

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5736282Y2 (en) * 1976-12-06 1982-08-11
JP2000094221A (en) 1998-09-24 2000-04-04 Toyo Advanced Technologies Co Ltd Electric discharge wire saw
JP2007150164A (en) * 2005-11-30 2007-06-14 Renesas Technology Corp Substrate washing method
EP2290679B1 (en) * 2009-09-01 2016-05-04 EV Group GmbH Device and method for releasing a product substrate (e.g., a semiconductor wafer) from a support substrate by deformation of a flexible film mounted on a frame
JP2014063920A (en) * 2012-09-21 2014-04-10 Kurita Water Ind Ltd Cleaning method and cleaning device
JP2015223589A (en) * 2014-05-26 2015-12-14 株式会社ディスコ METHOD FOR PRODUCTION OF SiC PLATE-LIKE WORKPIECE
JP6399913B2 (en) 2014-12-04 2018-10-03 株式会社ディスコ Wafer generation method
JP6395634B2 (en) * 2015-02-09 2018-09-26 株式会社ディスコ Wafer generation method
JP6395632B2 (en) * 2015-02-09 2018-09-26 株式会社ディスコ Wafer generation method
JP6395633B2 (en) * 2015-02-09 2018-09-26 株式会社ディスコ Wafer generation method
JP6552898B2 (en) * 2015-07-13 2019-07-31 株式会社ディスコ Method for producing polycrystalline SiC wafer
JP2017150164A (en) * 2016-02-22 2017-08-31 フクビ化学工業株式会社 Airtight holding member and airtight holding method

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008129982A1 (en) 2007-04-19 2008-10-30 Nikon Corporation Substrate processing method and system, and device manufacturing method
JP2014504024A (en) 2011-01-17 2014-02-13 エーファウ・グループ・エー・タルナー・ゲーエムベーハー Method of peeling product substrate from carrier substrate
JP2013049161A (en) * 2011-08-30 2013-03-14 Hamamatsu Photonics Kk Method of cutting workpiece
JP2017500725A (en) * 2013-10-08 2017-01-05 シルテクトラ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクター ハフトゥング Composite wafer manufacturing method using laser processing and temperature induced stress
JP2016100368A (en) 2014-11-18 2016-05-30 株式会社荏原製作所 Substrate cleaning device, substrate processing apparatus, and substrate cleaning method
JP2016124015A (en) * 2015-01-06 2016-07-11 株式会社ディスコ Wafer generation method
JP2016225539A (en) * 2015-06-02 2016-12-28 信越化学工業株式会社 Manufacturing method of composite wafer including oxide single crystal thin film

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