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JP7635767B2 - Wafer Manufacturing Method - Google Patents
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JP7635767B2 - Wafer Manufacturing Method - Google Patents

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Description

本発明は、ウェハ製造方法に関する。 The present invention relates to a wafer manufacturing method.

SiCの損失が比較的少ないSiCウェハの製造方法として、SiCに対して透過性を有する波長のレーザービームをSiC単結晶インゴットの内部に集光して改質層とこの改質層から伸長するクラックとを形成して割断する方法が知られている。この方法では、レーザービームの集光点をSiC単結晶インゴットの所定の深さ位置に位置付けて被割断面に沿ってレーザービームを走査し、この被割断面に沿って改質層を形成する。ところで、SiC単結晶は、その成長過程においてファセット領域と呼ばれる領域と、非ファセット領域と呼ばれる領域という、互いに成長モードが異なる領域が形成される。ファセット領域と、非ファセット領域と、は、互いに透過率が異なる。このため、SiCに対して透過性を有する波長のレーザービームをSiC単結晶インゴットの表面から所定の深さに照射して改質層を形成しようとする際、ファセット領域と非ファセット領域とでは、改質層が形成される閾値を超えるエネルギー密度に達する深さが異なってしまう。この点、特開2020-31134号公報は、ファセット領域と非ファセット領域とでレーザービームの吸収性が異なること、具体的には、非ファセット領域におけるレーザービームの吸収性はファセット領域におけるレーザービームの吸収性よりも低いことを開示している。また、同文献は、集光点に到達するレーザービームの強度は、ファセット領域よりも非ファセット領域の方が強くなることを開示している。そして、同文献は、ファセット領域と非ファセット領域とのそれぞれに適した条件でSiCに対して透過性を有するレーザービームを照射すると、SiC単結晶インゴットの所定の深さ位置に一様な改質層を形成できることを開示している。 As a method for manufacturing a SiC wafer with relatively little SiC loss, a method is known in which a laser beam with a wavelength that is transparent to SiC is focused inside a SiC single crystal ingot to form a modified layer and cracks extending from the modified layer, and then the ingot is cleaved. In this method, the focal point of the laser beam is positioned at a predetermined depth position in the SiC single crystal ingot, and the laser beam is scanned along the cleaved surface to form a modified layer along the cleaved surface. Meanwhile, in the growth process of a SiC single crystal, regions called facet regions and non-facet regions, which have different growth modes, are formed. The facet regions and non-facet regions have different transmittances. For this reason, when a laser beam with a wavelength that is transparent to SiC is irradiated to a predetermined depth from the surface of a SiC single crystal ingot to form a modified layer, the facet regions and non-facet regions reach different depths at which the energy density exceeds the threshold at which the modified layer is formed. In this regard, JP 2020-31134 A discloses that the laser beam absorbency differs between the facet region and the non-facet region, specifically, the laser beam absorbency in the non-facet region is lower than the laser beam absorbency in the facet region. The document also discloses that the intensity of the laser beam reaching the focal point is stronger in the non-facet region than in the facet region. The document also discloses that a uniform modified layer can be formed at a predetermined depth position of the SiC single crystal ingot by irradiating the facet region and the non-facet region with a laser beam that is transparent to SiC under conditions suitable for each of them.

特開2020-47619号公報JP 2020-47619 A

上記の通り、特開2020-31134号公報は、ファセット領域よりも非ファセット領域の方が集光点に到達するレーザービームの強度が強くなることや、ファセット領域と非ファセット領域とのそれぞれに適した条件でレーザービームを照射することについては開示している。しかしながら、同公報には、照射条件をどのように制御すればよいかについては、何ら開示されていない。一方、特許文献1は、加工送り工程において、ファセット領域にレーザービームを照射する際にレーザービームのエネルギーを上昇させると共に集光器の位置を上昇させる技術を開示している。「加工送り工程」とは、SiCに対して透過性を有する波長のレーザー光線の集光点をSiCインゴットの上面から生成すべきウェハの厚みに相当する深さに位置づけて、レーザー加工装置の集光器からレーザー光線をSiCインゴットに照射しながらSiCインゴットと該集光点とを該X軸方向に相対的に加工送りしてSiCがSiとCとに分離すると共にc面に沿ってクラックが伸長した帯状の剥離層を形成する工程である。しかしながら、かかる技術においても、集光器を上昇させるのには一定の応答遅れが生じ、高速にレーザービームを走査した際には追従できない。また、集光器を上下することで振動が発生し、改質層の深さがばらつくことで、材料ロスが増大してしまう。 As described above, JP 2020-31134 A discloses that the intensity of the laser beam reaching the focal point is stronger in the non-facet area than in the facet area, and that the laser beam is irradiated under conditions suitable for each of the facet area and the non-facet area. However, the publication does not disclose anything about how to control the irradiation conditions. On the other hand, Patent Document 1 discloses a technology for increasing the energy of the laser beam and raising the position of the condenser when irradiating the facet area with a laser beam in the processing feed process. The "processing feed process" is a process in which the focal point of a laser beam having a wavelength that is transparent to SiC is positioned at a depth equivalent to the thickness of the wafer to be generated from the top surface of the SiC ingot, and the SiC ingot and the focal point are processed and fed relatively in the X-axis direction while irradiating the SiC ingot with a laser beam from the condenser of the laser processing device, so that the SiC is separated into Si and C and a strip-shaped peeling layer in which the crack extends along the c-plane is formed. However, even with this technology, there is a certain response delay when raising the collector, and it cannot keep up with high-speed laser beam scanning. Also, moving the collector up and down generates vibrations, which causes variation in the depth of the modified layer and increases material loss.

本発明は、上記に例示した事情等に鑑みてなされたものである。すなわち、本発明は、例えば、ファセット領域と非ファセット領域とを含む全領域に対して剥離層を良好に形成することで、従来よりも製造効率を高くすることが可能なウェハ製造方法を提供する。 The present invention has been made in consideration of the circumstances exemplified above. That is, the present invention provides a wafer manufacturing method that can improve manufacturing efficiency compared to conventional methods, for example by forming a peeling layer satisfactorily over the entire area including the facet area and the non-facet area.

請求項1に記載のウェハ製造方法は、インゴット(2)からウェハ(1)を得る方法であって、
前記インゴットの高さ方向における一端側の表面(21)に対して透過性を有するレーザービームを照射することで、前記表面から前記ウェハの厚みに対応する深さに剥離層(25)を形成する、剥離層形成と、
前記表面と前記剥離層との間の部分であるウェハ前駆体(26)を、前記剥離層にて前記インゴットから剥離する、ウェハ剥離と、
前記ウェハ剥離により得られた板状の剥離体(30)の主面(32)を平坦化する、ウェハ平坦化と、
を含み、
前記剥離層形成は、非ファセット領域(RN)よりもファセット領域(RF)の方が、照射頻度が高くなるように、前記レーザービームを前記表面に照射する。
A method for producing wafers according to claim 1, comprising the steps of: obtaining wafers (1) from an ingot (2), the steps comprising:
forming a peeling layer by irradiating a surface (21) of the ingot at one end in the height direction with a laser beam having transparency to form a peeling layer (25) from the surface to a depth corresponding to the thickness of the wafer;
a wafer delamination step of delaminating a wafer precursor (26) between the surface and the delamination layer from the ingot at the delamination layer;
a wafer planarization step for planarizing a main surface (32) of the plate-shaped peeled body (30) obtained by the wafer peeling;
Including,
The peeling layer is formed by irradiating the surface with the laser beam so that the facet regions (RF) are irradiated more frequently than the non-facet regions (RN).

かかるウェハ製造方法においては、まず、前記インゴットの前記高さ方向における前記一端側の前記表面に対して透過性を有する前記レーザービームを照射することで、前記表面から前記ウェハの厚みに対応する深さに前記剥離層を形成する。次に、前記インゴットの前記表面と前記剥離層との間の部分である前記ウェハ前駆体を、前記剥離層にて前記インゴットから剥離する。続いて、前記インゴットから前記ウェハ前駆体を剥離することで得られた板状の前記剥離体の前記主面を平坦化することで、前記ウェハを得る。 In this wafer manufacturing method, first, the laser beam having transparency is irradiated onto the surface of the ingot at one end in the height direction, thereby forming the peeling layer from the surface to a depth corresponding to the thickness of the wafer. Next, the wafer precursor, which is the portion between the surface of the ingot and the peeling layer, is peeled off from the ingot at the peeling layer. Next, the main surface of the plate-shaped peeled body obtained by peeling the wafer precursor from the ingot is flattened to obtain the wafer.

ここで、上記の通り、前記ファセット領域よりも前記非ファセット領域の方が、集光点に到達する前記レーザービームの強度が強くなる。そこで、前記剥離層を形成する際、前記非ファセット領域よりも前記ファセット領域の方が、照射頻度が高くなるように、前記レーザービームを前記表面に照射する。具体的には、例えば、前記ファセット領域にて、前記非ファセット領域よりも、前記レーザービームの繰り返し周波数を高くして、前記第一方向における照射間隔を狭くする。あるいは、例えば、前記ファセット領域にて、前記非ファセット領域よりも、前記レーザービームの前記第二方向における照射間隔を狭くする。あるいは、例えば、前記ファセット領域と前記非ファセット領域とを含む全領域に対する前記レーザービームの照射とは別に、前記ファセット領域に対する前記レーザービームの照射を行う。かかるウェハ製造方法によれば、前記ファセット領域と前記非ファセット領域とを含む全領域に対して、前記剥離層を良好に形成することが可能となる。したがって、かかるウェハ製造方法によれば、従来よりも製造効率を高めることが可能となる。 Here, as described above, the intensity of the laser beam reaching the focal point is stronger in the non-facet region than in the facet region. Therefore, when forming the peeling layer, the laser beam is irradiated onto the surface so that the facet region is irradiated more frequently than the non-facet region. Specifically, for example, the repetition frequency of the laser beam is made higher in the facet region than in the non-facet region, and the irradiation interval in the first direction is narrowed. Alternatively, for example, the irradiation interval in the facet region is made narrower than in the non-facet region. Alternatively, for example, the laser beam is irradiated onto the facet region separately from the irradiation of the entire region including the facet region and the non-facet region. According to this wafer manufacturing method, it is possible to form the peeling layer well in the entire region including the facet region and the non-facet region. Therefore, according to this wafer manufacturing method, it is possible to improve manufacturing efficiency more than before.

なお、出願書類中の各欄において、各要素に括弧付きの参照符号が付されている場合がある。この場合、参照符号は、同要素と後述する実施形態に記載の具体的構成との対応関係の単なる一例を示すものである。よって、本発明は、参照符号の記載によって、何ら限定されるものではない。 In addition, in each section of the application documents, each element may be given a reference symbol in parentheses. In this case, the reference symbol merely indicates an example of the correspondence between the element and the specific configuration described in the embodiment described below. Therefore, the present invention is not limited in any way by the description of the reference symbol.

本発明の一実施形態に係るウェハ製造方法における、ウェハ、インゴット、および剥離体の概略構成を示す側面図である。1 is a side view showing a schematic configuration of a wafer, an ingot, and a peeled body in a wafer manufacturing method according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態に係るウェハ製造方法の概略を示す工程図である。1A to 1C are process diagrams illustrating an outline of a wafer manufacturing method according to an embodiment of the present invention. 図2に示された剥離層形成工程を経たインゴットの概略構成を示す側面図である。3 is a side view showing a schematic configuration of the ingot that has undergone the peeling layer forming step shown in FIG. 2. 図3Aに示されたインゴットの平面図である。FIG. 3B is a plan view of the ingot shown in FIG. 3A. 図2に示された剥離層形成工程およびこれに用いられる剥離層形成装置の概略を示す側面図である。3 is a side view showing an outline of the release layer forming step shown in FIG. 2 and a release layer forming apparatus used therein. FIG. 図2に示された剥離層形成工程およびこれに用いられる剥離層形成装置の概を示す正面図である。FIG. 3 is a front view showing an overview of the release layer forming step shown in FIG. 2 and a release layer forming apparatus used therein. 図4Aおよび図4Bに示された剥離層形成工程の概略を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing an outline of the release layer forming step shown in FIG. 4A and FIG. 4B. 図4Aおよび図4Bに示された剥離層形成工程の概略を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing an outline of the release layer forming step shown in FIG. 4A and FIG. 4B. 図4Aおよび図4Bに示された剥離層形成工程の概略を示す平面図である。FIG. 5 is a plan view showing an outline of the release layer forming step shown in FIGS. 4A and 4B. 図4Aおよび図4Bに示されたレーザービームを集光点付近にて拡大して示す図である。FIG. 5 is an enlarged view of the laser beam shown in FIGS. 4A and 4B near the focal point. 図4Aに示された剥離層形成工程の概略を示す側面図である。FIG. 4B is a side view showing an outline of the release layer forming step shown in FIG. 4A. 別例における剥離層形成工程の概略を示す側面図である。FIG. 11 is a side view illustrating an outline of a release layer forming step in another example. 図4Aに示された剥離層形成工程の概略を示す側面図である。FIG. 4B is a side view showing an outline of the release layer forming step shown in FIG. 4A. 図4Aに示された剥離層形成工程の概略を示す側面図である。FIG. 4B is a side view showing an outline of the release layer forming step shown in FIG. 4A. 図2に示されたウェハ剥離工程およびこれに用いられる剥離装置の概略を示す側面図である。3 is a side view showing an outline of the wafer peeling step shown in FIG. 2 and a peeling apparatus used therein. FIG. 図5Aに示された複数のレーザービームの配列態様に対する一変形例を示す平面図である。FIG. 5B is a plan view showing a modified example of the arrangement of multiple laser beams shown in FIG. 5A. 図5Aに示された複数のレーザービームの配列態様に対する他の一変形例を示す平面図である。FIG. 5B is a plan view showing another modified example of the arrangement of the multiple laser beams shown in FIG. 5A. 一変形例に係るウェハ製造方法の概略を示す工程図である。10A to 10C are process diagrams illustrating an outline of a wafer manufacturing method according to a modified example. 図14に示されたウェハ光学測定における測定位置の設定態様の一例を示す平面図である。15 is a plan view showing an example of a setting mode of a measurement position in the wafer optical measurement shown in FIG. 14. 図14に示されたウェハ光学測定における測定位置の走査の様子を示す平面図である。15 is a plan view showing how the measurement position is scanned in the wafer optical measurement shown in FIG. 14. 図16に示された測定位置の走査により測定された透過率から算出された吸収係数の測定位置による変化の様子を示すグラフである。17 is a graph showing the state of change in absorption coefficient calculated from transmittance measured by scanning the measurement positions shown in FIG. 16 depending on the measurement position. 図14に示されたレーザースライスすなわち剥離層形成工程における改質層発生位置の透過率による違いを示す側断面図である。15 is a side cross-sectional view showing the difference in the position where a modified layer is generated depending on the transmittance in the laser slicing, i.e., the peeling layer forming process shown in FIG. 14 . 図14に示されたレーザースライスすなわち剥離層形成工程における改質層発生位置の透過率による違いを示す側断面図である。15 is a side cross-sectional view showing the difference in the position where a modified layer is generated depending on the transmittance in the laser slicing, i.e., the peeling layer forming process shown in FIG. 14 . 図14に示されたレーザースライスすなわち剥離層形成工程における改質層発生位置の透過率による違いを示す側断面図である。15 is a side cross-sectional view showing the difference in the position where a modified layer is generated depending on the transmittance in the laser slicing, i.e., the peeling layer forming process shown in FIG. 14 . 図14に示されたレーザースライスすなわち剥離層形成工程におけるレーザービームの照射条件の設定手法の一例を説明するための側断面図である。FIG. 15 is a side cross-sectional view for explaining an example of a method for setting the irradiation conditions of a laser beam in the laser slicing, i.e., peeling layer forming step, shown in FIG. 14. 式(2)に示された吸収係数変化量の導出方法を説明するための平面図である。FIG. 11 is a plan view for explaining a method of deriving the amount of change in absorption coefficient shown in equation (2). 図20に示された面内中心位置におけるインゴットの深さ方向における吸収係数の変化の様子を示すグラフである。21 is a graph showing the change in absorption coefficient in the depth direction of the ingot at the in-plane center position shown in FIG. 20 . 図20に示された第一端部位置におけるインゴットの深さ方向における吸収係数の変化の様子を示すグラフである。21 is a graph showing the change in absorption coefficient in the depth direction of the ingot at the first end position shown in FIG. 20 . 図20に示された第二端部位置におけるインゴットの深さ方向における吸収係数の変化の様子を示すグラフである。21 is a graph showing the change in absorption coefficient in the depth direction of the ingot at the second end position shown in FIG. 20 . 吸収係数の導出方法の一例を説明するためのグラフである。1 is a graph for explaining an example of a method for deriving an absorption coefficient. 図14に示されたレーザースライスすなわち剥離層形成工程におけるレーザービームの照射条件の設定のために生成する第一生成体および第二生成体を示す側面図である。15 is a side view showing a first product and a second product generated for setting the irradiation conditions of the laser beam in the laser slicing, i.e., the peeling layer forming step, shown in FIG. 14. FIG. 図14に示されたウェハ光学測定における測定ピッチを細かくする吸収係数の変化がの様子を示すグラフである。15 is a graph showing the change in absorption coefficient when the measurement pitch is made finer in the wafer optical measurement shown in FIG. 14 .

(実施形態)
以下、本発明の実施形態を、図面に基づいて説明する。なお、一つの実施形態に対して適用可能な各種の変形例については、当該実施形態に関する一連の説明の途中に挿入されると、当該実施形態の理解が妨げられるおそれがある。このため、変形例については、当該実施形態に関する一連の説明の途中には挿入せず、その後にまとめて説明する。
(Embodiment)
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that, if various modified examples applicable to one embodiment are inserted in the middle of a series of explanations related to the embodiment, it may hinder understanding of the embodiment. For this reason, the modified examples are not inserted in the middle of a series of explanations related to the embodiment, but are explained together after the series of explanations.

(ウェハおよびインゴットの構造)
図1を参照すると、本実施形態に係るウェハ製造方法によって製造されるウェハ1は、側面視にて略円柱状のインゴット2をスライスして得られるものであって、平面視にて略円形の薄板状に形成されている。すなわち、ウェハ1およびインゴット2は、中心軸Lを囲む略円柱面状の側面あるいは端面を有している。中心軸Lは、ウェハ1やインゴット2の、略円柱面状の側面あるいは端面と平行で、ウェハ1やインゴット2の軸中心を通る仮想直線である。なお、図示および説明の簡略化の観点から、ウェハ1やインゴット2に通常設けられる、いわゆるオリエンテーションフラットについては、本明細書においては、図示および説明を省略する。
(Wafer and ingot structure)
1, a wafer 1 manufactured by the wafer manufacturing method according to the present embodiment is obtained by slicing an ingot 2 that is substantially cylindrical in side view, and is formed in a substantially circular thin plate shape in plan view. That is, the wafer 1 and the ingot 2 have substantially cylindrical side or end faces surrounding a central axis L. The central axis L is a virtual straight line that is parallel to the substantially cylindrical side or end faces of the wafer 1 and the ingot 2 and passes through the axial center of the wafer 1 and the ingot 2. Note that, from the viewpoint of simplifying the illustration and explanation, the so-called orientation flat that is usually provided on the wafer 1 and the ingot 2 is not illustrated or explained in this specification.

本実施形態においては、インゴット2は、互いに直交するc軸Lcと(0001)面Pcとを有する単結晶SiCインゴットであって、0度を超えるオフ角θを有している。c軸Lcは、方向指数により[0001]として示される結晶軸である。(0001)面Pcは、c軸Lcと直交する、結晶学上厳密な意味で「C面」と称される結晶面である。オフ角θは、ウェハ1あるいはインゴット2の中心軸Lとc軸Lcとのなす角であって、例えば1~4度程度である。すなわち、ウェハ1およびインゴット2におけるc軸Lcは、中心軸Lをオフ角方向Dθに0度を超えるオフ角θ傾けた状態で設けられている。オフ角方向Dθは、中心軸Lとc軸Lcとの交点を中心として中心軸Lをc軸Lcに向かって回転させた場合の、ウェハ1やインゴット2におけるレーザー照射面(すなわち図中上面あるいは頂面)側に位置する中心軸L上の点の移動方向を、当該レーザー照射面に写像した方向である。 In this embodiment, the ingot 2 is a single crystal SiC ingot having a c-axis Lc and a (0001) plane Pc that are perpendicular to each other, and has an off-angle θ that exceeds 0 degrees. The c-axis Lc is a crystal axis indicated by a direction index as [0001]. The (0001) plane Pc is a crystal plane that is perpendicular to the c-axis Lc and is called a "C-plane" in the strict sense of crystallography. The off-angle θ is the angle between the central axis L of the wafer 1 or ingot 2 and the c-axis Lc, and is, for example, about 1 to 4 degrees. That is, the c-axis Lc in the wafer 1 and ingot 2 is provided with the central axis L tilted in the off-angle direction Dθ by an off-angle θ that exceeds 0 degrees. The off-angle direction Dθ is the direction of movement of a point on the central axis L located on the laser irradiation surface (i.e., the upper surface or top surface in the figure) of the wafer 1 or ingot 2 when the central axis L is rotated toward the c-axis Lc around the intersection of the central axis L and the c-axis Lc.

説明の簡略化のため、図1に示した通りに右手系XYZ座標を設定する。かかる右手系XYZ座標において、オフ角方向DθとX軸正方向とは、同一方向であるものとする。また、X軸およびY軸は、ウェハ1およびインゴット2の主面と平行であるものとする。「主面」は、板状物における板厚方向と直交する表面であって、「上面」や「底面」あるいは「板面」とも称され得る。あるいは、「主面」は、インゴット2のような柱状物における高さ方向と直交する表面であって、「頂面」あるいは「底面」とも称され得る。さらに、ウェハ1の厚さ方向およびインゴット2の高さ方向と、Z軸とが平行であるものとする。Z軸と直交する任意の方向を、以下「面内方向」と称することがある。 For the sake of simplicity, the right-handed XYZ coordinate system is set as shown in FIG. 1. In this right-handed XYZ coordinate system, the off-angle direction Dθ and the positive X-axis direction are assumed to be the same direction. The X-axis and Y-axis are assumed to be parallel to the main surfaces of the wafer 1 and the ingot 2. The "main surface" is a surface that is perpendicular to the thickness direction of a plate-like object, and may also be called the "top surface", "bottom surface", or "plate surface". Alternatively, the "main surface" is a surface that is perpendicular to the height direction of a columnar object such as the ingot 2, and may also be called the "top surface" or "bottom surface". Furthermore, the thickness direction of the wafer 1 and the height direction of the ingot 2 are assumed to be parallel to the Z-axis. Any direction perpendicular to the Z-axis may be referred to as the "in-plane direction" below.

ウェハ1は、一対の主面であるウェハC面11およびウェハSi面12を有している。本実施形態においては、ウェハ1は、上面であるウェハC面11が(0001)面Pcに対してオフ角θ傾くように形成されている。同様に、インゴット2は、一対の主面であるインゴットC面21およびインゴットSi面22を有している。インゴット2は、頂面であるインゴットC面21が(0001)面Pcに対してオフ角θ傾くように形成されている。以下、インゴット2のオフ角方向Dθにおける一端すなわち上流端を第一端23と称し、他端すなわち下流端を第二端24と称する。なお、図1においては、ウェハC面11およびインゴットC面21が向く方向が、Z軸正方向として示されている。 The wafer 1 has a pair of main surfaces, the wafer C surface 11 and the wafer Si surface 12. In this embodiment, the wafer 1 is formed so that the wafer C surface 11, which is the top surface, is inclined at an off angle θ with respect to the (0001) surface Pc. Similarly, the ingot 2 has a pair of main surfaces, the ingot C surface 21 and the ingot Si surface 22. The ingot 2 is formed so that the ingot C surface 21, which is the top surface, is inclined at an off angle θ with respect to the (0001) surface Pc. Hereinafter, one end of the ingot 2 in the off angle direction Dθ, i.e., the upstream end, will be referred to as the first end 23, and the other end, i.e., the downstream end, will be referred to as the second end 24. In FIG. 1, the direction in which the wafer C surface 11 and the ingot C surface 21 face is shown as the positive direction of the Z axis.

また、インゴット2は、ファセット領域RFを有している。ファセット領域RFは、「ファセット部」とも称され得る。インゴット2におけるファセット領域RF以外の部分を、以下、非ファセット領域RNと称する。同様に、非ファセット領域RNは、「非ファセット部」とも称され得る。 The ingot 2 also has a facet region RF. The facet region RF may also be referred to as a "facet portion." The portion of the ingot 2 other than the facet region RF will hereinafter be referred to as a non-facet region RN. Similarly, the non-facet region RN may also be referred to as a "non-facet portion."

(ウェハ製造方法の概略)
本実施形態に係るウェハ製造方法は、インゴット2からウェハ1を得る方法であって、以下の工程を含む。
(Overview of wafer manufacturing method)
The wafer manufacturing method according to this embodiment is a method for obtaining a wafer 1 from an ingot 2, and includes the following steps.

(1)剥離層形成工程:インゴット2の高さ方向における一端側の主面であるインゴットC面21に対して、インゴット2に対する所定程度の透過性を有するレーザービームを照射することで、インゴットC面21からウェハ1の厚みに対応する深さに剥離層25を形成する。
ここで、「所定程度の透過性」とは、インゴット2の内側におけるウェハ1の厚みに対応する深さにレーザービームの集光点を形成することが可能な程度の透過性である。また、「ウェハ1の厚みに対応する深さ」は、完成品であるウェハ1の厚み(すなわち厚みの狙い値)に、後述するウェハ平坦化工程等における所定の加工代に相当する厚みを加算した寸法であって、「ウェハ1の厚みに相当する深さ」とも称され得る。
(1) Peeling layer formation process: A laser beam having a predetermined degree of transparency to the ingot 2 is irradiated onto the ingot C surface 21, which is the main surface at one end side of the ingot 2 in the height direction, to form a peeling layer 25 from the ingot C surface 21 to a depth corresponding to the thickness of the wafer 1.
Here, the "predetermined degree of transparency" refers to a degree of transparency that allows a focal point of the laser beam to be formed at a depth corresponding to the thickness of the wafer 1 inside the ingot 2. Also, the "depth corresponding to the thickness of the wafer 1" is a dimension obtained by adding a thickness corresponding to a predetermined processing allowance in a wafer flattening process or the like described below to the thickness of the wafer 1, which is the finished product (i.e., the target thickness value), and may also be referred to as the "depth corresponding to the thickness of the wafer 1."

(2)ウェハ剥離工程:レーザー照射面であるインゴットC面21と剥離層25との間の部分であるウェハ前駆体26を、剥離層25にてインゴット2から剥離する。
ここで、上記の「ウェハ剥離工程」という表現の如く、インゴット2からウェハ前駆体26を剥離することで得られた板状物は、社会通念上「ウェハ」と称されることがあり得る。しかしながら、エピレディに鏡面化された主面を有する製造後の最終的なウェハ1と区別するため、かかる板状物を、以下、「剥離体30」と称する。
剥離体30は、一対の主面である、非剥離面31および剥離面32を有している。非剥離面31は、ウェハ剥離工程前において剥離層25を構成していなかった側の面であって、剥離層形成工程やウェハ剥離工程を行う前におけるインゴットC面21に対応する面である。剥離面32は、ウェハ剥離工程前において剥離層25を構成しており、ウェハ剥離工程によって新たに生じた表面である。剥離面32は、剥離層25およびウェハ剥離工程による剥離に起因する、粗い(すなわち研削あるいは研磨が必要な程度の)凹凸を有している。
(2) Wafer peeling process: The wafer precursor 26 , which is the portion between the ingot C-face 21 , which is the laser irradiated surface, and the peeling layer 25 , is peeled off from the ingot 2 at the peeling layer 25 .
Here, as in the expression "wafer peeling process" above, the plate-like object obtained by peeling the wafer precursor 26 from the ingot 2 may be commonly referred to as a "wafer." However, in order to distinguish it from the final wafer 1 after production having an epi-ready mirror-finished main surface, such a plate-like object will be referred to as a "peeled body 30" below.
The peeling body 30 has a pair of main surfaces, a non-peeled surface 31 and a peeled surface 32. The non-peeled surface 31 is a surface on the side that did not constitute the peeling layer 25 before the wafer peeling process, and corresponds to the ingot C-face 21 before the peeling layer forming process and the wafer peeling process. The peeled surface 32 constituted the peeling layer 25 before the wafer peeling process, and is a surface newly generated by the wafer peeling process. The peeled surface 32 has rough unevenness (i.e., to the extent that grinding or polishing is required) caused by the peeling layer 25 and peeling by the wafer peeling process.

(3)ウェハ平坦化工程:剥離体30の主面である非剥離面31および剥離面32のうちの、少なくとも剥離面32を平坦化することで、製造後の最終的なウェハ1を得る。ウェハ平坦化工程においては、一般的な砥石研磨やCMPに加えて、ECMGやECMPを用いることが可能である。なお、CMPはChemical Mechanical Polishingの略である。ECMGはElectro-Chemical Mechanical Grindingの略である。ECMPはElectro-Chemical Mechanical Polishingの略である。ウェハ平坦化工程は、これらの複数種類の平坦化工程を、単独で、あるいは、適宜組み合わせることで行われ得る。 (3) Wafer planarization process: At least the peeled surface 32 of the non-peeled surface 31 and the peeled surface 32, which are the main surfaces of the peeler 30, is planarized to obtain the final wafer 1 after manufacture. In the wafer planarization process, in addition to general grinding stone polishing and CMP, ECMG and ECMP can be used. Note that CMP is an abbreviation for Chemical Mechanical Polishing. ECMG is an abbreviation for Electro-Chemical Mechanical Grinding. ECMP is an abbreviation for Electro-Chemical Mechanical Polishing. The wafer planarization process can be performed by using these multiple types of planarization processes alone or in appropriate combination.

(4)インゴット平坦化工程:ウェハ前駆体26を剥離した後に、新たに生じた、インゴット2の上面を、剥離層形成工程に再度供することができるように、平坦化すなわち鏡面化する。インゴット平坦化工程においても、一般的な砥石研磨やCMPに加えて、ECMGやECMPを用いることが可能である。インゴット平坦化工程も、これらの複数種類の平坦化工程を、単独で、あるいは、適宜組み合わせることで行われ得る。 (4) Ingot planarization process: After the wafer precursor 26 is peeled off, the top surface of the newly generated ingot 2 is planarized, i.e., mirror-finished, so that it can be used again in the peeling layer formation process. In the ingot planarization process, in addition to general grinding stone polishing and CMP, ECMG and ECMP can also be used. The ingot planarization process can also be performed by using these multiple types of planarization processes alone or in appropriate combination.

図2は、本実施形態に係るウェハ製造方法を具体化した典型的な一例を示す工程図である。図2に示されているように、剥離層形成工程およびウェハ剥離工程を経てインゴット2から剥離された剥離体30は、以下の工程を経て、エピレディなウェハ1に仕上げられる。
・ウェハSi面12となるべき剥離面32の粗研削
・粗研削を経た剥離面32のECMG研削
・ECMG研削を経た剥離面32のECMP研磨
・洗浄
2 is a process diagram showing a typical example of the wafer manufacturing method according to the present embodiment. As shown in FIG. 2, a peeled body 30 peeled from an ingot 2 through a peeling layer forming process and a wafer peeling process is finished into an epi-ready wafer 1 through the following processes.
Rough grinding of the peeled surface 32 that is to become the Si surface 12 of the wafer; ECMG grinding of the peeled surface 32 that has been subjected to rough grinding; ECMP polishing and cleaning of the peeled surface 32 that has been subjected to ECMG grinding.

また、剥離層形成工程およびウェハ剥離工程を経てインゴット2から剥離体30が剥離された後に残ったインゴット2は、以下の工程を経て、再度の剥離層形成工程に供され得る。
・ウェハ剥離工程により新たに生じたインゴットC面21の粗研削
・粗研削を経たインゴットC面21の仕上げ研削
・洗浄
In addition, the ingot 2 remaining after the peeled body 30 is peeled off from the ingot 2 through the peeling layer forming step and the wafer peeling step can be subjected to the peeling layer forming step again through the following steps.
Rough grinding of the ingot C-face 21 newly generated by the wafer peeling process, and finish grinding and cleaning of the ingot C-face 21 that has been roughly ground

以下、各工程の詳細について、図1および図2に加えて他の図をも用いつつ説明する。 The details of each step are explained below using other figures in addition to Figures 1 and 2.

(剥離層形成工程)
図3Aおよび図3Bは、剥離層形成工程により剥離層25およびウェハ前駆体26が形成された状態のインゴット2の概略構成を示す。図4Aおよび図4Bは、剥離層形成工程の概略、および、かかる工程に用いられる剥離層形成装置40の概略構成を示す。なお、図3Aないし図4Bに示された右手系XYZ座標は、図1に示された右手系XYZ座標と整合するように表示されているものとする。
(Release layer forming process)
3A and 3B show a schematic configuration of the ingot 2 in a state in which a separation layer 25 and a wafer precursor 26 are formed by the separation layer forming process. FIGs. 4A and 4B show an overview of the separation layer forming process and a schematic configuration of a separation layer forming apparatus 40 used in the process. Note that the right-handed XYZ coordinates shown in FIGs. 3A to 4B are displayed so as to match the right-handed XYZ coordinates shown in FIG.

図3Aおよび図3Bを参照すると、X軸に沿った線状のレーザービームの照射痕である走査ラインLsをY軸方向に複数形成することにより、剥離層25が形成されている。走査ラインLsは、インゴット2に対するレーザービームの照射痕RMが線状に形成されたものである。本実施形態においては、走査ラインLsは、オフ角方向Dθに沿って設けられている。そして、複数の走査ラインLsは、ラインフィード方向Dfに配列されている。ラインフィード方向Dfは、オフ角方向Dθと直交する面内方向である。すなわち、ラインフィード方向Dfは、オフ角方向Dθと直交し、且つ、インゴット2の高さ方向と直交する方向である。 Referring to Figures 3A and 3B, the peeling layer 25 is formed by forming multiple scan lines Ls, which are linear laser beam irradiation marks along the X-axis, in the Y-axis direction. The scan lines Ls are linearly formed laser beam irradiation marks RM on the ingot 2. In this embodiment, the scan lines Ls are provided along the off-angle direction Dθ. The multiple scan lines Ls are arranged in the line feed direction Df. The line feed direction Df is an in-plane direction perpendicular to the off-angle direction Dθ. In other words, the line feed direction Df is a direction perpendicular to the off-angle direction Dθ and perpendicular to the height direction of the ingot 2.

図4Aおよび図4Bを参照すると、剥離層形成装置40は、チャックテーブル41と、集光装置42とを備えている。チャックテーブル41は、インゴット2を、その底面であるインゴットSi面22側にて保持するように構成されている。具体的には、例えば、チャックテーブル41は、インゴットSi面22を空気圧等により吸着する吸着機構等を備えている。なお、後述するように、チャックテーブル41に対するインゴット2の固定方法は、かかる態様に限定されない。集光装置42は、不図示のパルスレーザー発振器が発振したレーザービームBを、チャックテーブル41に固定された被加工物であるインゴット2に照射するように、レーザービームBの照射方向であるビーム軸方向についてチャックテーブル41に対向配置されている。すなわち、集光装置42は、インゴット2の上面であるインゴットC面21側からレーザービームBをインゴット2に照射するように設けられている。具体的には、集光装置42は、インゴット2の内側における、インゴットC面21からウェハ1の厚みに対応する深さに、レーザービームBの集光点BPを形成するように構成されている。集光装置42は、「集光器」とも称され得るものであって、レーザービームBの集光点BPを所定位置に形成するための光学要素(例えばレンズ)を備えている。剥離層形成装置40は、レーザービームBの集光点BPを、インゴット2に対して、少なくとも面内方向すなわち図中XY方向に相対移動可能に構成されている。ここで、「面内方向」は、インゴット2の上面であるインゴットC面21と平行な方向となる。 4A and 4B, the peeling layer forming device 40 includes a chuck table 41 and a focusing device 42. The chuck table 41 is configured to hold the ingot 2 on the side of the ingot Si surface 22, which is its bottom surface. Specifically, for example, the chuck table 41 includes an adsorption mechanism that adsorbs the ingot Si surface 22 by air pressure or the like. As will be described later, the method of fixing the ingot 2 to the chuck table 41 is not limited to this embodiment. The focusing device 42 is disposed opposite the chuck table 41 in the beam axis direction, which is the irradiation direction of the laser beam B, so that the laser beam B oscillated by a pulse laser oscillator (not shown) is irradiated onto the ingot 2, which is the workpiece fixed to the chuck table 41. That is, the focusing device 42 is provided so as to irradiate the ingot 2 with the laser beam B from the ingot C surface 21, which is the top surface of the ingot 2. Specifically, the focusing device 42 is configured to form a focal point BP of the laser beam B inside the ingot 2 at a depth from the ingot C surface 21 corresponding to the thickness of the wafer 1. The focusing device 42 can also be called a "focuser" and is equipped with an optical element (e.g., a lens) for forming the focal point BP of the laser beam B at a predetermined position. The peeling layer forming device 40 is configured to be able to move the focal point BP of the laser beam B relatively to the ingot 2 at least in the in-plane direction, i.e., the XY direction in the figure. Here, the "in-plane direction" is the direction parallel to the ingot C surface 21, which is the upper surface of the ingot 2.

剥離層形成装置40は、レーザービームBをインゴットC面21上にて走査方向Ds(すなわち第一方向)に走査する「レーザー走査」により、走査方向Dsに沿って走査ラインLsを形成する。すなわち、「レーザー走査」は、レーザー照射面であるインゴットC面21上におけるレーザービームBの照射位置PRを、走査方向Dsに移動させつつ、レーザービームBをインゴットC面21に対して照射することである。本実施形態においては、走査方向Dsは、オフ角方向Dθに沿った方向、具体的には、オフ角方向Dθと同一方向あるいはその反対方向である。そして、剥離層形成装置40は、レーザー走査をラインフィード方向Df(すなわち第二方向)について位置を変えつつ複数回行い、走査ラインLsをラインフィード方向Dfに沿って複数形成することで、剥離層25を形成する。ラインフィード方向Dfおよび走査方向Dsは、ともに、面内方向(すなわちインゴットC面21に沿った方向)であって、互いに直交する方向である。 The peeling layer forming device 40 forms a scan line Ls along the scanning direction Ds by "laser scanning" in which the laser beam B is scanned on the ingot C surface 21 in the scanning direction Ds (i.e., the first direction). That is, "laser scanning" is to irradiate the ingot C surface 21 with the laser beam B while moving the irradiation position PR of the laser beam B on the ingot C surface 21, which is the laser irradiation surface, in the scanning direction Ds. In this embodiment, the scanning direction Ds is a direction along the off-angle direction Dθ, specifically, the same direction as the off-angle direction Dθ or the opposite direction. The peeling layer forming device 40 performs laser scanning multiple times while changing the position in the line feed direction Df (i.e., the second direction), and forms multiple scan lines Ls along the line feed direction Df to form the peeling layer 25. The line feed direction Df and the scanning direction Ds are both in-plane directions (i.e., directions along the ingot C surface 21) and are perpendicular to each other.

本実施形態においては、剥離層形成装置40は、インゴット2を載置したチャックテーブル41を集光装置42に対して走査方向Dsに相対移動させてレーザービームBをインゴットC面21上で走査することで、走査ラインLsを走査方向Dsに沿って形成する。また、剥離層形成装置40は、1回のレーザー走査を実行した後、チャックテーブル41を、集光装置42に対してラインフィード方向Dfに沿って所定量相対移動させる。そして、剥離層形成装置40は、再度、走査方向Ds(すなわち前回のレーザー走査の際と同一あるいは反対の方向)にチャックテーブル41を集光装置42に対して相対移動させてレーザービームBを走査することで走査ラインLsを形成する。このようにして、剥離層形成装置40は、ラインフィード方向Dfにおけるほぼ全幅に亘って、レーザービームBを走査することで、走査ラインLsをラインフィード方向Dfに沿って複数形成する。このようにして、ラインフィード方向Dfに沿って複数設けられた走査ラインLsによって剥離層25が形成される。また、剥離層25よりもインゴットC面21側に、将来的にウェハ1となるべきウェハ前駆体26が形成される。なお、上記の通り、本実施形態においては、集光装置42が面内方向について固定的に設けられている一方、インゴット2を支持するチャックテーブル41が不図示の電動ステージ装置等の走査装置によって少なくとも面内方向に移動するように設けられている。一方、後述するように、本発明は、かかる態様に限定されない。すなわち、例えば、インゴット2を支持するチャックテーブル41が面内方向について固定的に設けられる一方、集光装置42が不図示の走査装置によって面内方向について可動に設けられるという実施態様もあり得る。しかしながら、これらいずれの態様においても、見掛け上、レーザービームBやその照射位置PRがインゴット2の主面上を面内方向に移動したり、レーザービームBやその集光点BPがインゴット2内を面内方向に移動したりするように見える。したがって、説明の簡略化のため、以下、レーザービームBやその照射位置PRがインゴット2の主面上を面内方向に移動したり、レーザービームBやその集光点BPがインゴット2内を面内方向に移動したりするような説明をすることがある。しかしながら、後述するように、本発明は、かかる態様に限定されない。 In this embodiment, the peeling layer forming device 40 moves the chuck table 41 on which the ingot 2 is placed relative to the focusing device 42 in the scanning direction Ds to scan the laser beam B on the ingot C surface 21, thereby forming the scanning line Ls along the scanning direction Ds. After performing one laser scan, the peeling layer forming device 40 moves the chuck table 41 relative to the focusing device 42 by a predetermined amount along the line feed direction Df. Then, the peeling layer forming device 40 again moves the chuck table 41 relative to the focusing device 42 in the scanning direction Ds (i.e., the same or opposite direction as in the previous laser scan) to scan the laser beam B, thereby forming the scanning line Ls. In this way, the peeling layer forming device 40 scans the laser beam B over almost the entire width in the line feed direction Df to form a plurality of scanning lines Ls along the line feed direction Df. In this way, the peeling layer 25 is formed by the plurality of scanning lines Ls provided along the line feed direction Df. Further, the wafer precursor 26 to be the wafer 1 in the future is formed on the ingot C-face 21 side of the peeling layer 25. As described above, in this embodiment, the focusing device 42 is fixed in the in-plane direction, while the chuck table 41 supporting the ingot 2 is provided so as to move at least in the in-plane direction by a scanning device such as an electric stage device (not shown). On the other hand, as described later, the present invention is not limited to such an embodiment. That is, for example, there may be an embodiment in which the chuck table 41 supporting the ingot 2 is fixed in the in-plane direction, while the focusing device 42 is provided so as to be movable in the in-plane direction by a scanning device (not shown). However, in any of these embodiments, the laser beam B and its irradiation position PR appear to move in the in-plane direction on the main surface of the ingot 2, or the laser beam B and its focusing point BP appear to move in the in-plane direction within the ingot 2. Therefore, for the sake of simplicity, the following description may be given assuming that the laser beam B and its irradiation position PR move in an in-plane direction on the main surface of the ingot 2, or that the laser beam B and its focal point BP move in an in-plane direction within the ingot 2. However, as described below, the present invention is not limited to such an embodiment.

本実施形態は、図4Aおよび図4Bに示されているように、1回のレーザー走査にて、走査方向Dsおよびラインフィード方向Dfにおける照射位置PRが異なる複数のレーザービームBを、インゴットC面21に照射する。具体的には、図5Aおよび図5Bに示されているように、インゴットC面21上の照射位置PRが平面視にて走査方向Dsおよびラインフィード方向Dfの双方に対して傾斜して配列する複数のレーザービームB(すなわち第一ビームB1等)が、走査方向Dsに沿って移動する。これにより、1回のレーザー走査にて、走査ラインLsが複数形成される。したがって、剥離層形成工程におけるサイクルタイムが良好に短縮され得る。 In this embodiment, as shown in Figures 4A and 4B, multiple laser beams B with different irradiation positions PR in the scanning direction Ds and the line feed direction Df are irradiated onto the ingot C surface 21 in a single laser scan. Specifically, as shown in Figures 5A and 5B, multiple laser beams B (i.e., first beam B1, etc.) whose irradiation positions PR on the ingot C surface 21 are arranged at an angle to both the scanning direction Ds and the line feed direction Df in a plan view move along the scanning direction Ds. As a result, multiple scan lines Ls are formed in a single laser scan. Therefore, the cycle time in the peeling layer formation process can be effectively shortened.

なお、図4A、図4B、および図5Aにおいては、複数のレーザービームBとして、レーザービームBが3本の例が図示されている。しかしながら、これは、図示の簡略化上の都合によるものであって、レーザービームBの本数については特段の限定はない。但し、説明を簡略化するため、以下、複数のレーザービームBとして、第一ビームB1と第二ビームB2と第三ビームB3とが少なくとも含まれるものとして、説明を続行する。第一ビームB1と第二ビームB2と第三ビームB3とのうち、第一ビームB1は、最も先行する、すなわち、最も走査方向Ds側に位置するものとする。一方、第三ビームB3は、最も後行するものとする。そして、第二ビームB2は、走査方向Dsおよびラインフィード方向Dfについて、第一ビームB1と第三ビームB3との間に位置するものとする。 In addition, in Figures 4A, 4B, and 5A, an example of three laser beams B is illustrated as the multiple laser beams B. However, this is for the convenience of simplifying the illustration, and there is no particular limit to the number of laser beams B. However, for the sake of simplicity, the following description will be continued assuming that the multiple laser beams B include at least a first beam B1, a second beam B2, and a third beam B3. Of the first beam B1, the second beam B2, and the third beam B3, the first beam B1 is the most advanced, that is, the beam closest to the scanning direction Ds. On the other hand, the third beam B3 is the most trailing. The second beam B2 is positioned between the first beam B1 and the third beam B3 in the scanning direction Ds and the line feed direction Df.

図5Aに示されているように、第一ビームB1は、第二ビームB2に先行して、走査方向Dsに進行する。第一ビームB1の照射により、図5Bに示されているように、照射影響領域RAが、レーザー照射面であるインゴットC面21から所定の深さに発生する。照射影響領域RAは、レーザービームBの照射によりSiCがSiとCとに分離することで形成される改質領域からなる照射痕RMと、かかる照射痕RMからその周囲に(0001)面Pcに沿って伸長するクラックCとを含む。このため、第二ビームB2の照射位置PRは、先行する第一ビームB1により形成された照射影響領域RAにおける、少なくともクラックCと、面内方向について重なることがあり得る。先行する第一ビームB1による照射影響領域RAに含まれる照射痕RMやクラックCが、後行する第二ビームB2の照射位置PRに存在すると、かかる照射影響領域RAにより第二ビームB2の吸収率が高まる。このため、先行する第一ビームB1による照射影響領域RAの深さとほぼ同一の深さに、後行する第二ビームB2による照射痕RMが発生しやすくなる。第二ビームB2と第三ビームB3との関係についても同様である。よって、1回のレーザー走査にて第一ビームB1~第三ビームB3により一度に形成される、ラインフィード方向Dfについて隣接する3つの照射痕RMあるいは照射影響領域RAは、ほぼ同じ深さに発生しやすくなる。すなわち、ラインフィード方向Dfについて隣接する、剥離層25を構成する複数の走査ラインLsが、ほぼ同じ深さに発生しやすくなる。 As shown in FIG. 5A, the first beam B1 advances in the scanning direction Ds ahead of the second beam B2. As shown in FIG. 5B, the irradiation of the first beam B1 generates an irradiation-affected area RA at a predetermined depth from the ingot C surface 21, which is the laser-irradiated surface. The irradiation-affected area RA includes an irradiation mark RM consisting of a modified area formed by the separation of SiC into Si and C by the irradiation of the laser beam B, and a crack C extending from the irradiation mark RM to its periphery along the (0001) plane Pc. For this reason, the irradiation position PR of the second beam B2 may overlap at least the crack C in the irradiation-affected area RA formed by the preceding first beam B1 in the in-plane direction. If the irradiation mark RM or the crack C included in the irradiation-affected area RA by the preceding first beam B1 exists at the irradiation position PR of the following second beam B2, the absorption rate of the second beam B2 is increased by the irradiation-affected area RA. For this reason, the irradiation marks RM by the following second beam B2 tend to occur at approximately the same depth as the depth of the irradiation affected area RA by the preceding first beam B1. The same applies to the relationship between the second beam B2 and the third beam B3. Therefore, three adjacent irradiation marks RM or irradiation affected areas RA in the line feed direction Df formed at once by the first beam B1 to the third beam B3 in one laser scan tend to occur at approximately the same depth. In other words, multiple scanning lines Ls that constitute the peeling layer 25 and are adjacent in the line feed direction Df tend to occur at approximately the same depth.

このように、本実施形態においては、剥離層25を構成する照射痕RMすなわち走査ラインLsの深さのばらつきが、可能な限り抑制され得る。これにより、剥離層25での剥離によって発生する剥離面32における段差や凹凸の大きさが良好に抑制され、剥離面32における研削や研磨の加工代が低減されたり、剥離不良の発生が良好に抑制されたりする。また、剥離層25を形成する際のサイクルタイムが短縮され得る。したがって、本実施形態によれば、従来よりも製造効率を高めることが可能となる。 In this manner, in this embodiment, the variation in the depth of the irradiation marks RM, i.e., the scanning lines Ls, that constitute the peeling layer 25 can be suppressed as much as possible. This effectively suppresses the size of the steps and unevenness on the peeling surface 32 that occurs due to peeling in the peeling layer 25, reduces the amount of grinding and polishing required on the peeling surface 32, and effectively suppresses the occurrence of peeling defects. In addition, the cycle time for forming the peeling layer 25 can be shortened. Therefore, according to this embodiment, it is possible to improve manufacturing efficiency compared to the conventional method.

図6は、集光装置42の面内方向における中心位置の、インゴット2に対する相対移動の軌跡を示す。「集光装置42の面内方向における中心位置」は、典型的には、例えば、複数のレーザービームBの配列における中心位置である。図4Aおよび図6に示されているように、本実施形態は、インゴット2の姿勢を、ファセット領域RFが「オフ角の低い側」に位置するようにして、レーザービームBをC面側から照射することで、剥離層形成工程を行う。「オフ角の低い側」とは、インゴット2の姿勢を、一主面であるインゴットC面21が上面となるように設定した場合の、C面すなわち(0001)面Pcにおける傾斜の低い側をいうものとする。これに対し、「オフ角の高い側」とは、インゴット2の姿勢を、インゴットC面21が上面となるように設定した場合の、C面すなわち(0001)面Pcにおける傾斜の高い側をいうものとする。 Figure 6 shows the trajectory of the relative movement of the central position of the focusing device 42 in the in-plane direction with respect to the ingot 2. The "central position of the focusing device 42 in the in-plane direction" is typically, for example, the central position in the arrangement of multiple laser beams B. As shown in Figures 4A and 6, in this embodiment, the ingot 2 is oriented so that the facet region RF is positioned on the "low off-angle side" and the laser beam B is irradiated from the C-face side to perform the peeling layer formation process. The "low off-angle side" refers to the side with a low inclination of the C-face, i.e., the (0001) plane Pc, when the ingot 2 is oriented so that the ingot C-face 21, which is one main surface, is the upper surface. In contrast, the "high off-angle side" refers to the side with a high inclination of the C-face, i.e., the (0001) plane Pc, when the ingot 2 is oriented so that the ingot C-face 21 is the upper surface.

後述する通り、インゴット2における「オフ角の高い側」の一端にて、ウェハ前駆体26をインゴット2から剥離するための一方向荷重を印加することで、極めて良好なウェハ剥離が実現される。ここで、ファセット領域RFが「オフ角の高い側」に位置するようにインゴット2の姿勢を設定してレーザービームBをSi面側から照射した後、インゴット2における「オフ角の高い側」の一端にて一方向荷重を印加する想定例について考察する。この点、インゴット2における、ファセット領域RFに近接する端部は、そもそも亀裂が入りにくい。よって、かかる想定例においては、剥離開始位置が、亀裂が入りにくいファセット領域RFに近接する端部となるため、ウェハ剥離工程の成功率が低くなる可能性がある。これに対し、本実施形態は、インゴット2の姿勢を、ファセット領域RFが「オフ角の低い側」に位置するようにして、レーザービームBをC面側から照射した後、インゴット2における「オフ角の高い側」の一端にて一方向荷重を印加する。この場合、剥離開始位置が、亀裂が比較的入りやすい、ファセット領域RFから遠い部分となる。したがって、本実施形態によれば、ウェハ剥離工程の成功率が向上する。 As described later, by applying a unidirectional load to peel the wafer precursor 26 from the ingot 2 at one end of the "high off-angle side" of the ingot 2, extremely good wafer peeling is achieved. Here, an assumed example is considered in which the ingot 2 is oriented so that the facet region RF is located at the "high off-angle side", the laser beam B is irradiated from the Si-face side, and then a unidirectional load is applied at one end of the ingot 2 at the "high off-angle side". In this regard, the end of the ingot 2 close to the facet region RF is difficult to crack in the first place. Therefore, in this assumed example, the peeling start position is the end close to the facet region RF where cracks are difficult to occur, so that the success rate of the wafer peeling process may be low. In contrast, in this embodiment, the ingot 2 is oriented so that the facet region RF is located at the "low off-angle side", the laser beam B is irradiated from the C-face side, and then a unidirectional load is applied at one end of the ingot 2 at the "high off-angle side". In this case, the peeling start position is a part far from the facet region RF, where cracks are relatively likely to occur. Therefore, according to this embodiment, the success rate of the wafer peeling process is improved.

ところで、ファセット領域RFよりも非ファセット領域RNの方が、集光点BPに到達するレーザービームBの強度が強くなることが知られている。そこで、本実施形態においては、剥離層形成工程において、非ファセット領域RNよりもファセット領域RFの方が、レーザービームBの照射によるエネルギーの印加密度が高くなるように、レーザービームBをインゴット2の主面に照射する。ここにいう「エネルギーの印加密度」は、インゴット2の主面に沿った面内におけるエネルギーの印加密度である。以下の手段が、単独で、あるいは、複合して用いられ得る。具体的には、例えば、ファセット領域RFにて、非ファセット領域RNよりも、レーザービームBの出力を高くする。あるいは、例えば、非ファセット領域RNよりもファセット領域RFの方がレーザービームBの照射頻度が高くなるように、レーザービームBをインゴット2の主面に照射する。より詳細には、例えば、ファセット領域RFにて、非ファセット領域RNよりも、レーザービームBの繰り返し周波数を高くする、もしくは繰り返し周波数が一定の状態で走査速度を低くして、走査方向Dsにおける照射間隔を狭くする。出力をファセット領域RFにて非ファセット領域RNよりも高くするにあたり、ファセット領域RFにおける出力は、非ファセット領域RNにおける出力の1.5倍が望ましい。走査方向Dsあるいはラインフィード方向Dfにおける照射間隔をファセット領域RFにて非ファセット領域RNよりも狭くするにあたり、ファセット領域RFにおける照射間隔は、非ファセット領域RNにおける照射間隔の2/5であることが好ましい。あるいは、例えば、ファセット領域RFと非ファセット領域RNとを含む全領域に対するレーザービームBの照射とは別に、ファセット領域RFに対するレーザービームBの照射を行う。なお、このファセット領域RFに対するレーザービームBの照射に際しては、非ファセット領域RNにおける、ファセット領域RFに近接する領域に対しても、レーザービームBが照射され得る。 It is known that the intensity of the laser beam B reaching the focal point BP is stronger in the non-facet region RN than in the facet region RF. Therefore, in this embodiment, in the peeling layer formation process, the laser beam B is irradiated onto the main surface of the ingot 2 so that the energy application density due to the irradiation of the laser beam B is higher in the facet region RF than in the non-facet region RN. The "energy application density" referred to here is the energy application density in a plane along the main surface of the ingot 2. The following means may be used alone or in combination. Specifically, for example, the output of the laser beam B is made higher in the facet region RF than in the non-facet region RN. Alternatively, for example, the laser beam B is irradiated onto the main surface of the ingot 2 so that the frequency of irradiation of the laser beam B is higher in the facet region RF than in the non-facet region RN. More specifically, for example, the repetition frequency of the laser beam B is made higher in the facet region RF than in the non-facet region RN, or the scanning speed is made lower with the repetition frequency constant, thereby narrowing the irradiation interval in the scanning direction Ds. When making the output higher in the facet region RF than in the non-facet region RN, the output in the facet region RF is preferably 1.5 times the output in the non-facet region RN. When making the irradiation interval in the scanning direction Ds or the line feed direction Df in the facet region RF narrower than in the non-facet region RN, the irradiation interval in the facet region RF is preferably 2/5 of the irradiation interval in the non-facet region RN. Alternatively, for example, the facet region RF is irradiated with the laser beam B separately from the irradiation of the entire region including the facet region RF and the non-facet region RN. Note that when irradiating the facet region RF with the laser beam B, the laser beam B may also be irradiated to the region in the non-facet region RN adjacent to the facet region RF.

本実施形態に係る剥離層形成工程によれば、ファセット領域RFと非ファセット領域RNとを含む全領域に対して、剥離層25を良好に形成することが可能となる。特に、レーザービームBの照射側の集光装置42と、インゴット2を支持するチャックテーブル41との間の、Z軸方向の距離調整を用いなくても、ファセット領域RFに対する剥離層25の形成が、非ファセット領域RNと同様に行われ得る。したがって、本実施形態によれば、従来よりも製造効率を高めることが可能となる。 The peeling layer formation process according to this embodiment makes it possible to form the peeling layer 25 well in the entire region including the facet region RF and the non-facet region RN. In particular, the formation of the peeling layer 25 in the facet region RF can be performed in the same manner as in the non-facet region RN without adjusting the distance in the Z-axis direction between the focusing device 42 on the irradiation side of the laser beam B and the chuck table 41 supporting the ingot 2. Therefore, according to this embodiment, it is possible to improve manufacturing efficiency compared to the conventional method.

図4Aおよび図6を参照すると、剥離層形成工程においては、レーザービームBを照射した場合の照射位置PRがインゴット2の主面上をオフ角方向Dθと同一方向に移動する往路走査Sc1と、レーザービームBを照射した場合の照射位置PRがインゴット2の主面上をオフ角方向Dθとは反対方向に移動する復路走査Sc2とが生じる。すなわち、往路走査Sc1においては、走査方向Dsがオフ角方向Dθと同一方向となる。これに対し、復路走査Sc2においては、走査方向Dsがオフ角方向Dθとは反対方向となる。往路走査Sc1と復路走査Sc2とは、交互に行われる。 Referring to Figures 4A and 6, in the peeling layer formation process, there is an outward scan Sc1 in which the irradiation position PR when irradiating the laser beam B moves on the main surface of the ingot 2 in the same direction as the off-angle direction Dθ, and a return scan Sc2 in which the irradiation position PR when irradiating the laser beam B moves on the main surface of the ingot 2 in the opposite direction to the off-angle direction Dθ. That is, in the outward scan Sc1, the scanning direction Ds is the same direction as the off-angle direction Dθ. In contrast, in the return scan Sc2, the scanning direction Ds is the opposite direction to the off-angle direction Dθ. The outward scan Sc1 and the return scan Sc2 are performed alternately.

1回の往路走査Sc1が終了してから、次回の往路走査Sc1が開始するまでの間に、集光装置42のインゴット2に対する相対位置が、ラインフィード方向Dfに所定量移動する。但し、1回の往路走査Sc1が終了してから、その直後に行われる復路走査Sc2が開始するまでの間については、集光装置42のラインフィード方向Dfにおける相対位置は、移動してもよいし、移動しなくてもよい。1回の復路走査Sc2が終了してから、引き続き行われる往路走査Sc1が開始するまでの間についても同様である。各段階における、ラインフィード方向Dfの相対移動量については、レーザービームBの照射条件等により適宜設定され得る。 Between the end of one forward scan Sc1 and the start of the next forward scan Sc1, the relative position of the focusing device 42 to the ingot 2 moves a predetermined amount in the line feed direction Df. However, between the end of one forward scan Sc1 and the start of the return scan Sc2 performed immediately thereafter, the relative position of the focusing device 42 in the line feed direction Df may or may not move. The same applies to the period between the end of one return scan Sc2 and the start of the subsequent forward scan Sc1. The amount of relative movement in the line feed direction Df at each stage can be set appropriately depending on the irradiation conditions of the laser beam B, etc.

往路走査Sc1においては、レーザービームBが、走査方向Dsにおけるインゴット2の全幅に亘って照射される。すなわち、往路走査Sc1においては、照射位置PRをインゴット2の主面上にてオフ角方向Dθと同一方向である走査方向Dsに移動させつつ、レーザービームBをインゴット2の主面に照射する。これにより、インゴット2の走査方向Dsにおける両端部の間にわたって走査ラインLsが形成される。これに対し、復路走査Sc2においては、走査方向Dsにおけるインゴット2の全幅に亘ってレーザービームBを照射してもよいし、走査方向Dsにおけるインゴット2の全幅に亘ってレーザービームBを照射しなくてもよい。あるいは、復路走査Sc2においては、走査方向Dsにおけるインゴット2の全幅ではなくその一部にレーザービームBを照射してもよい。 In the forward scan Sc1, the laser beam B is irradiated over the entire width of the ingot 2 in the scanning direction Ds. That is, in the forward scan Sc1, the laser beam B is irradiated onto the main surface of the ingot 2 while moving the irradiation position PR on the main surface of the ingot 2 in the scanning direction Ds, which is the same direction as the off-angle direction Dθ. This forms a scan line Ls between both ends of the ingot 2 in the scanning direction Ds. In contrast, in the return scan Sc2, the laser beam B may be irradiated over the entire width of the ingot 2 in the scanning direction Ds, or may not be irradiated over the entire width of the ingot 2 in the scanning direction Ds. Alternatively, in the return scan Sc2, the laser beam B may be irradiated over a portion of the ingot 2 in the scanning direction Ds rather than the entire width of the ingot 2.

具体的には、例えば、復路走査Sc2においては、ファセット領域RFおよびその周辺部に対してのみ、レーザービームBを照射してもよい。これにより、ファセット領域RFと非ファセット領域RNとを含む全領域に対して、剥離層25を良好に形成することが可能となる。あるいは、例えば、復路走査Sc2においては、走査方向Dsにおけるインゴット2の端部にのみレーザービームBを照射してもよい。この場合、復路走査Sc2においては、照射位置PRがインゴット2の主面上にてオフ角方向Dθと反対方向である走査方向Dsに移動しつつ、インゴット2の走査方向Dsにおける端部に走査ラインLsが形成される。これにより、ウェハ剥離工程における剥離開始が良好に促進され、ウェハ剥離工程の成功率が向上する。また、復路走査Sc2においては、ファセット領域RFおよびその周辺部と、走査方向Dsにおけるインゴット2の端部とに対してのみ、レーザービームBを照射してもよい。 Specifically, for example, in the return scan Sc2, the laser beam B may be irradiated only to the facet region RF and its periphery. This allows the peeling layer 25 to be formed well over the entire region including the facet region RF and the non-facet region RN. Alternatively, for example, in the return scan Sc2, the laser beam B may be irradiated only to the end of the ingot 2 in the scanning direction Ds. In this case, in the return scan Sc2, the irradiation position PR moves in the scanning direction Ds, which is the opposite direction to the off-angle direction Dθ, on the main surface of the ingot 2, and a scan line Ls is formed at the end of the ingot 2 in the scanning direction Ds. This promotes the start of peeling in the wafer peeling process and improves the success rate of the wafer peeling process. In addition, in the return scan Sc2, the laser beam B may be irradiated only to the facet region RF and its periphery, and the end of the ingot 2 in the scanning direction Ds.

図7に示されているように、本実施形態においては、レーザービームBは、その軸中心から放射状に延びる方向であるビーム径方向における中心部よりも外側の周縁部にて強度が高くなるような強度分布を有している。具体的には、レーザービームBは、集光点BPの手前側にて環状すなわち中空状となる一方で、集光点BPにて点状に集光するビーム形状を有している。集光点BPにて、レーザービームBは、最小のビーム径である集光径dcを有している。図7に示された交差範囲RXは、レーザービームBにおける強度が高い周縁部同士の重なりが生じる、ビーム軸方向について集光点BPを中心とした所定範囲である。 As shown in FIG. 7, in this embodiment, the laser beam B has an intensity distribution in which the intensity is higher at the outer peripheral portion than at the center in the beam diameter direction, which is the direction extending radially from the axial center. Specifically, the laser beam B has a ring-shaped, i.e. hollow, beam shape in front of the focusing point BP, while it is focused in a point shape at the focusing point BP. At the focusing point BP, the laser beam B has a focusing diameter dc, which is the minimum beam diameter. The intersection range RX shown in FIG. 7 is a predetermined range centered on the focusing point BP in the beam axis direction, where the peripheral portions of the laser beam B with high intensity overlap each other.

このように、剥離層形成装置40は、環状のレーザービームBを、インゴット2に照射する。このような環状のレーザービームBや、かかるレーザービームBを生成して被加工物に照射する装置については、本願の出願時点で既に公知あるいは周知となっている(例えば、特開2006-130691号公報、特開2014-147946号公報、等参照。)。このため、かかるレーザービームBの生成装置や生成方法の詳細については、本明細書においては、説明を省略する。 In this way, the peeling layer forming device 40 irradiates the ingot 2 with the annular laser beam B. Such annular laser beam B and devices that generate such laser beam B and irradiate the workpiece with such laser beam B were already publicly known or well-known at the time of filing of this application (see, for example, JP 2006-130691 A, JP 2014-147946 A, etc.). For this reason, detailed descriptions of the device and method for generating such laser beam B will be omitted in this specification.

図8Aは、本実施形態に係る環状のレーザービームBによって照射痕RMを含む照射影響領域RAが形成される様子を示す。図8Bは、本実施形態とは異なる別例として、非環状すなわち中実のレーザービームBによって照射痕RMを含む照射影響領域RAが形成される様子を示す。 Figure 8A shows how an irradiation affected area RA including an irradiation mark RM is formed by an annular laser beam B according to this embodiment. Figure 8B shows how an irradiation affected area RA including an irradiation mark RM is formed by a non-annular, i.e., solid, laser beam B as another example different from this embodiment.

図8Bに示されているように、中実のレーザービームBを用いた場合、レーザービームBの照射によりSiCがSiとCとに分離することで形成される改質領域である照射痕RMが、集光点BPとは異なる深さに発生し得る。このため、照射痕RMと、かかる照射痕RMから進展したクラックCとからなる照射影響領域RAの深さも、集光点BPとは異なる深さとなり得る。具体的には、例えば、集光点BPよりも浅い位置にて、レーザービームBの照射によるエネルギーの印加密度が、照射痕RMを発生させ得る程度にまで高まることがあり得る。すると、照射痕RMは、集光点BPよりも浅い位置に発生し得る。照射痕RMの発生深さは、レーザービームBの照射エネルギーのばらつきや、インゴット2の屈折率のばらつきや、集光装置42における光学系のばらつき等により変動し得る。照射痕RMが発生し得る領域を、図中、改質可能範囲RCとして示す。なお、照射痕RMは、特許文献1における「改質層」に相当する。 8B, when a solid laser beam B is used, the irradiation mark RM, which is a modified region formed by the separation of SiC into Si and C by the irradiation of the laser beam B, may occur at a depth different from the focal point BP. Therefore, the depth of the irradiation affected region RA consisting of the irradiation mark RM and the crack C that develops from the irradiation mark RM may also be different from the focal point BP. Specifically, for example, at a position shallower than the focal point BP, the applied density of energy by the irradiation of the laser beam B may increase to a level that can generate the irradiation mark RM. Then, the irradiation mark RM may occur at a position shallower than the focal point BP. The depth at which the irradiation mark RM occurs may vary due to variations in the irradiation energy of the laser beam B, variations in the refractive index of the ingot 2, variations in the optical system in the focusing device 42, etc. The region where the irradiation mark RM may occur is shown in the figure as a modifiable range RC. The irradiation mark RM corresponds to the "modified layer" in Patent Document 1.

これに対し、図8Aに示されているように、環状のレーザービームBを用いた場合、レーザービームBの照射によるエネルギーの印加密度が、照射痕RMを発生させ得る程度にまで高まるのは、集光点BPの付近の深さに限定される。すなわち、例えば、中実のレーザービームBを用いた場合のように、集光点BPよりも浅い位置にてレーザービームBの照射によるエネルギーの印加密度が照射痕RMを発生させ得る程度にまで高まることは困難となる。よって、照射痕RMは、集光点BPの付近の深さに、安定的に発生する。すなわち、改質可能範囲RCは、中実のレーザービームBを用いた場合とは異なり、集光点BPの深さを中心とした狭い深さ範囲に限定される。このため、照射痕RMの発生深さのばらつきが、良好に抑制され得る。換言すれば、剥離層25を可能な限り薄く形成することが可能となり、剥離後の研削や研磨における加工代が、良好に低減され得る。したがって、本実施形態によれば、従来よりも製造効率を高めることが可能となる。 In contrast, as shown in FIG. 8A, when an annular laser beam B is used, the energy application density due to the irradiation of the laser beam B increases to a level at which the irradiation mark RM can be generated, limited to a depth near the focal point BP. That is, for example, as in the case of using a solid laser beam B, it is difficult for the energy application density due to the irradiation of the laser beam B to increase to a level at a position shallower than the focal point BP to a level at which the irradiation mark RM can be generated. Therefore, the irradiation mark RM is generated stably at a depth near the focal point BP. That is, unlike the case of using a solid laser beam B, the modifiable range RC is limited to a narrow depth range centered on the depth of the focal point BP. Therefore, the variation in the depth at which the irradiation mark RM is generated can be effectively suppressed. In other words, it is possible to form the peeling layer 25 as thin as possible, and the processing cost in grinding and polishing after peeling can be effectively reduced. Therefore, according to this embodiment, it is possible to improve manufacturing efficiency compared to the conventional art.

ところで、特許文献1に記載の方法は、レーザー走査方向が、「オフ角θが形成される方向(すなわち図1や図3A等におけるオフ角方向Dθ)」と直交する方向である。このため、へき開が安定せず、材料ロスが増大する。これに対し、本実施形態においては、図4Aに示されているように、インゴット2の内部におけるレーザービームBの集光点BPの移動方向である走査方向Dsは、オフ角方向Dθと平行である。すなわち、剥離層形成工程は、レーザー走査にて、照射位置PRを、オフ角方向Dθに沿った走査方向Dsに移動させる。換言すれば、剥離層形成装置40は、オフ角方向Dθと平行な走査方向Dsに集光装置42をインゴット2に対して相対移動させてレーザービームBを走査することで、走査ラインLsをオフ角方向Dθに沿って形成する。すると、図9および図10に示されているように、照射痕RMおよびクラックCが、(0001)面Pcに沿って形成される。これにより、ウェハ剥離工程時の剥離層25における、へき開を安定化させることができ、材料ロスが良好に低減される。また、ウェハ平坦化工程における加工代が良好に削減され、以て、工程時間が可能な限り短縮され得る。したがって、本実施形態によれば、従来よりも製造効率の高いウェハ製造方法を提供することが可能となる。 By the way, in the method described in Patent Document 1, the laser scanning direction is perpendicular to the "direction in which the off-angle θ is formed (i.e., the off-angle direction Dθ in FIG. 1, FIG. 3A, etc.)". For this reason, cleavage is unstable and material loss increases. In contrast, in this embodiment, as shown in FIG. 4A, the scanning direction Ds, which is the moving direction of the focal point BP of the laser beam B inside the ingot 2, is parallel to the off-angle direction Dθ. That is, in the peeling layer formation process, the irradiation position PR is moved in the scanning direction Ds along the off-angle direction Dθ by laser scanning. In other words, the peeling layer formation device 40 moves the focusing device 42 relative to the ingot 2 in the scanning direction Ds parallel to the off-angle direction Dθ to scan the laser beam B, thereby forming the scanning line Ls along the off-angle direction Dθ. Then, as shown in FIG. 9 and FIG. 10, the irradiation mark RM and the crack C are formed along the (0001) plane Pc. This makes it possible to stabilize the cleavage in the peeling layer 25 during the wafer peeling process, effectively reducing material loss. In addition, the processing cost during the wafer flattening process is effectively reduced, thereby making it possible to shorten the process time as much as possible. Therefore, according to this embodiment, it is possible to provide a wafer manufacturing method with higher manufacturing efficiency than conventional methods.

図9は、走査方向Dsがオフ角方向Dθと同一方向である例を示す。図10は、走査方向Dsがオフ角方向Dθとは反対方向である例を示す。すなわち、図9に示された例においては、図4Aに示されているように、インゴットC面21が上面となるようにインゴット2の姿勢を設定した場合、レーザー走査にて、照射位置PRを、(0001)面Pcにおける高い側から低い側に向かって移動させる。これに対し、図10に示された例においては、インゴットC面21が上面となるようにインゴット2の姿勢を設定した場合、レーザー走査にて、照射位置PRを、(0001)面Pcにおける低い側から高い側に向かって移動させる。 Figure 9 shows an example in which the scanning direction Ds is the same direction as the off-angle direction Dθ. Figure 10 shows an example in which the scanning direction Ds is opposite to the off-angle direction Dθ. That is, in the example shown in Figure 9, when the orientation of the ingot 2 is set so that the ingot C-face 21 is the upper surface as shown in Figure 4A, the irradiation position PR is moved by laser scanning from the higher side to the lower side of the (0001) plane Pc. In contrast, in the example shown in Figure 10, when the orientation of the ingot 2 is set so that the ingot C-face 21 is the upper surface, the irradiation position PR is moved by laser scanning from the lower side to the higher side of the (0001) plane Pc.

例えば、面内方向における照射位置PRの周囲に、照射影響領域RAすなわち照射痕RMやクラックCが存在しない状況を仮定する。かかる状況においては、レーザービームBの照射によって、照射痕RMは、集光点BP付近の深さに発生しやすい。一方、実際は、レーザービームBは、照射痕RMおよびクラックCを次々と生成しつつ、走査方向Dsに移動する。このため、上記のような状況は、主として、1回のレーザー走査において最初に形成される、走査ラインLsの始点に対応する照射痕RMの形成時にて発生する。よって、レーザー走査中のほとんどの場面において、面内方向における照射位置PRの周囲に照射影響領域RAが存在する状況が発生する。 For example, assume a situation where there is no irradiation affected area RA, i.e., no irradiation marks RM or cracks C, around the irradiation position PR in the in-plane direction. In such a situation, irradiation with the laser beam B tends to cause the irradiation marks RM to occur at a depth near the focal point BP. However, in reality, the laser beam B moves in the scanning direction Ds while generating irradiation marks RM and cracks C one after another. For this reason, the above situation mainly occurs when the irradiation mark RM corresponding to the start point of the scanning line Ls, which is formed first in one laser scan, is formed. Therefore, in most situations during laser scanning, a situation occurs where the irradiation affected area RA exists around the irradiation position PR in the in-plane direction.

すなわち、図9や図10に示されているように、現在の照射位置PRには、通常、先行して(例えば直前に)形成された照射影響領域RAが存在する。すると、かかる照射影響領域RAにて、レーザービームBの吸収率が高まる。また、かかる照射影響領域RAは、(0001)面Pcに沿って形成される。このため、レーザー走査により、照射痕RMは、(0001)面Pcに沿って進展しやすい。 That is, as shown in Figures 9 and 10, the current irradiation position PR usually has an irradiation-affected area RA formed previously (e.g., immediately before). Then, the absorption rate of the laser beam B is increased in the irradiation-affected area RA. In addition, the irradiation-affected area RA is formed along the (0001) plane Pc. Therefore, the irradiation mark RM tends to progress along the (0001) plane Pc by laser scanning.

ここで、図9に示された例においては、レーザー走査により、照射痕RMは、(0001)面Pcに沿って走査方向Dsに進展する際に、次第に深い位置に形成されることで、集光点BPから次第に離れる。すると、直前に形成された照射痕RMとほぼ同一の深さでは、今回照射されるレーザービームBによるエネルギーの印加密度が、新たな照射痕RMを発生させ得る程度にまで高められなくなることがある。この場合、照射痕RMは、これ以上(0001)面Pcに沿って進展することができなくなる。すると、図9に示されているように、新たに形成される照射痕RMは、今回照射されるレーザービームBにおける集光点BP付近の深さに形成される。すなわち、直前に形成された照射痕RMと、今回形成される照射痕RMとの間で、段差が生じる。 In the example shown in FIG. 9, the irradiation mark RM is formed at a gradually deeper position as it progresses in the scanning direction Ds along the (0001) plane Pc by laser scanning, and gradually moves away from the focal point BP. Then, at approximately the same depth as the irradiation mark RM formed immediately before, the applied energy density of the laser beam B irradiated this time may not be increased to a level that can generate a new irradiation mark RM. In this case, the irradiation mark RM cannot progress any further along the (0001) plane Pc. Then, as shown in FIG. 9, the newly formed irradiation mark RM is formed at a depth near the focal point BP of the laser beam B irradiated this time. In other words, a step occurs between the irradiation mark RM formed immediately before and the irradiation mark RM formed this time.

一方、図10に示された例においては、レーザー走査により、照射痕RMは、(0001)面Pcに沿って走査方向Dsに進展する際に、次第に浅い位置に形成されることで、集光点BPから次第に離れる。そして、直前に形成された照射痕RMとほぼ同一の深さでは、今回照射されるレーザービームBによるエネルギーの印加密度が、新たな照射痕RMを発生させ得る程度にまで高められなくなると、照射痕RMがこれ以上(0001)面Pcに沿って進展できなくなる。すると、図10に示されているように、新たに形成される照射痕RMは、今回照射されるレーザービームBにおける集光点BP付近の深さに形成される。但し、図10に示された例においては、図9に示された例とは異なり、照射痕RMの進展方向は、レーザービームBの光源側すなわちインゴット2のレーザー照射面側により近づく方向である。よって、図10に示された例においては、図9に示された例よりも、照射痕RMがより長く進展しやすくなる。したがって、図10に示された例においては、図9に示された例よりも、直前に形成された照射痕RMと今回形成される照射痕RMとの間で生じる段差が大きくなる。 On the other hand, in the example shown in FIG. 10, the irradiation mark RM is formed at a gradually shallower position as it progresses in the scanning direction Ds along the (0001) plane Pc by laser scanning, and gradually moves away from the focal point BP. Then, at approximately the same depth as the irradiation mark RM formed immediately before, if the applied density of energy by the laser beam B irradiated this time cannot be increased to a level that can generate a new irradiation mark RM, the irradiation mark RM cannot progress any further along the (0001) plane Pc. Then, as shown in FIG. 10, the newly formed irradiation mark RM is formed at a depth near the focal point BP of the laser beam B irradiated this time. However, in the example shown in FIG. 10, unlike the example shown in FIG. 9, the direction of progression of the irradiation mark RM is closer to the light source side of the laser beam B, that is, the laser irradiation surface side of the ingot 2. Therefore, in the example shown in FIG. 10, the irradiation mark RM is more likely to progress longer than in the example shown in FIG. 9. Therefore, in the example shown in FIG. 10, the step between the previously formed irradiation mark RM and the currently formed irradiation mark RM is larger than in the example shown in FIG. 9.

このように、走査方向Dsをオフ角方向Dθと同一方向として、レーザー走査における照射位置PRをC面における高い側から低い側に向かって移動させることで、直前に形成された照射痕RMと今回形成される照射痕RMとの間の段差を小さくすることができる。これにより、剥離層25を可能な限り薄く形成することが可能となり、以て、剥離後の研削や研磨における加工代が、良好に低減され得る。したがって、かかる態様によれば、従来よりも製造効率をよりいっそう高めることが可能となる。 In this way, by moving the irradiation position PR in the laser scan from the high side to the low side on the C surface with the scanning direction Ds being the same as the off-angle direction Dθ, the step between the irradiation mark RM formed immediately before and the irradiation mark RM formed this time can be reduced. This makes it possible to form the peeling layer 25 as thin as possible, thereby effectively reducing the processing cost in grinding and polishing after peeling. Therefore, according to this aspect, it is possible to further improve manufacturing efficiency compared to the conventional case.

(ウェハ剥離工程)
図11は、ウェハ剥離工程、および、かかる工程に用いられる剥離装置50の概略を示す。なお、図11に示された右手系XYZ座標は、図1に示された右手系XYZ座標と整合するように表示されているものとする。
(Wafer peeling process)
11 shows an outline of a wafer peeling process and a peeling apparatus 50 used in the process. Note that the right-handed XYZ coordinate system shown in FIG. 11 is displayed so as to match the right-handed XYZ coordinate system shown in FIG.

剥離装置50は、インゴットC面21と平行な面内方向すなわちオフ角方向Dθにおけるインゴット2の一端である第一端23にて一方向に荷重を加えることで、ウェハ前駆体26を剥離層25にてインゴット2から剥離するように構成されている。第一端23は、「オフ角の高い側」の端、すなわち、インゴット2の姿勢をインゴットC面21が上面となるように設定した場合のC面すなわち(0001)面Pcにおける高い側の端である。本実施形態においては、剥離装置50は、第一端23にて、インゴットC面21をインゴットSi面22から引き離すような態様の図中Z軸方向の静的および/または動的な荷重を、インゴット2に対して印加するように構成されている。具体的には、本実施形態においては、剥離装置50は、支持テーブル51と、剥離パッド52と、駆動部材53とを備えている。 The peeling device 50 is configured to peel the wafer precursor 26 from the ingot 2 at the peeling layer 25 by applying a load in one direction at the first end 23, which is one end of the ingot 2 in the in-plane direction parallel to the ingot C-face 21, i.e., the off-angle direction Dθ. The first end 23 is the end on the "higher off-angle side", that is, the higher end of the C-face, i.e., the (0001) plane Pc, when the attitude of the ingot 2 is set so that the ingot C-face 21 is the upper surface. In this embodiment, the peeling device 50 is configured to apply a static and/or dynamic load in the Z-axis direction in the figure to the ingot 2 at the first end 23 in such a manner as to separate the ingot C-face 21 from the ingot Si-face 22. Specifically, in this embodiment, the peeling device 50 includes a support table 51, a peeling pad 52, and a driving member 53.

支持テーブル51は、インゴット2を下方から支持するように設けられている。具体的には、支持テーブル51は、その上面である支持吸着面51aにて開口する不図示の多数の吸引孔を有していて、空気圧によって支持吸着面51aにインゴットSi面22を吸着するように構成されている。支持テーブル51は、オフ角方向Dθにおける両端部である第一テーブル端部51bおよび第二テーブル端部51cを有している。オフ角方向Dθにおける一方側(すなわち図中左側)の端部である第二テーブル端部51cは、テーブル基端面51dを有している。テーブル基端面51dは、オフ角方向Dθに向かうにつれて上昇する傾斜面状に形成されている。すなわち、支持テーブル51は、図11に示されているように、側面視にて、上底よりも下底の方が長い台形状に形成されている。 The support table 51 is provided to support the ingot 2 from below. Specifically, the support table 51 has a number of suction holes (not shown) that open on its upper surface, the support suction surface 51a, and is configured to suction the ingot Si surface 22 to the support suction surface 51a by air pressure. The support table 51 has a first table end 51b and a second table end 51c, which are both ends in the off-angle direction Dθ. The second table end 51c, which is the end on one side (i.e., the left side in the figure) in the off-angle direction Dθ, has a table base end surface 51d. The table base end surface 51d is formed in an inclined surface that rises toward the off-angle direction Dθ. That is, the support table 51 is formed in a trapezoid shape in which the lower base is longer than the upper base when viewed from the side, as shown in FIG. 11.

剥離パッド52は、支持テーブル51の上方にて、支持テーブル51に対して図中Z軸に沿って接近および離隔自在に設けられている。すなわち、剥離装置50は、支持テーブル51と剥離パッド52とがインゴット2の高さ方向に相対移動可能に構成されている。剥離パッド52は、その底面であるパッド吸着面52aにて開口する不図示の多数の吸引孔を有していて、空気圧によってパッド吸着面52aにインゴットC面21を吸着するように構成されている。剥離パッド52は、オフ角方向Dθにおける両端部である第一パッド端部52bと第二パッド端部52cとを有している。オフ角方向Dθにおける一方側(すなわち図中左側)の端部である第二パッド端部52cは、パッド端面52dを有している。パッド端面52dは、オフ角方向Dθに向かうにつれて下降する傾斜面状に形成されている。すなわち、剥離パッド52は、図11に示されているように、側面視にて、上底よりも下底の方が短い台形状に形成されている。パッド端面52dは、テーブル基端面51dに対応する位置(すなわち真上)に設けられている。インゴットC面21が吸着により剥離パッド52に固定され且つインゴットSi面22が吸着により支持テーブル51に固定されることで、インゴット2が支持テーブル51と剥離パッド52との間で挟持された状態を、以下「挟持状態」と称する。 The stripping pad 52 is provided above the support table 51 so as to be able to approach and move away from the support table 51 along the Z axis in the figure. That is, the stripping device 50 is configured so that the support table 51 and the stripping pad 52 can move relatively in the height direction of the ingot 2. The stripping pad 52 has a number of suction holes (not shown) that open on its bottom surface, the pad suction surface 52a, and is configured to adsorb the ingot C surface 21 to the pad suction surface 52a by air pressure. The stripping pad 52 has a first pad end 52b and a second pad end 52c, which are both ends in the off-angle direction Dθ. The second pad end 52c, which is the end on one side (i.e., the left side in the figure) in the off-angle direction Dθ, has a pad end surface 52d. The pad end surface 52d is formed in an inclined surface shape that descends toward the off-angle direction Dθ. That is, the stripping pad 52 is formed in a trapezoid shape in which the lower base is shorter than the upper base when viewed from the side, as shown in FIG. The pad end surface 52d is provided at a position corresponding to (i.e. directly above) the table base end surface 51d. The state in which the ingot C-face 21 is fixed to the peeling pad 52 by suction and the ingot Si-face 22 is fixed to the support table 51 by suction, and the ingot 2 is sandwiched between the support table 51 and the peeling pad 52, is hereinafter referred to as the "clamped state."

駆動部材53は、挟持状態にて、支持テーブル51と剥離パッド52とをインゴット2の高さ方向に沿って相対移動させるような外力を、支持テーブル51と剥離パッド52とのうちの少なくともいずれか一方に印加するように設けられている。具体的には、駆動部材53は、第一駆動端面53aと第二駆動端面53bとを有している。第一駆動端面53aは、オフ角方向Dθに向かうにつれて下降する傾斜面状に形成されている。より詳細には、第一駆動端面53aは、パッド端面52dと平行に設けられている。第二駆動端面53bは、オフ角方向Dθに向かうにつれて上昇する傾斜面状に形成されている。より詳細には、第二駆動端面53bは、テーブル基端面51dと平行に設けられている。また、駆動部材53は、挟持状態にて、第一駆動端面53aがパッド端面52dに当接するとともに第二駆動端面53bがテーブル基端面51dに当接するように設けられている。すなわち、駆動部材53は、図11に示されているように、側面視にて、上底よりも下底の方が長い台形を時計回りに90度回転させた形状に形成されている。そして、駆動部材53は、不図示の駆動手段により、インゴット2の高さ方向に沿った上方、および/または、インゴット2に接近する方向であるオフ角方向Dθに駆動されるように構成されている。すなわち、駆動部材53は、上方および/またはオフ角方向Dθに駆動されることで、第二パッド端部52cを力点FPとし第一端23を支点PPおよび作用点WPとするモーメントをインゴット2に作用させるように設けられている。 The driving member 53 is arranged to apply an external force to at least one of the support table 51 and the stripping pad 52 in a clamped state to move the support table 51 and the stripping pad 52 relative to each other along the height direction of the ingot 2. Specifically, the driving member 53 has a first driving end surface 53a and a second driving end surface 53b. The first driving end surface 53a is formed in an inclined surface shape that descends toward the off-angle direction Dθ. More specifically, the first driving end surface 53a is arranged parallel to the pad end surface 52d. The second driving end surface 53b is formed in an inclined surface shape that ascends toward the off-angle direction Dθ. More specifically, the second driving end surface 53b is arranged parallel to the table base end surface 51d. In addition, the driving member 53 is arranged so that, in a clamped state, the first driving end surface 53a abuts against the pad end surface 52d and the second driving end surface 53b abuts against the table base end surface 51d. That is, as shown in Fig. 11, the driving member 53 is formed in a shape obtained by rotating a trapezoid, in which the lower base is longer than the upper base, 90 degrees clockwise in a side view. The driving member 53 is configured to be driven by a driving means (not shown) upward along the height direction of the ingot 2 and/or in an off-angle direction Dθ, which is a direction approaching the ingot 2. That is, the driving member 53 is configured to apply a moment to the ingot 2 with the second pad end 52c as the force point FP and the first end 23 as the fulcrum PP and the action point WP by being driven upward and/or in the off-angle direction Dθ.

ウェハ前駆体26をインゴット2から剥離するウェハ剥離工程は、テーブル固定工程と、挟持工程と、剥離力印加工程とを含む。テーブル固定工程は、インゴットSi面22を支持吸着面51aに吸着することでインゴット2を支持テーブル51に固定する工程である。挟持工程は、インゴットC面21をパッド吸着面52aに吸着してインゴット2を剥離パッド52に固定することで挟持状態を形成する工程である。剥離力印加工程は、挟持状態にて、第一端23を支点PPとするモーメントがインゴット2に作用するように、オフ角方向Dθにおける一方側の剥離パッド52の端部である第二パッド端部52cを力点FPとして静的あるいは動的な荷重を印加する工程である。具体的には、剥離力印加工程は、挟持状態にて駆動部材53を上方および/またはオフ角方向Dθに駆動することで、第二パッド端部52cをインゴット2の高さ方向に沿った上方に押圧する工程である。これにより、剥離層25を界面として、インゴット2の一部であるウェハ前駆体26をインゴット2から剥離することができる。 The wafer peeling process for peeling the wafer precursor 26 from the ingot 2 includes a table fixing process, a clamping process, and a peeling force application process. The table fixing process is a process of fixing the ingot 2 to the support table 51 by adsorbing the ingot Si surface 22 to the support adsorption surface 51a. The clamping process is a process of forming a clamped state by adsorbing the ingot C surface 21 to the pad adsorption surface 52a and fixing the ingot 2 to the peeling pad 52. The peeling force application process is a process of applying a static or dynamic load with the second pad end 52c, which is the end of the peeling pad 52 on one side in the off-angle direction Dθ, as the force point FP so that a moment with the first end 23 as the fulcrum PP acts on the ingot 2 in the clamped state. Specifically, the peeling force application process is a process of pressing the second pad end 52c upward along the height direction of the ingot 2 by driving the driving member 53 upward and/or in the off-angle direction Dθ in the clamped state. This allows the wafer precursor 26, which is part of the ingot 2, to be peeled off from the ingot 2 using the peeling layer 25 as the interface.

このように、本実施形態においては、ウェハ剥離工程は、インゴット2の上面(すなわち図11の例においてはインゴットC面21)と平行な面内方向におけるインゴット2の一端である第一端23にて、一方向に荷重を加えることで行う。すると、第一端23を支点PPおよび作用点WPとするモーメントがインゴット2に作用する。 Thus, in this embodiment, the wafer peeling process is performed by applying a load in one direction to the first end 23, which is one end of the ingot 2 in an in-plane direction parallel to the top surface of the ingot 2 (i.e., the ingot C-face 21 in the example of FIG. 11). Then, a moment acts on the ingot 2 with the first end 23 as the fulcrum PP and the point of application WP.

この点、特許第6678522号公報に記載のウェハ剥離工程においては、作用点WPや支点PPが、インゴット2の内部、すなわち、面内方向における剥離層25の外縁よりも内側に設けられていた。かかる比較例では、剥離層25を界面とする良好な剥離を発生させるために、本実施形態よりもはるかに大きな荷重が必要となっていた。また、剥離層25の広域に荷重が付与されるため、剥離亀裂位置が定まらず、部分的な未剥離部や、取り出されたウェハ1における破損が発生することがあった。さらに、剥離断面が粗くなり、研削や研磨の加工代が大きくなるという課題があった。したがって、比較例においては、低荷重化、歩留まり、等の点で、改善の余地があった。 In this regard, in the wafer peeling process described in Japanese Patent No. 6678522, the application point WP and the fulcrum PP were set inside the ingot 2, that is, inside the outer edge of the peeling layer 25 in the in-plane direction. In this comparative example, a much larger load than in this embodiment was required to generate good peeling with the peeling layer 25 as the interface. In addition, since the load was applied to a wide area of the peeling layer 25, the position of the peeling crack was not determined, and partial unpeeled parts and damage to the removed wafer 1 sometimes occurred. Furthermore, there was a problem that the peeled cross section became rough, and the processing cost for grinding and polishing became large. Therefore, in the comparative example, there was room for improvement in terms of reducing the load, yield, etc.

これに対し、本実施形態に係るウェハ剥離工程においては、ウェハ前駆体26を剥離層25にてインゴット2から剥離するために、オフ角方向Dθにおけるインゴット2の一端にて一方向に荷重を加える。すなわち、荷重を、オフ角方向Dθにおける剥離層25の一端に集中させる。すると、かかる一端を支点PPおよび作用点WPとするモーメントがインゴット2に作用する。これにより、オフ角方向Dθにおけるインゴット2の一端側の端部に形成された亀裂を起点に剥離が進行するため、付与荷重を低減しつつ剥離層25の全面にて安定的に破断を進行させることができる。また、破断発生箇所を安定的に設定することで、剥離後に生じる剥離体30における剥離面32やインゴットC面21の表面粗さを低減することが可能となる。特に、破断発生の始点となる第一端23を、オフ角方向Dθにおける「オフ角の高い側」の一端とすることで、破断がスムーズに発生するとともに、へき開がよりいっそう安定化する。このため、ウェハ剥離工程における不良発生率や、ウェハ剥離工程後のインゴット2や剥離体30の研削や研磨における加工代が、良好に低減され得る。したがって、本実施形態によれば、従来よりも製造効率の高いウェハ製造方法を提供することが可能となる。 In contrast, in the wafer peeling process according to the present embodiment, in order to peel the wafer precursor 26 from the ingot 2 at the peeling layer 25, a load is applied in one direction at one end of the ingot 2 in the off-angle direction Dθ. That is, the load is concentrated at one end of the peeling layer 25 in the off-angle direction Dθ. Then, a moment with the one end as the fulcrum PP and the point of application WP acts on the ingot 2. As a result, peeling proceeds from a crack formed at the end of the one end side of the ingot 2 in the off-angle direction Dθ, so that the fracture can proceed stably over the entire surface of the peeling layer 25 while reducing the applied load. In addition, by stably setting the fracture occurrence location, it is possible to reduce the surface roughness of the peeled surface 32 in the peeled body 30 and the ingot C-face 21 generated after peeling. In particular, by setting the first end 23, which is the starting point of fracture occurrence, at one end of the "higher off-angle side" in the off-angle direction Dθ, fracture occurs smoothly and cleavage becomes more stable. This effectively reduces the rate of defects in the wafer peeling process and the processing cost required for grinding and polishing the ingot 2 and the peeled body 30 after the wafer peeling process. Therefore, this embodiment makes it possible to provide a wafer manufacturing method with higher manufacturing efficiency than conventional methods.

(変形例)
本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。故に、上記実施形態に対しては、適宜変更が可能である。以下、代表的な変形例について説明する。以下の変形例の説明においては、上記実施形態との相違点を主として説明する。また、上記実施形態と変形例とにおいて、互いに同一または均等である部分には、同一符号が付されている。したがって、以下の変形例の説明において、上記実施形態と同一の符号を有する構成要素に関しては、技術的矛盾または特段の追加説明なき限り、上記実施形態における説明が適宜援用され得る。
(Modification)
The present invention is not limited to the above embodiment. Therefore, the above embodiment can be modified as appropriate. Representative modified examples will be described below. In the following description of the modified examples, differences from the above embodiment will be mainly described. In addition, the same reference numerals are used for parts that are the same or equivalent to each other in the above embodiment and the modified examples. Therefore, in the following description of the modified examples, the description of the above embodiment can be appropriately used for components that have the same reference numerals as the above embodiment, unless there is a technical contradiction or special additional explanation.

本発明は、上記実施形態にて示された具体的な構成に限定されない。すなわち、例えば、ウェハ1すなわちインゴット2の外径や平面形状(例えばいわゆるオリエンテーションフラットの有無等)についても、特段の限定はない。オフ角θの大きさについても、特段の限定はない。また、上記実施形態においては、ウェハC面11や、インゴットC面21は、厳密な結晶学的意味でのC面すなわち(0001)面Pcとは一致しない。しかしながら、このような場合であっても、「C面」と称することが社会通念上許容されているため、「C面」という表現を用いている。但し、本発明は、かかる態様に限定されない。すなわち、ウェハC面11や、インゴットC面21は、厳密な結晶学的意味でのC面すなわち(0001)面Pcと一致していてもよい。換言すれば、オフ角θは、0度であってもよい。 The present invention is not limited to the specific configuration shown in the above embodiment. That is, for example, there is no particular limitation on the outer diameter or planar shape (for example, the presence or absence of a so-called orientation flat, etc.) of the wafer 1, i.e., the ingot 2. There is also no particular limitation on the magnitude of the off-angle θ. In addition, in the above embodiment, the wafer C-face 11 and the ingot C-face 21 do not coincide with the C-face in the strict crystallographic sense, i.e., the (0001) face Pc. However, even in such a case, the term "C-face" is accepted in the social sense, so the expression "C-face" is used. However, the present invention is not limited to such an embodiment. That is, the wafer C-face 11 and the ingot C-face 21 may coincide with the C-face in the strict crystallographic sense, i.e., the (0001) face Pc. In other words, the off-angle θ may be 0 degrees.

レーザービームBの照射条件や走査条件についても、上記実施形態にて示された具体例に限定されない。すなわち、例えば、1回のレーザー走査にて照射される複数のレーザービームBの配置も、図5Aに示された具体的態様から適宜変容され得る。具体的には、例えば、図12に示されているように、ラインフィード方向Df(すなわち第二方向)について互いに異なる位置に配置された、第一ビームB1、第二ビームB2、および第三ビームB3は、レーザー照射面上にて、V字状に配列されてもよい。より詳細には、第一ビームB1、第二ビームB2、および第三ビームB3は、この順に、ラインフィード方向Dfに沿って配置される。そして、第二ビームB2は、第一ビームB1および第三ビームB3よりも、走査方向Dsについて突出した位置に設けられる。換言すれば、図13に示されているように、複数のレーザービームBは、W字状あるいは千鳥状に配列され得る。このような複数のレーザービームBの配置によれば、前に加工した改質層により発生するへき開の長さよりも広い間隔で次の改質層を形成することで、へき開と改質層の干渉を抑制することが可能となる。また、例えば、復路走査Sc2においても往路走査Sc1と同様に走査方向Dsにおけるインゴット2の全幅にレーザービームBを照射する場合、両者の照射条件を異ならせてもよい。具体的には、例えば、往路走査Sc1と復路走査Sc2とで、集光装置42のレーザー照射面すなわちインゴットC面21からの距離(すなわち照射距離)を変更してもよい。 The irradiation conditions and scanning conditions of the laser beam B are not limited to the specific examples shown in the above embodiment. That is, for example, the arrangement of the multiple laser beams B irradiated in one laser scan can be appropriately changed from the specific embodiment shown in FIG. 5A. Specifically, for example, as shown in FIG. 12, the first beam B1, the second beam B2, and the third beam B3 arranged at different positions in the line feed direction Df (i.e., the second direction) may be arranged in a V-shape on the laser irradiation surface. More specifically, the first beam B1, the second beam B2, and the third beam B3 are arranged in this order along the line feed direction Df. And the second beam B2 is provided at a position protruding in the scanning direction Ds more than the first beam B1 and the third beam B3. In other words, as shown in FIG. 13, the multiple laser beams B can be arranged in a W-shape or a staggered shape. According to such an arrangement of the multiple laser beams B, it is possible to suppress interference between the cleavage and the modified layer by forming the next modified layer at an interval wider than the length of the cleavage generated by the previously processed modified layer. Also, for example, in the return scan Sc2, when the laser beam B is irradiated to the entire width of the ingot 2 in the scanning direction Ds as in the forward scan Sc1, the irradiation conditions for both scans may be different. Specifically, for example, the distance (i.e., irradiation distance) from the laser irradiation surface of the focusing device 42, i.e., the ingot C surface 21, may be changed between the forward scan Sc1 and the return scan Sc2.

レーザービームBの照射条件や走査条件によっては、剥離面32は、そのままECMG工程に供されても良好に研削あるいは研磨され得る程度の表面状態を有している可能性がある。このため、図2に示された、剥離面32の粗研削工程は、省略される可能性がある。ウェハ剥離工程後のインゴット2の上面の粗研削についても同様である。 Depending on the irradiation conditions and scanning conditions of the laser beam B, the peeled surface 32 may have a surface condition that allows it to be well ground or polished even if it is directly subjected to the ECMG process. For this reason, the rough grinding process of the peeled surface 32 shown in FIG. 2 may be omitted. The same applies to the rough grinding of the top surface of the ingot 2 after the wafer peeling process.

図4Aや図4Bに示された剥離層形成装置40は、本発明に係る剥離層形成工程の概要を簡易に説明するための、簡素化された概略図である。したがって、実際に工業上実現される剥離層形成装置40の具体的な構成は、必ずしも、図4Aや図4Bに示された例示的な構成と一致するとは限らない。具体的には、例えば、チャックテーブル41は、空気圧による吸着機構以外の方式で、インゴット2を保持するように構成されていてもよい。また、チャックテーブル41は、集光装置42に対して、少なくとも面内方向すなわち図中XY方向に相対移動可能に構成されていてもよい。あるいは、剥離層形成装置40は、レーザービームBの集光点BPをインゴット2に対して図中XYZ方向に相対移動可能に構成された走査装置を備えていてもよい。あるいは、上記実施形態においては、剥離層形成装置40は、インゴット2を支持するチャックテーブル41が少なくとも面内方向について移動可能に構成される一方、集光装置42が面内方向について固定的に設けられていた。しかしながら、本発明は、かかる態様に限定されない。すなわち、例えば、剥離層形成装置40は、インゴット2を支持するチャックテーブル41が面内方向について固定的に設けられる一方、集光装置42が不図示の走査装置によって面内方向に移動するという構成であってもよい。また、ファセット領域RFか非ファセット領域RNかに応じて、あるいは、これにかかわらず、レーザービームBの照射側の集光装置42と、インゴット2を支持するチャックテーブル41との間の、Z軸方向の距離調整を行うことは、本発明においては、任意事項である。その他、実際に工業上実現される剥離層形成装置40の具体的な構成は、図4Aや図4Bに示された例示的な構成から適宜変更され得る。 The peeling layer forming apparatus 40 shown in FIG. 4A and FIG. 4B is a simplified schematic diagram for simply explaining the outline of the peeling layer forming process according to the present invention. Therefore, the specific configuration of the peeling layer forming apparatus 40 that is actually realized in industry does not necessarily match the exemplary configuration shown in FIG. 4A and FIG. 4B. Specifically, for example, the chuck table 41 may be configured to hold the ingot 2 by a method other than a suction mechanism using air pressure. In addition, the chuck table 41 may be configured to be movable relative to the focusing device 42 at least in the in-plane direction, i.e., the XY direction in the figure. Alternatively, the peeling layer forming apparatus 40 may include a scanning device configured to be able to move the focusing point BP of the laser beam B relative to the ingot 2 in the XYZ directions in the figure. Alternatively, in the above embodiment, the peeling layer forming apparatus 40 is configured such that the chuck table 41 supporting the ingot 2 is movable at least in the in-plane direction, while the focusing device 42 is fixed in the in-plane direction. However, the present invention is not limited to such an embodiment. That is, for example, the peeling layer forming apparatus 40 may be configured such that the chuck table 41 supporting the ingot 2 is fixed in the in-plane direction, while the focusing device 42 is moved in the in-plane direction by a scanning device (not shown). In addition, in accordance with whether the facet region RF or the non-facet region RN is present, or regardless of this, adjusting the distance in the Z-axis direction between the focusing device 42 on the irradiation side of the laser beam B and the chuck table 41 supporting the ingot 2 is an optional item in the present invention. In addition, the specific configuration of the peeling layer forming apparatus 40 that is actually realized in industry may be appropriately changed from the exemplary configuration shown in FIG. 4A or FIG. 4B.

上記実施形態においては、レーザービームBをインゴットC面21に照射する「C面側照射」により、剥離層25をインゴットC面21側に形成した。しかしながら、本発明は、かかる態様に限定されない。すなわち、本発明は、レーザービームBをインゴットSi面22に照射して、剥離層25をインゴットSi面22側に形成する、「Si面側照射」に対しても適用可能である。 In the above embodiment, the peeling layer 25 is formed on the ingot C-face 21 side by "C-face side irradiation" in which the laser beam B is irradiated onto the ingot C-face 21. However, the present invention is not limited to this aspect. In other words, the present invention is also applicable to "Si-face side irradiation" in which the laser beam B is irradiated onto the ingot Si-face 22 to form the peeling layer 25 on the ingot Si-face 22 side.

図11に示された剥離装置50は、本発明に係るウェハ剥離工程の概要を簡易に説明するための、簡素化された概略図である。したがって、実際に工業上実現される剥離装置50の具体的な構成は、必ずしも、図11に示された例示的な構成と一致するとは限らない。具体的には、例えば、支持テーブル51は、空気圧による吸着機構以外の方式(例えばワックスや接着剤等)を用いて、支持吸着面51aにインゴットSi面22を吸着するように構成されていてもよい。 The peeling device 50 shown in FIG. 11 is a simplified schematic diagram for easily explaining the outline of the wafer peeling process according to the present invention. Therefore, the specific configuration of the peeling device 50 that is actually realized in industry does not necessarily match the exemplary configuration shown in FIG. 11. Specifically, for example, the support table 51 may be configured to adsorb the ingot Si surface 22 to the support adsorption surface 51a using a method other than an air pressure adsorption mechanism (e.g., wax, adhesive, etc.).

得られたウェハ1あるいは剥離体30の、光学特性すなわち透過率や屈折率を、走査方向Dsおよびラインフィード方向Dfにおける複数位置にて測定し、かかる測定結果に基づいて次回のレーザービームBの照射条件を制御してもよい。図14は、かかる態様の概略を示す。図中、「投入/排出」は、被加工物である剥離体30やインゴット2の投入および排出の工程を示す。「レーザースライス」は、剥離層形成工程を示す。「剥離」は、ウェハ剥離工程を示す。「粗研削」は、インゴット2や剥離体30の主面を粗研削する工程を示す。粗研削は、例えば、#800程度の番手の研削材を用いることが可能である。「仕上げ研削」は、表面を仕上げ研削する工程を示す。仕上げ研削は、例えば、#30000程度の番手の研削材を用いることが可能である。「ウェハ光学測定」は、仕上げ研削を経た剥離体30の光学特性(すなわち透過率や屈折率)を、走査方向Dsおよびラインフィード方向Dfにおける複数位置にて測定する工程を示す。「インゴット洗浄」は、仕上げ研削後のインゴット2を洗浄する工程を示す。各工程を示すブロックの左側の矢印は、インゴット2の処理の流れを示し、右側の矢印は、ウェハ1、あるいは、社会通念上「ウェハ」と称され得る剥離体30の、処理の流れを示す。 The optical properties, i.e., the transmittance and the refractive index, of the obtained wafer 1 or peeled body 30 may be measured at multiple positions in the scanning direction Ds and the line feed direction Df, and the irradiation conditions of the next laser beam B may be controlled based on the measurement results. FIG. 14 shows an outline of such an embodiment. In the figure, "input/discharge" indicates the process of inputting and discharging the peeled body 30 or the ingot 2, which is the workpiece. "Laser slice" indicates the peeling layer formation process. "Peeling" indicates the wafer peeling process. "Rough grinding" indicates the process of roughly grinding the main surface of the ingot 2 or the peeled body 30. For rough grinding, for example, an abrasive with a grit size of about #800 can be used. "Finish grinding" indicates the process of finish grinding the surface. For finish grinding, for example, an abrasive with a grit size of about #30000 can be used. "Wafer optical measurement" refers to a process of measuring the optical characteristics (i.e., transmittance and refractive index) of the peeled body 30 that has undergone finish grinding at multiple positions in the scanning direction Ds and the line feed direction Df. "Ingot cleaning" refers to a process of cleaning the ingot 2 after finish grinding. The arrows on the left side of the blocks showing each process indicate the processing flow of the ingot 2, and the arrows on the right side indicate the processing flow of the wafer 1, or the peeled body 30 that can be commonly referred to as a "wafer."

図14を参照すると、まず、インゴット2が、剥離層形成装置40を含むウェハ製造装置に投入される。次に、投入されたインゴット2に対して、レーザービームBの照射による剥離層形成工程が行われる。続いて、ウェハ剥離工程にて、剥離層形成工程を経たインゴット2から剥離体30が剥離される。ウェハ剥離工程を経たインゴット2にて新たに生じた、インゴット2の上面は、粗研削および仕上げ研削により平坦化される。その後、インゴット2は、洗浄された後、剥離層形成工程に再度供される。なお、剥離層形成工程あるいはインゴット洗浄工程を経たインゴット2は、高さが所定値未満となった場合、ウェハ製造装置から排出される。 Referring to FIG. 14, first, the ingot 2 is loaded into a wafer manufacturing apparatus including a peeling layer forming device 40. Next, the loaded ingot 2 is subjected to a peeling layer forming process by irradiating it with a laser beam B. Then, in a wafer peeling process, a peeling body 30 is peeled off from the ingot 2 that has undergone the peeling layer forming process. The top surface of the ingot 2 newly generated in the ingot 2 that has undergone the wafer peeling process is flattened by rough grinding and finish grinding. After that, the ingot 2 is cleaned and then subjected to the peeling layer forming process again. Note that the ingot 2 that has undergone the peeling layer forming process or the ingot cleaning process is discharged from the wafer manufacturing apparatus if its height falls below a predetermined value.

ウェハ剥離工程によりインゴット2から剥離された剥離体30は、粗研削および仕上げ研削を経て、光学測定すなわち透過率および屈折率の測定に供される。測定結果は、次回の剥離層形成工程におけるレーザービームBの照射条件(例えば照射エネルギーおよび/または照射距離)の決定に供される。すなわち、ウェハ1の面内方向における場所毎の透過率および屈折率の測定結果に基づいて、次回の剥離層形成工程でのインゴットC面21の面内方向における場所毎の照射条件が制御される。これにより、面内方向における場所毎の光学特性のバラツキに対応した、きめ細かな照射条件の変更が可能となり、以て材料ロスを低減することが可能となる。特に、インゴット2がファセット領域RFを有する場合に有効である。なお、透過率および屈折率の測定は、いずれか一方のみであってもよい。あるいは、透過率および屈折率の測定は、最終的に得られたエピレディなウェハ1に対して行ってもよい。また、粗研削の条件によっては(例えばECMGの場合は)、仕上げ研削は不要となり得る。すなわち、粗研削と仕上げ研削とは、統合され得る。 The peeled body 30 peeled off from the ingot 2 by the wafer peeling process is subjected to optical measurement, i.e., measurement of transmittance and refractive index, after rough grinding and finish grinding. The measurement results are used to determine the irradiation conditions (e.g., irradiation energy and/or irradiation distance) of the laser beam B in the next peeling layer formation process. That is, based on the measurement results of the transmittance and refractive index for each location in the in-plane direction of the wafer 1, the irradiation conditions for each location in the in-plane direction of the ingot C surface 21 in the next peeling layer formation process are controlled. This makes it possible to change the irradiation conditions finely in response to the variation in optical characteristics for each location in the in-plane direction, thereby reducing material loss. This is particularly effective when the ingot 2 has a facet region RF. Note that only one of the transmittance and refractive index may be measured. Alternatively, the transmittance and refractive index may be measured on the finally obtained epi-ready wafer 1. Depending on the rough grinding conditions (e.g., in the case of ECMG), finish grinding may not be necessary. That is, rough grinding and finish grinding can be integrated.

図15は、生成体100における光学測定位置の設定態様の一例を示す。生成体100は、光学測定の対象であって、ウェハ1、あるいは、インゴット2から剥離された後に表面が所定程度平坦化された剥離体30に相当する。この例においては、光学測定位置は、X軸方向(すなわち第一方向)およびY軸方向(すなわち第二方向)のそれぞれについて、一定ピッチ(例えば3mm)で設定されている。X軸方向は、図6等に示されている走査方向Dsと平行である。また、Y軸方向は、図6等に示されているラインフィード方向Dfと平行である。ここで、図16に示されているように、測定線Lx上の複数の測定位置にて光学測定した場合の、測定位置の変化に伴うレーザービームBの吸収係数の変化の様子を、図17に示す。測定線Lxは、生成体100の面内方向における中心とファセット領域RFとを通りX軸と平行な仮想直線である。吸収係数は、下記(1)式によって、取得すなわち算出される。下記(1)式において、αは吸収係数を示し、Dはワーク厚さすなわち生成体100の厚さを示し、Tは透過率を示す。

Figure 0007635767000001
FIG. 15 shows an example of the setting of the optical measurement positions in the generator 100. The generator 100 is an object of optical measurement, and corresponds to the wafer 1 or the peeled body 30 whose surface has been flattened to a predetermined degree after being peeled off from the ingot 2. In this example, the optical measurement positions are set at a constant pitch (e.g., 3 mm) in each of the X-axis direction (i.e., the first direction) and the Y-axis direction (i.e., the second direction). The X-axis direction is parallel to the scanning direction Ds shown in FIG. 6 and the like. The Y-axis direction is parallel to the line feed direction Df shown in FIG. 6 and the like. Here, FIG. 17 shows the change in the absorption coefficient of the laser beam B with the change in the measurement position when optical measurement is performed at a plurality of measurement positions on the measurement line Lx as shown in FIG. 16. The measurement line Lx is a virtual straight line that passes through the center in the in-plane direction of the generator 100 and the facet region RF and is parallel to the X-axis. The absorption coefficient is obtained, that is, calculated, by the following formula (1). In the following formula (1), α represents the absorption coefficient, D represents the work thickness, i.e., the thickness of the product 100, and T represents the transmittance.
Figure 0007635767000001

図17において、横軸は、生成体100の面内方向における中心を原点すなわち「0」としたときの、測定位置を示す。図17に示されているように、吸収係数は、面内方向について一定ではなく、測定位置の変化に伴い変化する。具体的には、図17における右端側の、吸収係数が高い領域は、ファセット領域RFに相当する。また、ファセット領域RFよりも吸収係数が低い非ファセット領域RNにおいても、面内方向すなわち径方向についての分布を有する。「径方向」は、生成体100の面内方向における中心から放射状に延びる方向である。具体的には、図17の例では、中心位置よりも左側すなわち外側にて、吸収係数が低い領域が存在する。 In FIG. 17, the horizontal axis indicates the measurement position when the center of the generator 100 in the in-plane direction is the origin, i.e., "0". As shown in FIG. 17, the absorption coefficient is not constant in the in-plane direction, but changes with the change in the measurement position. Specifically, the region with a high absorption coefficient on the right end side in FIG. 17 corresponds to the facet region RF. Also, the non-facet region RN, which has a lower absorption coefficient than the facet region RF, has a distribution in the in-plane direction, i.e., the radial direction. The "radial direction" is the direction extending radially from the center in the in-plane direction of the generator 100. Specifically, in the example of FIG. 17, there is a region with a low absorption coefficient to the left of the center position, i.e., on the outside.

図18A~図18Cは、透過率すなわち吸収係数の変化に伴う、改質層発生位置の変化の様子を示す。改質層発生位置は、レーザービームBの集光により改質層すなわち照射影響領域RAが発生する位置であって、レーザー照射面であるインゴットC面21からのインゴット2の深さ方向における寸法によって示され得る。ここで、インゴット2の深さ方向は、インゴット2の高さ方向と平行な方向であって、より詳細には、インゴット2の高さ方向とは反対方向(すなわち図1等におけるZ軸負方向)である。図中、照射影響領域RAの横に一点鎖線で示されている円は、改質層発生位置におけるレーザービームBの集光状態すなわちビーム径を示す。 Figures 18A to 18C show how the position where the modified layer occurs changes with changes in transmittance, i.e., absorption coefficient. The position where the modified layer occurs is the position where the modified layer, i.e., the irradiation affected area RA, occurs due to the focusing of the laser beam B, and can be indicated by the dimension in the depth direction of the ingot 2 from the ingot C surface 21, which is the laser irradiation surface. Here, the depth direction of the ingot 2 is a direction parallel to the height direction of the ingot 2, and more specifically, is the direction opposite to the height direction of the ingot 2 (i.e., the negative direction of the Z axis in Figure 1, etc.). In the figures, the circle shown by the dashed line next to the irradiation affected area RA indicates the focusing state of the laser beam B at the modified layer occurrence position, i.e., the beam diameter.

まず図18Aを参照すると、レーザービームBは、インゴット2内をその深さ方向に進行するに伴い、吸収係数に従って減衰しつつ集光する。そして、集光によりエネルギー密度が所定程度まで上昇すると、加工閾値に達し、改質層すなわち照射影響領域RAが形成される。ここで、透過率が低い(すなわち吸収係数が高い)場合、減衰量が大きいため、図18Bに示されているように、集光断面積がより小さくなる深い位置にて、加工閾値に相当するエネルギー密度に達して改質が発生する。一方、透過率が高い(すなわち吸収係数が低い)場合、減衰量が小さいため、図18Cに示されているように、集光断面積がより大きい、浅い位置でも、加工閾値に相当するエネルギー密度に達して改質が発生する。このように、透過率すなわち吸収係数の違いにより、改質層発生位置が変動すると、剥離後の生成体100の表面が粗くなり、研削や研磨の加工代すなわち材料ロスが大きくなってしまう。 First, referring to FIG. 18A, the laser beam B is focused while being attenuated according to the absorption coefficient as it advances in the ingot 2 in the depth direction. Then, when the energy density increases to a certain level due to focusing, it reaches the processing threshold and a modified layer, i.e., the irradiation affected area RA, is formed. Here, when the transmittance is low (i.e., the absorption coefficient is high), the amount of attenuation is large, so as shown in FIG. 18B, the energy density corresponding to the processing threshold is reached at a deep position where the focusing cross-sectional area is smaller, and modification occurs. On the other hand, when the transmittance is high (i.e., the absorption coefficient is low), the amount of attenuation is small, so as shown in FIG. 18C, even at a shallow position where the focusing cross-sectional area is larger, the energy density corresponding to the processing threshold is reached and modification occurs. In this way, if the position where the modified layer occurs varies due to differences in transmittance, i.e., the absorption coefficient, the surface of the product 100 after peeling becomes rough, and the processing cost of grinding and polishing, i.e., the material loss, increases.

そこで、本変形例は、透過率を面内方向における複数位置にて測定し、かかる測定結果に基づいて、複数位置の各々におけるレーザービームBの照射条件を制御する。具体的には、本変形例は、前回を含む過去に生成された生成体100にて測定した透過率に基づいて、吸収係数を取得すなわち算出する。そして、本変形例は、面内における異なる位置毎の、インゴット2の深さ方向における吸収係数の変化傾向に基づいて、レーザービームBの照射エネルギーを決定する。 Therefore, in this modified example, the transmittance is measured at multiple positions in the in-plane direction, and the irradiation conditions of the laser beam B at each of the multiple positions are controlled based on the measurement results. Specifically, in this modified example, the absorption coefficient is obtained, i.e., calculated, based on the transmittance measured for the generated body 100 generated in the past, including the previous time. Then, this modified example determines the irradiation energy of the laser beam B based on the change tendency of the absorption coefficient in the depth direction of the ingot 2 for each different position in the plane.

前回得られた生成体100の光学測定結果から次回のレーザービームBの照射条件を制御する一具体例について、以下説明する。まず、透過率計測器を用いて、前回得られた生成体100の透過率等を測定する。このとき、併せて、ワーク厚さの計測も行う。測定した透過率とワーク厚さと上記(1)式とに基づいて、吸収係数を算出する。そして、レーザービームBの照射エネルギーである投入エネルギーを、下記(2)式を用いて導出する。下記(2)式および図19において、Iは投入エネルギーを示し、Iは加工点に必要なエネルギーすなわち改質に必要な最低印加エネルギーを示し、zは深さを示す。kは、深さ方向の吸収係数変化量、すなわち、インゴット2の深さ方向における吸収係数の変化傾向を示す。

Figure 0007635767000002
A specific example of controlling the next irradiation conditions of the laser beam B from the optical measurement results of the product 100 obtained last time will be described below. First, the transmittance of the product 100 obtained last time is measured using a transmittance meter. At this time, the thickness of the workpiece is also measured. The absorption coefficient is calculated based on the measured transmittance, the workpiece thickness, and the above formula (1). Then, the input energy, which is the irradiation energy of the laser beam B, is derived using the following formula (2). In the following formula (2) and FIG. 19, I 0 indicates the input energy, I indicates the energy required at the processing point, i.e., the minimum applied energy required for modification, and z indicates the depth. k indicates the amount of change in the absorption coefficient in the depth direction, that is, the change tendency of the absorption coefficient in the depth direction of the ingot 2.
Figure 0007635767000002

吸収係数変化量の導出方法について以下説明する。図20に示されているように、インゴット2の面内方向における中心を面内中心位置Maとする。また、面内中心位置Maを通りX軸と平行な測定線Lx上の位置であって、ファセット領域RF内に位置するインゴット2の端部位置を、第一端部位置Mbとする。また、かかる測定線Lx上の位置であって、第一端部位置Mbとは反対側の位置を、第二端部位置Mcとする。第二端部位置Mcは、面内中心位置Maを中心として、第一端部位置Mbとほぼ対称な位置である。図21Aは、面内中心位置Maにおける、インゴット2の深さ方向における吸収係数の変化の様子を示す。図21Bは、第一端部位置Mbにおける、インゴット2の深さ方向における吸収係数の変化の様子を示す。図21Cは、第二端部位置Mcにおける、インゴット2の深さ方向における吸収係数の変化の様子を示す。図21A~図21Cに示されているように、インゴット2の深さ方向における吸収係数の変化には、ある特定の傾向があり、且つ、面内位置毎に異なっていることが分かる。この面内位置毎の深さ方向の吸収係数の変化傾向に基づいて、吸収係数変化量を導出し、これを、前回取得した吸収係数に加算あるいは乗算した値を、次回の加工の際の投入エネルギーの決定に適用することができる。 The method of deriving the amount of change in the absorption coefficient will be described below. As shown in FIG. 20, the center of the ingot 2 in the in-plane direction is the in-plane center position Ma. The end position of the ingot 2 located in the facet region RF, which is a position on the measurement line Lx parallel to the X-axis passing through the in-plane center position Ma, is the first end position Mb. The position on the measurement line Lx opposite to the first end position Mb is the second end position Mc. The second end position Mc is a position that is almost symmetrical to the first end position Mb with respect to the in-plane center position Ma. FIG. 21A shows the change in the absorption coefficient in the depth direction of the ingot 2 at the in-plane center position Ma. FIG. 21B shows the change in the absorption coefficient in the depth direction of the ingot 2 at the first end position Mb. FIG. 21C shows the change in the absorption coefficient in the depth direction of the ingot 2 at the second end position Mc. As shown in Figures 21A to 21C, the change in absorption coefficient in the depth direction of the ingot 2 has a certain tendency, and it is different for each in-plane position. Based on this tendency of change in absorption coefficient in the depth direction for each in-plane position, the amount of change in absorption coefficient is derived, and this value is added to or multiplied by the previously obtained absorption coefficient, and the value can be applied to the determination of the input energy for the next processing.

例えば、図22に示されているように、前回取得された吸収係数αn-1と前々回取得された吸収係数αn-2との変化量に基づいて、今回の加工に用いる吸収係数推定値αを取得すなわち算出することが可能である。具体的には、例えば、前回取得された吸収係数αn-1と前々回取得された吸収係数αn-2との差分を吸収係数変化量とし、これを、前回取得された吸収係数αn-1に加算することで、吸収係数推定値αが算出され得る。そして、かかる吸収係数推定値αに基づいて、レーザービームBの照射エネルギーを決定することが可能である。なお、吸収係数変化量の算出に際しては、いわゆる「なましフィルタ」等による統計処理を行ってもよい。 For example, as shown in Fig. 22, it is possible to acquire, i.e., calculate, the absorption coefficient estimated value α n to be used in the current processing based on the amount of change between the previously acquired absorption coefficient α n-1 and the absorption coefficient α n-2 acquired two times before. Specifically, for example, the difference between the previously acquired absorption coefficient α n-1 and the absorption coefficient α n-2 acquired two times before is taken as the amount of change in the absorption coefficient, and this is added to the previously acquired absorption coefficient α n-1 to calculate the absorption coefficient estimated value α n . Then, it is possible to determine the irradiation energy of the laser beam B based on this absorption coefficient estimated value α n . Note that, when calculating the amount of change in the absorption coefficient, statistical processing using a so-called "smoothing filter" or the like may be performed.

また、図23に示されているように、第一生成体101および第二生成体102を生成する。第一生成体101は、インゴット2の高さ方向における一端側すなわちインゴットC面21側から得られた生成体100である。第二生成体102は、インゴット2の高さ方向における他端側すなわちインゴットSi面22側から得られた生成体100である。次に、第一生成体101における吸収係数である第一吸収係数と、第二生成体102における吸収係数である第二吸収係数とを取得する。そして、第一吸収係数と第二吸収係数とのうちの高い方の値を、吸収係数の上限値として、レーザービームBの照射条件すなわち照射エネルギーを決定することが可能である。換言すれば、吸収係数が高い側の生成体100すなわちウェハから得た吸収係数を上限値とし、それ以上変化させないような係数設定を用いてもよい。 Also, as shown in FIG. 23, a first product 101 and a second product 102 are generated. The first product 101 is a product 100 obtained from one end side in the height direction of the ingot 2, i.e., the ingot C-face 21 side. The second product 102 is a product 100 obtained from the other end side in the height direction of the ingot 2, i.e., the ingot Si-face 22 side. Next, a first absorption coefficient, which is the absorption coefficient in the first product 101, and a second absorption coefficient, which is the absorption coefficient in the second product 102, are obtained. Then, the higher value of the first absorption coefficient and the second absorption coefficient is set as the upper limit value of the absorption coefficient, and it is possible to determine the irradiation conditions of the laser beam B, i.e., the irradiation energy. In other words, a coefficient setting may be used that sets the absorption coefficient obtained from the product 100 with the higher absorption coefficient, i.e., the wafer, as the upper limit value and does not change any further.

光学計測の測定ピッチについては、図15に示されているような等ピッチで測定してもよいが、適宜変更可能である。すなわち、例えば、X軸方向とY軸方向とで異なるピッチとしてもよい。あるいは、例えば、図24にて一点鎖線の矩形で囲まれた領域のような、吸収係数の変化が他の領域よりも大きい領域にて、測定ピッチを細かくしてもよい。かかる領域は、具体的には、例えば、非ファセット領域RNとファセット領域RFとの境界領域である。すなわち、かかる境界領域にて、他の領域よりも、測定ピッチを細かくしてもよい。なお、測定ピッチを細かくする領域は、ファセット領域RFの全体を含んでいてもよい。より詳細には、例えば、図24を参照すると、測定位置が40mmよりも右側の領域にて、測定位置が40mmよりも左側の領域よりも、測定ピッチを細かくしてもよい。換言すれば、非ファセット領域RNおよび非ファセット領域RNとファセット領域RFとの境界領域により構成された所定領域にて、かかる所定領域の外側の領域よりも、測定ピッチを細かくしてもよい。 The measurement pitch of the optical measurement may be measured at an equal pitch as shown in FIG. 15, but may be changed as appropriate. That is, for example, the pitch may be different in the X-axis direction and the Y-axis direction. Alternatively, the measurement pitch may be made finer in a region where the change in the absorption coefficient is larger than in other regions, such as the region surrounded by the dashed line rectangle in FIG. 24. Specifically, such a region is, for example, the boundary region between the non-facet region RN and the facet region RF. That is, the measurement pitch may be made finer in such a boundary region than in other regions. The region in which the measurement pitch is made finer may include the entire facet region RF. More specifically, for example, referring to FIG. 24, the measurement pitch may be made finer in a region to the right of the measurement position of 40 mm than in a region to the left of the measurement position of 40 mm. In other words, the measurement pitch may be made finer in a predetermined region formed by the non-facet region RN and the boundary region between the non-facet region RN and the facet region RF than in the region outside such a predetermined region.

上記内容を実験により効果を確認した。実験の際に用いたレーザービームBは、パルスレーザーであって、波長1064nm、パルス幅7ns、発振周波数25kHzである。また、レーザービームBは、外径4.85mm、内径2.82mmとなる、リング状のビームである。かかるレーザービームBを、NA0.65のレンズに入射させ、照射ピッチ(すなわち走査方向Dsにおける照射間隔)8μm、走査間隔(すなわちラインフィード方向Dfにおける走査ラインLsの間隔)120μmで加工を行った。加工対象となるインゴット2は、外径6インチで、面内の吸収係数差が2.49mm-1となるものを用いた。透過率の計測は、前に切断した厚さ0.385mmのウェハ1に対して、3mmピッチで行った。投入エネルギーの設定は、インゴット2の中心部において、深さ0.4mmの箇所で20μJのエネルギーが投入される出力設定とした。このとき、出力一定の下で加工を行うと、面内の改質層発生位置の高低差は61μmであった。これに対し、面内の吸収係数変化に応じた出力補正を行うことで、改質層発生位置の高低差は18μmまで改善された。これにより材料ロスが低減できることが示された。 The above-mentioned effects were confirmed by an experiment. The laser beam B used in the experiment was a pulsed laser with a wavelength of 1064 nm, a pulse width of 7 ns, and an oscillation frequency of 25 kHz. The laser beam B was a ring-shaped beam with an outer diameter of 4.85 mm and an inner diameter of 2.82 mm. The laser beam B was made to enter a lens with a numerical aperture of 0.65, and processing was performed with an irradiation pitch (i.e., irradiation interval in the scanning direction Ds) of 8 μm and a scanning interval (i.e., interval between scanning lines Ls in the line feed direction Df) of 120 μm. The ingot 2 to be processed had an outer diameter of 6 inches and an in-plane absorption coefficient difference of 2.49 mm −1 . The transmittance was measured at a pitch of 3 mm for the wafer 1 with a thickness of 0.385 mm that had been previously cut. The input energy was set to an output setting such that 20 μJ of energy was input at a depth of 0.4 mm in the center of the ingot 2. When processing was performed under constant power, the height difference of the modified layer generation position within the surface was 61 μm. However, by performing power correction according to the change in the absorption coefficient within the surface, the height difference of the modified layer generation position was improved to 18 μm. This showed that material loss could be reduced.

上記実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。また、構成要素の個数、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数値に限定される場合等を除き、その特定の数値に本発明が限定されることはない。同様に、構成要素等の形状、方向、位置関係等が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に特定の形状、方向、位置関係等に限定される場合等を除き、その形状、方向、位置関係等に本発明が限定されることはない。 Needless to say, the elements constituting the above embodiments are not necessarily essential, except when expressly stated as essential or when it is considered to be clearly essential in principle. Furthermore, when the numbers, amounts, ranges, etc. of components are mentioned, the present invention is not limited to those specific values, except when expressly stated as essential or when it is clearly limited to specific values in principle. Similarly, when the shapes, directions, positional relationships, etc. of components are mentioned, the present invention is not limited to those shapes, directions, positional relationships, etc., except when expressly stated as essential or when it is clearly limited to specific shapes, directions, positional relationships, etc., in principle.

変形例も、上記の例示に限定されない。すなわち、例えば、上記に例示した以外で、複数の実施形態同士が、技術的に矛盾しない限り、互いに組み合わされ得る。同様に、複数の変形例が、技術的に矛盾しない限り、互いに組み合わされ得る。 The modified examples are also not limited to the above examples. That is, for example, other than those exemplified above, multiple embodiments may be combined with each other as long as there is no technical contradiction. Similarly, multiple modified examples may be combined with each other as long as there is no technical contradiction.

(開示の観点)
上記の通りの実施形態および変形例についての説明から明らかなように、本明細書には、少なくとも以下の観点が開示されている。
[観点1]
インゴット(2)からウェハ(1)を得る、ウェハ製造方法は、
前記インゴットの高さ方向における一端側の表面(21)に対して透過性を有するレーザービームを照射することで、前記表面から前記ウェハの厚みに対応する深さに剥離層(25)を形成する、剥離層形成と、
前記表面と前記剥離層との間の部分であるウェハ前駆体(26)を、前記剥離層にて前記インゴットから剥離する、ウェハ剥離と、
前記ウェハ剥離により得られた板状の剥離体(30)の主面(32)を平坦化する、ウェハ平坦化と、
を含み、
前記剥離層形成は、非ファセット領域(RN)よりもファセット領域(RF)の方が、照射頻度が高くなるように、前記レーザービームを前記表面に照射する、
ウェハ製造方法。
[観点2]
観点1において、
前記インゴットは、互いに直交するc軸(Lc)とC面(Pc)とを有する単結晶SiCインゴットであり、
前記c軸は、前記表面と直交する中心軸(L)を、オフ角方向(Dθ)に、0度を超えるオフ角(θ)傾けた状態で設けられ、
前記剥離層形成は、前記インゴットの姿勢を前記表面が上面となるように設定した場合、前記ファセット領域が前記C面における低い側に位置するようにして行う。
[観点3]
観点2において、
前記ウェハ剥離は、前記オフ角方向における前記インゴットの一端(23)にて一方向に荷重を加えることで行う。
[観点4]
観点3において、
前記オフ角方向における前記インゴットの前記一端は、前記インゴットの姿勢を前記表面が上面となるように設定した場合の、前記C面における高い側の端である。
[観点5]
観点1~4において、
前記剥離層形成は、前記表面上における前記レーザービームの照射位置(PR)を前記表面に沿った第一方向(Ds)に沿って移動させつつ前記レーザービームを前記表面に対して照射するレーザー走査を、前記表面上における前記第一方向と直交し且つ前記表面に沿った第二方向(Df)について位置を変えつつ複数回行い、前記第一方向に沿った線状の前記レーザービームの照射痕である走査ライン(Ls)を、前記第二方向に沿って複数形成することで、前記剥離層を形成し、
前記照射位置を前記第一方向に移動させる場合、前記表面の前記第一方向における両端部の間に亘って前記走査ラインを形成し、
前記照射位置を前記第一方向とは反対方向に移動させる場合、前記表面の前記第一方向における端部に前記照射痕を形成する。
[観点6]
観点1~4において、
前記剥離層形成は、前記表面上における前記レーザービームの照射位置(PR)を前記表面に沿った第一方向(Ds)に沿って移動させつつ前記レーザービームを前記表面に対して照射するレーザー走査を、前記表面上における前記第一方向と直交し且つ前記表面に沿った第二方向(Df)について位置を変えつつ複数回行い、前記第一方向に沿った線状の前記レーザービームの照射痕である走査ライン(Ls)を、前記第二方向に沿って複数形成することで、前記剥離層を形成し、
前記照射位置を前記第一方向に移動させる場合と、前記照射位置を前記第一方向とは反対方向に移動させる場合とで、前記表面に前記レーザービームを照射する集光装置(42)の前記表面からの距離を変更する。
[観点7]
観点1~6において、
前記剥離体あるいは得られた前記ウェハの透過率を、前記表面に沿った第一方向(Ds)および前記第一方向と直交し且つ前記表面に沿った第二方向(Df)における複数位置にて測定し、
前記透過率の測定結果に基づいて、前記第一方向および前記第二方向における複数位置の各々における前記レーザービームの照射条件を制御する。
[観点8]
観点7において、
前記透過率に基づいて、前記レーザービームの吸収係数を取得し、
前記表面に沿った面内における異なる位置毎の、前記インゴットの深さ方向における前記吸収係数の変化傾向に基づいて、前記レーザービームの照射エネルギーを決定する。
[観点9]
観点8において、
前記インゴットの深さ方向における前記吸収係数の変化傾向に基づいて、前記深さ方向における吸収係数変化量を取得し、
前回取得された前記吸収係数に前記吸収係数変化量を加算または乗算した値に基づいて、前記レーザービームの照射エネルギーを決定する。
[観点10]
観点8、9において、
前回取得された前記吸収係数と前々回取得された前記吸収係数との変化量に基づいて取得した、吸収係数推定値に基づいて、前記レーザービームの照射エネルギーを決定する。
[観点11]
観点8~10において、
前記高さ方向における一端側にて前記インゴットから得られた前記剥離体あるいは前記ウェハである第一生成体(101)と、前記高さ方向における他端側にて前記インゴットから得られた前記剥離体あるいは前記ウェハである第二生成体(102)とを生成し、
前記第一生成体における前記吸収係数である第一吸収係数と、前記第二生成体における前記吸収係数である第二吸収係数とを取得し、
前記第一吸収係数と前記第二吸収係数とのうちの高い方の値を、前記吸収係数の上限値として、前記レーザービームの照射エネルギーを決定する。
[観点12]
観点7~11において、
前記吸収係数の変化が第一領域よりも大きい第二領域にて、前記透過率の測定ピッチを前記第一領域よりも細かくする。
[観点13]
観点12において、
前記第二領域は、非ファセット領域(RN)とファセット領域(RF)との境界領域である。
(Disclosure Perspective)
As is apparent from the above description of the embodiments and modifications, at least the following aspects are disclosed in this specification.
[Point 1]
A wafer manufacturing method for obtaining a wafer (1) from an ingot (2) comprises the steps of:
forming a peeling layer by irradiating a surface (21) of the ingot at one end in the height direction with a laser beam having transparency to form a peeling layer (25) from the surface to a depth corresponding to the thickness of the wafer;
a wafer delamination step of delaminating a wafer precursor (26) between the surface and the delamination layer from the ingot at the delamination layer;
a wafer planarization step for planarizing a main surface (32) of the plate-shaped peeled body (30) obtained by the wafer peeling;
Including,
The peeling layer is formed by irradiating the surface with the laser beam so that the facet region (RF) is irradiated more frequently than the non-facet region (RN).
Wafer manufacturing method.
[Point 2]
In Viewpoint 1,
The ingot is a single crystal SiC ingot having a c-axis (Lc) and a C-plane (Pc) perpendicular to each other,
The c-axis is provided in a state where a central axis (L) perpendicular to the surface is tilted in an off-angle direction (Dθ) by an off-angle (θ) exceeding 0 degrees,
The separation layer is formed in such a manner that, when the ingot is oriented so that the front surface faces up, the facet region is located on the lower side of the C-plane.
[Point 3]
In view point 2,
The wafer is peeled off by applying a load in one direction to one end (23) of the ingot in the off-angle direction.
[Point 4]
In view point 3,
The one end of the ingot in the off-angle direction is the higher end of the C-plane when the ingot is oriented so that the front surface faces up.
[Point 5]
In aspects 1 to 4,
The peeling layer is formed by performing laser scanning, in which the laser beam is irradiated onto the surface while moving an irradiation position (PR) of the laser beam on the surface along a first direction (Ds) along the surface, multiple times while changing the position in a second direction (Df) perpendicular to the first direction on the surface and along the surface, to form multiple scan lines (Ls), which are linear irradiation marks of the laser beam along the first direction, along the second direction, to form the peeling layer;
When the irradiation position is moved in the first direction, the scanning line is formed between both ends of the surface in the first direction;
When the irradiation position is moved in a direction opposite to the first direction, the irradiation mark is formed at an end of the surface in the first direction.
[Point 6]
In aspects 1 to 4,
The peeling layer is formed by performing laser scanning, in which the laser beam is irradiated onto the surface while moving an irradiation position (PR) of the laser beam on the surface along a first direction (Ds) along the surface, multiple times while changing the position in a second direction (Df) perpendicular to the first direction on the surface and along the surface, to form multiple scan lines (Ls), which are linear irradiation marks of the laser beam along the first direction, along the second direction, to form the peeling layer;
The distance from the surface of a focusing device (42) that irradiates the laser beam onto the surface is changed when the irradiation position is moved in the first direction and when the irradiation position is moved in the opposite direction to the first direction.
[Point 7]
In aspects 1 to 6,
The transmittance of the peeled body or the obtained wafer is measured at a plurality of positions in a first direction (Ds) along the surface and a second direction (Df) perpendicular to the first direction and along the surface;
Based on the measurement results of the transmittance, irradiation conditions of the laser beam at each of a plurality of positions in the first direction and the second direction are controlled.
[Point 8]
In aspect 7,
obtaining an absorption coefficient of the laser beam based on the transmittance;
The irradiation energy of the laser beam is determined based on the change tendency of the absorption coefficient in the depth direction of the ingot for each different position in a plane along the surface.
[Point 9]
In view 8,
acquiring an amount of change in the absorption coefficient in the depth direction based on a change trend of the absorption coefficient in the depth direction of the ingot;
The irradiation energy of the laser beam is determined based on a value obtained by adding or multiplying the previously acquired absorption coefficient by the amount of change in the absorption coefficient.
[Point 10]
In view of points 8 and 9,
The irradiation energy of the laser beam is determined based on an absorption coefficient estimate value obtained based on an amount of change between the absorption coefficient obtained previously and the absorption coefficient obtained two times previously.
[Point 11]
In points 8 to 10,
A first product (101) which is the peeled body or the wafer obtained from the ingot is produced at one end side in the height direction, and a second product (102) which is the peeled body or the wafer obtained from the ingot is produced at the other end side in the height direction;
obtaining a first absorption coefficient, which is the absorption coefficient in the first generation body, and a second absorption coefficient, which is the absorption coefficient in the second generation body;
The higher value of the first absorption coefficient and the second absorption coefficient is set as the upper limit value of the absorption coefficient, and the irradiation energy of the laser beam is determined.
[Point 12]
In aspects 7 to 11,
In a second region where the change in the absorption coefficient is larger than in the first region, the measurement pitch of the transmittance is made finer than that in the first region.
[Point 13]
In view 12,
The second region is a boundary region between the non-faceted region (RN) and the faceted region (RF).

1 ウェハ
2 インゴット
21 インゴットC面(表面)
25 剥離層
26 ウェハ前駆体
30 剥離体
32 剥離面(主面)
L 中心軸
Lc c軸
Pc (0001)面
1 Wafer 2 Ingot 21 Ingot C-face (front surface)
25 Release layer 26 Wafer precursor 30 Release body 32 Release surface (main surface)
L Central axis Lc c axis Pc (0001) plane

Claims (13)

インゴット(2)からウェハ(1)を得る、ウェハ製造方法であって、
前記インゴットの高さ方向における一端側の表面(21)に対して透過性を有するレーザービームを照射することで、前記表面から前記ウェハの厚みに対応する深さに剥離層(25)を形成する、剥離層形成と、
前記表面と前記剥離層との間の部分であるウェハ前駆体(26)を、前記剥離層にて前記インゴットから剥離する、ウェハ剥離と、
前記ウェハ剥離により得られた板状の剥離体(30)の主面(32)を平坦化する、ウェハ平坦化と、
を含み、
前記剥離層形成は、非ファセット領域(RN)よりもファセット領域(RF)の方が、照射頻度が高くなるように、前記レーザービームを前記表面に照射する、
ウェハ製造方法。
A wafer manufacturing method for obtaining a wafer (1) from an ingot (2), comprising the steps of:
forming a peeling layer by irradiating a surface (21) of the ingot at one end in the height direction with a laser beam having transparency to form a peeling layer (25) from the surface to a depth corresponding to the thickness of the wafer;
a wafer delamination step of delaminating a wafer precursor (26) between the surface and the delamination layer from the ingot at the delamination layer;
a wafer planarization step for planarizing a main surface (32) of the plate-shaped peeled body (30) obtained by the wafer peeling;
Including,
The peeling layer is formed by irradiating the surface with the laser beam so that the facet region (RF) is irradiated more frequently than the non-facet region (RN).
Wafer manufacturing method.
前記インゴットは、互いに直交するc軸(Lc)とC面(Pc)とを有する単結晶SiCインゴットであり、
前記c軸は、前記表面と直交する中心軸(L)を、オフ角方向(Dθ)に、0度を超えるオフ角(θ)傾けた状態で設けられ、
前記剥離層形成は、前記インゴットの姿勢を前記表面が上面となるように設定した場合、前記ファセット領域が前記C面における低い側に位置するようにして行う、
請求項1に記載のウェハ製造方法。
The ingot is a single crystal SiC ingot having a c-axis (Lc) and a C-plane (Pc) perpendicular to each other,
The c-axis is provided in a state where a central axis (L) perpendicular to the surface is tilted in an off-angle direction (Dθ) by an off-angle (θ) exceeding 0 degrees,
The separation layer is formed in such a manner that, when the orientation of the ingot is set so that the front surface faces up, the facet region is located on the lower side of the C-plane.
2. The wafer manufacturing method according to claim 1.
前記ウェハ剥離は、前記オフ角方向における前記インゴットの一端(23)にて一方向に荷重を加えることで行う、
請求項2に記載のウェハ製造方法。
The wafer is peeled off by applying a load in one direction at one end (23) of the ingot in the off-angle direction.
The wafer manufacturing method according to claim 2 .
前記オフ角方向における前記インゴットの前記一端は、前記インゴットの姿勢を前記表面が上面となるように設定した場合の、前記C面における高い側の端である、
請求項3に記載のウェハ製造方法。
The one end of the ingot in the off-angle direction is a higher end of the C-plane when the ingot is oriented so that the front surface is the upper surface.
The wafer manufacturing method according to claim 3 .
前記剥離層形成は、前記表面上における前記レーザービームの照射位置(PR)を前記表面に沿った第一方向(Ds)に沿って移動させつつ前記レーザービームを前記表面に対して照射するレーザー走査を、前記表面上における前記第一方向と直交し且つ前記表面に沿った第二方向(Df)について位置を変えつつ複数回行い、前記第一方向に沿った線状の前記レーザービームの照射痕である走査ライン(Ls)を、前記第二方向に沿って複数形成することで、前記剥離層を形成し、
前記照射位置を前記第一方向に移動させる場合、前記表面の前記第一方向における両端部の間に亘って前記走査ラインを形成し、
前記照射位置を前記第一方向とは反対方向に移動させる場合、前記表面の前記第一方向における端部に前記照射痕を形成する、
請求項1に記載のウェハ製造方法。
The peeling layer is formed by performing laser scanning, in which the laser beam is irradiated onto the surface while moving an irradiation position (PR) of the laser beam on the surface along a first direction (Ds) along the surface, multiple times while changing the position in a second direction (Df) perpendicular to the first direction on the surface and along the surface, to form multiple scan lines (Ls), which are linear irradiation marks of the laser beam along the first direction, along the second direction, to form the peeling layer;
When the irradiation position is moved in the first direction, the scanning line is formed between both ends of the surface in the first direction;
When the irradiation position is moved in a direction opposite to the first direction, the irradiation mark is formed at an end portion of the surface in the first direction.
2. The method of claim 1.
前記剥離層形成は、前記表面上における前記レーザービームの照射位置(PR)を前記表面に沿った第一方向(Ds)に沿って移動させつつ前記レーザービームを前記表面に対して照射するレーザー走査を、前記表面上における前記第一方向と直交し且つ前記表面に沿った第二方向(Df)について位置を変えつつ複数回行い、前記第一方向に沿った線状の前記レーザービームの照射痕である走査ライン(Ls)を、前記第二方向に沿って複数形成することで、前記剥離層を形成し、
前記照射位置を前記第一方向に移動させる場合と、前記照射位置を前記第一方向とは反対方向に移動させる場合とで、前記表面に前記レーザービームを照射する集光装置(42)の前記表面からの距離を変更する、
請求項1に記載のウェハ製造方法。
The peeling layer is formed by performing laser scanning, in which the laser beam is irradiated onto the surface while moving an irradiation position (PR) of the laser beam on the surface along a first direction (Ds) along the surface, multiple times while changing the position in a second direction (Df) perpendicular to the first direction on the surface and along the surface, to form multiple scan lines (Ls), which are linear irradiation marks of the laser beam along the first direction, along the second direction, to form the peeling layer;
a distance from the surface of a focusing device (42) that irradiates the surface with the laser beam is changed between a case where the irradiation position is moved in the first direction and a case where the irradiation position is moved in a direction opposite to the first direction;
2. The method of claim 1.
前記剥離体あるいは得られた前記ウェハの透過率を、前記表面に沿った第一方向(Ds)および前記第一方向と直交し且つ前記表面に沿った第二方向(Df)における複数位置にて測定し、
前記透過率の測定結果に基づいて、前記複数位置の各々における前記レーザービームの照射条件を制御する、
請求項1に記載のウェハ製造方法。
The transmittance of the peeled body or the obtained wafer is measured at a plurality of positions in a first direction (Ds) along the surface and a second direction (Df) perpendicular to the first direction and along the surface;
controlling irradiation conditions of the laser beam at each of the plurality of positions based on the measurement results of the transmittance;
2. The method of claim 1.
前記透過率に基づいて、前記レーザービームの吸収係数を取得し、
前記表面に沿った面内における異なる位置毎の、前記インゴットの深さ方向における前記吸収係数の変化傾向に基づいて、前記レーザービームの照射エネルギーを決定する、
請求項7に記載のウェハ製造方法。
obtaining an absorption coefficient of the laser beam based on the transmittance;
determining irradiation energy of the laser beam based on a change trend of the absorption coefficient in a depth direction of the ingot for each different position in a plane along the surface;
The wafer manufacturing method according to claim 7.
前記インゴットの深さ方向における前記吸収係数の変化傾向に基づいて、前記深さ方向における吸収係数変化量を取得し、
前回取得された前記吸収係数に前記吸収係数変化量を加算または乗算した値に基づいて、前記レーザービームの照射エネルギーを決定する、
請求項8に記載のウェハ製造方法。
acquiring an amount of change in the absorption coefficient in the depth direction based on a change trend of the absorption coefficient in the depth direction of the ingot;
determining the irradiation energy of the laser beam based on a value obtained by adding or multiplying the previously acquired absorption coefficient to the amount of change in the absorption coefficient;
The wafer manufacturing method according to claim 8.
前回取得された前記吸収係数と前々回取得された前記吸収係数との変化量に基づいて取得した、吸収係数推定値に基づいて、前記レーザービームの照射エネルギーを決定する、
請求項8に記載のウェハ製造方法。
determining the irradiation energy of the laser beam based on an absorption coefficient estimate value obtained based on an amount of change between the absorption coefficient previously obtained and the absorption coefficient obtained before last;
The wafer manufacturing method according to claim 8.
前記高さ方向における一端側にて前記インゴットから得られた前記剥離体あるいは前記ウェハである第一生成体(101)と、前記高さ方向における他端側にて前記インゴットから得られた前記剥離体あるいは前記ウェハである第二生成体(102)とを生成し、
前記第一生成体における前記吸収係数である第一吸収係数と、前記第二生成体における前記吸収係数である第二吸収係数とを取得し、
前記第一吸収係数と前記第二吸収係数とのうちの高い方の値を、前記吸収係数の上限値として、前記レーザービームの照射エネルギーを決定する、
請求項8に記載のウェハ製造方法。
A first product (101) which is the peeled body or the wafer obtained from the ingot is produced at one end side in the height direction, and a second product (102) which is the peeled body or the wafer obtained from the ingot is produced at the other end side in the height direction;
obtaining a first absorption coefficient, which is the absorption coefficient in the first generation body, and a second absorption coefficient, which is the absorption coefficient in the second generation body;
determining the irradiation energy of the laser beam by setting the higher value of the first absorption coefficient and the second absorption coefficient as an upper limit value of the absorption coefficient;
The wafer manufacturing method according to claim 8.
前記吸収係数の変化が第一領域よりも大きい第二領域にて、前記透過率の測定ピッチを前記第一領域よりも細かくする、
請求項8に記載のウェハ製造方法。
In a second region where the change in the absorption coefficient is larger than in the first region, the measurement pitch of the transmittance is set finer than that of the first region.
The wafer manufacturing method according to claim 8.
前記第二領域は、非ファセット領域(RN)とファセット領域(RF)との境界領域である、
請求項12に記載のウェハ製造方法。
The second region is a boundary region between the non-facet region (RN) and the facet region (RF),
The wafer manufacturing method according to claim 12.
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