JP2005277136A - Method and apparatus of manufacturing substrate - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、例えば、インゴットから切り屑なしに薄い基板を製造する基板製造方法および基板製造装置に関する。 The present invention relates to, for example, a substrate manufacturing method and a substrate manufacturing apparatus for manufacturing a thin substrate without chips from an ingot.
インゴットから基板を製造する方法としては、例えば、半導体デバイスの製造に用いられるウエハを、SiやGaAs等の結晶からなる円柱状または角柱状のインゴットから切断する加工が挙げられる。 As a method for manufacturing a substrate from an ingot, for example, a process of cutting a wafer used for manufacturing a semiconductor device from a cylindrical or prismatic ingot made of a crystal such as Si or GaAs can be cited.
このようなインゴットからのウエハ切断方法には、ダイヤモンドブレードソーやワイヤーソー等によって、インゴットを物理的に切削加工する方法がある。ダイヤモンドブレードソーでは、1枚切りのため時間がかかり、現在では、インゴットから複数のウエハを同時に切断できるため、ワイヤーソーが主流になっている。 As a method of cutting a wafer from such an ingot, there is a method of physically cutting the ingot with a diamond blade saw or a wire saw. With diamond blade saws, it takes time to cut one piece, and at present, wire saws are the mainstream because a plurality of wafers can be cut simultaneously from an ingot.
しかしながら、この切削加工による方法では、100μm以下の薄いウエハを得ることが困難であり、しかも、ワイヤーの太さ分が切り屑となって、加工時の取り代の無駄も多い。 However, with this cutting method, it is difficult to obtain a thin wafer having a thickness of 100 μm or less, and the thickness of the wire becomes chips, resulting in a lot of waste in machining.
このため、インゴットの無駄をできるだけ少なくするために、紫外線のエキシマレーザ光を連続発振するエキシマレーザ装置と、エキシマレーザ光を結晶インゴット表面に集光照射する集光光学系とを備え、結晶インゴットを長手方向と垂直に切断する結晶インゴット切断装置において、連続発振したエキシマレーザ光を結晶インゴットの周面に集光照射して局所的な温度上昇を起こし、熱応力による割断をおこすことによって、結晶インゴットを長手方向と垂直に切断して基板を作成する方法がある(特開2002−184724号公報:特許文献1参照)。 For this reason, in order to minimize waste of the ingot as much as possible, the excimer laser device that continuously oscillates the ultraviolet excimer laser light and the condensing optical system that condenses and irradiates the excimer laser light on the surface of the crystal ingot are provided. In a crystal ingot cutting device that cuts perpendicularly to the longitudinal direction, a continuous wave of excimer laser light is focused on the peripheral surface of the crystal ingot to cause a local temperature rise, and the crystal ingot is cleaved by thermal stress. There is a method of cutting the substrate perpendicularly to the longitudinal direction to create a substrate (see JP 2002-184724 A: Patent Document 1).
しかしながら、この特許文献1に示される切断方法では、インゴットの面方位が重要であり、インゴットの結晶が雲母状であるならば、インゴットを面で切断できるが、インゴットの結晶が雲母状でないならば、インゴットを面で切断できない。
However, in the cutting method disclosed in
また、別の方法として、超音波の焦点をインゴットの表面より内側にくるように超音波発振器を配置し、この超音波発振器を移動させることにより、超音波の焦点の位置に切断面を形成し、この切断面より表面の部分を基板として剥離する方法がある(特開平8−39500号公報:特許文献2参照)。 As another method, an ultrasonic oscillator is arranged so that the focal point of the ultrasonic wave is inside the surface of the ingot, and this ultrasonic oscillator is moved to form a cut surface at the focal point of the ultrasonic wave. There is a method of peeling the surface portion from the cut surface as a substrate (see JP-A-8-39500: Patent Document 2).
しかしながら、この特許文献2に示される切断方法では、超音波は、波長が長くてパワーがないため、切断面を形成するには、超音波の焦点の絞りが困難である。 However, in the cutting method disclosed in Patent Document 2, since the ultrasonic wave has a long wavelength and no power, it is difficult to narrow down the focal point of the ultrasonic wave in order to form a cut surface.
また、インゴットの内部に加工面を形成して剥離する他の方法としては、半導体結晶基板の主表面から水素負イオンを注入することにより、深さ方向の水素濃度プロファイルにおいて、主表面から深さ5μm以上の位置に濃度ピークを有する水素高濃度層を形成した後、この水素高濃度層において半導体結晶基板より半導体薄膜を剥離する方法がある(特開2003−17723号公報:特許文献3参照)。 As another method for forming and peeling a processed surface inside an ingot, a hydrogen negative ion is implanted from the main surface of the semiconductor crystal substrate, so that the depth from the main surface is reduced in the hydrogen concentration profile in the depth direction. There is a method in which a high-concentration hydrogen layer having a concentration peak at a position of 5 μm or more is formed, and then the semiconductor thin film is peeled off from the semiconductor crystal substrate in the high-concentration hydrogen layer (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-17723: Patent Document 3). .
しかしながら、この特許文献3に示される剥離方法では、水素負イオンを注入する際に、例えば厚さ30μm以上の半導体薄膜(基板)を作成しようとすると、負イオンの注入エネルギーを極めて高エネルギーにしなければならず、ダメージも大きくなって、厚さ30μm以上の基板はつくることができない。
そこで、この発明の課題は、切り屑なしに確実かつ簡単に、インゴットから基板を製造することができる基板製造方法および基板製造装置を提供することにある。 Then, the subject of this invention is providing the board | substrate manufacturing method and board | substrate manufacturing apparatus which can manufacture a board | substrate from an ingot reliably and simply, without chips.
上記課題を解決するため、この発明の基板製造方法は、
インゴットの内部にレーザ光の集光点を合わせた状態で、上記インゴットに対して上記レーザ光の集光点を相対的に移動して、上記インゴットの内部に上記レーザ光の照射方向に対して略垂直な方向に延在する略面状の多光子吸収による加工領域を形成する第1の工程と、
上記インゴットにおける上記加工領域を境界とした一方側の部分と他方側の部分とを上記加工領域にて分離する第2の工程と
を備えることを特徴としている。
In order to solve the above problems, the substrate manufacturing method of the present invention is:
With the laser beam condensing point set inside the ingot, the laser beam condensing point is moved relative to the ingot, and the laser beam is irradiated into the ingot with respect to the irradiation direction of the laser beam. A first step of forming a processing region by substantially planar multiphoton absorption extending in a substantially vertical direction;
And a second step of separating the one side portion and the other side portion of the ingot at the processing region with the processing region as a boundary.
ここで、この明細書では、例えば、上記一方側の部分は、上記他方側の部分から剥離されて、基板となる。 Here, in this specification, for example, the one side portion is peeled off from the other side portion to become a substrate.
この発明の基板製造方法によれば、上記インゴットの内部に上記レーザ光の多光子吸収による上記加工領域を形成し、この加工領域にて上記インゴットにおける一方側の部分と他方側の部分とを分離するので、切り屑なしに簡単に上記インゴットから上記基板を製造することができる。 According to the substrate manufacturing method of the present invention, the processing region by multiphoton absorption of the laser light is formed inside the ingot, and the one side portion and the other side portion of the ingot are separated in the processing region. Therefore, the substrate can be easily manufactured from the ingot without chips.
また、上記インゴットの内部に上記レーザ光の照射方向に対して略垂直な方向に延在する上記加工領域を形成するので、上記レーザ光と上記インゴットとの位置関係が良好になる。例えば、上記インゴットが円柱状である場合、このインゴットの軸が上下方向となるようにこのインゴットを配置し、このインゴットの上方向からレーザ光を照射して、このインゴットの内部にこのインゴットの軸に対して垂直な方向に延在する加工領域を形成する。このとき、上記レーザ光を照射するレーザ装置は、上記インゴットの上方に配置されることになるので、上記インゴットから上記基板を製造するための装置の全体の横幅寸法を小さくできて、設置スペースを小さくできる。 In addition, since the processing region extending in a direction substantially perpendicular to the irradiation direction of the laser beam is formed inside the ingot, the positional relationship between the laser beam and the ingot is improved. For example, when the ingot has a cylindrical shape, the ingot is arranged so that the axis of the ingot is in the vertical direction, the laser beam is irradiated from above the ingot, and the axis of the ingot is placed inside the ingot. A processing region extending in a direction perpendicular to the direction is formed. At this time, since the laser device for irradiating the laser light is disposed above the ingot, the overall width of the device for manufacturing the substrate from the ingot can be reduced, and the installation space can be reduced. Can be small.
また、上記インゴットの内部に略面状の加工領域を形成するので、この加工領域にて上記インゴットにおける一方側の部分と他方側の部分とを確実かつ容易に分離できて、上記インゴットから上記基板を確実かつ容易に製造することができる。 In addition, since a substantially planar processing region is formed inside the ingot, the one part and the other part of the ingot can be reliably and easily separated in the processing region, and the substrate can be separated from the ingot. Can be reliably and easily manufactured.
また、一実施形態の基板製造方法では、上記レーザ光は、パルスレーザ光であり、このレーザ光のパルス幅は、1μs以下である。 In one embodiment of the substrate manufacturing method, the laser beam is a pulsed laser beam, and the pulse width of the laser beam is 1 μs or less.
この一実施形態の基板製造方法によれば、上記レーザ光のパルス幅は、1μs以下であるので、上記インゴットの表面に余計なダメージを与えずに、上記インゴットの内部に多光子吸収による光学的損傷を確実に与えることができる。 According to the substrate manufacturing method of this embodiment, since the pulse width of the laser light is 1 μs or less, optical damage due to multiphoton absorption is caused inside the ingot without causing extra damage to the surface of the ingot. Damage can be reliably done.
また、一実施形態の基板製造方法では、上記インゴットは、シリコンであり、上記レーザ光の波長は、800nm以上である。 In one embodiment of the substrate manufacturing method, the ingot is silicon, and the wavelength of the laser light is 800 nm or more.
この一実施形態の基板製造方法によれば、上記レーザ光の上記インゴットに対する透過性を高くできて、上記インゴットの内部に多光子吸収による加工領域を確実に形成することができる。 According to the substrate manufacturing method of this embodiment, the laser beam can be made highly transparent to the ingot, and a processing region by multiphoton absorption can be reliably formed inside the ingot.
また、一実施形態の基板製造方法では、上記第1の工程において、上記インゴットを上記レーザ光の照射方向に対して略平行な軸回りに回転させると共に上記レーザ光の集光点をこのレーザ光の照射方向に対して略垂直な方向に移動させて、上記加工領域を形成する。 In one embodiment of the substrate manufacturing method, in the first step, the ingot is rotated about an axis substantially parallel to the irradiation direction of the laser beam, and the condensing point of the laser beam is set to the laser beam. The processing region is formed by moving in a direction substantially perpendicular to the irradiation direction.
この一実施形態の基板製造方法によれば、上記インゴットおよび上記レーザ光の単純な動きで、(渦巻きまたは複数の同心円を描くように)上記加工領域を形成できて、上記インゴットおよび上記レーザ光の動作制御が容易になる。また、上記レーザ光のストロークを小さくできて、装置の小型化を図ることができる。 According to the substrate manufacturing method of this one embodiment, the processing region can be formed by simple movement of the ingot and the laser beam (to draw a spiral or a plurality of concentric circles), and the ingot and the laser beam can be formed. Operation control becomes easy. Further, the stroke of the laser beam can be reduced, and the apparatus can be miniaturized.
また、この発明の基板製造装置は、
インゴットにレーザ光を照射するレーザ光照射手段と、
上記インゴットの内部に上記レーザ光の集光点を合わせた状態で、上記インゴットの内部に上記レーザ光の照射方向に対して略垂直な方向に延在する略面状の多光子吸収による加工領域を形成するように、上記インゴットに対して上記レーザ光の集光点を相対的に移動する移動手段と、
上記インゴットにおける上記加工領域を境界とした一方側の部分と他方側の部分とを上記加工領域にて分離する分離手段と
を備えることを特徴としている。
The substrate manufacturing apparatus of the present invention is
Laser light irradiation means for irradiating the ingot with laser light;
A processing region by absorption of substantially planar multiphotons extending in a direction substantially perpendicular to the irradiation direction of the laser light inside the ingot in a state where the condensing point of the laser light is aligned inside the ingot. Moving means for moving the condensing point of the laser beam relative to the ingot so as to form
Separating means for separating the one side portion and the other side portion of the ingot at the processing region with the processing region as a boundary is provided.
この発明の基板製造装置によれば、上記インゴットの内部に上記レーザ光の多光子吸収による上記加工領域を形成する上記レーザ光照射手段および上記移動手段と、この加工領域にて上記インゴットにおける一方側の部分と他方側の部分とを分離する分離手段とを備えるので、切り屑なしに簡単に上記インゴットから上記基板を製造することができる。 According to the substrate manufacturing apparatus of the present invention, the laser light irradiating means and the moving means for forming the processing region by multiphoton absorption of the laser light inside the ingot, and one side of the ingot in the processing region Since the separation means for separating the other part and the other part is provided, the substrate can be easily produced from the ingot without chips.
また、上記インゴットの内部に上記レーザ光の照射方向に対して略垂直な方向に延在する上記加工領域を形成するので、上記レーザ光照射手段と上記インゴットとの位置関係が良好になる。例えば、上記インゴットが円柱状である場合、このインゴットの軸が上下方向となるようにこのインゴットを配置し、このインゴットの上方向からレーザ光を照射して、このインゴットの内部にこのインゴットの軸に対して垂直な方向に延在する加工領域を形成する。このとき、上記レーザ光照射手段は、上記インゴットの上方に配置されることになるので、基板製造装置の全体の横幅寸法を小さくできて、設置スペースを小さくできる。 Further, since the processing region extending in a direction substantially perpendicular to the irradiation direction of the laser beam is formed inside the ingot, the positional relationship between the laser beam irradiation means and the ingot is improved. For example, when the ingot has a cylindrical shape, the ingot is arranged so that the axis of the ingot is in the vertical direction, the laser beam is irradiated from above the ingot, and the axis of the ingot is placed inside the ingot. A processing region extending in a direction perpendicular to the direction is formed. At this time, since the laser beam irradiation means is disposed above the ingot, the overall width of the substrate manufacturing apparatus can be reduced, and the installation space can be reduced.
また、上記インゴットの内部に略面状の加工領域を形成するので、この加工領域にて上記インゴットにおける一方側の部分と他方側の部分とを確実かつ容易に分離できて、上記インゴットから上記基板を確実かつ容易に製造することができる。 In addition, since a substantially planar processing region is formed inside the ingot, the one part and the other part of the ingot can be reliably and easily separated in the processing region, and the substrate can be separated from the ingot. Can be reliably and easily manufactured.
この発明の基板製造方法によれば、上記インゴットの内部に上記レーザ光の多光子吸収による上記加工領域を形成し、この加工領域にて上記インゴットにおける一方側の部分と他方側の部分とを分離するので、切り屑なしに簡単に上記インゴットから上記基板を製造することができる。 According to the substrate manufacturing method of the present invention, the processing region by multiphoton absorption of the laser light is formed inside the ingot, and the one side portion and the other side portion of the ingot are separated in the processing region. Therefore, the substrate can be easily manufactured from the ingot without chips.
また、この発明の基板製造装置によれば、上記インゴットの内部に上記レーザ光の多光子吸収による上記加工領域を形成する上記レーザ光照射手段および上記移動手段と、この加工領域にて上記インゴットにおける一方側の部分と他方側の部分とを分離する分離手段とを備えるので、切り屑なしに簡単に上記インゴットから上記基板を製造することができる。 Further, according to the substrate manufacturing apparatus of the present invention, the laser beam irradiating means and the moving means for forming the processing region by multiphoton absorption of the laser light inside the ingot, and the processing region in the ingot Since the separation means for separating the one side portion and the other side portion is provided, the substrate can be easily manufactured from the ingot without chips.
以下、この発明を図示の実施の形態により詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the illustrated embodiments.
(第1の実施形態)
図1は、この発明の基板製造装置の一実施形態である簡略構成図を示している。この基板製造装置3は、インゴット1から基板2を製造する装置であり、インゴット1にレーザ光5を照射するレーザ光照射手段20と、上記レーザ光5の集光点5aによって上記インゴット1の内部に多光子吸収による加工領域10を形成するように上記インゴット1に対して上記レーザ光5の集光点5aを相対的に移動する移動手段30と、上記インゴット1における上記加工領域10を境界とした一方側の部分11と他方側の部分12とを上記加工領域10にて分離する分離手段40とを備える。
(First embodiment)
FIG. 1 is a simplified configuration diagram showing an embodiment of a substrate manufacturing apparatus according to the present invention. The
なお、以下の説明において、上記レーザ光照射手段20から上記レーザ光5を照射する方向を、Z方向といい、上記レーザ光5の照射方向(Z方向)に対して垂直な方向を、XY方向という。
In the following description, a direction in which the laser
上記インゴット1は、円柱状のシリコンインゴットであり、上記基板2は、円形のシリコンウエハである。
The
上記レーザ光照射手段20は、レーザ光5を発振するレーザ発振器4と、このレーザ発振器4から発振するレーザ光5を集光する集光レンズ6とを備える。
The laser beam irradiation means 20 includes a laser oscillator 4 that oscillates the
上記移動手段30は、上記インゴット1が搭載されて上記インゴット1を上記Z方向の軸回りに回転させる回転ステージ7と、上記レーザ光照射手段20を上記XY方向および上記Z方向に移動させるレーザ装置駆動部21とを備える。
The moving means 30 includes a
そして、上記移動手段30により、上記インゴット1の内部に上記レーザ光5の集光点5aを合わせた状態で、上記インゴット1を上記軸回りに回転させると共に上記レーザ光5の集光点5aを上記XY方向に移動させて、上記インゴット1の内部に上記XY方向に延在する略面状の多光子吸収による加工領域10を形成する。
Then, the moving
ここで、多光子吸収とは、レーザ光の強度を非常に大きくした場合に発生する現象であり、上記インゴット1の表面に余計なダメージを与えずに、上記インゴット1の内部に光学的損傷を与えるものである。そして、この光学的損傷により上記インゴット1の内部に熱ひずみが誘起されて、上記インゴット1の内部にクラックを発生させることができる。すなわち、上記インゴット1の内部は、多光子吸収によって局所的に加熱され、この加熱により、上記インゴット1の内部に上記加工領域10が形成される。この加工領域10により、上記インゴット1のシリコン結合を切断しやすくなり、好適に剥離が行なわれ、容易に円形の基板2を得ることが可能となる。
Here, the multiphoton absorption is a phenomenon that occurs when the intensity of the laser beam is extremely increased, and optical damage is caused inside the
上記分離手段40は、上記一方側の部分11を保持して、上記一方側の部分11を上記他方側の部分12から剥離するアーム8を備える。すなわち、この剥離された一方側の部分11が、上記基板2となる。
The separating means 40 includes an arm 8 that holds the one-
上記分離手段40としては、例えば、真空チャック、静電チャックまたはベルヌーイ法等を用いて、上記基板2(剥離ウエハ)を破損しないようにハンドリングする必要がある。また、接着剤により保持ベースを接着したり、感圧接着テープ等を貼り付けたりして、剥離ウエハをハンドリングするようにしてもよい。 The separating means 40 needs to be handled using, for example, a vacuum chuck, an electrostatic chuck, or a Bernoulli method so as not to damage the substrate 2 (peeled wafer). Alternatively, the release wafer may be handled by bonding the holding base with an adhesive or attaching a pressure-sensitive adhesive tape or the like.
なお、大面積の基板2を破損することなくハンドリングするためには、全面にわたり均一な保持力で保持する必要がある。このとき、上記分離手段40としては、例えば、真空チャックを利用し、この真空チャックとしては、保持面全面に微小な吸着孔が均一かつ高密度に形成されているものを使用することが好ましく、このときのアーム8は、例えば、先端に吸着機構を有する。 In order to handle the large area substrate 2 without damaging it, it is necessary to hold the entire surface with a uniform holding force. At this time, as the separating means 40, for example, a vacuum chuck is used, and it is preferable to use a vacuum chuck in which minute suction holes are uniformly and densely formed on the entire holding surface. The arm 8 at this time has an adsorption | suction mechanism in the front-end | tip, for example.
次に、上記構成の基板製造装置3を用いて、インゴット1から基板2を製造する方法を説明する。
Next, a method for manufacturing the substrate 2 from the
円柱状のインゴット1を、このインゴット1の軸が上下方向(上記Z方向)となるように、上記回転ステージ7上に搭載する。上記レーザ装置駆動部21により、上記レーザ光照射手段20を、上記インゴット1の上面の上部に配置する。
A
そして、上記レーザ光照射手段20から上記レーザ光5を上記インゴット1の上面側に向けて照射する。なお、上記インゴット1のレーザ入射面である表面(上面)は、平坦にしておく。
Then, the
その後、上記インゴット1の上面から一定の深さの位置(上記インゴット1の内部)に、上記レーザ光5の集光点5aを合わせた状態で、上記回転ステージ7にて上記インゴット1を軸回りに回転させると共に、上記レーザ装置駆動部21にて上記レーザ光5の集光点5aを上記XY方向に移動させる。
Thereafter, the
ここで、上記レーザ光5の集光点5aの移動方向としては、例えば、上記インゴット1の中心から径方向外側に向けて移動させ、このとき、上記レーザ光5の集光点5aは、上記インゴット1の上方からみて、上記インゴット1の内部に対して、渦巻きまたは複数の同心円を描くように照射していく。
Here, as the moving direction of the
この結果、上記インゴット1の内部に、上記レーザ光5の照射方向(上記Z方向)に対して略垂直な方向(上記XY方向)に延在する略面状の多光子吸収による上記加工領域10が形成される。
As a result, in the inside of the
ここで、上記レーザ光5は、パルスレーザ光であり、このレーザ光5の集光点5aにおける電界強度が1×108(W/cm2)以上でかつパルス幅が1μms以下の条件で照射される。この条件での照射により、上記インゴット1の内部に、多光子吸収による光学的損傷を確実に与えることができる。また、上記レーザ光5の波長は、800nm以上であり、上記シリコンのインゴット1に対する上記レーザ光5の透過性を高くできて、上記インゴット1の内部に多光子吸収による上記加工領域10を確実に形成することができる。
Here, the
そして、上記分離手段40の上記アーム8にて、上記一方側の部分11を保持し上記他方側の部分12から剥離して、上記基板2を得る。
Then, the arm 8 of the separating means 40 holds the one
その後、新たな基板2を得たい場合は、上記レーザ装置駆動部21により、上記レーザ光照射手段20をZ方向に所定長さ下げ、下方に下がった場所に上記レーザ光5を照射し、上述と同じ方法で、新たな円形の基板2を製造する。
Thereafter, in order to obtain a new substrate 2, the laser
なお、上述の方法では、上記レーザ光照射手段20をZ方向に所定長さ下げたが、上記回転ステージ7をZ方向に所定長さ上げるようにしてもよい。または、上記レーザ光照射手段20をZ方向に下げた距離と、上記回転ステージ7をZ方向に上げた距離とを加えて、上記所定長さとなるようにしてもよい。
In the above method, the laser beam irradiation means 20 is lowered by a predetermined length in the Z direction, but the
以上説明したように、上記構成の基板製造装置3によれば、上記インゴット1の内部に上記レーザ光5の多光子吸収による上記加工領域10を形成し、この加工領域10にて上記一方側の部分11と上記他方側の部分12とを分離するので、切り屑なしに簡単に上記インゴット1から上記基板2を製造することができて、上記インゴット1の材料が無駄にならない。
As described above, according to the
また、上記インゴット1の内部に上記レーザ光5の照射方向に対して略垂直な方向に延在する上記加工領域10を形成するので、上記レーザ光照射手段20と上記インゴット1との位置関係が良好になる。すなわち、上記レーザ光照射手段20は、上記インゴット1の上方に配置されることになるので、上記基板製造装置3の全体の横幅寸法を小さくできて、設置スペースを小さくできる。
Further, since the
また、上記インゴット1の内部に略面状の加工領域10を形成するので、この加工領域10にて上記一方側の部分11と上記他方側の部分12とを確実かつ容易に分離できて、上記インゴット1から上記基板2を確実かつ容易に製造することができる。
Moreover, since the substantially
次に、上記基板製造装置3を用いてインゴット1から基板2を製造する実施例を示す。
Next, the Example which manufactures the board | substrate 2 from the
直径150mmの円柱状のシリコンインゴット1を用意した。このシリコンインゴット1の上方にレーザ光照射手段20を移動し、このインゴット1の水平面である上面から50μmの深さにレーザ光5の焦点を合わせ、このインゴット1を回転させ、上記レーザ光5の集光点5aにおけるスポット径が20μmでかつ波長が1064nmの条件で、上記レーザ光5を上記インゴット1の中心から径方向外側に動かしながら照射した。
A
上記インゴット1の内部に上記加工領域10が形成されたため、上記インゴット1のシリコン結合を切断しやすくなり、上記一方側の部分11を上記他方側の部分12から好適に剥離することができて、先端に吸着機構を有する上記アーム8によって、容易に円形の基板2を得ることができた。
Since the
(第2の実施形態)
図2は、この発明の他の実施形態を示している。この基板製造装置は、上記第1の実施形態の構成に加えて、さらに、切り欠き用レーザ光照射手段50を備える。なお、図2では、上記インゴット1および上記切り欠き用レーザ光照射手段50を示し、上記第1の実施形態の構成は省略している。
(Second Embodiment)
FIG. 2 shows another embodiment of the present invention. The substrate manufacturing apparatus further includes a notch laser beam irradiation means 50 in addition to the configuration of the first embodiment. In FIG. 2, the
この切り欠き用レーザ光照射手段50は、上記レーザ光照射手段20と同様に、レーザ光55を発振するレーザ発振器54と、このレーザ発振器54から発振するレーザ光55を集光する集光レンズ56とを備える。
Similar to the laser light irradiation means 20, the notch laser light irradiation means 50 includes a
そして、上記一方側の部分11と上記他方側の部分12とを分離する前に、上記レーザ発振器54から発振する上記レーザ光55を上記集光レンズ56で集光して、上記インゴット1に分離の起点になる切り欠き9を形成する。この切り欠き9は、上記インゴット1の上記加工領域10の端部の一部に形成してもよく、または、上記インゴット1の円周に形成してもよい。
Then, before separating the one-
なお、この発明は上述の実施形態に限定されない。例えば、上記インゴット1は、角柱状でもよく、また、上記インゴット1として、結晶インゴット、例えばGaAsのインゴットを用いてもよい。また、上記加工領域10は、上記インゴット1の軸に対して垂直でない傾斜した方向に延在してもよく、上記インゴット1の軸に対して傾斜した一定厚さの基板2を得るようにしてもよい。また、上記回転ステージ7の代わりに、XY方向に移動するステージに上記インゴット1を乗せて、上記インゴット1の内部に上記レーザ光5の集光点5aを合わせた状態で、上記インゴット1に対して上記レーザ光5の集光点5aを相対的に移動し、上記加工領域10を形成するようにしてもよい。
In addition, this invention is not limited to the above-mentioned embodiment. For example, the
1 インゴット
2 基板
3 基板製造装置
4 レーザ発振器
5 レーザ光
5a 集光点
6 集光レンズ
7 回転ステージ
8 アーム
9 切り欠き
10 加工領域
11 一方側の部分
12 他方側の部分
20 レーザ光照射手段
21 レーザ装置駆動部
30 移動手段
40 分離手段
DESCRIPTION OF
Claims (5)
上記インゴットにおける上記加工領域を境界とした一方側の部分と他方側の部分とを上記加工領域にて分離する第2の工程と
を備えることを特徴とする基板製造方法。 With the laser beam condensing point set inside the ingot, the laser beam condensing point is moved relative to the ingot, and the laser beam is irradiated into the ingot with respect to the irradiation direction of the laser beam. A first step of forming a processing region by substantially planar multiphoton absorption extending in a substantially vertical direction;
A substrate manufacturing method comprising: a second step of separating a portion on one side and a portion on the other side of the ingot at the processing region with the processing region as a boundary.
上記レーザ光は、パルスレーザ光であり、このレーザ光のパルス幅は、1μs以下であることを特徴とする基板製造方法。 In the board | substrate manufacturing method of Claim 1,
The laser beam is a pulse laser beam, and a pulse width of the laser beam is 1 μs or less.
上記インゴットは、シリコンであり、上記レーザ光の波長は、800nm以上であることを特徴とする基板製造方法。 In the board | substrate manufacturing method of Claim 1,
The substrate manufacturing method, wherein the ingot is silicon, and the wavelength of the laser beam is 800 nm or more.
上記第1の工程において、上記インゴットを上記レーザ光の照射方向に対して略平行な軸回りに回転させると共に上記レーザ光の集光点をこのレーザ光の照射方向に対して略垂直な方向に移動させて、上記加工領域を形成することを特徴とする基板製造方法。 In the board | substrate manufacturing method of Claim 1,
In the first step, the ingot is rotated about an axis substantially parallel to the irradiation direction of the laser beam, and the condensing point of the laser beam is set in a direction substantially perpendicular to the irradiation direction of the laser beam. A substrate manufacturing method, wherein the processing region is formed by moving the substrate.
上記インゴットの内部に上記レーザ光の集光点を合わせた状態で、上記インゴットの内部に上記レーザ光の照射方向に対して略垂直な方向に延在する略面状の多光子吸収による加工領域を形成するように、上記インゴットに対して上記レーザ光の集光点を相対的に移動する移動手段と、
上記インゴットにおける上記加工領域を境界とした一方側の部分と他方側の部分とを上記加工領域にて分離する分離手段と
を備えることを特徴とする基板製造装置。 Laser light irradiation means for irradiating the ingot with laser light;
A processing region by absorption of substantially planar multiphotons extending in a direction substantially perpendicular to the irradiation direction of the laser light inside the ingot in a state where the condensing point of the laser light is aligned inside the ingot. Moving means for moving the condensing point of the laser beam relative to the ingot so as to form
A substrate manufacturing apparatus, comprising: a separating unit that separates a portion on one side and a portion on the other side of the ingot at the processing region.
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