(57)【要約】      （修正有）【課題】Facet領域と非Facet領域との間に段差のないウエーハを生成することができる方法を提供する。【解決手段】ＳｉＣインゴット７２の上面を研削して平坦面に形成する工程と、ＳｉＣインゴットの上面からFacet領域８６を検出すると共にＳｉＣインゴットの上面に対してｃ面が傾きオフ角が形成される方向に直交する方向をＸ軸としてFacet領域と非Facet領域８８との座標を設定する工程と、ＳｉＣに対して透過性を有する波長のレーザー光線ＬＢの集光点ＦＰを生成すべきウエーハの厚みに相当する深さに位置づけて、レーザー光線を照射しながら加工送りして帯状の剥離層を形成する工程と、割り出し送り工程と、ウエーハを剥離する工程とから構成される。加工送り工程において、Facet領域にレーザー光線を照射する際のレーザー光線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。【選択図】図５
2020047619.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＳｉＣインゴットからＳｉＣウエーハを生成するウエーハの生成方法であって、
ＳｉＣインゴットの上面を研削して平坦面に形成する平坦面形成工程と、
ＳｉＣインゴットの上面からFacet領域を検出すると共にＳｉＣインゴットの上面に対してｃ面が傾きオフ角が形成される方向に直交する方向をＸ軸とし該Ｘ軸に直交する方向をＹ軸としてFacet領域と非Facet領域とのＸ座標Ｙ座標を設定する座標設定工程と、
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エー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加工送り工程と、
ＳｉＣインゴットと該集光点とを該Ｙ軸方向に相対的に割り出し送りして帯状の剥離層を該Ｙ軸方向に並設させる割り出し送り工程と、
剥離層から生成すべきウエーハを剥離する剥離工程と、
から少なくとも構成され、
該加工送り工程において、該座標設定工程で設定した該Facet領域と該非Facet領域とのＸ座標Ｙ座標に基づいて、該非Facet領域にレーザー光線を照射する際のレーザー光線のエネルギーと該集光器の位置に対して、該Facet領域にレーザー光線を照射する際のレーザー光線のエネルギーを上昇させると共に該集光器の位置を上昇させるウエーハの生成方法。
【請求項２】
ＳｉＣインゴットに剥離層を形成するレーザー加工装置であって、
ＳｉＣインゴットを保持する保持手段と、
ＳｉＣインゴットの上面からFacet領域を検出するFacet領域検出手段と、
ＳｉＣインゴットの上面に対してｃ面が傾きオフ角が形成される方向に直交する方向をＸ軸とし該Ｘ軸に直交する方向をＹ軸としてFacet領域と非Facet領域とのＸ座標Ｙ座標を設定し記録する座標設定手段と、
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エーハの厚みに相当する深さに位置づけてレーザー光線をＳｉＣインゴットに照射し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剥離層を形成する集光器を含むレーザー光線照射手段と、
該保持手段と該集光器とを該Ｘ軸方向に相対的に加工送りするＸ軸送り手段と、
該保持手段と該集光器とを該Ｙ軸方向に相対的に割り出し送りするＹ軸送り手段と、
該Facet領域と該非Facet領域とのＸ座標Ｙ座標に基づいて、該非Facet領域にレーザー光線を照射する際のレーザー光線のエネルギーと該集光器の位置に対して、該Facet領域にレーザー光線を照射する際のレーザー光線のエネルギーを上昇させると共に該集光器の位置を上昇させる制御手段と、
から少なくとも構成されるレーザー加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＳｉＣインゴットからＳｉＣウエーハを生成するウエーハの生成方法およびＳｉＣインゴットに剥離層を形成するレーザー加工装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＩＣ、ＬＳＩ、ＬＥＤ等のデバイスは、Ｓｉ（シリコン）やＡｌ２Ｏ３（サファイア）等を素材としたウエーハの表面に機能層が積層され分割予定ラインによって区画されて形成される。また、パワーデバイス、ＬＥＤ等は単結晶ＳｉＣ（炭化ケイ素）を素材としたウエーハの表面に機能層が積層され分割予定ラインによって区画されて形成される。デバイスが形成されたウエーハは、切削装置、レーザー加工装置によって分割予定ラインに加工が施されて個々のデバイスに分割され、分割された各デバイスは携帯電話やパソコン等の電気機器に利用される。
【０００３】
デバイスが形成されるウエーハは、一般的に円柱形状のインゴットをワイヤーソーで薄く切断することにより生成される。切断されたウエーハの表面および裏面は、研磨することにより鏡面に仕上げられる（たとえば特許文献１参照。）。しかし、インゴットをワイヤーソーで切断し、切断したウエーハの表面および裏面を研磨すると、インゴットの大部分（７０〜８０％）が捨てられることになり不経済であるという問題がある。特にＳｉＣインゴットにおいては、硬度が高くワイヤーソーでの切断が困難であり相当の時間を要するため生産性が悪いと共に、インゴットの単価が高く効率よくウエーハを生成することに課題を有している。
【０００４】
そこで本出願人は、単結晶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インゴットの内部に位置づけてＳｉＣインゴットにレーザー光線を照射して切断予定面に剥離層を形成し、剥離層が形成された切断予定面に沿ってＳｉＣインゴットからウエーハを剥離する技術を提案した（たとえば特許文献２参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−９４２２１号公報
【特許文献２】特開２０１６−１１１１４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、ＳｉＣインゴットの内部には、Facetと称される結晶構造が異なる領域が存在する場合があり、Facet領域は非Facet領域に比べて屈折率が高いと共にエネルギーの吸収率が高いため、レーザー光線の照射によってＳｉＣインゴットの内部に形成される剥離層の位置および出来具合が不均一となり、Facet領域と非Facet領域との間でウエーハに段差が生じてしまうという問題がある。また、ＳｉＣインゴットから生成したウエーハを研削して所望の厚みに仕上げるために、Facet領域と非Facet領域との間の段差を見込んで、生成すべきウエーハを厚く剥離しなければならず、充分な効率化を図ることができないという問題がある。
【０００７】
上記事実に鑑みてなされた本発明の課題は、Facet領域と非Facet領域との間に段差のないウエーハを生成することができるウエーハの生成方法およびレーザー加工装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために本発明の第一の局面が提供するのは以下のウエーハの生成方法である。すなわち、ＳｉＣインゴットからＳｉＣウエーハを生成するウエーハの生成方法であって、ＳｉＣインゴットの上面を研削して平坦面に形成する平坦面形成工程と、ＳｉＣインゴットの上面からFacet領域を検出すると共にＳｉＣインゴットの上面に対してｃ面が傾きオフ角が形成される方向に直交する方向をＸ軸とし該Ｘ軸に直交する方向をＹ軸としてFacet領域と非Facet領域とのＸ座標Ｙ座標を設定する座標設定工程と、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エー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加工送り工程と、ＳｉＣインゴットと該集光点とを該Ｙ軸方向に相対的に割り出し送りして帯状の剥離層を該Ｙ軸方向に並設させる割り出し送り工程と、剥離層から生成すべきウエーハを剥離する剥離工程と、から少なくとも構成され、該加工送り工程において、該座標設定工程で設定した該Facet領域と該非Facet領域とのＸ座標Ｙ座標に基づいて、該非Facet領域にレーザー光線を照射する際のレーザー光線のエネルギーと該集光器の位置に対して、該Facet領域にレーザー光線を照射する際のレーザー光線のエネルギーを上昇させると共に該集光器の位置を上昇させるウエーハの生成方法である。
【０００９】
上記課題を解決するために本発明の第二の局面が提供するのは以下のレーザー加工装置である。すなわち、ＳｉＣインゴットに剥離層を形成するレーザー加工装置であって、ＳｉＣインゴットを保持する保持手段と、ＳｉＣインゴットの上面からFacet領域を検出するFacet領域検出手段と、ＳｉＣインゴットの上面に対してｃ面が傾きオフ角が形成される方向に直交する方向をＸ軸とし該Ｘ軸に直交する方向をＹ軸としてFacet領域と非Facet領域とのＸ座標Ｙ座標を設定し記録する座標設定手段と、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エーハの厚みに相当する深さに位置づけてレーザー光線をＳｉＣインゴットに照射し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剥離層を形成する集光器を含むレーザー光線照射手段と、該保持手段と該集光器とを該Ｘ軸方向に相対的に加工送りするＸ軸送り手段と、該保持手段と該集光器とを該Ｙ軸方向に相対的に割り出し送りするＹ軸送り手段と、該Facet領域と該非Facet領域とのＸ座標Ｙ座標に基づいて、該非Facet領域にレーザー光線を照射する際のレーザー光線のエネルギーと該集光器の位置に対して、該Facet領域にレーザー光線を照射する際のレーザー光線のエネルギーを上昇させると共に該集光器の位置を上昇させる制御手段と、から少なくとも構成されるレーザー加工装置である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の第一の局面が提供するウエーハの生成方法は、ＳｉＣインゴットの上面を研削して平坦面に形成する平坦面形成工程と、ＳｉＣインゴットの上面からFacet領域を検出すると共にＳｉＣインゴットの上面に対してｃ面が傾きオフ角が形成される方向に直交する方向をＸ軸とし該Ｘ軸に直交する方向をＹ軸としてFacet領域と非Facet領域とのＸ座標Ｙ座標を設定する座標設定工程と、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エー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加工送り工程と、ＳｉＣインゴットと該集光点とを該Ｙ軸方向に相対的に割り出し送りして帯状の剥離層を該Ｙ軸方向に並設させる割り出し送り工程と、剥離層から生成すべきウエーハを剥離する剥離工程と、から少なくとも構成され、該加工送り工程において、該座標設定工程で設定した該Facet領域と該非Facet領域とのＸ座標Ｙ座標に基づいて、該非Facet領域にレーザー光線を照射する際のレーザー光線のエネルギーと該集光器の位置に対して、該Facet領域にレーザー光線を照射する際のレーザー光線のエネルギーを上昇させると共に該集光器の位置を上昇させるように構成されているので、Facet領域と非Facet領域とに形成される剥離層の位置および出来具合が均一になり、Facet領域と非Facet領域との間に段差のないウエーハを生成することができる。
【００１１】
本発明の第二の局面が提供するレーザー加工装置は、ＳｉＣインゴットを保持する保持手段と、ＳｉＣインゴットの上面からFacet領域を検出するFacet領域検出手段と、ＳｉＣインゴットの上面に対してｃ面が傾きオフ角が形成される方向に直交する方向をＸ軸とし該Ｘ軸に直交する方向をＹ軸としてFacet領域と非Facet領域とのＸ座標Ｙ座標を設定し記録する座標設定手段と、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エーハの厚みに相当する深さに位置づけてレーザー光線をＳｉＣインゴットに照射し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剥離層を形成する集光器を含むレーザー光線照射手段と、該保持手段と該集光器とを該Ｘ軸方向に相対的に加工送りするＸ軸送り手段と、該保持手段と該集光器とを該Ｙ軸方向に相対的に割り出し送りするＹ軸送り手段と、該Facet領域と該非Facet領域とのＸ座標Ｙ座標に基づいて、該非Facet領域にレーザー光線を照射する際のレーザー光線のエネルギーと該集光器の位置に対して、該Facet領域にレーザー光線を照射する際のレーザー光線のエネルギーを上昇させると共に該集光器の位置を上昇させる制御手段と、から少なくとも構成されているので、Facet領域と非Facet領域とに形成される剥離層の位置および出来具合が均一になり、Facet領域と非Facet領域との間に段差のないウエーハを生成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明に従って構成されたレーザー加工装置の斜視図。
【図２】（ａ）ＳｉＣインゴットの正面図、（ｂ）ＳｉＣインゴットの平面図。
【図３】平坦面形成工程を実施している状態を示す斜視図。
【図４】（ａ）座標設定工程において撮像したＳｉＣインゴットの画像の模式図、（ｂ）座標設定工程で設定したFacet領域と非Facet領域との境界のＸ座標Ｙ座標の表。
【図５】（ａ）加工送り工程を実施している状態を示す斜視図、（ｂ）加工送り工程を実施している状態を示す断面図。
【図６】割り出し送り工程を実施している状態を示す斜視図。
【図７】剥離工程を実施している状態を示す斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明のウエーハの生成方法およびレーザー加工装置の好適実施形態について図面を参照しつつ説明する。
【００１４】
まず、図１を参照して本発明に従って構成されたレーザー加工装置の実施形態について説明する。全体を符号２で示すレーザー加工装置は、ＳｉＣインゴットを保持する保持手段４と、ＳｉＣインゴットの上面からFacet領域を検出するFacet領域検出手段６と、Facet領域と非Facet領域とのＸ座標Ｙ座標を設定し記録する座標設定手段８と、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エーハの厚みに相当する深さに位置づけてレーザー光線をＳｉＣインゴットに照射し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剥離層を形成する集光器１０を含むレーザー光線照射手段１２と、保持手段４と集光器１０とをＸ軸方向に相対的に加工送りするＸ軸送り手段１４と、保持手段４と集光器１０とをＹ軸方向に相対的に割り出し送りするＹ軸送り手段１６と、レーザー加工装置２の作動を制御する制御手段１８と、から少なくとも構成されている。なお、Ｘ軸方向は図１に矢印Ｘで示す方向であり、Ｙ軸方向は図１に矢印Ｙで示す方向であってＸ軸方向に直交する方向である。また、Ｘ軸方向およびＹ軸方向が規定する平面は実質上水平である。
【００１５】
保持手段４は、Ｘ軸方向に移動自在に基台２０に搭載されたＸ軸可動板２２と、Ｙ軸方向に移動自在にＸ軸可動板２２に搭載されたＹ軸可動板２４と、Ｙ軸可動板２４の上面に回転自在に搭載された保持テーブル２６と、保持テーブル２６を回転させる保持テーブル用モータ（図示していない。）とを含む。
【００１６】
Facet領域検出手段６は、保持テーブル４に保持されたＳｉＣインゴットを上面から撮像する撮像手段２８を有する。図１に示すとおり、撮像手段２８は、基台２０の上面から上方に延び次いで実質上水平に延びる枠体３０の先端下面に装着されている。また、枠体３０の上面には、撮像手段２８が撮像した画像を表示する表示手段３２が配置されている。なお、Facet領域検出手段６は、撮像手段２８が撮像したＳｉＣインゴットの画像に二値化処理等の画像処理を施してFacet領域と非Facet領域との判別を容易にする画像処理手段を有していてもよい。なお、Facet領域検出手段６の撮像手段２８は、ＳｉＣインゴットにレーザー光線を照射する際のアライメントで用いる撮像手段を兼ねていることが好ましい。
【００１７】
座標設定手段８は、撮像手段２８に電気的に接続されており、撮像手段２８が撮像したＳｉＣインゴットの画像に基づいて、ＳｉＣインゴットの上面に対してｃ面が傾きオフ角が形成される方向に直交する方向をＸ軸としＸ軸に直交する方向をＹ軸としてFacet領域と非Facet領域とのＸ座標Ｙ座標を設定し記録するようになっている。なお、座標設定手段８が用いるＸ軸およびＹ軸は、図１に示す上述のＸ軸方向およびＹ軸方向と実質上同一である。
【００１８】
レーザー光線照射手段１２の集光器１０は、撮像手段２８とＸ軸方向に間隔をおいて、枠体３０の先端下面に装着されている。また、レーザー光線照射手段１２は、ＳｉＣに対して透過性を有する波長のパルスレーザー光線を発振する発振器と、発振器が発振したパルスレーザー光線の出力を調整するアッテネーターと、集光器１０を昇降させてパルスレーザー光線の集光点の上下方向位置を調整する集光点位置調整手段とを含む（いずれも図示していない。）。集光点位置調整手段は、集光器１０に連結され上下方向に延びるボールねじと、このボールねじを回転させるモータとから構成され得る。そして、レーザー光線照射手段１２においては、発振器が発振しアッテネーターで出力を調整したパルスレーザー光線を集光器１０で集光して、保持手段４に保持されたＳｉＣインゴットに照射するようになっている。
【００１９】
Ｘ軸送り手段１４は、Ｘ軸可動板２２に連結されＸ軸方向に延びるボールねじ３４と、ボールねじ３４の一端部に連結されたモータ３６とを有する。そして、Ｘ軸送り手段１４は、ボールねじ３４によりモータ３６の回転運動を直線運動に変換してＸ軸可動板２２に伝達し、基台２０上の案内レール２０ａに沿ってＸ軸可動板２２を集光器１０に対して相対的にＸ軸方向に進退させる。
【００２０】
Ｙ軸送り手段１６は、Ｙ軸可動板２４に連結されＹ軸方向に延びるボールねじ３８と、ボールねじ３８の一端部に連結されたモータ４０とを有する。そして、Ｙ軸送り手段１６は、ボールねじ３８によりモータ４０の回転運動を直線運動に変換してＹ軸可動板２４に伝達し、Ｘ軸可動板２２上の案内レール２２ａに沿ってＹ軸可動板２４を集光器１０に対して相対的にＹ軸方向に進退させる。
【００２１】
制御手段１８は、座標設定手段８に電気的に接続されており、座標設定手段８が設定したFacet領域と非Facet領域とのＸ座標Ｙ座標に基づいて、非Facet領域にレーザー光線を照射する際のレーザー光線のエネルギーと集光器１０の位置に対して、Facet領域にレーザー光線を照射する際のレーザー光線のエネルギーを上昇させると共に集光器１０の位置を上昇させるようになっている。なお、制御手段１８、Facet領域検出手段６の画像処理手段および座標設定手段８は、それぞれ別個のコンピュータから構成されていてもよいが、単一のコンピュータから構成されていてもよい。
【００２２】
図示の実施形態のレーザー加工装置２は、さらに、保持手段４に保持されたＳｉＣインゴットの上面を研削する研削手段４２と、保持手段４に保持されたＳｉＣインゴットの剥離層から生成すべきウエーハを剥離する剥離手段４４とを備えている。
【００２３】
研削手段４２は、枠体３０の側面にＹ軸方向に移動自在に装着されたケーシング４６と、ケーシング４６をＹ軸方向に移動させるケーシング移動手段４８と、ケーシング４６に昇降自在に支持された基端からＹ軸方向に延びるアーム５０と、アーム５０を昇降させるアーム昇降手段（図示していない。）と、アーム５０の先端に装着されたスピンドルハウジング５２とを含む。
【００２４】
スピンドルハウジング５２には、上下方向に延びるスピンドル５４が回転自在に支持されていると共に、スピンドル５４を回転させるスピンドル用モータ（図示していない。）が内蔵されている。図３を参照して説明すると、スピンドル５４の下端には円板状のホイールマウント５６が固定され、ホイールマウント５６の下面にはボルト５８によって環状の研削ホイール６０が固定されている。研削ホイール６０の下面の外周縁部には、周方向に間隔をおいて環状に配置された複数の研削砥石６２が固定されている。
【００２５】
図１に示すとおり、剥離手段４４は、基台２０上の案内レール２０ａの終端部に配置されたケーシング６４と、ケーシング６４に昇降自在に支持された基端からＸ軸方向に延びるアーム６６と、アーム６６を昇降させるアーム昇降手段（図示していない。）とを含む。アーム６６の先端にはモータ６８が付設され、モータ６８の下面には上下方向に延びる軸線を中心として回転自在に吸着片７０が連結されている。吸着片７０の下面には複数の吸引孔（図示していない。）が形成され、吸着片７０は吸引手段（図示していない。）に接続されている。また、吸着片７０には、吸着片７０の下面に対して超音波振動を付与する超音波振動付与手段（図示していない。）が内蔵されている。
【００２６】
図２には、ＳｉＣから形成されたＳｉＣインゴット７２が示されている。ＳｉＣインゴット７２は、全体として円柱形状に形成され、円形状の第一の端面７４と、第一の端面７４と反対側の円形状の第二の端面７６と、第一の端面７４および第二の端面７６の間に位置する周面７８と、第一の端面７４から第二の端面７６に至るｃ軸（＜０００１＞方向）と、ｃ軸に直交するｃ面（｛０００１｝面）とを有する。
【００２７】
ＳｉＣインゴット７２においては、第一の端面７４の垂線８０に対してｃ軸が傾いており、ｃ面と第一の端面７４とでオフ角α（たとえばα＝１、３、６度）が形成されている。オフ角αが形成される方向を図２に矢印Ａで示す。また、ＳｉＣインゴット７２の周面７８には、結晶方位を示す矩形状の第一のオリエンテーションフラット８２および第二のオリエンテーションフラット８４が形成されている。第一のオリエンテーションフラット８２は、オフ角αが形成される方向Ａに平行であり、第二のオリエンテーションフラット８４は、オフ角αが形成される方向Ａに直交している。図２（ｂ）に示すとおり、上方からみて、第二のオリエンテーションフラット８４の長さＬ２は、第一のオリエンテーションフラット８２の長さＬ１よりも短い（Ｌ２＜Ｌ１）。
【００２８】
また、図示のＳｉＣインゴット７２は、主として六方晶単結晶ＳｉＣから形成されているが、局所的に結晶構造が異なるFacet領域８６が存在する。なお、Facet領域８６以外の非Facet領域を符号８８で示す。
【００２９】
次に、本発明のウエーハの生成方法の実施形態について説明するが、ここでは上述のレーザー加工装置２を用いたウエーハの生成方法について説明する。図示の実施形態では、まず、適宜の接着剤（たとえばエポキシ樹脂系接着剤）を介してＳｉＣインゴット７２を保持テーブル２６の上面に固定する。なお、保持テーブル２６の上面に複数の吸引孔が形成され、保持テーブル２６の上面に吸引力を生成してＳｉＣインゴット７２を保持してもよい。
【００３０】
ＳｉＣインゴット７２を保持テーブル２６に固定した後、ＳｉＣインゴット７２の上面が既に平坦に形成されている場合を除き、ＳｉＣインゴット７２の上面を研削して平坦面に形成する平坦面形成工程を実施する。
【００３１】
平坦面形成工程では、まず、保持テーブル２６を研削手段４２の下方に位置づける。次いで、図３に示すとおり、上方からみて反時計回りに所定の回転速度（たとえば３００ｒｐｍ）で保持テーブル２６を回転させる。また、上方からみて反時計回りに所定の回転速度（たとえば６０００ｒｐｍ）でスピンドル５４を回転させる。次いで、アーム昇降手段でアーム５０を下降させ、ＳｉＣインゴット７２の上面（図示の実施形態では第一の端面７４）に研削砥石６２を接触させる。その後、所定の研削送り速度（たとえば０．１μｍ／ｓ）でアーム５０を下降させる。これによって、ＳｉＣインゴット７２の上面を研削して、後述の剥離層形成工程におけるレーザー光線の入射を妨げない程度の平坦面に形成することができる。
【００３２】
平坦面形成工程を実施した後、ＳｉＣインゴット７２の上面からFacet領域８６を検出すると共に、ＳｉＣインゴット７２の上面に対してｃ面が傾きオフ角αが形成される方向Ａに直交する方向をＸ軸としＸ軸に直交する方向をＹ軸としてFacet領域８６と非Facet領域８８とのＸ座標Ｙ座標を設定する座標設定工程を実施する。
【００３３】
座標設定工程では、まず、保持テーブル２６を撮像手段２８の下方に位置づける。次いで、撮像手段２８で上面からＳｉＣインゴット７２を撮像し、撮像手段２８で撮像したＳｉＣインゴット７２の画像、あるいは二値化処理等の画像処理を施したＳｉＣインゴット７２の画像に基づいて、Facet領域８６を検出する。次いで、図４に示すとおり、オフ角αが形成される方向Ａに直交する方向をＸ軸としＸ軸に直交する方向をＹ軸として、Facet領域８６と非Facet領域８８との境界の複数個（たとえば、ａ点からｘ点までの２４点）のＸ座標Ｙ座標を座標設定手段８によって設定し記録すると共に、ＳｉＣインゴット７２の周縁のＸ座標Ｙ座標を複数個設定し記録する。そして、Facet領域８６と非Facet領域８８との境界の複数個のＸ座標Ｙ座標と、ＳｉＣインゴット７２の周縁のＸ座標Ｙ座標とに基づいて、Facet領域８６と非Facet領域８８とのＸ座標Ｙ座標を設定し記録する。
【００３４】
座標設定工程を実施した後、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７２の上面から生成すべきウエー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２の集光器１０からレーザー光線をＳｉＣインゴット７２に照射しながら、ＳｉＣインゴット７２と集光点とを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加工送り工程を実施する。
【００３５】
加工送り工程では、まず、座標設定工程において撮像手段２８で撮像したＳｉＣインゴット７２の画像に基づいて、保持テーブル２６をＸ軸方向およびＹ軸方向に移動させることにより、ＳｉＣインゴット７２と集光器１０とのＸＹ平面における位置を調整する。
【００３６】
次いで、集光点位置調整手段で集光器１０を昇降させ、非Facet８８領域において、ＳｉＣインゴット７２の上面から生成すべきウエーハの厚みに相当する深さに集光点ＦＰ（図５（ｂ）参照。）を位置づける。次いで、オフ角αが形成される方向Ａと直交する方向に整合しているＸ軸方向に保持テーブル２６を所定の送り速度で移動させながら、ＳｉＣに対して透過性を有する波長のパルスレーザー光線ＬＢを集光器１０からＳｉＣインゴット７２に照射する。そうすると、図６に示すとおり、パルスレーザー光線ＬＢの照射によりＳｉＣがＳｉ（シリコン）とＣ（炭素）とに分離し次に照射されるパルスレーザー光線ＬＢが前に形成されたＣに吸収されて連鎖的にＳｉＣがＳｉとＣとに分離すると共に、ＳｉＣがＳｉとＣとに分離した部分９０からｃ面に沿って等方的にクラック９２が伸長した帯状の剥離層９４がＸ軸方向に沿って形成される。
【００３７】
そして、このような加工送り工程において、座標設定工程で設定したFacet領域８６と非Facet領域８８とのＸ座標Ｙ座標に基づいて、非Facet領域８８にパルスレーザー光線ＬＢを照射する際のパルスレーザー光線ＬＢのエネルギーと集光器１０の位置に対して、Facet領域８６にパルスレーザー光線ＬＢを照射する際のパルスレーザー光線ＬＢのエネルギーを上昇させると共に集光器１０の位置を上昇させるように、制御手段１８でレーザー光線照射手段１２を制御する。非Facet領域８８の屈折率よりもFacet領域８６の屈折率の方が高いところ、上述のように制御することで、図５（ｂ）に示すとおり、Facet領域８６と非Facet領域８８とにおいて集光点ＦＰの深さを実質上同一にすることができ、Facet領域８６と非Facet領域８８とに形成される剥離層９４の深さを実質上均一にすることができる。また、Facet領域８６は非Facet領域８８に比べてエネルギーの吸収率も高いが、Facet領域８６に照射するパルスレーザー光線ＬＢのエネルギーを、非Facet領域８８に照射するパルスレーザー光線ＬＢのエネルギーよりも上昇させることにより、Facet領域８６と非Facet領域８８とに形成される剥離層９４の出来具合を均一にすることができる。
【００３８】
このような加工送り工程は、たとえば以下の加工条件で行うことができる。なお、下記デフォーカスは、ＳｉＣインゴット７２の上面にパルスレーザー光線ＬＢの集光点ＦＰを位置付けた状態からＳｉＣインゴット７２の上面に向かって集光器１０を移動させたときの移動量である。
（非Facet領域：屈折率２．６５）
パルスレーザー光線の波長                  ：１０６４ｎｍ
平均出力                                  ：７Ｗ
繰り返し周波数                            ：３０ｋＨｚ
パルス幅                                  ：３ｎｓ
送り速度                                  ：１６５ｍｍ／ｓ
デフォーカス                              ：１８８μｍ
ＳｉＣインゴットの上面からの剥離層の位置  ：５００μｍ
（Facet領域：屈折率２．７９）
パルスレーザー光線の波長                  ：１０６４ｎｍ
平均出力                                  ：９．１Ｗ
繰り返し周波数                            ：３０ｋＨｚ
パルス幅                                  ：３ｎｓ
送り速度                                  ：１６５ｍｍ／ｓ
デフォーカス                              ：１７９μｍ
ＳｉＣインゴットの上面からの剥離層の位置  ：５００μｍ
【００３９】
また、ＳｉＣインゴット７２と集光点ＦＰとをＹ軸方向に相対的に割り出し送りして帯状の剥離層９４をＹ軸方向に並設させる割り出し送り工程を実施する。図示の実施形態では、所定割り出し送り量Ｌｉ（図５（ａ）および図６参照。）だけ、集光点ＦＰに対してＳｉＣインゴット７２をＹ軸方向に相対的に割り出し送りしながら、上述の加工送り工程を繰り返す。これによって、ＳｉＣインゴット７２の内部に、Ｘ軸方向に延びる帯状の剥離層９４をＹ軸方向に並設させることができる。また、割り出し送り量Ｌｉをクラック９２の幅を超えない範囲とし、Ｙ軸方向において隣接する剥離層９４のクラック９２同士を上下方向にみて重複させることにより、下記剥離工程におけるウエーハの剥離が容易になる。
【００４０】
加工送り工程および割り出し送り工程を実施してＳｉＣインゴット７２に複数の剥離層９４を生成した後、剥離層９４から生成すべきウエーハを剥離する剥離工程を実施する。剥離工程では、まず、剥離手段４４の吸着片７０の下方に保持テーブル２６を移動させる。次いで、アーム昇降手段でアーム６６を下降させ、図７に示すとおり、吸着片７０の下面をＳｉＣインゴット７２の第一の端面７４に密着させる。次いで、吸引手段を作動させ、吸着片７０の下面をＳｉＣインゴット７２の第一の端面７４に吸着させる。次いで、超音波振動付与手段を作動させ、吸着片７０の下面に対して超音波振動を付与すると共に、モータ６８で吸着片７０を回転させる。これによって、剥離層９４から生成すべきＳｉＣウエーハ９６を剥離することができる。
【００４１】
なお、ＳｉＣウエーハ９６を剥離したＳｉＣインゴット７２に対して、上述の平坦面形成工程を実施して剥離面を平坦化した上で、加工送り工程、割り出し送り工程および剥離工程を繰り返すことにより、ＳｉＣインゴット７２から複数のＳｉＣウエーハ９６生成することができる。座標設定工程については、Facet領域８６がＳｉＣインゴット７２の上面から下面まで柱状に形成され厚み方向において金太郎あめの如く同形状であることから、ＳｉＣインゴット７２から最初のＳｉＣウエーハ９６を生成する際に実施すればよく、２枚目以降のＳｉＣウエーハ９６を生成する際には実施しなくてもよい。
【００４２】
以上のとおり図示の実施形態では、Facet領域８６と非Facet領域８８とに形成される剥離層９４の位置および出来具合を均一にすることができるので、Facet領域８６と非Facet領域８８との間に段差のないＳｉＣウエーハ９６を生成することができる。したがって、Facet領域８６と非Facet領域８８との間の段差を見込んでＳｉＣウエーハ９６を厚めに剥離する必要がなく、効率化を図ることができる。
【符号の説明】
【００４３】
２：レーザー加工装置
４：保持手段
６：Facet領域検出手段
８：座標設定手段
１０：集光器
１２：レーザー光線照射手段
１４：Ｘ軸送り手段
１６：Ｙ軸送り手段
１８：制御手段
７２：ＳｉＣインゴット
８６：Facet領域
８８：非Facet領域
９４：剥離層
９６：ＳｉＣウエーハ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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