(57)【要約】【課題】加工効率を向上させることができるウェハの加工方法およびそれに用いられる加工装置を提供する。【解決手段】インゴット１１を切断してウェハ３１を形成するウェハ形成工程と、当該ウェハ３１の表面を研磨して平坦化する平坦化工程とを含むウェハの加工方法であって、平坦化工程は、ウェハ保持部３２にウェハ３１を配置すると共に、ウェハ３１を回転させながら行い、ウェハ３１のうち研磨する部分に熱量を印加して改質層３１ａを形成し、ウェハ３１のうち熱量を印加した部分に研磨具３３を回転しながら当接させて研磨する改質層形成・研磨工程を含む工程とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
インゴット（１１）を切断してウェハ（３１）を形成するウェハ形成工程と、当該ウェハ（３１）の表面を研磨して平坦化する平坦化工程とを含むウェハの加工方法であって、
前記平坦化工程は、ウェハ保持部（３２）にウェハ（３１）を配置すると共に、前記ウェハ（３１）を回転させながら行い、前記ウェハ（３１）のうち研磨する部分に熱量を印加して改質層（３１ａ）を形成し、ウェハ（３１）のうち熱量を印加した部分に研磨具（３３）を回転しながら当接させて研磨する改質層形成・研磨工程を含むことを特徴とするウェハの加工方法。
【請求項２】
前記改質層（３１ａ）を形成する前に、前記ウェハ（３１）のうち研磨する部分の高さを検出し、
前記改質層（３１ａ）を形成するとき、検出された高さに比例した熱量を印加することを特徴とする請求項１に記載のウェハの加工方法。
【請求項３】
前記研磨具（３３）を前記ウェハ（３１）に当接させたとき、前記研磨具（３３）が前記ウェハ（３１）に当接されることにより生じる抵抗値を検出し、
前記改質層（３１ａ）を形成するとき、検出された抵抗値と閾値とを比較して前記抵抗値が前記閾値より大きいとき、前記ウェハ（３１）に印加する熱量を大きくすることを特徴とする請求項１または２に記載のウェハの加工方法。
【請求項４】
前記改質層（３１ａ）を形成した後であって、前記研磨具（３３）を当接させる前に、前記ウェハ（３１）のうち熱量を印加した部分の温度を検出し、
前記温度を検出した後に、前記熱量を印加して改質層（３１ａ）を形成するとき、検出された温度と閾値とを比較し、前記温度が最大閾値より高いときには前記ウェハ（３１）に印加する熱量を小さくし、前記温度が最小閾値より低いときには前記ウェハ（３１）に印加する熱量を大きくすることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載のウェハの加工方法。
【請求項５】
前記平坦化工程では、前記熱量を印加して改質層（３１ａ）を形成する場所と、前記研磨具（３３）を回転しながら当接させて研磨する場所とが異なることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載のウェハの加工方法。
【請求項６】
前記研磨具（３３）に、前記ウェハ（３１）に熱量を印加して前記改質層（３１ａ）を形成する改質手段（３９）を備え、
前記平坦化工程では、前記研磨具（３３）にて、前記ウェハ（３１）に前記改質層（３１ａ）を形成しつつ、前記ウェハ（３１）のうち前記熱量を印加した部分を研磨することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載のウェハの加工方法。
【請求項７】
前記熱量を印加するときには、レーザを照射して前記ウェハ（３１）に熱量を印加することを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１つに記載のウェハの加工方法。
【請求項８】
前記熱量を印加する前に、前記ウェハ（３１）の表面に、前記ウェハ（３１）の表面に存在する凸部を露出させた状態で反射材（５０）を塗布することを特徴とする請求項７に記載のウェハの加工方法。
【請求項９】
前記熱量を印加する前に、前記ウェハ（３１）の表面に、前記ウェハ（３１）の表面に存在する凸部を露出させ、かつ前記ウェハ（３１）の表面側に向かって濃度が低くなる状態で反射材（５０）を塗布し、前記熱量を印加するときには、前記反射材（５０）内で全反射する角度で前記レーザを照射しつつ、前記反射材（５０）から露出した凸部に前記レーザを照射することを特徴とする請求項７に記載のウェハの加工方法。
【請求項１０】
前記熱量を印加するときには、マイクロ波を照射して前記ウェハ（３１）に熱量を印加することを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１つに記載のウェハの加工方法。
【請求項１１】
前記熱量を印加する前に、前記ウェハ（３１）の表面に、前記ウェハ（３１）の表面に存在する凸部を露出させた状態で、前記マイクロ波を吸収する吸収材を塗布することを特徴とする請求項１０に記載のウェハの加工方法。
【請求項１２】
前記熱量を印加するときには、アーク放電を照射して前記ウェハ（３１）に熱量を印加することを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１つに記載のウェハの加工方法。
【請求項１３】
前記ウェハ形成工程は、インゴット保持部（１２）にインゴット（１１）を配置すると共に、前記インゴット（１１）を回転させながら行い、前記インゴット（１１）のうち切断する部分に熱量を印加して改質層（１１ａ）を形成し、前記インゴット（１１）のうち熱量を印加した部分に切断具（１３）を回転しながら当接させて前記インゴットを切断することにより、前記ウェハ（３１）を形成する改質層形成・切断工程を含むことを特徴とする請求項１ないし１２のいずれか１つに記載のウェハの加工方法。
【請求項１４】
前記改質層（１１ａ）を形成する前に、前記インゴット（１１）のうち研磨する部分の高さを検出し、
前記改質層（１１ａ）を形成するとき、検出された高さに比例した熱量を印加することを特徴とする請求項１３に記載のウェハの加工方法。
【請求項１５】
前記切断具（１３）を前記インゴット（１１）に当接させたとき、前記切断具（１３）が前記インゴット（１１）に当接されることにより生じる抵抗値を検出し、
前記改質層（１１ａ）を形成するとき、検出された抵抗値と閾値とを比較して前記抵抗値が前記閾値より大きいとき、前記インゴット（１１）に印加する熱量を大きくすることを特徴とする請求項１３または１４に記載のウェハの加工方法。
【請求項１６】
前記改質層（１１ａ）を形成した後であって、前記切断具（１３）を当接させる前に、前記インゴット（１１）のうち熱量を印加した部分の温度を検出し、
前記温度を検出した後に、前記熱量を印加して改質層（１１ａ）を形成するとき、検出された温度と閾値を比較し、前記温度が最大閾値より高いときには前記インゴット（１１）に印加する熱量を小さくし、前記温度が最小閾値より低いときには前記インゴット（１１）に印加する熱量を大きくすることを特徴とする請求項１３ないし１５のいずれか１つに記載のウェハの加工方法。
【請求項１７】
前記ウェハ形成工程では、前記熱量を印加して改質層（１１ａ）を形成する場所と、前記切断具（１３）を回転しながら当接させて切断する場所とが異なることを特徴とする請求項１３ないし１６のいずれか１つに記載のウェハの加工方法。
【請求項１８】
前記切断具（１３）に、前記インゴット（１１）に熱量を印加して前記改質層（１１ａ）を形成する改質手段（１７）を備え、
前記ウェハ形成工程では、前記切断具（１３）にて、前記インゴット（１１）に前記改質層（１１ａ）を形成しつつ、前記インゴット（１１）のうち前記熱量を印加した部分を切断することを特徴とする請求項１３ないし１５のいずれか１つに記載のウェハの加工方法。
【請求項１９】
前記熱量を印加するときには、レーザを照射して前記インゴット（１１）に熱量を印加することを特徴とする請求項１３ないし１７のいずれか１つに記載のウェハの加工方法。
【請求項２０】
前記熱量を印加するときには、マイクロ波を照射して前記インゴット（１１）に熱量を印加することを特徴とする請求項１３ないし１７のいずれか１つに記載のウェハの加工方法。
【請求項２１】
前記熱量を印加するときには、アーク放電を照射して前記インゴット（１１）に熱量を印加することを特徴とする請求項１３ないし１８のいずれか１つに記載のウェハの加工方法。
【請求項２２】
インゴット（１１）を切断してウェハ（３１）を形成するウェハ形成工程と、当該ウェハ（３１）の表面を研磨して平坦化する平坦化工程とを含むウェハの加工方法であって、
前記ウェハ形成工程は、インゴット保持部（１２）にインゴット（１１）を配置すると共に、前記インゴット（１１）を回転させながら行い、前記インゴット（１１）のうち切断する部分に熱量を印加して改質層（１１ａ）を形成し、前記インゴット（１１）のうち熱量を印加した部分に切断具（１３）を回転しながら当接させて前記インゴット（１１）を切断することにより、前記ウェハ（３１）を形成する改質層形成・切断工程を含むことを特徴とするウェハの加工方法。
【請求項２３】
ウェハ（３１）が配置され、前記ウェハ（３１）を保持した状態で回転するウェハ保持部（３２）と、
前記ウェハ保持部（３２）上に配置され、前記ウェハ（３１）と回転しながら当接することにより前記ウェハ（３１）を研磨する研磨具（３３）と、
前記ウェハ（３１）のうち前記研磨具（３３）と当接される部分に熱量を印加して改質層（３１ａ）を形成する改質手段（３９）と、を有することを特徴とする研磨装置。
【請求項２４】
前記ウェハ（３１）のうち前記研磨具（３３）と当接される部分の高さを検出する高さ検出手段（３８）を備え、
前記改質手段（３９）は、前記高さ検出手段（３８）で検出された高さに比例した熱量を前記ウェハ（３１）に印加し、
前記ウェハ保持部（３２）は、前記研磨具（３３）にて当接される部分が、前記高さ検出手段（３８）にて高さが検出され、前記改質手段（３９）で熱量が印加された後、前記研磨具（３３）と当接する状態で回転することを特徴とする請求項２３に記載の研磨装置。
【請求項２５】
前記研磨具（３３）が前記ウェハ（３１）に当接された際に、前記研磨具（３３）と前記ウェハ（３１）との間に生じる抵抗値を検出する抵抗値検出手段（４１）を備え、
前記改質手段（３９）は、前記抵抗値検出手段（４１）にて検出された抵抗値が閾値より大きいとき、前記ウェハ（３１）に印加する熱量を大きくすることを特徴とする請求項２３または２４に記載の研磨装置。
【請求項２６】
前記ウェハ（３１）のうち前記改質手段（３９）にて熱量が印加された部分の温度を検出する温度検出手段（４０）を備え、
前記改質手段（３９）は、前記温度検出手段（４０）にて検出された温度が最大閾値より高いときには前記ウェハ（３１）に印加する熱量を小さくし、前記温度が最小閾値より低いときには前記ウェハ（３１）に印加する熱量を大きくすることを特徴とする請求項２３ないし２５に記載のウェハの研磨装置。
【請求項２７】
前記改質手段（３９）は、前記研磨具（３３）とは異なる位置に備えられていることを特徴とする請求項２３ないし２６に記載の研磨装置。
【請求項２８】
前記改質手段（３９）は、前記研磨具（３３）に備えられていることを特徴とする請求項２３ないし２５のいずれか１つに記載の研磨装置。
【請求項２９】
インゴット（１１）が配置され、前記インゴット（１１）を保持した状態で回転するインゴット保持部（１２）と、
前記インゴット（１１）と回転しながら当接することにより前記インゴット（１１）を切断する切断具（１３）と、
前記インゴット（１１）のうち前記切断具（１３）と当接される部分に、熱量を印加して改質層（１１ａ）を形成する改質手段（１７）と、を有することを特徴とする切断装置。
【請求項３０】
前記インゴット（１１）のうち前記切断具（１３）と当接される部分の高さを検出する高さ検出手段（１６）を備え、
前記改質手段（１７）は、前記高さ検出手段（１６）で検出された高さに比例した熱量を前記インゴット（１１）に印加し、
前記インゴット保持部（１２）は、前記切断具（１３）にて当接される部分が、前記高さ検出手段（１６）にて高さが検出され、前記改質手段（１７）で熱量が印加された後、前記切断具（１３）と当接する状態で回転することを特徴とする請求項２９に記載の切断装置。
【請求項３１】
前記切断具（１３）が前記インゴット（１１）に当接された際に、前記切断具（１３）と前記インゴット（１１）との間に生じる抵抗値を検出する抵抗値検出手段（１９）を備え、
前記改質手段（１７）は、前記抵抗値検出手段（１９）にて検出された抵抗値が閾値より大きいとき、前記インゴット（１１）に印加する熱量を小さくすることを特徴とする請求項２９または３０に記載の切断装置。
【請求項３２】
前記インゴット（１１）のうち前記改質手段（１７）にて熱量が印加された部分の温度を検出する温度検出手段（１８）を備え、
前記改質手段（１７）は、前記温度検出手段（１８）にて検出された温度が最大閾値より高いときには前記インゴット（１１）に印加する熱量を小さくし、前記温度が最小閾値より低いときには前記インゴット（１１）に印加する熱量を大きくすることを特徴とする請求項２９ないし３１のいずれか１つに記載の切断装置。
【請求項３３】
前記改質手段（１７）は、前記切断具（１３）とは異なる位置に備えられていることを特徴とする請求項２９ないし３２のいずれか１つに記載の切断装置。
【請求項３４】
前記改質手段（１７）は、前記切断具（１３）に備えられていることを特徴とする請求項２９ないし３１のいずれか１つに記載の切断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ウェハの加工方法およびそれに用いられる研磨装置、切断装置に関するものであり、特にウェハの表面を研磨して平坦化するものに適用されると好適である。
【背景技術】
【０００２】
従来より、インゴットを切断してウェハを形成するウェハ形成工程と、当該ウェハの表面を研磨して平坦化する平坦化工程とを含むウェハの加工方法が知られている。そして、硬度が高い、例えば、ＳｉＣウェハ等の表面を研磨して平坦化する平坦化工程を行う際に、ＳｉＣウェハの表層部にＳｉＣより硬度が低い改質層を形成し、当該改質層を研磨することにより、ＳｉＣウェハをそのまま研磨する場合と比較して、加工効率を向上させることが知られている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、加熱炉等によりＳｉＣウェハを加熱してＳｉＣウェハの表層部にＳｉＣより硬度が低い改質層としてのＳｉＯ２を生成し、当該ＳｉＯ２を除去することによりＳｉＣウェハの表面を平坦化する平坦化工程が開示されている。
【０００４】
また、特許文献２には、超音波浴中でＳｉＣウェハを酸化してＳｉＣウェハの表層部にＳｉＣより硬度が低い改質層としてのＳｉＯ２を生成し、ウェットエッチング等によりＳｉＯ２を除去することによりＳｉＣウェハの表面を平坦化する平坦化工程が開示されている。
【０００５】
さらに、特許文献３には、研磨剤にコロイダルシリカを含む酸化剤を混入し、研磨する際に、ＳｉＣウェハの表面を酸化させてＳｉＣウェハの表層部にＳｉＣより硬度が低い改質層としてのＳｉＯ２を生成しつつ、ＳｉＣウェハの表面を平坦化する平坦化工程が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−２８３６２９号公報
【特許文献２】特開２００９−１４１３５３号公報
【特許文献３】特開２００７−３１１５８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記特許文献１および２の加工方法では、改質層はウェハの表面に沿って形成されることになる。すなわち、ウェハの表面に凹凸がある場合には、当該凹凸に沿った改質層が形成されることになる。このため、平坦化工程を行っている際に、ウェハの凸部分では改質層が完全に除去されてウェハ本来の構造を研磨している状態になり、加工効率を十分に向上させることができないという問題がある。さらに、硬度が高いウェハ本来の構造を研磨することにより、研磨後に研磨面直下に転位等の欠陥が発生してしまうことがあるという問題がある。
【０００８】
このような問題を解決するため、特許文献１および２に記載の加工方法において、ウェハに改質層を形成する改質層形成工程と、ウェハの表面を研磨する平坦化工程とを交互に繰り返すことにより、平坦化工程の際に確実に改質層を研磨するようにすることが考えられる。しかしながら、このような加工方法では、改質層形成工程と平坦化工程とを別の装置を用いて行っており、改質層形成工程と平坦化工程とを交互に繰り返すと製造工程が増加するため、ウェハの加工効率が低下するという問題がある。
【０００９】
また、特許文献３に記載の方法では、酸化剤によりウェハの表面に改質層を形成しているが、酸化剤による酸化は改質効率（酸化効率）が熱酸化より低く、改質層を形成する時間が長くなるため、ウェハの加工効率を十分に向上させることができないという問題がある。さらに、このような酸化剤を用いる方法では、研磨装置が酸化剤に曝されることになるため、長期的には研磨装置が劣化してしまうという問題がある。
【００１０】
本発明は上記点に鑑みて、加工効率を向上させることができるウェハの加工方法およびそれに用いられる研磨装置、切断装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、インゴット（１１）を切断してウェハ（３１）を形成するウェハ形成工程と、当該ウェハ（３１）の表面を研磨して平坦化する平坦化工程とを含むウェハの加工方法であって、平坦化工程は、ウェハ保持部（３２）にウェハ（３１）を配置すると共に、ウェハ（３１）を回転させながら行い、ウェハ（３１）のうち研磨する部分に熱量を印加して改質層（３１ａ）を形成し、ウェハ（３１）のうち熱量を印加した部分に研磨具（３３）を回転しながら当接させて研磨する改質層形成・研磨工程を含むことを特徴としている。
【００１２】
このようなウェハの加工方法では、ウェハ（３１）を回転させながら、研磨する部分に熱量を印加して改質層（３１ａ）を形成し、ウェハ（３１）のうち熱量を印加した部分を研磨具（３３）にて研磨している。すなわち、改質層（３１ａ）を形成する工程と、研磨する工程とを、並列工程、または同一工程として行うことができる。このため、従来の改質層を形成する工程と研磨する工程とを別々の装置を用いて行うウェハの加工方法と比較して、ウェハの加工効率を向上させることができる。また、従来の酸化剤を使用するウェハの加工方法と比較して、ウェハ（３１）に熱量を印加しているため、改質効率を向上させることができると共に、研磨装置が劣化することを抑制することができる。
【００１３】
例えば、請求項２に記載の発明のように、改質層（３１ａ）を形成する前に、ウェハ（３１）のうち研磨する部分の高さを検出し、改質層（３１ａ）を形成するとき、検出された高さに比例した熱量を印加することができる。
【００１４】
このようなウェハの加工方法では、ウェハ（３１）の高さに比例した熱量を印加するため、ウェハ（３１）のうち熱量が印加された部分では、ウェハ保持部（３２）の一面から等距離部分まで改質層（３１ａ）を形成することができる。
【００１５】
また、請求項３に記載の発明のように、研磨具（３３）をウェハ（３１）に当接させたとき、研磨具（３３）がウェハ（３１）に当接されることにより生じる抵抗値を検出し、改質層（３１ａ）を形成するとき、検出された抵抗値と閾値とを比較して抵抗値が閾値より大きいとき、ウェハ（３１）に印加する熱量を大きくすることができる。
【００１６】
このようなウェハの加工方法では、抵抗値が閾値より大きいとき、つまり、ウェハ（３１）に印加された熱量によりウェハ（３１）に改質層（３１ａ）が形成されていないときには、ウェハ（３１）に印加する熱量を大きくすることにより、改質層（３１ａ）が形成されないことを抑制することができる。
【００１７】
さらに、請求項４に記載の発明のように、改質層（３１ａ）を形成した後であって、研磨具（３３）を当接させる前に、ウェハ（３１）のうち熱量を印加した部分の温度を検出し、温度を検出した後に、熱量を印加して改質層（３１ａ）を形成するとき、検出された温度と閾値とを比較し、温度が最大閾値より高いときにはウェハ（３１）に印加する熱量を小さくし、温度が最小閾値より低いときにはウェハ（３１）に印加する熱量を大きくすることができる。
【００１８】
このようなウェハの加工方法では、温度が最大閾値より高いとき、つまり、ウェハ（３１）に印加された熱量によりウェハ（３１）に所望深さより深い改質層（３１ａ）が形成されているときには、ウェハ（３１）に印加する熱量を小さくすることにより、ウェハ（３１）に形成される改質層（３１ａ）を所望深さに近づけることができる。また、温度が最小閾値より低いとき、つまり、ウェハ（３１）に印加された熱量によりウェハ（３１）に改質層（３１ａ）が形成されていない場合、または所望深さまで改質層（３１ａ）が形成されていないときには、ウェハ（３１）に印加する熱量を大きくすることにより、ウェハ（３１）に改質層（３１ａ）を形成することができ、また、ウェハ（３１）に形成される改質層（３１ａ）を所望深さに近づけることができる。
【００１９】
そして、請求項５に記載の発明のように、平坦化工程では、熱量を印加して改質層（３１ａ）を形成する場所と、研磨具（３３）を回転しながら当接させて研磨する場所とを異ならせることができる。すなわち、改質層（３１ａ）を形成する工程と、研磨する工程とを並列工程として行うことができる。
【００２０】
また、請求項６に記載の発明のように、研磨具（３３）に、ウェハ（３１）に熱量を印加して改質層（３１ａ）を形成する改質手段（３９）を備え、平坦化工程では、研磨具（３３）にて、ウェハ（３１）に改質層（３１ａ）を形成しつつ、ウェハ（３１）のうち熱量を印加した部分を研磨することができる。すなわち、改質層（３１ａ）を形成する工程と、研磨する工程とを同一工程として行うこともできる。
【００２１】
また、請求項７に記載の発明のように、請求項１ないし５のいずれか１つに記載の発明において、熱量を印加するときには、レーザを照射してウェハ（３１）に熱量を印加することができる。このように、レーザを照射してウェハ（３１）に熱量を印加する場合には、研磨具（３３）が当接される部分と熱量を印加する部分とがずれることを抑制することができる。
【００２２】
さらに、請求項８に記載の発明のように、請求項７に記載の発明において、熱量を印加する前に、ウェハ（３１）の表面に、ウェハ（３１）の表面に存在する凸部を露出させた状態で反射材（５０）を塗布することができる。
【００２３】
このようなウェハの加工方法では、ウェハ（３１）のうち反射材（５０）が配置されていない部分ではそのままの熱量が印加されることになり、ウェハ（３１）のうち反射材（５０）が配置されている部分では反射材（５０）に熱量が吸収されてウェハ（３１）に印加される熱量が小さくなる。このため、ウェハ（３１）のうち反射材（５０）が塗布されていない部分では改質層（３１ａ）をウェハ（３１）の表面から深く形成でき、ウェハ（３１）のうち反射材（５０）が塗布されている部分では改質層（３１ａ）をウェハ（３１）の表面から浅く形成することができる。したがって、ウェハ（３１）の凹凸に応じて熱量を変化させなくても、ウェハ（３１）のうち熱量を印加した部分では、ウェハ保持部（３２）の一面から等距離部分まで改質層（３１ａ）を形成することができる。
【００２４】
そして、請求項９に記載の発明のように、請求項７に記載の発明において、熱量を印加する前に、ウェハ（３１）の表面に、ウェハ（３１）の表面に存在する凸部を露出させ、かつウェハ（３１）の表面側に向かって濃度が低くなる状態で反射材（５０）を塗布し、熱量を印加するときには、反射材（５０）内で全反射する角度でレーザを照射しつつ、反射材（５０）から露出した凸部にレーザを照射することができる。このようなウェハの加工方法では、ウェハ（３１）の凸部に選択的に熱量を印加することができる。
【００２５】
また、請求項１０に記載の発明のように、請求項１ないし５のいずれか１つに記載の発明において、熱量を印加するときには、マイクロ波を照射してウェハ（３１）に熱量を印加することができる。
【００２６】
この場合、請求項１１に記載の発明のように、請求項１０に記載の発明において、熱量を印加する前に、ウェハ（３１）の表面に、ウェハ（３１）の表面に存在する凸部を露出させた状態で、マイクロ波を吸収する吸収材を塗布することができる。
【００２７】
このようなウェハの加工方法では、請求項８に記載の発明と同様に、ウェハ（３１）のうち吸収材が配置されていない部分ではそのままの熱量が印加されることになり、ウェハ（３１）のうち吸収材が配置されている部分では吸収材に熱量が吸収されてウェハ（３１）に印加される熱量が小さくなる。このため、ウェハ（３１）のうち吸収材が塗布されていない部分では改質層（３１ａ）をウェハ（３１）の表面から深く形成でき、ウェハ（３１）のうち吸収材が塗布されている部分では改質層（３１ａ）をウェハ（３１）の表面から浅く形成することができる。したがって、ウェハ（３１）の凹凸に応じて熱量を変化させなくても、ウェハ（３１）のうち熱量を印加した部分では、ウェハ保持部（３２）の一面から等距離部分まで改質層（３１ａ）を形成することができる。
【００２８】
さらに、請求項１２に記載の発明のように、請求項１ないし６のいずれか１つに記載の発明において、熱量を印加するときには、アーク放電を照射してウェハ（３１）に熱量を印加することもできる。
【００２９】
また、ウェハの加工効率をさらに向上させるために、請求項１３および２２に記載の発明のように、ウェハ形成工程は、インゴット保持部（１２）にインゴット（１１）を配置すると共に、インゴット（１１）を回転させながら行い、インゴット（１１）のうち切断する部分に熱量を印加して改質層（１１ａ）を形成し、インゴット（１１）のうち熱量を印加した部分に切断具（１３）を回転しながら当接させてインゴットを切断することにより、ウェハ（３１）を形成する改質層形成・切断工程を含む工程とすることができる。
【００３０】
このようなウェハの加工方法では、インゴット（１１）のうち切断具（１３）が当接される部分に熱量を印加して改質層（１１ａ）を形成し、インゴット（１１）のうち熱量を印加した部分に切断具（１３）を当接させてインゴット（１１）を切断している。このため、インゴット（１１）をそのまま切断する場合と比較して、インゴット（１１）より硬度が低い改質層（１１ａ）を切断しているため、加工抵抗を低減することができ、インゴット（１１）の切断時間を短縮することができる。また、ウェハ（３１）の表面に凹凸が形成されることを抑制することができるので後工程の平坦化工程にかかる時間を少なくすることができる。したがって、ウェハの加工効率を向上させることができる。
【００３１】
そして、請求項１４に記載の発明のように、請求項２に記載の発明と同様に、改質層（１１ａ）を形成する前に、インゴット（１１）のうち研磨する部分の高さを検出し、改質層（１１ａ）を形成するとき、検出された高さに比例した熱量を印加することができる。
【００３２】
このようなウェハの加工方法では、インゴット（１１）の高さに比例した熱量を印加するため、インゴット（１１）のうち熱量が印加された部分では、インゴット（１１）の長手方向に延びる中心軸から等距離部分まで改質層（１１ａ）を形成することができる。
【００３３】
また、請求項１５に記載の発明のように、請求項３に記載の発明と同様に、切断具（３３）をインゴット（１１）に当接させたとき、切断具（１３）がインゴット（１１）に当接されることにより生じる抵抗値を検出し、改質層（１１ａ）を形成するとき、検出された抵抗値と閾値とを比較して抵抗値が閾値より大きいとき、インゴット（１１）に印加する熱量を大きくすることができる。
【００３４】
このようなウェハの加工方法では、抵抗値が閾値より大きいとき、つまり、インゴット（１１）に印加された熱量によりインゴット（１１）に改質層（１１ａ）が形成されていない場合には、インゴット（１１）に印加する熱量を大きくすることにより、改質層（１１ａ）が形成されないことを抑制することができる。
【００３５】
そして、請求項１６に記載の発明のように、請求項４に記載の発明と同様に、改質層（１１ａ）を形成した後であって、切断具（１３）を当接させる前に、インゴット（１１）のうち熱量を印加した部分の温度を検出し、温度を検出した後に、熱量を印加して改質層（１１ａ）を形成するとき、検出された温度と閾値を比較し、温度が最大閾値より高いときにはインゴット（１１）に印加する熱量を小さくし、温度が最小閾値より低いときにはインゴット（１１）に印加する熱量を大きくすることができる。
【００３６】
このようなウェハの加工方法では、温度が最大閾値より高いとき、つまり、インゴット（１１）に印加された熱量によりインゴット（１１）に所望深さより深い改質層（１１ａ）が形成されているときには、インゴット（１１）に印加する熱量を小さくすることにより、インゴット（１１）に形成される改質層（１１ａ）を所望深さに近づけることができる。また、温度が最小閾値より低いとき、つまり、インゴット（１１）に印加された熱量によりインゴット（１１）に改質層（１１ａ）が形成されていないとき、または所望深さまで改質層（１１ａ）が形成されていないときには、インゴット（１１）に印加する熱量を大きくすることにより、インゴット（１１）に改質層（１１ａ）を形成することができ、また、インゴット（１１）に形成される改質層（１１ａ）を所望深さに近づけることができる。
【００３７】
そして、請求項１７に記載の発明のように、ウェハ形成工程では、熱量を印加して改質層（１１ａ）を形成する場所と、切断具（１３）を回転しながら当接させて切断する場所とを異ならせることができる。すなわち、改質層（１１ａ）を形成する工程と、切断する工程とを並列工程として行うことができる。
【００３８】
また、請求項１８に記載の発明のように、切断具（１３）に、インゴット（１１）に熱量を印加して改質層（１１ａ）を形成する改質手段（１７）を備え、ウェハ形成工程では、切断具（１３）にて、インゴット（１１）に改質層（１１ａ）を形成しつつ、インゴット（１１）のうち熱量を印加した部分を切断することができる。すなわち、改質層（１１ａ）を形成する工程と、研磨する工程とを同一工程として行うことができる。
【００３９】
さらに、請求項１９に記載の発明のように、請求項１３ないし１７のいずれか１つに記載の発明において、熱量を印加するときには、レーザを照射してインゴット（１１）に熱量を印加することができる。また、請求項２０に記載の発明のように、請求項１３ないし１７のいずれか１つに記載の発明において、熱量を印加するときには、マイクロ波を照射してインゴット（１１）に熱量を印加することができる。そして、請求項２１に記載の発明のように、請求項１３ないし１８のいずれか１つに記載の発明において、熱量を印加するときには、アーク放電を照射してインゴット（１１）に熱量を印加することができる。
【００４０】
特に、請求項１９に記載の発明のように、レーザを照射することにより、インゴット（１１）に熱量を印加する場合には、切断具（１３）が当接される部分と熱量を印加する部分とがずれることを抑制することができる。
【００４１】
請求項２３に記載の発明は、請求項１ないし２１に記載の発明に用いられる研磨装置であることを特徴としている。具体的には、ウェハ（３１）が配置され、ウェハ（３１）を保持した状態で回転するウェハ保持部（３２）と、ウェハ保持部（３２）上に配置され、ウェハ（３１）と回転しながら当接することによりウェハ（３１）を研磨する研磨具（３３）と、ウェハ（３１）のうち研磨具（３３）と当接される部分に熱量を印加して改質層（３１ａ）を形成する改質手段（３９）と、を有することを特徴としている。
【００４２】
このような研磨装置では、研磨具（３３）と、ウェハ（３１）に改質層（３１ａ）を形成する改質手段（３９）とを備えている。このため、従来では改質層を形成する工程と研磨する工程とを別々の装置を用いて行っていたが、一つの研磨装置で改質層（３１ａ）を形成する工程と研磨工程とを行うことができ、ウェハの加工効率を向上させることができる。
【００４３】
例えば、請求項２４に記載の発明のように、ウェハ（３１）のうち研磨具（３３）と当接される部分の高さを検出する高さ検出手段（３８）を備え、改質手段（３９）に、高さ検出手段（３８）で検出された高さに比例した熱量をウェハ（３１）に印加させ、ウェハ保持部（３２）を、研磨具（３３）にて当接される部分が、高さ検出手段（３８）にて高さが検出されて改質手段（３９）で熱量が印加された後、研磨具（３３）と当接する状態で回転させることができる。
【００４４】
また、請求項２５に記載の発明のように、研磨具（３３）がウェハ（３１）に当接された際に、研磨具（３３）とウェハ（３１）との間に生じる抵抗値を検出する抵抗値検出手段（４１）を備え、改質手段（３９）に、抵抗値検出手段（４１）にて検出された抵抗値が閾値より大きいときにウェハ（３１）に印加する熱量を大きくさせることができる。
【００４５】
さらに、請求項２６に記載の発明のように、ウェハ（３１）のうち改質手段（３９）にて熱量が印加された部分の温度を検出する温度検出手段（４０）を備え、改質手段（３９）に、温度検出手段（４０）にて検出された温度が最大閾値より高いときにウェハ（３１）に印加する熱量を小さくさせ、温度が最小閾値より低いときにウェハ（３１）に印加する熱量を大きくさせることができる。
【００４６】
そして、請求項２７に記載の発明のように、請求項２３ないし２６のいずれか１つに記載の発明において、改質手段（３９）を研磨具（３３）とは異なる位置に備えることができる。すなわち、研磨具（３３）と改質手段（３９）とを分離させた分離構造の研磨装置とすることができる。
【００４７】
また、請求項２８に記載の発明のように、請求項２３ないし２５のいずれか１つに記載の発明において、改質手段（３９）を研磨具（３３）に備えることもできる。すなわち、研磨具（３３）と改質手段（３９）とを一体化させた一体化構造の研磨装置とすることもできる。
【００４８】
請求項２９に記載の発明は、請求項１３ないし２２に記載の発明に用いられる切断装置であることを特徴としている。具体的には、インゴット（１１）が配置され、インゴット（１１）を保持した状態で回転するインゴット保持部（１２）と、インゴット（１１）と回転しながら当接することによりインゴット（１１）を切断する切断具（１３）と、インゴット（１１）のうち切断具（１３）と当接される部分に、熱量を印加して改質層（１１ａ）を形成する改質手段（１７）と、を有することを特徴としている。
【００４９】
このような切断装置では、切断具（１３）と、インゴット（１１）に改質層（１１ａ）を形成する改質手段（１７）が備えられている。このため、改質手段（１７）にてインゴット（１１）のうち切断具（１３）が当接される部分に熱量を印加して改質層（１１ａ）を形成しつつ、切断具（１３）を改質層（１１ａ）に当接させてインゴット（１１）を切断することができる。
【００５０】
このため、インゴット（１１）をそのまま切断する場合と比較して、インゴット（１１）より硬度が低い改質層（１１ａ）を切断することができるため、加工抵抗を低減でき、インゴット（１１）の切断時間を短縮することができる。また、ウェハ（３１）の表面に凹凸が形成されることを抑制することができるので後工程の平坦化工程にかかる時間を少なくすることができる。したがって、ウェハの加工効率を向上させることができる。
【００５１】
例えば、請求項３０に記載の発明のように、インゴット（１１）のうち切断具（１３）と当接される部分の高さを検出する高さ検出手段（１６）を備え、改質手段（１７）に、高さ検出手段（１６）で検出された高さに比例した熱量をインゴット（１１）に印加させ、  インゴット保持部（１２）を、切断具（１３）にて当接される部分が、高さ検出手段（１６）にて高さが検出され、改質手段（１７）で熱量が印加された後、切断具（１３）と当接する状態で回転させることができる。
【００５２】
また、請求項３１に記載の発明のように、切断具（１３）がインゴット（１１）に当接された際に、切断具（１３）とインゴット（１１）との間に生じる抵抗値を検出する抵抗値検出手段（１９）を備え、改質手段（１７）に、抵抗値検出手段（１９）にて検出された抵抗値が閾値より大きいときに、インゴット（１１）に印加する熱量を大きくさせることができる。
【００５３】
そして、請求項３２に記載の発明のように、インゴット（１１）のうち改質手段（１７）にて熱量が印加された部分の温度を検出する温度検出手段（１８）を備え、改質手段（１７）に、改質手段（１７）に、温度検出手段（１８）にて検出された温度が最大閾値より高いときにはインゴット（１１）に印加する熱量を小さくさせ、温度が最小閾値より低いときにはインゴット（１１）に印加する熱量を大きくさせることができる。
【００５４】
さらに、請求項３３に記載の発明のように、請求項２９ないし３２のいずれか１つに記載の発明において、改質手段（１７）を切断具（１３）とは異なる位置に備えることができる。すなわち、切断具（１３）と改質手段（１７）とを分離させた分離構造の切断装置とすることができる。
【００５５】
また、請求項３４に記載の発明のように、請求項２９ないし３１のいずれか１つに記載の発明において、改質手段（１７）を切断具（１３）に備えることもできる。すなわち、切断具（１３）と改質手段（１７）とを一体化させた一体構造の切断装置とすることができる。
【００５６】
なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の第１実施形態における切断装置の模式図である。
【図２】本発明の第１実施形態における研磨装置の模式図である。
【図３】（ａ）は、インゴットを切断するときの切断装置の部分的な上面模式図であり、（ｂ）は、インゴットを切断するときの切断装置の部分的な側面模式図である。
【図４】（ａ）は、ウェハを研磨するときの研磨装置の部分的な上面模式図であり、（ｂ）は、ウェハを研磨するときの研磨装置の部分的な側面模式図である。
【図５】（ａ）は、本発明の第２実施形態における切断装置の模式図であり、（ｂ）は（ａ）に示す切断装置の部分拡大図である。
【図６】（ａ）は、本発明の第２実施形態における研磨装置の模式図であり、（ｂ）は（ａ）に示す研磨装置の部分拡大図である。
【図７】本発明の第３実施形態における研磨装置の部分拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００５８】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態について説明する。まず、本実施形態における切断装置について以下に説明する。図１は、本実施形態における切断装置の模式図である。
【００５９】
図１に示されるように、切断装置１は、水平な一面を有するベッド１０を備え、ベッド１０の一面上にインゴット１１を保持するインゴット保持部１２および切断具１３を備えている。
【００６０】
インゴット保持部１２は、インゴット１１を保持するものであり、図示しない回転機構を備えている。そして、このインゴット保持部１２は、ベッド１０の水平な一面に対する法線方向に伸縮可能とされると共にベッド１０の水平な一面の平面方向と平行な方向に移動可能とされているサドル１４を介してベッド１０の一面上に備えられている。このため、サドル１４を伸縮させると共に移動させることにより、サドル１４と共にベッド１０の水平な一面に対する法線方向およびベッド１０の水平な一面の平面方向と平行な方向に移動可能とされている。また、インゴット保持部１２は、図示しない回転機構を介してインゴット１１を保持しており、インゴット１１の長手方向に延びる中心軸を回転軸とすると、当該回転機構を回転させることにより、当該回転軸周りにインゴット１１を回転させることができるようになっている。本実施形態では、インゴット１１は、図１中、反時計回りに回転するようになっている。なお、インゴット保持部１２に保持されるインゴット１１は、例えば、Ｓｉ単結晶インゴットやＳｉＣ単結晶インゴット等である。
【００６１】
切断具１３は、回転しながらインゴット１１に当接することにより、インゴット１１を切断するものであり、インゴット１１の側方に配置されている。この切断具１３は、ベッド１０の水平な一面に備えられ、ベッド１０の水平な一面の平面方向と平行な方向に移動可能とされたコラム１５に備えられている。このため、切断具１３は、コラム１５を移動させることにより、コラム１５と共にベッド１０の水平な一面の平面方向と平行な方向に移動可能とされている。また、切断具１３は、インゴット１１の長手方向と平行な方向に延びている図示しないスピンドルを介してコラム１５に備えられており、スピンドルが回転することにより、スピンドルと共に回転させることができるようになっている。本実施形態では、切断具１３は、図１中、時計回りに回転するようになっている。
【００６２】
また、切断装置１には、インゴット１１のうち切断具１３が当接される部分の高さを検出する高さ検出手段１６と、高さ検出手段１６にて検出された高さに基づいて、切断具１３が当接される部分に熱量を印加する改質手段１７と、インゴット１１のうち熱量が印加された部分の温度を検出する温度検出手段１８と、インゴット１１のうち熱量が印加された部分に切断具１３が当接したときに生じる抵抗（負荷）値を検出する抵抗値検出手段１９と、これら高さ検出手段１６、改質手段１７、温度検出手段１８、抵抗値検出手段１９を制御する図示しない制御手段が備えられている。
【００６３】
高さ検出手段１６は、ベッド１０の一面上に備えられ、ベッド１０の水平な一面の平面方向と平行な方向に移動可能とされており、本実施形態では、レーザ変位計等の距離を計測するものが用いられる。そして、インゴット１１のうち切断具１３が当接される部分の高さ、言い換えるとインゴット１１のうち切断される部分の表面（凹凸）状態を、インゴット１１の周方向（回転方向）に順に検出し、検出した高さを制御手段に送信する。インゴット１１の外周面には凹凸が存在するため、例えば、検出した部分が周囲よりも突出した凸部である場合には検出される距離が短くなり、検出した部分が周囲よりも凹んだ凹部である場合には検出される距離が長くなる。以下では、高さ検出手段１６にて検出された距離が短い場合、つまり、インゴット１１のうち凸部を検出した場合には、検出された高さが高い場合とし、高さ検出手段１６にて検出された距離が長い場合、つまり、インゴット１１のうち凹部を検出した場合には、検出された高さが低い場合として説明する。
【００６４】
改質手段１７は、ベッド１０の水平な一面の平面方向と平行な方向に移動可能とされたコラム２０に備えられており、インゴット１１のうち切断具１３と反対側の側方に配置されている。そして、インゴット１１のうち高さが検出された部分、すなわち切断具１３が当接される部分に熱量を印加し、インゴット１１の外周面に改質層を形成する。具体的には、改質手段１７は検出された高さに比例した熱量をインゴット１１に印加する。つまり、高さ検出手段１６にて検出された高さが高い場合には、検出された高さが短い場合より大きな熱量をインゴット１１に印加する。そして、例えば、インゴット１１が１回転したとき、インゴット１１のうち熱量が印加される部分における回転軸と垂直な断面において、回転軸から等距離部分まで熱量が印加された状態、つまり回転軸から等距離部分まで改質層が形成された状態となるようにする。言い換えると、インゴット１１の外周面の形状に関わらず、回転軸から等距離部分まで改質層が形成された状態となるように熱量をインゴット１１に印加する。
【００６５】
なお、本明細書中の改質層とは、母材よりも硬度が低い層を意味するものであり、例えば、母材としてＳｉＣを用いた場合には、ＳｉＯ２やＳｉＣからＳｉが昇華した層のことである。また、本明細書中の回転軸から等距離部分までとは、回転軸からほぼ等しい距離まで改質層が形成された状態を含むものである。
【００６６】
また、このような改質手段１７としては、例えば、レーザ光を生成するレーザ発振器と、レーザ発振器から発振されたレーザを所定方向に反射するミラーと、ミラーにて反射されたレーザを集光する集光レンズと、を備えたものを用いることができる。そして、インゴット１１にレーザを照射することにより、インゴット１１に熱量を印加して改質層を形成することができる。
【００６７】
例えば、インゴット１１としてＳｉＣ単結晶インゴットを用いた場合には、インゴット１１の表面温度が８００〜１６５０℃となるようにレーザを照射することによりインゴット１１の表面を酸化させて改質層を形成することができ、インゴット１１の表面温度が１６５０℃以上となるようにレーザを照射することによりインゴット１１の表面を炭化させて改質層を形成することができる。インゴット１１の表面を酸化させた場合には、ＳｉＣより硬度が低いＳｉＯ２が形成され、インゴット１１の表面を炭化させた場合には、ＳｉＣのＳｉ成分を昇華させることでＳｉＣより硬度を低くすることができる。また、レーザを照射することにより、インゴット１１の表面をポーラス化や、多結晶化して改質層を形成することもできる。なお、ポーラス化とは、インゴット１１の表面に多孔質のように空孔を形成することである。
【００６８】
また、集光レンズは、特に限定されるものではないが、例えば、ＮＡを大きくして狭焦点化し、焦点深度を浅くすることにより、改質層の深さがばらつくことを抑制することができ、改質層を所望深さにすることができる。
【００６９】
温度検出手段１８は、ベッド１０の水平な一面に対する平面方向と平行な方向に移動可能とされたコラム２１に備えられてインゴット１１の上方に配置されており、例えば、放射温度計等が用いられる。そして、インゴット１１のうち改質手段１７により熱量が印加された部分の温度を検出し、検出した温度を制御手段に送信する。
【００７０】
抵抗値検出手段１９は、切断具１３とコラム１５とを接続するスピンドリルに備えられ、例えば、トルク計等が用いられる。そして、インゴット１１に切断具１３が当接されたときに切断具１３を介して回転機構に伝達される抵抗（負荷）値を検出し、検出した抵抗値を制御手段に送信する。
【００７１】
制御手段は、高さ検出手段１６にて検出された高さ、温度検出手段１８にて検出された温度、抵抗値検出手段１９にて検出された抵抗値に基づき、改質手段１７から印加する熱量を調整するものである。
【００７２】
具体的には、まず、高さ検出手段１６にて検出された高さに基づき、高さに比例した熱量を改質手段１７から印加させる。すなわち、検出された高さが高い場合には、検出された高さが低い場合より大きい熱量を印加させ、上記のように、回転軸から等距離部分に改質層が形成されるようにする。なお、この場合、検出した高さに加えて、切断具１３が一度に切断する深さまで改質層が形成されるように、改質手段１７から熱量を印加させることが好ましい。
【００７３】
そして、温度検出手段１８にて検出された温度と閾値とを比較し、当該温度が最小閾値より低い場合には、高さ検出手段１６にて検出された高さに比例する熱量より大きな熱量を次に熱量を印加するときに改質手段１７から印加させる。また、当該温度が最大閾値より高い場合には、高さ検出手段１６にて検出された高さに比例する熱量より小さな熱量を次に熱量を印加するときに改質手段１７から印加させる。すなわち、改質手段１７として、上記のようにレーザ発振器を含むものを用いる場合には、レーザからの出力に誤差が生じることがあるため、熱量を印加した後の温度を検出して当該温度を閾値と比較することにより、レーザの出力誤差を抑制する。そして、インゴット１１に改質層が形成されないことを抑制すると共に、回転軸から等距離部分まで改質層が形成されるようにする。
【００７４】
なお、温度が最小閾値より低い場合とは、インゴット１１に改質層が形成されていないか、または所望深さまで改質層が形成されていない状態のことである。また、温度が最大閾値より高い場合とは、インゴット１１に所望深さより深い改質層が形成されている状態のことである。また、閾値は、温度を検出した部分の高さに基づくものであり、検出地点毎に設定されるものである。例えば、温度を検出した部分の高さが高い部分では、温度を検出した部分の高さが低い部分より閾値が高く設定されており、インゴット１１の外表面から深くまで改質層が形成されるようにしている。
【００７５】
また、制御手段は、抵抗値検出手段１９にて検出された抵抗値と閾値を比較し、当該抵抗値が閾値より大きい場合には、高さ検出手段１６にて検出された高さに比例する熱量より大きな熱量を次に熱量を印加するときに改質手段１７から印加させる。なお、抵抗値が閾値より大きい場合とは、切断具１３が当接している部分に改質層が形成されていない状態のことである。以上のようにして、本実施形態の切断装置１が構成されており、本実施形態の切断装置１は、切断具１３と改質手段１７とが分離された分離構造の切断装置１とされている。
【００７６】
次に、本実施形態における研磨装置３について説明する。図２は、本実施形態における研磨装置３の模式図である。
【００７７】
図２に示されるように、研磨装置３は、水平な一面を有するベッド３０を備え、ベッド３０の一面上にウェハ３１を保持するウェハ保持部３２および研磨具３３を備えている。
【００７８】
ウェハ保持部３２は、ウェハ３１を保持する円形状とされた一面を有している。そして、このウェハ保持部３２は、ベッド３０の水平な一面に対する法線方向に伸縮可能とされているサドル３４およびウェハ保持部３２を回転させる回転機構３５を介してベッド３０の一面上に備えられている。このため、サドル３４を伸縮させることにより、サドル３４と共にベッド３０の水平な一面に対する法線方向に移動可能になっており、回転機構３５を回転させることにより、回転機構３５と共にウェハ３１を保持した状態で回転可能になっている。本実施形態では、ウェハ３１は、図２中、ウェハ３１を上方から視たとき、反時計回りに回転するようになっている。
【００７９】
研磨具３３は、円板状であって、例えば、砥石を用いて構成されており、回転しながらインゴット１１に側面が当接することにより、ウェハ３１の表面を研磨して平坦化するものである。そして、この研磨具３３は、ベッド３０の一面上に備えられ、ベッド３０の水平な一面の平面方向と平行な方向に移動可能とされたコラム３６に備えられている。より詳しくは、研磨具３３は、スピンドル３７を介してコラム３６に備えられており、スピンドル３７が回転することにより、スピンドル３７と共に回転可能とされている。本実施形態では、研磨具３３は、図２中、研磨具３３をコラム３６側から視たとき、時計回りに回転するようになっている。
【００８０】
また、研磨装置３は、切断装置１と同様に、ウェハ３１のうち研磨具３３が当接される部分の高さを検出する高さ検出手段３８と、高さ検出手段にて検出された高さに基づいて、研磨具３３が当接される部分に熱量を印加する改質手段３９と、ウェハ３１のうち熱量が印加された部分の温度を検出する温度検出手段４０と、ウェハ３１のうち熱量が印加された部分に研磨具３３が当接したときに生じる抵抗（負荷）値を検出する抵抗値検出手段４１と、これら高さ検出手段３８、改質手段３９、温度検出手段４０、抵抗値検出手段４１を制御する図示しない制御手段を備えている。
【００８１】
高さ検出手段３８は、ベッド３０の水平な一面の平面方向と平行な方向に移動可能とされたコラム４２に備えられてウェハ３１の上方に配置されており、本実施形態では、切断装置１と同様に、レーザ変位計等の距離を計測するものが用いられている。そして、ウェハ３１のうち研磨具３３が当接される部分の高さ、言い換えるとウェハ３１のうち研磨される部分の表面（凹凸）状態を、周方向（回転方向）に順に検出し、検出した高さを制御手段に送信する。ウェハ３１の外周面には凹凸が存在するため、例えば、検出した部分が周囲よりも突出した凸部である場合には検出される距離が短くなり、検出した部分が周囲よりも凹んだ凹部である場合には検出される距離が長くなる。以下では、高さ検出手段３８にて検出された距離が短い場合、つまり、ウェハ３１のうち凸部を検出した場合には検出された高さが高い場合とし、高さ検出手段３８にて検出された距離が長い場合、つまり、ウェハ３１のうち凹部を検出した場合には検出された高さが低い場合として説明する。
【００８２】
改質手段３９は、ベッド３０の水平な一面の平面方向と平行な方向に移動可能とされたコラム４３に備えられており、ウェハ３１のうち研磨具３３と反対側の上方に配置されている。そして、ウェハ３１のうち高さが検出された部分、すなわち研磨具３３が当接される部分に熱量を印加し、ウェハ３１の表層部に改質層を形成する。具体的には、改質手段３９は、検出された高さに比例した熱量を印加する。すなわち、高さ検出手段３８にて検出された高さが高い場合には、検出された高さが低い場合より大きな熱量をウェハ３１に印加する。そして、ウェハ３１のうち熱量が印加された部分では、ウェハ３１の表面形状に関わらず、ウェハ保持部３２の一面から等距離部分まで改質層が形成されるようにする。なお、本明細書中のウェハ保持部３２の一面から等距離部分までとは、ウェハ保持部３２の一面からほぼ等しい距離まで改質層が形成された状態を含むものである。
【００８３】
また、このような改質手段３９は、切断装置１と同様に、例えば、レーザを用いたものとすることができる。そして、ウェハ３１としてＳｉＣウェハを用いた場合には、ウェハ３１の表面温度が８００〜１６５０℃となるようにレーザを照射することによりインゴット１１の表面を酸化させて改質層を形成することができ、ウェハ３１の表面温度が１６５０℃以上となるようにレーザを照射することによりウェハ３１の表面を炭化させて改質層を形成することができる。
【００８４】
温度検出手段４０は、ベッド３０の水平な一面の平面方向と平行な方向に移動可能とされたコラム４４に備えられてウェハ３１の上方に配置されている。そして、切断装置１と同様に、例えば、放射温度計等を用いて構成されており、ウェハ３１のうち改質手段３９により熱量が印加された部分の温度を検出し、検出した温度を制御手段に送信する。
【００８５】
抵抗値検出手段４１は、例えば、回転機構３５に備えられるトルク計等を用いて構成されている。そして、ウェハ３１に研磨具３３が当接されたときにウェハ３１およびウェハ保持部３２を介して回転機構３５に伝達される抵抗（負荷）値を検出し、検出した抵抗値を制御手段に送信する。
【００８６】
制御手段は、切断装置１の制御手段と同様のものであり、高さ検出手段３８にて検出された高さ、温度検出手段４０にて検出された温度、抵抗値検出手段４１にて検出された抵抗値に基づき、改質手段３９から印加する熱量を調整している。具体的には、まず、高さ検出手段３８にて検出された高さに基づき、高さに比例した熱量を改質手段３９から印加させる。すなわち、検出した高さが高い場合には、検出した高さが低い場合より大きい熱量を印加させ、上記のように、ウェハ保持部３２の一面から等距離部分まで改質層が形成されるようにする。なお、この場合、検出した高さに加えて、研磨具３３が一度に研磨する深さまで改質層が形成されるように、改質手段３９から熱量を印加させることが好ましい。
【００８７】
そして、温度検出手段４０にて検出された温度と閾値とを比較し、当該温度が最小閾値より低い場合には、高さ検出手段３８にて検出された高さに比例する熱量より大きな熱量を次に熱量を印加するときに改質手段３９から印加させる。また、当該温度が最大閾値より高い場合には、高さ検出手段３８にて検出された高さに比例する熱量より小さな熱量を次に熱量を印加するときに改質手段３９から印加させる。なお、温度が最小閾値より低い場合とは、ウェハ３１に改質層が形成されていないか、または所望深さまで改質層が形成されていない状態のことである。また、温度が最大閾値より高い場合とは、ウェハ３１に所望深さより深い改質層が形成されている状態のことである。また、閾値は、温度を検出した部分の高さに基づくものであり、検出地点毎に設定されるものである。例えば、温度を検出した部分の高さが高い部分では、温度を検出した部分の高さが低い部分より閾値が高く設定されており、ウェハ３１の表面から深くまで改質層が形成されるようにしている。
【００８８】
また、制御手段は、抵抗値検出手段４１にて検出された抵抗値と閾値を比較し、当該抵抗値が閾値より大きい場合には、高さ検出手段３８にて検出された高さに比例する熱量より大きな熱量を次に熱量を印加するときに改質手段３９から印加させる。なお、抵抗値が閾値より大きい場合とは、研磨具３３が当接している部分に改質層が形成されていない状態のことである。以上のようにして、本実施形態の研磨装置３が構成されており、本実施形態の研磨装置３は、研磨具３３と改質手段３９とが分離された分離構造の切断装置１とされている。
【００８９】
次に、これら切断装置１および研磨装置３を用いて行うウェハの加工方法について説明する。
【００９０】
まず、例えば、インゴット１１としてＳｉＣ単結晶インゴットを用意し、上記切断装置１を用いて当該インゴット１１を長手方向に対して直行方向に切断してウェハ３１を形成するウェハ形成工程を行う。図３（ａ）は、インゴット１１を切断するときの切断装置１の部分的な上面模式図であり、図３（ｂ）は、インゴット１１を切断するときの切断装置１の部分的な側面模式図である。なお、図３（ｂ）中では、インゴット１１のうち点線の外側の部分が改質層１１ａである。
【００９１】
図１および図３に示されるように、まず、インゴット保持部１２にインゴット１１を配置する。そして、高さ検出手段１６、コラム２０、２１を移動し、インゴット１１のうち切断具１３が当接される部分の周方向に高さ検出手段１６、改質手段１７、温度検出手段１８をそれぞれ配置し、インゴット１１を図１中反時計回りに回転させる。すなわち、インゴット１１のうち切断具１３が当接される部分が、高さ検出手段１６にて高さが検出され、改質手段１７にて熱量が印加され、温度検出手段１８にて熱量が印加された部分の温度が検出された後、切断具１３と当接されるように回転させる。
【００９２】
そして、制御手段は、高さ検出手段１６に切断具１３が当接される部分の高さを検出させ、改質手段１７から高さ検出手段１６にて検出された高さに比例した熱量を印加させる。詳しくは、上記のように、制御手段は、検出された高さが高い場合には、改質手段１７からインゴット１１に印加する熱量を大きくし、検出された高さが低い場合には、改質手段１７からインゴット１１に印加する熱量を小さくし、回転軸から等距離部分まで改質層１１ａが形成されるように熱量を印加させる。なお、この場合、検出した高さに加えて、切断具１３が一度に切断する深さまで改質層１１ａが形成されるように、改質手段１７から熱量を印加させることが好ましい。そして、本実施形態では、回転軸から等距離部分まで改質層１１ａが形成されつつ、切断具１３が一度に切断する深さまで改質層１１ａが形成されるように熱量を印加させている。
【００９３】
また、制御手段は、温度検出手段１８にインゴット１１のうち改質手段１７から熱量が印加された部分の温度を検出させ、検出された温度と閾値とを比較する。そして、検出された部分の温度が最小閾値より低い場合には、改質手段１７から印加する熱量を大きくする。上記のように、温度検出手段１８にて検出された温度が最小閾値より低い場合には、改質手段１７から印加する熱量が小さすぎて、インゴット１１に改質層１１ａが形成されていないか、または所望深さまで改質層１１ａが形成されていないためである。また、検出された温度が最大閾値より高い場合には、改質手段１７から印加する熱量を小さくする。温度検出手段１８にて検出された温度が最大閾値より高い場合には、インゴット１１に所望深さより深く改質層１１ａが形成されているためである。
【００９４】
そして、切断具１３を回転させた状態で、コラム１５を移動させることにより、インゴット１１のうち熱量が印加された部分、すなわち改質層１１ａに切断具１３を当接させ、改質層１１ａを切断することによりインゴット１１を切断していく。
【００９５】
なお、制御手段は、このとき、抵抗値検出手段１９に切断具１３がインゴット１１に当接されることにより生じる抵抗（負荷）値を検出させ、検出された抵抗値と閾値とを比較する。温度検出手段１８にて検出された温度が閾値の範囲内であっても、インゴット１１に改質層１１ａが形成されていない可能性もあり得るためである。そして、検出された抵抗値が閾値より高い場合には、改質手段１７から印加される熱量を大きくする。抵抗値検出手段１９にて検出された抵抗（負荷）値が閾値より大きい場合には、インゴット１１に改質層１１ａが形成されていないためである。
【００９６】
その後、さらに改質手段１７によりインゴット１１に改質層１１ａを形成しつつ、コラム１５をインゴット１１側に移動させて切断具１３をインゴット１１のうち熱量が印加された部分、つまり改質層１１ａに当接させてインゴット１１を切断してウェハ３１を形成する。
【００９７】
続いて、上記と同様に、高さ検出手段１６、コラム２０、２１を移動させて、高さ検出手段１６、改質手段１７、温度検出手段１８をインゴット１１に対して所定位置に配置する。そして、再び、改質手段１７にてインゴット１１に改質層１１ａを形成しつつ、インゴット１１のうち熱量が印加された部分、すなわち改質層１１ａに切断具１３を当接させてインゴット１１を切断し、インゴット１１からウェハ３１を順に複数枚形成する。
【００９８】
次に、上記研磨装置３を用いて、形成されたウェハ３１の表面を研磨して平坦化する平坦化工程を行う。図４（ａ）は、ウェハ３１を研磨するときの研磨装置３の部分的な上面模式図であり、図４（ｂ）は、ウェハ３１を研磨するときの研磨装置３の部分的な側面断面図である。なお、図４（ａ）中では、改質層３１ａが形成される部分を破線で示してある。
【００９９】
図２および図４に示されるように、まず、上記切断工程により形成されたウェハ３１をウェハ保持部３２に保持させる。その後、コラム４２〜４４を移動して、ウェハ３１のうち研磨具３３が当接される部分の周方向に高さ検出手段３８、改質手段３９および温度検出手段４０を配置する。そして、図４に示されるように、ウェハ３１を、上方から視たときに反時計回りとなるように回転させる。すなわち、ウェハ３１のうち研磨具３３が当接される部分が、高さ検出手段３８にて高さが検出され、改質手段３９にて熱量が印加され、温度検出手段４０にて熱量が印加された部分の温度が検出された後、研磨具３３と当接されるように回転させる。
【０１００】
そして、制御手段は、切断工程と同様に、高さ検出手段３８に研磨具３３が当接される部分の高さを検出させ、改質手段３９から高さ検出手段３８にて検出された高さに比例した熱量を印加させる。詳しくは、検出された高さが高い場合には、改質手段３９からウェハ３１に印加する熱量を大きくし、検出された高さが低い場合には、改質手段３９からウェハ３１に印加する熱量を小さくし、ウェハ保持部３２の一面から等距離部分まで改質層３１ａが形成されるように熱量を印加させる。なお、この場合、検出した高さに加えて、研磨具３３が一度に研磨する深さまで改質層３１ａが形成されるように、改質手段３９から熱量を印加させることが好ましい。そして、本実施形態では、ウェハ保持部３２の一面から等距離部分まで改質層３１ａが形成されつつ、研磨具３３が一度に研磨する深さまで改質層３１ａが形成されるように熱量を印加させている。
【０１０１】
また、制御手段は、温度検出手段４０にウェハ３１のうち改質手段３９から熱量が印加された部分の温度を検出させ、検出された温度と閾値とを比較する。そして、検出された部分の温度が最小閾値より低い場合には、改質手段３９から印加される熱量を大きくする。温度検出手段４０にて検出された温度が最小閾値より低い場合には、ウェハ３１に改質層３１ａが形成されていないか、または所望深さまで改質層３１ａが形成されていないためである。また、検出された部分の温度が最大閾値より高い場合には、改質手段３９から印加される熱量を小さくする。温度検出手段４０にて検出された温度が最大閾値より高い場合には、ウェハ３１に所望深さより深く改質層３１ａが形成されているためである。
【０１０２】
そして、研磨具３３を回転させた状態で、サドル３４を伸縮させることにより、ウェハ３１のうち熱量が印加された部分、すなわち改質層３１ａに研磨具３３を当接させ、改質層３１ａを除去することにより、ウェハ３１の表面を研磨する。
【０１０３】
なお、制御手段は、このとき抵抗値検出手段４１に研磨具３３がウェハ３１に当接されることにより生じる抵抗（負荷）値を検出させ、検出された抵抗値と閾値とを比較する。温度検出手段４０にて検出された温度が閾値の範囲内であっても、ウェハ３１に改質層３１ａが形成されていない可能性もあり得るためである。そして、検出された抵抗値が閾値より高い場合には、改質手段３９から印加される熱量を大きくする。抵抗値検出手段４１にて検出された抵抗（負荷）値が閾値より大きい場合には、ウェハ３１に改質層３１ａが形成されていないためである。
【０１０４】
その後、コラム３６、４２〜４４をウェハ３１の中心側にわずかに移動し、図４（ａ）中の破線部よりも内側を上記と同様に、改質層３１ａを形成しつつ研磨する。そして、コラム３６、４２〜４４をウェハ３１の中心側にわずかに移動する工程と、改質層３１ａを形成しつつ研磨する工程とを繰り返すことにより、ウェハ３１の全体を研磨する。すなわち、本実施形態では、ウェハ３１の外周側から、コラム３６、４２〜４４をウェハ３１の中心側にわずかずつ移動させて改質層３１ａを形成しつつ研磨を行うことにより、ウェハ３１全体の研磨を行うようにしている。
【０１０５】
以上説明したように、切断装置１には改質手段１７が備えられている。そして、改質手段１７にてインゴット１１のうち切断具１３が当接される部分に熱量を印加して改質層１１ａを形成しつつ、切断具１３を改質層１１ａに当接させてインゴット１１を切断している。
【０１０６】
このため、インゴット１１をそのまま切断する場合と比較して、インゴット１１より硬度が低い改質層１１ａを切断しているため、加工抵抗を低減することができ、インゴット１１の切断時間を短縮することができる。また、ウェハ３１の表面に凹凸が形成されることを抑制することができるので後工程の平坦化工程にかかる時間を少なくすることができる。したがって、ウェハの加工効率を向上させることができる。
【０１０７】
また、研磨装置３にも改質手段３９が備えられている。そして、改質手段３９にてウェハ３１のうち研磨具３３が当接される部分に熱量を印加して改質層３１ａを形成しつつ、研磨具３３を改質層３１ａに当接させてウェハ３１を研磨している。
【０１０８】
このため、従来の改質層を形成する工程と平坦化する工程とを別々の装置を用いて行うウェハの加工方法と比較して、一つの研磨装置３で改質層を形成する工程と平坦化する工程とを行うことができるため、ウェハの加工効率を向上させることができる。
【０１０９】
さらに、ウェハ３１に熱量を印加することにより改質層３１ａを形成しているため、従来の酸化剤を使用するウェハの加工方法と比較して、研磨装置３が劣化することも抑制することができる。
【０１１０】
また、本実施形態では、切断装置１に高さ検出手段１６が備えられており、切断具１３で一度に切断される深さまで改質層１１ａが形成されるように改質手段１７から熱量を印加している。このため、切断具１３が当接される部分に改質層１１ａが形成されていないことを抑制することができ、ウェハの加工効率をさらに向上させることができる。
【０１１１】
そして、研磨装置３にも高さ検出手段３８が備えられており、研磨具３３で一度に研磨される深さまで改質層３１ａが形成されるように改質手段３９から熱量を印加している。このため、研磨具３３が当接される部分に改質層３１ａが形成されていないことを抑制することができ、ウェハの加工効率をさらに向上させることができる。
【０１１２】
さらに、本実施形態では、切断装置１には、温度検出手段１８、抵抗値検出手段１９が備えられており、インゴット１１に確実に改質層１１ａが形成されるように改質手段１７から印加される熱量を調整している。このため、切断具１３が当接される部分に改質層１１ａが形成されていないことを抑制することができ、ウェハの加工効率をさらに向上させることができる。また、温度検出手段１８にて熱量が印加された部分の温度を検出することにより、検出した温度が最大閾値より高いとき、つまり、インゴット１１に印加された熱量によりインゴット１１に所望深さより深い改質層１１ａが形成されている場合には、インゴット１１に印加する熱量を小さくすることにより、インゴット１１に形成される改質層１１ａを所望深さに近づけることができる。また、検出した温度が最小閾値より低いとき、つまり、インゴット１１に印加された熱量によりインゴット１１に改質層１１ａが形成されていない場合、または所望深さまで改質層１１ａが形成されていない場合には、インゴット１１に印加する熱量を大きくすることにより、インゴット１１に改質層１１ａを形成することができ、また、インゴット１１に形成される改質層１１ａを所望深さに近づけることができる。
【０１１３】
同様に、研磨装置３にも、温度検出手段４０、抵抗値検出手段４１が備えられており、ウェハ３１に確実に改質層３１ａが形成されるように改質手段３９から印加される熱量を調整している。このため、研磨具３３が当接される部分に改質層３１ａが形成されていないことを抑制することができ、ウェハの加工効率をさらに向上させることができる。さらに、温度検出手段４０にて熱量が印加された部分の温度を検出することにより、検出した温度が最大閾値より高いとき、つまり、ウェハ３１に印加された熱量によりウェハ３１に所望深さより深い改質層３１ａが形成されている場合には、ウェハ３１に印加する熱量を小さくすることにより、ウェハ３１に形成される改質層３１ａを所望深さに近づけることができる。また、検出した温度が最小閾値より低いとき、つまり、ウェハ３１に印加された熱量によりウェハ３１に改質層３１ａが形成されていない場合、または所望深さまで改質層３１ａが形成されていない場合には、ウェハ３１に印加する熱量を大きくすることにより、ウェハ３１に改質層３１ａを形成することができ、また、ウェハ３１に形成される改質層３１ａを所望深さに近づけることができる。
【０１１４】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態について説明する。本実施形態では、第１実施形態に対して、切断具１３に改質手段１７を備えると共に、研磨具３３に改質手段３９を備えたものであり、その他に関しては第１実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。まず、切断装置１について説明する。図５（ａ）は、本実施形態における切断装置１の模式図であり、図５（ｂ）は（ａ）に示す切断装置１の部分拡大図である。なお、図５（ｂ）は、インゴット１１を切断する際の切断装置１の部分拡大図である。
【０１１５】
図５に示されるように、切断装置１は、切断具１３が、導電性の結合材１３ａと、結合材１３ａの外周面に配置された複数の砥石１３ｂとを有する構成とされている。そして、図示しない電源装置を備え、結合材１３ａおよびインゴット１１に所定電圧を印加して結合材１３ａとインゴット１１との間でアーク放電を発生させ、当該アーク放電によりインゴット１１に熱量を印加しつつ、砥石１３ｂによりインゴット１１を切断できるようになっている。すなわち、本実施形態の切断具１３は、インゴット１１を切断する機能に加えて、インゴット１１に改質層１１ａを形成する改質手段１７としての機能も有するものである。つまり、本実施形態の切断装置１は、切断具１３と改質手段１７とが一体化された一体構造の切断装置１とされている。
【０１１６】
また、図５（ａ）に示されるように、本実施形態の切断装置１は、インゴット１１に改質層１１ａを形成した直後に砥石１３ｂにてインゴット１１を切断するため、上記第１実施形態と比較して、熱量が印加された部分の温度を検出する温度検出手段１８を備えていない構成とされている。
【０１１７】
次に、研磨装置３について説明する。図６（ａ）は、本実施形態における研磨装置３の模式図であり、図６（ｂ）は（ａ）に示す研磨装置３の部分拡大図である。なお、図６（ｂ）はウェハ３１を研磨する際の研磨装置３の部分拡大図であり、コラム３６側から研磨具３３を視たときの部分拡大図である。
【０１１８】
図６に示されるように、研磨装置３は、研磨具３３が、導電性の結合材３３ａと、結合材３３ａの外周面に配置された複数の砥石３３ｂとを有する構成とされている。そして、図示しない電源装置を備え、結合材３３ａおよびウェハ３１に所定電圧を印加して結合材３３ａとウェハ３１との間でアーク放電を発生させ、当該アーク放電によりウェハ３１に熱量を印加しつつ、砥石３３ｂによりウェハ３１を研磨できるようになっている。すなわち、本実施形態の研磨具３３は、ウェハ３１を切断する機能に加えて、ウェハ３１に改質層３１ａを形成する改質手段３９としての機能も有するものである。つまり、本実施形態の研磨装置３は、研磨具３３と改質手段３９とが一体化された一体構造の研磨装置３とされている。
【０１１９】
また、図６（ａ）に示されるように、本実施形態の研磨装置３は、ウェハ３１に改質層３１ａを形成した直後にウェハ３１を研磨するため、上記第１実施形態と比較して、熱量が印加された部分の温度を検出する温度検出手段４０を備えていない構成とされている。
【０１２０】
次に、このような切断装置１および研磨装置３を用いたウェハの加工方法について説明する。
【０１２１】
上記切断装置１を用いた場合には、第１実施形態と同様に、制御手段は、高さ検出手段１６に切断具１３が当接される部分の高さを検出させ、改質手段１７から高さ検出手段１８にて検出された高さに比例した熱量をインゴット１１に印加させる。具体的には、制御手段は、高さ検出手段１８から検出された高さに基づいてインゴット１１に印加する熱量、すなわち放電量を調整し、調整した熱量を改質手段１７から印加させる。
【０１２２】
そして、上記研磨装置３を用いた場合には、第１実施形態と同様に、制御手段は、高さ検出手段３８に研磨具３３が当接される部分の高さを検出させ、改質手段３９から高さ検出手段３８にて検出された高さに比例した熱量を印加させる。具体的には、制御手段は、高さ検出手段３８から検出された高さに基づいて改質手段３９からウェハ３１に印加する熱量、すなわち放電量を調整し、調整した熱量を改質手段３９から印加させる。
【０１２３】
以上説明したように、本実施形態の切断装置１では、切断具１３に改質手段１７が備えられており、本実施形態の研磨装置３では、研磨具３３に改質手段３９が備えられている。このため、改質手段１７、３９をベッド１０、３０に備えるためのコラム２１、４３を備える必要がなく、部品点数を削減することができつつ、上記第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
【０１２４】
（第３実施形態）
本発明の第３実施形態について説明する。本実施形態の研磨装置３は、第１実施形態に対して、ウェハ３１の表面に塗布される反射材を制御する反射材塗布手段を備えたものであり、その他に関しては第１実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。図７は、本実施形態における研磨装置３の部分拡大図である。
【０１２５】
図７に示されるように、本実施形態の研磨装置３には、ウェハ３１は、ウェハ３１の表面に存在する凸部が露出するように反射材５０が塗布された状態でウェハ保持部３２に配置されている。そして、研磨装置３は、当該反射材５０の塗布状況を制御する図示しない反射材塗布手段を備えている。なお、ウェハ３１の表面に塗布される反射材５０は、反射率が高いものを用いることが好ましく、例えば、反射率が１．３３である水や反射率が１．４２８であるベンジン等が用いられる。
【０１２６】
このような研磨装置３を用いてウェハ３１を研磨する場合には、まず、図示しない反射材塗布手段により、ウェハ３１の表面に、ウェハ３１の凸部が露出するように反射材５０を塗布させる。その後、改質手段３９から熱量を印加させる。この場合、ウェハ３１に熱量を印加すると、ウェハ３１のうち反射材５０が配置されていない部分（ウェハ３１の凸部分）ではそのままの熱量が印加されることになり、ウェハ３１のうち反射材５０が配置されている部分（ウェハ３１の凹部分）では反射材５０に熱量が吸収されてウェハ３１に印加される熱量が小さくなる。このため、ウェハ３１のうち反射材５０が塗布されていない部分では改質層３１ａがウェハ３１の表面から深く形成され、ウェハ３１のうち反射材５０が塗布されている部分では改質層３１ａがウェハ３１の表面から浅く形成されることになる。したがって、ウェハ３１の高さに比例した熱量を印加しなくても、ウェハ３１の凹凸に応じて改質層３１ａの深さを制御することができる。
【０１２７】
このような研磨装置３では、ウェハ３１の高さに応じて印加する熱量を変更しなくても、ウェハ３１の表面の凹凸に応じて改質層３１ａが形成される深さを制御することができつつ、上記第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
【０１２８】
なお、このような研磨装置３では、ウェハ３１の高さに比例した熱量を印加しなくてもウェハ保持部３２の一面から等距離部分まで改質層３１ａを形成することができるため、高さ検出手段３８を備えない構成とすることもできる。
【０１２９】
（他の実施形態）
上記第１実施形態では、改質手段１７、３９として、レーザを用いた方法について説明したが、例えば、アーク放電やマイクロ波を照射することにより、インゴット１１またはウェハ３１に熱量を印加することもできる。例えば、改質手段１７、３９として、アーク放電を照射する場合には、インゴット１１またはウェハ３１に所定電圧を印加する電源装置と接続された電極を用意すればよいし、マイクロ波を照射する場合には、マイクロトロン、導電管、および少なくともマイクロ波を発生する部分を囲む遮蔽板とを備えたものを用意すればよい。
【０１３０】
なお、アーク放電を照射する場合には、電極としてインゴット１１またはウェハ３１に近接される側の端部が先細り形状となっているものを用いることが好ましい。電極として当該端部の先端が先細り形状となっていないものと比較して、アーク放電が発生する部分を制御しやすく、所定箇所に熱量を印加しやすいためである。また、マイクロ波を照射する場合には、導電管としてインゴット１１またはウェハ３１に近接される側の端部が先細り形状となっているものを用いることが好ましい。導電管として当該端部の先端が先細り形状となっていないものと比較して、マイクロ波が照射される部分を制御しやすく、所定箇所に熱量を印加しやすいためである。
【０１３１】
また、上記第３実施形態において、改質手段３９として、マイクロ波を照射することも可能である。この場合は、ウェハ３１の表面に、ウェハ３１の表面に存在する凸部が露出するように、マイクロ波を吸収する吸収材を塗布すればよい。
【０１３２】
さらに、上記第１実施形態では、切断装置１に高さ検出手段１６、温度検出手段１８、抵抗値検出手段１９が備えられた例について説明したが、切断装置１に高さ検出手段１６、温度検出手段１８、抵抗値検出手段１９が備えられていない構成とすることもできる。同様に、研磨装置３に高さ検出手段３８、温度検出手段４０、抵抗値検出手段４１が備えられた例について説明したが、研磨装置３に高さ検出手段３８、温度検出手段４０、抵抗値検出手段４１が備えられていない構成とすることもできる。
【０１３３】
また、上記第１〜第３実施形態では、切断具１３として砥石を用いた例について説明したが、例えば、切断具１３として複数のワイヤを用いることもできる。この場合は、高さ検出手段１６、改質手段１７、温度検出手段１８をそれぞれワイヤの本数だけ備え、上記ウェハの加工方法と同様の工程を行うことにより、一度に複数枚のウェハ３１を形成することができる。
【０１３４】
さらに、上記第１実施形態において、集光レンズのＮＡを小さくして広焦点化し、焦点深度を深くするようにしてもよい。この場合は、レーザをインゴット１１に照射する際に、焦点をインゴット１１のうち所定の凸部分に設定しておけば、レーザを照射する毎に焦点を変更しなくても、インゴット１１のうち凸部分には表面から深い部分まで熱量が印加されることになり、インゴット１１のうち凹部分には表面から浅い部分まで熱量が印加されることになる。すなわち、ＮＡを小さくすることにより、レーザを照射する毎に焦点を変更しなくても、回転軸から等距離部分まで改質層１１ａを形成することができる。なお、ウェハ３１にレーザにより熱量を印加する場合も同様であり、ウェハ３１の高さに比例した熱量を印加しなくても、ウェハ保持部３２の一面から等距離部分まで改質層３１ａを形成することができる。
【０１３５】
そして、上記第３実施形態では、反射材５０に熱量を吸収させることにより、ウェハ３１の高さに応じた熱量を印加する方法について説明したが、例えば、改質手段３９としてレーザにより熱量を印加する場合には、次のようにすることもできる。すなわち、レーザはある角度で照射すると全反射する性質を有しており、この現象は入射側の雰囲気の屈折率より出射側の雰囲気の屈折率が小さいと生じるものである。通常、大気より屈折率の低い液体はないので、単純に液体を塗布するのみでは全反射を引き起こすことは困難である。このため、反射材５０の濃度を制御し、反射材５０の表層部は濃度が高く、下層部は濃度が低い状態を意識的に作り出すことにより、反射材５０内でレーザを全反射させ、ウェハ３１の凹部分に改質層３１ａが形成されることを抑制できる。すなわち、反射材塗布手段により液体中の濃度分布を制御して、ウェハ３１の表面側に向かって濃度が低くなる状態で反射材５０を塗布し、レーザを照射する際には、反射材５０内で全反射する角度でレーザを照射しつつ、反射材５０から露出した凸部にレーザを照射することにより、反射材５０から露出している部分のみに改質手段３９により改質層３１ａを形成するようにすることができる。
【０１３６】
また、上記第１〜第３実施形態では、切断装置１に改質手段１７が備えられ、研磨装置３に改質手段３９が備えられたものを用いたウェハの加工方法について説明したが、例えば、いずれか一方の装置のみを用いたウェハの加工方法としても従来のウェハの加工方法と比較してウェハの加工効率を向上させることができる。すなわち、改質手段１７が備えられた切断装置１を用いてインゴット１１を切断すると共に、従来のウェハの研磨方法を行うウェハの加工方法としても、インゴット１１を切断する際の切断時間を短縮することができ、ウェハ３１の表面に凹凸が形成されることを抑制することができるため後工程の平坦化工程の時間を短縮でき、ウェハの加工効率を向上させることができる。同様に、インゴット１１をそのまま切断してウェハ３１を形成し、改質手段３９が備えられた研磨装置３を用いて当該ウェハ３１の研磨を行うウェハの加工方法としても、研磨時間を短縮することができ、ウェハの加工効率を向上させることができる。
【０１３７】
さらに、上記第２実施形態を上記第３実施形態に組み合わせて、研磨具３３に改質手段３９を備えることもできる。
【符号の説明】
【０１３８】
１          切断装置
３          研磨装置
１１        インゴット
１２        インゴット保持部
１３        切断具
３１        ウェハ
３２        ウェハ保持部
３３        研磨具
１６、３８  高さ検出手段
１７、３９  改質手段
１８、４０  温度検出手段
１９、４１  抵抗値検出手段
【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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