(57)【要約】【課題】  ワイヤ放電加工によるＳｉＣ材料のスライシングを提供する。【解決手段】  ＳｉＣインゴットから切断された厚いベースＳｉＣウェーハから、より薄い製品ウェーハを得る方法であって、ベースＳｉＣウェーハを支持基板で支持するステップと、ベースＳｉＣウェーハが支持基板によって支持されている間に、ワイヤ放電加工（ＷＥＤＭ）プロセスの一部としてワイヤを使用して、ベースＳｉＣウェーハの第１の主表面に平行な方向にベースＳｉＣウェーハを切り離して、製品ウェーハであって、ベースＳｉＣウェーハから切断されたときに、支持基板に取り付けられている製品ウェーハをベースＳｉＣウェーハから分離するステップと、を含む方法。【選択図】図１
2019208018.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＳｉＣインゴットから切断された厚いベースＳｉＣウェーハから、より薄い製品ウェーハを得る方法であって、
前記ベースＳｉＣウェーハを支持基板で支持するステップと、
前記ベースＳｉＣウェーハが前記支持基板によって支持されている間に、ワイヤ放電加工（ＷＥＤＭ）プロセスの一部としてワイヤを使用して、前記ベースＳｉＣウェーハの第１の主表面に平行な方向に前記ベースＳｉＣウェーハを切り離して、前記製品ウェーハであって、前記ベースＳｉＣウェーハから切断されたときに、前記支持基板に取り付けられている前記製品ウェーハを前記ベースＳｉＣウェーハから分離するステップと、
を含む方法。
【請求項２】
前記ベースＳｉＣウェーハを切り離して前記製品ウェーハを前記ベースＳｉＣウェーハから分離するステップの後に、前記支持基板と反対側に面した前記製品ウェーハの表面上にエピタキシャルＳｉＣ層を形成するステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記ベースＳｉＣウェーハを切り離して前記製品ウェーハを前記ベースＳｉＣウェーハから分離するステップの後、および、前記エピタキシャルＳｉＣ層を形成するステップの前に、前記支持基板と反対側に面した前記製品ウェーハの前記表面を処理して、前記ＷＥＤＭプロセスによって生じた表面の損傷を除去するステップをさらに含む、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記ベースＳｉＣウェーハを切り離して前記製品ウェーハを前記ベースＳｉＣウェーハから分離するステップの前に、前記ベースＳｉＣウェーハの前記第１の主表面上にエピタキシャルＳｉＣ層を形成するステップをさらに含み、
前記ベースＳｉＣウェーハを前記支持基板で支持するステップが、前記ベースＳｉＣウェーハと反対側に面した前記エピタキシャルＳｉＣ層の表面に前記支持基板を取り付けるステップを含むことで、前記エピタキシャルＳｉＣ層が、前記支持基板と前記ベースＳｉＣウェーハとの間にはさまれるようにするとともに、
前記ベースＳｉＣウェーハを切り離して前記製品ウェーハを前記ベースＳｉＣウェーハから分離するステップの後に、前記製品ウェーハが前記エピタキシャルＳｉＣ層の少なくとも一部を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記ベースＳｉＣウェーハを切り離して前記製品ウェーハを前記ベースＳｉＣウェーハから分離するステップの後に、前記ＷＥＤＭプロセスによって切断された前記エピタキシャルＳｉＣ層の表面を処理して、前記ＷＥＤＭプロセスによって生じた表面の損傷を除去するステップをさらに含む、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記ベースＳｉＣウェーハを切り離して前記製品ウェーハを前記ベースＳｉＣウェーハから分離するステップの前に、前記エピタキシャルＳｉＣ層に１つまたは複数のドープ領域を形成するステップをさらに含む、請求項４に記載の方法。
【請求項７】
前記ベースＳｉＣウェーハを切り離して前記製品ウェーハを前記ベースＳｉＣウェーハから分離するステップの前に、前記エピタキシャルＳｉＣ層と反対側に面した前記ベースＳｉＣウェーハの表面に追加の支持基板を取り付けることで、前記エピタキシャルＳｉＣ層を有する前記ベースＳｉＣウェーハが、前記支持基板と前記追加の支持基板との間にはさまれるようにするステップをさらに含む、請求項４に記載の方法。
【請求項８】
前記ベースＳｉＣウェーハから分離された前記製品ウェーハが、前記ＷＥＤＭプロセスによって、１００μｍ未満の厚さに切断される、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記ベースＳｉＣウェーハから分離された前記製品ウェーハが、前記ＷＥＤＭプロセスによって、２０μｍ未満の厚さに切断される、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記ベースＳｉＣウェーハを切り離して前記製品ウェーハを前記ベースＳｉＣウェーハから分離するステップの後に、同じか、または異なる支持基板で、前記ベースＳｉＣウェーハを再度支持するステップと、
前記ベースＳｉＣウェーハを再度支持するステップの後に、新たなＷＥＤＭプロセスの一部として、同じか、または異なるワイヤを使用して、前記ベースＳｉＣウェーハを切り離して、新たな製品ウェーハであって、前記ベースＳｉＣウェーハから切断されたときに、前記支持基板に取り付けられている新たな製品ウェーハを前記ベースＳｉＣウェーハから分離するステップと、
をさらに含む請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記製品ウェーハが前記ベースＳｉＣウェーハから分離された後、および、前記新たな製品ウェーハが前記ベースＳｉＣウェーハから分離される前に、前記製品ウェーハがそれに沿って分離される前記ベースＳｉＣウェーハの切断表面を処理して、前記ＷＥＤＭプロセスによって生じた表面の損傷を除去するステップをさらに含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記ＷＥＤＭプロセスが、
前記ワイヤと前記ベースＳｉＣウェーハとの間に誘電性液体を塗布するステップと、
前記ワイヤが前記ベースＳｉＣウェーハを切り離すときに、前記ベースＳｉＣウェーハの側面を横断する方向に前記ワイヤを移動させるステップと、
を含む請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
前記誘電性液体が油性誘電体であるとともに、前記ＷＥＤＭプロセスが、
前記ベースＳｉＣウェーハの前記側面に電極を形成するステップと、
前記電極が前記ＷＥＤＭプロセスによって除去される前に、前記ベースＳｉＣウェーハの前記側面の前記電極と、前記ワイヤとの間に、および、前記電極が前記ＷＥＤＭプロセスによって除去された後、および、前記側面が前記ワイヤによって切断されているときに、前記ワイヤと、半導体ウェーハの前記側面に形成された真性導電層との間に電圧パルスを印加するステップと、
を含む請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記ベースＳｉＣウェーハ、または前記ベースＳｉＣウェーハ上に形成されたエピタキシャルＳｉＣ層が、ドープ領域を有するとともに、前記ＷＥＤＭプロセスが、前記ワイヤが前記ドープ領域を切り離すときに、前記ベースＳｉＣウェーハと前記ワイヤとの間に電圧パルスを印加するステップを含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１５】
前記誘電性液体が水性誘電体である、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記ＷＥＤＭプロセスの間に、前記ワイヤが前記ベースＳｉＣウェーハを切り離すときに、前記ベースＳｉＣウェーハを回転させるステップをさらに含む請求項１２に記載の方法。
【請求項１７】
前記ベースＳｉＣウェーハ、または前記ベースＳｉＣウェーハ上に形成されたエピタキシャルＳｉＣ層が、ドープ領域を有するとともに、前記ＷＥＤＭプロセスが、
前記ベースＳｉＣウェーハが回転し、前記ワイヤが前記ドープ領域を切り離すときに、前記ベースＳｉＣウェーハと前記ワイヤとの間に電圧パルスを印加するステップを含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記ベースＳｉＣウェーハを切り離して前記製品ウェーハを前記ベースＳｉＣウェーハから分離するステップの前に、前記ベースＳｉＣウェーハの前記第１の主表面上に第１のエピタキシャルＳｉＣ層を、および、前記第１の主表面と反対側の前記ベースＳｉＣウェーハの第２の主表面上に第２のエピタキシャルＳｉＣ層を形成するステップをさらに含むとともに、
前記第１のエピタキシャルＳｉＣ層が、前記ベースＳｉＣウェーハと反対側に面したＳｉ−表面を有し、
前記第２のエピタキシャルＳｉＣ層が、前記ベースＳｉＣウェーハと反対側に面したＣ−表面を有し、
前記ベースＳｉＣウェーハを切り離すことにより、前記第１のエピタキシャルＳｉＣ層の少なくとも一部を含む前記製品ウェーハを得て、前記第２のエピタキシャルＳｉＣ層の少なくとも一部を含む前記ベースＳｉＣウェーハから分離された追加の製品ウェーハを得る、請求項１に記載の方法。
【請求項１９】
前記ベースＳｉＣウェーハを切り離して前記製品ウェーハを前記ベースＳｉＣウェーハから分離するステップの前に、前記第１のエピタキシャルＳｉＣ層および前記第２のエピタキシャルＳｉＣ層の少なくとも１つの中にドーパントを注入するステップをさらに含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記ベースＳｉＣウェーハを切り離して前記製品ウェーハを前記ベースＳｉＣウェーハから分離するステップの前に、前記第１のエピタキシャルＳｉＣ層および前記第２のエピタキシャルＳｉＣ層を有する前記ベースＳｉＣウェーハをアニーリングして、前記第１のエピタキシャルＳｉＣ層および前記第２のエピタキシャルＳｉＣ層に含まれているドーパントをアクティブ化するステップをさらに含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項２１】
前記ベースＳｉＣウェーハを切り離して前記製品ウェーハを前記ベースＳｉＣウェーハから分離するステップの前に、前記ベースＳｉＣウェーハの前記第１の主表面上にエピタキシャルＳｉＣ層を形成し、前記エピタキシャルＳｉＣ層に１つまたは複数の機能デバイスを形成するステップをさらに含むとともに、
前記ベースＳｉＣウェーハを切り離して前記製品ウェーハを前記ベースＳｉＣウェーハから分離するステップの後に、前記製品ウェーハが前記エピタキシャルＳｉＣ層の少なくとも一部を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項２２】
前記ベースＳｉＣウェーハを切り離して前記製品ウェーハを前記ベースＳｉＣウェーハから分離するステップの後に、前記ＷＥＤＭプロセスによって形成された前記製品ウェーハの切断表面上に、金属被覆層を形成するステップを含さらに含む、請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
ワイヤ放電加工（ＷＥＤＭ）装置であって、
ベースＳｉＣウェーハを支持基板で受けるように構成され、かつ、ＷＥＤＭプロセスの間に前記ベースＳｉＣウェーハおよび前記支持基板を回転させるように構成されたチャックと、
ワイヤを送給するように構成された第１のスプールおよび第２のスプールと、
前記チャックの回転、および、前記ＷＥＤＭプロセスの間に前記ワイヤを使用して、前記ベースＳｉＣウェーハの第１の主表面に平行な方向に前記ベースＳｉＣウェーハを切り離し、製品ウェーハであって、前記ベースＳｉＣウェーハから切断されたときに、前記支持基板に取り付けられている製品ウェーハを前記ベースＳｉＣウェーハから分離するように、前記第１のスプールと前記第２のスプールとの間の前記ワイヤの送給を制御するように構成されたコントローラと、
を備えるワイヤ放電加工（ＷＥＤＭ）装置。
【請求項２４】
厚さが１００未満μｍであり、注入された水素がないＳｉＣ体を含む、ＳｉＣ製品ウェーハ。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
ＳｉＣは、その材料特性によりパワー半導体デバイス用の半導体材料としてますます用いられている。Ｓｉと比較して、ＳｉＣ系パワー半導体デバイスの方が、高効率であり、高い降伏電圧に耐え、高速で動作し、必要なパッケージのハウジングが小さくてすむ。しかしながら、Ｓｉと比較して、ＳｉＣウェーハの方が高価である。取り扱い、およびデバイス加工の間、十分な機械的安定性をもたらすために、ＳｉＣウェーハは、ＳｉＣインゴットから典型的には数百マイクロメートルの厚さで切断される。ＳｉＣウェーハから製造されたパワー半導体デバイスは、初期のウェーハの厚さよりもかなり薄くなる（例えば、１００μｍ以下）傾向があり、研磨などの裏面薄化プロセスが必要である。ＳｉＣウェーハが高コストであるということから、薄化プロセスは不経済なものという見方で見ることができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００２】
したがって、ＳｉＣウェーハを再使用するための新たな方法が必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００３】
ＳｉＣインゴットから切断された厚いベースＳｉＣウェーハから、より薄い製品ウェーハを得る方法の一実施形態によれば、方法は、ベースＳｉＣウェーハを支持基板で支持するステップと、ベースＳｉＣウェーハが支持基板によって支持されている間に、ワイヤ放電加工（ＷＥＤＭ）プロセスの一部としてワイヤを使用して、ベースＳｉＣウェーハの第１の主表面に平行な方向にベースＳｉＣウェーハを切り離して、製品ウェーハであって、ベースＳｉＣウェーハから切断されたときに、支持基板に取り付けられている製品ウェーハをベースＳｉＣウェーハから分離するステップと、を含む。
【０００４】
ワイヤ放電加工（ＷＥＤＭ）装置の一実施形態によれば、ＷＥＤＭ装置は、ベースＳｉＣウェーハを支持基板で受けるように構成され、かつ、ＷＥＤＭプロセスの間にベースＳｉＣウェーハおよび支持基板を回転させるように構成されたチャックと、ワイヤを送給するように構成された第１のスプールおよび第２のスプールと、チャックの回転、および、ＷＥＤＭプロセスの間にワイヤを使用して、ベースＳｉＣウェーハの第１の主表面に平行な方向にベースＳｉＣウェーハを切り離し、製品ウェーハであって、ベースＳｉＣウェーハから切断されたときに、支持基板に取り付けられている製品ウェーハをベースＳｉＣウェーハから分離するように第１のスプールと第２のスプールとの間のワイヤの送給を制御するように構成されたコントローラと、を備える。
【０００５】
ＳｉＣ製品ウェーハの一実施形態によれば、このＳｉＣ製品ウェーハは、厚さが１００μｍ未満であり、注入された水素がないＳｉＣ体を含む。
【０００６】
当業者は、以下の詳細な説明を読み、添付の図面を見ると、追加的な特徴および利点を認識するであろう。
【０００７】
図面中の要素は、必ずしも互いに対して縮尺通りではない。同様の参照数字は、対応する類似部分を表示する。図示された様々な実施形態の特徴は、それらが相互に除外し合わない限り、組み合わせることができる。実施形態については、図面において描写し、以下の説明において詳述する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】ワイヤ放電加工（ＷＥＤＭ）プロセスを用いて、ＳｉＣインゴットから切断された厚いベースＳｉＣウェーハから、より薄い製品ウェーハを得る方法の一実施形態の流れ図を図示する。
【図２Ａ】図１に示されている方法の一実施形態の側面透視図を図示する。
【図２Ｂ】図１に示されている方法の一実施形態の側面透視図を図示する。
【図２Ｃ】図１に示されている方法の一実施形態の側面透視図を図示する。
【図３Ａ】図１に示されている方法の一実施形態の側面透視図を図示する。
【図３Ｂ】図１に示されている方法の一実施形態の側面透視図を図示する。
【図３Ｃ】図１に示されている方法の一実施形態の側面透視図を図示する。
【図３Ｄ】図１に示されている方法の一実施形態の側面透視図を図示する。
【図３Ｅ】図１に示されている方法の一実施形態の側面透視図を図示する。
【図３Ｆ】図１に示されている方法の一実施形態の側面透視図を図示する。
【図４】図１に示されている方法の一実施形態の側面透視図を図示する。
【図５Ａ】図１に示されている方法の一実施形態の側面透視図を図示する。
【図５Ｂ】図１に示されている方法の一実施形態の側面透視図を図示する。
【図５Ｃ】図１に示されている方法の一実施形態の側面透視図を図示する。
【図５Ｄ】図１に示されている方法の一実施形態の側面透視図を図示する。
【図６Ａ】図１に示されている方法の一実施形態の側面透視図を図示する。
【図６Ｂ】図１に示されている方法の一実施形態の側面透視図を図示する。
【図６Ｃ】図１に示されている方法の一実施形態の側面透視図を図示する。
【図６Ｄ】図１に示されている方法の一実施形態の側面透視図を図示する。
【図６Ｅ】図１に示されている方法の一実施形態の側面透視図を図示する。
【図７Ａ】図１に示されている方法の一実施形態の側面透視図を図示する。
【図７Ｂ】図１に示されている方法の一実施形態の側面透視図を図示する。
【図７Ｃ】図１に示されている方法の一実施形態の側面透視図を図示する。
【図７Ｄ】図１に示されている方法の一実施形態の側面透視図を図示する。
【図８】図１に示されている方法を実施するための、ＷＥＤＭ装置の一実施形態のブロック図を図示する。
【図９】図８に示されているＷＥＤＭ装置のための、ウェーハ切断構成の一実施形態の平面図を図示する。
【図１０】図８に示されているＷＥＤＭ装置のための、ウェーハ切断構成の一実施形態の平面図を図示する。
【図１１Ａ】図１に示されている方法の一実施形態の側面透視図を図示する。
【図１１Ｂ】図１に示されている方法の一実施形態の側面透視図を図示する。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本明細書に記載の実施形態は、ワイヤ放電加工（ＷＥＤＭ）プロセスを用いた、ＳｉＣウェーハの切断および再使用を提供する。ベースＳｉＣウェーハを支持基板で支持し、ＷＥＤＭプロセスの一部としてワイヤを使用してベースＳｉＣウェーハの第１の主表面に平行な方向に、支持されたベースＳｉＣウェーハを切り離すことによって、ＳｉＣインゴットから切断された厚いベースＳｉＣウェーハから、より薄い製品ウェーハを得る。本明細書に記載のＷＥＤＭプロセスを用いてベースＳｉＣウェーハを切り離すことに加えて、ＷＥＤＭプロセスを用いて、ＳｉＣエピタキシャル層を切り離すこともまた可能である。したがって、以下の説明では、ＷＥＤＭプロセスによって切断されているベースＳｉＣウェーハは、代わりに、１つまたは複数のＳｉＣエピタキシャル層とすることができる。
【００１０】
図１は、ＳｉＣインゴットから切断された厚いベースＳｉＣウェーハから、より薄い製品ウェーハを得る方法の一実施形態を図示する。したがって、ＳｉＣインゴットそれ自体は、本明細書に記載のＷＥＤＭの実施形態に従って処理されるのではなく、むしろＳｉＣインゴットから切断されたベースウェーハが処理される。この方法は、ベースＳｉＣウェーハを支持基板で支持するステップ（ブロック１００）を含む。切断処理および／または後続の処理の間、機械的な支持を提供するのに適した任意の型の支持基板、限定ではないが例えば、ガラス担体、セラミック担体、金属担体、半導体ウェーハなどを用いることができる。ベースＳｉＣウェーハが支持基板によって支持されている一方で、この方法は、ワイヤ放電加工（ＷＥＤＭ）プロセスの一部としてワイヤ（箔）を使用して、ベースＳｉＣウェーハの第１の（頂部または底部）主表面に平行な方向にベースＳｉＣウェーハを切り離して、製品ウェーハをベースＳｉＣウェーハから分離するステップ（ブロック１０２）をさらに含む。ベースＳｉＣウェーハの第１の主表面は、ＳｉＣウェーハがそれに沿って延在する表面とすることができる。第１の主表面は、水平方向に沿って延びていてもよい。第１の主表面に垂直な、垂直方向では、ＳｉＣウェーハは、第１の主表面に沿ったＳｉＣウェーハの程度と比較して、厚さが小さい。製品ウェーハは、ベースＳｉＣウェーハから切断されたときに支持基板に取り付けられている。「ワイヤ」および「箔」という用語は、本明細書では、ベースＳｉＣウェーハを切り離して／スライスして、より薄い製品ウェーハを得るのに用いられるＷＥＤＭ工具電極を説明するために互換的に用いられる。
【００１１】
ＷＥＤＭプロセスは、昇華、溶融、分解および／またはスポーリング（ｓｐａｌｌｉｎｇ）により半導体材料を機械加工／除去することによって、概して水平方向にベースＳｉＣウェーハを切り離す。ワイヤＥＤＭでは、工具電極はワイヤ（箔）とすることができる。ワイヤは、ワイヤの進行中の部分が変わるように、２つのスプール間で巻きつけることができる。ベースＳｉＣウェーハそれ自体、および／または、ベースＳｉＣウェーハに塗布された補助電極は、他方の電極を形成する。電源は、ＷＥＤＭプロセスの一部としてワイヤと他方の電極との間に電圧パルスを印加する。直接の物理的な接触は、ワイヤとベースＳｉＣウェーハとの間に生じない。したがって、ＷＥＤＭプロセスを用いて、ワイヤよりもはるかに硬い半導体材料、例えば、ＳｉＣなどを切り離すことができる。
【００１２】
一実施形態では、ＷＥＤＭプロセスを介してベースＳｉＣウェーハから切断された、より薄い製品ウェーハの厚さは、１００μｍ未満である。例えば、製品ウェーハは、ＷＥＤＭプロセスによって２０μｍ未満の厚さに切断することができる。概して、図１に示されているＷＥＤＭ方法に従ってベースＳｉＣウェーハから切断された製品ウェーハは、任意の所望の厚さを有することができ、これは、製品ウェーハから製造される機能デバイスの最終用途に応じて決まり得る。
【００１３】
同じやり方または類似したやり方でベースＳｉＣウェーハを再使用して、１つまたは複数の追加の製品ウェーハを得ることができる。ベースＳｉＣウェーハは、ＷＥＤＭ切断プロセスに先立って、例えば、ベースＳｉＣウェーハ上にエピタキシャルＳｉＣ層を形成すること（例えば、成長させること）、および／または、エピタキシャルＳｉＣ層に１つまたは複数の機能デバイスのドープ領域を形成することによって、部分的に処理してもよいし、しなくてもよい。ベースＳｉＣウェーハから切断された製品ウェーハを用いて、トランジスタ、ダイオードなどのような、パワー半導体デバイスを製造することができる。ベースＳｉＣウェーハ、および／または、ＷＥＤＭプロセスによってベースＳｉＣウェーハから切断された、より薄い製品ウェーハは、切断後に処理して、ＷＥＤＭプロセスによって生じた表面の損傷を除去することができる。
【００１４】
図２Ａ〜図２Ｃは、図１に示されている方法の一実施形態を図示する。
【００１５】
図２Ａは、ＳｉＣインゴットから切断され、第１のＷＥＤＭ切断プロセスの間に、支持基板２０２によって支持されているベースＳｉＣウェーハ２００を示す。第１のＷＥＤＭプロセスの間に、ベースＳｉＣウェーハ２００は、ワイヤ２０４を使用して、ベースＳｉＣウェーハ２００の第１の（頂部または底部）主表面に平行な方向に切り離され、第１のより薄い製品ウェーハ２０６をベースＳｉＣウェーハ２００から分離する。この実施形態によれば、第１のＷＥＤＭ切断プロセスの前に、ベースＳｉＣウェーハ２００上にエピタキシャルＳｉＣ層を成長させない。
【００１６】
図２Ｂは、ＷＥＤＭプロセスが完了した後に、ベースＳｉＣウェーハ２００から分離された、第１のより薄い製品ウェーハ２０６を示す。第１のより薄い製品ウェーハ２００は、ＷＥＤＭプロセスによって生じた表面の損傷を除去するための、研磨、レーザアニーリングなどのような、切断表面２１０のさらなる処理、研磨面上でのエピタキシャルＳｉＣ層の成長、例えば、ソース／ドレイン／エミッタ／コレクタ／アノード／カソード領域などのドープされたデバイス領域を形成することによるデバイスの製造、金属被覆などのために、真空コレット２０８によって取り去られる。
【００１７】
図２Ｃは、第２の製品ウェーハを形成するために再使用されている、残存するベースＳｉＣウェーハ２００’を示す。残存するベースＳｉＣウェーハ２００’は、第２のＷＥＤＭ切断プロセスの間に、同じか、または異なる支持基板２０２によって再び支持される。残存するベースＳｉＣウェーハ２００’は、同じか、または異なるワイヤ２０４を使用して、残存するベースＳｉＣウェーハ２００’の第１の（頂部または底部）主表面に平行な方向に切り離されて、第２の製品ウェーハを残存するベースＳｉＣウェーハ２００’から分離する。図２Ａと同様に、第２のＷＥＤＭ切断プロセスの前に、残存するベースＳｉＣウェーハ２００’上にエピタキシャルＳｉＣ層を成長させない。
【００１８】
第２のＷＥＤＭプロセスが完了した後に、第２のより薄い製品ウェーハは、さらなる処理のために、真空コレット２０８によって取り去られる。ＷＥＤＭプロセスは、残存するベースＳｉＣウェーハ２００’の残存する厚さによっては、１回または複数回追加的に繰り返すことができる。すなわち、さらなるＷＥＤＭ切断プロセスを第２のＷＥＤＭ切断プロセスの後に続けることができ、その場合、それぞれのさらなる切断プロセスの結果、前のＷＥＤＭ切断プロセスから残存するベースＳｉＣウェーハ２００’から切断される、さらなるより薄い製品ウェーハを得ることができ、さらなるより薄い製品ウェーハはそれぞれ、真空コレット２０８によって取り去ることができる。前のＷＥＤＭ切断プロセスの残存するＳｉＣウェーハ２００’は、後続のＷＥＤＭ切断プロセスの初期のベースＳｉＣウェーハ２００とすることができる。
【００１９】
例えば、ＷＥＤＭプロセスの前のベースＳｉＣウェーハ２００の典型的な初期の厚さは、約３７５μｍである。第１のＷＥＤＭ切断プロセス後に、第１のより薄い製品ウェーハ２０６の厚さが約７５μｍであり、第１のＷＥＤＭプロセスの一部としてベースＳｉＣウェーハ２００、および第１のより薄い製品ウェーハ２０６から約５０μｍの半導体材料がほぼ等しく除去されれば、残存するベースＳｉＣウェーハ２００’は、残存する厚さが約２５０μｍになり得る。この単に例示的な例では、後続のＷＥＤＭプロセスの間に、少なくとも１つの追加の製品ウェーハを、残存するベースＳｉＣウェーハ２００’から切断することが可能である。
【００２０】
概して、残存するベースＳｉＣウェーハ２００’は、残存する厚さが、より薄い製品ウェーハ２０６よりも大きくてもよい。あるいは、残存するベースＳｉＣウェーハ２００’は、残存する厚さが、より薄い製品ウェーハ２０６よりも小さくてもよい。例えば、ベースＳｉＣウェーハ２００の初期の厚さ、すなわち、第１のＷＥＤＭ切断プロセスの前の、および／または任意の後続のＷＥＤＭ切断プロセスの前のベースＳｉＣウェーハ２００の厚さが、より薄い製品ウェーハ２０６の機械処理を可能にするために必要とされる、より薄い製品ウェーハ２０６の最小厚さよりも小さい場合には、これがあてはまる場合がある。
【００２１】
例えば、より薄い製品ウェーハ２０６は、少なくとも５０μｍ、例えば、少なくとも７５μｍ、または少なくとも１００μｍの厚さを有する場合がある。厚さが５０μｍ未満のより薄い製品ウェーハ２０６であれば、より薄い製品ウェーハ２０６を、例えば、真空コレット２０８で除去するために必要とされる機械的安定性を欠く可能性がある。
【００２２】
上記の厚さの数字は、単に例示目的だけのものであり、いかなる点においても限定するものとして見なされるものではない。図１に図示されているＷＥＤＭ方法によって開始ベースＳｉＣウェーハから切断される、より薄い製品ウェーハの数は、ベースＳｉＣウェーハの初期の厚さ、ベースＳｉＣウェーハから切断されるそれぞれのより薄い製品ウェーハの目標厚さ、ＷＥＤＭ切断の前にエピタキシャル層をベースＳｉＣウェーハ上に成長させるかどうか、および／または、ＷＥＤＭ切断プロセスのそれぞれの事例によって費やされる半導体材料の量によって決まる。開始ＳｉＣウェーハが厚いほど、同じベースウェーハから形成可能な製品ウェーハは多くなる。場合によっては、ベースＳｉＣウェーハは、初期の厚さが、上に挙げた例の３７５μｍよりも厚くてもよく、例えば、１ｍｍ、さらにはこれよりも厚くてもよい。
【００２３】
図３Ａ〜図３Ｆは、図１に示されている方法の別の実施形態を図示する。
【００２４】
図３Ａは、エピタキシャルＳｉＣ層３０２をベースＳｉＣウェーハ３００上に成長させた後の、ベースＳｉＣウェーハ３００を示す。エピタキシャルＳｉＣ層３０２は、ドープされてもよいし、ドープされなくてもよい。ドープされたエピタキシャルＳｉＣ層３０２の場合には、エピタキシャルＳｉＣ層３０２は、１つまたは複数の、ソース／ドレイン／エミッタ／コレクタ／アノード／カソード領域などのドープされたデバイス領域を含むことができる。任意の標準的なＳｉＣエピタクシープロセスを用いて、ベースＳｉＣウェーハ３００上にエピタキシャルＳｉＣ層３０２を成長させることができる。
【００２５】
図３Ｂは、エピタキシャルＳｉＣ層３０２を有するベースＳｉＣウェーハ３００が、ウェーハ３００が上下反転された後に、支持基板３０４に取り付けられ、第１のＷＥＤＭ切断プロセスの一部として切断されることを示す。支持基板３０４は、ベースＳｉＣウェーハ３００と反対側に面したエピタキシャルＳｉＣ層３０２の表面に取り付けることで、エピタキシャルＳｉＣ層３０２が、支持基板３０４とベースＳｉＣウェーハ３００との間にはさまれるようにすることができる。ベースＳｉＣウェーハ３００は、ワイヤ３０６を使用して、ベースＳｉＣウェーハ３００の第１の（頂部または底部）主表面に平行な方向に切り離されて、より薄い製品ウェーハ３０８をベースＳｉＣウェーハ３００から分離する。
【００２６】
図３Ｃは、ベースＳｉＣウェーハ３００を切り離して、製品ウェーハ３０８をベースＳｉＣウェーハ３００から分離した後の、プロセスステップを示す。より薄い製品ウェーハ３０８は、エピタキシャルＳｉＣ層３０２の少なくとも一部と、元のベースＳｉＣウェーハ３００が切り離され、支持基板３０４に取り付けられている箇所に応じて、可能であれば、ベースＳｉＣウェーハ３００の一部３００’と、を含む。支持基板３０４を有するより薄い製品ウェーハ３０８は、次に、例えば、より薄い製品ウェーハ３０８の切断表面３１０を研磨、レーザアニーリングなどによって、ＷＥＤＭプロセスによって生じた表面の損傷を除去すること、エピタキシャルＳｉＣ層３０２に、ソース／ドレイン／エミッタ／コレクタ／アノード／カソード領域などのドープされたデバイス領域を形成すること、金属被覆などによって、さらに処理することができる。残存するベースＳｉＣウェーハ３００’’は、少なくとも１つの追加的なＷＥＤＭ切断プロセスのために、真空コレット３１２によって取り去られる。
【００２７】
図３Ｄは、第１のＷＥＤＭプロセスによって生じた表面の損傷を除去するために処理３１６されている、第１のＷＥＤＭプロセスによって切断されたベースＳｉＣウェーハ３００’’の表面３１４を示す。限定するものではないが、研磨、レーザアニーリングなどのような、ＳｉＣウェーハから表面の損傷を除去するために行われる任意の標準的な処理を用いることができる。
【００２８】
図３Ｅは、残存するベースＳｉＣウェーハ３００’’の処理された表面３１４上に新たなエピタキシャルＳｉＣ層３１８を成長させた後の、残存するベースＳｉＣウェーハ３００’’を示す。新たなエピタキシャルＳｉＣ層３１８は、上記で説明したように、ドープされてもよいし、ドープされなくてもよいし、また、１つまたは複数の、ソース／ドレイン／エミッタ／コレクタ／アノード／カソード領域などのドープされたデバイス領域を含んでもよいし、含まなくてもよい。
【００２９】
図３Ｆは、新たなエピタキシャルＳｉＣ層３１８を有する残存するベースＳｉＣウェーハ３００’’が、ウェーハ３００’’が上下反転された後に、支持基板３２０に取り付けられ、第２のＷＥＤＭ切断プロセスの一部として切断されて、第２のより薄い製品ウェーハを得ることを示す。
【００３０】
図３Ｄ〜図３Ｆに図示されているプロセスを１回または複数回繰り返して、さらなるより薄い製品ウェーハを得ることができる。元のベースＳｉＣウェーハ３００から生成される製品ウェーハの数は、本明細書で先に説明したように、ベースＳｉＣウェーハの初期の厚さ、エピタキシャル層の厚さ、ベースＳｉＣウェーハから切断されるそれぞれの製品ウェーハの目標厚さ、およびＷＥＤＭ切断プロセスのそれぞれの事例によって費やされる半導体材料の量によって決まる。図３Ｄから図３Ｆに図示されているプロセスの少なくとも１回の繰り返しでは、ベースＳＩＣウェーハ３００または残存するベースＳｉｃウェーハ３００’’ではなく、エピタキシャル層３０２または新たなエピタキシャル層３１８をそれぞれ、ＷＥＤＭ切断プロセスを用いて切断することが可能である。
【００３１】
図４は、図１に示されている方法の別の実施形態を図示する。この実施形態によれば、ＳｉＣインゴットから切断されたベースＳｉＣウェーハ４００が、第１の支持基板４０２によって支持されている。次に、エピタキシャルＳｉＣ層４０４を、ベースＳｉＣウェーハ４００の露出面４０１上に成長させる。エピタキシャルＳｉＣ層４０４は、ドープされてもよいし、ドープされなくてもよい。ドープされたエピタキシャルＳｉＣ層の場合には、エピタキシャルＳｉＣ層４０４は、１つまたは複数の、ソース／ドレイン／エミッタ／コレクタ／アノード／カソード領域などのドープされたデバイス領域を含むことができる。任意の標準的なＳｉＣエピタクシープロセスを用いて、ベースＳｉＣウェーハ４００上にエピタキシャルＳｉＣ層４０４を成長させることができる。次に、第２の支持基板４０６をエピタキシャルＳｉＣ層４０４に取り付けることで、エピタキシャルＳｉＣ層４０４を有するベースＳｉＣウェーハ４００が、２つの支持基板４０２、４０６の間にはさまれるようにする。
【００３２】
エピタキシャルＳｉＣ層４０４を有するベースＳｉＣウェーハ４００は、次に、ＷＥＤＭプロセスの一部としてワイヤ４０８を使用して、ベースＳｉＣウェーハ４００の第１の（頂部または底部）主表面に平行な方向に切り離されて、より薄い製品ウェーハ４１０をベースＳｉＣウェーハ４００から分離する。図４の右側は、ＷＥＤＭウェーハ切断プロセスの平面図を示す。
【００３３】
より薄い製品ウェーハ４１０は、エピタキシャルＳｉＣ層４０４の少なくとも一部と、元のベースＳｉＣウェーハ４００が切り離され、製品ウェーハ４１０の後続の処理、限定ではないが、例えば、ＷＥＤＭプロセスによって生じた表面の損傷を除去するための、切断表面４１２の研磨、レーザアニーリングなど、研磨された表面４１２上でのエピタキシャルＳｉＣ層の成長、例えば、ソース／ドレイン／エミッタ／コレクタ／アノード／カソード領域などの、ドープされたデバイス領域を形成することによるデバイス製造、金属被覆などの間に、支持を提供する、第２の支持基板４０６に取り付けられている箇所に応じて、可能であれば、ベースＳｉＣウェーハ４００の一部４００’と、を含む。
【００３４】
残存するベースＳｉＣウェーハ４００’’は、第１の支持基板４０２に取り付けられる。残存するベースＳｉＣウェーハ４００’’を再使用して、上記で説明され、また図４に図示されているステップを繰り返すことにより、１つまたは複数の追加のより薄い製品ウェーハを得ることができる。例えば、さらなるエピタキシャルＳｉＣ層は、残存するベースＳｉＣウェーハ４００’’上に成長させることができる。前記さらなるエピタキシャルＳｉＣ層は、ベースＳｉＣウェーハ４００の除去された部分、すなわち、除去された、より薄い製品ウェーハ４１０、ならびにＷＥＤＭ切断プロセスおよび後続の処理の間に除去された追加の材料の厚さの少なくとも７０％に相当する厚さを有することができる。元のベースＳｉＣウェーハ４００から生成される製品ウェーハの数は、本明細書で先に説明したように、ベースＳｉＣウェーハの初期の厚さ、エピタキシャル層の厚さ、ベースＳｉＣウェーハ４００から切断されるそれぞれの製品ウェーハの目標厚さ、およびＷＥＤＭ切断プロセスのそれぞれの事例によって費やされる半導体材料の量によって決まる。
【００３５】
図５Ａ〜図５Ｄは、図１に示されている方法の別の実施形態を図示する。
【００３６】
図５Ａは、ＳｉＣインゴットから切断され、ＷＥＤＭ切断プロセスの間に、支持基板５０２によって支持されているベースＳｉＣウェーハ５００を示す。ＷＥＤＭプロセスの間に、ベースＳｉＣウェーハ５００は、ワイヤ５０４を使用して、ベースＳｉＣウェーハ５００の第１の（頂部または底部）主表面に平行な方向に切り離され、より薄い製品ウェーハ５０６をベースＳｉＣウェーハ５００から分離する。この実施形態によれば、ＷＥＤＭ切断プロセスの前に、ベースＳｉＣウェーハ５００上にエピタキシャルＳｉＣ層を成長させない。
【００３７】
図５Ｂは、ＷＥＤＭプロセスが完了した後に、より薄い製品ウェーハ５０６から分離された、残存するベースＳｉＣウェーハ５００’を示す。より薄い製品ウェーハ５０６は、製品ウェーハ５０６に機械的安定性を提供するために、ＷＥＤＭプロセスの後も支持基板５０２に取り付けられたままである。
【００３８】
図５Ｃは、ＷＥＤＭプロセスによって切断された、より薄い製品ウェーハ５０６の表面５０８を示し、ＷＥＤＭプロセスによって生じた表面の損傷を除去するための、研磨、レーザアニーリングなどのような、さらなる処理５１０がなされる。任意の標準的なＳｉＣの平坦化、研磨、および／または表面の損傷を除去する処理を用いることができる。
【００３９】
図５Ｄは、エピタキシャルＳｉＣ層５１２を処理された表面５０８上に成長させた後の、より薄い製品ウェーハ５０６の処理された表面５０８を示す。エピタキシャルＳｉＣ層５１２は、成長プロセスの間に、ドープされてもよい。１つまたは複数のドープされたデバイス領域は、パワートランジスタ、パワーダイオードなどのような、パワー半導体デバイスを形成するための、ソース／ドレイン／エミッタ／コレクタ／アノード／カソード領域などの、エピタキシャルＳｉＣ層５１２内に形成することができる。任意の標準的なＳｉＣ処理を用いて、エピタキシャルＳｉＣ層５１２、およびドープされたデバイス領域を形成することができる。追加のデバイス領域は、エピタキシャルＳｉＣ層５１２内および／またはエピタキシャルＳｉＣ層５１２の上方に形成することができるが、これらは例えば、ゲート構造、フィールドプレート、層間誘電体、金属被覆層、接続パッドなどである。このような例示的な構造は、説明を容易にするために示されていないが、限定するものであると見なすものではない。
【００４０】
図６Ａ〜図６Ｅは、図１に示されている方法の別の実施形態を図示する。
【００４１】
図６Ａは、ＳｉＣインゴットから切断されたベースＳｉＣウェーハ６００を示し、ベースＳｉＣウェーハ６００上にエピタキシャルＳｉＣ層６０２を成長させている。エピタキシャルＳｉＣ層６０２は、ドープされてもよいし、ドープされなくてもよい。ドープされたエピタキシャルＳｉＣ層の場合には、エピタキシャルＳｉＣ層６０２は、１つまたは複数の、ソース／ドレイン／エミッタ／コレクタ／アノード／カソード領域などのドープされたデバイス領域を含むことができる。任意の標準的なＳｉＣエピタクシープロセスを用いて、ベースＳｉＣウェーハ６００上にエピタキシャルＳｉＣ層６０２を成長させることができる。ベースＳｉＣウェーハ６００を上下反転させ、支持基板６０４に取り付けることができる。
【００４２】
図６Ｂは、ＷＥＤＭ切断プロセスの間の、エピタキシャルＳｉＣ層６０２を有するベースＳｉＣウェーハ６００を示し、ＷＥＤＭ切断プロセスでは、ワイヤ６０６を使用して、ベースＳｉＣウェーハの第１の（頂部または底部）主表面に平行な方向にベースＳｉＣウェーハ６００を切り離して、より薄い製品ウェーハ６０８をベースＳｉＣウェーハ６００から分離する。あるいは、エピタキシャルＳｉＣ層６０２は、ＷＥＤＭ切断プロセスによって切断することができる。この場合、生成されたより薄い製品ウェーハ６０８は、エピタキシャル成長させたＳｉＣのみを含むことができる。
【００４３】
図６Ｃは、ＷＥＤＭプロセスが完了した後に、より薄い製品ウェーハ６０８から分離された、残存するベースＳｉＣウェーハ６００’を示す。より薄い製品ウェーハ６０８は、取り扱い、および後続の処理の間に、より薄い製品ウェーハ６０８に機械的安定性を提供するために、ＷＥＤＭプロセスの後も支持基板６０４に取り付けられたままである。より薄い製品ウェーハ６０８は、ＷＥＤＭ切断プロセスの前に、ベースＳｉＣウェーハ６００上に成長させたエピタキシャルＳｉＣ層６０２の少なくとも一部と、元のベースＳｉＣウェーハ６００が切り離される箇所に応じて、可能であれば、ベースＳｉＣウェーハ６００の一部と、を含む。
【００４４】
図６Ｄは、ＷＥＤＭプロセスによって切断された、より薄い製品ウェーハ６０８の表面６１０を示し、ＷＥＤＭプロセスによって生じた表面の損傷を除去するための研磨、レーザアニーリングなどのような、さらなる処理６１２がなされる。任意の標準的なＳｉＣの平坦化、研磨、および／または表面の損傷を除去する処理を用いることができる。
【００４５】
図６Ｅは、表面処理の後の、より薄い製品ウェーハ６０８の切断表面６１０を示す。１つまたは複数の、パワートランジスタ、パワーダイオードなどのような、パワー半導体デバイスを形成するためのソース／ドレイン／エミッタ／コレクタ／アノード／カソード領域などの、ドープされたデバイス領域は、処理されたエピタキシャルＳｉＣ層６０２内に形成することができる。任意の標準的なＳｉＣ処理を用いて、ドープされたデバイス領域、および、ゲート構造、フィールドプレート、層間誘電体、金属被覆層、接続パッドなどのような、追加のデバイス領域を形成することができる。このような例示的な構造は、説明を容易にするために示されていないが、限定するものであると見なすものではない。
【００４６】
図７Ａ〜図７Ｄは、図１に示されている方法の別の実施形態を図示する。
【００４７】
図７Ａは、ＳｉＣインゴットから切断されたベースＳｉＣウェーハ７００上にエピタキシャルＳｉＣ層７０２を成長させているという点で、図６Ａに類似している。図６Ａ〜図６Ｅに示されている実施形態と異なるのは、フロントエンドデバイス処理がすべて、ＷＥＤＭ切断プロセスの前に完了している点である。例えば、ソース／ドレイン／エミッタ／コレクタ／アノード／カソード領域などのドープされたデバイス領域、および、パワートランジスタ、パワーダイオードなどのようなパワー半導体デバイスを形成するためのゲート構造などのような関連する構造がすべて、ＷＥＤＭ切断の前に形成されている。任意の標準的なＳｉＣ処理を用いて、ＷＥＤＭ切断の前にフロントエンドデバイス領域を形成することができる。そのため、金属被覆処理、ならびに、層間誘電体および接続パッドの形成などの他のバックエンド処理だけが、ＷＥＤＭ切断プロセスの後に行われる。金属被覆および関連する層間誘電体でさえも、ＷＥＤＭ切断の前に、エピタキシャルＳｉＣ層７０２の前部の（露出された）表面上に形成することができることで、ＷＥＤＭ切断後に裏面の処理だけを行うようにしている。
【００４８】
図７Ｂは、ＷＥＤＭ切断プロセスの間の、支持基板７０４によって支持されたエピタキシャルＳｉＣ層７０２を有するベースＳｉＣウェーハ７００を示し、ＷＥＤＭ切断プロセスでは、ワイヤ７０６を使用して、ベースＳｉＣウェーハ７００の第１の（頂部または底部）主表面に平行な方向にベースＳｉＣウェーハ７００を切り離して、より薄い製品ウェーハ７０８をベースＳｉＣウェーハ７００から分離する。
【００４９】
図７Ｃは、ＷＥＤＭプロセスが完了した後に、より薄い製品ウェーハ７０８から分離された、残存するベースＳｉＣウェーハ７００’を示し、製品ウェーハ７０８の露出した（切断）表面７１０が、以前に処理された前面７１２と反対側に面している。より薄い製品ウェーハ７０８は、機械的安定性を提供するために、ＷＥＤＭプロセスの後も前面７１２で支持基板７０４に取り付けられたままである。
【００５０】
図７Ｄは、金属被覆層７１４が切断表面７１０上に形成された後の、より薄い製品ウェーハ７０８の露出した（切断）表面７１０を示す。金属被覆層７１４は、（例えば、垂直方向のデバイスの場合には）パワー半導体デバイス端子を形成することができ、（例えば、垂直方向のデバイスもしくは横方向のデバイスの場合には）熱伝達経路を、または（例えば、垂直方向のデバイスの場合には）、これらの両方を提供することができる。図６Ａ〜図６Ｅに示されている実施形態とは異なり、ＷＥＤＭ切断プロセスによって生じた表面の損傷が除去されず、金属被覆層７１４は、損傷のある（切断）表面７１０上に直接形成される。
【００５１】
図８は、本明細書に記載のＷＥＤＭ切断の実施形態を実施するための、ワイヤ放電加工（ＷＥＤＭ）装置８００の一実施形態を図示する。ＷＥＤＭ装置８００は、支持基板８０６に取り付けられたベースＳｉＣウェーハ８０４を受けるように構成されたチャック（ｃｈｕｃｋ）８０２を含む。ベースＳｉＣウェーハ８０４は、エピタキシャルＳｉＣ層を含んでもよいし、含まなくてもよい。チャック８０２は、ＷＥＤＭ切断プロセスの間に、支持基板８０６を有するベースＳｉＣウェーハ８０４を回転させるように構成されている。ＷＥＤＭ装置８００は、ＷＥＤＭ切断に適したワイヤ（箔）８１２を送給するように構成された、スプールシステム８１１の一部であるスプールの対８０８、８１０もまた含む。
【００５２】
ＷＥＤＭ装置８００は、例えば、チャック８０２を駆動するモータ８１６を介して、チャック８０２の回転、およびスプールの対８０８、８１０間のワイヤ８１２の送給を制御するように構成されたコントローラ８１４をさらに含むことで、ＷＥＤＭプロセスの間に、ワイヤ８１２を使用して、ベースＳｉＣウェーハ８０４の第１の（頂部または底部）主表面に平行な方向にベースＳｉＣウェーハ８０４を切り離し、製品ウェーハであって、ベースＳｉＣウェーハ８０４から切断されたときに、支持基板８０６に取り付けられている製品ウェーハをベースＳｉＣウェーハ８０４から分離するようにしている。コントローラ８１４は、電源８１８もまた制御して、ＷＥＤＭ切断プロセスの間に印加される電圧パルスの型を制御する。
【００５３】
上記で説明したように、ＷＥＤＭプロセスは、昇華、溶融、分解および／またはスポーリングにより半導体材料を機械加工／除去することによって、概して水平方向にベースＳｉＣウェーハ８０４を切り離す。工具電極は、ワイヤ（箔）８１２であり、それらがスプールの対８０８、８１０間の送給部であることで、ワイヤ８１２の進行中の部分を変えることができるようにしている。ベースＳｉＣウェーハ８０４、および／またはウェーハ８０４に塗布された電極は、ＷＥＤＭプロセスの間に使用される他方の電極を形成する。電源８１８は、ＷＥＤＭプロセスの一部としてワイヤ８１２と他方の電極との間に電圧パルスを印加する。直接の物理的な接触は、ワイヤ８１２とベースＳｉＣウェーハ８０４との間に生じない。したがって、ＷＥＤＭプロセスを用いて、ワイヤ８１２よりもはるかに硬い半導体材料、例えば、ＳｉＣなどを切り離すことができる。
【００５４】
誘電性液体８２０をワイヤ８１２およびベースＳｉＣウェーハ８０４の少なくとも１つに塗布して、ＷＥＤＭプロセスを助長することができる。例えば、誘電性液体８２０は、ワイヤ８１２とベースＳｉＣウェーハ８０４との間に塗布される。誘電性液体８２０は、油性の誘電体または水性の誘電体とすることができる。誘電性液体８２０は、ベースＳｉＣウェーハ８０４および／またはワイヤ８１２を内包しているタンクまたはチャンバ８２２内にポンピングすることができ、またフィルタ処理して、ＷＥＤＭプロセスによって発生した汚染物質を除去することができる。
【００５５】
図９は、図８に示されているＷＥＤＭ装置８００のための、ウェーハ切断構成の一実施形態を図示する。この実施形態によれば、ワイヤ８１２がベースＳｉＣウェーハ８０４を切り離すときに、ワイヤ８１２はベースＳｉＣウェーハ８０４の側面９００を横断する方向に移動する。ワイヤ８１２の横断移動は、図９の下方に向いた実線矢印によって表示されている。ワイヤ８１２がベースＳｉＣウェーハ８０４の方にも移動し、かつ／またはベースＳｉＣウェーハ８０４がワイヤ８１２の方に移動することで、ＷＥＤＭプロセスの間に、ワイヤ８１２がベースＳｉＣウェーハ８０４を切り離し続けて、より薄い製品ウェーハを得るようにしている。この移動は、図９の左側に向いた破線矢印、および右側に向いた破線矢印によって表示されている。
【００５６】
一実施形態では、誘電性液体８２０は、油性誘電体であり、補助電極９０２が、ベースＳｉＣウェーハ８０４の側面９００上、すなわち、切断されているベースＳｉＣウェーハ８０４の縁端に形成されている。補助電極９０２は、ベースＳｉＣウェーハ８０４よりも大きな電気伝導率を有することができることで、ＷＥＤＭ切断プロセスの間に、実質的な電流が、ベースＳｉＣウェーハ８０４を通して垂直に流れないようにしている。補助電極９０２は、ベースＳｉＣウェーハ８０４の側面９００上に堆積させることができる。例えば、金属層またはカーボン層をベースＳｉＣウェーハ８０４の側面９００上に堆積させることができる。より具体的な実施形態では、炭素系ラッカーをベースＳｉＣウェーハ８０４の側面９００上にスクリーン印刷し、乾燥させて、補助電極９０２を形成することができる。別の実施形態では、補助電極９０２は、ベースＳｉＣウェーハ８０４の側面９００に塗布された導電ペーストとすることができる。
【００５７】
電源８１８は、ＷＥＤＭ装置のコントローラ８１４の制御下で、補助電極９０２がＷＥＤＭプロセスによって除去される前に、ベースＳｉＣウェーハ８０４の側面９００の補助電極９０２と、ワイヤ８１２との間に電圧パルスを印加する。ＷＥＤＭプロセスの一部として、補助電極９０２がベースＳｉＣウェーハ８０４の側面９００から除去された後に、電圧パルスは、ワイヤ８１２と、ワイヤ８１２によって切断されているベースＳｉＣウェーハ８０４の側面９００の部分に生じる真性導電層９０４との間に印加される。
【００５８】
スパークの間に生成されたプラズマが、誘電性液体８２０をクラッキングさせ、パイロスタティックカーボンを形成することができる。補助電極９０２が除去され、ベースＳｉＣウェーハ８０４の側面９００が露出されたら、パイロスタティックカーボンは、ベースＳｉＣウェーハ８０４の露出された側面９００上に堆積することができる。堆積したパイロスタティックカーボンは、ワイヤ８１２によって切断されているベースＳｉＣウェーハ８０４の側面９００の部分に真性導電層９０４を形成することができる。真性導電層９０４は、ＷＥＤＭプロセスによってこの領域で補助電極９０２が除去された後に、イオンおよび／または半導体の塊などの材料が、ＷＥＤＭプロセスの間にベースＳｉＣウェーハ８０４から除去されているときに、ワイヤ８１２と、ベースＳｉＣウェーハ８０４の側面９００に形成された真性導電層９０４との間に電源８１８によって印加された電圧パルスにより生じる連続的なスパークを伴うベースＳｉＣウェーハ８０４の継続的な切断を可能にする電気伝導率を提供する。
【００５９】
補助電極９０２がベースＳｉＣウェーハ８０４の側面９００から除去されるときに、スパークが加わるたびに、ベースＳｉＣウェーハ８０４の一部が除去され、その上にパイロスタティックカーボンが堆積されて、真性導電層９０４を維持することができる。ＷＥＤＭプロセスによって生成された真性導電層９０４は、例えば、オーブンプロセスによって、および／もしくは酸素リッチプラズマを使用することによって除去するか、またはこの代わりに、後続の電気めっきプロセスのためのシード層として用いることができるが、この場合には、ベースＳｉＣウェーハ８０４から切断されたより薄い製品ウェーハの切断表面上に金属が堆積される。これに加えて、またはこの代わりとして、真性導電層９０４を除去することができ、例えば、図７Ｄに示されているような、より薄い製品ウェーハの切断表面上に追加の金属層を堆積することができるが、この場合には、追加の金属層は、後続の電気めっきプロセスのためのシード層として用いることができる。
【００６０】
電源８１８によって印加される開放電源電圧は、例えば、１４Ｖ〜２００Ｖの範囲とすることができる。電源８１８によって印加されるパルスの電流は、例えば、０．１〜１００アンペアの範囲とすることができる。パルスの持続時間は、パルス間のオフ時間と同様に、所望の通りに変えることができる。ＷＥＤＭプロセスは、新たな誘電体が確実に得られるようにするために、切断プロセスの間に、例えば、一度に数秒間、１回または複数回停止することができる。例えば、使用済みの（例えば、汚れた）誘電性液体を新たな誘電性液体と取り替えることができる。ＷＥＤＭ装置８００は、ＷＥＤＭプロセスの間に、スプールシステム８１１を介してワイヤを自動的に取り替えて、電極保全性を維持することができる。パルスが発生し出すと、その結果生じた、ワイヤ８１２と、ベースＳｉＣウェーハ８０４または補助電極９０２／真性導電層９０４との間に形成されたプラズマ領域の直径は、オン時間のパルスによって決まる。コントローラ８１４は、パルスの持続時間を制御して、ＷＥＤＭプロセスによって生成されたプラズマの程度または局在性を制御することができる。パルスの持続時間が長いと、プラズマが大きくなる場合がある。マイクロ秒のＥＤＭ範囲では、プラズマ直径が小さくなり、したがって、ジュール発熱の量が相対的に少なくなる場合があり、ベースＳｉＣウェーハ８０４の小さな局所領域に影響を及ぼす。
【００６１】
図１０は、図８に示されているＷＥＤＭ装置８００のための、ウェーハ切断構成の別の実施形態を図示する。図１０に示されている実施形態は、図９に示されている実施形態に類似している。しかしながら、異なるのは、補助電極が当初は形成されておらず、かつ／または、ＷＥＤＭプロセスによって切断されたベースＳｉＣウェーハ８０４の側面９００に維持されていることである。もっと正確に言えば、ベースＳｉＣウェーハ８０４、および／または、ベースＳｉＣウェーハ８０４上に成長させたエピタキシャルＳｉＣ層は、ＷＥＤＭ切断プロセスの間に、他方の電極として機能するための伝導率が十分に高いドープ領域を有する。これに加えて、またはこの代わりとして、ＷＥＤＭ切断プロセスの間に、上記で説明したような真性導電層を形成することができる。例えば、ベースＳｉＣウェーハ８０４、および／または、ベースＳｉＣウェーハ８０４上に成長させたエピタキシャルＳｉＣ層は、伝導率が０．０１ジーメンス（Ｓ）／ｃｍよりも大きい（すなわち比抵抗が１００Ωｃｍよりも小さい）ドープ領域を有することができる。この実施形態によれば、電源８１８は、ＷＥＤＭ装置のコントローラ８１４の抑制下で、ワイヤ８１２がドープ領域を切り離すときに、ベースＳｉＣウェーハ８０４とワイヤ８１２との間に電圧パルスを印加する。この場合には補助電極を使用しないので、誘電性液体８２０は水性誘電体とすることができる。しかしながら、油性または他の型の誘電性液体８２０を使用してもよい。ベースＳｉＣウェーハ８０４は、ＷＥＤＭプロセスの間にワイヤ８１２がベースＳｉＣウェーハ８０４を切り離すときに、チャック８０２、および対応するＷＥＤＭ装置８００のモータ８１６を介して回転させることができる。ベースＳｉＣウェーハ８０４の回転は、図１０に環状の矢印によって表示されている。これとは対照的に、図９に関連して示されているように、ベースＳｉＣウェーハ８０４は、回転しなくてもよい。ベースＳｉＣウェーハ８０４が回転する結果、補助電極９０２は除去することができるが、これは、真性導電層がベースＳｉＣウェーハ８０４に構築されていない場合、および／またはベースＳｉＣウェーハ８０４に真性導電性がない場合には、好ましくない場合がある。
【００６２】
図１１Ａおよび図１１Ｂは、図１に示されている方法の別の実施形態を図示する。図１１Ａは、ＷＥＤＭ切断プロセスの間のベースＳｉＣウェーハ１０００を示す。ベースＳｉＣウェーハ１０００を切り離してベースＳｉＣウェーハ１０００からより薄い製品ウェーハを分離する前に、第１のエピタキシャルＳｉＣ層１００２が、ベースＳｉＣウェーハ１０００の頂部主表面上に形成され、第２のエピタキシャルＳｉＣ層１００４が、ベースＳｉＣウェーハ１０００の底部主表面上に形成される。第１のエピタキシャルＳｉＣ層１００２は、ベースＳｉＣウェーハ１０００と反対側に面したＳｉ−表面を有することができ、第２のエピタキシャルＳｉＣ層１００４は、ベースＳｉＣウェーハ１０００と反対側に面したＣ−表面を有することができる。他のＳｉ−表面およびＣ−表面の向きも考えられる。支持基板１００６、１００８は、対向するエピタキシャルＳｉＣ層１００２、１００４に取り付けることができる。図１１Ａの右側は、ＷＥＤＭウェーハ切断プロセスの平面図を示す。
【００６３】
図１１Ｂは、ＷＥＤＭプロセスの一部としてワイヤ１０１０を介してベースＳｉＣウェーハ１０００を切り離した後の、対向するエピタキシャルＳｉＣ層１００２、１００４を有するベースＳｉＣウェーハ１０００を示す。ＷＥＤＭプロセスにより、互いに、およびベースＳｉＣウェーハ１０００から分離された、第１の製品ウェーハ１０１２および第２の製品ウェーハ１０１４を得る。第１の製品ウェーハ１０１２は、第１のエピタキシャルＳｉＣ層１００２の少なくとも一部と、元のベースＳｉＣウェーハ１０００が切り離され、第１の支持基板１００６に取り付けられている箇所に応じて、可能であれば、ベースＳｉＣウェーハ１０００の一部１０００’と、を含む。第２の製品ウェーハ１０１４は、第２のエピタキシャルＳｉＣ層１００４の少なくとも一部と、元のベースＳｉＣウェーハ１０００が切り離され、第２の支持基板１００８に取り付けられている箇所に応じて、可能であれば、ベースＳｉＣウェーハ１０００の一部１０００’’と、を含む。ベースＳｉＣウェーハ１０００を切り離して、より薄い製品ウェーハ１０１２、１０１４を互いに、およびベースＳｉＣウェーハ１０００から分離する前に、エピタキシャルＳｉＣ層１００２、１００４の少なくとも１つの中にドーパントを注入することができる。ベースＳｉＣウェーハ１０００を切り離して、より薄い製品ウェーハ１０１２、１０１４を互いに、およびベースＳｉＣウェーハ１０００から分離する前に、エピタキシャルＳｉＣ層１００２、１００４を有するベースＳｉＣウェーハ１０００をアニーリングして、エピタキシャルＳｉＣ層１００２、１００４に含まれているドーパントをアクティブ化することができる。この代わりに、ＷＥＤＭ切断の後にドーピングおよび／またはアニーリングを行うことができる。
【００６４】
「の下に（ｕｎｄｅｒ）」、「より下に（ｂｅｌｏｗ）」、「より低い（ｌｏｗｅｒ）」、「を超えて（ｏｖｅｒ）」、「上の方の（ｕｐｐｅｒ）」などのような空間的相対的用語は、ある要素の、第２の要素に対する位置を説明するのに、記述し易くするために用いられている。これらの用語は、図面に描かれている向きとは異なる向きに加え、デバイスの異なる向きを包含することが意図されている。さらに、「第１の（ｆｉｒｓｔ）」、「第２の（ｓｅｃｏｎｄ）」などのような用語もまた、種々の要素、領域、区域などを記述するために用いられ、やはり限定するようには意図されていない。本明細書全体において、同様の用語は、同様の要素を指す。
【００６５】
本明細書で用いられる場合、「有する（ｈａｖｉｎｇ）」、「含む（ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」、「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」などの用語は、述べられた要素または特徴の存在を示すが、追加の要素または特徴を排除しない、オープンエンド形式の用語である。冠詞「ａ」、「ａｎ」および「ｔｈｅ」は、文脈がそうでないことを明らかに示していない限り、単数形だけでなく複数形も含むことが意図されている。
【００６６】
以下では、本明細書に記載の方法、ワイヤ放電加工（ＷＥＤＭ）装置、およびＳｉＣ製品ウェーハのさらなる実施形態を詳細に説明する。上記で言及した特徴、および以下で説明する特徴は、示されているそれぞれの組み合わせにおいて使用されるだけでなく、本発明の範囲から逸脱することなく、他の組み合わせにおいても、または単独でも使用し得ることを理解されたい。ＷＥＤＭ装置を使用して、本明細書に記載の方法を実行することができる。さらに、ＳｉＣ製品ウェーハは、本明細書に記載の方法を用いて製造することができる。すなわち、この方法に関連して説明する特徴はすべて、ＷＥＤＭ装置および／またはＳｉＣ製品ウェーハについて開示することもまた可能であり、その逆も可能である。
【００６７】
ＳｉＣインゴットから切断された厚いベースＳｉＣウェーハから、より薄い製品ウェーハを得る方法の一実施形態によれば、方法は、ベースＳｉＣウェーハを支持基板で支持するステップと、ベースＳｉＣウェーハが支持基板によって支持されている間に、ワイヤ放電加工（ＷＥＤＭ）プロセスの一部としてワイヤを使用して、ベースＳｉＣウェーハの第１の主表面に平行な方向にベースＳｉＣウェーハを切り離して、製品ウェーハであって、ベースＳｉＣウェーハから切断されたときに、支持基板に取り付けられている製品ウェーハをベースＳｉＣウェーハから分離するステップと、を含む。
【００６８】
方法の少なくとも１つの実施形態によれば、方法は、支持基板と反対側に面した製品ウェーハの表面上にエピタキシャルＳｉＣ層を形成するステップを含む。エピタキシャルＳｉＣ層は、ベースＳｉＣウェーハを切り離して製品ウェーハをベースＳｉＣウェーハから分離するステップの後に、形成することができる。
【００６９】
方法の少なくとも１つの実施形態によれば、方法は、支持基板と反対側に面した製品ウェーハの表面を処理するステップを含む。処理するステップにより、ＷＥＤＭプロセスによって生じた表面の損傷を除去することが可能になる。表面を処理するステップは、ベースＳｉＣウェーハを切り離して製品ウェーハをベースＳｉＣウェーハから分離するステップの後に、および／またはエピタキシャルＳｉＣ層を形成するステップの前に、実行することができる。
【００７０】
方法の少なくとも１つの実施形態によれば、方法は、ベースＳｉＣウェーハの第１の主表面上にエピタキシャルＳｉＣ層を形成するステップを含む。前記エピタキシャルＳｉＣ層は、ベースＳｉＣウェーハを切り離して製品ウェーハをベースＳｉＣウェーハから分離するステップの前に、形成することができる。ベースＳｉＣウェーハを切り離して製品ウェーハをベースＳｉＣウェーハから分離するステップの後に、製品ウェーハは、エピタキシャルＳｉＣ層の少なくとも一部を含むことができる。例えば、製品ウェーハは、エピタキシャルＳｉＣ層全体を含むことができる。
【００７１】
ベースＳｉＣウェーハを支持基板で支持するステップが、ベースＳｉＣウェーハと反対側に面したエピタキシャルＳｉＣ層の表面に支持基板を取り付けるステップを含むことで、エピタキシャルＳｉＣ層が、支持基板とベースＳｉＣウェーハとの間にはさまれるようにすることが可能である。
【００７２】
方法の少なくとも１つの実施形態では、方法は、ＷＥＤＭによって切断されたエピタキシャルＳｉＣ層の表面を処理するステップを含む。これによって、ＷＥＤＭプロセスによって生じた表面の損傷を除去することができる。処理するステップは、ベースＳｉＣウェーハを切り離して製品ウェーハをベースＳｉＣウェーハから分離するステップの後に、実行することができる。
【００７３】
少なくとも１つの実施形態によれば、方法は、エピタキシャル層に１つまたは複数のドープ領域を形成するステップを含む。１つまたは複数のドープ領域は、ベースＳｉＣウェーハを切り離して製品ウェーハをベースＳｉＣウェーハから分離するステップの前に、形成することができる。
【００７４】
方法の少なくとも１つの実施形態によれば、方法は、エピタキシャルＳｉＣ層と反対側に面したベースＳｉＣウェーハの表面に追加の支持基板を取り付けることで、エピタキシャルＳｉＣ層を有するベースＳｉＣウェーハが、支持基板と、追加の支持基板との間にはさまれるようにするステップを含む。追加の支持基板は、ベースＳｉＣウェーハを切り離して製品ウェーハをベースＳｉＣウェーハから分離するステップの前に、取り付けることができる。
【００７５】
方法の少なくとも１つの実施形態によれば、ベースＳｉＣウェーハから分離された製品ウェーハは、ＷＥＤＭプロセスによって、１００μｍ未満の厚さに切断される。ベースＳｉＣウェーハから分離された製品ウェーハは、ＷＥＤＭプロセスによって、２０μｍ未満の厚さに切断することが特に可能である。
【００７６】
方法の少なくとも１つの実施形態によれば、方法は、ベースＳｉＣウェーハを切り離して製品ウェーハをベースＳｉＣウェーハから分離するステップの後に、ベースＳｉＣウェーハを同じか、または異なる支持基板で再度支持するステップを含む。方法は、新たなＷＥＤＭプロセスの一部として同じか、または異なるワイヤを使用して、ベースＳｉＣウェーハを切り離して新たな製品ウェーハをベースＳｉＣウェーハから分離するステップをさらに含むことができる。新たな製品ウェーハは、ベースＳｉＣウェーハから切断されたときに、支持基板に取り付けることができる。新たなＷＥＤＭプロセスは、ベースＳｉＣウェーハを再度支持するステップの後に実行することができる。
【００７７】
方法の少なくとも１つの実施形態によれば、方法は、ＷＥＤＭプロセスによって生じた表面の損傷を除去するために、製品ウェーハがそれに沿って分離されるベースＳｉＣウェーハの切断表面を処理するステップを含む。処理するステップは、製品ウェーハがベースＳｉＣウェーハから分離された後に、および／または新たな製品ウェーハがベースＳｉＣウェーハから分離される前に、行うことができる。
【００７８】
方法の少なくとも１つの実施形態によれば、ＷＥＤＭプロセスは、ワイヤとベースＳｉＣウェーハとの間に誘電性液体を塗布するステップを含む。ＷＥＤＭプロセスは、ワイヤがベースＳｉＣウェーハを切り離すときに、ベースＳｉＣウェーハの側面を横断する方向にワイヤを移動させるステップをさらに含むことができる。誘電性液体は、油性誘電体とすることができる。あるいは、誘電性液体は、水性誘電体とすることができる。
【００７９】
方法の少なくとも１つの実施形態によれば、ＷＥＤＭプロセスは、ベースＳｉＣウェーハの側面に電極を形成するステップを含む。電極は、ＷＥＤＭプロセスによって、例えば、側面がワイヤによって切断されているときに除去することができる。さらに、ＷＥＤＭプロセスは、特に、電極がＷＥＤＭプロセスによって除去される前に、ベースＳｉＣウェーハの側面の電極と、ワイヤとの間に電圧パルスを印加するステップを含むことができる。これに加えて、またはこの代わりとして、特に、電極がＷＥＤＭプロセスによって除去された後に、ワイヤと、半導体ウェーハの側面に形成された真性導電層との間に電圧パルスを印加することができる。真性導電層は、例えば、誘電性液体としての油性誘電体と関連して形成することができる。
【００８０】
方法の少なくとも１つの実施形態によれば、ベースＳｉＣウェーハ、またはベースＳｉＣウェーハ上に形成された（任意選択の）エピタキシャルＳｉＣ層は、ドープ領域を有する。この場合、ＷＥＤＭプロセスは、ワイヤがドープ領域を切り離すときに、ベースＳｉＣウェーハとワイヤとの間に電圧パルスを印加するステップを含むことができる。
【００８１】
方法の少なくとも１つの実施形態では、ベースＳｉＣウェーハは、ＷＥＤＭプロセスの間にワイヤがベースＳｉＣウェーハを切り離すときに回転する。ベースＳｉＣウェーハが回転するときに、ベースＳｉＣウェーハとワイヤとの間に電圧パルスを印加することができる。ベースＳｉＣウェーハ上に形成されたベースＳｉＣウェーハまたはエピタキシャルＳｉＣ層がドープ領域を有する場合には、ベースＳｉＣウェーハが回転し、ワイヤがドープ領域を切り離すときに、ベースＳｉＣウェーハとワイヤとの間に電圧パルスを印加することが可能である。
【００８２】
方法の少なくとも１つの実施形態によれば、方法は、ベースＳｉＣウェーハの第１の主表面上に第１のエピタキシャルＳｉＣ層を、および第１の主表面と反対側のベースＳｉＣウェーハの第２の主表面上に第２のエピタキシャルＳｉＣ層を形成するステップを含む。第１のエピタキシャルＳｉＣ層および第２のエピタキシャルＳｉＣ層は、ベースＳｉＣウェーハを切り離して製品ウェーハをベースＳｉＣウェーハから分離するステップの前に、形成することができる。第１のエピタキシャルＳｉＣ層は、ベースＳｉＣウェーハと反対側に面したＳｉ−表面を有することができ、かつ／または、第２のエピタキシャルＳｉＣ層は、ベースＳｉＣウェーハと反対側に面したＣ−表面を有することができる。ベースＳｉＣウェーハを切り離すことによって、第１のエピタキシャルＳｉＣ層の少なくとも一部を含む製品ウェーハを得ることができ、第２のエピタキシャルＳｉＣ層の少なくとも一部を含むベースＳｉＣウェーハから分離された追加の製品ウェーハを得る。
【００８３】
方法の少なくとも１つの実施形態では、ドーパントが、第１のエピタキシャルＳｉＣ層および第２のエピタキシャルＳｉＣ層の少なくとも１つの中に注入される。ドーパントは、ベースＳｉＣウェーハを切り離して製品ウェーハをベースＳｉＣウェーハから分離するステップの前に、注入することができる。
【００８４】
方法の少なくとも１つのさらなる実施形態によれば、方法は、特に、ベースＳｉＣウェーハを切り離して製品ウェーハをベースＳｉＣウェーハから分離するステップの前に、第１のエピタキシャルＳｉＣ層および第２のエピタキシャルＳｉＣ層を有するベースＳｉＣウェーハをアニーリングして、第１のエピタキシャルＳｉＣ層および第２のエピタキシャルＳｉＣ層に含まれているドーパントをアクティブ化するステップを含む。
【００８５】
方法の少なくとも１つの実施形態では、エピタキシャルＳｉＣ層が、ベースＳｉＣウェーハの第１の主表面上に形成される。さらに、１つまたは複数の機能デバイスが、エピタキシャルＳｉＣ層に形成される。エピタキシャルＳｉＣ層、および、１つまたは複数の機能デバイスは、ベースＳｉＣウェーハを切り離して製品ウェーハをベースＳｉＣウェーハから分離するステップの前に、形成することができる。ベースＳｉＣウェーハを切り離して製品ウェーハをベースＳｉＣウェーハから分離するステップの後に、製品ウェーハは、エピタキシャルＳｉＣ層の少なくとも一部を含むことができる。
【００８６】
方法の少なくとも１つの実施形態では、金属被覆層が、特に、ベースＳｉＣウェーハを切り離して製品ウェーハをベースＳｉＣウェーハから分離するステップの後に、ＷＥＤＭプロセスによって形成された製品ウェーハの切断表面上に形成される。
【００８７】
ワイヤ放電加工（ＷＥＤＭ）装置の少なくとも１つの実施形態によれば、前記ＷＥＤＭ装置は、ベースＳｉＣウェーハを支持基板で受けるように構成され、かつ、ＷＥＤＭプロセスの間にベースＳｉＣウェーハおよび支持基板を回転させるように構成されたチャックを備える。ＷＥＤＭ装置は、ワイヤを送給するように構成された第１のスプールおよび第２のスプールと、チャックの回転、および、ＷＥＤＭプロセスの間にワイヤを使用して、ベースＳｉＣウェーハの第１の主表面に平行な方向にベースＳｉＣウェーハを切り離し、製品ウェーハであって、ベースＳｉＣウェーハから切断されたときに、支持基板に取り付けられている製品ウェーハをベースＳｉＣウェーハから分離するように、第１のスプールと第２のスプールとの間のワイヤの送給を制御するように構成されたコントローラと、をさらに備える。
【００８８】
ＳｉＣ製品ウェーハの少なくとも１つの実施形態によれば、前記ＳｉＣ製品ウェーハは、厚さが１００μｍ未満であり、注入された水素がないＳｉＣ体を含む。
【００８９】
上記の変形および応用の範囲を考慮に入れて、本発明は、上記の説明に限定されるものではなく、また、添付の図面にも限定されるものではないことを理解されたい。むしろ、本発明は、以下の特許請求の範囲およびその法的同等物によってのみ限定される。
【符号の説明】
【００９０】
１００  ブロック
１０２  ブロック
２００  ベースＳｉＣウェーハ
２００’  残存するベースＳｉＣウェーハ
２０２  支持基板
２０４  ワイヤ
２０６  より薄い製品ウェーハ
２０８  真空コレット
２１０  切断表面
３００  ベースＳｉＣウェーハ
３００’  ベースＳｉＣウェーハの一部
３００’’  残存するベースＳｉＣウェーハ
３０２  エピタキシャルＳｉＣ層
３０４  支持基板
３０６  ワイヤ
３０８  より薄い製品ウェーハ
３１０  切断表面
３１２  真空コレット
３１４  表面
３１６  処理
３１８  新たなエピタキシャルＳｉＣ層
３２０  支持基板
４００  ベースＳｉＣウェーハ
４００’  ベースＳｉＣウェーハの一部
４００’’  残存するベースＳｉＣウェーハ
４０１  露出面
４０２  第１の支持基板
４０４  エピタキシャルＳｉＣ層
４０６  第２の支持基板
４０８  ワイヤ
４１０  より薄い製品ウェーハ
４１２  切断表面
５００  ベースＳｉＣウェーハ
５００’  残存するベースＳｉＣウェーハ
５０２  支持基板
５０４  ワイヤ
５０６  より薄い製品ウェーハ
５０８  表面
５１０  さらなる処理
５１２  エピタキシャルＳｉＣ層
６００  ベースＳｉＣウェーハ
６００’  残存するベースＳｉＣウェーハ
６０２  エピタキシャルＳｉＣ層
６０４  支持基板
６０６  ワイヤ
６０８  より薄い製品ウェーハ
６１０  切断表面
６１２  さらなる処理
７００  ベースＳｉＣウェーハ
７００’  残存するベースＳｉＣウェーハ
７０２  エピタキシャルＳｉＣ層
７０４  支持基板
７０６  ワイヤ
７０８  より薄い製品ウェーハ
７１０  切断表面
７１２  前面
７１４  金属被覆層
８００  ＷＥＤＭ装置
８０２  チャック
８０４  ベースＳｉＣウェーハ
８０６  支持基板
８０８  スプール
８１０  スプール
８１１  スプールシステム
８１２  ワイヤ
８１４  コントローラ
８１６  モータ
８１８  電源
８２０  誘電性液体
８２２  タンク
９００  側面
９０２  補助電極
９０４  真性導電層
１０００  ベースＳｉＣウェーハ
１０００’  ベースＳｉＣウェーハの一部
１０００’’  ベースＳｉＣウェーハの一部
１００２  第１のエピタキシャルＳｉＣ層
１００４  第２のエピタキシャルＳｉＣ層
１００６  第１の支持基板
１００８  第２の支持基板
１０１０  ワイヤ
１０１２  第１の製品ウェーハ
１０１４  第２の製品ウェーハ
【図１】
2019208018.tif 000003
【図２Ａ】
2019208018.tif 000004
【図２Ｂ】
2019208018.tif 000005
【図２Ｃ】
2019208018.tif 000006
【図３Ａ】
2019208018.tif 000007
【図３Ｂ】
2019208018.tif 000008
【図３Ｃ】
2019208018.tif 000009
【図３Ｄ】
2019208018.tif 000010
【図３Ｅ】
2019208018.tif 000011
【図３Ｆ】
2019208018.tif 000012
【図４】
2019208018.tif 000013
【図５Ａ】
2019208018.tif 000014
【図５Ｂ】
2019208018.tif 000015
【図５Ｃ】
2019208018.tif 000016
【図５Ｄ】
2019208018.tif 000017
【図６Ａ】
2019208018.tif 000018
【図６Ｂ】
2019208018.tif 000019
【図６Ｃ】
2019208018.tif 000020
【図６Ｄ】
2019208018.tif 000021
【図６Ｅ】
2019208018.tif 000022
【図７Ａ】
2019208018.tif 000023
【図７Ｂ】
2019208018.tif 000024
【図７Ｃ】
2019208018.tif 000025
【図７Ｄ】
2019208018.tif 000026
【図８】
2019208018.tif 000027
【図９】
2019208018.tif 000028
【図１０】
2019208018.tif 000029
【図１１Ａ】
2019208018.tif 000030
【図１１Ｂ】
2019208018.tif 000031
【外国語明細書】
2019208018000001.pdf
2019208018000002.pdf
2019208018000003.pdf
2019208018000004.pdf