(57)【要約】【課題】剥離層を起点としてインゴットからウエーハを容易に剥離することができると共に、剥離したウエーハの剥離面から剥離屑を除去することができる剥離装置を提供する。【解決手段】剥離装置２は、インゴット５０を保持する保持手段４と、保持手段４に保持されたインゴット５０に超音波を付与して剥離層７４を刺激する超音波手段６と、生成すべきウエーハを吸引保持する保持部３６と保持部３６から突出して生成すべきウエーハの外周を囲繞するリング壁３８とを備えた剥離手段１０とから少なくとも構成される。リング壁３８の内側には、インゴット５０から剥離されたウエーハ７６の剥離面７６ａに向かって洗浄水Ｗを噴射して洗浄する噴射口３８ａが複数形成されている。【選択図】図１０
2019102676.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インゴットの端面からインゴット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剥離層を形成したインゴットから生成すべきウエーハを剥離する剥離装置であって、
インゴットを保持する保持手段と、
該保持手段に保持されたインゴットに超音波を付与して該剥離層を刺激する超音波手段と、
生成すべきウエーハを吸引保持する保持部と該保持部から突出して生成すべきウエーハの外周を囲繞するリング壁とを備えた剥離手段と、
から少なくとも構成され、
該リング壁の内側には、インゴットから剥離されたウエーハの剥離面に向かって洗浄水を噴射して洗浄する噴射口が複数形成されている剥離装置。
【請求項２】
該噴射口から噴射され該保持部に保持されたウエーハの剥離面を洗浄した洗浄水は中央部で合流して垂下し、該保持部に保持されたウエーハの直下に位置するインゴットの剥離面を洗浄する請求項１記載の剥離装置。
【請求項３】
インゴットは、ｃ軸とｃ軸に対し直交するｃ面とを有する単結晶ＳｉＣインゴットであり、
該剥離層は、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単結晶ＳｉＣインゴットの端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単結晶ＳｉＣインゴットにレーザー光線を照射してＳｉＣがＳｉとＣとに分離した改質部と改質部からｃ面に等方的に形成されるクラックとからなる請求項１記載の剥離装置。
【請求項４】
インゴットは、端面の垂線に対してｃ軸が傾きｃ面と端面とでオフ角が形成されている単結晶ＳｉＣインゴットであり、
該剥離層は、オフ角が形成される方向と直交する方向に改質部を連続的に形成して改質部からｃ面に等方的にクラックを生成し、オフ角が形成される方向にクラックの幅を超えない範囲で単結晶ＳｉＣインゴットと集光点とを相対的にインデックス送りしてオフ角が形成される方向と直交する方向に改質部を連続的に形成して改質部からｃ面に等方的にクラックを順次生成した剥離層である請求項３記載の剥離装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、剥離層を形成したインゴットから生成すべきウエーハを剥離する剥離装置に関する。
【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及び裏面は、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及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。特に単結晶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単結晶ＳｉＣインゴットの内部に位置づけて単結晶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、剥離層を起点として単結晶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】
ところが、剥離層を起点としてインゴットからウエーハを剥離することが困難であり生産効率が悪いと共に、剥離したウエーハの剥離面からＳｉＣがＳｉとＣとに分離した剥離屑が落下してコンタミネーションが発生するという問題がある。
【０００７】
上記事実に鑑みてなされた本発明の課題は、剥離層を起点としてインゴットからウエーハを容易に剥離することができると共に、剥離したウエーハの剥離面から剥離屑を除去することができる剥離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が提供するのは以下の剥離装置である。すなわち、インゴットの端面からインゴット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剥離層を形成したインゴットから生成すべきウエーハを剥離する剥離装置であって、インゴットを保持する保持手段と、該保持手段に保持されたインゴットに超音波を付与して該剥離層を刺激する超音波手段と、生成すべきウエーハを吸引保持する保持部と該保持部から突出して生成すべきウエーハの外周を囲繞するリング壁とを備えた剥離手段と、から少なくとも構成され、該リング壁の内側には、インゴットから剥離されたウエーハの剥離面に向かって洗浄水を噴射して洗浄する噴射口が複数形成されている剥離装置である。
【０００９】
好ましくは、該噴射口から噴射され該保持部に保持されたウエーハの剥離面を洗浄した洗浄水は中央部で合流して垂下し、該保持部に保持されたウエーハの直下に位置するインゴットの剥離面を洗浄する。インゴットは、ｃ軸とｃ軸に対し直交するｃ面とを有する単結晶ＳｉＣインゴットであり、該剥離層は、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単結晶ＳｉＣインゴットの端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単結晶ＳｉＣインゴットにレーザー光線を照射してＳｉＣがＳｉとＣとに分離した改質部と改質部からｃ面に等方的に形成されるクラックとからなるのが好適である。インゴットは、端面の垂線に対してｃ軸が傾きｃ面と端面とでオフ角が形成されている単結晶ＳｉＣインゴットであり、該剥離層は、オフ角が形成される方向と直交する方向に改質部を連続的に形成して改質部からｃ面に等方的にクラックを生成し、オフ角が形成される方向にクラックの幅を超えない範囲で単結晶ＳｉＣインゴットと集光点とを相対的にインデックス送りしてオフ角が形成される方向と直交する方向に改質部を連続的に形成して改質部からｃ面に等方的にクラックを順次生成した剥離層であるのが好都合である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明が提供する剥離装置は、インゴットを保持する保持手段と、該保持手段に保持されたインゴットに超音波を付与して該剥離層を刺激する超音波手段と、生成すべきウエーハを吸引保持する保持部と該保持部から突出して生成すべきウエーハの外周を囲繞するリング壁とを備えた剥離手段と、から少なくとも構成され、該リング壁の内側には、インゴットから剥離されたウエーハの剥離面に向かって洗浄水を噴射して洗浄する噴射口が複数形成されているので、剥離層を起点としてインゴットからウエーハを容易に剥離することができる共に、剥離したウエーハの剥離面を洗浄して剥離屑を除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明に従って構成された剥離装置の斜視図。
【図２】保持手段にインゴットを保持させる状態を示す剥離装置の斜視図。
【図３】図１に示す剥離手段を下方からみた斜視図。
【図４】（ａ）インゴットの正面図、（ｂ）インゴットの平面図。
【図５】（ａ）図４に示すインゴットに剥離層が形成されている状態を示す斜視図、（ｂ）図４に示すインゴットに剥離層が形成されている状態を示す正面図。
【図６】（ａ）剥離層が形成されたインゴットの平面図、（ｂ）（ａ）におけるＢ−Ｂ線断面図。
【図７】インゴットに超音波が付与されている状態を示す剥離装置の正面図。
【図８】剥離手段によって生成すべきウエーハが吸引保持されている状態を示す剥離装置の断面模式図。
【図９】剥離層を起点としてインゴットからウエーハが剥離された状態を示す剥離装置の断面模式図。
【図１０】ウエーハの剥離面及びインゴットの剥離面が洗浄されている状態を示す剥離装置の断面模式図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明に従って構成された剥離装置の実施形態について図面を参照しつつ説明する。
【００１３】
図１に示す剥離装置２は、インゴットを保持する保持手段４と、保持手段４に保持されたインゴットに超音波を付与して剥離層を刺激する超音波手段６と、生成すべきウエーハと超音波手段６との間に水を供給する水供給手段８と、生成すべきウエーハを吸引保持しインゴットから生成すべきウエーハを剥離すると共に剥離したウエーハの剥離面を洗浄する剥離手段１０とを含む。
【００１４】
図１及び図２を参照して保持手段４について説明する。図示の実施形態における保持手段４は、円筒状の基台１２と、基台１２の上面に回転自在に搭載された円筒状の保持テーブル１４と、保持テーブル１４の径方向中心を通って上下方向に延びる軸線を中心として保持テーブル１４を回転させるモータ（図示していない。）とを備える。保持手段４は、適宜の接着剤（たとえばエポキシ樹脂系接着剤）を介して保持テーブル１４の上面に固定されたインゴットを保持することができる。あるいは、保持手段４は、吸引手段（図示していない。）に接続された多孔質の吸着チャック（図示していない。）が保持テーブル１４の上端部分に配置され、吸引手段で吸着チャックの上面に吸引力を生成することにより、インゴットを吸引保持する構成であってもよい。
【００１５】
図示の実施形態における剥離装置２は、更に、超音波手段６と水供給手段８と剥離手段１０とを図１に矢印Ｙで示すＹ軸方向に移動させるＹ軸方向移動機構１６を含む。Ｙ軸方向移動機構１６は、Ｙ軸方向に延びる長方形状の案内開口１８ａが形成された直方体状の枠体１８と、枠体１８の内部においてＹ軸方向に延びる第一のボールねじ（図示していない。）と、第一のボールねじに連結された基端部から図１に矢印Ｘで示すＸ軸方向に延びる第一の移動片２０と、第一のボールねじの片端部に連結された第一のモータ２２と、枠体１８の内部においてＹ軸方向に延びる第二のボールねじ（図示していない。）と、第二のボールねじに連結された基端部からＸ軸方向に延びる第二の移動片２４と、第二のボールねじの片端部に連結された第二のモータ２６とを含む。そしてＹ軸方向移動機構１６は、第一のボールねじにより第一のモータ２２の回転運動を直線運動に変換して第一の移動片２０に伝達し、案内開口１８ａに沿って第一の移動片２０をＹ軸方向に移動させると共に、第二のボールねじにより第二のモータ２６の回転運動を直線運動に変換して第二の移動片２４に伝達し、案内開口１８ａに沿って第二の移動片２４をＹ軸方向に移動させる。なお、Ｘ軸方向とＹ軸方向とは直交しており、Ｘ軸方向及びＹ軸方向が規定する平面は実質上水平である。
【００１６】
図示の実施形態では図１に示すとおり、第一の移動片２０の先端下面には下方に延びる円柱状の第一の昇降手段２８が接続され、第一の昇降手段２８の下端には円柱状の超音波手段６が接続されている。このため、第一の移動片２０がＹ軸方向に移動することによって、第一の昇降手段２８及び超音波手段６がＹ軸方向に移動するようになっている。たとえばボールねじ及びモータを有する電動シリンダから構成され得る第一の昇降手段２８は、超音波手段６を昇降させると共に任意の位置で停止させることにより、超音波手段６の下側の円形状端面６ａを生成すべきウエーハに対面させる。超音波手段６は、圧電セラミックス等から形成され、超音波を発振するようになっている。
【００１７】
図示の実施形態では図１に示すとおり、水供給手段８は、第一の移動片２０の先端上面に付設された円筒状の接続口３０と、第一の移動片２０の先端下面に昇降自在に支持されたノズル３２と、ノズル３２を昇降させるノズル昇降機構（図示していない。）とを含む。このため、第一の移動片２０が移動することにより、水供給手段８がＹ軸方向に移動するようになっている。接続口３０は、適宜の給水ホース（図示していない。）を介して水供給源（図示していない。）に接続されている。ノズル３２は、超音波手段６とＹ軸方向に間隔をおいて第一の移動片２０の先端下面から下方に延び、次いで超音波手段６に向かって若干下方に傾斜しつつＹ軸方向に延びている。中空状のノズル３２は接続口３０に連通している。たとえば電動シリンダから構成され得るノズル昇降機構は、ノズル３２を昇降させると共に任意の位置で停止させることにより、生成すべきウエーハと超音波手段６の端面６ａとの間にノズル３２の出口３２ａを位置づけることができる。そして水供給手段８は、生成すべきウエーハと超音波手段６の端面６ａとの間に、水供給源から接続口３０に供給された水をノズル３２の出口３２ａから供給して水の層を生成するようになっている。
【００１８】
図１及び図３を参照して説明する。図１に示すとおり、第二の移動片２４の先端下面には剥離手段１０が接続されており、第二の移動片２４がＹ軸方向に移動することにより剥離手段１０がＹ軸方向に移動するようになっている。剥離手段１０は、第二の移動片２４の先端下面から下方に延びる円柱状の第二の昇降手段３４と、第二の昇降手段３４の下端に接続され、生成すべきウエーハを吸引保持する円板状の保持部３６と、保持部３６の周縁から下方に突出して、生成すべきウエーハの外周を囲繞するリング壁３８とを備える。たとえば電動シリンダから構成され得る第二の昇降手段３４は、保持部３６及びリング壁３８を昇降させると共に任意の位置で停止させることにより、生成すべきウエーハに保持部３６の下面を接触させる。図３に示すとおり、保持部３６の下面には多孔質の円板状吸着チャック３６ａが付設され、吸着チャック３６ａは流路４０によって吸引源４１に接続されている。流路４０には、流路４０を開閉するバルブ４２が設置されている。リング壁３８の内側には周方向に間隔をおいて複数の噴射口３８ａが形成され、各噴射口３８ａは流路４３によって洗浄水供給源４４に接続されている。流路４３には、流路４３を開閉するバルブ４５が設置されている。そして剥離手段１０においては、生成すべきウエーハに保持部３６の吸着チャック３６ａの下面を接触させた状態で、吸引源４１により吸着チャック３６ａの下面に吸引力を生成することにより、生成すべきウエーハを吸着チャック３６ａで吸引保持することができる。また、剥離手段１０は、吸着チャック３６ａでウエーハを吸引保持した状態で第二の昇降手段３４により保持部３６を上昇させることにより、生成すべきウエーハをインゴットから剥離することができる。さらに、剥離手段１０は、インゴットから剥離したウエーハの剥離面に向かって噴射口３８ａから洗浄水を噴射することにより、ウエーハの剥離面を洗浄してウエーハの剥離面から剥離屑を除去することができる。
【００１９】
図４には、剥離層が形成される前の状態におけるインゴット５０が示されている。図示のインゴット５０は、六方晶単結晶ＳｉＣから全体として円柱形状に形成されており、円形状の第一の端面５２と、第一の端面５２と反対側の円形状の第二の端面５４と、第一の端面５２及び第二の端面５４の間に位置する周面５６と、第一の端面５２から第二の端面５４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。図示のインゴット５０においては、第一の端面５２の垂線５８に対してｃ軸が傾いており、ｃ面と第一の端面５２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４に矢印Ａで示す。また、インゴット５０の周面５６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６０及び第二のオリエンテーションフラット６２が形成されている。第一のオリエンテーションフラット６０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６２は、オフ角αが形成される方向Ａに直交している。図４（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６２の長さＬ２は、第一のオリエンテーションフラット６０の長さＬ１よりも短い（Ｌ２＜Ｌ１）。なお、剥離層が形成された後に上述の剥離装置２によってウエーハが剥離され得るインゴットは、上記インゴット５０に限定されず、たとえば、第一の端面の垂線に対してｃ軸が傾いておらず、ｃ面と第一の端面とのオフ角が０度である（すなわち、第一の端面の垂線とｃ軸とが一致している）単結晶ＳｉＣインゴットでもよく、あるいはＳｉ（シリコン）やＧａＮ（窒化ガリウム）等の単結晶ＳｉＣ以外の素材から形成されているインゴットでもよい。
【００２０】
上述の剥離装置２でインゴット５０からウエーハを剥離するには、インゴット５０に剥離層を形成する必要があるところ、剥離層形成はたとえば図５に一部を示すレーザー加工装置６４を用いて実施することができる。レーザー加工装置６４は、被加工物を保持するチャックテーブル６６と、チャックテーブル６６に保持された被加工物にパルスレーザー光線ＬＢを照射する集光器６８とを備える。上面において被加工物を吸引保持するように構成されているチャックテーブル６６は、回転手段（図示していない。）で上下方向に延びる軸線を中心として回転されると共に、ｘ軸方向移動手段（図示していない。）でｘ軸方向に進退され、ｙ軸方向移動手段（図示していない。）でｙ軸方向に進退される。集光器６８は、レーザー加工装置６４のパルスレーザー光線発振器（図示していない。）が発振したパルスレーザー光線ＬＢを集光して被加工物に照射するための集光レンズ（図示していない。）を含む。なお、ｘ軸方向は図５に矢印ｘで示す方向であり、ｙ軸方向は図５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。ｘ軸方向及びｙ軸方向が規定する平面は実質上水平である。また、図１に大文字のＸ及びＹで示すＸ軸方向及びＹ軸方向と図５に小文字のｘ及びｙで示すｘ軸方向及びｙ軸方向とは、一致していてもよく相違していてもよい。
【００２１】
図５を参照して説明を続けると、インゴット５０に剥離層を形成する際は、まず、インゴット５０の一方の端面（図示の実施形態では第一の端面５２）を上に向けて、チャックテーブル６６の上面にインゴット５０を吸引保持させる。あるいは、インゴット５０の他方の端面（図示の実施形態では第二の端面５４）とチャックテーブル６６の上面との間に接着剤（たとえばエポキシ樹脂系接着剤）を介在させ、インゴット５０をチャックテーブル６６に固定してもよい。次いで、レーザー加工装置６４の撮像手段（図示していない。）でインゴット５０の上方からインゴット５０を撮像する。次いで、撮像手段で撮像したインゴット５０の画像に基づいて、レーザー加工装置６４のｘ軸方向移動手段、ｙ軸方向移動手段及び回転手段でチャックテーブル６６を移動及び回転させることにより、インゴット５０の向きを所定の向きに調整すると共にインゴット５０と集光器６８とのｘｙ平面における位置を調整する。インゴット５０の向きを所定の向きに調整する際は、図５（ａ）に示すとおり、第二のオリエンテーションフラット６２をｘ軸方向に整合させることによって、オフ角αが形成される方向Ａと直交する方向をｘ軸方向に整合させると共に、オフ角αが形成される方向Ａをｙ軸方向に整合させる。次いで、レーザー加工装置６４の集光点位置調整手段（図示していない。）で集光器６８を昇降させ、図５（ｂ）に示すとおり、インゴット５０の第一の端面５２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軸方向にチャックテーブル６６を移動させながら、単結晶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６８からインゴット５０に照射する剥離層形成加工を行う。剥離層形成加工を行うと、図６（ａ）及び図６（ｂ）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とに分離した改質部７０が、オフ角αが形成される方向Ａと直交する方向に連続的に形成されると共に、改質部７０からｃ面に沿って等方的に延びるクラック７２が生成される。
【００２２】
図５及び図６を参照して説明を続けると、剥離層形成加工に続いて、オフ角αが形成される方向Ａに整合しているｙ軸方向に、集光点ＦＰに対して相対的にチャックテーブル６６をクラック７２の幅を超えない範囲で所定インデックス量Ｌｉだけインデックス送りする。そして、剥離層形成加工とインデックス送りとを交互に繰り返すことにより、オフ角αが形成される方向Ａと直交する方向に連続的に延びる改質部７０を、オフ角αが形成される方向Ａに所定インデックス量Ｌｉの間隔をおいて複数形成すると共に、改質部７０からｃ面に沿って等方的に延びるクラック７２を順次生成して、オフ角αが形成される方向Ａにおいて隣接するクラック７２とクラック７２とが上下方向にみて重なるようにする。これによって、インゴット５０の第一の端面５２から生成すべきウエーハの厚みに相当する深さに、複数の改質部７０およびクラック７２からなる、インゴット５０からウエーハを剥離するための強度が低下した剥離層７４を形成することができる。なお、剥離層７４の形成は、たとえば以下の加工条件で行うことができる。
パルスレーザー光線の波長    ：１０６４ｎｍ
繰り返し周波数              ：６０ｋＨｚ
平均出力                    ：１．５Ｗ
パルス幅                    ：４ｎｓ
集光点の直径                ：３μｍ
集光レンズの開口数（ＮＡ）  ：０．６５
集光点の上下方向位置        ：インゴットの第一の端面から３００μｍ
送り速度                    ：２００ｍｍ／ｓ
インデックス量              ：２５０〜４００μｍ
【００２３】
上述の剥離装置２を用いて、剥離層７４が形成されたインゴット５０からウエーハを剥離する剥離方法について説明する。図示の実施形態では図２に示すとおり、まず、剥離層７４に近い端面である第一の端面５２を上に向けて、保持手段４でインゴット５０を保持する。この際は、インゴット５０の第二の端面５４と保持テーブル１４の上面との間に接着剤（たとえばエポキシ樹脂系接着剤）を介在させインゴット５０を保持テーブル１４に固定してもよく、あるいは、保持テーブル１４の上面に吸引力を生成してインゴット５０を吸引保持してもよい。次いで、Ｙ軸方向移動機構１６の第一のモータ２２で第一の移動片２０を移動させ、図１に示すとおり、生成すべきウエーハ（図示の実施形態では第一の端面５２から剥離層７４までの部分）に超音波手段６の端面６ａを対面させる。次いで、第一の昇降手段２８で超音波手段６を下降させ、第一の端面５２と超音波手段６の端面６ａとの間が所定寸法（たとえば２〜３ｍｍ程度）となったら第一の昇降手段２８の作動を停止させる。また、ノズル昇降機構でノズル３２を移動させ、第一の端面５２と端面６ａとの間にノズル３２の出口３２ａを位置づける。次いで、保持テーブル１４をモータで回転させると共に、図７に示すとおり、第一のモータ２２で第一の移動片２０をＹ軸方向に移動させながら、ノズル３２の出口３２ａから第一の端面５２と端面６ａとの間に水を供給して水の層ＬＷを生成すると共に、超音波手段６から超音波を発振する。この際、第一の端面５２全体を超音波手段６が通るように、保持テーブル１４を回転させると共に第一の移動片２０をＹ軸方向に移動させ、剥離層７４全体に亘って超音波を付与する。これによって、水の層ＬＷを介してインゴット５０に超音波を付与することにより、剥離層７４を刺激してクラック７２を伸長させ、剥離層７４の強度を更に低下させることができる。次いで、超音波手段６の作動を停止させると共に水供給源の作動を停止させる。
【００２４】
上記のように、剥離層７４のクラック７２を伸張させた後、第一のモータ２２で第一の移動片２０を移動させ、超音波手段６及びノズル３２をインゴット５０の上方から離間させると共に、第二のモータ２６で第二の移動片２４を移動させ、剥離手段１０をインゴット５０の上方に位置づける。次いで、図８に示すとおり、第二の昇降手段３４で保持部３６を下降させ、第一の端面５２に保持部３６の吸着チャック３６ａの下面を接触させる。次いで、バルブ４２を開けると共に吸着チャック３６ａに接続された吸引源４１を作動させ、吸着チャック３６ａの下面に吸引力を生成し、生成すべきウエーハを吸着チャック３６ａで吸引保持する。次いで、第二の昇降手段３４で保持部３６を上昇させる。これによって、図９に示すとおり、剥離層７４を起点として生成すべきウエーハ７６をインゴット５０から剥離することができる。
【００２５】
上記のように、生成すべきウエーハ７６をインゴット５０から剥離した後、保持部３６の吸着チャック３６ａでウエーハ７６を保持した状態で、ウエーハ７６の剥離面７６ａとインゴット５０の剥離面５０ａとを洗浄する。ウエーハ７６の剥離面７６ａとインゴット５０の剥離面５０ａとを洗浄する際は、バルブ４５を開けて洗浄水供給源４４から洗浄水Ｗを剥離手段１０に供給し、リング壁３８の噴射口３８ａから洗浄水Ｗをウエーハ７６の剥離面７６ａの径方向中心に向かって噴射する。これによって、ウエーハ７６の剥離面７６ａを洗浄水Ｗで洗浄して、ウエーハ７６の剥離面７６ａから剥離屑を除去することができる。また、噴射口３８ａがリング壁３８の周方向に間隔をおいて複数形成されていることから、噴射口３８ａから噴射され保持部３６に保持されたウエーハ７６の剥離面７６ａを洗浄した洗浄水Ｗは、ウエーハ７６の剥離面７６ａの中央部で合流して、保持部３６に保持されたウエーハ７６の直下に位置するインゴット５０の剥離面５０ａに向かって垂下する。そして、インゴット５０の剥離面５０ａに垂下した洗浄水Ｗは、インゴット５０の剥離面５０ａの中央部から剥離面５０ａに沿ってインゴット５０の径方向外方に向かって放射状に流れる。これによって、インゴット５０の剥離面５０ａを洗浄水Ｗで洗浄して、インゴット５０の剥離面５０ａからも剥離屑を除去することができる。
【００２６】
以上のとおり、図示の実施形態における剥離装置２は、インゴット５０を保持する保持手段４と、保持手段４に保持されたインゴット５０に超音波を付与して剥離層７４を刺激する超音波手段６と、生成すべきウエーハを吸引保持する保持部３６と保持部３６から突出して生成すべきウエーハの外周を囲繞するリング壁３８とを備えた剥離手段１０とから少なくとも構成され、リング壁３８の内側には、インゴット５０から剥離されたウエーハ７６の剥離面７６ａに向かって洗浄水Ｗを噴射して洗浄する噴射口３８ａが複数形成されているので、剥離層７４を起点としてインゴット５０からウエーハ７６を容易に剥離することができる共に、ウエーハ７６の剥離面７６ａ及びインゴット５０の剥離面５０ａを同時に洗浄して剥離屑を除去することができ、したがって洗浄時間や洗浄水Ｗの使用量を節約でき、経済的である。
【００２７】
なお、図示の実施形態では、インゴット５０に剥離層７４を形成する際に、オフ角αが形成される方向Ａと直交する方向に集光点ＦＰに対してインゴット５０を相対的に移動させ、かつインデックス送りにおいてオフ角αが形成される方向Ａに集光点ＦＰに対してインゴット５０を相対的に移動させる例を説明したが、インゴット５０と集光点ＦＰとの相対的な移動方向はオフ角αが形成される方向Ａと直交する方向でなくてもよく、また、インデックス送りにおけるインゴット５０と集光点ＦＰとの相対的な移動方向はオフ角αが形成される方向Ａでなくてもよい。また、図示の実施形態では、超音波手段６を昇降させる第一の昇降手段２８とノズル３２を昇降させるノズル昇降機構とが別々の構成である例を説明したが、第一の移動片２０に設けられた共通の昇降機構で超音波手段６及びノズル３２を昇降させるようにしてもよく、あるいはＹ軸方向移動機構１６の枠体１８を昇降させることによって超音波手段６とノズル３２と剥離手段１０とを昇降させるようにしてもよい。
【符号の説明】
【００２８】
２：剥離装置
４：保持手段
６：超音波手段
１０：剥離手段
３６：保持部
３８：リング壁
３８ａ：噴射口
５０：インゴット
７０：改質部
７２：クラック
７４：剥離層
７６：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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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