(57)【要約】      （修正有）【課題】インゴットからウエーハを自動的に生成できるウエーハ生成装置を提供する。【解決手段】ウエーハ生成装置２は、インゴット１７０の上面を研削して平坦化するインゴット研削ユニット４と、インゴットの上面からレーザー光線を照射し剥離層を形成するレーザー照射ユニット６と、インゴットの上面を保持し剥離層からウエーハを剥離するウエーハ剥離ユニット８と、インゴットを支持するインゴット支持部と剥離されたウエーハを支持するウエーハ支持部とを備えた搬送トレー９と、搬送トレーに支持されたインゴットをインゴット研削ユニットとレーザー照射ユニットとウエーハ剥離ユニットとの間で搬送するベルトコンベアーユニット１０と、剥離されたウエーハを収容するカセット１４７が複数収容されたカセットストッカー１１と、搬送トレーに支持されたウエーハをカセットストッカーのカセットに収容する収容手段１２と、から少なくとも構成される。【選択図】図１
2019106458.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インゴットからウエーハを生成するウエーハ生成装置であって、
インゴットを保持する第一の保持テーブルと該第一の保持テーブルに保持されたインゴットの上面を研削して平坦化する研削手段とから少なくとも構成されるインゴット研削ユニットと、
インゴットを保持する第二の保持テーブルと該第二の保持テーブルに保持された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位置づけてレーザー光線をインゴットに照射し剥離層を形成するレーザー照射手段とから少なくとも構成されるレーザー照射ユニットと、
インゴットを保持する第三の保持テーブルと該第三の保持テーブルに保持されたインゴットの上面を保持し剥離層からウエーハを剥離するウエーハ剥離手段とから少なくとも構成されるウエーハ剥離ユニットと、
インゴットを支持するインゴット支持部と剥離されたウエーハを支持するウエーハ支持部とを備えた搬送トレーと、
該搬送トレーに支持されたインゴットを該インゴット研削ユニットと該レーザー照射ユニットと該ウエーハ剥離ユニットとの間で搬送するベルトコンベアーユニットと、
剥離されたウエーハを収容するカセットが複数収容されたカセットストッカーと、
該搬送トレーの該ウエーハ支持部に支持されたウエーハを該カセットストッカーに収容されたカセットに収容する収容手段と、
から少なくとも構成されるウエーハ生成装置。
【請求項２】
インゴットを収容するインゴットストッカーを含む請求項１記載のウエーハ生成装置。
【請求項３】
該収容手段は該インゴットストッカーに収容されたインゴットを該ベルトコンベアーユニットまで搬送する請求項２記載のウエーハ生成装置。
【請求項４】
インゴットは該搬送トレーに支持された状態で該インゴットストッカーに収容される請求項２又は３記載のウエーハ生成装置。
【請求項５】
インゴットを支持するインゴット支持部とウエーハを支持するウエーハ支持部とを備える搬送トレー。
【請求項６】
上壁と、下壁と、該上壁と該下壁とを連結する一対の側壁と、該一対の側壁間を貫通する空洞とを備えた筐体から構成され、
該筐体の該上壁又は該下壁の一方に該インゴット支持部を備え、該筐体の該下壁又は該上壁の他方に該ウエーハ支持部を備える請求項５記載の搬送トレー。
【請求項７】
該インゴット支持部は２以上の大きさのインゴットに対応した同心状の凹部を備え、該ウエーハ支持部は２以上の大きさのウエーハに対応した同心状の凹部を備える請求項５記載の搬送トレー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インゴットからウエーハを生成するウエーハ生成装置およびインゴットとウエーハとを搬送する搬送トレーに関する。
【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、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、剥離層が形成された切断予定面に沿って単結晶ＳｉＣインゴットからウエーハを剥離する技術が提案されている（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２０１３−４９１６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、インゴットに剥離層を形成する工程、インゴットからウエーハを剥離する工程、インゴットの上面を研削して平坦化する工程、は人手を介して行われており、生産効率が悪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第一の課題は、インゴットからウエーハを自動的に生成できるウエーハ生成装置を提供することである。また、本発明の第二の課題は、インゴットからウエーハを自動的に生成できるウエーハ生成装置において、インゴットと、インゴットから剥離されたウエーハとを搬送することができる搬送トレーを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記第一の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生成装置である。すなわち、インゴットからウエーハを生成するウエーハ生成装置であって、インゴットを保持する第一の保持テーブルと該第一の保持テーブルに保持されたインゴットの上面を研削して平坦化する研削手段とから少なくとも構成されるインゴット研削ユニットと、インゴットを保持する第二の保持テーブルと該第二の保持テーブルに保持された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位置づけてレーザー光線をインゴットに照射し剥離層を形成するレーザー照射手段とから少なくとも構成されるレーザー照射ユニットと、インゴットを保持する第三の保持テーブルと該第三の保持テーブルに保持されたインゴットの上面を保持し剥離層からウエーハを剥離するウエーハ剥離手段とから少なくとも構成されるウエーハ剥離ユニットと、インゴットを支持するインゴット支持部と剥離されたウエーハを支持するウエーハ支持部とを備えた搬送トレーと、該搬送トレーに支持されたインゴットを該インゴット研削ユニットと該レーザー照射ユニットと該ウエーハ剥離ユニットとの間で搬送するベルトコンベアーユニットと、剥離されたウエーハを収容するカセットが複数収容されたカセットストッカーと、該搬送トレーの該ウエーハ支持部に支持されたウエーハを該カセットストッカーに収容されたカセットに収容する収容手段と、から少なくとも構成されるウエーハ生成装置である。
【０００９】
好ましくは、インゴットを収容するインゴットストッカーを含む。該収容手段は該インゴットストッカーに収容されたインゴットを該ベルトコンベアーユニットまで搬送するのが好適である。インゴットは該搬送トレーに支持された状態で該インゴットストッカーに収容されるのが好都合である。
【００１０】
上記第二の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搬送トレーである。すなわち、インゴットを支持するインゴット支持部とウエーハを支持するウエーハ支持部とを備える搬送トレーである。
【００１１】
好適には、上壁と、下壁と、該上壁と該下壁とを連結する一対の側壁と、該一対の側壁間を貫通する空洞とを備えた筐体から構成され、該筐体の該上壁又は該下壁の一方に該インゴット支持部を備え、該筐体の該下壁又は該上壁の他方に該ウエーハ支持部を備える。該インゴット支持部は２以上の大きさのインゴットに対応した同心状の凹部を備え、該ウエーハ支持部は２以上の大きさのウエーハに対応した同心状の凹部を備えるのが好都合である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の第一の局面が提供するウエーハ生成装置は、インゴットを保持する第一の保持テーブルと該第一の保持テーブルに保持されたインゴットの上面を研削して平坦化する研削手段とから少なくとも構成されるインゴット研削ユニットと、インゴットを保持する第二の保持テーブルと該第二の保持テーブルに保持された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位置づけてレーザー光線をインゴットに照射し剥離層を形成するレーザー照射手段とから少なくとも構成されるレーザー照射ユニットと、インゴットを保持する第三の保持テーブルと該第三の保持テーブルに保持されたインゴットの上面を保持し剥離層からウエーハを剥離するウエーハ剥離手段とから少なくとも構成されるウエーハ剥離ユニットと、インゴットを支持するインゴット支持部と剥離されたウエーハを支持するウエーハ支持部とを備えた搬送トレーと、該搬送トレーに支持されたインゴットを該インゴット研削ユニットと該レーザー照射ユニットと該ウエーハ剥離ユニットとの間で搬送するベルトコンベアーユニットと、剥離されたウエーハを収容するカセットが複数収容されたカセットストッカーと、該搬送トレーの該ウエーハ支持部に支持されたウエーハを該カセットストッカーに収容されたカセットに収容する収容手段と、から少なくとも構成されているので、インゴットからウエーハを生成する一連の作業を自動的に行うことができ、生産効率が向上する。
【００１３】
本発明の第二の局面が提供する搬送トレーは、インゴットを支持するインゴット支持部とウエーハを支持するウエーハ支持部とを備えるので、インゴットからウエーハを自動的に生成できるウエーハ生成装置において、インゴットと、インゴットから剥離されたウエーハとを搬送することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明に従って構成されたウエーハ生成装置の斜視図。
【図２】図１に示すインゴット研削ユニットの斜視図。
【図３】図２に示すインゴット研削ユニットの一部拡大斜視図。
【図４】図１に示すレーザー照射ユニットの斜視図。
【図５】図４に示すレーザー照射手段のブロック図。
【図６】図１に示すウエーハ剥離ユニットの斜視図。
【図７】図６に示すウエーハ剥離ユニットの一部断面図。
【図８】図１に示す搬送トレーの斜視図。
【図９】図１に示すウエーハ生成装置の一部斜視図。
【図１０】（ａ）昇降板が通過位置に位置する状態の搬送トレーストッパーの斜視図、（ｂ）昇降板が停止位置に位置する状態の搬送トレーストッパーの斜視図、（ｃ）昇降板が離間位置に位置する状態の搬送トレーストッパーの斜視図。
【図１１】（ａ）図１０（ａ）に示す状態に対応する搬送トレーストッパー等の断面図、（ｂ）図１０（ｂ）に示す状態に対応する搬送トレーストッパー等の断面図、（ｃ）図１０（ｃ）に示す状態に対応する搬送トレーストッパー等の断面図。
【図１２】（ａ）昇降板が上昇位置に位置する状態の第一の搬送手段の斜視図、（ｂ）昇降板が下降位置に位置する状態の第一の搬送手段の斜視図。
【図１３】（ａ）インゴットの正面図、（ｂ）インゴットの平面図、（ｃ）インゴットの斜視図。
【図１４】インゴットがレーザー照射ユニットの第二の保持テーブルに搬送されている状態を示す斜視図。
【図１５】（ａ）剥離層形成工程が実施されている状態を示す斜視図、（ｂ）剥離層形成工程が実施されている状態を示す正面図。
【図１６】（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１７】（ａ）ウエーハ剥離ユニットの第三の保持テーブルの上方に液槽体が位置する状態を示す斜視図、（ｂ）液槽体の下面が保持テーブルの上面に接触した状態を示す斜視図。
【図１８】ウエーハ剥離ユニットによってインゴットからウエーハが剥離された状態を示す斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明に従って構成されたウエーハ生成装置および搬送トレーの実施形態について図面を参照しつつ説明する。
【００１６】
図１に示すウエーハ生成装置２は、インゴット研削ユニット４と、レーザー照射ユニット６と、ウエーハ剥離ユニット８と、インゴットを支持するインゴット支持部と剥離されたウエーハを支持するウエーハ支持部とを備えた搬送トレー９と、搬送トレー９に支持されたインゴットをインゴット研削ユニット４とレーザー照射ユニット６とウエーハ剥離ユニット８との間で搬送するベルトコンベアーユニット１０と、剥離されたウエーハを収容するカセットが複数収容されたカセットストッカー１１と、搬送トレー９のウエーハ支持部に支持されたウエーハをカセットストッカー１１に収容されたカセットに収容する収容手段１２と、から少なくとも構成される。
【００１７】
図２を参照してインゴット研削ユニット４について説明する。インゴット研削ユニット４は、インゴットを保持する円形状の第一の保持テーブル１４と、第一の保持テーブル１４に保持されたインゴットの上面を研削して平坦化する研削手段１６と、から少なくとも構成される。図示の実施形態におけるインゴット研削ユニット４は、直方体状の基台１８と、基台１８の上面に回転自在に搭載された円形状のターンテーブル２０とを備える。ターンテーブル２０は、基台１８に内蔵されたターンテーブル用モータ（図示していない。）によって、ターンテーブル２０の径方向中心を通ってＺ軸方向に延びる軸線を回転中心として回転される。そして、図示の実施形態における第一の保持テーブル１４は、ターンテーブル２０の上面に回転自在に一対搭載されていて、ターンテーブル２０の径方向中心（回転中心）を対称点として点対称に配置されている。第一の保持テーブル１４は、ターンテーブル２０の回転によって、研削手段１６により研削加工が実施される研削位置（図２において奥側の位置）と、インゴットを着脱するためのインゴット着脱位置（図２において手前側の位置）とに交互に位置づけられる。また、第一の保持テーブル１４は、ターンテーブル２０の下面に装着された第一の保持テーブル用モータ（図示していない。）によって、第一の保持テーブル１４の径方向中心を通ってＺ軸方向に延びる軸線を回転中心として回転される。第一の保持テーブル１４の上面には、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２２が配置されている。そして第一の保持テーブル１４は、吸引手段で吸着チャック２２の上面に吸引力を生成することにより、吸着チャック２２の上面に載せられたインゴットを吸着して保持することができる。なお、Ｚ軸方向は図２等に矢印Ｚで示す上下方向である。また、図２等に矢印Ｘで示すＸ軸方向はＺ軸方向に直交する方向であり、図２等に矢印Ｙで示すＹ軸方向はＸ軸方向及びＺ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。
【００１８】
図２と共に図３を参照してインゴット研削ユニット４についての説明を続ける。図示の実施形態では図２に示すとおり、インゴット研削ユニット４の研削手段１６は、基台１８の上面に搭載された門型の支持フレーム２４を備える。支持フレーム２４は、Ｙ軸方向に間隔をおいて基台１８の上面から上方に延びる一対の支柱２６と、支柱２６の上端間に架け渡されＹ軸方向に延びる梁２８とを有する。一対の支柱２６には、円筒状のスピンドルハウジング３０が一対の連結片３２を介してＺ軸方向に移動自在（昇降自在）に支持されている。梁２８の上面には、スピンドルハウジング３０をＺ軸方向に移動（昇降）させるための一対の昇降用モータ３４が搭載されている。昇降用モータ３４は、支柱２６の内部においてＺ軸方向に延びるボールねじ（図示していない。）の片端部に連結され、ボールねじのナット部（図示していない。）は連結片３２に固定されている。そして、昇降用モータ３４の回転運動がボールねじによって直線運動に変換されて連結片３２に伝達され、これによってスピンドルハウジング３０が昇降される。スピンドルハウジング３０には、円柱状のスピンドル３６（図３参照。）がＺ軸方向に延びる軸線を中心として回転自在に支持されている。スピンドル３６は、スピンドルハウジング３０に内蔵されたスピンドル用モータ（図示していない。）によってＺ軸方向に延びる軸線を中心として回転される。図３に示すとおり、スピンドル３６の下端には円板状のホイールマウント３８が固定され、ホイールマウント３８の下面にはボルト４０で環状の研削ホイール４２が固定されている。研削ホイール４２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４４が固定されている。図３に示すとおり、第一の保持テーブル１４が研削位置に位置づけられた際に、第一の保持テーブル１４の回転中心を研削砥石４４が通るように、研削ホイール４２の回転中心は第一の保持テーブル１４の回転中心に対して変位している。このため研削手段１６においては、第一の保持テーブル１４と研削ホイール４２とが相互に回転しながら、第一の保持テーブル１４に保持されたインゴットの上面と研削砥石４４とを接触させることにより、インゴットの上面全体を研削砥石４４で研削して平坦化することができる。
【００１９】
図１及び図４を参照してレーザー照射ユニット６について説明する。図１に示すとおり、インゴット研削ユニット４に隣接して配置されているレーザー照射ユニット６は、インゴットを保持する円形状の第二の保持テーブル６０と、第二の保持テーブル６０に保持された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、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位置づけて、レーザー光線をインゴットに照射し剥離層を形成するレーザー照射手段６２と、から少なくとも構成される。図示の実施形態では図４に示すとおり、レーザー照射ユニット６は直方体状の基台６４を備える。基台６４には、基台６４の上面から下方に没入してＸ軸方向に延びる搭載凹所６４ａが形成されている。そして、図示の実施形態における第二の保持テーブル６０は、Ｘ軸方向に移動自在かつＺ軸方向に延びる軸線を中心として回転自在に基台６４の搭載凹所６４ａに搭載されている。また、基台６４には、搭載凹所６４ａに沿って第二の保持テーブル６０をＸ軸方向に移動させるＸ軸方向移動手段（図示していない。）と、第二の保持テーブル６０の径方向中心を通ってＺ軸方向に延びる軸線を回転中心として第二の保持テーブル６０を回転させる第二の保持テーブル用モータ（図示していない。）とが装着されている。Ｘ軸方向移動手段は、たとえば、ナット部が第二の保持テーブル６０に固定されＸ軸方向に延びるボールねじ（図示していない。）と、このボールねじの片端部に連結されたモータ（図示していない。）とを有する構成でよい。第二の保持テーブル用モータは第二の保持テーブル６０と共にＸ軸方向移動手段でＸ軸方向に移動され、したがって第二の保持テーブル６０がＸ軸方向移動手段でＸ軸方向に移動された場合でも、第二の保持テーブル用モータは第二の保持テーブル６０を回転させる。また、第二の保持テーブル６０の上面には、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６６が配置されている。そして第二の保持テーブル６０は、吸引手段で吸着チャック６６の上面に吸引力を生成することにより、吸着チャック６６の上面に載せられたインゴットを吸着して保持することができる。
【００２０】
図４を参照してレーザー照射ユニット６についての説明を続ける。図示の実施形態におけるレーザー照射ユニット６のレーザー照射手段６２は、基台６４の上面に搭載された門型の支持フレーム６８と、支持フレーム６８の内側に支持された直方体状のケーシング７０と、Ｙ軸方向に移動自在にケーシング７０の下端側に装着されたＹ軸方向可動部材（図示していない。）と、Ｙ軸方向可動部材をＹ軸方向に移動させるＹ軸方向移動手段（図示していない。）とを含む。Ｙ軸方向移動手段は、たとえば、ナット部がＹ軸方向可動部材に固定されＹ軸方向に延びるボールねじ（図示していない。）と、このボールねじの片端部に連結されたモータ（図示していない。）とを有する構成でよい。
【００２１】
図４と共に図５を参照してレーザー照射手段６２についての説明を続ける。レーザー照射手段６２は、更に、ケーシング７０に内蔵されたレーザー発振器７２（図５参照。）と、Ｙ軸方向可動部材の下端側に昇降自在に装着された集光器７４（図４及び図５参照。）と、集光器７４とＹ軸方向に間隔をおいてＹ軸方向可動部材の下端側に装着されたアライメント手段７６（図４参照。）と、集光器７４を昇降させて集光器７４で集光するパルスレーザー光線ＬＢの集光点のＺ軸方向位置を調整する集光点位置調整手段（図示していない。）とを含む。レーザー発振器７２は、インゴットに対して透過性を有する波長のパルスレーザー光線ＬＢを発振するようになっている。集光器７４は、レーザー発振器７２が発振したパルスレーザー光線ＬＢを集光する集光レンズ（図示していない。）を有する。アライメント手段７６は、第二の保持テーブル６０に保持されたインゴットを撮像してレーザー加工すべき領域を検出するようになっている。集光点位置調整手段は、たとえば、ナット部が集光器７４に固定されＺ軸方向に延びるボールねじ（図示していない。）と、このボールねじの片端部に連結されたモータ（図示していない。）とを有する構成でよい。
【００２２】
図５を参照してレーザー照射手段６２についての説明を更に続ける。ケーシング７０には、レーザー発振器７２とＸ軸方向に間隔をおいて配置され、光軸をＸ軸方向としてレーザー発振器７２が発振したパルスレーザー光線ＬＢを反射して光軸をＹ軸方向に変換する第一のミラー７８と、第一のミラー７８とＹ軸方向に間隔をおいて集光器７４の上方に配置され、第一のミラー７８で反射したパルスレーザー光線ＬＢの光軸をＹ軸方向からＺ軸方向に変換してパルスレーザー光線ＬＢを集光器７４に導く第二のミラー（図示していない。）とが内蔵されている。第二のミラーは、Ｙ軸方向可動部材に装着されており、Ｙ軸方向移動手段でＹ軸方向可動部材が移動されると、集光器７４およびアライメント手段７６と共にＹ軸方向に移動するようになっている。そして、光軸がＸ軸方向に設定されてレーザー発振器７２から発振されたパルスレーザー光線ＬＢは、第一のミラー７８で光軸がＸ軸方向からＹ軸方向に変換されて第二のミラーに導かれ、次いで第二のミラーで光軸がＹ軸方向からＺ軸方向に変換されて集光器７４に導かれた後、集光器７４の集光レンズで集光されて第二の保持テーブル６０に保持されたインゴットに照射される。また、Ｙ軸方向移動手段でＹ軸方向可動部材を移動させることにより集光器７４をＹ軸方向に移動させた場合でも、集光点位置調整手段で集光器７４を昇降させた場合でも、Ｘ軸方向と平行にレーザー発振器７２から発振されたパルスレーザー光線ＬＢは、第一のミラー７８で光軸がＸ軸方向からＹ軸方向に変換されて第二のミラーに導かれ、第二のミラーに導かれたパルスレーザー光線ＬＢは第二のミラーで光軸がＹ軸方向からＺ軸方向に変換されて集光器７４に導かれる。以上のとおり構成されたレーザー照射手段６２においては、第二の保持テーブル６０に保持されたインゴットをアライメント手段７６で撮像してレーザー加工すべき領域を検出し、集光点位置調整手段で集光器７４を昇降させて、第二の保持テーブル６０に保持された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、インゴットに対して透過性を有する波長のパルスレーザー光線ＬＢの集光点を位置づけた上で、Ｙ軸方向移動手段で集光器７４をＹ軸方向に適宜移動させながら、第二の保持テーブル６０に保持されたインゴットにパルスレーザー光線ＬＢを照射することにより、インゴットの内部に強度が低下した剥離層を形成することができる。なお、第二の保持テーブル６０に保持されたインゴットにパルスレーザー光線ＬＢを照射する際は、Ｘ軸方向移動手段で第二の保持テーブル６０をＸ軸方向に移動させてもよい。
【００２３】
図１及び図６を参照してウエーハ剥離ユニット８について説明する。図１に示すとおり、レーザー照射ユニット６に隣接して配置されているウエーハ剥離ユニット８は、インゴットを保持する円形状の第三の保持テーブル８０と、第三の保持テーブル８０に保持されたインゴットの上面を保持し剥離層からウエーハを剥離するウエーハ剥離手段８２と、から少なくとも構成される。図示の実施形態では図６に示すとおり、ウエーハ剥離ユニット８は直方体状の基台８４を備える。基台８４には、基台８４の上面から下方に没入してＸ軸方向に延びる搭載凹所８４ａが形成されている。そして、図示の実施形態における第三の保持テーブル８０は、Ｘ軸方向に移動自在に基台８４の搭載凹所８４ａに搭載されている。また、基台８４には、搭載凹所８４ａに沿って第三の保持テーブル８０をＸ軸方向に移動させるＸ軸方向移動手段（図示していない。）が装着されている。Ｘ軸方向移動手段は、たとえば、ナット部が第三の保持テーブル８０に固定されＸ軸方向に延びるボールねじ（図示していない。）と、このボールねじの片端部に連結されたモータ（図示していない。）とを有する構成でよい。また、第三の保持テーブル８０の上面には、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８６が配置されている。そして第三の保持テーブル８０は、吸引手段で吸着チャック８６の上面に吸引力を生成することにより、吸着チャック８６の上面に載せられたインゴットを吸着して保持することができる。
【００２４】
図６を参照してウエーハ剥離ユニット８についての説明を続ける。図示の実施形態におけるウエーハ剥離ユニット８のウエーハ剥離手段８２は、基台８４の上面に搭載された門型の支持フレーム８８と、支持フレーム８８の内側に支持された直方体状のケーシング９０と、ケーシング９０に昇降自在に支持された基端部からＸ軸方向に延びるアーム９２と、アーム９２を昇降させるアーム移動手段（図示していない。）とを含む。アーム移動手段は、たとえば、ナット部がアーム９２の基端部に固定されＺ軸方向に延びるボールねじ（図示していない。）と、このボールねじの片端部に連結されたモータとを有する構成でよい。
【００２５】
図６と共に図７を参照してウエーハ剥離手段８２についての説明を続ける。図６に示すとおり、アーム９２の先端部には、インゴットからウエーハを剥離する際に第三の保持テーブル８０と協働して液体を収容する液槽体９４が固定されている。液槽体９４は、円形状の天面壁９６と、天面壁９６の周縁から垂下する円筒状のスカート壁９８とを有し、下端側が開放されている。スカート壁９８の外径は第三の保持テーブル８０の直径以下に形成され、アーム９２が下降されるとスカート壁９８の下端が第三の保持テーブル８０の上面に接触するようになっている。天面壁９６には液槽体９４の外部と内部とを連通する円筒状の液体供給部１００が付設され、液体供給部１００は流路によって液体供給手段（図示していない。）に接続されている。図７に示すとおり、スカート壁９８の下端には環状のパッキン１０２が付設されている。そして、アーム移動手段によりアーム９２を下降させて第三の保持テーブル８０の上面にスカート壁９８の下端を密着させると、第三の保持テーブル８０の上面と液槽体９４の内面とで液体収容空間１０４が規定される。液体供給手段から液体供給部１００を通って液体収容空間１０４に供給された液体１０６は、パッキン１０２によって液体収容空間１０４から漏れるのが防止される。
【００２６】
図６及び図７を参照してウエーハ剥離手段８２についての説明を更に続ける。液槽体９４の天面壁９６にはエアシリンダ１０８が装着され、エアシリンダ１０８のシリンダチューブ１０８ａは天面壁９６の上面から上方に延びている。図７に示すとおり、エアシリンダ１０８のピストンロッド１０８ｂの下端部は、天面壁９６の貫通開口９６ａを通過して天面壁９６の下方に突出している。ピストンロッド１０８ｂの下端部には圧電セラミックス等から形成され得る円板状の超音波振動生成部材１１０が固定されている。超音波振動生成部材１１０の下面には円板状の吸着片１１２が固定されている。下面に複数の吸引孔（図示していない。）が形成されている吸着片１１２は、流路によって吸引手段（図示していない。）に接続されている。吸引手段で吸着片１１２の下面に吸引力を生成することにより、吸着片１１２はインゴットを吸着して保持することができる。そしてウエーハ剥離手段８２においては、アーム移動手段によりアーム９２を下降させ、剥離層が形成されたインゴットを保持した第三の保持テーブル８０の上面にスカート壁９８の下端を密着させると共に、エアシリンダ１０８のピストンロッド１０８ｂを下降させてインゴットの上面に吸着片１１２を吸着させた上で、液体収容空間１０４に液体１０６を収容した後、超音波振動生成部材１１０を作動させてインゴットに超音波振動を付与することにより剥離層の強度を更に低下させることができる。また、ウエーハ剥離手段８２においては、インゴットの上面を吸着片１１２で吸着した状態で、エアシリンダ１０８により吸着片１１２を上昇させることにより、強度が更に低下した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できる。
【００２７】
図８を参照して搬送トレー９について説明する。図示の実施形態における搬送トレー９は、矩形状の上壁１１３と、上壁１１３の下方に配置された矩形状の下壁１１４と、上壁１１３と下壁１１４とを連結する矩形状の一対の側壁１１５と、一対の側壁１１５間を貫通する空洞１１６とを備えた筐体から構成され、インゴットを支持するインゴット支持部１１７を上壁１１３の上面に備え、剥離されたウエーハを支持するウエーハ支持部１１８を下壁１１４の上面に備える。図示の実施形態におけるインゴット支持部１１７は、２以上の大きさのインゴットに対応した同心状の凹部１１９を備える。凹部１１９は、上壁１１３の上面から下方に没入した環状の大径凹部１１９ａと、大径凹部１１９ａよりも直径が小さく大径凹部１１９ａよりも更に下方に没入した円形の小径凹部１１９ｂとを有する。大径凹部１１９ａと小径凹部１１９ｂとは同心状に形成されている。そして搬送トレー９においては、大径凹部１１９ａで比較的大径（たとえば直径６インチ）のインゴットを支持し、小径凹部１１９ｂで比較的小径（たとえば直径５インチ）のインゴットを支持するようになっている。また、詳細な図示は省略するが、ウエーハ支持部１１８は、２以上の大きさのウエーハに対応した同心状の凹部１２０を備える。ウエーハ支持部１１８の凹部１２０の構成は、インゴット支持部１１７の凹部１１９の構成と同様に、下壁１１４の上面から下方に没入した環状の大径凹部と、この大径凹部よりも直径が小さく大径凹部よりも更に下方に没入した円形の小径凹部とを有する構成でよい。ウエーハ支持部１１８の大径凹部と小径凹部とは同心状に形成され得る。そして搬送トレー９においては、ウエーハ支持部１１８の大径凹部で比較的大径（たとえば直径６インチ）のウエーハを支持し、ウエーハ支持部１１８の小径凹部で比較的小径（たとえば直径５インチ）のウエーハを支持するようになっている。なお、図示の実施形態とは逆に、搬送トレー９は、上壁１１３の上面にウエーハ支持部を備え、下壁１１４の上面にインゴット支持部を備える構成であってもよい。
【００２８】
図９を参照してベルトコンベアーユニット１０について説明する。インゴット研削ユニット４とレーザー照射ユニット６とウエーハ剥離ユニット８とに沿って配置されているベルトコンベアーユニット１０は、図９に矢印Ｙ１で示すＹ１方向に搬送トレー９を搬送する往路ベルトコンベアー１２１と、図９に矢印Ｙ２で示すＹ２方向（Ｙ１の反対方向）に搬送トレー９を搬送する復路ベルトコンベアー１２２と、往路ベルトコンベアー１２１の終点から復路ベルトコンベアー１２２の始点に搬送トレー９を搬送する第一の搬送手段１２３と、復路ベルトコンベアー１２２の終点から往路ベルトコンベアー１２１の始点に搬送トレー９を搬送する第二の搬送手段１２４と、から少なくとも構成される。
【００２９】
図９に示すとおり、往路ベルトコンベアー１２１は、Ｘ軸方向に間隔をおいてＹ軸方向に延びる一対の支持壁１２５と、Ｙ軸方向に間隔をおいて各支持壁１２５の内面に回転自在に装着された複数のローラー１２６と、ローラー１２６に巻き掛けられた一対の無端ベルト１２７と、ローラー１２６を回転させるモータ１２８とを備える。図示の実施形態では、Ｙ軸方向に沿って３個の往路ベルトコンベアー１２１が配置されているが、往路ベルトコンベアー１２１の数量や支持壁１２５のＹ軸方向長さを適宜変更することにより、搬送トレー９の搬送路の長さを変更することができる。そして往路ベルトコンベアー１２１においては、ローラー１２６を介して無端ベルト１２７をモータ１２８で回転させることにより、無端ベルト１２７に搭載された搬送トレー９をＹ１方向に搬送する。図示の実施形態では図９に示すとおり、往路ベルトコンベアー１２１の下方に配置されている復路ベルトコンベアー１２２の構成は往路ベルトコンベアー１２１の構成と実質上同一でよいため、復路ベルトコンベアー１２２の構成には往路ベルトコンベアー１２１の構成と同一の符号を付してある。そして復路ベルトコンベアー１２２においては、往路ベルトコンベアー１２１とは反対方向に、ローラー１２６を介して無端ベルト１２７をモータ１２８で回転させることにより、無端ベルト１２７に搭載された搬送トレー９をＹ２方向に搬送する。なお、復路ベルトコンベアー１２２の配置は往路ベルトコンベアー１２１の下方でなくてもよく、たとえば、往路ベルトコンベアー１２１の上方や往路ベルトコンベアー１２１の側方に復路ベルトコンベアー１２２が配置されていてもよい。また、ウエーハ生成装置２が稼働している際は、往路ベルトコンベアー１２１および復路ベルトコンベアー１２２は常時稼働しているのが好ましい。
【００３０】
図９と共に図１０及び図１１を参照して説明する。図９に示すとおり、往路ベルトコンベアー１２１におけるインゴット研削ユニット４に対面する位置とレーザー照射ユニット６に対面する位置とのそれぞれには、往路ベルトコンベアー１２１で搬送されている搬送トレー９を停止させる搬送トレーストッパー１２９が配置されている。図示の実施形態では図１０に示すとおり、搬送トレーストッパー１２９は、適宜のブラケット（図示していない。）により固定された基板１３０と、基板１３０の上面に昇降自在に支持された昇降板１３１と、昇降板１３１を昇降させるシリンダ手段１３２と、昇降板１３１における往路ベルトコンベアー１２１の搬送方向下流側端部（Ｙ１方向下流側端部）に固定されたストッパー片１３３とを備える。昇降板１３１の上面には、搬送トレー９の下壁１１４の下面に形成された一対の被係合凹所（図示していない。）に係合する一対の係合突起１３１ａが形成されている。図１０及び図１１に示すとおり、エアー駆動又は電気駆動のシリンダ手段１３２は、往路ベルトコンベアー１２１で搬送されている搬送トレー９の下端よりもストッパー片１３３の上端が下方に位置する通過位置（たとえば図１０（ａ）及び図１１（ａ）に示す位置）と、往路ベルトコンベアー１２１で搬送されている搬送トレー９にストッパー片１３３が接触する停止位置（たとえば図１０（ｂ）及び図１１（ｂ）に示す位置）と、搬送トレー９を無端ベルト１２７から離間させる離間位置（たとえば図１０（ｃ）及び図１１（ｃ）に示す位置）とに昇降板１３１を位置づける。そして搬送トレーストッパー１２９においては、昇降板１３１を通過位置に位置づけることにより搬送トレーストッパー１２９の上方を搬送トレー９が通過することを許容し、かつ通過位置よりも上方の停止位置に昇降板１３１を位置づけることにより、往路ベルトコンベアー１２１で搬送されている搬送トレー９を停止させることができる。さらに、搬送トレーストッパー１２９においては、停止位置よりも上方の離間位置に昇降板１３１を位置づけることにより、停止させた搬送トレー９の下面と無端ベルト１２７の上面とが摺動することで往路ベルトコンベアー１２１のモータ１２８にかかる負荷が増大してしまうのが防止される。また、停止位置や離間位置において昇降板１３１の係合突起１３１ａが搬送トレー９の被係合凹所に係合すると、昇降板１３１における搬送トレー９の位置ずれが防止される。
【００３１】
図９及び図１２を参照して第一の搬送手段１２３について説明する。往路ベルトコンベアー１２１の終点および復路ベルトコンベアー１２２の始点に隣接して配置されている第一の搬送手段１２３は、Ｚ軸方向に延びる支持壁１３４と、支持壁１３４に昇降自在に支持された昇降板１３５と、昇降板１３５を昇降させる昇降手段１３６と、Ｙ軸方向に移動自在に昇降板１３５の上面に支持されたＹ軸方向可動板１３７と、Ｙ軸方向可動板１３７をＹ軸方向に移動させるＹ軸方向移動手段（図示していない。）と、Ｙ軸方向可動板１３７のＹ１方向下流側端部に固定されたストッパー片１３８とを備える。昇降手段１３６は、昇降板１３５に連結されＺ軸方向に延びるボールねじ１３９と、ボールねじ１３９の下端部に連結されたモータ１４０とを有し、図１２（ａ）に示す上昇位置から図１２（ｂ）に示す下降位置までの間で、支持壁１３４の案内レール１３４ａに沿って昇降板１３５を昇降させると共に任意の位置で停止させる。Ｙ軸方向可動板１３７の上面には、搬送トレー９の上記一対の被係合凹所に係合する一対の係合突起１３７ａが形成されている。Ｙ軸方向移動手段は、たとえばエアシリンダ又は電動シリンダから構成され、図１２（ａ）及び図１２（ｂ）に二点鎖線で示す前進位置と、図１２（ａ）及び図１２（ｂ）に実線で示す後退位置との間で、昇降板１３５の案内レール１３５ａに沿ってＹ軸方向可動板１３７をＹ軸方向に移動させる。そして第一の搬送手段１２３においては、往路ベルトコンベアー１２１の無端ベルト１２７の上面よりも若干下方にＹ軸方向可動板１３７の上面を位置づけると共に、Ｙ軸方向可動板１３７を前進位置に位置づけることにより、往路ベルトコンベアー１２１で搬送されている搬送トレー９にストッパー片１３８を接触させ、往路ベルトコンベアー１２１の終点（図示の実施形態ではウエーハ剥離ユニット８に対面する位置でもある。）で搬送トレー９を停止させることができる。また、搬送トレー９を停止させた状態で昇降板１３５を上昇させることにより、搬送トレー９の下面を無端ベルト１２７の上面から離間させ、Ｙ軸方向可動板１３７の上面に搬送トレー９を搭載することができる。Ｙ軸方向可動板１３７に搬送トレー９を搭載すると、搬送トレー９の被係合凹所にＹ軸方向可動板１３７の係合突起１３７ａが係合して、Ｙ軸方向可動板１３７における搬送トレー９の位置ずれが防止される。また、搬送トレー９を搭載したＹ軸方向可動板１３７を後退位置に位置づけ、次いで復路ベルトコンベアー１２２の無端ベルト１２７の上面よりも若干上方にＹ軸方向可動板１３７の上面が位置するまで昇降板１３５を下降させ、次いでＹ軸方向可動板１３７を前進位置に位置づけ、そして昇降板１３５を若干下降させることにより、Ｙ軸方向可動板１３７から復路ベルトコンベアー１２２の無端ベルト１２７に搬送トレー９を移し替えることができる。このようにして、第一の搬送手段１２３は、往路ベルトコンベアー１２１の終点から復路ベルトコンベアー１２２の始点に搬送トレー９を搬送する。なお、復路ベルトコンベアー１２２が往路ベルトコンベアー１２１の側方に配置されている場合は、昇降板１３５をＸ軸方向に移動させるＸ軸方向移動手段（たとえば、ボールねじとモータとから構成され得る。）を第一の搬送手段１２３が備えることにより、往路ベルトコンベアー１２１の終点から復路ベルトコンベアー１２２の始点に搬送トレー９を搬送することができる。
【００３２】
図示の実施形態では図９に示すとおり、往路ベルトコンベアー１２１の始点および復路ベルトコンベアー１２２の終点に隣接して配置されている第二の搬送手段１２４の構成は第一の搬送手段１２３の構成と実質上同一でよいため、第二の搬送手段１２４の構成には第一の搬送手段１２３の構成と同一の符号を付してある。そして第二の搬送手段１２４においては、復路ベルトコンベアー１２２の無端ベルト１２７の上面よりも若干下方にＹ軸方向可動板１３７の上面を位置づけると共に、Ｙ軸方向可動板１３７を前進位置に位置づけることにより、復路ベルトコンベアー１２２で搬送されている搬送トレー９にストッパー片１３８を接触させ、復路ベルトコンベアー１２２の終点で搬送トレー９を停止させることができる。また、搬送トレー９を停止させた状態で昇降板１３５を上昇させることにより、搬送トレー９の下面を無端ベルト１２７の上面から離間させ、Ｙ軸方向可動板１３７の上面に搬送トレー９を搭載することができる。Ｙ軸方向可動板１３７に搬送トレー９を搭載すると、搬送トレー９の被係合凹所にＹ軸方向可動板１３７の係合突起１３７ａが係合して、Ｙ軸方向可動板１３７における搬送トレー９の位置ずれが防止される。また、搬送トレー９を搭載したＹ軸方向可動板１３７を後退位置に位置づけ、次いで往路ベルトコンベアー１２１の無端ベルト１２７の上面よりも若干上方にＹ軸方向可動板１３７の上面が位置するまで昇降板１３５を上昇させ、次いでＹ軸方向可動板１３７を前進位置に位置づけ、そして昇降板１３５を若干下降させることにより、Ｙ軸方向可動板１３７から往路ベルトコンベアー１２１の無端ベルト１２７に搬送トレー９を移し替えることができる。このようにして第二の搬送手段１２４は、復路ベルトコンベアー１２２の終点から往路ベルトコンベアー１２１の始点に搬送トレー９を搬送する。
【００３３】
図示の実施形態では図９に示すとおり、ベルトコンベアーユニット１０は、更に、往路ベルトコンベアー１２１の始点側の搬送トレーストッパー１２９で停止された搬送トレー９とインゴット研削ユニット４との間でインゴットを移し替える第一の移し替え手段１４１と、往路ベルトコンベアー１２１の終点側の搬送トレーストッパー１２９で停止された搬送トレー９とレーザー照射ユニット６との間でインゴットを移し替える第二の移し替え手段１４２と、第一の搬送手段１２３で停止された搬送トレー９とウエーハ剥離ユニット８との間でインゴットを移し替えると共にインゴットから剥離されたウエーハをウエーハ剥離ユニット８から搬送トレー９に移し替える第三の移し替え手段１４３とを備える。第二の移し替え手段１４２の構成および第三の移し替え手段１４３の構成は第一の移し替え手段１４１の構成と同一でよいことから、以下、第一の移し替え手段１４１の構成について説明し、第二の移し替え手段１４２の構成および第三の移し替え手段１４３の構成についての説明を省略する。第一の移し替え手段１４１は、多関節アーム１４４と、多関節アーム１４４を駆動する駆動源（図示していない。）と、多関節アーム１４４の先端に装着された吸着片１４５とを含む。エアー駆動源又は電動駆動源からなる駆動源は、多関節アーム１４４を駆動して、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向のそれぞれの方向において任意の位置に吸着片１４５を位置づけると共に、吸着片１４５を上下反転させるようになっている。片面に複数の吸引孔（図示していない。）が形成されている吸着片１４５は吸引手段（図示していない。）に接続されている。そして第一の移し替え手段１４１においては、吸引手段で吸着片１４５に吸引力を生成することにより、吸着片１４５でインゴットを吸着して保持することができる。また、第一の移し替え手段１４１においては、駆動源で多関節アーム１４４を駆動させることにより、搬送トレーストッパー１２９で停止された搬送トレー９とインゴット研削ユニット４との間で、吸着片１４５で吸着したインゴットを移し替える。
【００３４】
図１を参照してカセットストッカー１１について説明する。図示の実施形態におけるカセットストッカー１１は、Ｘ軸方向に４列かつＺ軸方向に４段の計１６個のカセット収容部１４６を有する。各カセット収容部１４６には、ウエーハ剥離ユニット８においてインゴットから剥離されたウエーハを収容するカセット１４７が収容される。カセット１４７は、上下方向に間隔をおいて複数枚（たとえば２５枚）のウエーハを収容可能になっている。また、カセットストッカー１１においては、各カセット収容部１４６がＹ軸方向において貫通しており、図１においてＹ軸方向手前側から各カセット収容部１４６にカセット１４７を収容可能であり、かつ図１においてＹ軸方向奥側からカセット収容部１４６内のカセット１４７にウエーハを収容可能となっている。
【００３５】
図１に示すとおり、ウエーハ生成装置２は、更に、インゴットを収容するインゴットストッカー１４８を含むのが好ましい。図示の実施形態におけるインゴットストッカー１４８は、Ｙ軸方向に２列かつＺ軸方向に２段の計４個のインゴット収容部１４９を有する。各インゴット収容部１４９には、インゴットが搬送トレー９に支持された状態で収容される。また、インゴットストッカー１４８においては、各インゴット収容部１４９がＸ軸方向において貫通しており、図１においてＸ軸方向手前側から各インゴット収容部１４９に、インゴットを支持した搬送トレー９を収容可能であり、かつ図１においてＸ軸方向奥側からインゴット収容部１４９内の搬送トレー９を搬出可能となっている。
【００３６】
図１及び図９を参照して収容手段１２について説明する。図１に示すとおり収容手段１２は、Ｙ軸方向においてカセットストッカー１１に隣接して配置されている。図９を参照して説明すると、収容手段１２は、支持壁１５０と、Ｘ軸方向に移動自在に支持壁１５０に支持されたＸ軸方向可動部材１５１と、Ｘ軸方向可動部材１５１をＸ軸方向に移動させるＸ軸方向移動手段１５２と、Ｘ軸方向可動部材１５１に昇降自在に支持された昇降ブロック１５３と、昇降ブロック１５３を昇降させる昇降手段１５４と、昇降ブロック１５３に支持された多関節アーム１５５と、多関節アーム１５５の先端に上下反転自在に装着された保持片１５６と、多関節アーム１５５を駆動させる駆動源（図示していない。）とを備える。支持壁１５０に支持されているＸ軸方向移動手段１５２は、ナット部１５７ａがＸ軸方向可動部材１５１に固定されＸ軸方向に延びるボールねじ１５７と、ボールねじ１５７の片端部に連結されたモータ１５８を有し、支持壁１５０の案内レール１５０ａに沿ってＸ軸方向可動部材１５１をＸ軸方向に移動させる。Ｘ軸方向可動部材１５１に支持されている昇降手段１５４は、昇降ブロック１５３に連結されＺ軸方向に延びるボールねじ１５９と、ボールねじ１５９の下端部に連結されたモータ１６０とを有し、Ｘ軸方向可動部材１５１の案内レール１５１ａに沿って昇降ブロック１５３を昇降させる。エアー駆動源又は電動駆動源からなる駆動源は、多関節アーム１５５を駆動して、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向のそれぞれの方向において任意の位置に保持片１５６を位置づける。片面に複数の吸引孔（図示していない。）が形成されている保持片１５６は吸引手段（図示していない。）に接続されている。そして収容手段１２においては、インゴットストッカー１４８に収容されインゴットを支持した搬送トレー９の空洞１１６に、吸引孔を上に向けた保持片１５６を挿入して若干上昇させて搬送トレー９の上壁１１３の下面に密着させると共に、吸引手段で保持片１５６に吸引力を生成することにより、搬送トレー９を保持片１５６で吸引保持することができ、かつ、多関節アーム１５５を駆動させると共にＸ軸方向移動手段１５２および昇降手段１５４で昇降ブロック１５３を移動させることにより、保持片１５６で吸引保持した搬送トレー９をインゴットストッカー１４８からベルトコンベアーユニット１０に搬送することができる。また、収容手段１２においては、保持片１５６を反転させ吸引孔を下に向け、吸引手段で保持片１５６に吸引力を生成することにより、第二の搬送手段１２４に搭載された搬送トレー９内のウエーハを保持片１５６で吸着して保持することができ、かつ保持片１５６で保持したウエーハをカセットストッカー１１に収容されたカセット１４７に収容することができる。
【００３７】
図１３（ａ）ないし（ｃ）には、ウエーハ生成装置２によって加工が施され得るインゴット１７０が示されている。図示のインゴット１７０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、円形状の第一の面１７２と、第一の面１７２と反対側の円形状の第二の面１７４と、第一の面１７２及び第二の面１７４の間に位置する周面１７６と、第一の面１７２から第二の面１７４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１７０においては、第一の面１７２の垂線１７８に対してｃ軸が傾いており、ｃ面と第一の面１７２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１３（ａ）ないし（ｃ）に矢印Ａで示す。また、インゴット１７０の周面１７６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１８０及び第二のオリエンテーションフラット１８２が形成されている。第一のオリエンテーションフラット１８０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１８２は、オフ角αが形成される方向Ａに直交している。図１３（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１８２の長さＬ２は、第一のオリエンテーションフラット１８０の長さＬ１よりも短い（Ｌ２＜Ｌ１）。なお、ウエーハ生成装置２によって加工が施され得るインゴットは、上記インゴット１７０に限定されず、たとえば、第一の面の垂線に対してｃ軸が傾いておらず、ｃ面と第一の面とのオフ角が０度である（すなわち、第一の面の垂線と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。
【００３８】
上述のウエーハ生成装置２によってインゴット１７０からウエーハを生成する際は、まず、インゴット１７０をインゴットストッカー１４８に収容するインゴット収容工程を実施する。図示の実施形態におけるインゴット収容工程では、まず、４個のインゴット１７０を準備し、図１に示すとおり４個のインゴット１７０を４個の搬送トレー９のインゴット支持部１１７に支持させる。次いで、インゴット１７０を支持した搬送トレー９をインゴットストッカー１４８のインゴット収容部１４９に収容する。
【００３９】
インゴット収容工程を実施した後、インゴットストッカー１４８からレーザー照射ユニット６にインゴット１７０を搬送する第一の搬送工程を収容手段１２およびベルトコンベアーユニット１０で実施する。インゴット１７０は、通常、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に端面（第一の面１７２および第二の面１７４）が平坦化されていることから、図示の実施形態では、第一の搬送工程においてインゴットストッカー１４８からレーザー照射ユニット６にインゴット１７０を搬送する例を説明するが、インゴット１７０の端面が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に平坦化されていない場合には、第一の搬送工程においてインゴットストッカー１４８からインゴット研削ユニット４にインゴット１７０を搬送してもよい。第一の搬送工程では、まず、インゴットストッカー１４８に収容されインゴット１７０を支持した搬送トレー９を収容手段１２の保持片１５６で搬出可能な位置に、収容手段１２のＸ軸方向移動手段１５２および昇降手段１５４で昇降ブロック１５３の位置を調整する。次いで、収容手段１２の多関節アーム１５５を駆動させ、吸引孔を上に向けた保持片１５６を搬送トレー９の空洞１１６に挿入すると共に、空洞１１６内において保持片１５６を若干上昇させて搬送トレー９の上壁１１３の下面に保持片１５６を密着させる。次いで、保持片１５６に吸引力を生成することにより、搬送トレー９を保持片１５６で吸引保持させる。次いで、多関節アーム１５５を駆動させると共に、Ｘ軸方向移動手段１５２および昇降手段１５４で昇降ブロック１５３を移動させることにより、保持片１５６で吸引保持した搬送トレー９の下面を往路ベルトコンベアー１２１の無端ベルト１２７の上面に接触させる。次いで、保持片１５６の吸引力を解除すると共に、多関節アーム１５５を駆動させ、搬送トレー９の空洞１１６内において保持片１５６を若干下降させると共に空洞１１６から保持片１５６を引き抜くことにより、往路ベルトコンベアー１２１に搬送トレー９を載せる。なお、第二の搬送手段１２４を介して往路ベルトコンベアー１２１に搬送トレー９を載せるようにしてもよい。
【００４０】
搬送トレー９を往路ベルトコンベアー１２１に載せた後、レーザー照射ユニット６に対面する位置まで往路ベルトコンベアー１２１で搬送トレー９を搬送する。この際、インゴット研削ユニット４に対面する位置に配置された搬送トレーストッパー１２９の昇降板１３１を通過位置に位置づけ、レーザー照射ユニット６に対面する位置に配置された搬送トレーストッパー１２９の昇降板１３１を停止位置に位置づける。これによって、往路ベルトコンベアー１２１でＹ１方向に搬送されている搬送トレー９を、インゴット研削ユニット４に対面する位置に配置された搬送トレーストッパー１２９の上方を通過させると共に、レーザー照射ユニット６に対面する位置の搬送トレーストッパー１２９で停止させることができる。次いで、停止させた搬送トレー９の下面を無端ベルト１２７の上面から離間させるため、搬送トレーストッパー１２９の昇降板１３１を離間位置に上昇させる。次いで、第二の移し替え手段１４２の多関節アーム１４４を駆動させ、吸着片１４５をインゴット１７０の上面（図示の実施形態では第一の面１７２）に密着させる。次いで、吸着片１４５に接続された吸引手段を作動させて吸着片１４５に吸引力を生成し、インゴット１７０を吸着片１４５で吸引保持する。次いで、多関節アーム１４４を駆動させて吸着片１４５を移動させ、図１４に示すとおり、吸着片１４５で吸引保持したインゴット１７０の下面（図示の実施形態では第二の面１７４）をレーザー照射ユニット６の第二の保持テーブル６０の上面に接触させる。この際、第二の保持テーブル６０は、インゴットを着脱するためのインゴット着脱位置（図４に示す位置）に位置づけられている。そして、吸着片１４５に接続された吸引手段を停止させ、吸着片１４５の吸引力を解除し、第二の保持テーブル６０の上面にインゴット１７０を載せる。このようにして、インゴットストッカー１４８からレーザー照射ユニット６にインゴット１７０を搬送する。
【００４１】
第一の搬送工程を実施した後、第二の保持テーブル６０でインゴット１７０を保持すると共に、第二の保持テーブル６０に保持されたインゴット１７０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、インゴット１７０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位置づけて、レーザー光線をインゴット１７０に照射し剥離層を形成する剥離層形成工程をレーザー照射ユニット６で実施する。剥離層形成工程では、まず、第二の保持テーブル６０の上面に吸引力を生成し、第二の保持テーブル６０でインゴット１７０を吸引保持する。次いで、Ｘ軸方向移動手段で第二の保持テーブル６０をＸ軸方向に移動させると共にＹ軸方向移動手段でＹ軸方向可動部材をＹ軸方向に移動させ、アライメント手段７６の下方にインゴット１７０を位置づける。次いで、インゴット１７０の上方からアライメント手段７６でインゴット１７０を撮像する。次いで、アライメント手段７６で撮像したインゴット１７０の画像に基づいて、第二の保持テーブル用モータ及びＸ軸方向移動手段で第二の保持テーブル６０を回転及び移動させると共に、Ｙ軸方向移動手段でＹ軸方向可動部材を移動させることにより、インゴット１７０の向きを所定の向きに調整すると共にインゴット１７０と集光器７４とのＸＹ平面における位置を調整する。インゴット１７０の向きを所定の向きに調整する際は、図１５（ａ）に示すとおり、第二のオリエンテーションフラット１８２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、集光点位置調整手段で集光器７４を昇降させ、図１５（ｂ）に示すとおり、インゴット１７０の第一の面１７２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Ｘ軸方向移動手段で第二の保持テーブル６０を移動させながら、インゴット１７０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７４からインゴット１７０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１６（ａ）及び図１６（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とに分離した改質層１８６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、改質層１８６からｃ面に沿って等方的に延びるクラック１８８が生成される。
【００４２】
図１５及び図１６を参照して説明を続けると、剥離層形成加工に続いて、Ｙ軸方向移動手段でＹ軸方向可動部材を移動させることにより、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、インゴット１７０に対して相対的に集光点ＦＰをクラック１８８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層１８６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、改質層１８６からｃ面に沿って等方的に延びるクラック１８８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１８８とクラック１８８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１７０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、複数の改質層１８６およびクラック１８８からなる、インゴット１７０からウエーハを剥離するための強度が低下した剥離層１９０を形成することができる。剥離層１９０を形成した後、第二の保持テーブル６０をインゴット着脱位置に位置づけると共に第二の保持テーブル６０の吸引力を解除する。なお、剥離層形成工程は、たとえば以下の加工条件で実施することができる。
パルスレーザー光線の波長      ：１０６４ｎｍ
繰り返し周波数                ：８０ｋＨｚ
平均出力                      ：３．２Ｗ
パルス幅                      ：４ｎｓ
集光点の直径                  ：３μｍ
集光レンズの開口数（ＮＡ）    ：０．４３
集光点のＺ軸方向位置          ：インゴットの上面から３００μｍ
第二の保持テーブルの送り速度  ：１２０〜２６０ｍｍ／ｓ
インデックス量                ：２５０〜４００μｍ
【００４３】
剥離層形成工程を実施した後、剥離層１９０が形成されたインゴット１７０をレーザー照射ユニット６からウエーハ剥離ユニット８に搬送する第二の搬送工程をベルトコンベアーユニット１０で実施する。第二の搬送工程では、まず、第二の移し替え手段１４２の多関節アーム１４４を駆動させ、第二の保持テーブル６０上のインゴット１７０の第一の面１７２に吸着片１４５を密着させ、インゴット１７０を吸着片１４５で吸引保持する。次いで、多関節アーム１４４を駆動させて吸着片１４５を移動させ、吸着片１４５で吸引保持したインゴット１７０の第二の面１７４を搬送トレー９のインゴット支持部１１７に接触させる。次いで、吸着片１４５の吸引力を解除し、搬送トレー９のインゴット支持部１１７にインゴット１７０を支持させる。次いで、搬送トレーストッパー１２９の昇降板１３１を離間位置から通過位置まで下降させることにより、往路ベルトコンベアー１２１の無端ベルト１２７に搬送トレー９を載せる。
【００４４】
搬送トレー９を往路ベルトコンベアー１２１に載せた後、ウエーハ剥離ユニット８に対面する位置（図示の実施形態では往路ベルトコンベアー１２１の終点）まで往路ベルトコンベアー１２１で搬送トレー９を搬送する。この際、第一の搬送手段１２３のＹ軸方向可動板１３７の上面が往路ベルトコンベアー１２１の無端ベルト１２７の上面よりも低く、かつストッパー片１３８が往路ベルトコンベアー１２１で搬送されている搬送トレー９に接触する高さに昇降板１３５を位置づけると共に、Ｙ軸方向可動板１３７を前進位置に位置づける。これによって、往路ベルトコンベアー１２１でＹ１方向に搬送されている搬送トレー９にストッパー片１３８を接触させ、ウエーハ剥離ユニット８に対面する位置で搬送トレー９を停止させることができる。次いで、第一の搬送手段１２３の昇降板１３５を上昇させ、停止させた搬送トレー９をＹ軸方向可動板１３７の上面に搭載すると共に、搬送トレー９の下面を無端ベルト１２７の上面から離間させる。次いで、第三の移し替え手段１４３の多関節アーム１４４を駆動させ、吸着片１４５をインゴット１７０の第一の面１７２に密着させ、インゴット１７０を吸着片１４５で吸引保持する。次いで、多関節アーム１４４を駆動させて吸着片１４５を移動させ、吸着片１４５で吸引保持したインゴット１７０の第二の面１７４をウエーハ剥離ユニット８の第三の保持テーブル８０の上面に接触させる。この際、第三の保持テーブル８０は、インゴットを着脱するためのインゴット着脱位置（図６に示す位置）に位置づけられている。そして、吸着片１４５の吸引力を解除し、第三の保持テーブル８０の上面にインゴット１７０を載せる。このようにして、レーザー照射ユニット６からウエーハ剥離ユニット８にインゴット１７０を搬送する。
【００４５】
第二の搬送工程を実施した後、剥離層１９０が形成されたインゴット１７０を第三の保持テーブル８０で保持すると共に、第三の保持テーブル８０に保持されたインゴット１７０の上面を保持し剥離層１９０からウエーハを剥離するウエーハ剥離工程をウエーハ剥離ユニット８で実施する。ウエーハ剥離工程では、まず、第三の保持テーブル８０でインゴット１７０を吸引保持する。次いで、図１７（ａ）に示すとおり、液槽体９４の下方のウエーハ剥離位置に第三の保持テーブル８０を位置づける。次いで、図１７（ｂ）に示すとおり、アーム移動手段でアーム９２を下降させ、第三の保持テーブル８０の上面に液槽体９４のスカート壁９８の下端を密着させる。次いで、図７に示すとおり、エアシリンダ１０８のピストンロッド１０８ｂを移動させ、インゴット１７０の第一の面１７２に吸着片１１２の下面を密着させる。次いで、吸着片１１２の下面に吸引力を生成し、インゴット１７０を第一の面１７２側から吸着片１１２で吸引保持する。次いで、液体供給部１００に接続された液体供給手段を作動させ、超音波振動生成部材１１０が浸漬するまで液体供給部１００から液体収容空間１０４に液体１０６（たとえば水）を供給する。次いで、超音波振動生成部材１１０を作動させ、インゴット１７０に超音波振動を付与することにより、剥離層１９０を刺激してクラック１８８を伸長させ剥離層１９０の強度を更に低下させる。次いで、吸着片１１２でインゴット１７０を吸引保持した状態で、アーム移動手段でアーム９２を上昇させることにより、図１８に示すとおり、剥離層１９０を起点としてインゴット１７０から生成すべきウエーハ１９２を剥離することができる。また、アーム移動手段でアーム９２を上昇させた際には、液体１０６が液体収容空間１０４から排出され、基台８４に形成された排水口（図示していない。）を通ってウエーハ剥離ユニット８の外部へと液体１０６が排出される。インゴット１７０からウエーハ１９２を剥離した後、第三の保持テーブル８０をインゴット着脱位置に位置づけると共に、第三の保持テーブル８０の吸引力を解除する。なお、インゴット１７０に超音波振動を付与する際は、インゴット１７０の上面と吸着片１１２の下面との間に間隙（たとえば２〜３ｍｍ）を設けてもよい。また、剥離層１９０を起点としてインゴット１７０からウエーハ１９２を剥離する際は、第三の移し替え手段１４３の吸着片１４５でインゴット１７０の上面を吸引保持した上で、吸着片１４５を上昇させることにより、インゴット１７０からウエーハ１９２を剥離してもよい。
【００４６】
ウエーハ剥離工程を実施した後、インゴット１７０から剥離したウエーハ１９２をウエーハ剥離ユニット８からカセットストッカー１１のカセット１４７に搬送して収容する第三の搬送工程をベルトコンベアーユニット１０および収容手段１２で実施する。第三の搬送工程では、まず、第三の移し替え手段１４３の多関節アーム１４４を駆動させ、ウエーハ剥離手段８２の吸着片１１２に吸着されているウエーハ１９２の下面（剥離面）に第三の移し替え手段１４３の吸着片１４５を密着させ、吸着片１４５でウエーハ１９２を吸引保持する。次いで、ウエーハ剥離手段８２の吸着片１１２の吸引力を解除し、ウエーハ剥離手段８２の吸着片１１２から第三の移し替え手段１４３の吸着片１４５にウエーハ１９２を受け渡す。次いで、多関節アーム１４４を駆動させて吸着片１４５を移動させ、吸着片１４５で吸引保持したウエーハ１９２を搬送トレー９のウエーハ支持部１１８に接触させる。次いで、吸着片１４５の吸引力を解除し、搬送トレー９のウエーハ支持部１１８にウエーハ１９２を支持させる。また、第三の搬送工程において、ウエーハ１９２を搬送すると共に、ウエーハ１９２が剥離されたインゴット１７０をウエーハ剥離ユニット８からインゴット研削ユニット４に搬送すべく、多関節アーム１４４を駆動させ、第三の保持テーブル８０上のインゴット１７０の剥離面１７０ａに吸着片１４５を密着させ、インゴット１７０を吸着片１４５で吸引保持する。次いで、多関節アーム１４４を駆動させて吸着片１４５を移動させ、吸着片１４５で吸引保持したインゴット１７０を搬送トレー９のインゴット支持部１１７に搬送して支持させる。次いで、搬送トレー９を搭載している第一の搬送手段１２３のＹ軸方向可動板１３７を後退位置に位置づける。次いで、昇降板１３５を下降させ、復路ベルトコンベアー１２２の無端ベルト１２７の上面よりも若干上方にＹ軸方向可動板１３７の上面を位置づける。次いで、Ｙ軸方向可動板１３７を前進位置に位置づけると共に、昇降板１３５を下降させることにより、復路ベルトコンベアー１２２の無端ベルト１２７に搬送トレー９を載せる。
【００４７】
搬送トレー９を復路ベルトコンベアー１２２に載せた後、復路ベルトコンベアー１２２の終点まで復路ベルトコンベアー１２２で搬送トレー９を搬送する。この際、第二の搬送手段１２４のＹ軸方向可動板１３７の上面が復路ベルトコンベアー１２２の無端ベルト１２７の上面よりも低く、かつストッパー片１３８が復路ベルトコンベアー１２２で搬送されている搬送トレー９に接触する高さに昇降板１３５を位置づけると共に、Ｙ軸方向可動片１３７を前進位置に位置づける。これによって、復路ベルトコンベアー１２２でＹ２方向に搬送されている搬送トレー９にストッパー片１３８を接触させ、復路ベルトコンベアー１２２の終点で搬送トレー９を停止させることができる。次いで、昇降板１３５を若干上昇させ、停止させた搬送トレー９をＹ軸方向可動板１３７の上面に搭載すると共に、搬送トレー９の下面を無端ベルト１２７の上面から離間させる。次いで、Ｙ軸方向可動板１３７を後退位置に位置づける。次いで、昇降板１３５を上昇させ、往路ベルトコンベアー１２１の無端ベルト１２７の上面よりも若干上方にＹ軸方向可動板１３７の上面を位置づける。次いで、収容手段１２のＸ軸方向移動手段１５２および昇降手段１５４で昇降ブロック１５３を移動させると共に多関節アーム１５５を駆動させることにより、Ｙ軸方向可動板１３７上の搬送トレー９に支持されたウエーハ１９２の上面に保持片１５６を密着させ、ウエーハ１９２を保持片１５６で吸引保持する。そして、Ｘ軸方向移動手段１５２、昇降手段１５４および多関節アーム１５５で保持片１５６を移動させることにより、保持片１５６で吸引保持したウエーハ１９２を搬送トレー９から搬出して、カセットストッカー１１のカセット１４７内に移動する。そして、保持片１５６の吸引力を解除する。このようにして、インゴット１７０から剥離したウエーハ１９２をウエーハ剥離ユニット８からカセットストッカー１１のカセット１４７に搬送して収容する。
【００４８】
また、搬送トレー９からウエーハ１９２を搬出した後、第二の搬送手段１２４のＹ軸方向可動板１３７を前進位置に位置づけると共に昇降板１３５を下降させることにより、往路ベルトコンベアー１２１の無端ベルト１２７に搬送トレー９を載せる。この際、インゴット研削ユニット４に対面する位置に配置された搬送トレーストッパー１２９の昇降板１３１を停止位置に位置づける。これによって、往路ベルトコンベアー１２１でＹ１方向に搬送されている搬送トレー９を、インゴット研削ユニット４に対面する位置の搬送トレーストッパー１２９で停止させることができる。次いで、停止させた搬送トレー９の下面を無端ベルト１２７の上面から離間させるため、搬送トレーストッパー１２９の昇降板１３１を離間位置に上昇させる。次いで、第一の移し替え手段１４１の多関節アーム１４４を駆動させ、吸着片１４５をインゴット１７０の剥離面１７０ａに密着させ、インゴット１７０を吸着片１４５で吸引保持する。次いで、多関節アーム１４４を駆動させて吸着片１４５を移動させ、インゴット着脱位置に位置づけられているインゴット研削ユニット４の第一の保持テーブル１４の上面にインゴット１７０の第二の面１７４を接触させる。そして、吸着片１４５の吸引力を解除し、第一の保持テーブル１４の上面にインゴット１７０を載せる。このようにして、ウエーハ１９２が剥離されたインゴット１７０をウエーハ剥離ユニット８からインゴット研削ユニット４に搬送する。
【００４９】
第三の搬送工程を実施した後、ウエーハ１９２が剥離されたインゴット１７０を第一の保持テーブル１４で保持すると共に、第一の保持テーブル１４に保持されたインゴット１７０の剥離面１７０ａを研削して平坦化するインゴット研削工程をインゴット研削ユニット４で実施する。図３を参照して説明すると、インゴット研削工程では、まず、第一の保持テーブル１４の上面に吸引力を生成し、第一の保持テーブル１４でインゴット１７０を吸引保持する。次いで、インゴット１７０を保持している第一の保持テーブル１４を研削位置に位置づける。次いで、インゴット１７０を保持している第一の保持テーブル１４を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３６を回転させる。次いで、スピンドルハウジング３０を下降させ、インゴット１７０の剥離面１７０ａに研削砥石４４を接触させる。剥離面１７０ａに研削砥石４４を接触させた後は所定の研削送り速度（たとえば１．０μｍ／ｓ）でスピンドルハウジング３０を下降させる。これによって、ウエーハ１９２が剥離されたインゴット１７０の剥離面１７０ａを研削して、剥離層形成工程におけるパルスレーザー光線ＬＢの入射を妨げない程度にインゴット１７０の剥離面１７０ａを平坦化することができる。インゴット１７０の剥離面１７０ａを平坦化した後、インゴット１７０を保持している第一の保持テーブル１４をインゴット着脱位置に位置づけると共に、第一の保持テーブル１４の吸引力を解除する。
【００５０】
インゴット研削工程を実施した後、剥離面１７０ａが平坦化されたインゴット１７０をインゴット研削ユニット４からレーザー照射ユニット６に搬送する第四の搬送工程をベルトコンベアーユニット１０で実施する。第四の搬送工程では、まず、第一の移し替え手段１４１の多関節アーム１４４を駆動させ、第一の保持テーブル１４上のインゴット１７０の剥離面１７０ａに吸着片１４５を密着させ、インゴット１７０を吸着片１４５で吸引保持する。次いで、多関節アーム１４４を駆動させて吸着片１４５を移動させ、吸着片１４５で吸引保持したインゴット１７０の第二の面１７４を搬送トレー９のインゴット支持部１１７に接触させる。次いで、吸着片１４５の吸引力を解除し、搬送トレー９のインゴット支持部１１７にインゴット１７０を支持させる。次いで、搬送トレーストッパー１２９の昇降板１３１を離間位置から通過位置まで下降させることにより、往路ベルトコンベアー１２１の無端ベルト１２７に搬送トレー９を載せる。
【００５１】
搬送トレー９を往路ベルトコンベアー１２１に載せた後、レーザー照射ユニット６に対面する位置まで往路ベルトコンベアー１２１で搬送トレー９を搬送する。この際、レーザー照射ユニット６に対面する位置に配置された搬送トレーストッパー１２９の昇降板１３１を停止位置に位置づけ、往路ベルトコンベアー１２１でＹ１方向に搬送されている搬送トレー９を、レーザー照射ユニット６に対面する位置の搬送トレーストッパー１２９で停止させる。次いで、停止させた搬送トレー９の下面を無端ベルト１２７の上面から離間させるため、搬送トレーストッパー１２９の昇降板１３１を離間位置に上昇させる。次いで、第二の移し替え手段１４２の多関節アーム１４４を駆動させ、吸着片１４５をインゴット１７０の剥離面１７０ａに密着させ、インゴット１７０を吸着片１４５で吸引保持する。次いで、多関節アーム１４４を駆動させて吸着片１４５を移動させ、吸着片１４５で吸引保持したインゴット１７０の第二の面１７４を、インゴット着脱位置に位置づけられているレーザー照射ユニット６の第二の保持テーブル６０の上面に接触させる。そして、吸着片１４５の吸引力を解除し、第二の保持テーブル６０の上面にインゴット１７０を載せる。このようにして、剥離面１７０ａが平坦化されたインゴット１７０をインゴット研削ユニット４からレーザー照射ユニット６に搬送する。
【００５２】
第四の搬送工程を実施した後、上述の剥離層形成工程をレーザー照射ユニット６で実施する。そして、剥離層形成工程と、ウエーハ剥離工程と、インゴット研削工程と、第二から第四までの搬送工程とを繰り返し実施することにより、インゴット１７０から生成可能な数量のウエーハ１９２を生成し、カセットストッカー１１のカセット１４７にウエーハ１９２を収容する。
【００５３】
以上、ウエーハ生成装置２においてインゴット１７０に対して実施する各工程を１個のインゴット１７０に着目して説明したが、ウエーハ生成装置２においては、インゴットストッカー１４８からレーザー照射ユニット６にインゴット１７０を搬送する第一の搬送工程を実施した後、適宜の間隔をおいて、第一の搬送工程を繰り返し実施すると共に、剥離層形成工程と、ウエーハ剥離工程と、インゴット研削工程と、第二から第四までの搬送工程とを並行して複数（図示の実施形態では４個）のインゴット１７０に対して繰り返し実施することにより、複数のインゴット１７０から生成可能な数量のウエーハ１９２を生成することができる。また、１個のインゴット１７０から生成するウエーハ１９２の数量が、たとえば１００枚である場合は２５枚収容可能な４個のカセット１４７にウエーハ１９２を収容するところ、搬送トレー９を識別するＩＤを搬送トレー９に付すと共に、搬送トレー９のＩＤを読み取る読み取り手段をウエーハ生成装置２に設けることにより、生成したウエーハ１９２をインゴット１７０毎に分類してカセット１４７に収容することができる。
【００５４】
上述したとおり、図示の実施形態におけるウエーハ生成装置２は、インゴット１７０を保持する第一の保持テーブル１４と第一の保持テーブル１４に保持されたインゴット１７０の上面を研削して平坦化する研削手段１６とから少なくとも構成されるインゴット研削ユニット４と、インゴット１７０を保持する第二の保持テーブル６０と第二の保持テーブル６０に保持されたインゴット１７０の上面から生成すべきウエーハ１９２の厚みに相当する深さにインゴット１７０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を位置づけてレーザー光線ＬＢをインゴット１７０に照射し剥離層１９０を形成するレーザー照射手段６２とから少なくとも構成されるレーザー照射ユニット６と、インゴット１７０を保持する第三の保持テーブル８０と第三の保持テーブル８０に保持されたインゴット１７０の上面を保持し剥離層１９０からウエーハ１９２を剥離するウエーハ剥離手段８２とから少なくとも構成されるウエーハ剥離ユニット８と、インゴット１７０を支持するインゴット支持部１１７と剥離されたウエーハ１９２を支持するウエーハ支持部１１８とを備えた搬送トレー９と、搬送トレー９に支持されたインゴット１７０をインゴット研削ユニット４とレーザー照射ユニット６とウエーハ剥離ユニット８との間で搬送するベルトコンベアーユニット１０と、剥離されたウエーハ１９２を収容するカセット１４７が複数収容されたカセットストッカー１１と、搬送トレー９のウエーハ支持部１１８に支持されたウエーハ１９２をカセットストッカー１１に収容されたカセット１４７に収容する収容手段１２と、から少なくとも構成されているので、インゴット１７０からウエーハ１９２を生成する一連の作業を自動的に行うことができ、生産効率が向上する。
【００５５】
また、図示の実施形態におけるウエーハ生成装置２では、各ユニットが独立して構成されているので、素材、サイズ等のインゴットの条件やユーザーの要望等に応じて、各ユニットの数量変更が可能である。たとえば、ウエーハ生成装置２が各ユニットを複数台備えることにより、同じ工程を並行して実施し、単位時間当たりのウエーハ生成数量を増加させることができる。また、ウエーハ生成装置２では、比較的短い時間で工程を実施可能なユニットの台数よりも、工程を実施するのに比較的時間がかかるユニットの台数を多く備えることにより、工程の進行の停滞を抑制して生産効率を向上させることもできる。
【００５６】
さらに、図示の実施形態における搬送トレー９は、インゴット１７０を支持するインゴット支持部１１７とウエーハ１９２を支持するウエーハ支持部１１８とを備えるので、インゴット１７０と、インゴット１７０から剥離されたウエーハ１９２とを搬送することができる。
【００５７】
なお、図示の実施形態では、剥離層形成工程においてオフ角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１７０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にインゴット１７０に対して集光点ＦＰを相対的に移動させる例を説明したが、集光点ＦＰに対するインゴット１７０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１７０に対する集光点ＦＰ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。
【００５８】
また、所望ならば、インゴット１７０から剥離したウエーハ１９２の剥離面を研削して平坦化するウエーハ研削ユニットを設け、ウエーハ１９２の剥離面をウエーハ研削ユニットで平坦化してからウエーハ１９２をカセット１４７に収容するようにしてもよい。さらに、インゴット研削ユニット４で研削したインゴット１７０や、ウエーハ研削ユニットで研削したウエーハ１９２を洗浄する洗浄ユニットを設けてもよい。
【符号の説明】
【００５９】
２：ウエーハ生成装置
４：インゴット研削ユニット
６：レーザー照射ユニット
８：ウエーハ剥離ユニット
９：搬送トレー
１０：ベルトコンベアーユニット
１１：カセットストッカー
１２：収容手段
１４：第一の保持テーブル
１６：研削手段
６０：第二の保持テーブル
６２：レーザー照射手段
８０：第三の保持テーブル
８２：ウエーハ剥離手段
１１３：上壁
１１４：下壁
１１５：側壁
１１６：空洞
１１７：インゴット支持部
１１８：ウエーハ支持部
１１９：インゴット支持部の凹部
１１９ａ：大径凹部
１１９ｂ：小径凹部
１２０：ウエーハ支持部の凹部
１４７：カセット
１４８：インゴットストッカー
１７０：インゴット
１９０：剥離層
１９２：ウエーハ
ＬＢ：パルスレーザー光線
ＦＰ：集光点
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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