特許 6366996 リフトオフ方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6366996

(24)【登録日】2018年7月13日

(45)【発行日】2018年8月1日

(54)【発明の名称】リフトオフ方法

(51)【国際特許分類】

   B23K 26/57 20140101AFI20180723BHJP

   B23K 26/36 20140101ALI20180723BHJP

   H01L 33/32 20100101ALI20180723BHJP

   H01S 5/323 20060101ALI20180723BHJP

【ＦＩ】

   B23K26/57

   B23K26/36

   H01L33/32

   H01S5/323 610

【請求項の数】8

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2014-103522(P2014-103522)

(22)【出願日】2014年5月19日

(65)【公開番号】特開2015-217421(P2015-217421A)

(43)【公開日】2015年12月7日

【審査請求日】2017年3月24日

(73)【特許権者】

【識別番号】000134051

【氏名又は名称】株式会社ディスコ

(74)【代理人】

【識別番号】100075177

【弁理士】

【氏名又は名称】小野 尚純

(74)【代理人】

【識別番号】100113217

【弁理士】

【氏名又は名称】奥貫 佐知子

(74)【代理人】

【識別番号】100186897

【弁理士】

【氏名又は名称】平川 さやか

(72)【発明者】

【氏名】小柳 将

(72)【発明者】

【氏名】武田 昇

(72)【発明者】

【氏名】森數 洋司

【審査官】 竹下 和志

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１３−２２９５０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−１１２０００（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２３Ｋ ２６／００ − ２６／７０

Ｈ０１Ｌ ３３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

エピタキシー基板の表面にバッファー層を介して光デバイス層が積層された光デバイスウエーハの光デバイス層を、移設基板に移し替えるリフトオフ方法であって、
光デバイスウエーハの光デバイス層の表面に接合材を介して移設基板を接合して複合基板を形成する移設基板接合工程と、
該複合基板を構成する光デバイスウエーハのエピタキシー基板の裏面側からバッファー層にエピタキシー基板に対しては透過性を有しバッファー層に対しては吸収性を有する波長のパルスレーザー光線を照射し、バッファー層を破壊するバッファー層破壊工程と、
該バッファー層破壊工程を実施した後に、エピタキシー基板を光デバイス層から剥離して光デバイス層を移設基板に移設する光デバイス層移設工程と、を含み、
該光デバイス層移設工程は、複合基板を形成するエピタキシー基板または移設基板のいずれかの面に超音波振動を付与し、エピタキシー基板と移設基板との境界部であるバッファー層に楔を挿入してエピタキシー基板を光デバイス層から剥離して光デバイス層を移設基板に移設する、
ことを特徴とするリフトオフ方法。

【請求項2】

エピタキシー基板の表面にバッファー層を介して光デバイス層が積層された光デバイスウエーハの光デバイス層を、移設基板に移し替えるリフトオフ方法であって、
光デバイスウエーハの光デバイス層の表面に接合材を介して移設基板を接合して複合基板を形成する移設基板接合工程と、
該複合基板を構成する光デバイスウエーハのエピタキシー基板の裏面側からバッファー層にエピタキシー基板に対しては透過性を有しバッファー層に対しては吸収性を有する波長のパルスレーザー光線を照射し、バッファー層を破壊するバッファー層破壊工程と、
該バッファー層破壊工程を実施した後に、エピタキシー基板を光デバイス層から剥離して光デバイス層を移設基板に移設する光デバイス層移設工程と、を含み、
該光デバイス層移設工程は、複合基板を形成するエピタキシー基板または移設基板のいずれかの面に第１の超音波振動を付与し、エピタキシー基板と移設基板との境界部であるバッファー層に楔を挿入するとともに該楔に第２の超音波振動を付与し、エピタキシー基板を光デバイス層から剥離して光デバイス層を移設基板に移設する、
ことを特徴とするリフトオフ方法。

【請求項3】

該第１の超音波振動と該第２の超音波振動は、異なる周波数に設定されている、請求項２記載のリフトオフ方法。

【請求項4】

エピタキシー基板の表面にバッファー層を介して光デバイス層が積層された光デバイスウエーハの光デバイス層を、移設基板に移し替えるリフトオフ方法であって、
光デバイスウエーハの光デバイス層の表面に接合材を介して移設基板を接合して複合基板を形成する移設基板接合工程と、
該複合基板を構成する光デバイスウエーハのエピタキシー基板の裏面側からバッファー層にエピタキシー基板に対しては透過性を有しバッファー層に対しては吸収性を有する波長のパルスレーザー光線を照射し、バッファー層を破壊するバッファー層破壊工程と、
該バッファー層破壊工程を実施した後に、エピタキシー基板を光デバイス層から剥離して光デバイス層を移設基板に移設する光デバイス層移設工程と、を含み、
該光デバイス層移設工程は、複合基板を形成するエピタキシー基板と移設基板との境界部であるバッファー層に楔を挿入するとともに該楔に超音波振動を付与し、エピタキシー基板を光デバイス層から剥離して光デバイス層を移設基板に移設する、ことを特徴とするリフトオフ方法。

【請求項5】

エピタキシー基板の表面にバッファー層を介して光デバイス層が積層された光デバイスウエーハの光デバイス層を、移設基板に移し替えるリフトオフ方法であって、
光デバイスウエーハの光デバイス層の表面に接合材を介して移設基板を接合して複合基板を形成する移設基板接合工程と、
該複合基板を構成する光デバイスウエーハのエピタキシー基板の裏面側からバッファー層にエピタキシー基板に対しては透過性を有しバッファー層に対しては吸収性を有する波長のパルスレーザー光線を照射し、バッファー層を破壊するバッファー層破壊工程と、
該バッファー層破壊工程を実施した後に、エピタキシー基板を光デバイス層から剥離して光デバイス層を移設基板に移設する光デバイス層移設工程と、を含み、
該光デバイス層移設工程は、複合基板を形成するエピタキシー基板と移設基板との境界部であるバッファー層に先端に形成された細孔からエアーを噴出する楔を挿入するとともに該楔に超音波振動を付与し、エピタキシー基板を光デバイス層から剥離して光デバイス層を移設基板に移設する、ことを特徴とするリフトオフ方法。

【請求項6】

エピタキシー基板の表面にバッファー層を介して光デバイス層が積層された光デバイスウエーハの光デバイス層を、移設基板に移し替えるリフトオフ方法であって、
光デバイスウエーハの光デバイス層の表面に接合材を介して移設基板を接合して複合基板を形成する移設基板接合工程と、
該複合基板を構成する光デバイスウエーハのエピタキシー基板の裏面側からバッファー層にエピタキシー基板に対しては透過性を有しバッファー層に対しては吸収性を有する波長のパルスレーザー光線を照射し、バッファー層を破壊するバッファー層破壊工程と、
該バッファー層破壊工程を実施した後に、エピタキシー基板を光デバイス層から剥離して光デバイス層を移設基板に移設する光デバイス層移設工程と、を含み、
該光デバイス層移設工程は、複合基板を形成するエピタキシー基板と移設基板との境界部であるバッファー層に先端に形成された細孔から水を噴出する楔を挿入するとともに該楔に超音波振動を付与し、エピタキシー基板を光デバイス層から剥離して光デバイス層を移設基板に移設する、ことを特徴とするリフトオフ方法。

【請求項7】

エピタキシー基板の表面にバッファー層を介して光デバイス層が積層された光デバイスウエーハの光デバイス層を、移設基板に移し替えるリフトオフ方法であって、
光デバイスウエーハの光デバイス層の表面に接合材を介して移設基板を接合して複合基板を形成する移設基板接合工程と、
該複合基板を構成する光デバイスウエーハのエピタキシー基板の裏面側からバッファー層にエピタキシー基板に対しては透過性を有しバッファー層に対しては吸収性を有する波長のパルスレーザー光線を照射し、バッファー層を破壊するバッファー層破壊工程と、
該バッファー層破壊工程を実施した後に、エピタキシー基板を光デバイス層から剥離して光デバイス層を移設基板に移設する光デバイス層移設工程と、を含み、
該光デバイス層移設工程は、複合基板を形成するエピタキシー基板に第１の超音波振動を付与するとともに移設基板に第２の超音波振動を付与し、エピタキシー基板を光デバイス層から剥離して光デバイス層を移設基板に移設する、ことを特徴とするリフトオフ方法。

【請求項8】

該第１の超音波振動と該第２の超音波振動は、異なる周波数に設定されている、請求項７記載のリフトオフ方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、サファイア基板や炭化珪素等のエピタキシー基板の表面にバッファー層を介して光デバイス層が積層された光デバイスウエーハの光デバイス層を、移設基板に移し替えるリフトオフ方法に関する。

【0002】

光デバイス製造工程においては、略円板形状であるサファイア基板や炭化珪素基板等のエピタキシー基板の表面にバッファー層を介してGaN（窒化ガリウム）等で構成されるn型半導体層およびp型半導体層からなる光デバイス層が積層され格子状に形成された複数のストリートによって区画された複数の領域に発光ダイオード、レーザーダイオード等の光デバイスを形成して光デバイスウエーハを構成する。そして、光デバイスウエーハをストリートに沿って分割することにより個々の光デバイスを製造している（例えば、特許文献１参照）。

【0003】

また、光デバイスの輝度を向上させる技術として、光デバイスウエーハを構成するサファイア基板や炭化珪素等のエピタキシー基板の表面にバッファー層を介して積層されたn型半導体層およびp型半導体層からなる光デバイス層をAuSn（金錫）等の接合材を介してモリブデン（Mo）、銅(Cu)、シリコン(Si)の移設基板に接合し、エピタキシー基板の裏面側からエピタキシー基板を透過しバッファー層で吸収される波長のレーザー光線を照射してバッファー層を破壊し、エピタキシー基板を光デバイス層から剥離することにより、光デバイス層を移設基板に移し替えるリフトオフと呼ばれる製造方法が下記特許文献２に開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開平１０−３０５４２０号公報

【特許文献2】特開２００４−７２０５２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

而して、エピタキシー基板の裏面側からバッファー層に集光点を位置付けてレーザー光線を照射してバッファー層を破壊する際に、バッファー層を十分に破壊することができない場合があり、エピタキシー基板を円滑に剥離することができないという問題がある。
また、光デバイスの品質を向上させるためにエピタキシー基板の表面に複数の微細な凹凸が形成されている場合には、レーザー光線の照射によってバッファー層が破壊されてもエピタキシー基板の表面に形成された複数の微細な凹凸によってエピタキシー基板の剥離が困難になるという問題がある。

【0006】

本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、その主たる技術課題は、バッファー層を十分に破壊することができない場合でもエピタキシー基板を円滑に剥離することができるリフトオフ方法を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記主たる技術課題を解決するため、本発明によれば、エピタキシー基板の表面にバッファー層を介して光デバイス層が積層された光デバイスウエーハの光デバイス層を、移設基板に移し替えるリフトオフ方法であって、
光デバイスウエーハの光デバイス層の表面に接合材を介して移設基板を接合して複合基板を形成する移設基板接合工程と、
該複合基板を構成する光デバイスウエーハのエピタキシー基板の裏面側からバッファー層にエピタキシー基板に対しては透過性を有しバッファー層に対しては吸収性を有する波長のパルスレーザー光線を照射し、バッファー層を破壊するバッファー層破壊工程と、
該バッファー層破壊工程を実施した後に、エピタキシー基板を光デバイス層から剥離して光デバイス層を移設基板に移設する光デバイス層移設工程と、を含み、
該光デバイス層移設工程は、以下の如く複合基板に超音波振動を付与して実施する、
ことを特徴とするリフトオフ方法が提供される。

【0008】

上記光デバイス層移設工程は、複合基板を形成するエピタキシー基板または移設基板のいずれかの面に超音波振動を付与し、エピタキシー基板と移設基板との境界部であるバッファー層に楔を挿入してエピタキシー基板を光デバイス層から剥離して光デバイス層を移設基板に移設する。
上記光デバイス層移設工程は、複合基板を形成するエピタキシー基板または移設基板のいずれかの面に第１の超音波振動を付与し、エピタキシー基板と移設基板との境界部であるバッファー層に楔を挿入するとともに該楔に第２の超音波振動を付与し、エピタキシー基板を光デバイス層から剥離して光デバイス層を移設基板に移設する。
上記第１の超音波振動と該第２の超音波振動は、異なる周波数に設定されている。
上記光デバイス層移設工程は、複合基板を形成するエピタキシー基板と移設基板との境界部であるバッファー層に楔を挿入するとともに該楔に超音波振動を付与し、エピタキシー基板を光デバイス層から剥離して光デバイス層を移設基板に移設する。
上記光デバイス層移設工程は、複合基板を形成するエピタキシー基板と移設基板との境界部であるバッファー層に先端に形成された細孔からエアーを噴出する楔を挿入するとともに該楔に超音波振動を付与し、エピタキシー基板を光デバイス層から剥離して光デバイス層を移設基板に移設する。
上記光デバイス層移設工程は、複合基板を形成するエピタキシー基板と移設基板との境界部であるバッファー層に先端に形成された細孔から水を噴出する楔を挿入するとともに該楔に超音波振動を付与し、エピタキシー基板を光デバイス層から剥離して光デバイス層を移設基板に移設する。
上記光デバイス層移設工程は、複合基板を形成するエピタキシー基板に第１の超音波振動を付与するとともに移設基板に第２の超音波振動を付与し、エピタキシー基板を光デバイス層から剥離して光デバイス層を移設基板に移設する。
上記第１の超音波振動と該第２の超音波振動は、異なる周波数に設定されている。

【発明の効果】

【0009】

本発明によるリフトオフ方法は、光デバイスウエーハの光デバイス層の表面に接合材を介して移設基板を接合して複合基板を形成する移設基板接合工程と、該複合基板を構成する光デバイスウエーハのエピタキシー基板の裏面側からバッファー層にエピタキシー基板に対しては透過性を有しバッファー層に対しては吸収性を有する波長のパルスレーザー光線を照射し、バッファー層を破壊するバッファー層破壊工程と、該バッファー層破壊工程を実施した後に、エピタキシー基板を光デバイス層から剥離して光デバイス層を移設基板に移設する光デバイス層移設工程とを含み、光デバイス層移設工程は、複合基板に超音波振動を付与して実施するので、バッファー層破壊工程においてバッファー層が十分に破壊されていない場合でもエピタキシー基板を光デバイス層から容易に剥離して光デバイス層を移設基板に移設することができる。
また、光デバイス層移設工程は複合基板に超音波振動を付与して実施するので、光デバイスの品質を向上させるためにエピタキシー基板の表面に複数の微細な凹凸が形成されている場合においてもエピタキシー基板を光デバイス層から容易に剥離して光デバイス層を移設基板移設することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明によるリフトオフ方法によって移設基板に移し替えられる光デバイス層が形成された光デバイスウエーハの斜視図および要部拡大断面図。

【図2】本発明によるリフトオフ方法における移設基板接合工程を示す説明図。

【図3】本発明によるリフトオフ方法におけるバッファー層破壊工程を実施するためのレーザー加工装置の斜視図。

【図4】本発明によるリフトオフ方法のバッファー層破壊工程を示す説明図。

【図5】本発明によるリフトオフ方法における光デバイス層移設工程の第１の参考例を示す説明図。

【図6】本発明によるリフトオフ方法における光デバイス層移設工程の第１の実施形態を示す説明図。

【図7】本発明によるリフトオフ方法における光デバイス層移設工程の第２の実施形態を示す説明図。

【図8】本発明によるリフトオフ方法における光デバイス層移設工程の第３の実施形態を示す説明図。

【図9】本発明によるリフトオフ方法における光デバイス層移設工程の第４の実施形態を示す説明図。

【図10】本発明によるリフトオフ方法における光デバイス層移設工程の第５の実施形態を示す説明図。

【図11】本発明によるリフトオフ方法における光デバイス層移設工程の第２の参考例を示す説明図。

【図12】本発明によるリフトオフ方法における光デバイス層移設工程の第３の参考例を示す説明図。

【図13】本発明によるリフトオフ方法における光デバイス層移設工程の第６の実施形態を示す説明図。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、本発明によるリフトオフ方法の好適な実施形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。

【0012】

図１の(a)および(b)には、本発明によるリフトオフ方法によって移設基板に移し替えられる光デバイス層が形成された光デバイスウエーハの斜視図および要部拡大断面図が示されている。
図１の(a)および(b)に示す光デバイスウエーハ２は、直径が５０mmで厚みが６００μmの円板形状であるサファイア基板からなるエピタキシー基板２１の表面２１aにn型窒化ガリウム半導体層２２１およびp型窒化ガリウム半導体層２２２からなる光デバイス層２２がエピタキシャル成長法によって形成されている。なお、エピタキシー基板２１の表面にエピタキシャル成長法によってn型窒化ガリウム半導体層２２１およびp型窒化ガリウム半導体層２２２からなる光デバイス層２２を積層する際に、エピタキシー基板２１の表面２１aと光デバイス層２２を形成するn型窒化ガリウム半導体層２２１との間には窒化ガリウム(GaN)からなる厚みが例えば１μmのバッファー層２３が形成される。このように構成された光デバイスウエーハ２は、図示の実施形態においては光デバイス層２２の厚みが例えば１０μmに形成されている。なお、光デバイス層２２は、図１の(a)に示すように格子状に形成された複数のストリート２２３によって区画された複数の領域に光デバイス２２４が形成されている。

【0013】

上述したように光デバイスウエーハ２におけるエピタキシー基板２１を光デバイス層２２から剥離して移設基板に移し替えるためには、光デバイス層２２の表面２２aに移設基板を接合する移設基板接合工程を実施する。即ち、図２の(a)、(b)および(c)に示すように、光デバイスウエーハ２を構成するエピタキシー基板２１の表面２１aに形成された光デバイス層２２の表面２２aに、厚みが１ｍｍの銅基板からなる移設基板３を金錫（AuSｎ）からなる接合材層４を介して接合する。なお、移設基板３としてはモリブデン(Mo)、銅(Cu)、シリコン(Si)等を用いることができ、また、接合材層４としてはAuSｎ（金錫）、金(Au)、,白金(Pt)、クロム(Cr)、インジウム(In)、パラジウム(Pd)等を用いることができる。この移設基板接合工程は、エピタキシー基板２１の表面２１aに形成された光デバイス層２２の表面２２aまたは移設基板３の表面３aに上記接合材を蒸着して厚みが３μm程度の接合材層４を形成し、この接合材層４と移設基板３の表面３aまたは光デバイス層２２の表面２２aとを対面させて圧着することにより、光デバイスウエーハ２を構成する光デバイス層２２の表面２２aに移設基板３の表面３aを接合材層４を介して接合して複合基板２００を形成する。

【0014】

上述したように光デバイスウエーハ２を構成する光デバイス層２２の表面２２aに移設基板３の表面３aを接合材層４を介して接合し複合基板２００を形成したならば、エピタキシー基板２１の裏面側からバッファー層２３にエピタキシー基板２１に対しては透過性を有しバッファー層２３に対しては吸収性を有する波長のパルスレーザー光線を照射し、バッファー層を破壊するバッファー層破壊工程を実施する。このバッファー層破壊工程は、図３に示すレーザー加工装置５を用いて実施する。図３に示すレーザー加工装置５は、被加工物を保持するチャックテーブル５１と、該チャックテーブル５１上に保持された被加工物にレーザー光線を照射するレーザー光線照射手段５２を具備している。チャックテーブル５１は、被加工物を吸引保持するように構成されており、図示しない加工送り手段によって図３において矢印Ｘで示す加工送り方向に移動せしめられるとともに、図示しない割り出し送り手段によって図３において矢印Ｙで示す割り出し送り方向に移動せしめられるようになっている。

【0015】

上記レーザー光線照射手段５２は、実質上水平に配置された円筒形状のケーシング５２１を含んでいる。ケーシング５２１内には図示しないパルスレーザー光線発振器や繰り返し周波数設定手段を備えたパルスレーザー光線発振手段が配設されている。上記ケーシング５２１の先端部には、パルスレーザー光線発振手段から発振されたパルスレーザー光線を集光するための集光器５２２が装着されている。なお、レーザー光線照射手段５２は、集光器５２２によって集光されるパルスレーザー光線の集光点位置を調整するための集光点位置調整手段（図示せず）を備えている。

【0016】

上記レーザー加工装置５を用いてバッファー層破壊工程を実施するには、図３に示すようにチャックテーブル５１の上面（保持面）に上記複合基板２００の移設基板３側を載置する。そして、図示しない吸引手段によってチャックテーブル５１上に複合基板２００を吸着保持する（ウエーハ保持工程）。従って、チャックテーブル５１上に保持された複合基板２００は、光デバイスウエーハ２を構成するエピタキシー基板２１の裏面２１bが上側となる。このようにチャックテーブル５１上に複合基板２００を吸引保持したならば、図示しない加工送り手段を作動してチャックテーブル５１をレーザー光線照射手段５２の集光器５２２が位置するレーザー光線照射領域に移動し、一端（図４の（ａ）において左端）をレーザー光線照射手段５２の集光器５２２の直下に位置付ける。そして、図４の（b）で示すように集光器５２２から照射されるパルスレーザー光線のデフォーカス状態のスポット(S)をバッファー層２３に合わせる。次に、レーザー光線照射手段５２を作動して集光器５２２からパルスレーザー光線を照射しつつチャックテーブル５１を図４の（ａ）において矢印Ｘ１で示す方向に所定の加工送り速度で移動せしめる。そして、図４の（c）で示すようにレーザー光線照射手段５２の集光器５２２の照射位置にエピタキシー基板２１の他端（図４の（c）において右端）が達したら、パルスレーザー光線の照射を停止するとともにチャックテーブル５１の移動を停止する。このレーザー光線照射工程をバッファー層２３の全面に対応する領域に実施する。
なお、上記バッファー層破壊工程は、集光器５２２をエピタキシー基板２１の最外周に位置付け、チャックテーブル５１を回転しつつ集光器５２２を中心に向けて移動することによりバッファー層２３の全面にパルスレーザー光線を照射してもよい。

【0017】

上記バッファー層破壊工程は、例えば以下の加工条件で実施される。
光源 ：YAGレーザー
波長 ：２５７ｎｍ
繰り返し周波数 ：５０ｋＨｚ
平均出力 ：０．１２W
パルス幅 ：１００ps
スポット径 ：７０μｍ
デフォーカス ：１．０（エピタキシー基板２１の裏面にレーザー光線の集
光点を位置付けた状態で集光器５２２を１mmエピタキシ
ー基板２１に近付ける。）
加工送り速度 ：６００ｍｍ／秒

【0018】

上述したバッファー層破壊工程を実施したならば、エピタキシー基板２１を光デバイス層２２から剥離して光デバイス層２２を移設基板３に移設する光デバイス層移設工程を実施する。
光デバイス層移設工程の第１の参考例について、図５を参照して説明する。
バッファー層破壊工程が実施された複合基板２００の移設基板３側を載置し、図示しない吸引手段を作動することにより複合基板２００を保持テーブル６上に吸引保持する。従って、保持テーブル６上に吸引保持された複合基板２００は、エピタキシー基板２１の裏面２１bが上側となる。次に、図５の(b)に示すように吸引パッド７の下面である吸引面を保持テーブル６上に吸引保持された複合基板２００を構成するエピタキシー基板２１の裏面２１bに載置するとともに、図示しない吸引手段を作動することにより吸引パッド７の下面である吸引面にエピタキシー基板２１の裏面２１bを吸引する。そして、保持テーブル６に配設された図示しない超音波振動手段を作動して移設基板３の裏面に超音波振動を付与するとともに、吸引パッド７に配設された図示しない超音波振動手段を作動してエピタキシー基板２１の裏面２１bに超音波振動を付与せしめる。次に、図５の(b)に示すように吸引パッド７を保持テーブル６から離反する方向に引き上げる。なお、移設基板３の裏面およびエピタキシー基板２１の裏面に付与する超音波振動は、例えば２０kHzに設定されている。このように複合基板２００に超音波振動を付与せしめて吸引パッド７を保持テーブル６から離反する方向に引き上げるので、上述したバッファー層破壊工程においてバッファー層２３が十分に破壊されていない場合でも、図５の(ｃ)に示すようにエピタキシー基板２１を光デバイス層２２から容易に剥離して光デバイス層２２を移設基板３に移設することができる。なお、上述した第１の参考例においては、移設基板３の裏面およびエピタキシー基板２１の裏面に超音波振動を付与する例を示したが、いずれか一方の面でもよい。

【0019】

次に、光デバイス層移設工程の第１の実施形態について、図６を参照して説明する。
図６に示す第１の実施形態は、上記図５に示す第１の参考例と同様に図６の(a)に示すように保持テーブル６上に上述したバッファー層破壊工程が実施された複合基板２００の移設基板３側を載置し、図示しない吸引手段を作動することにより複合基板２００を保持テーブル６上に吸引保持する。次に、図６の(b)に示すように吸引パッド７の下面である吸引面を保持テーブル６上に吸引保持された複合基板２００を構成するエピタキシー基板２１の裏面２１bに載置するとともに、図示しない吸引手段を作動することにより吸引パッド７の下面である吸引面にエピタキシー基板２１の裏面２１bを吸引する。そして、保持テーブル６に配設された図示しない超音波振動手段を作動して移設基板３の裏面に超音波振動を付与するとともに、吸引パッド７に配設された図示しない超音波振動手段を作動してエピタキシー基板２１の裏面２１bに超音波振動を付与せしめる。次に、図６の(b)に示すようにエピタキシー基板２１と移設基板３との境界部であるバッファー層２３に楔８を挿入していくとともに吸引パッド７を保持テーブル６から離反する方向に引き上げる。なお、移設基板３の裏面およびエピタキシー基板２１の裏面に付与する超音波振動は、例えば２０kHzに設定されている。このように複合基板２００に超音波振動を付与せしめるとともにエピタキシー基板２１と移設基板３との境界部であるバファー層２３に楔８を挿入しつつ吸引パッド７を保持テーブル６から離反する方向に引き上げるので、上述したバッファー層破壊工程においてバッファー層２３が十分に破壊されていない場合でも、図６の(ｃ)に示すようにエピタキシー基板２１を光デバイス層２２から容易に剥離して光デバイス層２２を移設基板３に移設することができる。なお、上述した第１の実施形態においては、移設基板３の裏面およびエピタキシー基板２１の裏面に超音波振動を付与する例を示したが、いずれか一方の面でもよい。

【0020】

次に、光デバイス層移設工程の第２の実施形態について、図7を参照して説明する。
図7に示す第２の実施形態は、保持テーブル６上に上述したバッファー層破壊工程が実施された複合基板２００の移設基板３側を載置し、図示しない吸引手段を作動することにより複合基板２００を保持テーブル６上に吸引保持する。次に、吸引パッド７の下面である吸引面を保持テーブル６上に吸引保持された複合基板２００を構成するエピタキシー基板２１の裏面２１bに載置するとともに、図示しない吸引手段を作動することにより吸引パッド７の下面である吸引面にエピタキシー基板２１の裏面２１bを吸引する。そして、エピタキシー基板２１と移設基板３との境界部であるバッファー層２３に挿入する楔８に超音波振動を付与したものであり、更にエピタキシー基板２１の剥離効果が得られる。

【0021】

次に、光デバイス層移設工程の第３の実施形態について、図８を参照して説明する。
図８に示す第３の実施形態は、図7に示す第２の実施形態における移設基板３の裏面および／またはエピタキシー基板２１の裏面に第１の超音波振動を付与するとともに、エピタキシー基板２１と移設基板３との境界部であるバッファー層２３に挿入する楔８に第２の超音波振動を付与したものである。なお、移設基板３の裏面および／またはエピタキシー基板２１の裏面に付与する第１の超音波振動と楔８に付与する第２の超音波振動は異なる周波数であることが望ましい。例えば、移設基板３の裏面および／またはエピタキシー基板２１の裏面に付与する第１の超音波振動の周波数は２０kHzに設定し、楔８に付与する第２の超音波振動の周波数は３２kHzに設定する。このように、移設基板３の裏面および／またはエピタキシー基板２１の裏面に付与する第１の超音波振動の周波数と楔８に付与する第２の超音波振動の周波数を異なる周波数に設定することにより、更にエピタキシー基板２１の剥離効果が得られる。

【0022】

次に、光デバイス層移設工程の第４の実施形態について、図９を参照して説明する。
図９に示す第４の実施形態は、図７に示す第２の実施形態における楔８の先端に開口する細孔８１を設け、該細孔８１からバッファー層２３にエアーを噴出するようにしたものである。

【0023】

次に、光デバイス層移設工程の第５の実施形態について、図１０を参照して説明する。
図１０に示す第５の実施形態は、図９に示す第４の実施形態における楔８に設けられた細孔８１からバファー層２３に水を噴出するようにしたものである。

【0024】

次に、光デバイス層移設工程の第２の参考例について、図１１を参照して説明する。
図１１に示す第２の参考例は、水槽９に配設された保持テーブル９１上に上述したバッファー層破壊工程が実施された複合基板２００の移設基板３側を載置し、図示しない吸引手段を作動することにより複合基板２００を保持テーブル９１上に吸引保持する。従って、保持テーブル９１上に吸引保持された複合基板２００は、エピタキシー基板２１の裏面２１bが上側となる。次に、水槽９に水９０を充満させるとともに保持テーブル９１に配設された図示しない超音波振動手段を作動して移設基板３の裏面に超音波振動を付与する。そして、上述した吸引パッド７等の剥離手段を用いてエピタキシー基板２１を光デバイス層から剥離して光デバイス層を移設基板３に移設する。

【0025】

次に、光デバイス層移設工程の第３の参考例について、図１２を参照して説明する。
図１２に示す第３の参考例は、バッファー層破壊工程が実施された複合基板２００の移設基板３側を保持テーブル６上に載置し、図示しない吸引手段を作動することにより複合基板２００を保持テーブル６上に吸引保持する。次に吸引パッド７の下面である吸引面を保持テーブル６上に吸引保持された複合基板２００を構成するエピタキシー基板２１の裏面に載置するとともに、図示しない吸引手段を作動することにより吸引パッド７の下面である吸引面にエピタキシー基板２１の裏面を吸引する。そして、保持テーブル６に配設された図示しない加熱手段を作動して複合基板２００を加熱するとともに、吸引パッド７に配設された図示しない超音波振動手段を作動してエピタキシー基板２１の裏面２１bに超音波振動を付与せしめる。次に上述したように吸引パッド７を保持テーブル６から離反する方向に引き上げることにより、エピタキシー基板２１を光デバイス層２２から容易に剥離して光デバイス層２２を移設基板３に移設することができる。なお、上述した参考例においては、エピタキシー基板２１の裏面に超音波振動を付与する例を示したが、移設基板３に超音波振動を付与してもよい。

【0026】

次に、光デバイス層移設工程の第６の実施形態について、図１３を参照して説明する。
図１３に示す第６の実施形態は、バッファー層破壊工程が実施された複合基板２００の移設基板３側を保持テーブル６上に載置し、図示しない吸引手段を作動することにより複合基板２００を保持テーブル６上に吸引保持する。次に吸引パッド７の下面である吸引面を保持テーブル６上に吸引保持された複合基板２００を構成するエピタキシー基板２１の裏面に載置するとともに、図示しない吸引手段を作動することにより吸引パッド７の下面である吸引面にエピタキシー基板２１の裏面を吸引する。そして、吸引パッド７に配設された図示しない超音波振動手段を作動してエピタキシー基板２１の裏面２１bに第１の超音波振動を付与するとともに、保持テーブル６に配設された図示しない超音波振動手段を作動して移設基板３の裏面に第２の超音波振動を付与せしめる。なお、エピタキシー基板２１の裏面に付与する第１の超音波振動と移設基板３の裏面に付与する第２の超音波振動は異なる周波数である。例えば、移設基板３の裏面に付与する第１の超音波振動の周波数は２０kHzに設定し、エピタキシー基板２１の裏面に付与する第２の超音波振動の周波数は３２kHzに設定する。次に上述したように吸引パッド７を保持テーブル６から離反する方向に引き上げることにより、エピタキシー基板２１を光デバイス層２２から容易に剥離して光デバイス層２２を移設基板３に移設することができる。このように、移設基板３の裏面に付与する第１の超音波振動の周波数とエピタキシー基板２１の裏面に付与する第２の超音波振動の周波数を異なる周波数に設定することにより、更にエピタキシー基板２１の剥離効果が得られる。

【符号の説明】

【0027】

２：光デバイスウエーハ
２１：エピタキシー基板
２２：光デバイス層
２３：バッファー層
３：移設基板
４：接合材層
２００：複合基板
５：レーザー加工装置
５１：レーザー加工装置のチャックテーブル
５２：レーザー光線照射手段
５２２:集光器
６：保持テーブル
７：吸引パッド
８：楔
９：水槽

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】