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特開2023-109359積層体の固定治具、及び、窒化アルミニウム単結晶基板の製造方法
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023109359
(43)【公開日】2023-08-08
(54)【発明の名称】積層体の固定治具、及び、窒化アルミニウム単結晶基板の製造方法
(51)【国際特許分類】
C30B 29/38 20060101AFI20230801BHJP
C30B 33/00 20060101ALI20230801BHJP
H01L 21/683 20060101ALI20230801BHJP
H01L 21/304 20060101ALI20230801BHJP
B24B 27/06 20060101ALI20230801BHJP
B24B 41/06 20120101ALI20230801BHJP
B28D 5/04 20060101ALI20230801BHJP
【ＦＩ】
C30B29/38 C
C30B33/00
H01L21/68 N
H01L21/304 611W
B24B27/06 D
B24B41/06 Z
B28D5/04 C
【審査請求】未請求
【請求項の数】5
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022010825
(22)【出願日】2022-01-27
(71)【出願人】
【識別番号】000003182
【氏名又は名称】株式会社トクヤマ
(74)【代理人】
【識別番号】100129838
【弁理士】
【氏名又は名称】山本 典輝
(74)【代理人】
【識別番号】100101203
【弁理士】
【氏名又は名称】山下 昭彦
(72)【発明者】
【氏名】石津 澄人
(72)【発明者】
【氏名】永島 徹
(72)【発明者】
【氏名】山本 玲緒
【テーマコード（参考）】
3C034
3C069
3C158
4G077
5F057
5F131
【Ｆターム（参考）】
3C034AA13
3C034AA19
3C034BB75
3C069AA01
3C069BA06
3C069CA03
3C069CB01
3C069EA02
3C158AA05
3C158AA11
3C158AB04
3C158AB09
3C158CA04
3C158CB01
3C158DA03
4G077AA02
4G077BE13
4G077FG13
4G077FJ03
4G077HA02
5F057AA01
5F057AA41
5F057BA01
5F057BA11
5F057BA16
5F057BB05
5F057BC06
5F057CA02
5F057CA14
5F057DA15
5F057EB24
5F057FA15
5F057FA22
5F057FA30
5F131AA02
5F131AA22
5F131BA42
5F131CA01
5F131EA05
5F131EB46
5F131EB51
5F131EB53
(57)【要約】
【課題】窒化アルミニウム単結晶体の分離において、厚さ方向における目標位置からのずれを抑制する。
【解決手段】積層体から窒化アルミニウム単結晶体を分離するときに用いる固定冶具であって、積層体を接着する接着層が載置される載置面を備え、載置面は、少なくとも１つの凹部を有している。
【選択図】図３
【解決手段】積層体から窒化アルミニウム単結晶体を分離するときに用いる固定冶具であって、積層体を接着する接着層が載置される載置面を備え、載置面は、少なくとも１つの凹部を有している。
【選択図】図３
【特許請求の範囲】
【請求項1】
積層体から窒化アルミニウム単結晶体を分離するときに用いる固定冶具であって、
前記積層体を接着する接着層が載置される載置面を備え、
前記載置面は、少なくとも１つの凹部を有している、
固定冶具。
前記積層体を接着する接着層が載置される載置面を備え、
前記載置面は、少なくとも１つの凹部を有している、
固定冶具。
【請求項2】
前記載置面に前記接着層が設けられ、該接着層に前記積層体が接着された状態において、
前記凹部は、平面視において、少なくとも１部が前記積層体と重なる位置に形成されている、
請求項１に記載の固定冶具。
前記凹部は、平面視において、少なくとも１部が前記積層体と重なる位置に形成されている、
請求項１に記載の固定冶具。
【請求項3】
窒化アルミニウム単結晶体を含む積層体を準備する準備工程、
固定冶具の載置面上に接着剤により形成された接着層を介して前記積層体を載置する載置工程、及び、
前記接着層上に接着された前記積層体から前記窒化アルミニウム単結晶体を分離する分離工程、を含む窒化物アルミニウム単結晶基板の製造方法であって、
前記載置工程は、前記載置面と前記積層体との間に存する前記接着剤の１部を、前記固定冶具の厚さ方向において前記載置面よりも低い位置に案内することを含む、
窒化アルミニウム単結晶基板の製造方法。
固定冶具の載置面上に接着剤により形成された接着層を介して前記積層体を載置する載置工程、及び、
前記接着層上に接着された前記積層体から前記窒化アルミニウム単結晶体を分離する分離工程、を含む窒化物アルミニウム単結晶基板の製造方法であって、
前記載置工程は、前記載置面と前記積層体との間に存する前記接着剤の１部を、前記固定冶具の厚さ方向において前記載置面よりも低い位置に案内することを含む、
窒化アルミニウム単結晶基板の製造方法。
【請求項4】
前記分離工程では、ワイヤーソウを用いて前記積層体から前記窒化アルミニウム単結晶体を板状に切断する、請求項３に記載の窒化アルミニウム単結晶基板の製造方法。
【請求項5】
前記分離工程において、前記窒化アルミニウム単結晶体の側面に緩衝層を形成し、次いで緩衝層とワイヤーソウとを接触させてから前記窒化アルミニウム単結晶体を切断する、請求項４に記載の窒化アルミニウム単結晶基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、積層体からの窒化アルミニウム単結晶体の分離に関する。
【背景技術】
【0002】
窒化アルミニウムによるアルミニウム系ＩＩＩ族窒化物半導体は広範囲のバンドギャップエネルギーの値を有している。これらの窒化物半導体は任意の組成の混晶半導体をつくることが可能であり、その混晶組成によって、各種バンドギャップの間の値を取ることが可能である。
【0003】
したがって、アルミニウム系ＩＩＩ族窒化物半導体を用いることにより、原理的には赤外光から紫外光までの広範囲な発光素子を作ることが可能となる。特に、アルミニウム系ＩＩＩ族窒化物半導体を用いた発光素子によれば、紫外領域等の短波長での発光が可能となる。
【0004】
アルミニウム系ＩＩＩ族窒化物半導体を用いた発光素子は、従来の半導体発光素子と同様に、基板上に厚さが数ミクロン程度の半導体単結晶の薄膜（具体的にはｎ型半導体層、発光層、ｐ型半導体層となる薄膜）を順次積層することにより製造可能である。このような半導体単結晶の薄膜を形成する方法としては、分子線エピタキシー（ＭＢＥ：Molecular Beam Epitaxy）法、有機金属気相成長（ＭＯＣＶＤ：Metalorganic Chemical Vapor Deposition）法等の結晶成長方法が知られている。
【0005】
アルミニウム系ＩＩＩ族窒化物半導体発光素子の製造にあたっては、基板としての結晶品質、紫外光透過性、量産性及びコストの観点から、サファイア基板が一般的に採用されている。しかし、サファイア基板上にアルミニウム系ＩＩＩ族窒化物半導体発光素子を形成した場合、サファイア基板と半導体発光素子の各層を構成するアルミニウム系ＩＩＩ族窒化物との間の格子定数や熱膨張係数等の違いに起因して、結晶欠陥（ミスフィット転位）やクラック等が生じ、素子の発光性能を低下させる原因になる。
【0006】
これらの問題を解決するためには、素子を構成するアルミニウム系ＩＩＩ族窒化物半導体薄膜に近い格子定数および熱膨張係数を有する基板を採用することが望ましい。アルミニウム系ＩＩＩ族窒化物半導体薄膜を成長させるための基板としては、窒化アルミニウム単結晶基板が適しているといえる。
【0007】
窒化アルミニウム単結晶を基板として用いるには、機械的強度の観点から該単結晶体がある程度（例えば１０μｍ以上。）の厚さを有することが好ましい。ＭＯＣＶＤ法はＭＢＥ法に比べて結晶成長が速いため、窒化アルミニウム単結晶基板の製造に適しているといえる。またＭＯＣＶＤ法よりもさらに結晶成長の速い窒化アルミニウム単結晶の成長方法として、ハイドライド気相エピタキシー（ＨＶＰＥ：Hydride Vapor Phase Epitaxy）法および物理気相成長（ＰＶＴ：Physical Vapor Transport）法が知られている。
【0008】
ベース基板上に成長した窒化アルミニウム単結晶体を板状に切断することによりウェハが得られ、該ウェハを研磨して表面のダメージ層を除去することにより窒化アルミニウム単結晶基板が得られる。窒化アルミニウム単結晶体を板状に分離（切断、スライス）する手段としては、ワイヤーソウが一般的に用いられている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0009】
【特許文献1】国際公開２０１６／０７６２７０号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0010】
ところが、ワイヤーソウによる窒化アルミニウム単結晶体の切断において、切断の際に厚さ方向における目標位置からのずれが生じることがあった。また、半導体素子の製造において結晶の方位は重要な要素だが、結晶の方位のずれが著しい切断体が生じることがあった。
【0011】
そこで本開示では、窒化アルミニウム単結晶体の分離において、厚さ方向における目標位置からのずれおよび方位のずれを抑制することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0012】
発明者は、鋭意検討の結果、窒化アルミニウム単結晶体の分離（切断、スライス）のために当該窒化アルミニウム単結晶体を接着剤により固定治具に固定した際、窒化アルミニウム単結晶体と固定治具の載置面との間に存在する接着剤の厚さにより、目標とする位置からのずれを生じることをつきとめた。さらに接着層の面内の厚さのばらつきが結晶の方位のずれにつながることをつきとめ、これを解決する具体的手段により本開示の技術を完成させた。
【0013】
本開示の１つの態様は、積層体から窒化アルミニウム単結晶体を分離するときに用いる固定冶具であって、積層体を接着する接着層が載置される載置面を備え、載置面は、少なくとも１つの凹部を有している、固定冶具である。
【0014】
載置面に接着層が設けられ、該接着層に積層体が接着された状態において、凹部は、平面視において、少なくとも１部が積層体と重なる位置に形成されてもよい。
【0015】
本開示の他の態様は、窒化アルミニウム単結晶体を含む積層体を準備する準備工程、固定冶具の載置面上に接着剤により形成された接着層を介して積層体を載置する載置工程、及び、接着層上に接着された積層体から窒化アルミニウム単結晶体を分離する分離工程、を含む窒化物アルミニウム単結晶基板の製造方法であって、載置工程は、載置面と積層体との間に存する接着剤の１部を、固定冶具の厚さ方向において載置面よりも低い位置に案内することを含む、窒化アルミニウム単結晶基板の製造方法である。
【0016】
分離工程では、ワイヤーソウを用いて積層体から窒化アルミニウム単結晶体を板状に切断してもよい。
【0017】
分離工程において、窒化アルミニウム単結晶体の側面に緩衝層を形成し、次いで緩衝層とワイヤーソウとを接触させてから窒化アルミニウム単結晶体を切断することができる。
【発明の効果】
【0018】
本開示によれば、窒化アルミニウム単結晶体の厚さ方向において、窒化アルミニウム単結晶体の目標とする分離位置からのずれと結晶の方位のずれの程度を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【0019】
【発明を実施するための形態】
【0020】
１．窒化アルミニウム単結晶基板の製造方法
本開示の１つの形態例にかかる窒化アルミニウム単結晶基板の製造方法Ｓ１０は、図１に表したように準備工程Ｓ１１、載置工程Ｓ１２、及び、分離工程Ｓ１３を含んでいる。以下、各工程について説明する。なお、工程の説明の中で固定治具の形態例等についても合わせて説明する。
本開示の１つの形態例にかかる窒化アルミニウム単結晶基板の製造方法Ｓ１０は、図１に表したように準備工程Ｓ１１、載置工程Ｓ１２、及び、分離工程Ｓ１３を含んでいる。以下、各工程について説明する。なお、工程の説明の中で固定治具の形態例等についても合わせて説明する。
【0021】
１．１．準備工程Ｓ１１
準備工程Ｓ１１では、分離（切断、スライス）対象である窒化アルミニウム単結晶体（ＡＩＮ単結晶体）を含む積層体を準備する。
図２（ａ）は、窒化アルミニウム単結晶体を含む積層体１０を模式的に説明する平面図であり、図２（ｂ）は積層体１０の正面図である。図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、積層体１０は、第１面１０ａ、及び、第１面１０ａとは反対側の第２面１０ｂを有している。第１面１０ａと第２面１０ｂとの間が厚さとされ、第１面１０ａの外周縁と第２面１０ｂの外周縁とを渡すように側面１０ｃが形成されている。図２（ａ）、図２（ｂ）からわかるように、本形態で積層体１０は円板状である。
積層体１０の厚さは特に限定されることはないが、ワイヤーソウによる切り代を考慮すると窒化アルミニウム単結晶体の層で５００μｍ以上が好ましく、より好ましくは８００μｍ以上である。
準備工程Ｓ１１では、分離（切断、スライス）対象である窒化アルミニウム単結晶体（ＡＩＮ単結晶体）を含む積層体を準備する。
図２（ａ）は、窒化アルミニウム単結晶体を含む積層体１０を模式的に説明する平面図であり、図２（ｂ）は積層体１０の正面図である。図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、積層体１０は、第１面１０ａ、及び、第１面１０ａとは反対側の第２面１０ｂを有している。第１面１０ａと第２面１０ｂとの間が厚さとされ、第１面１０ａの外周縁と第２面１０ｂの外周縁とを渡すように側面１０ｃが形成されている。図２（ａ）、図２（ｂ）からわかるように、本形態で積層体１０は円板状である。
積層体１０の厚さは特に限定されることはないが、ワイヤーソウによる切り代を考慮すると窒化アルミニウム単結晶体の層で５００μｍ以上が好ましく、より好ましくは８００μｍ以上である。
【0022】
【0023】
１．２．載置工程Ｓ１２
載置工程Ｓ１２では、準備工程Ｓ１１で作製した窒化アルミニウム単結晶体を含む積層体１０を、接着剤により形成された接着層１１を介して固定冶具２０の載置面上に載置する。すなわち、図３（ａ）の平面図、図３（ｂ）の正面図に示したように、積層体１０の第２面１０ｂを固定治具２０の載置面２０ａに向けて接着層１１を介して積層体１０を固定治具２０に置くことで固定する。
載置工程Ｓ１２では、準備工程Ｓ１１で作製した窒化アルミニウム単結晶体を含む積層体１０を、接着剤により形成された接着層１１を介して固定冶具２０の載置面上に載置する。すなわち、図３（ａ）の平面図、図３（ｂ）の正面図に示したように、積層体１０の第２面１０ｂを固定治具２０の載置面２０ａに向けて接着層１１を介して積層体１０を固定治具２０に置くことで固定する。
【0024】
１．２．１．接着層
接着層１１となる接着剤は公知のものを用いることができ、使用できる接着剤に制限はないが、エポキシ系、シアノクリレート系、ユリア樹脂系、メラミン樹脂系、フェノール樹脂系、レゾルシノール樹脂系、酢酸ビニル樹脂系、イソシアネート系、シリコーン樹脂系、変性シリコーン樹脂系、ウレタン樹脂系、アクリル樹脂系、ポリエステル系、ポリエチレン系等を挙げることができる。
接着層１１となる接着剤は公知のものを用いることができ、使用できる接着剤に制限はないが、エポキシ系、シアノクリレート系、ユリア樹脂系、メラミン樹脂系、フェノール樹脂系、レゾルシノール樹脂系、酢酸ビニル樹脂系、イソシアネート系、シリコーン樹脂系、変性シリコーン樹脂系、ウレタン樹脂系、アクリル樹脂系、ポリエステル系、ポリエチレン系等を挙げることができる。
【0025】
接着剤にはエポキシ系、シアノクリレート系等のような化学反応を接着の原動力とした接着剤と、ポリエステル、ポリエチレン等の熱可塑性樹脂を利用した接着剤があるが、この中でも化学反応を接着の原動力とした、特にエポキシ系接着剤は入手も容易でコストが低く、反応の前後での体積変化が小さく、安定した硬化ができる。エポキシ系接着剤は反応後の樹脂の硬度が高く、安定した切断に有用であることから好ましい。
【0026】
エポキシ系接着剤は２液混合型、１液混合型、熱硬化型等の多様な種類がある。２液混合型は常温で扱うことができ、かつコストが低いためより有用である。２液混合型の中でも日化精工製のＱボンドやＵボンドが有用である。
【0027】
また、接着剤の粘度に制限はないが、動粘度０．０１ｃＳｔ以上１００００ｃＳｔ以下であることが好ましい。０．１ｃＳｔ以上１０００ｃＳｔ以下であることがより好ましく、０．４ｃＳｔ以上１００ｃＳｔ以下であることがさらに好ましく、０．８ｃＳｔ以上１０ｃＳｔ以下であることが最も好ましい。
【0028】
接着剤を塗布する際には、塗布する前の固定治具の表面を清浄に保つ必要がある。清浄でない場合は、接着剤の固定能力の低下や、異物の混入による接着面の傾きが生じる可能性がある。固定治具の表面を清浄に保つ方法としてはブロワーによる異物の除去、クリーンワイプ等によるふき取り、アセトンやアルコール等の薬品による有機物の除去等が有効である。
【0029】
接着剤を塗布するときに使用する道具にはへらやディスペンサー、バーコーター等を制限なく使用することができる。
一般的な２液混合型エポキシ系接着剤のように時間で硬化が進行するタイプの接着剤を使用する場合は、接着剤の混合から接着までの間に粘度が変化する可能性があるため、ばらつきが生じないように時間を監視し、一定の時間内で作業を終えることが好ましい。
熱可塑性樹脂を用いる場合は、温度が均一になった状態で接着を行うことが好ましい。そのため棒状温度計や熱電対、放射温度計等で温度を監視することが好ましい。なお、一般的に固定治具に用いられる金属に比べて、樹脂は熱伝導性が低く、温度が上がりにくい傾向がある。
一般的な２液混合型エポキシ系接着剤のように時間で硬化が進行するタイプの接着剤を使用する場合は、接着剤の混合から接着までの間に粘度が変化する可能性があるため、ばらつきが生じないように時間を監視し、一定の時間内で作業を終えることが好ましい。
熱可塑性樹脂を用いる場合は、温度が均一になった状態で接着を行うことが好ましい。そのため棒状温度計や熱電対、放射温度計等で温度を監視することが好ましい。なお、一般的に固定治具に用いられる金属に比べて、樹脂は熱伝導性が低く、温度が上がりにくい傾向がある。
【0030】
接着層上に積層体を載置する際には、載置後に積層体に適切な圧力を加えることが好ましい。圧力を加えることで、積層体外周部や固定治具の空孔より過剰の接着層が流れ、均一な接着につながる。加える圧力に制限はないが、圧力は０．００１ＭＰａ以上１ＭＰａ以下であることが好ましく、０．００２ＭＰａ以上０．５ＭＰａ以下、０．００２５ＭＰａ以上０．０５ＭＰａ以下であることが好ましい。圧力を加える時間は任意であるが、一定に保つことが好ましい。圧力を加える時間は５秒以上２４時間以下であることが好ましく、２０秒以上1時間以下、1分以上１０分以下であることが好ましい。
積層体に圧力を加える箇所は積層体の全面に同時に圧力を加えることが好ましい。この時に塗布された接着剤の一部を、固定冶具の厚さ方向において載置面よりも低い位置に案内する流路があると過剰の接着層を効率的に除外することができる。
積層体に圧力を加える箇所は積層体の全面に同時に圧力を加えることが好ましい。この時に塗布された接着剤の一部を、固定冶具の厚さ方向において載置面よりも低い位置に案内する流路があると過剰の接着層を効率的に除外することができる。
【0031】
接着剤を硬化するに際しては、使用する接着剤の種類に従って適切な硬化手法を選択する必要がある。例えば一般的な２液混合型エポキシ系接着剤であれば時間で硬化が進行するため適切な時間をとる必要がある。熱硬化型接着剤の場合は一定の温度を加える必要がある。また、熱可塑性樹脂の場合は十分に冷却が進行し、温度が下がったことを確認する必要がある。
【0032】
１．２．２．固定治具
この工程では、積層体を固定治具の載置面上に配置する過程で、載置面と積層体との間に存在する接着剤の一部を、固定治具の厚さ方向（上下方向）において載置面と積層体の間から逃がして載置面よりも低い位置に案内（移動）する。これにより、載置面と積層体との間に残る接着剤の量が調整され、接着層１１が薄くなり、後述する分離工程Ｓ１３で積層体１０から窒化アルミニウム単結晶体を分離する時にその目標位置に対する位置ずれを抑制することができる。
本発明は積層体と固定治具の間の余剰の接着剤を効率的に案内することで、精度良く積層体の固定を行い、精度の良い切断を行うものである。上述の、載置面と積層体との間に存在する接着剤の一部を、固定治具の厚さ方向（上下方向）において載置面と積層体の間から逃がして載置面よりも低い位置に案内（移動）することにより、載置面と積層体との間に残る接着剤の量が調整される理由について詳細は不明であるが、発明者らは以下のとおり推測している。すなわち、接着剤と積層体、固定治具の間にはニュートンの粘性法則に従って摩擦応力が生じる。通常の固定治具の場合接着剤の案内先は積層体の外縁部であり、案内するためには摩擦応力と接着剤の移動距離に応じた仕事量が必要である。開口を設けることで接着剤の移動距離を短縮することができ、必要な仕事量が減じる。結果として接着層が薄くなり、より精度の良い固定を行うことができる。
この工程では、積層体を固定治具の載置面上に配置する過程で、載置面と積層体との間に存在する接着剤の一部を、固定治具の厚さ方向（上下方向）において載置面と積層体の間から逃がして載置面よりも低い位置に案内（移動）する。これにより、載置面と積層体との間に残る接着剤の量が調整され、接着層１１が薄くなり、後述する分離工程Ｓ１３で積層体１０から窒化アルミニウム単結晶体を分離する時にその目標位置に対する位置ずれを抑制することができる。
本発明は積層体と固定治具の間の余剰の接着剤を効率的に案内することで、精度良く積層体の固定を行い、精度の良い切断を行うものである。上述の、載置面と積層体との間に存在する接着剤の一部を、固定治具の厚さ方向（上下方向）において載置面と積層体の間から逃がして載置面よりも低い位置に案内（移動）することにより、載置面と積層体との間に残る接着剤の量が調整される理由について詳細は不明であるが、発明者らは以下のとおり推測している。すなわち、接着剤と積層体、固定治具の間にはニュートンの粘性法則に従って摩擦応力が生じる。通常の固定治具の場合接着剤の案内先は積層体の外縁部であり、案内するためには摩擦応力と接着剤の移動距離に応じた仕事量が必要である。開口を設けることで接着剤の移動距離を短縮することができ、必要な仕事量が減じる。結果として接着層が薄くなり、より精度の良い固定を行うことができる。
【0033】
このように接着剤を案内するための手段は特に限定されることはないが、１つの具体的な態様として固定治具２０の載置面側に凹部を設けることが挙げられる。以下に固定治具の形態について説明する。
【0034】
１．２．２ａ．固定治具２０Ａ
図４には固定治具２０Ａを説明する図を示した。他の形態の固定治具と区別するため、固定治具２０Ａと表記するが、当該固定治具２０Ａは上記した固定治具２０として適用できるものである。
図４（ａ）は固定治具２０Ａの平面図、図４（ｂ）は固定治具２０ＡのＡ－Ａ’断面図である。図４からわかるように固定治具２０Ａは、載置面２１Ａ、及び、その反対側の裏面２２Ａを有し、載置面２１Ａと裏面２２Ａとの間が厚さとされ、載置面２１Ａの外周縁と裏面２２Ａの外周縁とを渡すように側面２３Ａが形成されている。本形態で固定治具２０Ａは円板状であるが、必ずしも円板状である必要はない。
図４には固定治具２０Ａを説明する図を示した。他の形態の固定治具と区別するため、固定治具２０Ａと表記するが、当該固定治具２０Ａは上記した固定治具２０として適用できるものである。
図４（ａ）は固定治具２０Ａの平面図、図４（ｂ）は固定治具２０ＡのＡ－Ａ’断面図である。図４からわかるように固定治具２０Ａは、載置面２１Ａ、及び、その反対側の裏面２２Ａを有し、載置面２１Ａと裏面２２Ａとの間が厚さとされ、載置面２１Ａの外周縁と裏面２２Ａの外周縁とを渡すように側面２３Ａが形成されている。本形態で固定治具２０Ａは円板状であるが、必ずしも円板状である必要はない。
【0035】
固定治具２０Ａには載置面２１Ａに開口した凹部として、載置面２１Ａに複数の穴２４Ａが設けられている。本形態で穴２４Ａは載置面２１Ａと裏面２２Ａとを通じ、厚さ方向に貫通する貫通穴であるが、必ずしも貫通穴である必要はなく、載置面２１Ａで開口した非貫通穴（窪み）であってもよい。貫通穴でない場合における穴の深さは、載置面と積層体との間に残る接着剤の量が調整される際に除外すべき接着剤の量を穴に移動させることができる容積を有していればよい。但し、穴には少なくとも一つの外部につながる貫通孔を持つことが好ましい。貫通孔を持つことで、接着剤を効率的に案内することができるためである。また、接着剤の中には、例えばエポキシ接着剤のように、治具からの剥離に専用の剥離液を用いるものがある。貫通孔を持つことで剥離液を効果的に浸透させ、効率的な剥離を行うことができる。
【0036】
本形態で穴２４Ａは、固定治具２０Ａの平面視で、その中心に１つの穴２４Ａが設けられ、これを中心とした２つの同心円上に複数の穴２４Ａが設けられている。中心に近い側の同心円上には９０°間隔で４つの穴２４Ａが設けられ、中心から遠い同心円上には４５°間隔で８つの穴２４Ａが設けられている。
【0037】
穴２４Ａの配置は、載置面２１Ａに積層体１０を置いた姿勢で、平面視した時に穴２４Ａが積層体１０に重なる位置となる。必ずしも全ての穴２４Ａが重なる必要はないが、好ましくは全ての穴２４Ａが平面視で積層体１０に重なる位置とされる。
また、穴２４Ａは、固定治具２０Ａの中心点に対して点対称となるように複数の穴２４Ａが配置されていることが好ましい。
また、穴２４Ａは、固定治具２０Ａの中心点に対して点対称となるように複数の穴２４Ａが配置されていることが好ましい。
【0038】
穴２４Ａの大きさや数は特に限定されることはないが、載置面２１Ａの面積に対する穴２４Ａの開口の面積の合計の比率で表される開口率が１０％以上であることが好ましい。穴が十分な面積の開口を持つことで接着剤を効率的に案内することができる。また、接着面積が少なくなることで剥離に係る負荷が少なくなる。２０％以上であることがより好ましく、３０％以上であることがさらに好ましい。穴の開口面積は積層体の総面積に対して６０％以下であることが好ましい。面積が少なくなると積層体を十分に接着することができなくなる。５０％以下であることがより好ましく、４０％以下であることがさらに好ましい。
【0039】
穴は、積層体と固定治具の接触する面内で可能な限り均一になるように配置されていることが好ましい。具体的には、穴はその開口長さが積層体と固定治具の接触する面内で可能な限り均一になるように配置されていることが好ましい。ここで、「開口長さ」とは、積層体と固定治具の接触する任意の点から最も近い穴の開口までの距離をｂとし、最も近い積層体外周部までの距離をｃとした場合における、ｂ、ｃどちらかの短いほうの長さをいう。
【0040】
図４を用いて具体例を列挙する。
任意の第１の点Ｐ１に注目すると、最も近い穴２４Ａの開口（図示、中心から遠い同心円上において一番上から右隣に位置する開口）までの距離をｂ１とし、最も近い積層体外周部までの距離をｃ１とすると、ｃ１＞ｂ１であるため、該第１の点Ｐ１おける開口長さは、ｂ１となる。
次に、第１の点Ｐ１よりも積層体外周部側に位置する任意の第２の点Ｐ２に注目すると、最も近い穴２４Ａの開口（図示、中心から遠い同心円上において一番上から右方向２つ隣に位置する開口）までの距離をｂ２とし、最も近い積層体外周部までの距離をｃ２とすると、ｂ２＞ｃ２であるため、該第２の点Ｐ２おける開口長さは、ｃ２となる。
以上のように開口長さを定義したとき、載置面上の任意の点における開口長さの中で、最も長い長さを示す開口長さを開口最大長さとする。図４に示す例では、図示した第１の特定点Ｑ１における開口長さが、開口最大長さＬ１となる。図４に示す例では、第１の特定点Ｑ１は、中心から遠い同心円上の隣接する２つの穴２４Ａの開口と、中心に近い側の同心円上に存在し該２つの穴２４Ａに最も近い位置に位置する１つの穴２４Ａの開口とからなる３つの穴２４Ａの開口の中心点である。
任意の第１の点Ｐ１に注目すると、最も近い穴２４Ａの開口（図示、中心から遠い同心円上において一番上から右隣に位置する開口）までの距離をｂ１とし、最も近い積層体外周部までの距離をｃ１とすると、ｃ１＞ｂ１であるため、該第１の点Ｐ１おける開口長さは、ｂ１となる。
次に、第１の点Ｐ１よりも積層体外周部側に位置する任意の第２の点Ｐ２に注目すると、最も近い穴２４Ａの開口（図示、中心から遠い同心円上において一番上から右方向２つ隣に位置する開口）までの距離をｂ２とし、最も近い積層体外周部までの距離をｃ２とすると、ｂ２＞ｃ２であるため、該第２の点Ｐ２おける開口長さは、ｃ２となる。
以上のように開口長さを定義したとき、載置面上の任意の点における開口長さの中で、最も長い長さを示す開口長さを開口最大長さとする。図４に示す例では、図示した第１の特定点Ｑ１における開口長さが、開口最大長さＬ１となる。図４に示す例では、第１の特定点Ｑ１は、中心から遠い同心円上の隣接する２つの穴２４Ａの開口と、中心に近い側の同心円上に存在し該２つの穴２４Ａに最も近い位置に位置する１つの穴２４Ａの開口とからなる３つの穴２４Ａの開口の中心点である。
【0041】
開口最大長さＬ１が大きくなると接着剤移動距離の増加に繋がり、同一仕事量において接着層が厚くなり、接着層の厚さのばらつきが大きくなる。
そこで、開口最大長さＬ１は、２０ｍｍ以下であることが好ましい。開口長さＬ１が１０ｍｍ以下であることがより好ましく、５ｍｍ以下、２ｍｍ以下であるとより好ましい。開口最大長さＬ１が短くなると積層体に係る負荷が増加し、積層体の破損につながる恐れがある。また、積層体と固定治具間の接着面積が少なくなり、十分な固定ができなくなる虞がある。開口最大長さＬ１は、０．５ｍｍ以上であることが好ましく、１ｍｍ以上、２ｍｍ以上であるとより好ましい。
そこで、開口最大長さＬ１は、２０ｍｍ以下であることが好ましい。開口長さＬ１が１０ｍｍ以下であることがより好ましく、５ｍｍ以下、２ｍｍ以下であるとより好ましい。開口最大長さＬ１が短くなると積層体に係る負荷が増加し、積層体の破損につながる恐れがある。また、積層体と固定治具間の接着面積が少なくなり、十分な固定ができなくなる虞がある。開口最大長さＬ１は、０．５ｍｍ以上であることが好ましく、１ｍｍ以上、２ｍｍ以上であるとより好ましい。
【0042】
穴の開口は開口長さが積層体と固定治具の接触する面内で可能な限り均一になるように配置されていることが好ましい。そのような配置となるために、開口は点対称もしくは線対称になるような配置となることが好ましい。
本形態の固定治具における穴の数や大きさは任意であるが、開口長さをできるだけ小さくすることが好ましい。具体的には図４における穴２４Ａに代表されるような貫通穴の数を増やし、積層体と固定治具とに接触する面全体に均一に配置し、開口長さを小さくするようにすることが好ましい。このような形状の場合、穴の数は４個以上であることが好ましく、１３個以上であることがより好ましい。その時の穴のサイズは、直径１ｍｍ以上１０ｍｍ以下であることが好ましく、２ｍｍ以上６ｍｍ以下であることが好ましい。
本形態の固定治具における穴の数や大きさは任意であるが、開口長さをできるだけ小さくすることが好ましい。具体的には図４における穴２４Ａに代表されるような貫通穴の数を増やし、積層体と固定治具とに接触する面全体に均一に配置し、開口長さを小さくするようにすることが好ましい。このような形状の場合、穴の数は４個以上であることが好ましく、１３個以上であることがより好ましい。その時の穴のサイズは、直径１ｍｍ以上１０ｍｍ以下であることが好ましく、２ｍｍ以上６ｍｍ以下であることが好ましい。
【0043】
本形態で穴２４Ａの平面視形状は円形であるが、これに限らず他の形態（三角形、四角形、及びその他の多角形、並びに楕円形）であってもよい。
【0044】
固定治具２０Ａを構成する材料は特に限定されることはないが、強度等の観点から金属であることが好ましい。金属としては例えばステンレス鋼、銅、鉄等を挙げることができる。銅や鉄等の被酸化性物質を用いる場合、酸化による寸法、形状の変化を抑制するためにメッキ処理を行うことが好ましい。メッキに用いる物質は任意のものを使用することができるが、汎用性の観点からニッケルメッキが好ましい。
【0045】
１．２．２ｂ．固定治具２０Ｂ
図５には固定治具２０Ｂを説明する図を示した。他の形態の固定治具と区別するため、固定治具２０Ｂと表記するが、当該固定治具２０Ｂは上記した固定治具２０として適用できるものである。
図５（ａ）は固定治具２０Ｂの平面図、図５（ｂ）は固定治具２０ＢのＢ－Ｂ’断面図である。図５からわかるように固定治具２０Ｂは、載置面２１Ｂ、及び、その反対側の裏面２２Ｂを有し、載置面２１Ｂと裏面２２Ｂとの間が厚さとされ、載置面２１Ｂの外周縁と裏面２２Ｂの外周縁とを渡すように側面２３Ｂが形成されている。本形態で固定治具２０Ｂは円板状であるが、必ずしも円板状である必要はない。
図５には固定治具２０Ｂを説明する図を示した。他の形態の固定治具と区別するため、固定治具２０Ｂと表記するが、当該固定治具２０Ｂは上記した固定治具２０として適用できるものである。
図５（ａ）は固定治具２０Ｂの平面図、図５（ｂ）は固定治具２０ＢのＢ－Ｂ’断面図である。図５からわかるように固定治具２０Ｂは、載置面２１Ｂ、及び、その反対側の裏面２２Ｂを有し、載置面２１Ｂと裏面２２Ｂとの間が厚さとされ、載置面２１Ｂの外周縁と裏面２２Ｂの外周縁とを渡すように側面２３Ｂが形成されている。本形態で固定治具２０Ｂは円板状であるが、必ずしも円板状である必要はない。
【0046】
固定治具２０Ｂには載置面２１Ｂに開口した凹部として、載置面２１Ｂに複数の穴２４Ｂが設けられている。本形態で穴２４Ｂは載置面２１Ｂと裏面２２Ｂとを通じ、厚さ方向に貫通する貫通穴であるが、必ずしも貫通穴である必要はなく、載置面２１Ｂで開口した非貫通穴（窪み）であってもよい。貫通穴でない場合における穴の深さは、載置面と積層体との間に残る接着剤の量が調整される際に除外すべき接着剤の量を穴に移動させることができる容積を有していればよい。
【0047】
本形態で穴２４Ｂは、固定治具２０Ｂの平面視で、２つの同心円に属する円弧（外側円弧２４Ｂａ、内側円弧２４Ｂｂ）と、当該円弧の端部同士を結んだ２つの直線（２４Ｂｃ）と、により囲まれた形状の穴であり、同じ形状の穴が中心周りに９０°間隔で４つ配置されている。
【0048】
穴２４Ｂの配置は、載置面２１Ｂに積層体１０を置いた姿勢で、平面視した時に穴２４Ｂが積層体１０に重なる位置となる。必ずしも全ての穴２４Ｂが重なる必要はないが、好ましくは全ての穴２４Ｂが平面視で積層体１０に重なる位置とされる。
また、穴２４Ｂは、固定治具２０Ｂの中心点に対して点対称となるように複数の穴２４Ｂが配置されていることが好ましい。
また、穴２４Ｂは、固定治具２０Ｂの中心点に対して点対称となるように複数の穴２４Ｂが配置されていることが好ましい。
【0049】
穴２４Ｂの大きさや数は特に限定されることはないが、載置面２１Ｂの面積に対する穴２４Ｂの開口の面積の合計の比率で表される開口率が１０％以上であることが好ましい。十分な面積の穴の開口を持つことで接着剤を効率的に案内することができる。また、接着面積が少なくなることで剥離する際に負荷が少なくなる。２０％以上であることがより好ましく、３０％以上であることがさらに好ましい。開口の面積は積層体の総面積に対して６０％以下であることが好ましい。面積が少なくなると積層体を十分に接着することができなくなる。５０％以下であることがより好ましく、４０％以下であることがさらに好ましい。
【0050】
図５に示す例では、図示した特定点Ｑ２における開口長さが、開口最大長さＬ２となる。
開口最大長さＬ２は、２０ｍｍ以下であることが好ましい。開口長さＬ２が１０ｍｍ以下であることがより好ましく、５ｍｍ以下、２ｍｍ以下であるとさらに好ましい。開口最大長さが短くなると積層体に係る負荷が増加し、積層体の破損につながる虞がある。また、積層体と固定治具間の接着面積が少なくなり、十分な固定ができなくなる虞がある。開口最大長さＬ２は、０．５ｍｍ以上であることが好ましく、１ｍｍ以上、２ｍｍ以上であるとより好ましい。
開口最大長さＬ２は、２０ｍｍ以下であることが好ましい。開口長さＬ２が１０ｍｍ以下であることがより好ましく、５ｍｍ以下、２ｍｍ以下であるとさらに好ましい。開口最大長さが短くなると積層体に係る負荷が増加し、積層体の破損につながる虞がある。また、積層体と固定治具間の接着面積が少なくなり、十分な固定ができなくなる虞がある。開口最大長さＬ２は、０．５ｍｍ以上であることが好ましく、１ｍｍ以上、２ｍｍ以上であるとより好ましい。
【0051】
本発明の固定治具における穴の数や大きさは任意であるが、開口長さを小さくすることが好ましい。具体的には図５における穴２４Ｂに代表されるような断面形状を有する貫通穴の数を増やし、積層体と固定治具に接触する面全体に均一に配置し、開口長さを小さくするようにすることが好ましい。このような形状の場合、穴の数は４個以上であることが好ましい。その時の穴のサイズは、面積が１５０ｍｍ２以上２５０ｍｍ２以下であることが好ましい。
【0052】
固定治具２０Ｂを構成する材料は特に限定されることはないが、強度等の観点から金属であることが好ましい。金属としては例えばステンレス鋼、銅、鉄等を挙げることができる。銅や鉄等の被酸化性物質を用いる場合、酸化による寸法、形状の変化を抑制するためにメッキ処理を行うことが好ましい。メッキに用いる物質は任意のものを使用することができるが、汎用性の観点からニッケルメッキが好ましい。
【0053】
１．２．２ｃ．固定治具２０Ｃ
図６には固定治具２０Ｃを説明する図を示した。他の形態の固定治具と区別するため、固定治具２０Ｃと表記するが、当該固定治具２０Ｃは上記した固定治具２０として適用できるものである。
図６（ａ）は固定治具２０Ｃの平面図、図６（ｂ）は固定治具２０ＣのＣ－Ｃ’断面図である。図６からわかるように固定治具２０Ｃは、載置面２１Ｃ、及び、その反対側の裏面２２Ｃを有し、載置面２１Ｃと裏面２２Ｃとの間が厚さとされ、載置面２１Ｃの外周縁と裏面２２Ｃの外周縁とを渡すように側面２３Ｃが形成されている。本形態で固定治具２０Ｃは円板状であるが、必ずしも円板状である必要はない。
図６には固定治具２０Ｃを説明する図を示した。他の形態の固定治具と区別するため、固定治具２０Ｃと表記するが、当該固定治具２０Ｃは上記した固定治具２０として適用できるものである。
図６（ａ）は固定治具２０Ｃの平面図、図６（ｂ）は固定治具２０ＣのＣ－Ｃ’断面図である。図６からわかるように固定治具２０Ｃは、載置面２１Ｃ、及び、その反対側の裏面２２Ｃを有し、載置面２１Ｃと裏面２２Ｃとの間が厚さとされ、載置面２１Ｃの外周縁と裏面２２Ｃの外周縁とを渡すように側面２３Ｃが形成されている。本形態で固定治具２０Ｃは円板状であるが、必ずしも円板状である必要はない。
【0054】
固定治具２０Ｃには載置面２１Ｃに開口した凹部として、載置面２１Ｃの中央に穴２５Ｃ、及び、その周りに複数の穴２４Ｃが設けられている。本形態で穴２４Ｃ、穴２５Ｃは載置面２１Ｃと裏面２２Ｃとを通じ、厚さ方向に貫通する貫通穴であるが、必ずしも貫通穴である必要はなく、載置面２１Ｃで開口した非貫通穴（窪み）であってもよい。貫通穴でない場合における穴の深さは、載置面と積層体との間に残る接着剤の量が調整される際に除外すべき接着剤の量を穴に移動させることができる容積を有していればよい。
【0055】
本形態で穴２４Ｃは、上記した固定治具２０Ｂの穴２４Ｂと同様に考えることができる。
【0056】
一方、穴２５Ｃは、載置面２１Ｃの中央に設けられており、平面視形状は円形であるが、これに限らず他の形態（三角形、四角形、及びその他の多角形、並びに楕円形）であってもよい。
【0057】
穴２４Ｃ、穴２５Ｃの配置は、載置面２１Ｃに積層体１０を置いた姿勢で、平面視した時に穴２４Ｃ、穴２５Ｃが積層体１０に重なる位置となる。必ずしも全ての穴２４Ｃ、穴２５Ｃが積層体１０に重なる必要はないが、好ましくは全ての穴２４Ｃ、穴２５Ｃが平面視で積層体１０に重なる位置とされる。
また、穴２４Ｃは、固定治具２０Ｃの中心点に対して点対称となるように複数の穴２４Ｃが配置されていることが好ましい。
また、穴２４Ｃは、固定治具２０Ｃの中心点に対して点対称となるように複数の穴２４Ｃが配置されていることが好ましい。
【0058】
穴２４Ｃの大きさや数、穴２５Ｃの大きさは特に限定されることはないが、載置面２１Ｃの面積に対する穴２４Ｃ及び穴２５Ｃの開口の面積の合計の比率で表される開口率が１０％以上であることが好ましい。十分な面積の開口を持つことで接着剤を効率的に案内することができる。また、接着面積が少なくなることで剥離の際に負荷が少なくなる。２０％以上であることがより好ましく、３０％以上であることがさらに好ましい。開口の面積は積層体の総面積に対して６０％以下であることが好ましい。面積が少なくなると積層体を十分に接着することができなくなる。５０％以下であることがより好ましく、４０％以下であることがさらに好ましい。
【0059】
図６に示す例では、図示した特定点Ｑ３における開口長さが、開口最大長さＬ３となる。
図６に示す例では、特定点Ｑ３は、載置面２１の周りに設けられた穴２４Ｃの最外側（積層体外周部側）の角部の位置にある点である。
開口最大長さＬ３は、２０ｍｍ以下であることが好ましい。開口長さＬ３が１０ｍｍ以下であることがより好ましく、５ｍｍ以下、２ｍｍ以下であるとより好ましい。開口最大長さが短くなると積層体に係る負荷が増加し、積層体の破損につながる恐れがある。また、積層体と固定治具間の接着面積が少なくなり、十分な固定ができなくなる恐れがある。開口最大長さＬ３は、０．５ｍｍ以上であることが好ましく、１ｍｍ以上、２ｍｍ以上であるとより好ましい。
図６に示す例では、特定点Ｑ３は、載置面２１の周りに設けられた穴２４Ｃの最外側（積層体外周部側）の角部の位置にある点である。
開口最大長さＬ３は、２０ｍｍ以下であることが好ましい。開口長さＬ３が１０ｍｍ以下であることがより好ましく、５ｍｍ以下、２ｍｍ以下であるとより好ましい。開口最大長さが短くなると積層体に係る負荷が増加し、積層体の破損につながる恐れがある。また、積層体と固定治具間の接着面積が少なくなり、十分な固定ができなくなる恐れがある。開口最大長さＬ３は、０．５ｍｍ以上であることが好ましく、１ｍｍ以上、２ｍｍ以上であるとより好ましい。
【0060】
本形態の固定治具における穴の数や大きさは任意であるが、開口長さを小さくすることが好ましい。具体的には図６における穴２４Ｃに代表されるような形状の貫通穴の数を増やし、積層体と固定治具に接触する面全体に均一に配置し、開口長さを小さくするようにすることが好ましい。このような形状の場合、穴の数は４個以上であることが好ましい。その時の載置面２１の周りに設けられた穴２４Ｃのサイズは、面積が１５０ｍｍ２以上２５０ｍｍ２以下であることが好ましい。また、中央に設けられた穴２５Ｃのサイズは、前記の穴２４Ｃのサイズよりも小さいことが好ましく、具体的には、面積が５ｍｍ２以上２０ｍｍ２以下であることが好ましい。
【0061】
固定治具２０Ｃを構成する材料は特に限定されることはないが、強度等の観点から金属であることが好ましい。金属としては例えばステンレス鋼や銅等を挙げることができる。
【0062】
１．２．２ｄ．固定治具２０Ｄ
図７には固定治具２０Ｄを説明する図を示した。他の形態の固定治具と区別するため、固定治具２０Ｄと表記するが、当該固定治具２０Ｄは上記した固定治具２０として適用できるものである。
図７（ａ）は固定治具２０Ｄの平面図、図７（ｂ）は固定治具２０ＤのＤ－Ｄ’断面図である。図７からわかるように固定治具２０Ｄは、載置面２１Ｄ、及び、その反対側の裏面２２Ｄを有し、載置面２１Ｄと裏面２２Ｄとの間が厚さとされ、載置面２１Ｄの外周縁と裏面２２Ｄの外周縁とを渡すように側面２３Ｄが形成されている。本形態で固定治具２０Ｄは円板状であるが、必ずしも円板状である必要はない。
図７には固定治具２０Ｄを説明する図を示した。他の形態の固定治具と区別するため、固定治具２０Ｄと表記するが、当該固定治具２０Ｄは上記した固定治具２０として適用できるものである。
図７（ａ）は固定治具２０Ｄの平面図、図７（ｂ）は固定治具２０ＤのＤ－Ｄ’断面図である。図７からわかるように固定治具２０Ｄは、載置面２１Ｄ、及び、その反対側の裏面２２Ｄを有し、載置面２１Ｄと裏面２２Ｄとの間が厚さとされ、載置面２１Ｄの外周縁と裏面２２Ｄの外周縁とを渡すように側面２３Ｄが形成されている。本形態で固定治具２０Ｄは円板状であるが、必ずしも円板状である必要はない。
【0063】
固定治具２０Ｄには載置面２１Ｄに開口した凹部として、載置面２１Ｄの中央及び外周に近い部分にそれぞれ穴２４Ｄが設けられ、この２つの穴２４Ｄを結ぶように平面視で渦巻状に溝２５Ｄが設けられている。
本形態で穴２４Ｄは載置面２１Ｄと裏面２２Ｄとを通じ、厚さ方向に貫通する貫通穴であるが、必ずしも貫通穴である必要はなく、載置面２１Ｄで開口した非貫通穴（窪み）であってもよい。また穴２４Ｄは設けられていなくてもよい。
本形態で溝２５Ｄは載置面２１Ｄに開口を有して中心の穴２４Ｄの周りを周回するようにして外周側の穴２４Ｄへと渦巻状に延びる溝である。本形態で溝２５Ｄは深さ方向について裏面２２Ｄに達していないが、これに限定されることはなく裏面に達する溝であってもよい。
本形態で穴２４Ｄは載置面２１Ｄと裏面２２Ｄとを通じ、厚さ方向に貫通する貫通穴であるが、必ずしも貫通穴である必要はなく、載置面２１Ｄで開口した非貫通穴（窪み）であってもよい。また穴２４Ｄは設けられていなくてもよい。
本形態で溝２５Ｄは載置面２１Ｄに開口を有して中心の穴２４Ｄの周りを周回するようにして外周側の穴２４Ｄへと渦巻状に延びる溝である。本形態で溝２５Ｄは深さ方向について裏面２２Ｄに達していないが、これに限定されることはなく裏面に達する溝であってもよい。
【0064】
穴２４Ｄは平面視形状は円形であるが、これに限らず他の形態（三角形、四角形、及びその他の多角形、並びに楕円形）であってもよい。
【0065】
穴２４Ｄ、溝２５Ｄの配置は、載置面２１Ｄに積層体１０を置いた姿勢で、平面視した時に穴２４Ｄ、溝２５Ｄが積層体１０に重なる位置となる。必ずしも全ての穴２４Ｄ、溝２５Ｄが積層体１０に重なる必要はないが、好ましくは全ての穴２４Ｄ、溝２５Ｄが平面視で積層体１０に重なる位置とされる。
【0066】
穴２４Ｄの大きさや数、溝２５Ｄの溝幅や渦巻の巻き数については特に限定されることはないが、載置面２１Ｄの面積に対する穴２４Ｄ及び溝２５Ｄの開口の面積の合計の比率で表される開口率が１０％以上であることが好ましい。十分な面積の開口を持つことで接着剤を効率的に案内することができる。また、接着面積が少なくなることで剥離の際に負荷が少なくなる。２０％以上であることがより好ましく、３０％以上であることがさらに好ましい。開口の面積は積層体の総面積に対して６０％以下であることが好ましい。面積が少なくなると積層体を十分に接着することができなくなる。は５０％以下であることがより好ましく、４０％以下であることがさらに好ましい。
【0067】
開口長さを均一にするように穴２４Ｄを配置すると、穴を円状にしてかつ等間隔に配置する方法と、アルキメデスの螺旋に代表されるように穴の間の間隔を一定に保つ形状の穴を配置する方法が好ましい。
アルキメデスの螺旋の場合、穴は一つであるために貫通孔の必要数が減ることから、穴を円状にしてかつ等間隔に配置する方法のような穴の一つ一つが独立している場合（図４参照。）と比較して、設計上の自由度が大きくなる。また、穴を円状にしてかつ等間隔に配置する方法の場合、開口長さが距離ｂと距離ｃ両方に依存するため、距離ｃに依存する積層体のサイズに応じて設計する必要がある。アルキメデスの螺旋の場合、螺旋の直径が積層体の直径以上のサイズまで拡大すれば積層体外周部までの距離ｃが前記開口までの距離ｂよりも常時小さい値になることは明白である。このような形状を示す固定治具は、積層体の面積、形状が変わった場合でも固定治具の再設計が不要となり、汎用的に使用することができ、より好ましい。
アルキメデスのらせん状の穴を持つ場合、その始点と終点の二か所に貫通孔を持つことが好ましい。
アルキメデスの螺旋の場合、穴は一つであるために貫通孔の必要数が減ることから、穴を円状にしてかつ等間隔に配置する方法のような穴の一つ一つが独立している場合（図４参照。）と比較して、設計上の自由度が大きくなる。また、穴を円状にしてかつ等間隔に配置する方法の場合、開口長さが距離ｂと距離ｃ両方に依存するため、距離ｃに依存する積層体のサイズに応じて設計する必要がある。アルキメデスの螺旋の場合、螺旋の直径が積層体の直径以上のサイズまで拡大すれば積層体外周部までの距離ｃが前記開口までの距離ｂよりも常時小さい値になることは明白である。このような形状を示す固定治具は、積層体の面積、形状が変わった場合でも固定治具の再設計が不要となり、汎用的に使用することができ、より好ましい。
アルキメデスのらせん状の穴を持つ場合、その始点と終点の二か所に貫通孔を持つことが好ましい。
【0068】
図７に示すアルキメデスの螺旋の場合、開口最大長さＬ４は、固定治具２０Ｄの径方向において隣接する溝２５の一部同士の間隔として定義できる。開口最大長さＬ４は、２０ｍｍ以下であることが好ましい。開口長さが１０ｍｍ以下であることがより好ましく、５ｍｍ以下、２ｍｍ以下であるとさらに好ましい。開口最大長さが短くなると積層体に係る負荷が増加し、積層体の破損につながる虞がある。また、積層体と固定治具間の接着面積が少なくなり、十分な固定ができなくなる恐れがある。開口最大長さＬ４は、０．５ｍｍ以上であることが好ましく、１ｍｍ以上、２ｍｍ以上であるとより好ましい。
【0069】
アルキメデスの螺旋は極座標の方程式ｒ＝ａθで表すことができる。ここで、ｒは、固定治具２０Ｄの中心点から溝２５Ｄの幅方向における中心までの距離であり、θは、固定治具２０Ｄの中心点と溝２５Ｄの幅方向における中心とを結ぶ線分と基準線（図７に示す例では、図示横方向とする。）とのなす角であり、ａは、係数である。本形態における形状においてａは０．５以上１０以下であることが好ましい。１以上５以下であることが好ましく、１．５以上３以下であるとより好ましい。この時の螺旋の幅をｄとすると、ｄは０．５ｍｍ以上１０ｍｍ以下であることが好ましく、１ｍｍ以上５ｍｍ以下であることがより好ましく、１．５ｍｍ以上３ｍｍ以下であるとさらに好ましい。ａとｄの比率はｄ／ａ＝０．３以上３以下であることが好ましく、０．５以上２以下、０．８以上１．５、０．９５以上１．１以下であることがより好ましい。アルキメデスの螺旋は治具のサイズが許す限り拡大することができるが、螺旋の直径が積層体の直径以上のサイズまで拡大すれば積層体外周部までの距離ｃが前記開口までの距離ｂよりも常時小さい値になり、それよりも小さな積層体であれば本形態に使用可能であり、より適している。
【0070】
固定治具２０Ｄを構成する材料は特に限定されることはないが、強度等の観点から金属であることが好ましい。金属としては例えばステンレス鋼、銅、鉄等を挙げることができる。銅や鉄等の被酸化性物質を用いる場合、酸化による寸法、形状の変化を抑制するためにメッキ処理を行うことが好ましい。メッキに用いる物質は任意のものを使用することができるが、汎用性の観点からニッケルメッキが好ましい。
【0071】
１．２．３．積層体の配置
上記のように本工程で積層体１０を接着層１１を介して固定治具２０の載置面に固定する。このとき、上記したように不要な接着剤を固定治具２０に設けられた凹部（各形態の穴や溝）に移動させるが、そのために、積層体１０と固定治具２０との間に押圧力を付与することができる。これにより円滑な接着剤の移動が可能となる。具体的な押圧力は特に限定されることはないが、これにより積層体１０と固定治具２０の載置面との間に適切な厚さの接着層１１が形成されるように調整する。接着層１１が厚すぎると、窒化アルミニウム単結晶体の目標とする分離（切断）位置からのずれが大きくなる。一方、接着層１１が薄すぎると固定が弱く不安定となり適切な分離（切断）ができなくなる虞がある。具体的な接着層の厚さは特に限定されることはないが０．１μｍ以上５０μｍ以下であることが好ましい。０．５μｍ以上３０μｍ以下、１μｍ以上１０μｍ以下であることがより好ましい。
上記のように本工程で積層体１０を接着層１１を介して固定治具２０の載置面に固定する。このとき、上記したように不要な接着剤を固定治具２０に設けられた凹部（各形態の穴や溝）に移動させるが、そのために、積層体１０と固定治具２０との間に押圧力を付与することができる。これにより円滑な接着剤の移動が可能となる。具体的な押圧力は特に限定されることはないが、これにより積層体１０と固定治具２０の載置面との間に適切な厚さの接着層１１が形成されるように調整する。接着層１１が厚すぎると、窒化アルミニウム単結晶体の目標とする分離（切断）位置からのずれが大きくなる。一方、接着層１１が薄すぎると固定が弱く不安定となり適切な分離（切断）ができなくなる虞がある。具体的な接着層の厚さは特に限定されることはないが０．１μｍ以上５０μｍ以下であることが好ましい。０．５μｍ以上３０μｍ以下、１μｍ以上１０μｍ以下であることがより好ましい。
【0072】
１．３．分離工程
分離工程Ｓ１３では、載置工程Ｓ１２で準備した、接着層１１を介して固定治具２０に配置した積層体１０から窒化アルミニウム単結晶体を分離する。
分離する方法は特に限定されることはないが例えばワイヤーソウによる切断を挙げることができる。すなわち、図８に示したようにワイヤーソウ１２を積層体１０の側面１０ｃから、図８に直線矢印で示したように第１面１０ａ、第２面１０ｂに沿って送ることで窒化アルミニウム単結晶体を分離する。
分離工程Ｓ１３では、載置工程Ｓ１２で準備した、接着層１１を介して固定治具２０に配置した積層体１０から窒化アルミニウム単結晶体を分離する。
分離する方法は特に限定されることはないが例えばワイヤーソウによる切断を挙げることができる。すなわち、図８に示したようにワイヤーソウ１２を積層体１０の側面１０ｃから、図８に直線矢印で示したように第１面１０ａ、第２面１０ｂに沿って送ることで窒化アルミニウム単結晶体を分離する。
【0073】
上記の他、分離工程Ｓ１３では次のように構成することができる。図９に説明のための図を示した図９（ａ）は平面図、図９（ｂ）は正面図である。
図９に示したようにワイヤーソウ１２による切断の前に、積層体１０の側面１０ｃに緩衝層１３を形成し、次いで緩衝層１３とワイヤーソウ１２とを接触させた後に積層体１０の窒化アルミニウム単結晶体を切断するように進めてもよい。これによれば、ワイヤーソウ１２の位置ずれをさらに抑制することができる。
図９に示したようにワイヤーソウ１２による切断の前に、積層体１０の側面１０ｃに緩衝層１３を形成し、次いで緩衝層１３とワイヤーソウ１２とを接触させた後に積層体１０の窒化アルミニウム単結晶体を切断するように進めてもよい。これによれば、ワイヤーソウ１２の位置ずれをさらに抑制することができる。
【0074】
緩衝層１３を構成する材料はエポキシ系、シアノクリレート系等の接着剤やポリエステル、ポリエチレン等の熱可塑性樹脂を制限なく使用することができる。接着層に用いた樹脂と異なるものを使用してもよいが、作業性の観点から同一の素材とすることが好ましい。樹脂中にはガラス、酸化アルミニウム等の粒子を混入させ、硬度を高くしてもよい。緩衝層に用いる材料は日化精工製のＱボンドやＵボンドが有用である。
【0075】
図９に示した例では緩衝層１３は積層体１０の側面１０ｃの全周に亘って配置されているが、必ずしもこれに限定されることはなく、ワイヤーソウ１２の位置ずれを抑制することができればよい。そのために、少なくともワイヤーソウ１２が最初に触れる側面１０ｃの部位に緩衝層１３が配置されていることが好ましい。
また、図示は省略するが、窒化アルミニウム単結晶は、結晶の成長の条件によっては、その外周部にクラウンとよばれる凸状の多結晶が発生している場合がある。このような、外周部にクラウンが発生している窒化アルミニウム単結晶については、外周部を切断又は研磨、研削を行ってクラウンを除去した後に、上述した形態に係る方法を適用することがより好ましい。すなわち、本発明の効果は、外周部にクラウンが存在しない窒化アルミニウム単結晶に対してより顕著に発現する。
また、図示は省略するが、窒化アルミニウム単結晶は、結晶の成長の条件によっては、その外周部にクラウンとよばれる凸状の多結晶が発生している場合がある。このような、外周部にクラウンが発生している窒化アルミニウム単結晶については、外周部を切断又は研磨、研削を行ってクラウンを除去した後に、上述した形態に係る方法を適用することがより好ましい。すなわち、本発明の効果は、外周部にクラウンが存在しない窒化アルミニウム単結晶に対してより顕著に発現する。
【0076】
２．効果等
本開示によれば、積層体を固定治具の載置面上に配置する過程で、載置面と積層体との間に存在する接着剤の一部を、固定治具の厚さ方向（上下方向）において載置面と積層体の間から凹部に逃がして載置面よりも低い位置に案内することができる。これにより、載置面と積層体との間に残る接着剤の量が調整され、接着層の厚さを薄くし、分離工程で積層体から窒化アルミニウム単結晶体を分離する時にその目標位置に対する位置ずれを抑制することができる。
本開示によれば、積層体を固定治具の載置面上に配置する過程で、載置面と積層体との間に存在する接着剤の一部を、固定治具の厚さ方向（上下方向）において載置面と積層体の間から凹部に逃がして載置面よりも低い位置に案内することができる。これにより、載置面と積層体との間に残る接着剤の量が調整され、接着層の厚さを薄くし、分離工程で積層体から窒化アルミニウム単結晶体を分離する時にその目標位置に対する位置ずれを抑制することができる。
【0077】
３．実施例
実施例として上記した固定治具２０Ａ、固定治具２０Ｂ、固定治具２０Ｃ、及び、固定治具２０Ｄに倣って固定治具を作製し、及び、比較例として載置面に凹部を有しない固定治具を作製して試験を行った。
実施例として上記した固定治具２０Ａ、固定治具２０Ｂ、固定治具２０Ｃ、及び、固定治具２０Ｄに倣って固定治具を作製し、及び、比較例として載置面に凹部を有しない固定治具を作製して試験を行った。
【0078】
各固定治具の寸法は幅７０ｍｍ、長さ１００ｍｍ、高さ２０ｍｍの直方体とした。
【0079】
また、接着層を形成する接着剤は、上述した日化精工製のＱボンドやＵボンドを使用した。
【0080】
３．１．実施例Ａ
実施例Ａでは、ＰＶＴ法で作製したＡＩＮ基板にＨＶＰＥ法で窒化アルミニウム単結晶体を積層した積層体１０を準備した。積層体のサイズは直径２ｉｎｃｈ、厚さ１４００μｍであった。なお、以下、積層体１０を「窒化アルミニウム単結晶」とも記する。
窒化アルミニウム単結晶のオフ角を測定した。固定治具２０Ａ、固定治具２０Ｂ、固定治具２０Ｃ、及び比較例の固定治具のそれぞれマイクロメーターを用いて高さを測定し、原点とした。治具上に窒化アルミニウム単結晶を載置し、図１０に示した黒丸の箇所（窒化アルミニウム単結晶の中心を通る線分上において中心点及び該中心点から左右にそれぞれ５ｍｍ間隔で離れた８つの箇所、及び、前記の線分と直交する線分上において中心点から上下にそれぞれ５ｍｍ間隔で離れた８つの箇所を含む合計１７点の箇所）で窒化物単結晶の高さを測定した。測定点を変えて同様の測定を行い、窒化アルミニウム単結晶の面内高さの分布を測定した。治具と積層体表面をアセトンを用いて洗浄した後、治具の載置面に接着剤を塗布し、作製した積層体の第２面を配置して押圧した。押圧は０．０５ＭＰａの圧力で１分行った。２４時間放置し、接着層の固化を行った後にマイクロメーターを用いて積層体と接着層の厚さを測定した。測定点を変えて同様の測定を行い、接着前の積層体の高さとの差を算出することで接着層の平均厚さと標準偏差を算出した。切断後の窒化アルミニウム単結晶のオフ角を測定し、切断前との差を算出することで切断前後でのオフ角の差を算出した。表１に結果を示した。
実施例Ａでは、ＰＶＴ法で作製したＡＩＮ基板にＨＶＰＥ法で窒化アルミニウム単結晶体を積層した積層体１０を準備した。積層体のサイズは直径２ｉｎｃｈ、厚さ１４００μｍであった。なお、以下、積層体１０を「窒化アルミニウム単結晶」とも記する。
窒化アルミニウム単結晶のオフ角を測定した。固定治具２０Ａ、固定治具２０Ｂ、固定治具２０Ｃ、及び比較例の固定治具のそれぞれマイクロメーターを用いて高さを測定し、原点とした。治具上に窒化アルミニウム単結晶を載置し、図１０に示した黒丸の箇所（窒化アルミニウム単結晶の中心を通る線分上において中心点及び該中心点から左右にそれぞれ５ｍｍ間隔で離れた８つの箇所、及び、前記の線分と直交する線分上において中心点から上下にそれぞれ５ｍｍ間隔で離れた８つの箇所を含む合計１７点の箇所）で窒化物単結晶の高さを測定した。測定点を変えて同様の測定を行い、窒化アルミニウム単結晶の面内高さの分布を測定した。治具と積層体表面をアセトンを用いて洗浄した後、治具の載置面に接着剤を塗布し、作製した積層体の第２面を配置して押圧した。押圧は０．０５ＭＰａの圧力で１分行った。２４時間放置し、接着層の固化を行った後にマイクロメーターを用いて積層体と接着層の厚さを測定した。測定点を変えて同様の測定を行い、接着前の積層体の高さとの差を算出することで接着層の平均厚さと標準偏差を算出した。切断後の窒化アルミニウム単結晶のオフ角を測定し、切断前との差を算出することで切断前後でのオフ角の差を算出した。表１に結果を示した。
【0081】
【表1】
【0082】
表１からわかるように比較例の固定治具に比べて、固定治具２０Ａ、固定治具２０Ｂ、及び、固定治具２０Ｃは接着層厚さを小さくすることができた。これによれば分離工程で積層体から窒化アルミニウム単結晶体を分離する時にその目標位置に対する位置ずれを抑制することができる。
【0083】
３．２．実施例Ｂ
実施例Ｂでは、サファイア基板にＨＶＰＥ法で窒化アルミニウム単結晶体を積層した積層体を準備した。積層体のサイズは直径２ｉｎｃｈ、厚さ１４００μｍであった。
固定治具２０Ａ、固定治具２０Ｂ、固定治具２０Ｃ、固定治具２０Ｄ及び比較例の固定治具のそれぞれに対して、その載置面に接着剤を塗布し、作製した積層体の第２面を配置して押圧した。本実施例では押圧力を変化させその圧力で１分間押圧した。そして積層体の第２面と固定治具の載置面との間の接着層の厚さを調べた。表２に結果を示した。
実施例Ｂでは、サファイア基板にＨＶＰＥ法で窒化アルミニウム単結晶体を積層した積層体を準備した。積層体のサイズは直径２ｉｎｃｈ、厚さ１４００μｍであった。
固定治具２０Ａ、固定治具２０Ｂ、固定治具２０Ｃ、固定治具２０Ｄ及び比較例の固定治具のそれぞれに対して、その載置面に接着剤を塗布し、作製した積層体の第２面を配置して押圧した。本実施例では押圧力を変化させその圧力で１分間押圧した。そして積層体の第２面と固定治具の載置面との間の接着層の厚さを調べた。表２に結果を示した。
【0084】
【表2】
【0085】
表２からわかるように、押圧力を変更しても比較例の固定治具に比べて、固定治具２０Ａ、固定治具２０Ｂ、固定治具２０Ｃ、及び、固定治具２０Ｄは接着層厚さを小さくすることができた。また、その時の標準偏差が小さくなっており、面内で接着層の厚さのばらつきが小さくなっていることが分かった。その時に切断前後でのオフ角の差が小さくなっていることが確認できた。
【符号の説明】
【0086】
１０ 積層体
１１ 接着層
１２ ワイヤーソウ
１３ 緩衝層
２０ 固定治具
２０Ａ 固定治具
２０Ｂ 固定治具
２０Ｃ 固定治具
２０Ｄ 固定治具
１１ 接着層
１２ ワイヤーソウ
１３ 緩衝層
２０ 固定治具
２０Ａ 固定治具
２０Ｂ 固定治具
２０Ｃ 固定治具
２０Ｄ 固定治具
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】