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公開番号2024038855
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-03-21
出願番号2022143179
出願日2022-09-08
発明の名称基板加工方法
出願人国立大学法人埼玉大学,信越ポリマー株式会社
代理人個人,個人,個人,個人
主分類C30B 33/04 20060101AFI20240313BHJP(結晶成長)
要約【課題】結晶基板及び加工条件に応じた適切な加工方法で結晶基板を加工する。
【解決手段】基板加工方法は、ステージに載置した結晶基板210の主表面210aに向けてレーザ光Bを照射し、主表面210aから所定深さにレーザ光Bを集光して主表面210aの面方向に連続する結晶面方位の劈開面を含む改質層を形成する工程と、改質層に含まれる劈開面において結晶基板210から新たな結晶基板210を主表面210aの面方向に剥離する工程とを含んでいる。
【選択図】図8
特許請求の範囲【請求項１】
ステージに載置した結晶基板の主表面に向けてレーザ光を照射し、主表面から所定深さにレーザ光を集光して前記主表面の面方向に連続する結晶面方位の劈開面を含む改質層を形成する工程と、
前記改質層に含まれる劈開面において前記結晶基板から新たな結晶基板を前記主表面の面方向に剥離する工程と
を含む基板加工方法。
続きを表示（約 330 文字）【請求項２】
前記改質層を形成する工程は、前記結晶基板の主表面から所定の深さにレーザ光を集光して前記結晶基板の結晶の転位によるずれを起点とする劈開を発生させるようにレーザ光を走査する請求項１に記載の基板加工方法。
【請求項３】
前記改質層を形成する工程において、レーザ光を走査する方向は、前記結晶基板に関するパラメータとして、結晶材料、結晶構造、結晶の種類、面方位、オフ角、劈開面、すべり面及びバーガース・ベクトル及び転位面の少なくとも一つを含む請求項１又は２に記載の基板加工方法。
【請求項４】
前記レーザ光を走査する方向は、前記結晶基板の面方向に対して２次元方向および３次元方向である請求項３に記載の基板加工方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
この発明は、加工対象単結晶基板の表面からレーザ光を照射して、加工対象単結晶基板の内部にレーザ光を集光し、加工対象単結晶基板に劈開面を形成する基板加工方法に関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、半導体基板の材料として各種の単結晶が使用されている。これらの単結晶の内でシリコン（Ｓｉ）、炭化ケイ素（ＳｉＣ）、窒化ガリウム（ＧａＮ）、リン化ガリウム（ＧａＰ）、ダイヤモンド（Ｃ）などは難削材と呼ばれ、従来の機械加工ではインゴットやブロックなどのバルクから基板として切り出すことが困難であった。このため、機械加工に代わる加工方法としてレーザ光を基板の主表面に向けて照射して、主表面から所定深さに集光して加工痕を形成することによって、剥離可能な改質層を形成する加工技術が研究されている。
【０００３】
また、シリコンや酸化マグネシウム（ＭｇＯ）の単結晶基板上にダイヤモンド結晶を、シリコン、炭化ケイ素、サファイア（Ａｌ
２
Ｏ
３
）などの基板上に窒化ガリウムを、それぞれヘテロエピキャシタル成長させるためのベースとしてダイヤモンド基板や窒化ガリウム基板が利用されている。これらのベース基板の再利用や成長基板を薄いウエーハに加工する方法として上記のレーザ光による加工技術が研究されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１８－１８３８０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記の単結晶材料はその固体構造や化学結合の種類が様々であり、その特性が異なるためレーザ光による加工技術によって剥離可能な改質層を形成するためには、加工する単結晶基板の材質、結晶構造、結合形態、結晶面方位、結晶成長のオフ角その他のパラメータを確認し、さらにレーザ光の特性、基板内部へのレーザ光の集光、レーザ光走査方法、形成する改質層の深さや厚さなどの加工条件も考慮する必要があった。
【０００６】
この発明は、上述の実情に鑑みて提案されるものであって、加工する結晶基板及び加工条件に応じて適切に結晶基板を加工する基板加工方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述の課題を解決するために、この出願に係る基板加工方法は、ステージに載置した結晶基板の主表面に向けてレーザ光を照射し、主表面から所定深さにレーザ光を集光して主表面の面方向に連続する結晶面方位の劈開面を含む改質層を形成する工程と、改質層に含まれる劈開面において結晶基板から新たな結晶基板を主表面の面方向に剥離する工程とを含んでいる。
【０００８】
改質層を形成する工程は、結晶基板の主表面から所定の深さにレーザ光を集光して結晶基板の結晶の転位によるずれを起点とする劈開を発生させるようにレーザ光を走査してもよい。
【０００９】
改質層を形成する工程において、レーザ光を走査する方向は、結晶基板に関するパラメータとして、結晶材料、結晶構造、結晶の種類、面方位、オフ角、劈開面、すべり面及びバーガース・ベクトル及び転位面の少なくとも一つを含んでもよい。
【００１０】
レーザ光を走査する方向は、結晶基板の面方向に対して２次元方向および３次元方向であってもよい。
【発明の効果】
（【００１１】以降は省略されています）

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