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公開番号2024066235
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-05-15
出願番号2022175685
出願日2022-11-01
発明の名称窒化ガリウム基板の製造方法
出願人株式会社ディスコ
代理人弁理士法人酒井国際特許事務所
主分類H01L 21/304 20060101AFI20240508BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】窒化ガリウムインゴットから効率よく窒化ガリウム基板を切り出して製造することが可能な窒化ガリウム基板の製造方法を提供すること。
【解決手段】窒化ガリウム(GaN)基板の製造方法は、GaNを透過する波長のレーザービームの集光点をGaNインゴットの内部に位置付けて、GaNインゴットと集光点とをGaNインゴットの下記の式(1)で表される結晶方位の方向に沿って相対的に移動することで、製造すべきGaN基板の厚みに相当する深さに剥離層を形成する剥離層形成ステップと、剥離層を起点にGaNインゴットからGaN基板を剥離する剥離ステップと、を備える。剥離層形成ステップでは、レーザービームを分岐して複数の集光点19を形成するとともに、分岐した各々の集光点19同士を繋ぐ直線21が下記の式(1)で表される結晶方位の方向と平行な方向に沿うように設定される。
【数1】
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特許請求の範囲【請求項１】
第１の面と、該第１の面の反対側の第２の面と、を有する窒化ガリウムインゴットから窒化ガリウム基板を製造する窒化ガリウム基板の製造方法であって、
窒化ガリウムインゴットを保持する保持ステップと、
窒化ガリウムを透過する波長のレーザービームの集光点を該第１の面から窒化ガリウムインゴットの内部に位置付けて、該窒化ガリウムインゴットと該集光点とを該窒化ガリウムインゴットの下記の式（１）で表される結晶方位の方向に沿って相対的に移動することで、製造すべき窒化ガリウム基板の厚みに相当する深さに剥離層を形成する剥離層形成ステップと、
該剥離層を起点に該窒化ガリウムインゴットから窒化ガリウム基板を剥離する剥離ステップと、を備え、
該剥離層形成ステップでは、該レーザービームを分岐して複数の集光点を形成するとともに、分岐した各々の集光点同士を繋ぐ直線が下記の式（１）で表される結晶方位の方向と平行な方向に沿うように設定されることを特徴とする、窒化ガリウム基板の製造方法。
TIFF
2024066235000006.tif
7
170
続きを表示（約 340 文字）【請求項２】
該剥離層形成ステップでは、分岐した各々の集光点同士を繋ぐ直線の少なくとも１本が、該窒化ガリウムインゴットと該集光点とを相対的に移動させる方向と交差し、かつ、前記式（１）で表される結晶方位の方向と平行な方向に沿うように設定されることを特徴とする、請求項１に記載の窒化ガリウム基板の製造方法。
【請求項３】
該剥離層形成ステップでは、該窒化ガリウムインゴットと該複数の集光点とを相対的に移動させることで形成された隣接する加工痕同士を繋ぐ直線が前記式（１）で表される結晶方位の方向に沿って形成されるように、該窒化ガリウムインゴットと該複数の集光点との移動速度を設定することを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の窒化ガリウム基板の製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、窒化ガリウム基板の製造方法に関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
窒化ガリウム（ＧａＮ）は、バンドギャップがシリコン（Ｓｉ）の３倍大きいことから、パワーデバイスや発光ダイオード（Light Emitting Diode、ＬＥＤ）等のデバイスとしての利用が検討されている。窒化ガリウム基板（ＧａＮ基板）は、外周刃よりも刃厚を薄くできる内周刃を用いて窒化ガリウムインゴット（ＧａＮインゴット）から切断されることが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１１－０８４４６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、ＧａＮインゴットから内周刃を用いて切り出すとしても、ＧａＮ基板の厚み（例えば、１５０μｍ）に対して、内周刃の厚みは、例えば０．３ｍｍ程度もあることから、ＧａＮインゴットの６０～７０％は切削時に削られ棄てられることになり、不経済であるという問題があった。
【０００５】
本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、窒化ガリウムインゴットから効率よく窒化ガリウム基板を切り出して製造することが可能な窒化ガリウム基板の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の窒化ガリウム基板の製造方法は、第１の面と、該第１の面の反対側の第２の面と、を有する窒化ガリウムインゴットから窒化ガリウム基板を製造する窒化ガリウム基板の製造方法であって、窒化ガリウムインゴットを保持する保持ステップと、窒化ガリウムを透過する波長のレーザービームの集光点を該第１の面から窒化ガリウムインゴットの内部に位置付けて、該窒化ガリウムインゴットと該集光点とを該窒化ガリウムインゴットの下記の式（１）で表される結晶方位の方向に沿って相対的に移動することで、製造すべき窒化ガリウム基板の厚みに相当する深さに剥離層を形成する剥離層形成ステップと、該剥離層を起点に該窒化ガリウムインゴットから窒化ガリウム基板を剥離する剥離ステップと、を備え、該剥離層形成ステップでは、該レーザービームを分岐して複数の集光点を形成するとともに、分岐した各々の集光点同士を繋ぐ直線が下記の式（１）で表される結晶方位の方向と平行な方向に沿うように設定されることを特徴とする。
TIFF
2024066235000002.tif
7
170
【０００７】
該剥離層形成ステップでは、分岐した各々の集光点同士を繋ぐ直線の少なくとも１本が、該窒化ガリウムインゴットと該集光点とを相対的に移動させる方向と交差し、かつ、前記式（１）で表される結晶方位の方向と平行な方向に沿うように設定されてもよい。
【０００８】
該剥離層形成ステップでは、該窒化ガリウムインゴットと該複数の集光点とを相対的に移動させることで形成された隣接する加工痕同士を繋ぐ直線が前記式（１）で表される結晶方位の方向に沿って形成されるように、該窒化ガリウムインゴットと該複数の集光点との移動速度を設定してもよい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明は、剥離層形成ステップで、レーザービームを分岐して複数の集光点を形成するとともに、分岐した各々の集光点同士を繋ぐ直線が上記の式（１）で表される結晶方位に含まれる特定の結晶方位の方向と平行な方向に沿うように設定されるため、剥離面の凹凸を大きくしてしまう要因となるクラックが生じるおそれを抑制することができるので、窒化ガリウムインゴットから効率よく窒化ガリウム基板を切り出して製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
図１は、実施形態１に係る窒化ガリウム基板の製造方法において使用する窒化ガリウムインゴットの一例を示す斜視図である。
図２は、図１の窒化ガリウムインゴットの結晶方位を説明する上面図である。
図３は、実施形態に係る窒化ガリウム基板の製造方法の処理手順を示すフローチャートである。
図４は、図３の保持ステップ及び剥離層形成ステップを説明する断面図である。
図５は、図３の剥離層形成ステップを説明する上面図である。
図６は、図３の剥離層形成ステップのレーザービームの分岐を説明する上面図である。
図７は、図３の剥離層形成ステップのレーザービームにより形成される加工痕を説明する上面図である。
図８は、図３の剥離ステップを説明する断面図である。
図９は、図３の剥離ステップを説明する断面図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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