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公開番号2025016840
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-02-05
出願番号2023119568
出願日2023-07-24
発明の名称β酸化ガリウム基板の製造方法
出願人株式会社ディスコ
代理人個人,個人,個人,個人,個人,個人
主分類H01L 21/304 20060101AFI20250129BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】β酸化ガリウムからなる被加工物から基板を製造する際の基板の生産性を向上させることが可能なβ酸化ガリウム基板の製造方法を提供する。
【解決手段】β酸化ガリウムからなる被加工物から基板を製造するβ酸化ガリウム基板の製造方法であって、β酸化ガリウムを透過する波長のレーザービームが集光される集光点を被加工物の表面から所定の深さに位置付けた状態で、レーザービームを被加工物に照射することによって、被加工物の内部に改質部と改質部から伸展するクラックとを含む分離層を形成する分離層形成工程と、分離層形成工程の後に、被加工物に外力を付与することによって、分離層を起点として被加工物から基板を分離する分離工程と、を備える。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
β酸化ガリウムからなる被加工物から基板を製造するβ酸化ガリウム基板の製造方法であって、
該β酸化ガリウムを透過する波長のレーザービームが集光される集光点を該被加工物の表面から所定の深さに位置付けた状態で、該レーザービームを該被加工物に照射することによって、該被加工物の内部に改質部と該改質部から伸展するクラックとを含む分離層を形成する分離層形成工程と、
該分離層形成工程の後に、該被加工物に外力を付与することによって、該分離層を起点として該被加工物から該基板を分離する分離工程と、
を備えるβ酸化ガリウム基板の製造方法。
続きを表示（約 480 文字）【請求項２】
該被加工物は、該表面に該β酸化ガリウムの結晶面｛００１｝が露出するように製造され、
該分離層形成工程においては、該β酸化ガリウムの結晶方位［１００］に平行な直線に対してなす角が３５°以下となる所定の方向に沿って該被加工物と該集光点とを相対的に移動させながらの該被加工物に対する該レーザービームの照射と、該所定の方向と直交する方向に沿った該被加工物と該集光点が形成される位置との相対的な移動と、が交互に繰り返される請求項１に記載のβ酸化ガリウム基板の製造方法。
【請求項３】
該集光点を該被加工物の該表面から該所定の深さに位置付けるように、該レーザービームを該被加工物に照射することによって、該被加工物の内部に予備改質部と該予備改質部から伸展する予備クラックとを含む予備分離層を形成する予備分離層形成工程と、
該予備分離層形成工程の後かつ該分離層形成工程の前に、該予備クラックの伸展方向を参照して該所定の方向を特定する特定工程と、
をさらに備える請求項２に記載のβ酸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、β酸化ガリウムからなる被加工物から基板を製造するβ酸化ガリウム基板の製造方法に関する。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
結晶多形である酸化ガリウム（Ｇａ
２
Ｏ
３
）は、単斜晶系のβ相（β酸化ガリウム：β－Ｇａ
２
Ｏ
３
）が最安定相である。そして、β酸化ガリウムは、そのバンドギャップが約４．８ｅＶのワイドギャップ半導体である（例えば、特許文献１参照）。そのため、β酸化ガリウムは、パワーデバイス等の半導体デバイスの素材として期待されている。
【０００３】
半導体デバイスは、一般的に、円盤状の基板を利用して形成される。そして、この基板は、例えば、インゴットと呼ばれる円柱状のブロック等の被加工物に含まれる所定の厚みを有する部分を分離させるようにワイヤーソーを用いて被加工物を切断することによって製造される（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２００７－２５４１７４号公報
特開２０１６－１３９２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
半導体デバイスの形成には、例えば、その厚みが約１５０μｍの基板が利用される。また、ワイヤーソーの厚みは、例えば、約３００μｍである。そのため、ワイヤーソーを利用して被加工物から基板を製造する場合には、被加工物の６０％～７０％が切り代として廃棄され、その生産性が低くなる。
【０００６】
この点に鑑み、本発明の目的は、β酸化ガリウムからなる被加工物から基板を製造する際の基板の生産性を向上させることが可能なβ酸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】
【０００７】
本発明によれば、β酸化ガリウムからなる被加工物から基板を製造するβ酸化ガリウム基板の製造方法であって、該β酸化ガリウムを透過する波長のレーザービームが集光される集光点を該被加工物の表面から所定の深さに位置付けた状態で、該レーザービームを該被加工物に照射することによって、該被加工物の内部に改質部と該改質部から伸展するクラックとを含む分離層を形成する分離層形成工程と、該分離層形成工程の後に、該被加工物に外力を付与することによって、該分離層を起点として該被加工物から該基板を分離する分離工程と、を備えるβ酸化ガリウム基板の製造方法が提供される。
【０００８】
さらに、本発明においては、該被加工物は、該表面に該β酸化ガリウムの結晶面｛００１｝が露出するように製造され、該分離層形成工程においては、該β酸化ガリウムの結晶方位［１００］に平行な直線に対してなす角が３５°以下となる所定の方向に沿って該被加工物と該集光点とを相対的に移動させながらの該被加工物に対する該レーザービームの照射と、該所定の方向と直交する方向に沿った該被加工物と該集光点が形成される位置との相対的な移動と、が交互に繰り返されることが好ましい。加えて、本発明のβ酸化ガリウム基板の製造方法は、該集光点を該被加工物の該表面から該所定の深さに位置付けるように、該レーザービームを該被加工物に照射することによって、該被加工物の内部に予備改質部と該予備改質部から伸展する予備クラックとを含む予備分離層を形成する予備分離層形成工程と、該予備分離層形成工程の後かつ該分離層形成工程の前に、該予備クラックの伸展方向を参照して該所定の方向を特定する特定工程と、をさらに備えることが好ましい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明においては、被加工物の内部に改質部と改質部から伸展するクラックとを含む分離層を形成した後、この分離層を起点として被加工物から基板を分離する。これにより、被加工物からワイヤーソーを用いて基板を製造する場合と比較して、基板の生産性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
図１（Ａ）は、β酸化ガリウムからなるインゴットの一例を模式的に示す斜視図であり、図１（Ｂ）は、図１（Ａ）に示されるインゴットを模式的に示す側面図である。
図２は、図１（Ａ）及び図１（Ｂ）に示されるインゴットから基板を製造するβ酸化ガリウム基板の製造方法の一例を模式的に示すフローチャートである。
図３は、図２に示される分離層形成工程の様子を模式的に示す斜視図である。
図４は、β酸化ガリウムの結晶方位［１００］に平行な直線に対してレーザービームの走査方向がなす角とレーザービームの走査方向に直交する方向におけるクラックの幅との関係をグラフである。
図５（Ａ）及び図５（Ｂ）のそれぞれは、図２に示される分離工程の様子を模式的に示す側面図である。
図６は、その正確な結晶方位が予め把握されていないインゴットから基板を製造するβ酸化ガリウム基板の製造方法の一例を模式的に示すフローチャートである。
【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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