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公開番号2025077095
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-19
出願番号2023189032
出願日2023-11-06
発明の名称基板の製造方法
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 20060101AFI20250512BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】酸化ガリウムを素材とする被加工物から被加工物よりも薄い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基板の製造方法を提供する。
【解決手段】基板の製造方法は、酸化ガリウムを透過する波長を有し、かつ、パルス状の出力を繰り返すレーザビームの集光点を被加工物の内部に位置付けた状態において被加工物と集光点とを被加工物の厚さ方向に直交するように相対的に移動させることによって、被加工物に対して集光点が移動する移動方向に沿って並ぶ複数の改質部と複数の改質部のそれぞれから伸展するクラックとが含まれる分離層を被加工物の内部に形成する分離層形成工程と、分離層形成工程の後に、被加工物を分離層において劈開させることによって基板を製造する劈開工程と、を備える。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
酸化ガリウムを素材とする被加工物から該被加工物よりも薄い基板を製造する基板の製造方法であって、
該酸化ガリウムを透過する波長を有し、かつ、パルス状の出力を繰り返すレーザビームの集光点を該被加工物の内部に位置付けた状態において該被加工物と該集光点とを該被加工物の厚さ方向に直交するように相対的に移動させることによって、該被加工物に対して該集光点が移動する移動方向に沿って並ぶ複数の改質部と該複数の改質部のそれぞれから伸展するクラックとが含まれる分離層を該被加工物の内部に形成する分離層形成工程と、
該分離層形成工程の後に、該被加工物を該分離層において劈開させることによって該基板を製造する劈開工程と、を備え、
該複数の改質部のうち該移動方向において隣接する一対の改質部の中心間隔を該一対の改質部の一方及び他方のそれぞれの該移動方向における長さで除算して得られる値が１．６３以上２．７３以下となる基板の製造方法。
続きを表示（約 390 文字）【請求項２】
該値が１．９４以上２．４３以下となる請求項１に記載の基板の製造方法。
【請求項３】
該値が２．１１以上２．３３以下となる請求項１に記載の基板の製造方法。
【請求項４】
該分離層形成工程において該被加工物に照射される該レーザビームとパルスエネルギーが等しくなるように該集光点を該被加工物の内部に位置付けた状態で該被加工物に該レーザビームを照射することによって、予備改質部を該被加工物の内部に形成する予備改質部形成工程と、
該予備改質部形成工程の後かつ該分離層形成工程の前に、該予備改質部の該移動方向における基準長さを測定する測定工程と、をさらに備え、
該中心間隔が該基準長さの１．６３倍以上２．７３倍以下となるように該分離層形成工程における該レーザビームの照射条件が設定される請求項１に記載の基板の製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、酸化ガリウムを素材とする被加工物から被加工物よりも薄い基板を製造する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】
酸化ガリウム（Ｇａ
２
Ｏ
３
）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、酸化ガリウムは、パワーデバイス等の半導体デバイスを形成する際に利用される基板として期待されている。この基板は、例えば、ワイヤーソーを用いてインゴットと呼ばれる円柱状の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】
【０００３】
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】
【０００４】
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。
【０００５】
この点に鑑み、本発明の目的は、酸化ガリウムを素材とする被加工物から被加工物よりも薄い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】
本発明によれば、酸化ガリウムを素材とする被加工物から該被加工物よりも薄い基板を製造する基板の製造方法であって、該酸化ガリウムを透過する波長を有し、かつ、パルス状の出力を繰り返すレーザビームの集光点を該被加工物の内部に位置付けた状態において該被加工物と該集光点とを該被加工物の厚さ方向に直交するように相対的に移動させることによって、該被加工物に対して該集光点が移動する移動方向に沿って並ぶ複数の改質部と該複数の改質部のそれぞれから伸展するクラックとが含まれる分離層を該被加工物の内部に形成する分離層形成工程と、該分離層形成工程の後に、該被加工物を該分離層において劈開させることによって該基板を製造する劈開工程と、を備え、該複数の改質部のうち該移動方向において隣接する一対の改質部の中心間隔を該一対の改質部の一方及び他方のそれぞれの該移動方向における長さで除算して得られる値が１．６３以上２．７３以下となる基板の製造方法が提供される。
【０００７】
さらに、本発明においては、該値が、１．９４以上２．４３以下となることが好ましく、２．１１以上２．３３以下となることがより好ましい。
【０００８】
加えて、本発明の基板の製造方法は、該分離層形成工程において該被加工物に照射される該レーザビームとパルスエネルギーが等しくなるように該集光点を該被加工物の内部に位置付けた状態で該被加工物に該レーザビームを照射することによって、予備改質部を該被加工物の内部に形成する予備改質部形成工程と、該予備改質部形成工程の後かつ該分離層形成工程の前に、該予備改質部の該移動方向における基準長さを測定する測定工程と、をさらに備え、該中心間隔が該基準長さの１．６３倍以上２．７３倍以下となるように該分離層形成工程における該レーザビームの照射条件が設定されることが好ましい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明においては、複数の改質部と複数の改質部のそれぞれから伸展するクラックとが含まれる分離層を被加工物の内部に形成してから、被加工物を分離層において劈開させることによって基板を製造する。この場合、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被加工物から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、酸化ガリウムを素材とす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インゴットよりも薄い基板を製造する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、図１（Ａ）及び図１（Ｂ）に示されるインゴットの内部に形成される複数の改質部を模式的に示す平面図である。
図５は、図４に示される複数の改質部のそれぞれから伸展するクラックの長さと、隣接する一対の改質部の中心間隔を改質部の長さで除算して得られる値と、の関係を示すグラフである。
図６（Ａ）及び図６（Ｂ）のそれぞれは、図２に示される劈開工程の様子を模式的に示す側面図である。
図７は、図１（Ａ）及び図１（Ｂ）に示されるインゴットからインゴットよりも薄い基板を製造する基板の製造方法の別の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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