JP2006024909A - 基板の分割方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 基板表面2に、その強さが基板の内部に転位を生じさせる強さであり、またその飛程が基板の深さ方向において結晶欠陥が生じ始める、温度が異なる2つの部分の界面の基板表面2からの深さよりも長い電子ビーム1を照射し、転位を起点としたクラックを発生させて劈開面5を形成し、基板を分割する。
【選択図】 図1
Description
図11A、図11Bは従来例における窒化物半導体基板の劈開方法を示す外観図及び断面図である。
まず、図12に示される通り、サファイア基板7上に例えばMOCVD法によりGaN系エピタキシャル成長層19を形成する。このエピタキシャル成長層19は発光ダイオードや電界効果トランジスタ集積回路を構成している。発光ダイオードを構成する場合、エピタキシャル成長層19は具体的には、n型GaN層あるいはn型AlGaN層、InGaN多重量子井戸活性層、p型AlGaN層あるいはp型GaN層を含み、InGaN多重量子井戸活性層は電流注入により470nmで青色発光する。一方、電界効果トランジスタを構成する場合にはアンドープGaN層上にn型AlGaN層が形成される。続いて、電極形成等のデバイス形成プロセスの完了後にサファイア基板7を研磨等により薄膜化する。その後、ダイヤモンドブレード20を用いて、図12に示される通り、xy方向に半導体基板を四角形に切断することで、チップ分離を行うことができる。
この好ましい構成により、例えばInGaAlN量子井戸構造を発光層とする高輝度の可視域あるいは紫外発光ダイオードや、青紫色半導体レーザ素子、さらにはAlGaN/GaNでの2次元電子ガスをチャネルとする電界効果トランジスタ及びその集積回路チップが形成された基板に対して、平坦な劈開面を再現性良く形成することが可能な低コスト・高歩留まりの分割を行うことが可能となる。
また、前記電子ビーム照射により、前記半導体レーザ素子の共振器を構成する面を形成することが好ましい。
この好ましい構成によれば、前記電子ビーム照射によりトランジスタあるいはその集積回路が形成された基板に対して、平坦な劈開面を再現性良く形成することが可能な低コスト・高歩留まりの分割を行うことが可能となる。
(第1の実施形態)
図1は、本発明の第1の実施形態における窒化物半導体基板の劈開方法を示す断面図である。以下、図1〜図7を用いて、平坦な劈開面を再現性良く形成することが可能な電子ビーム照射条件について説明する。
図8は、本発明の第2の実施形態における窒化物半導体基板の劈開方法を示す断面図である。
図9は、本発明の第3の実施形態における窒化物半導体基板の劈開方法を示す断面図である。
図10A、10Bは、本発明の第4の実施形態におけるSi集積回路が形成された半導体基板のチップ分離方法を示す断面図である。
2 基板表面
3 領域
4、18 基板の一部
5、12 劈開面
6 GaN系半導体薄膜
7 サファイア基板
8 金属薄膜
9 低誘電率絶縁膜
10 Si基板
11 Cu配線
13、19 エピタキシャル成長層
14 ダイヤモンドスクライバー
15 スクライブ線
16 治具
17 刃状治具
20 ダイヤモンドブレード
Claims (15)
- 基板の分割方法であって、
前記基板の前面に、前記基板の内部に転位を生じさせる強さの電子ビームを照射し、前記転位を起点としたクラックを発生させて前記基板を分割する
ことを特徴とする基板の分割方法。 - 前記基板は、絶縁性基板と、前記絶縁性基板上に形成された金属膜とを備え、
前記電子ビームを前記金属膜に照射する
ことを特徴とする請求項1記載の基板の分割方法。 - 前記基板における前記電子ビームの飛程は、前記金属膜の厚さよりも長い
ことを特徴とする請求項2記載の基板の分割方法。 - 前記基板は、さらに、前記金属膜が形成されていない絶縁性基板の裏面に形成され、前記絶縁性基板とは異なる材料で構成される半導体層を備える
ことを特徴とする請求項3記載の基板の分割方法。 - 前記基板は、半導体層を備え、
前記電子ビームを前記半導体層に照射する
ことを特徴とする請求項1記載の基板の分割方法。 - 前記半導体層は、InGaAlNより構成される
ことを特徴とする請求項5記載の基板の分割方法。 - 前記基板は、SiC、サファイア、GaN、Si、GaAs及びInPのいずれかにより構成される部分を有する
ことを特徴とする請求項5記載の基板の分割方法。 - 前記基板における前記電子ビームの飛程は、前記半導体層の厚さよりも長い
ことを特徴とする請求項5記載の基板の分割方法。 - 前記基板は、比誘電率が3.9以下の誘電体膜を備え、
前記電子ビームを前記誘電体膜に照射する
ことを特徴とする請求項1記載の基板の分割方法。 - 前記誘電体膜は、フッ素ドープシリコンガラス、有機シリケートガラス、ポリイミド系材料及びポーラスレジン系材料のいずれかにより構成される
ことを特徴とする請求項9記載の基板の分割方法。 - 前記基板における飛程が前記誘電体膜の厚さよりも短い電子ビームを前記誘電体膜に照射した後、前記基板における飛程が前記誘電体膜の厚さよりも長い電子ビームを前記誘電体膜に照射する
ことを特徴とする請求項9記載の基板の分割方法。 - 前記電子ビームの飛程は、前記基板の深さ方向において結晶欠陥が生じ始める、温度が異なる2つの部分の界面の前記表面からの深さよりも長い
ことを特徴とする請求項1記載の基板の分割方法。 - 前記電子ビームは、前記基板の内部に転位を生じさせ、かつ前記基板を溶融させない電力密度を有する
ことを特徴とする請求項1記載の基板の分割方法。 - 前記基板の後面を冷却しつつ、前記電子ビームを基板の前面に照射する
ことを特徴とする請求項1記載の基板の分割方法。 - 前記基板には、半導体レーザ素子が形成される
ことを特徴とする請求項1記載の基板の分割方法。
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2005
- 2005-06-07 JP JP2005167468A patent/JP2006024909A/ja active Pending
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