JP2017524984A - ソリッドステート照明用途向けの波長変換器を製造する方法 - Google Patents

Abstract

本明細書では、リフトオフによって発光デバイス用の波長変換器を製造し、移動させるために犠牲材料層を利用する技術が開示されている。いくつかの実施形態では、上記の技術は、犠牲層が上に形成された基板の形態をした、前駆体を利用する。犠牲層は、該犠牲層の上に形成された変換層の処理に耐久し、且つリフトオフプロセスによる基板の除去を容易にする１つ又は複数の特性を有することができる。いくつかの実施形態では、犠牲層は、変換層の性能に実質的に影響を及ぼすことなく、比較的高温の処理に耐久するように、且つレーザリフトオフによる基板の除去を容易にするように構成することができる。

Description

関連出願との相互参照
本出願は、２０１４年７月２８日に出願され、「ソリッドステート照明用途向けの波長変換器を形成する方法（Method of Making Wavelength Converters for Solid State Lighting Applications）」と題された、米国特許出願公開第１４／４４４５０４号明細書（United States Patent Application No. 14/444,504）の国際出願であり、その優先権を主張するものである。同文献の全内容は、参照によって本明細書に組み込まれる。

技術分野
本開示は、一般的には波長変換器に関するものであり、より詳細には発光デバイス用の波長変換器を製造するための犠牲材料層を利用した技術に関する。

背景技術
発光ダイオード（ＬＥＤ）のようなソリッドステート光源（固体光源）は、ＬＥＤの材料組成に応じて電磁スペクトルの特定の領域内の可視光又は非可視光を生成する。ＬＥＤの出力色とは異なる色を生成するＬＥＤ光源を構成することが望まれる場合には、ピーク波長（「一次光」）を有するＬＥＤ光出力を、フォトルミネセンスを用いて、異なるピーク波長（「二次光」）を有する光に変換することが知られている。

フォトルミネセンスは、一般的に、蛍光体又は蛍光体混合物のような波長変換材料（「変換材料」）によって比較的高エネルギの一次光を吸収することを含む。この吸収は、変換材料をより高いエネルギ状態へと励起する。変換材料は、より低いエネルギ状態に戻るときに一次光よりも一般的に長い波長を有する二次光を放射する。二次光のピーク波長は、蛍光材料の種類に依存しうる。上記のプロセスは、一般的に「波長変換」と呼ぶことができる。二次光を生成するために蛍光体のような変換材料を含んでいる波長変換構造と組み合わされたＬＥＤは、「蛍光変換ＬＥＤ」又は「波長変換ＬＥＤ」と呼ぶことができる。

公知の構成では、ＩＩＩ族窒化物ダイのようなＬＥＤダイが、リフレクタカップパッケージ及びボリューム内に配置される。一次光を二次光に変換するために、波長変換構造（「波長変換器」）を用意することができる。波長変換器は、セラミックプレート又は単結晶プレートのような自己支持型「プレート」の形態で集積することができる。いずれの場合にも、波長変換器は、例えばウェハボンディング、焼結、接着などによってＬＥＤに直接的に取り付けることができる。このような構成は、「チップレベル変換（chip level conversion）」又は「ＣＬＣ」として理解することができる。これに代えて、波長変換器をＬＥＤから離して配置してもよい。このような構成は、「遠隔変換（remote conversion）」として理解することができる。

このような変換器を含む波長変換器及び照明装置を形成するための多くの方法が、当技術分野で知られている。例えば、波長変換器は、蛍光材料の自己支持型プレートの形態で製造することができる。このようなプレートは、ダイシングして、特定の照明用途のために寸法設定又は構成された複数の個々の波長変換器に分けることができる。例えば、個々の波長変換器は、１つ又は複数のＬＥＤに関連して使用するのに適した寸法にすることができ、この場合、これらの変換器は、ピック・アンド・プレイス技術のような公知の技術を使用してＬＥＤの発光面の上に配置することができる。これに代えて又はこれに加えて、ＬＥＤウェハ又はダイの上に１つ又は複数の変換材料を堆積又は成長させることによって、波長変換器を形成してもよい。

このような変換器を含む波長変換器及び光源を製造するための既存の技術は、有用ではあるが、使用可能な変換器の種々異なる特性に制限を課すことがある。例えば、ピック・アンド・プレイス技術は、特定の寸法及び／又は厚さの波長変換器の使用を必須とすることがある。同様にして、ＬＥＤダイの上に波長変換材料を堆積させるために使用される処理パラメータは、ダイの１つ又は複数の成分の性能を損ねるか、又は悪影響を及ぼすことがある。従って、波長変換器を製造するため、且つ、このような波長変換器を新しい集積方法によって対応する光源に移動させるための、新しい技術の開発に関心が持たれている。

図面の簡単な説明
ここからは、以下の詳細な説明が参照される。この詳細な説明は、以下の図面と併せて読むべきである。

図１は、本開示に即した波長変換器を形成する方法の１つの実施形態の例示的な工程を示すフローチャートである。 図２Ａ〜２Ｇは、本開示に即した１つの例示的な波長変換器の形成を、ステップごとに示す図である。

詳細な説明
ここからは、添付の図面を参照しながら本開示を進めることとする。添付の図面には、本開示に即した例示的な実施形態が示されている。図面に示された実施例は、説明のため且つ理解を容易するためのものに過ぎず、さらには、図面に示された方法、波長変換器、及び装置が、種々の形態で実現することができること、また、図面に図示された実施形態又は本明細書に記載された特定の実施形態に限定されていないことを理解すべきである。

蛍光体、ＬＥＤ、又は変換材料の色に関する指示は、別段の指定がない限り、一般的に蛍光体、ＬＥＤ、又は変換材料の発光色を指している。すなわち、青色ＬＥＤは青色の光を放射し、黄色蛍光体は黄色の光を放射するなどである。

本明細書で使用される場合、「約」及び「実質的に」という用語は、数値又は範囲に関連して使用される場合には、列挙された数値又は範囲の＋／−５％を意味する。

本開示の１つ又は複数の態様は、範囲を用いて説明される場合がある。このような場合には、指示された範囲が、別段の明示的な指定がない限り、単なる例示に過ぎないことを理解すべきである。さらには、指示された範囲は、指示された範囲内に含まれる全ての個々の値を、このような値が明示的に列挙されているものとして包含することを理解すべきである。さらには、範囲は、指示された範囲内にある部分範囲（サブレンジ）を、これが明示的に列挙されているものとして包含することを理解すべきである。一例として、１〜１０の範囲は、２，３，４・・・等、並びに、２〜１０の範囲、３〜１０の範囲、２〜８の範囲等を、このような値及び範囲が明示的に列挙されているものとして包含することを理解すべきである。

本開示のために、「一次光」という用語は、発光ダイオードのような光源によって放射される光を指す。

本明細書で使用される場合、「二次光」という用語は、少なくとも１つの第１波長変換材料による一次光の変換によって生成された光を意味する。

「出力光」という用語は、本明細書では、光源から出力された光、例えば光源から所定の距離において観察される結合された光の放射、を意味するために使用される。出力光は、一次光、二次光、三次光、及びこれらの組み合わせなどを含むことができる。限定するものではないが、本開示に即した出力光は、好ましくは約２０００Ｋ〜約６０００Ｋの範囲、例えば約４０００Ｋの色温度を有する。もちろん、他の色温度を有する出力光を使用してもよく、またこのような出力光は、本開示によって想定されている。

本開示の１つ又は複数の要素は、例えば第１要素、第２要素、又は第３要素として数詞で表すことができる。この文脈において、数詞による表現が、単に明確にする目的でなされたものに過ぎないこと（例えばある１つの要素を他の要素と区別するため）、またこのようにして表された要素が、特定の数詞による表現によって制限されないことを理解すべきである。さらには、本明細書は、第１要素が第２要素の「上にある」ことを指すことがある。この文脈において、第１要素が第２要素の上に直接的に（すなわちその間に介在する要素なしに）位置しうること、又は、第１要素と第２要素との間に１つ又は複数の介在要素が存在しうることを理解すべきである。対照的に、「直接的に」という用語は、第１要素が第２要素の上に、これらの要素の間に介在する要素なしに存在することを意味する。

本明細書で使用される場合、“a”、“an”、及び“the”のような単数表現は、それらの単数形に限定されず、文脈がそうでないことを明示的に指示しない限り、複数形も包含することが意図される。

本明細書で使用される場合、「発光ダイオード」という用語と「ＬＥＤ」という用語は交換可能に使用され、発光ダイオードを指すか、又は、電気信号に応答して放射を生成可能な他の種類のキャリア注入／接合に基づくシステムを指す。特に、ＬＥＤという用語は、電磁スペクトルの種々異なる部分で光を生成するように構成することができる全ての種類の発光ダイオード（半導体発光ダイオード及び有機発光ダイオードを含む）を指す。使用可能な適当なＬＥＤの非限定的な例には、種々の種類の赤外線ＬＥＤ、紫外線ＬＥＤ、赤色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ、青色ＬＥＤ、黄色ＬＥＤ、琥珀色ＬＥＤ、橙色ＬＥＤ、及び白色ＬＥＤが含まれる。このようなＬＥＤは、広いスペクトル（例えば可視光スペクトル全体）又は狭いスペクトルにわたって光を放射するように構成することができる。

本開示の１つの態様は、一次光を二次光に変換するように構成された波長変換器を形成する方法に関する。上記に関して、図１が参照される。図１は、本開示に即した波長変換器を形成する方法の例示的な工程を示すフローチャートである。示されるように、本方法１００はブロック１０１で開始する。その後、本方法はブロック１０２に進むことができ、このブロック１０２では支持体を用意することができる。一般的に、支持体は基板を含むことができ、この基板の上には犠牲層が形成されている。この概念は、図２Ａ及び２Ｂに図示されている。図２Ａ及び２Ｂは、支持体２０３（本明細書では前駆体又は前駆体２０３とも呼ばれる）を形成するために、基板２０１の上に犠牲層２０２が形成される様子を図示している。

基板２０１は、任意の適当な材料から形成することができる。いくつかの実施形態では、基板２０１は、１つ又は複数の堆積技術又は成長技術によって犠牲層２０２の形成を支援することが可能な１つ又は複数の基板材料であるか、又はこのような基板材料を含む。このような材料の非限定的な例には、サファイア、石英ガラス、種々の種類のガーネット、その他の酸化物、及びこれらの組み合わせが含まれる。限定するものではないが、基板２０１は、好ましくはｒ面又はｃ面サファイアのようなサファイアである。

犠牲層２０２は、一般的に、本開示に即した波長変換器を形成するために使用可能な積層体のその他の要素からの、基板２０１の分離を容易にするために機能することができる。例えば、以下で詳細に説明するが、犠牲層２０２は、例えばレーザのような１つ又は複数の光源を使用するリフトオフプロセスによる基板２０１の分離を容易にするように構成することができる。このような実施形態では、犠牲層２０２は、基板２０１の除去を容易にすることができる一方で、実質的に無傷のまま維持される。従って、いくつかの実施形態では、犠牲層２０２の除去を必要とすることなく、基板２０１を除去することができる。換言すれば、本明細書に記載の方法は、少なくとも一部の犠牲層２０２の除去を必要とすることなく、好ましくは実質的に全ての犠牲層２０２の除去を必要とすることなく、積層体から基板２０１を除去することができる。

以下でも説明するが、犠牲層２０２は、本明細書に記載の方法の他の工程中に適用されうる処理パラメータ、例えばこれに限定するものではないが、変換層２０４の１つ又は複数の特性を調整するために実施可能な熱処理工程中に適用されうる処理パラメータに耐久することができるように構成することもできる。限定するものではないが、犠牲層２０２は、好ましくは変換層２０４の１つ又は複数の特性、例えば変換層２０４の量子効率に実質的に影響を及ぼすことなく、このような処理条件に耐久するように構成されている。

「変換層２０４の１つ又は複数の特性に実質的に影響を及ぼすことなく」とは、本明細書に記載の方法で使用される変換層２０４の関連特性が、本開示に即した犠牲層が存在しない場合に形成された、それ以外の点が同一である変換層の特性と、実質的に同一とすることができることを意味すると理解することができる。例えば、いくつかの実施形態では、犠牲層が存在しない場合に形成される変換層が特定の量子効率の値、例えば８０％を示す場合に、本明細書に記載の方法において使用／形成される同一の変換層２０４の量子効率は、犠牲層２０２を使用しているにも拘わらず、８０％の約５％以内の量子効率を示すことができる。

前述したことを念頭において、犠牲層２０２は、１つ又は複数の犠牲材料から形成することができるか、又はこのような犠牲材料を含むことができる。適当な犠牲材料の例には、これに限定するものではないが、種々の種類の酸化物（例えば遷移金属酸化物及び希土類酸化物）と、種々の種類の窒化物とが含まれ、例えば、窒化アルミニウム（AlN）、窒化ガリウム（GaN）、窒化ケイ素（Si₃N₄）、窒化チタン（TiN）、窒化ジルコニウム（ZrN）、酸化セリウム（CeO₂）、酸化ベータガリウム（b-Ga₂O₃）、酸化ハフニウム（HfO₂）、酸化亜鉛（ZnO）、酸化ジルコニウム、窒化ホウ素、及びこれらの組み合わせなどが含まれる。限定するものではないが、犠牲層２０２は、好ましくはCeO₂、HfO₂のような酸化物から形成され、いくつかの実施形態では、犠牲層２０２はCeO₂である。

犠牲層２０２は、任意の適当な方法で、例えば任意の適当な成長プロセス又は堆積プロセスで、基板２０１の上に形成することができる。基板２０１の上に犠牲層２０２を形成するために使用可能な適当なプロセスの非限定的な例には、パルスレーザ堆積（ＰＬＤ）、イオンビームアシストＰＬＤ、スパッタリング、エアロゾル堆積、電子ビーム（ｅビーム）堆積、化学蒸着堆積、原子層堆積、及びこれらの組み合わせなどが含まれる。限定するものではないが、犠牲層２０２は、好ましくはＰＬＤ又は電子ビーム堆積によって１つ又は複数の犠牲材料を堆積することによって形成される。

一例として、いくつかの実施形態では、１つ又は複数の上述した犠牲材料（例えばCeO₂）を、パルスレーザ堆積室内にて基板２０１（例えばｒ面又はｃ面サファイア）の上に堆積させることができる。堆積は、アルゴン、窒素、水素、及びこれらの組み合わせなどの雰囲気中にて実施することができる。限定するものではないが、上述した犠牲材料の堆積は、好ましくは約１×１０^−８トル〜約１トルの分圧範囲内の酸素雰囲気中にて実施される。このようなプロセスにおいて使用される室内温度は、任意の適当な温度とすることができ、例えば約２０℃〜約１０００℃、又はそれ以上の範囲とすることができる。限定するものではないが、室内温度は、好ましくは約７００〜約９００℃、例えば約８００〜約８７５℃の範囲である。いくつかの実施形態では、犠牲層は、約８５０℃の室内温度のＰＬＤ室内にてCeO₂を堆積させることによって形成される。

犠牲層２０２の厚さは、広範囲に変化させることができる。例えば、犠牲層の厚さは、約２０ナノメートル（ｎｍ）〜約５ミクロンの範囲、例えば約５０ｎｍ〜約４ミクロン、約１００ｎｍ〜約３ミクロン、又はさらに約５００ｎｍ〜約３ミクロンの範囲とすることができる。限定するものではないが、いくつかの実施形態では、犠牲層２０２はCeO₂から形成され、上述した範囲内の厚さ、例えば約１〜約３ミクロンの間の厚さを有する。

図２Ａ及び２Ｂは、前駆体２０３に、基板２０１の第１表面（参照符号なし）に直接的に形成された単一の犠牲層２０２が含まれている例示的な実施形態を図示しているが、このような構造は必須ではない。実際に、いくつかの実施形態では、基板２０１と犠牲層２０２との間に１つ又は複数の追加的な層を設けることができる。一例として、犠牲層２０２は、犠牲材料の複数の層の形態を有することができ、これらの層の一部又は全てが、本明細書に記載されるような有利な材料特性を有するようにすることができる。これに代えて又はこれに加えて、基板２０１の第１表面に１つ又は複数の他の層（例えば界面層、バッファ層など、全て図示せず）を形成した後、この他の層の露出した面の上に犠牲層２０２を形成するようにしてもよい。

上述した説明は、基板２０１及び犠牲層２０２を含む前駆体２０３の形成に焦点を当ててきたが、特に前駆体２０３を、他の手段を介して、例えば商業販路を介して入手可能である場合には、このような前駆体の形成が必須でないことを理解すべきである。従って、いくつかの実施形態では、基板２０１の上に犠牲層２０２を形成することを省略して、犠牲層２０２を有する基板２０１を含む前駆体２０３を単に調達することに置き換えることができる。但し、この犠牲層２０２は、基板２０１の第１表面に、直接的に又は他の層を介して、事前に形成されているものである。

いずれの場合にも、犠牲層２０２が形成されると（又は、前駆体２０３が他の方法で用意されると）本方法はブロック１０３に進むことができ、このブロック１０３では、犠牲層２０２の表面に変換層を形成することができる。この概念は、図２Ｃに図示されている。図２Ｃは、犠牲層２０２の表面に直接的に変換層２０４が形成される様子を図示している。変換層２０４は、好ましくは犠牲層２０２の表面に直接的に形成されるが、このような構造は必須ではない。実際に、犠牲層２０２と変換層２０４との間には、１つ又は複数の他の材料の層を形成することができる。

変換層２０４は、（例えばＬＥＤダイのような光源から放射された）一次光を二次光に変換するように構成された１つ又は複数の変換材料を含むことができる。変換層２０４に使用可能な適当な変換材料の非限定的な例には、蛍光体、例えば酸化物ガーネット蛍光体及び酸窒化物蛍光体が含まれる。いくつかの実施形態では、変換層２０４に使用される変換材料は、ガーネット、例えばセリウム付活イットリウムアルミニウムガーネット（Y₃Al₅O₁₂:Ce³⁺、本明細書ではYAG：Ceとも呼ばれる）、セリウム付活ルテチウムアルミニウムガーネット（Lu₃Al₅O₁₂:Ce³⁺）、セリウム付活テルビウムアルミニウムガーネット（Tb₃Al₅O₁₂:Ce³⁺）と、窒化物蛍光体、例えばM₂Si₅N₈:Eu²⁺、但しM = Ca、Sr、Baと、酸窒化物蛍光体、例えばMSi₂O₂N₂:Eu²⁺、但しM = Ca、Sr、Baと、ケイ酸塩蛍光体、例えばBaMgSi₄O₁₀:Eu²⁺、M₂SiO₄:Eu²⁺、但しM = Ca, Ba, Srと、これらの組み合わせなど、から選択される１つ又は複数の蛍光体であるか、又はこのような蛍光体を含む。これに代えて又はこれに加えて、変換層２０４は、MAlSiN₃:Eu、但しMはCa、Sr、Baから選択された金属である、と、A₂O₃:RE³⁺、但しAはSc、Y、La、Gd、Luから選択された金属であり、RE³⁺はEu³⁺のような３価の希土類イオンである、と、モリブデン酸塩、ニオブ酸塩、又はタングステン酸塩のような官能基を含む、Eu³⁺、Ce³⁺、Eu²⁺、Tb³⁺のような２価又は３価の希土類イオンがドープされた、他の３価以上の金属酸化物蛍光体と、から選択される１つ又は複数の変換材料を含むことができる。もちろん、当業者には公知の他の変換材料を、変換層２０４に使用してもよい。

限定するものではないが、変換層２０４は、好ましくはYAG：Ceを含むか、又はYAG：Ceによって形成され、犠牲層２０２は、CeO₂を含むか、又はCeO₂によって形成される。理解されるように、YAG：Ceは、可視スペクトルの青色領域の光を黄色領域の光に変換することができる。

変換層２０４は、任意の適当な方法で、例えばパルスレーザ堆積（ＰＬＤ）、イオンビームアシストＰＬＤ、スパッタリング、電子ビーム堆積、エアロゾル堆積、及び化学蒸着堆積によって形成することができる。限定するものではないが、変換層２０４は、好ましくはＰＬＤ又はイオンビームアシストＰＬＤによって形成される。

いくつかの実施形態では、ＰＬＤ室内に前駆体２０３を配置した後、犠牲層２０２の表面に変換層２０４を堆積させることによって、変換層２０４を形成することができる。変換層２０４の成長は、アルゴン、窒素、水素、又は酸素の雰囲気中にて進めることができる。限定するものではないが、変換層２０４の形成は、好ましくは約０．５〜約１０ミリトル（ｍＴｏｒｒ）の範囲、例えば約１〜約５ｍＴｏｒｒの範囲、又はさらに約３ｍＴｏｒｒの分圧を有する酸素雰囲気中にて実施される。変換層２０４の堆積中における基板温度は、約２０℃〜１０００℃の範囲とすることができる。限定するものではないが、基板温度は、好ましくは約５００〜約８００℃の範囲、例えば約７００℃である。いくつかの実施形態では、変換層は、約４０℃の基板温度のＰＬＤ室内にてYAG：Ceを堆積させることによって形成される。

いくつかの実施形態では、変換層２０４は、約３ｍＴｏｒｒの酸素分圧と、約７００℃の基板温度とを有するアルゴン及び酸素の雰囲気中にてYAG：Ceを堆積させることによって形成される。なお、上記の点に関して、YAG：CeのＰＬＤ堆積は、以下の参考文献：Jae Young Choe著 “Luminuescence and compositional analysis of Y₃Al₅O₁₂:Ce films fabricated by pulsed-laser deposition” Mat. Res. Innovat，vol. 6，第238-241頁（2002年）；T.C. May-Smith著 “Comparative growth study of garnet crystal films fabricated by pulsed laser deposition”Journal of Crystal Growth，Vol. 308，第382-391頁（2007年）；M. Kottaisamy et al.著 “Color tuning of Y₃Al₅0₁₂:Ce phosphor and their blend for white LEDs” Materials Research Bulletin，Vol. 34，第1657-1663頁（2008年）に記載されていることに留意すべきであり、同文献の全内容は、参照により本明細書に組み込まれる。

変換層２０４の厚さは、広範囲に変化させることができる。例えば、変換層２０４の厚さは、約０．５ミクロン〜約３０ミクロンの範囲、例えば約１〜約２０ミクロンの範囲、又はさらに約１〜約１０ミクロンの範囲とすることができる。もちろん、変換層２０４を他の適当な厚さに形成してもよい。

図２Ｃは、変換層２０４を犠牲層２０２の表面に連続した層として形成する方法を図示しており、また前述の記載は、このような方法を説明するものであったが、このような構造が必須ではないこと、さらには、変換層２０４を任意の適当な構成で形成することができることを理解すべきである。例えば、いくつかの実施形態では、犠牲層２０２の上に、変換層２０４の孤立領域及び／又はパターンを形成することが望ましいことがある。この孤立領域及び／又はパターンは、これ限定するものではないが、フォトリソグラフィーのような任意の適当な技術を使用して達成することができる。例えば、変換層２０４を堆積させる前に、犠牲層２０２の上面に、例えばスピンコーティング又は他の適当な技術によってフォトレジスト層（図示せず）を堆積させることができる。その後、フォトレジスト層の一部を、当技術分野で公知のように、例えば紫外光又は他の光に露光させることができる。このような露光の後、フォトレジスト層に現像液を塗布して、フォトレジスト層の非露光領域を除去することができる。

現像液を塗布した後、フォトレジスト層の残りの部分が、犠牲層２０２の表面上でパターン又は所期の形状を形成することができ、このとき、犠牲層２０２の表面には、覆われていない部分と、露光されたフォトレジストによって覆われたままの部分とがある。その後、変換層２０４を形成するために使用される変換材料を、上述したように、例えばＰＬＤ又は電子ビーム堆積によって堆積させることができる。このような堆積に続いて、任意の変換材料が載置されているフォトレジストの残りの部分を（例えば高温焼結によって）除去することができ、その一方で、犠牲層２０２の露光された表面の上に堆積された変換材料は、残しておくことができる。このようにして変換層２０４を、犠牲層２０２の表面上に所定のパターンで、又は他の所期の分布で形成することができる。

図１に戻ると、変換層２０４が形成された後、本方法はブロック１０４に進むことができ、このブロック１０４では変換層２０４を、変換層２０４の１つ又は複数の特性、例えば変換層２０４の量子効率を調整するために熱処理することができる。例えば、いくつかの実施形態では、ブロック１０３に従って形成された変換層２０４は、第１レベルの量子効率を示すことができる。限定するものではないが、第１レベルの量子効率は、０より大きく約７０％より小さい範囲、例えば約２０〜約６０％の範囲とすることができる。ブロック１０４に従って実施される熱処理は、変換層の量子効率を、第１レベルの量子効率のよりも高い第２レベルの量子効率の値へと調整することができる。例えば、第２レベルの量子効率は、約６０〜約９０％以上の範囲、例えば約７０〜約９０％の範囲、又はさらに約７５〜約８５％の範囲とすることができる。限定するものではないが、熱処理後の変換層２０４によって示される第２レベルの量子効率は、約７０〜約８５％の範囲、例えば約７５〜約８５％の範囲、又はさらに約８０〜約８５％の範囲とすることができる。より一般的には、いくつかの実施形態では、熱処理後の変換層２０４によって示される第２レベルの量子効率は、約６０％より大きく、約７０％より大きく、又はさらに約８０％より大きくすることができる。限定するものではないが、変換層２０４によって示される第２レベルの量子効率は、好ましくは約７０％よりも大きく、又はさらにより好ましくは約８０％よりも大きい。

変換層２０４の１つ又は複数の特性、例えば変換層２０４の量子効率を調整するために、ブロック１０４に従って種々異なる熱処理を実施することができる。いくつかの実施形態では、変換層２０４の量子効率を（堆積時の）第１値から（熱処理後の）第２値へと調整するために、ブロック１０４に従って実施される熱処理は、図２Ｃの構造の高温でのアニーリングとすることができるか、又はこれを含むことができる。上記に関して、変換層２０４のアニーリングは、任意の適当な方法で、例えばマイクロ波アニーリング、急速熱アニーリング、炉（例えば管状炉、ベルト炉など）内アニーリング、及びこれらの組み合わせなどによって実施することができる。

いくつかの実施形態では、図２Ｃの構造を特定の期間アニーリング温度（Ｔ１）に曝すことによって、変換層２０４のアニーリングを実施することができる。Ｔ１は、１１００℃以上、約３０００℃までの範囲、例えば約１３００℃、約１４００℃、約１５００℃、又は約１６００℃以上、約３０００℃までの範囲とすることができる。アニーリング時間は、数分から数時間の範囲、又はさらに１日以上の範囲とすることができる。限定するものではないが、アニーリング時間は、好ましくは約１５分〜約３０分の範囲である。限定するものではないが、図２Ｃの構造は、好ましくはベルト炉内にて、６％の水素（平衡窒素）ガス環境下で、約１６００℃の温度で、毎分０．５インチのベルト速度で、アニーリングすることができる。他の非限定的な実施形態では、変換層２０４はYAG：Ceであり、炉内にて約３０分間、約１６００℃以上の温度Ｔ１でアニーリングすることによって熱処理される。アニーリングの後、YAG：Ceは、約６０％以上、例えば約７０％以上、８０％以上、又はさらに約９０％以上である第２レベルの量子効率を示すことができる。

上述のように、変換層２０４は、犠牲層２０２の上に堆積された後、比較的高温で熱処理することができる。従って、犠牲層２０２は、ブロック１０４に従って実施される熱処理に耐久できるように、且つ、変換層２０４の１つ又は複数の特性、例えば変換層２０４の量子効率に実質的に影響を及ぼすことがないように、選択及び／又は構成することが望ましい。

従って、いくつかの実施形態では、犠牲層２０２は、変換層２０４の熱処理中に適用されるアニーリング温度（Ｔ１）を超える融点を有する１つ又は複数の犠牲材料を含むことができるか、又はこのような犠牲材料から形成することができる。限定するものではないが、犠牲層２０２に使用される犠牲材料は、約１４００℃以上、又はさらに約１６００℃以上の範囲の融点を示すことができる。

いくつかの実施形態では、変換層２０４は、ブロック１０４に従って１６００℃を超える温度で熱処理されるYAG：Ceであり、犠牲層２０２の犠牲材料は、約１６００℃以上の融点を有する。約１６００℃以上の融点を有する犠牲材料の非限定的な例には、AlN、CeO₂、b-Ga₂O₃、HfO₂、TiN、ZnO、ZrN、及びZrO₂が含まれる。限定するものではないが、犠牲層２０２は、好ましくは約２４００℃の融点を示すことができるCeO₂から形成される。

理解されるように、犠牲層２０２の犠牲材料がアニーリング温度を超える融点を有する場合には、変換層２０４がブロック１０４に従って熱処理されても、このような材料は溶融しない。しかしながら、後述するように、犠牲層２０２の材料の融点は、犠牲層２０２と基板２０１との間の結合を例えばリフトオフプロセスに従って弱化又は破壊させるために必要となるエネルギ量に対して、影響を及ぼすことがある。従って、犠牲層２０２に使用するための犠牲材料として、ブロック１０４に従って適用されるアニーリング温度よりは高いが、過度には高くない融点を有するものを選択することが望ましい。従って、いくつかの実施形態では、犠牲層２０２に使用される犠牲材料の融点は、１６００℃〜約２５００℃の範囲、例えば１６００℃〜約２４００℃の範囲とすることができる。このような材料の非限定的な例には、CeO₂、b-Ga₂O₃、HfO_2、及びZnOが含まれる。ここでも限定するものではないが、犠牲層２０２は、好ましくはCeO₂から形成される。

変換層２０４は比較的高温で熱処理されるので、熱分解（例えば熱分解、イオン生成など）が発生することがある。このような場合には、犠牲層２０２のイオン、分解生成物、又は他の成分が変換層２０４の中に移動して、変換層２０４の１つ又は複数の特性に潜在的に影響を及ぼす可能性がある。例えば、変換層２０４が熱処理されると、犠牲層２０２のイオン又は他の成分が変換層２０４の中に移動して、変換層２０４の量子効率に悪影響を及ぼすことがある。従って、熱によって劣化しない犠牲材料、及び／又は、熱処理プロセス中に熱によって実質的に劣化しない犠牲材料から、犠牲層２０２を形成することが望ましい。

従って、いくつかの実施形態では、犠牲層２０２は、図１のブロック１０４に従って適用される温度（例えばアニーリング温度Ｔ１）を超える熱劣化点（熱的処理中に使用されるガス環境下で）を有する犠牲材料を含むことができるか、又はこのような犠牲材料から形成することができる。限定するものではないが、犠牲層２０２に使用される犠牲材料は、約１４００℃以上、又はさらに約１６００℃以上の範囲の熱劣化点を示すことができる。いくつかの実施形態では、犠牲層２０２に使用される犠牲材料の熱劣化点は、１６００℃よりも高い。CeO₂は、１６００℃よりも高い熱劣化点を示す犠牲材料の１つの例であるが、この関係性を満たす他の材料（例えばAlN、ZrO₂など）を使用することもできる。

換言すれば、犠牲層２０２は、上述した熱処理プロセス中にイオン、分解生成物、又は犠牲層の他の成分が変換層２０４の中に移動しないように、又は実質的に移動しないように構成することができる。このことは、熱処理中にイオン又は他の成分が変換層２０４の中に、該変換層２０４の厚さの１０％未満、例えば５％未満、又はさらに１％未満の距離Ｄまで移動しうることを意味すると理解することができる。

これに代えて又はこれに加えて、犠牲層２０２は、ブロック１０４に従って適用される熱処理中に、比較的高温に曝されているにも拘わらず、変換層２０４の１つ又は複数の特性に実質的に影響を及ぼさないように構成することができる。このことは、犠牲層２０２が存在する場合に上述したように熱処理された場合に、変換層２０４の１つ又は複数の特性が第１値を示すことができるということを意味すると理解することができ、なお、この第１値は、犠牲層が存在しない場合に同様に熱処理された同一の変換層が示す同一の特性の値の約５％以内にある。例えば、犠牲層２０２が存在する場合に本開示に従って熱処理された変換層２０４は、犠牲層２０４が存在しない場合に熱処理された同一の変換層の量子効率の５％以内にあるとすることができる、約８０％の量子効率を示すことができる。この関係性を満たす変換材料の１つの例はCeO₂であるが、この関係性を満たす他の材料を使用することもできる。

図１に戻ると、本方法は、変換層２０４の熱処理に続いて任意選択のブロック１０５に進むことができ、このブロック１０５では、図２Ｃの構造を任意選択的に担体に取り付けることができる。この概念は、図２Ｄに図示されている。図２Ｄは、変換層２０４の表面に取り付けられた任意選択の担体２０５を図示している。

担体２０５は、任意の適当な材料から形成することができる。担体２０５を形成するために使用可能な適当な材料の非限定的な例には、発光デバイス、例えば１つ又は複数のウェハレベル発光ダイオード及び／又は有機発光ダイオードと、非発光担体、例えばガラス、銅、ポリカーボネート、ポリイミド、他の有機材料又は無機材料、及びこれらの組み合わせなどとが含まれる。限定するものではないが、担体２０５は、好ましくは発光デバイス、例えば１つ又は複数の発光ダイオードである。

担体２０５は、任意の適当な方法で変換層２０４に取り付けることができる。いくつかの実施形態では、担体２０５は、例えば接着剤を使用することなく変換層２０４に直接的に結合させることができる。これに代えて、担体２０５を変換層２０４に結合するために、１つ又は複数の接着剤を使用してもよい。適当な接着剤の非限定的な例には、シリコーン、エポキシ樹脂、結晶質ワックス、低融点ガラス、他の有機接着剤又は無機接着剤、テープ、金属、及びこれらの組み合わせなどが含まれる。接着剤は、使用時には、変換層２０４と担体２０５との間に存在する接着剤層（図示せず）の形態とすることができる。これに代えて又はこれに加えて、担体２０５の表面が変換層２０４の表面に近接するように、担体２０５と図２Ｃの構造とを機械的に結合させてもよい。

いくつかの実施形態では、担体２０５は、１つ又は複数の発光ダイオードであるか、又はこれを含む。一例として、担体２０５は、複数の発光ダイオードを含むことができ、これらの発光ダイオードは、基板の表面に形成されるか、又は基板の表面に接着される。このような場合には、図２Ｄの構造は、任意の適当なメカニズムを使用して担体２０５に結合することができる。一例として、図２Ｄの構造及び担体２０５は、担体２０５の上に設けられる１つ又は複数のＬＥＤの発光面が変換層２０４の上面（図２Ｄに図示されるように）に面するように方向決めすることができる。変換層２０４がパターニングされている場合、又は孤立領域の形態で形成されている場合には、担体２０５及び図２Ｄの構造の方向決めは、変換層２０４の一部と、担体２０５の上に設けられた対応するＬＥＤの発光面とを整列させることをさらに含むことができる。その後、例えば担体２０５と変換層２０４の上面とを一緒にすることによって、担体２０５と図２Ｄの構造とを係合させることができる。その後、図２Ｄの構造と担体２０５との結合を、上述したような任意の適当な方法で達成することができる。限定するものではないが、図２Ｄの構造への担体２０５の取り付けは、好ましくはボンディングによって、例えば担体２０５、変換層２０４、又はこれらの組み合わせの適切な表面に事前に塗布された接着剤によって達成される。

図１に戻ると、前駆体が担体に取り付けられると（又はこのような取り付けが省略される場合には）本方法はブロック１０６に進むことができ、このブロック１０６では、基板を除去することができる。この概念は、図２Ｅ及び２Ｆに図示されている。図２Ｅ及び２Ｆは、犠牲層２０２から基板２０１が分離される様子を図示している。

基板２０１は、任意の適当なプロセスによって除去することができる。限定するものではないが、基板２０１は、好ましくはリフトオフプロセスを用いて、例えばレーザリフトオフプロセスを用いて除去される。従って、いくつかの実施形態では、前駆体２０３（その上に変換層２０４及び任意選択の担体２０５を有する）を波長λ１の光で照射することによって、基板２０１の除去が少なくとも部分的に促進される。上記に関して、基板２０１は、波長λ１の光を透過するように構成することができ、その一方で犠牲層２０２は、波長λ１の光を効率的に吸収するように構成することができる。当業者には理解されるように、犠牲層２０２によるλ１の吸収は、結果的に熱を発生させ、この熱は、犠牲層の物理的及び／又は化学的結合を弱化又はさらに破壊させて、基板２０１と犠牲層２０２との間の結合を弱化させることが可能である。その結果、犠牲層２０２を実質的に無傷に留めたままで、基板２０１を犠牲層２０２から自動的に解離させることができ、及び／又は、機械的な力を加えることによって基板２０１を犠牲層２０２から除去することができる。

前述した概念は、図２Ｅ及び２Ｆに示されている。図２Ｅ及び２Ｆでは、波長λ１を有する光２０６が、基板２０１を透過して犠牲層２０２に衝突するものとして図示されている。光２０６は、任意の適当な光源、例えばレーザ源及び非レーザ源によって生成することができる。限定するものではないが、光２０６は、好ましくは窒素レーザと、Ar₂ ^*、ArBr^*、ArCl^*、F₂ ^*、ArF^*、KrF^*、NeF^*、Kr₂ ^*、KrBr^*、KrCl^*、KrCl^*、Krl^*、Xe₂ ^*、XeBr^*、XeCl^*、XeI^*エキシマに基づくエキシマレーザと、これらの組み合わせなどとを含むレーザによって生成される。波長λ１は、スペクトルの紫外領域、可視領域、又は赤外領域内の任意の適当な波長とすることができる。限定するものではないが、λ１は、好ましくはスペクトルの紫外領域内にある。いくつかの実施形態では、λ１は、４００ｎｍ以下、例えば約５０〜約４００ｎｍ、又はさらに約１５０〜４００ｎｍである。特定の非限定的な実施形態では、λ１は、３５５ｎｍ、２４８ｎｍ、又は１９３ｎｍである。

光２０６は、任意の適当な光束で照射することができる。なお、光束は、ジュール／平方センチメートル（Ｊ／ｃｍ^２）で表すことができる。いくつかの実施形態では、光２０６は、約０．１〜約５Ｊ／ｃｍ^２の範囲、例えば約０．１〜約３．５Ｊ／ｃｍ^２の範囲の光束を有することができる。理解されるように、このような光束は、窒化ガリウムＬＥＤの製造に関連して使用されるレーザリフトオフプロセスにおいて適用される光束よりも、格段に少なくすることができる。

λ１が基板２０１を透過するのを可能にするために、基板２０１は、波長λ１の光２０６のエネルギ（Ｅ_Ｌ）を超える第１バンドギャップエネルギ（ＢＧ_１）を有するように構成することができる。当業者には理解されるように、光の光子のエネルギは、方程式Ｅ＝ｈｃ／λを用いて計算することができる。なお、Ｅはエネルギ（単位：ジュール）であり、ｈはプランク定数であり、ｃは光速であり、λは問題となっている光の波長である。Ｅは、１ジュール（Ｊ）＝６．２４×１０^１８電子ボルト（ｅＶ）の換算式を用いて電子ボルトに換算することができる。従って、λ１が３５５ｎｍ、２４８ｎｍ、又は１９３ｎｍである場合には、その光のエネルギがそれぞれ３．４９ｅＶ、４．９９ｅＶ、及び６．４２ｅＶとなることを理解すべきである。換言すれば、λ１は約３〜約６．５ｅＶの範囲のエネルギＥ_Ｌを有することができ、ＢＧ_１はＥ_Ｌより大きくすることができる。サファイアは、前述した範囲に即したバンドギャップエネルギＢＧ_１を示すことができる基板材料の１つの非限定的な例である。

上述したように、犠牲層２０２は、犠牲層２０２と基板２０１との間の界面付近で熱を発生させるために、好ましくはλ１を効果的に吸収するように構成されている。λ１の効果的な吸収を可能にするために、犠牲層２０２は、好ましくは波長λ１の光のエネルギよりも小さいバンドギャップエネルギＢＧ_２を有する。換言すれば、λ１は約３〜約６．５ｅＶの範囲のエネルギＥ_Ｌを有することができ、ＢＧ_２はＥ_Ｌよりも小さくすることができる。いくつかの実施形態では、ＢＧ_２は約３〜約６ｅＶの範囲、例えば約３．６〜約４．１ｅＶの範囲である。このような範囲内にあるバンドギャップを有する犠牲材料の１つの例はCeO₂であるが、他の適当な材料を使用することもできる。

前述したことを要約すると、いくつかの実施形態では、光２０６はエネルギＥ_Ｌを有することができ、基板２０１は第１バンドギャップエネルギＢＧ_１を有することができ、犠牲層２０２は第２バンドギャップエネルギＢＧ_２を有することができ、但し、ＢＧ_２＜Ｅ_Ｌ＜ＢＧ_１である。

上述したように、犠牲層２０２による光２０６の吸収は、結果的に、基板２０１と犠牲層２０２との間の界面付近での熱の発生を引き起こすことができる。この熱は、犠牲層の結合を弱化又は破壊させることができ、従って、基板２０１と犠牲層２０２との間の結合を弱化させることができ、これによって、基板２０１の除去を容易にすることができる。これを念頭におくと、光２０６の吸収によって発生した熱が、犠牲層２０２と基板２０１との間の界面付近の領域に集中するように、犠牲層２０２を構成することが望ましい。これを達成することができる１つの方法は、比較的低い熱伝導率を有する材料から犠牲層２０２を形成することである。犠牲層２０２の熱伝導率を制限することにより、光２０６の吸収によって発生した熱の伝達を相応にして制限することができる。結果として、このような熱を、犠牲層２０２と基板２０１との間の界面にて絶縁させることができる。

一例として、犠牲層２０２は、０より大きく約５０ワット／メートルケルビン（Ｗ／（ｍ・Ｋ））までの範囲、例えば約０．４〜約２５Ｗ／（ｍ・Ｋ）の範囲、又はさらに約０．５〜約５Ｗ／（ｍ・Ｋ）の範囲の熱伝導率を示す材料を含むことができるか、又はこのような材料から形成することができる。限定するものではないが、犠牲層２０２は、好ましくは１Ｗ／（ｍ・Ｋ）未満、例えば約０．５Ｗ／（ｍ・Ｋ）の熱伝導率を示す。これらの範囲内にある熱伝導率を示すことができる材料の例には、CeO₂（０．５Ｗ／（ｍ・Ｋ））、HfO₂（２３Ｗ／（ｍ・Ｋ））、Si₃N₄（３０Ｗ／（ｍ・Ｋ））、TiN（２５Ｗ／（ｍ・Ｋ））、ZnO（２〜５Ｗ／（ｍ・Ｋ））、及びZrO₂（２．２Ｗ／（ｍ・Ｋ））が含まれる。限定するものではないが、犠牲層は、好ましくはCeO₂から形成される。

前述したことに即して、前駆体２０３（変換層２０４及び担体２０５を含む）に照射を行うことによって、レーザリフトオフを進めることができる。図２Ｅ及び２Ｆに示されるように、光２０６は、基板２０１を透過して犠牲層２０２に衝突することができる。上述したように、犠牲層２０２は、光２０６を吸収して熱に変換し、この熱は、基板２０１と犠牲層２０２との間の界面に集中することができる。このような熱は、犠牲層の化学的及び／又は物理的結合を弱化又は破壊させることができ、従って、基板２０１と犠牲層２０２との間の結合を弱化させることができる。その結果、基板２０１は、犠牲層２０２から自律的に「リフトオフ」又は解離することができる。これに代えて又はこれに加えて、必要に応じて機械的な力を加えることによって、基板２０１の除去をさらに容易にしてもよい。いずれの場合にも、基板２０１の除去は、図２Ｆに示されるように犠牲層２０２を実質的に無傷のままに留めることができる。

図１の方法は、基板２０１が除去されると任意選択のブロック１０７に進むことができ、このブロック１０７では、犠牲層２０２を任意選択的に除去することができる。犠牲層２０２の除去は、それが望まれている場合には、必要に応じて任意の適当な方法で達成することができる。いくつかの実施形態では、犠牲層２０２は、化学的エッチング、紫外線照射、反応性イオンエッチング、及びこれらの組み合わせなどによって除去することができる。限定するものではないが、犠牲層２０２は、好ましくは化学的エッチングによって除去される。いずれの場合にも、犠牲層２０２の除去により、図２Ｇに図示された構造を得ることができ、この場合には、変換層２０４を孤立させることができるか、又は任意選択の担体２０５の上に配置することができる。

犠牲層２０２が除去されると、又はこのような除去が望ましくない場合には、本方法は任意選択のブロック１０８に進むことができ、このブロック１０８では、任意選択の担体２０５を除去することができる。もちろん、担体２０５が使用されていない場合、又は担体２０５の除去が望ましくない場合には、このステップを省略してもよい。担体２０５が使用されていて、且つ、担体２０５の除去が望まれる場合には、担体２０５の除去を、任意の適当な方法で達成することができる。例えば、担体２０５が接着剤を用いて変換層２０４に接着されている場合には、担体２０５の除去は、担体２０５を機械的に除去することによって、又は、接着剤を弱化又は溶解させるプロセスと共に、達成することができる。

その後、本方法はブロック１０９に進むことができ、ブロック１０９で終了する。この時点で、本開示に即した波長変換器を製造することができる。

実施例
説明のためにここからは本開示を進めて、本開示に即した波長変換器のいくつかの実施例を示すこととする。以下の実施例は代表的なものに過ぎず、本明細書に記載された本発明の全範囲を代表するものとして見なすべきではないことを理解すべきである。

本実施例では、前駆体を形成するために、サファイア基板の上にCeO₂犠牲層を成長させることによって波長変換器を製造した。特に、CeO₂犠牲層を、約１×１０^−６〜約４００ｍＴｏｒｒのアルゴン分圧又は酸素分圧を有する雰囲気中にて、約８５０℃の温度で、パルスレーザ堆積によって各サファイア基板の上に成長させた。その後、YAG：Ceの層を、３ｍＴｏｒｒの酸素分圧を有する雰囲気中にて、８５０℃の温度で、パルスレーザ堆積によって各積層体のCeO₂犠牲層上に成長させた。

その後、得られた積層体を１６００℃で熱処理した。各積層体におけるYAG：Ce層の量子効率を測定したところ、いくつかの層は約８０％の量子効率を示した。また、各試料の積層体を走査型電子顕微鏡によって検査したところ、各積層体のサファイア基板及びCeO₂犠牲層は、熱処理後に実質的に無傷のままであることが示された。

続いて、各試料の積層体を、シリコーングルー、結晶質ワックスなどのような接着剤を用いて、各担体がYAG：Ce層に近接するように、青色発光ダイオードデバイス又は青色発光ダイオードウェハに取り付けた。その後、得られた構造に、１９３ｎｍ又は２４８ｎｍの波長を有するレーザを照射した。レーザ光は、まず初めにサファイア基板の露出面に衝突した。サファイア基板を透過したレーザ光の全て又はほぼ全てが、対応するCeO₂犠牲層によって吸収された。この結果、いくつかの場合には、機械的な力を加えることなくサファイア基板が解離された。その他の場合には、機械的な力を加えて基板を除去した。いずれの場合にも、各試料のCeO₂犠牲層を走査型電子顕微鏡によって検査したところ、各試料のCeO₂犠牲層は、サファイア基板の除去後に実質的に無傷であることが判明した。

その後、得られた構造体をさらに処理して、湿式化学的エッチング又は反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）によりCeO₂犠牲層を除去すると、その結果、図２Ｇに図示された構造のYAG：Ce波長変換器が得られた。

実施例を除き、又は、別段の指示がある場合を除き、明細書及び特許請求の範囲において使用される、範囲の終点を示す全ての数値等は、全ての場合において「約」という用語によって修飾されているものとして理解すべきである。従って、反対の指示がない限り、本明細書及び添付の特許請求の範囲に記載された数値パラメータ等は、本開示によって得ようとする所期の特性に応じて変化しうる近似値である。各数値パラメータは、少なくとも特許請求の範囲に対する均等論の適用を制限する試みとしてではなく、有効桁数と、通常の丸めアプローチとに照らし合わせて解釈するべきである。

本開示の広い範囲を記述している数値範囲及び数値パラメータは近似値であるが、別段の指示がない限り、特定の実施例に記述された数値は、可能な限り正確に報告されたものである。しかしながら、いずれの数値も、それらの各試験測定値において見られる標準偏差から必然的に生じる特定の誤差を本質的に包含する。

本発明の他の実施形態は、本開示の発明の明細書及び実施例の考察から当業者には明らかであろう。明細書及び実施例は、例示的なものとしてのみ考慮され、本発明の真の範囲及び精神は、添付の特許請求の範囲によって示されることが意図される。

Claims (20)

1. 波長変換器を形成する方法であって、
   支持体の上に変換層を形成し、但し、前記支持体は基板を含み、前記基板は、該基板の上に形成される犠牲層を有し、前記変換層は一次光を二次光に変換可能であり、
   少なくとも前記変換層を第１温度Ｔ１で熱処理して、該変換層の少なくとも１つの特性を調整し、
   前記犠牲層からの前記基板の分離を容易にするために、光源から放射される波長λ１を有する光を、前記基板を通して前記犠牲層に照射し、
   前記犠牲層から前記基板を分離する、
   但し、前記犠牲層は、前記第１温度Ｔ１よりも高い溶融温度と、前記第１温度Ｔ１よりも高い熱分解温度とを有する犠牲材料を含む、
   ことを特徴とする方法。
2. 前記熱処理を、約１６００℃以上の温度で実施する、
   請求項１記載の方法。
3. 前記犠牲材料及び前記犠牲材料の成分は、前記熱処理中、前記変換層の中に実質的に移動しない、
   請求項２記載の方法。
4. 前記光源は、レーザであり、
   前記波長λ１は、エネルギＥ_Ｌを有し、
   前記基板は、第１バンドギャップエネルギＢＧ_１を有し、
   前記犠牲層は、第２バンドギャップエネルギＢＧ_２を有し、
   但し、ＢＧ_２＜Ｅ_Ｌ＜ＢＧ_１である、
   請求項１記載の方法。
5. 前記第２バンドギャップエネルギＢＧ_２は、約３〜約６電子ボルト（ｅＶ）の範囲である、
   請求項４記載の方法。
6. 前記犠牲材料は、酸化物又は窒化物である、
   請求項２記載の方法。
7. 前記犠牲材料を、AlN、CeO₂、b-Ga₂O₃、GaN、HfO₂、Si₃N₄、TiN、ZnO、ZrN、及びZrO₂を含む群から選択する、
   請求項４記載の方法。
8. 前記犠牲材料は、CeO₂である、
   請求項１記載の方法。
9. 前記犠牲層は、実質的にCeO₂からなる、
   請求項１記載の方法。
10. 前記変換層は、セリウム付活イットリウムアルミニウムガーネット、セリウム付活イットリウムガドリニウムアルミニウムガーネット、セリウム付活ルテチウムアルミニウムガーネット、ユーロピウム又はセリウム付活アルカリ土類シリコンオキシナイトライド、及び、ユーロピウム又はセリウム付活シリコンアルミニウム酸窒化物蛍光体からなる群から選択される少なくとも１つの蛍光体を含む、
    請求項１に記載の方法。
11. 前記変換層は、セリウム付活イットリウムアルミニウムガーネットを含む、
    請求項１記載の方法。
12. 前記基板は、サファイアである、
    請求項１記載の方法。
13. 前記犠牲材料は、約５ワット／メートルケルビン（Ｗ／（ｍ・Ｋ））以下の熱伝導率を有する、
    請求項１記載の方法。
14. 前記少なくとも１つの特性は、前記変換層の量子効率を含む、
    請求項１記載の方法。
15. 前記熱処理後の前記変換層の量子効率は、約７０％より大きい、
    請求項１４記載の方法。
16. 前記照射の前に、前記変換層に担体を取り付けることをさらに含む、
    請求項１記載の方法。
17. 前記担体は、発光面を有する少なくとも１つの発光ダイオードを含み、
    前記取り付けることは、前記発光面を前記変換層に結合させることを含む、
    請求項１６記載の方法。
18. 前記照射中に、
    前記波長λ１を有する光の少なくとも一部を、前記基板を透過させて、前記犠牲層に衝突させ、
    実質的に前記犠牲層と前記基板との間の界面で熱を発生させるために、前記犠牲層が、前記光の少なくとも一部を吸収し、
    前記熱は、前記基板と前記犠牲層との間の物理的結合を弱化させるために充分な熱である、
    請求項１記載の方法。
19. 前記犠牲層は、CeO₂を含み、前記基板は、サファイアである、
    請求項１記載の方法。
20. 前記光源は、レーザであり、
    前記波長λ１は、エネルギＥ_Ｌを有し、
    前記基板は、第１バンドギャップエネルギＢＧ_１を有し、
    前記犠牲層は、第２バンドギャップエネルギＢＧ_２を有し、
    但し、ＢＧ_２＜Ｅ_Ｌ＜ＢＧ_１である、
    請求項１３記載の方法。

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