JP2023034334A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

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Masasuke Nakabayashi
正武 長屋
Masatake Nagaya
淳士 大原
Atsushi Ohara
正一 恩田
Shoichi Onda
千秋 笹岡
Chiaki Sasaoka
淳 小島
Atsushi Kojima
大祐 河口
Daisuke Kawaguchi
隆二 杉浦
Ryuji Sugiura
俊樹 油井
Toshiki Yui
佳祐 原
Keisuke Hara
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Abstract

【課題】 変質層の形成時に、ガスの圧力によって化合物半導体基板にクラックが発生することを抑制する。【解決手段】 半導体装置の製造方法であって、化合物半導体基板（１２）の表面（１２ｂ）に表面保護材（２２）を貼り付ける工程と、前記化合物半導体基板の前記表面に穴または溝によって構成されたガス抜き部（１４）を形成する工程と、前記表面保護材の貼り付け、及び、前記ガス抜き部の形成の後に、前記化合物半導体基板にレーザ（９２）を照射することによって、前記ガス抜き部と重複する深さ範囲に前記化合物半導体基板の前記表面に沿って伸びる変質層（１６）を形成する工程、を有する。前記変質層の形成時において、前記表面保護材が厚み方向に通気性を有している。【選択図】図６

Description

本明細書に開示の技術は、半導体装置の製造方法に関する。
特許文献１に開示の半導体装置の製造方法では、化合物半導体基板にレーザを照射することによって、化合物半導体基板の内部に変質層を形成する。変質層は、化合物半導体基板の表面に沿って伸びるように形成される。このように変質層を形成することで、化合物半導体基板を加工することができる。例えば、変質層に沿って化合物半導体基板を分割することで、より薄い化合物半導体基板を得ることができる。
特開２０２０－１０２５２０号公報
化合物半導体基板の内部に変質層を形成するときに、変質層でガスが発生する。発生したガスの圧力によって、化合物半導体基板に意図しない方向にクラックが生じる場合がある。本明細書では、変質層の形成時に、ガスの圧力によって化合物半導体基板にクラックが発生することを抑制する技術を提案する。
本明細書が開示する半導体装置の製造方法は、化合物半導体基板の表面に表面保護材を貼り付ける工程と、前記化合物半導体基板の前記表面に穴または溝によって構成されたガス抜き部を形成する工程と、前記表面保護材の貼り付け、及び、前記ガス抜き部の形成の後に、前記化合物半導体基板にレーザを照射することによって、前記化合物半導体基板の内部であって前記ガス抜き部と重複する深さ範囲に前記化合物半導体基板の前記表面に沿って伸びる変質層を形成する工程、を有する。前記変質層の形成時において、前記表面保護材が厚み方向に通気性を有している。
なお、前記表面保護材の貼り付けと前記ガス抜き部の形成のいずれを先に実施してもよい。
また、前記表面保護材の貼り付け前から前記表面保護材が厚み方向に通気性を有していてもよいし、前記表面保護材の貼り付け後に前記表面保護材に対して厚み方向に通気性が付与されてもよい。
この製造方法では、化合物半導体基板にガス抜き部が形成されており、かつ、化合物半導体基板に表面保護材が貼り付けられている状態で、変質層の形成が実施される。変質層の形成時において、表面保護材が厚み方向に通気性を有している。したがって、変質層を形成すると、変質層で発生したガスが、ガス抜き部と表面保護材を介して化合物半導体基板の外部へ排出される。したがって、化合物半導体基板の内部でガスの圧力が高くなり難く、化合物半導体基板にクラックが生じ難い。すなわち、この製造方法によれば、ガスの圧力によって化合物半導体基板にクラックが発生することを抑制できる。
ＧａＮ基板１２の断面図。 実施例１で使用する保護部材の断面図。 実施例１の表面保護材貼り付け工程の説明図。 実施例１のガス抜き部形成工程の説明図。 ガス抜き溝が形成されたＧａＮ基板１２の平面図。 実施例１の変質層形成工程の説明図。 比較例の変質層形成工程の説明図。 分割工程の説明図。 実施例２で使用する保護部材の断面図。 実施例２の変質層形成工程の説明図。 実施例３で使用する保護部材の断面図。 実施例３の変質層形成工程の説明図。 実施例４のガス抜き部形成工程の説明図。 実施例４の変質層形成工程の説明図。 実施例５のガス抜き部形成工程の説明図。 実施例５の変質層形成工程の説明図。
本明細書が開示する一例の製造方法では、前記化合物半導体基板を前記変質層に沿って分割する工程をさらに有していてもよい。
この構成によれば、薄い化合物半導体基板を得ることができる。
本明細書が開示する一例の製造方法においては、前記表面保護材の貼り付けでは、接着層を介して前記表面保護材を前記化合物半導体基板の前記表面に貼り付けてもよい。この場合、前記変質層の形成時において、前記接着層が厚み方向に通気性を有していてもよい。
なお、表面保護材の貼り付け前から接着層が厚み方向に通気性を有していてもよいし、表面保護材の貼り付け後に接着層に対して厚み方向に通気性が付与されてもよい。
この構成によれば、変質層で発生したガスを、ガス抜き部、接着層、及び、表面保護材を介して化合物半導体基板の外部へ排出することができる。
本明細書が開示する一例の製造方法においては、前記表面保護材の貼り付け後に、前記ガス抜き部の形成が実施されてもよい。この場合、前記ガス抜き部の形成では、前記化合物半導体基板にレーザを照射することによって前記ガス抜き部を形成してもよい。
本明細書が開示する一例の製造方法においては、前記表面保護材の貼り付け後に、前記ガス抜き部の形成が実施されてもよい。前記ガス抜き部の形成では、前記表面保護材を貫通して前記化合物半導体基板に達する穴または溝を形成することによって、前記ガス抜き部を形成してもよい。
本明細書が開示する一例の製造方法においては、前記ガス抜き部の形成後に、前記表面保護材の貼り付けが実施されてもよい。前記表面保護材の貼り付けでは、接着層を介して前記表面保護材を前記化合物半導体基板の前記表面に貼り付けてもよい。前記接着層が、流動性を有さなくてもよい。
この構成によれば、表面保護材の貼り付け時に、接着層がガス抜き部内に流入することを防止できる。
本明細書が開示する一例の製造方法においては、前記変質層の形成時に、前記変質層で発生したガスが前記ガス抜き部と前記表面保護材を介して前記化合物半導体基板の外部に排出されてもよい。
実施例１の製造方法では、図１に示す窒化ガリウム基板１２（以下、ＧａＮ基板１２という）から半導体装置を製造する。ＧａＮ基板１２は、光透過性を有する。また、図２は、ＧａＮ基板１２の下面１２ｂを保護するための保護部材を示している。保護部材は、表面保護材２２と接着層２４を有している。表面保護材２２は、硬い板材であってもよいし、柔軟性を有するシート状の部材であってもよい。接着層２４は、表面保護材２２の一方の表面に設けられている。表面保護材２２と接着層２４は、光透過性を有している。実施例１では、表面保護材２２は、多孔質であり、その厚み方向に通気性を有している。また、実施例１では、接着層２４は、多孔質であり、その厚み方向に通気性を有している。
（表面保護材貼り付け工程）
まず、表面保護材貼り付け工程を実施する。表面保護材貼り付け工程では、図３に示すように、ＧａＮ基板１２の下面１２ｂに接着層２４を介して表面保護材２２を貼り付ける。後の工程では、表面保護材２２によって、下面１２ｂにキズが入ることが抑制される。
（ガス抜き部形成工程）
次に、ガス抜き部形成工程を実施する。ガス抜き部形成工程では、ＧａＮ基板１２の下面１２ｂにガス抜き溝１４を形成する。ここでは、図４に示すように、下面１２ｂ側からＧａＮ基板１２にレーザ９０を照射する。表面保護材２２と接着層２４が光透過性を有するので、レーザ９０は表面保護材２２と接着層２４を透過する。レーザ９０は、ＧａＮ基板１２内で焦点Ｓ１を形成するように照射される。レーザ９０が照射された位置に、ガス抜き溝１４が形成される。ここでは、レーザ９０の照射位置を移動させることによって、図５に示すように、格子状にガス抜き溝１４を形成する。このように、レーザ９０を照射する方法によれば、下面１２ｂに表面保護材２２が貼り付けられている状態でも、下面１２ｂにガス抜き溝１４を形成することができる。なお、ガス抜き部形成工程では、上面１２ａ側からＧａＮ基板１２にレーザ９０を照射して、ＧａＮ基板１２の下面１２ｂにガス抜き溝１４を形成してもよい。
（変質層形成工程）
次に、ＧａＮ基板１２の内部に変質層１６を形成する変質層形成工程を実施する。変質層形成工程では、図６に示すように、真空吸着ステージ３０上にＧａＮ基板１２を載置する。ここでは、表面保護材２２が真空吸着ステージ３０の上面に接する向きでＧａＮ基板１２を真空吸着ステージ３０上に載置する。図示していないが、真空吸着ステージ３０の内部には、多数の吸着流路が設けられている。例えば、真空吸着ステージ３０が多孔質であり、真空吸着ステージ３０の内部の空孔によって吸着流路が形成されていてもよい。また、真空吸着ステージ３０の内部に、真空吸着ステージ３０の上面に繋がる吸着流路が多数設けられていてもよい。図示しないポンプを作動させることによって、真空吸着ステージ３０の内部の吸着流路を減圧することができる。ここでは、ポンプを作動させることによって、真空吸着ステージ３０上に載置されたＧａＮ基板１２を真空吸着ステージ３０によって吸着して固定する。
次に、上面１２ａ側からＧａＮ基板１２にレーザ９２を照射する。レーザ９２は、ＧａＮ基板１２の内部で焦点Ｓ２を形成するように照射される。焦点Ｓ２の位置では、ＧａＮ（すなわち、窒化ガリウム）が加熱されて分解される。その結果、焦点Ｓ２の位置に、ガリウムの析出層等によって構成された変質層１６が形成される。変質層１６の強度は、元の窒化ガリウム単結晶よりも低い。したがって、変質層１６の強度は、その周囲の窒化ガリウム単結晶よりも低い。ここでは、レーザ９２の照射位置をＧａＮ基板１２の上面１２ａ及び下面１２ｂと平行な方向に移動させることで、上面１２ａ及び下面１２ｂに沿って伸びる変質層１６を形成する。また、ここでは、変質層１６とガス抜き溝１４とが深さ範囲において重複するように変質層１６を形成する。言い換えると、ＧａＮ基板１２の厚み方向における変質層１６の範囲１６ａと、ＧａＮ基板１２の厚み方向におけるガス抜き溝１４の範囲１４ａとが重複するように、変質層１６を形成する。また、ここでは、ＧａＮ基板１２の横方向（すなわち、ＧａＮ基板１２の上面１２ａ及び下面１２ｂと平行な方向）の全体に変質層１６を形成する。以下では、ＧａＮ基板１２のうち、変質層１６よりも下面１２ｂ側の部分を第１部分６１といい、変質層１６よりも上側の部分を第２部分６２という。
ＧａＮ基板１２へのレーザ９２の照射によってＧａＮが分解されるとき（すなわち、変質層１６が形成されるとき）に、窒素ガス（すなわち、Ｎ２ガス）が発生する。上述したように、真空吸着ステージ３０の内部の吸着流路は減圧されている。また、接着層２４と表面保護材２２が多孔質であるので、ガス抜き溝１４は接着層２４と表面保護材２２を介して真空吸着ステージ３０の吸着流路に接続されている。したがって、ガス抜き溝１４内は減圧されている。また、変質層１６は、ガス抜き溝１４と重複する深さ範囲に形成される。このため、図６の矢印１００に示すように、変質層１６の形成位置で発生した窒素ガスは、ガス抜き溝１４、接着層２４、及び、表面保護材２２を介して真空吸着ステージ３０に吸引される。すなわち、変質層１６の形成位置で発生した窒素ガスは、ガス抜き溝１４、接着層２４、及び、表面保護材２２を介してＧａＮ基板１２の外部に排出される。これによって、ＧａＮ基板１２の内部で窒素ガスの圧力が高くなることが防止される。このため、窒素ガスの圧力によってＧａＮ基板１２にクラックが生じることが防止される。
なお、図７は、接着層２４及び表面保護材２２が通気性を有さない場合を示している。この場合、接着層２４及び表面保護材２２が通気性を有さないため、ガス抜き溝１４は真空吸着ステージ３０内の吸着流路に接続されていない。したがって、変質層１６の形成位置で発生した窒素ガスは、真空吸着ステージ３０へ流れることができない。この場合には、変質層１６で発生した窒素ガスは、変質層１６またはガス抜き溝１４を通ってＧａＮ基板１２の径方向へ流れる。このため、窒素ガスは、矢印１０２に示すように、ＧａＮ基板１２の外周面１２ｃからＧａＮ基板１２の外部へ排出される。この場合、外周面１２ｃから遠いＧａＮ基板１２の中央部では、変質層１６の形成位置で発生した窒素ガスがＧａＮ基板１２の外部へ排出され難い。したがって、ＧａＮ基板１２の中央部で窒素ガスの圧力が高くなり易く、中央部近傍でＧａＮ基板１２にクラックが生じ易い。これに対し、実施例１の製造方法（すなわち、図６）では、接着層２４及び表面保護材２２が厚み方向に通気性を有しているので、変質層１６の形成位置で発生した窒素ガスがＧａＮ基板１２の厚み方向に流れてＧａＮ基板１２の外部に排出される。したがって、ＧａＮ基板１２の全体で窒素ガスの圧力が高くなり難い。このため、窒素ガスの圧力によるクラックの発生をＧａＮ基板１２の全体で抑制することができる。
（分割工程）
次に、図８に示すように、第２部分６２に対して第１部分６１から離れる方向に力を加えることで、変質層１６でＧａＮ基板１２を分割する。すなわち、第２部分６２を第１部分６１から分離させる。上述したように、変質層１６の強度は窒化ガリウム単結晶の強度よりも低いので、変質層１６でＧａＮ基板１２を分割することができる。第１部分６１にはガス抜き溝１４が格子状に形成されているので、第１部分６１は多数のチップ６４となる。各チップ６４は表面保護材２２によって支持されているので、各チップ６４は表面保護材２２上に固定されている。
その後、第１部分６１の上面６１ａ（すなわち、各チップ６４の上面）を研磨し、上面６１ａに電極等を形成することで、半導体装置が製造される。また、第２部分６２は、その後、半導体装置の製造に再利用される。例えば、第２部分６２の下面６２ａを研磨、エッチング等し、その後、下面６２ａ上にＧａＮ層をエピタキシャル成長させることで、第２部分６２の厚みを元のＧａＮ基板１２の厚みまで増加させることができる。厚みを増加させた第２部分６２をＧａＮ基板１２として再利用して、半導体装置の製造を行うことができる。
実施例２の製造方法では、実施例１の保護部材（すなわち、図２）とは異なる保護部材を使用する。実施例２では、図９に示す保護部材を使用する。実施例２で使用する保護部材では、接着層２４が多孔質ではない。また、実施例２で使用する保護部材では、接着層２４が、表面保護材２２の上面にパターニングした状態で設けられている。すなわち、表面保護材２２の上面に、接着層２４の未形成領域２４ａが設けられている。表面保護材２２の上面において、未形成領域２４ａは格子状に伸びている。また、実施例２の表面保護材２２は、実施例１の表面保護材２２と同様に、多孔質であり、厚み方向に通気性を有している。したがって、実施例２では、未形成領域２４ａを通って接着層２４の厚み方向に気体が流れることができる。すなわち、未形成領域２４ａによって接着層２４に対してその厚み方向に通気性が付与されている。また、実施例２で使用するＧａＮ基板１２は、実施例１で使用するＧａＮ基板１２と等しい。
実施例２の表面保護材貼り付け工程では、図１０に示すように、接着層２４を介して表面保護材２２をＧａＮ基板１２の下面１２ｂに貼り付ける。実施例２のガス抜き部形成工程では、実施例１と同様にレーザを照射することによって、ガス抜き溝１４を形成する。ここでは、図１０に示すように、接着層２４の未形成領域２４ａに沿ってガス抜き溝１４を形成する。実施例２の変質層形成工程では、実施例１と同様にレーザ９２を照射することによって、変質層１６を形成する。図１０の矢印１００に示すように、変質層１６の形成位置で発生する窒素ガスは、ガス抜き溝１４、未形成領域２４ａ及び表面保護材２２を介して真空吸着ステージ３０内の吸着流路へ排出される。したがって、窒素ガスの圧力によってＧａＮ基板１２にクラックが生じることが防止される。実施例２の分割工程では、実施例１と同様に、変質層１６でＧａＮ基板１２を分割する。その後、実施例１と同様にして、半導体装置を製造する。
実施例３の製造方法では、実施例１の保護部材（すなわち、図２）とは異なる保護部材を使用する。実施例３では、図１１に示す保護部材を使用する。実施例３で使用する保護部材では、接着層２４及び表面保護材２２が多孔質ではない。また、実施例３で使用する保護部材では、表面保護材２２に貫通孔２２ａが設けられている。なお、図１１では貫通孔２２ａによって表面保護材２２が複数の部分２２ｘに分離されているように見えるが、図示しない位置で各部分２２ｘは互いに繋がっている。貫通孔２２ａは、表面保護材２２の略全体に分散して配置されている。また、図１１に示すように、貫通孔２２ａは表面保護材２２と接着層２４を貫通している。したがって、実施例３では、貫通孔２２ａを通って接着層２４と表面保護材２２に厚み方向に気体が流れることができる。すなわち、貫通孔２２ａによって接着層２４と表面保護材２２に対してその厚み方向に通気性が付与されている。また、実施例２で使用するＧａＮ基板１２は、実施例１で使用するＧａＮ基板１２と等しい。
実施例３の表面保護材貼り付け工程では、図１２に示すように、接着層２４を介して表面保護材２２をＧａＮ基板１２の下面１２ｂに貼り付ける。実施例３のガス抜き部形成工程では、実施例１と同様にレーザを照射することによって、ガス抜き溝１４を形成する。ここでは、図１２に示すように、貫通孔２２ａと重複する位置にガス抜き溝１４を形成する。なお、貫通孔２２ａと重複する位置に加えて、貫通孔２２ａと重複しない位置にガス抜き溝１４を形成してもよい。実施例３の変質層形成工程では、実施例１と同様にレーザ９２を照射することによって、変質層１６を形成する。図１２の矢印１００に示すように、変質層１６の形成位置で発生する窒素ガスは、ガス抜き溝１４と貫通孔２２ａを介して真空吸着ステージ３０内の吸着流路へ排出される。したがって、窒素ガスの圧力によってＧａＮ基板１２にクラックが生じることが防止される。実施例３の分割工程では、実施例１と同様に、変質層１６でＧａＮ基板１２を分割する。その後、実施例１と同様にして、半導体装置を製造する。
なお、実施例１の接着層２４（すなわち、多孔質であるとともに貫通孔を有さない接着層）と実施例３の表面保護材２２（すなわち、貫通孔２２ａを有する表面保護材）を組み合わせてもよい。この場合、変質層１６の形成位置で発生する窒素ガスは、ガス抜き溝１４、多孔質の接着層２４、及び、貫通孔２２ａを介してＧａＮ基板１２の外部へ排出される。
実施例４の製造方法では、実施例１の保護部材（すなわち、図２）とは異なる保護部材を使用する。実施例４で使用する保護部材では、接着層２４と表面保護材２２が多孔質ではない。また、実施例４で使用する保護部材では、接着層２４と表面保護材２２に貫通孔が形成されていない。したがって、実施例４で使用する保護部材では、使用前の状態において、接着層２４と表面保護材２２が厚み方向に通気性を有していない。また、実施例４で使用するＧａＮ基板１２は、実施例１で使用するＧａＮ基板１２と等しい。
実施例４の表面保護材貼り付け工程では、実施例１（すなわち、図３）と同様に、接着層２４を介して表面保護材２２をＧａＮ基板１２の下面１２ｂに貼り付ける。実施例４のガス抜き部形成工程では、図１３に示すように、レーザ９０を照射することによって、表面保護材２２と接着層２４を貫通してＧａＮ基板１２に達するガス抜き溝１４を形成する。すなわち、レーザ９０の焦点Ｓ１が表面保護材２２と接着層２４とＧａＮ基板１２の内部を通過するように焦点Ｓ１を移動させることで、表面保護材２２と接着層２４を貫通してＧａＮ基板１２に達するガス抜き溝１４を形成する。表面保護材２２と接着層２４を貫通するガス抜き溝１４によって、表面保護材２２と接着層２４に対して厚み方向に通気性が付与される。なお、図１３ではガス抜き溝１４が表面保護材２２と接着層２４を貫通しているが、別の断面では図４と同様にガス抜き溝１４が表面保護材２２と接着層２４に形成されない。したがって、図１３に示す表面保護材２２の各部分２２ｘは図１３以外の位置で互いに接続されている。実施例４の変質層形成工程では、実施例１と同様にレーザ９２を照射することによって、変質層１６を形成する。図１４の矢印１００に示すように、変質層１６の形成位置で発生する窒素ガスは、ガス抜き溝１４を介して真空吸着ステージ３０内の吸着流路へ排出される。したがって、窒素ガスの圧力によってＧａＮ基板１２にクラックが生じることが防止される。実施例４の分割工程では、実施例１と同様に、変質層１６でＧａＮ基板１２を分割する。その後、実施例１と同様にして、半導体装置を製造する。
なお、実施例４のガス抜き部形成工程では、レーザ９０によって表面保護材２２と接着層２４を貫通してＧａＮ基板１２に達するガス抜き溝１４を形成した。しかしながら、ブレード等の切削工具等によって表面保護材２２と接着層２４を貫通してＧａＮ基板１２に達するガス抜き溝１４を形成してもよい。
上述した実施例１～４では、表面保護材貼り付け工程の後にガス抜き部形成工程を実施した。これに対し、実施例５では、ガス抜き部形成工程の後に表面保護材貼り付け工程を実施する。
実施例５のガス抜き部形成工程では、図１５に示すように、レーザ９０によってＧａＮ基板１２の下面１２ｂにガス抜き溝１４を形成する。なお、実施例５のガス抜き部形成工程では、ブレード等の切削工具、または、エッチング等によってガス抜き溝１４を形成してもよい。実施例５の表面保護材貼り付け工程では、図１６に示すように、接着層２４を介して表面保護材２２をＧａＮ基板１２の下面１２ｂに貼り付ける。なお、実施例５で使用する表面保護材２２は、多孔質である。また、実施例５で使用する接着層２４は、多孔質である。また、実施例５で使用する接着層２４は、流動性を有さない。したがって、実施例５の表面保護材貼り付け工程では、接着層２４がガス抜き溝１４内に流入しない。このため、ガス抜き溝１４が接着層２４によって閉塞されることが防止される。表面保護材貼り付け工程の後に、変質層形成工程を実施する。実施例５の変質層形成工程では、実施例１と同様にレーザ９２を照射することによって、変質層１６を形成する。実施例１（すなわち、図６の矢印１００）と同様に、変質層１６の形成位置で発生する窒素ガスは、ガス抜き溝１４、接着層２４、及び、表面保護材２２を介して真空吸着ステージ３０内の吸着流路へ排出される。したがって、窒素ガスの圧力によってＧａＮ基板１２にクラックが生じることが防止される。実施例５の分割工程では、実施例１と同様に、変質層１６でＧａＮ基板１２を分割する。その後、実施例１と同様にして、半導体装置を製造する。
なお、実施例５において、図９のようにパターニングされた接着層２４を使用してもよい。この場合、接着層２４は多孔質でなくてもよい。また、実施例５において、図１１のように接着層２４と表面保護材２２に貫通孔２２ａが設けられていてもよい。この場合、接着層２４と表面保護材２２は多孔質でなくてもよい。また、実施例５において、表面保護材貼り付け工程の後に、表面保護材２２と接着層２４に貫通孔等を形成することによって、表面保護材２２と接着層２４に厚み方向に通気性を付与してもよい。
以上に説明したように、実施例１～５のいずれの製造方法でも、変質層形成工程の段階で、接着層２４と表面保護材２２が厚み方向に通気性を有している。したがって、ＧａＮ基板１２内の変質層１６の形成位置で発生した窒素ガスが、ガス抜き溝１４、接着層２４、及び、表面保護材２２を介してＧａＮ基板１２の外部に排出される。したがって、窒素ガスの圧力によってＧａＮ基板１２に意図しないクラックが生じることを抑制できる。
なお、上述した実施例１～５では、ガス抜き部形成工程において、下面１２ｂ側からＧａＮ基板１２にレーザ９０を照射した。しかしながら、ガス抜き部形成工程において、上面１２ａ側からＧａＮ基板１２にレーザ９０を照射してもよい。
上述した実施例１～５では、変質層形成工程において、上面１２ａ側からＧａＮ基板１２にレーザ９２を照射した。しかしながら、変質層形成工程において、下面１２ｂ側からＧａＮ基板１２にレーザ９２を照射してもよい。
上述した実施例１～５においては、変質層１６とステージの間の間隔（例えば、図６の間隔Ｃ１）を、１ｍｍ以下とすることができる。この構成によれば、より適切に窒素ガスをＧａＮ基板１２から真空吸着ステージ３０に排出することができる。また、上述した実施例１～５では、ＧａＮ基板１２の全体でクラックを抑制できる。言い換えると、ＧａＮ基板１２の中央部にクラックが生じ難い。したがって、従来よりも大口径のＧａＮ基板を用いて半導体装置を製造することができる。例えば、直径が６～８インチのウエハを用いることも可能である。
また、上述した実施例１～５では、真空吸着ステージ３０上で変質層形成工程を行った。しかしながら、ガス抜き溝１４からの窒素ガスの排出が可能であれば、変質層形成工程においてＧａＮ基板１２をどのように支持してもよい。
また、上述した実施例１～５では、ガス抜き部が格子状に伸びるガス抜き溝１４であったが、ガス抜き部がガス抜き穴によって構成されていてもよい。例えば、ＧａＮ基板１２にガス抜き穴を分散して形成することで、変質層形成工程において適切に窒素ガスを排出することができる。
また、上述した実施例１～５では、ＧａＮ基板１２を使用した。しかしながら、ＧａＮ基板以外の化合物半導体基板を使用して半導体装置を製造してもよい。
以上、実施形態について詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例をさまざまに変形、変更したものが含まれる。本明細書または図面に説明した技術要素は、単独あるいは各種の組み合わせによって技術有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組み合わせに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの１つの目的を達成すること自体で技術有用性を持つものである。
１２：ＧａＮ基板、１４：ガス抜き溝、１６：変質層、２２：表面保護材、２４：接着層、３０：真空吸着ステージ

Claims (7)

  1. 半導体装置の製造方法であって、
    化合物半導体基板（１２）の表面（１２ｂ）に表面保護材（２２）を貼り付ける工程と、
    前記化合物半導体基板の前記表面に穴または溝によって構成されたガス抜き部（１４）を形成する工程と、
    前記表面保護材の貼り付け、及び、前記ガス抜き部の形成の後に、前記化合物半導体基板にレーザ（９２）を照射することによって、前記化合物半導体基板の内部であって前記ガス抜き部と重複する深さ範囲に前記化合物半導体基板の前記表面に沿って伸びる変質層（１６）を形成する工程、
    を有し、
    前記変質層の形成時において、前記表面保護材が厚み方向に通気性を有している、
    製造方法。
  2. 前記化合物半導体基板を前記変質層に沿って分割する工程をさらに有する請求項１に記載の製造方法。
  3. 前記表面保護材の貼り付けでは、接着層（２４）を介して前記表面保護材を前記化合物半導体基板の前記表面に貼り付け、
    前記変質層の形成時において、前記接着層が厚み方向に通気性を有している、
    請求項１または２に記載の製造方法。
  4. 前記表面保護材の貼り付け後に、前記ガス抜き部の形成が実施され、
    前記ガス抜き部の形成では、前記化合物半導体基板にレーザを照射することによって前記ガス抜き部を形成する、
    請求項１～３のいずれか一項に記載の製造方法。
  5. 前記表面保護材の貼り付け後に、前記ガス抜き部の形成が実施され、
    前記ガス抜き部の形成では、前記表面保護材を貫通して前記化合物半導体基板に達する穴または溝を形成することによって、前記ガス抜き部を形成する、
    請求項１～４のいずれか一項に記載の製造方法。
  6. 前記ガス抜き部の形成後に、前記表面保護材の貼り付けが実施され、
    前記表面保護材の貼り付けでは、接着層を介して前記表面保護材を前記化合物半導体基板の前記表面に貼り付け、
    前記接着層が、流動性を有さない、
    請求項１または２に記載の製造方法。
  7. 前記変質層の形成時に、前記変質層で発生したガスが前記ガス抜き部と前記表面保護材を介して前記化合物半導体基板の外部に排出される、請求項１～６のいずれか一項に記載の製造方法。
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