JP5590837B2

JP5590837B2 - 機能性領域の移設方法

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Inventors: 隆夫米原
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Description

本発明は、半導体部材、半導体物品、半導体素子などを製造するための機能性領域を移設する方法、及び複数の領域に分離された機能性領域を持つ基板構造体に関する。本発明の機能性領域の移設方法及び基板構造体を用いて、ＬＥＤアレイ、ＬＥＤプリンタヘッド、ＬＥＤプリンタ等を作製することができる。

従来、ＧａＡｓ基板上に犠牲層を介して成膜された発光ダイオード構成層を、シリコン基板上に移設（転写ともいう）する技術が知られている。特許文献１には、シリコン基板上に、発光ダイオード構成層を移設する技術が記載されている。具体的には、まず、ＧａＡｓ基板上に犠牲層を介して形成した発光ダイオード構成層に対して、それを発光領域毎に分割するための溝を設ける。該溝の直下では、前記犠牲層が露出している。次に、ドライフィルムレジストを前記発光ダイオード構成層上に貼り付け、更に、このドライフィルムレジストに、メタルワイヤからなるメッシュ状の支持部材を貼り合わせる。その後、前記レジストの内、前記メタルワイヤの直下に位置する部分以外を除去する。そして、メッシュ状の支持部材を介して、エッチング液と前記犠牲層とを接触させて、該犠牲層のエッチングを行うことで、ＧａＡｓ基板を前記貼り合わせ構造体から分離する。更に、ＧａＡｓ基板を分離した後に、今度はシリコン基板と前記発光ダイオード構成層とを貼り合わせる。こうして、シリコン基板上に発光ダイオード構成層が移設（転写）される。

また、特許文献２には、基板上に設けられた複数の半導体チップから選択された一部のチップを他の基板に実装する技術が開示されている。具体的には、第１基板の上に、素子を含むデバイス層を有する第１積層体を準備し、第２基板の上に、分離層を有する第２積層体を準備する。次いで、前記デバイス層と前記分離層とが対向する様に、前記第１積層体と前記第２積層体とを接合する。更に、前記デバイス層と前記分離層を含む積層体を所定のパターンで分離して、前記第２基板の上に、前記素子を含む複数のチップを形成する。そして、前記チップから選択した所定のチップと第３基板とを該第３基板の所定位置で接合し、その後、前記分離層において前記第２基板と該所定のチップとを分離し、該所定のチップを前記第３基板に実装する。

特開２００５−０１２０３４号公報特開２００３−１７４０４１号公報

ＧａＡｓ基板上のＧａＡｓ等の化合物半導体を発光層に用いてＬＥＤアレイ等を作成する場合、該ＧａＡｓ基板はシリコン基板と比較して非常に高価であり、ＧａＡｓ基板の有効利用が求められている。また、ＧａＡｓ基板の大きさ（例えば、２、４、６インチ基板）とシリコン基板の大きさ（例えば、４、５、６、８、１２、１６インチ基板）とが異なる場合、基板単位で一括して移設すると、移設可能な領域は小さい方の基板の領域となる。従って、効率良く移設するためには、両方の基板を小さい方の基板の大きさに合わせる必要があるという制約がある。

特許文献１に開示されている様な移設を行うと、有効に活用できるＧａＡｓ半導体層は、移設先のシリコン基板上に形成された素子に対応する部分のみであって、素子の存在しない素子間の部分のＧａＡｓ半導体は活用されることなく廃棄される。この課題について図面を用いて更に説明する。図２２（ａ）、（ｂ）は、夫々、シリコン基板上に形成された回路素子及びＧａＡｓ基板に形成された発光層を示す図である。図２２において、１１はＧａＡｓ基板、１２はＧａＡｓを含む発光層、１３はシリコン基板、１４はシリコン基板上に形成された回路素子を示す。発光層１２を回路素子１４上に移設することで発光素子が完成する。この発光層１２は回路素子１４上の一部に（或いは回路素子に隣接して）設けられる。発光層１２の大きさは、例えば１０ｍｍ×５０μｍ程度の大きさである。一方、回路素子１４の大きさは、例えば１０ｍｍ×３００μｍ程度の大きさである。従って、一括して発光層１２を回路素子１４に移設する場合の発光層１２の配列及び取り個数は、回路素子１４の配列に制約され、結果として、ＧａＡｓ基板１１の単位面積当たりの発光層１２として活用できる面積は小さなものとなる。

一方、特許文献２には、１つの基板に多くのチップを形成しておき、これらのチップからチップの一部を選択的に実装する技術が開示されている。従って、この技術によれば、実装元（移設元）の基板上に複数の実装先（移設先）分のチップを形成することができるので、或る程度の基板の有効活用ができる。しかし、特許文献２の技術によれば、チップを選択的に実装する際に、実装するチップに接着剤を塗布しているが、次の様なことが起きる可能性がある。即ち、チップサイズが小さくなる（例えば、縦、横いずれか一方の幅が数１００μｍ以下）と、この様な方法では、接着剤が実装対象となるチップからはみ出す場合がある。接着剤がはみ出した場合、実装する予定のないチップまで接着され、実装に不具合が生じ、結果として歩留まりが低下する可能性がある。そのため、更に基板を有効活用するための工夫が求められる。また、チップサイズが小さくなると、接着剤の厚さも、チップからはみ出さない様にするには薄くせざるを得ない。この様な状態で接着すると、接着時に実装予定のないチップが実装用の基板と接触することで破損する可能性がある。

上記課題に鑑み、処理により分離可能状態になる分離層を有する第１の基板の前記分離層上に配されている機能性領域の少なくとも一部を第２の基板に移設する本発明の機能性領域の移設方法は、次の工程を少なくとも含むことを特徴とする。
即ち、前記第１の基板上に配された機能性領域の少なくとも一部と前記第２の基板との間にドライフィルムレジストを介在させて、前記第１の基板と前記第２の基板を接合する第１接合工程と、
前記ドライフィルムレジストの一部を露光する露光工程と、
前記露光されたドライフィルムレジストを現像し、パターニングするパターニング工程と、
を含む。

また、上記課題に鑑み、処理により分離可能状態になる分離層を有する第１の基板の前記分離層上に配されている機能性領域の少なくとも一部を第２の基板に移設する本発明の機能性領域の移設方法は、次の工程を少なくとも含むことを特徴とする。
即ち、前記第１の基板上に配された機能性領域上にレジストを配し、該レジストの少なくとも一部を露光してパターニングする工程と、
前記パターニングされたレジストをマスクとして前記機能性領域をエッチングしてパターニングする工程と、
前記マスクとして用いたレジストを介在させて、前記第１の基板と前記第２の基板を接合する第１接合工程と、
を含む。

また、上記課題に鑑み、本発明の基板構造体は、処理により分離可能状態になる分離層を有する第１の基板の前記分離層上に配されている機能性領域の少なくとも一部と第２の基板との間にドライフィルムレジストを介在させて、前記第１の基板と前記第２の基板を接合させている。或いは、機能性領域の少なくとも一部と基板との間にドライフィルムレジストを介在させて、前記機能性領域と前記基板を接合させている。

また、上記課題に鑑み、本発明の基板構造体は、処理により分離可能状態になる分離層を有する第１の基板の前記分離層上に配されている機能性領域の少なくとも一部と第２の基板との間にレジストを介在させて、前記第１の基板と前記第２の基板を接合させている。或いは、機能性領域の少なくとも一部と基板との間にレジストを介在させて、前記機能性領域と前記基板を接合させている。そして、前記レジストは、前記機能性領域をエッチングしてパターニングする際に、前記第１の基板上の機能性領域上に配され少なくとも一部が露光されてパターニングされた状態でマスクとして用いられたレジストである。

本発明によれば、感光性、適切な処理による分離性、適度なタック性ないし接着性を持つ非液体である前記ドライフィルムレジスト（ＤＦＲともいう）、或いはいわゆる液体・塗付レジスト、或いはその両者を用いるので、基板に設けられた機能性領域のうち、任意の領域を別の基板に効率良く選択的に移設することができる。また、本発明の機能性領域の移設方法や機能性領域を持つ基板構造体を用いることで、低コストで高性能なＬＥＤプリンタなどを提供することができる。

第１の実施例で第１の基板とＤＦＲを接合する工程を示す平面図と断面図。第１の実施例でＤＦＲを露光し第２の基板を接合する工程を示す平面図と断面図。第１の実施例でＤＦＲを現像ないしパターニングする工程を示す断面図。第１の実施例で基板構造体から第１の基板を分離する工程を示す断面図。第１の実施例で第２の基板から機能性領域を選択的に移設する工程を示す断面図。第１の実施例で第２の基板から機能性領域を選択的に移設した状態を示す断面図。第２の実施例でＤＦＲを第２の基板に接合する工程を示す平面図と断面図。第２の実施例でＤＦＲを露光・現像する工程を示す断面図。第２の実施例で基板構造体から第１の基板を分離する工程を示す断面図。第２の実施例で機能性領域を選択的に移設する工程を示す断面図。第２の実施例の変形例でＤＦＲを露光する工程を示す断面図。第２の実施例の変形例でＤＦＲを現像し、基板構造体から第１の基板を分離する工程を示す断面図。第３の実施例で第１のＤＦＲを露光・現像する工程を示す断面図。第３の実施例で第２のＤＦＲを露光する工程を示す断面図。第３の実施例で第２のＤＦＲを現像する工程を示す断面図。第３の実施例で基板構造体から第１の基板を分離する工程を示す断面図。第４の実施例で第２のＤＦＲを露光・現像する工程を示す断面図。第４の実施例で露光・現像された第１のＤＦＲと第２のＤＦＲを接合する工程を示す断面図。第５の実施例でレジストを介して第１の基板と第２の基板を接合する工程を示す断面図。第５の実施例で機能性領域を選択的に移設する工程を示す断面図。第３の基板上の複数の移設予定領域と第２の基板上の複数の機能性領域を示す平面図。従来例における基板上の複数の移設予定領域とシード基板上の複数の機能性領域を説明する平面図。

以下、本発明の実施形態を説明する。本発明の重要な点は、ドライフィルムレジスト（以下、ＤＦＲと記す）或いは液体・塗付レジスト（以下、単にレジストと記す）の特性を利用して、ＤＦＲ或いはレジストを介して２つの基板を接合及び分離することである。そして、例えば、他の基板への機能性領域の選択的な移設のために当該領域の分離が必要なときは、ＤＦＲ或いはレジストの必要な部分に紫外光照射などのエネルギー照射を行ってＤＦＲ或いはレジストの該当部分の分離性を高めることで機能性領域を選択的に分離する。前記ＤＦＲ（容易に入手可能な具体例としては東京応化製の商品名ＦＰ４１５などがある）或いはレジストの特性としては、露光・パターニングの処理の際に利用される感光性がある。また、適切なエネルギー照射による表面凹凸の変化、体積の変化（発泡などを含む）、接着力の変化、分解等により生じる分離性がある。また、他の部分との接合時に必要とされる適度なタック性ないし接着性、露光部又は非ないし未／弱露光部が持つタック性や、所定の処理液に対する耐性（レジストがネガかポジであるかによって異なる）などがある。ここで本発明においてタック性とはＤＦＲと接合対象物（例えば機能性領域や基板）との瞬間的な接着性を意味する。こうした考え方に基づいて、本発明の機能性領域の移設方法及び機能性領域を有する基板構造体の基本的な形態は、上述した構成を有する。

この基本的な形態を基に、次に述べる様な実施形態が可能である。例えば、前記第１接合工程では、第１の基板上に配された機能性領域の少なくとも一部にＤＦＲを配した後に、前記露光工程と、当該露光領域を現像することによりパターニングする前記パターニング工程とを実行し、更にパターニングしたＤＦＲと第２の基板とを接合することができる。また、前記第１接合工程では、第１の基板上に配された機能性領域の少なくとも一部にＤＦＲを配し、さらに当該ＤＦＲを介して透光性を有する第２の基板を配してこれらを接合して第１の基板、機能性領域、ＤＦＲ、第２の基板を含む接合体（構造体）を作製する。その後、第２の基板を介して（第２の基板側から）前記露光工程を実行し、前記パターニング工程を実行することができる（後述の第２の実施例参照）。また、前記第１接合工程では、前記パターニング工程における処理によりＤＦＲのタック性が低下する場合があるので、以下のように接合することもできる。まず、第１の基板上に配された機能性領域の少なくとも一部にＤＦＲを配した後に前記露光工程を実行する。そして、この段階では現像、パターニングは行わないでＤＦＲと前記第２の基板とを接合し、接合後に前記ＤＦＲの露光部を現像して前記パターニング工程を実行することができる（後述の第１の実施例参照）。また、前記第１接合工程では、第１の基板上に配された機能性領域の少なくとも一部に第１のＤＦＲ（第１のドライフィルムレジスト）を配した後に前記露光工程と前記パターニング工程とを実行し、パターニングした第１のＤＦＲ上に前記第１のＤＦＲとは異なる第２のＤＦＲ（第２のドライフィルムレジスト）と第２の基板とを接合し、更に第２の基板を介して第２のＤＦＲに対して前記露光工程と前記パターニング工程とを実行することができる（後述の第３の実施例参照）。また、前記パターニング工程では、第１の基板又は第２の基板に、該基板を貫通する分離溝又は分離孔を形成し、前記分離溝又は分離孔からＤＦＲの現像液を導入することができる（後述の第１の実施例等を参照）。

また、前記第１接合工程では、第１の基板上に配された機能性領域の少なくとも一部に第１のＤＦＲを配した後に第１のＤＦＲに対して前記露光工程と前記パターニング工程とを実行するとともに、第２の基板に第２のＤＦＲを接合した後に第２のＤＦＲに対して前記露光工程と前記パターニング工程とを実行し、更にパターニングした第１のＤＦＲとパターニングした第２のＤＦＲとを接合して第１の基板と第２の基板とを接合することができる（後述の第４の実施例参照）。

また、第１の基板又は第２の基板に、該基板を貫通する分離溝又は分離孔を形成する溝形成工程の後に、分離溝又は分離孔から処理液を導入し、第１の基板と第２の基板とを前記分離層で分離する第１分離工程を更に含むことができる（後述の第１の実施例等を参照）。また、前記第１分離工程の後に、第２の基板に移設した機能性領域の少なくとも一部と第３の基板の移設領域とを接合する第２接合工程と、第２の基板側から所定の波長を有する光（例えば紫外光など）をＤＦＲ又はレジストの所定の部分に照射することによって、第２の基板と第３の基板とをＤＦＲ又はレジストの所定の部分で分離する第２分離工程と、を更に含むことができる（後述の第１の実施例等を参照）。

また、前記第２の基板はセグメント基板（規格化された単位基板）として、所望の大きさに分離することができ、前記第１接合工程において、複数のセグメント基板を互いに間隔を置いてＤＦＲ又はレジスト上に配することができる。この場合は、セグメント基板間の空隙が存在するため、前記基板を貫通する分離溝又は分離孔の形成を省略することができる。

また、前記機能性領域を有する基板構造体において、ＤＦＲは、単層からなり、未露光状態（図７（ｃ）参照）、或いは機能性領域のパターンに合わせて一部露光状態（図２（ｂ）等を参照）、或いは機能性領域のパターンに合わせて一部露光されパターニングされた状態（図３（ｂ）等を参照）である様にできる。こうした形態の基板構造体を、機能性領域の選択的な移設を行うための製品として市場に供することもできる。また、ＤＦＲは、複数層からなり、それぞれの層が機能性領域のパターンに合わせて一部露光されパターニングされた状態（図１８参照）、或いは少なくとも一層（例えば表層）が未露光状態（図１４（ａ）参照）、或いは少なくとも一層が機能性領域のパターンに合わせて一部露光状態（図１４（ｂ）参照）である様にできる。こうした形態の基板構造体も、機能性領域の選択的な移設を行うための製品として市場に供することができる。

更に、ＤＦＲのタック性、接着性は、露光、加熱、表面層の酸素雰囲気への曝露や、接合基板の表面性（例えば表面粗さ）によっても変化する。そこで、本発明においては以下の手法によりＤＦＲと接合対象物との間のタック性、接着性等の接合性を調整することができる。第１の手法としては、ＤＦＲと基材の接合性を向上させるために、レジストを基材側に塗付したのち、ＤＦＲを接合させる方法である。これは、ＤＦＲと例えばガラス、シリコン、化合物半導体等の無機材料との接着性を、これらの接合面（接着面）に特定の有機材料を介在させることによって高めるものである。無機材料からなる基板表面は、ＤＦＲとの接合性よりも、液体・塗付レジストとの接合性が優れている。一方、塗付レジストとＤＦＲとは、有機高分子材料同士の接合となり、これらは低温でも結合が強固である。そこで、例えば機能性領域の上に直接ＤＦＲを接合させるのではなく、機能性領域の上にまずはレジストを塗布し、その後ＤＦＲとレジストとを接合することで接合体（構造体）を完成させる。

第２の手法としては、無機材料の表面を所定の表面粗さとなるように加工することによってＤＦＲとの接合性を高めるものである。無機材料の表面を所定の範囲の表面粗さに加工すると、例えば圧力をかけてＤＦＲと加熱接着させた場合に接合性が向上する。具体的には無機材料からなる基板、機能性領域の表面を研磨、化学的エッチング等によって、所定の範囲の粗さとなるように表面処理しておくことが好ましい。本発明者の知見によれば、接合面の表面粗さは小さすぎると接合性向上効果が小さく、また大きすぎると透光性基板の場合には基板の曇り等が発生するため、以下の範囲が好ましい。Ｒ_ｐｖ（凹凸のピークと谷の差の最大値）が３ｎｍ以上、１０ｎｍ以下であり、Ｒ_ａ（凹凸のピークと谷の差の平均値）が０.３ｎｍ以上３ｎｍ以下である。これは、ＤＦＲはレジストのように液体ではなく一定の硬さ（弾性）を有するため、接合表面に凹凸を設けることにより接合面の面積を増加させることで接合性が向上するものと考えられる。

第３の手法は、第１のＤＦＲと無機材料とを貼り合わせた（接触させた）後に所定の熱処理を行うことでこれらを接合させ、その後、前記第１のＤＦＲと第２のＤＦＲと接合させる方法である。ＤＦＲは、一般に一種の両面テープのような構造をしており、ＤＦＲフィルム面の両面がＰＥＴ（ポリ・エチレン・テレフタラート）フィルムで挟まれたサンドイッチ構造を有している。ＤＦＲを無機材料からなる接合面に貼り付ける際にはＤＦＲから一方のＰＥＴフィルムを剥がしてＤＦＲを表出させ、表出した当該ＤＦＲ面と接合面とを貼り合わせる。ＤＦＲのＰＥＴフィルムを剥がした表出面と、第１の基板に分離層を介して配された機能性領域とを貼り合わせた後、ＤＦＲと第１の基板とを圧着するように所定の圧力をかけながら熱処理を行うと或る程度の接合強度をもって接合する。この熱処理によりＤＦＲ中の溶剤を揮発させることで接合性が向上するものと考えられる。この熱処理の際に前記ＤＦＲの前記機能性領域との接合面とは反対側のＰＥＴフィルムを剥がすと、ＰＥＴフィルムを剥がしたＤＦＲの表出面側からＤＦＲ中の溶剤が揮発しやすくなるので、より短時間でより接合性を高めることができる。一方、ＤＦＲと機能性領域との接合工程の後、さらに露光・現像してパターニング工程を行った場合（ここではパターニングされたＤＦＲをマスクとして用い、機能性領域をエッチングしてパターニングすることができる）、そのＤＦＲの表面のタック性は低下する。このため、パターニング工程後には、前記機能性領域の接合面とは反対側のＤＦＲの表出面と無機材料（例えば無機材料からなる第２の基板）とは接合性が低下する。そこで、第２の基板表面に貼り合わせる予定の第２のＤＦＲ（第１のＤＦＲとは異なる未処理のＤＦＲ）を、一方のＰＥＴフィルムのみ剥離して第２のＤＦＲフィルムの一方の面のみ表出させる。そして第２のＤＦＲの表出面を前記第２の基板に貼り付けて所定の圧力をかけ、熱処理してこれらを強固に貼り合わせる。その後、パターニングせずに、第２のＤＦＲの前記第２の基板との接合面とは反対側の面のＰＥＴフィルムを剥離してＤＦＲを表出させ、前記第１の基板上のパターニングされた第１のＤＦＲと接合させる。このように接合させると、第１のＤＦＲと第２のＤＦＲとは親和性の高い同一材料同士であることから、化学的性質の合一により低温でも強固に接合が可能である。上記第３の手法において、第２の基板と第２のＤＦＲとは上記のように予め接合させておくことが好ましいが、先に第２のＤＦＲと第１のＤＦＲとを接合し、その後第２のＤＦＲと第２の基板とを接合させてもよい。

本発明において、ＤＦＲと無機材料との接合の際に印加する好ましい圧力と熱処理温度（加熱温度）は以下の範囲である。圧力は小さすぎると十分な接合力（接着力）を得ることができず、大きすぎるとレジストが潰れてパターン形状が変化する、或いは基板や機能性領域が変形、破壊される場合がある。そのため、圧力の範囲は好ましくは、５．０ｇ/ｍｍ²以上６０ｇ/ｍｍ²以下、より好ましくは５．０ｇ/ｍｍ²以上５０ｇ/ｍｍ²以下である。また、熱処理時の温度は低すぎると接合反応が不十分になる、或いは接合時間が長くなり、高すぎると、有機材料が変質する場合がある。そのため、５０℃以上２００℃以下が好ましい。また処理時間については十分な接合を得ることができれば、できるだけ短い方が生産性の観点から好ましい。本発明者らの知見によれば、１０秒以上１０分以下が好ましい。上記第２及び第３の手法では、液体・塗布レジストを介することなくＤＦＲだけで第１と第２の基板間の接合が可能となり、部材点数、工程数、製造時間の点で有利となる。

本発明において機能性領域とは、代表的には、少なくとも半導体接合を有する領域を意味しており、該領域が素子であってもよい。また、圧電特性、誘電特性、磁性特性等を有する領域であって、機能素子として使用し得る電気的、磁気的な機能などを有する領域を意味しており、該領域が半導体素子であってもよい。いずれにせよ、本発明において重要なことは、機能性領域を持つ基板から、機能性領域の少なくとも一部を選択的に他の基板の所定の箇所に移設する際に、ＤＦＲ又はレジスト等の特性を利用して処理を実行することである。この際、典型的には、後述の接合層を設ける。接合層の厚さは、移設すべきでない機能性領域の部分が前記他の基板に接合されるに至るほど強く接触することを防止できることと、接合層が本来の接合機能を確実に果たせることとを達成する程度に充分に厚いのが良い。しかし、移設する素子と移設先の基板内に別途設けられた他の素子や回路とを電気的に接続するために、金属薄膜による結合が必要となる場合には、金属薄膜が接合層の端面で段切れを起こさないように段差を小さくする配慮が必要である。更には、前記接合層を設置する以外の位置の表面の表面粗さを、接合層表面より、大きく設定することも好ましい。こうすれば、仮に接合層以外の部位に、次に移設すべき半導体接合領域の表面が接触したとしても、その表面粗さのために接触点が限定されて少ないため、原子、分子間力（ファンデァワールス力）が微弱となる。この場合、先に説明した有機材料であるＤＦＲと無機材料からなる接合面との接合の場合とは異なり、極めて平滑な無機材料表面同士の接合性に起因する問題である為、上記のように一方の表面を所定の粗さに加工することで接合層以外の部位の予期せぬ接合を回避、軽減できる。この結果、接合層以外の部位においては、接合工程中に事故的に接触したとしても、十分な接合力を得るには至らず、接合されることはない。さらには、接合層として、タック性を持たせた有機絶縁層などを利用して、接合層をパターニングする。他方、誤って接合させたくない領域は、無機物より構成されるタック性が無い材料表面を露出させておく。このことにより、接合させたい領域のみを選択的に接合させることができる。

以下、本発明の実施例について図面を用いて説明する。
（第１の実施例）
第１の実施例を説明する。まず、機能性領域が配された第１の基板を用意する方法を説明する。図１（ｂ）に示す様に、本例では、第１の基板である化合物半導体基板１０３から第２の基板１００に移設される第１及び第２の機能性領域１０１、１０２は化合物半導体膜１０６を含む。図１（ｂ）に示す様に、第１及び第２の機能性領域１０１、１０２は、化合物半導体基板１０３上に、エッチング犠牲層１０５と、化合物半導体膜１０６とを、該化合物半導体基板１０３側からこの順に備えて形成される。この際、化合物半導体基板１０３上に形成したエッチング犠牲層１０５（処理により分離可能状態になる分離層）及び化合物半導体膜１０６上にレジスト１０７を塗布し、露光、現像する。そして、こうして形成されたマスクを介してエッチング犠牲層１０５及び化合物半導体膜１０６をエッチングしてパターニングし、第１及び第２の機能性領域１０１、１０２間に溝１１０を形成する。こうして、第１及び第２の機能性領域１０１、１０２を島状に分離する。本例では、化合物半導体基板１０３はＧａＡｓ基板であり、ＧａＡｓのエッチングは、ＮＨ_４ＯＨ＋Ｈ_２Ｏ_２のエッチング液及び／又はＤｅｅｐＲＩＥ（リアクティブイオンエッチング）で行う。また、第１及び第２の機能性領域１０１、１０２の化合物半導体膜１０６は、ＤＢＲ層とＬＥＤ層を含み、エッチング犠牲層１０５はＡｌＡｓ層などである。

次に、図１（ａ）、（ｃ）に示す様に、第１の基板１０３上に形成された機能性領域の少なくとも一部にＤＦＲ１１５を配する。この際、ＤＦＲ１１５の下面の保護用のＰＥＴフィルム１１６ｂを剥離し、パターニングしてある第１の基板１０３にＤＦＲ１１５を温圧貼付する（例えば、８０℃）。

シード基板の第１の基板１０３としては、ＧａＡｓ基板、ｐ型ＧａＡｓ基板、ｎ型ＧａＡｓ基板、ＩｎＰ基板、ＳｉＣ基板、ＧａＮ基板などを用いることができる。また、化合物半導体基板以外にも、サファイア基板、Ｇｅ基板などを用いることもできる。前記エッチング犠牲層とは、前記化合物半導体多層膜のエッチング速度よりも速く選択的にエッチングされる層のことである。前述した様に、本例では、ＡｌＡｓ層やＡｌＧａＡｓ層（例：Ａｌ_０．７Ｇａ_０．３Ａｓ）である。ＡｌＧａＡｓ層をＡｌ_ｘＧａ_ｘ−１Ａｓ（１≧ｘ≧０．７）とした場合、ｘが０．７以上でエッチング選択性が顕著となる。エッチング犠牲層にＡｌＡｓ層を用いる場合は、エッチング液として２％から１０％に希釈したＨＦ溶液を用いることができる。

シード基板１０３として、サファイア基板を用いる場合、その上にエッチング犠牲層として、窒化クロム（ＣｒＮ）などの金属窒化膜を用いることができる。こうした場合、青色や紫外光用のデバイス（ＬＥＤやレーザ）を実現するための機能層多層膜を窒化クロム上にエピタキシャル成長させることができる。この多層膜は、活性層としてＧａＩｎＮ、更にスペーサ層としてＡｌＧａＮやＧａＮを用いることができる。この犠牲層である窒化クロム（ＣｒＮ）などの金属窒化膜のエッチャントとしては、一般的なＣｒエッチャント（クロムエッチング液など）を用いることができる。

次に、図２（ｂ）に示す様に、マスク１１７を用いてＤＦＲ１１５の一部を露光する。通常は、露光時には、酸素拡散によるＤＦＲ表面の露光減感効果を避けるため、保護用ＰＥＴフィルムを介して露光するが、ここでは、保護用ＰＥＴフィルム１１６ａを除去して露光する。これにより、ＤＦＲ１１５の表面層に、露光減感効果を受けた未／弱露光部１１５ｂが残存して、ＤＦＲ表面のタック性ないし接着性を維持できる。こうして、ＤＦＲ１１５に、露光部１１５ａと未／弱露光部１１５ｂが形成される。続いて、図２（ａ）、（ｃ）に示す様に、表面タック性が残存するＤＦＲ１１５表面上に、アライメントしつつ第２の基板であるガラス基板１００を温圧貼付する（例えば、１００℃）。そして、ガラス基板１００とＤＦＲ１１５のみを貫通して分離溝１１１（例えば、数ミリ幅）を形成し、ガラス基板１００を複数のセグメントに分離する。分離溝の形成方法としては、ダイシング加工により行うことが、ハンドリング及びコストの観点からも好ましい。この際、最初から、複数のセグメント基板を相互に間隔を置いてＤＦＲ１１５表面上に温圧貼付してもよい。この場合、分離溝は形成しなくてよい。

次に、図３（ａ）、（ｂ）に示す様に、ガラス基板１００中の分離溝１１１を介して炭酸ソーダ現像液と水リンスをシャワーし、ＤＦＲ１１５を現像する。この際、ガラス基板１００直下の未／弱露光部１１５ｂが現像液に対して耐性を充分に獲得できる程度に、ガラス基板１００を温圧しておくと良い（ここではＤＦＲ１１５はネガタイプである）。こうして、図３（ｂ）に示す様に、ＤＦＲ１１５の非露光部が除去されて、露光部１１５ａと未／弱露光部１１５ｂを介して接合された第１の基板１０３と第２の基板１００を含む複合部材である基板構造体が得られる。

次に、溝１１１を通して、エッチング液とエッチング犠牲層１０５とを接触させて該エッチング犠牲層１０５をエッチングし、前記複合部材から第１の基板１０３を分離する。これにより、図４に示す第１及び第２の機能性領域１０１、１０２を備える第２の基板１００が用意される。分離された第１の基板である化合物半導体基板１０３は、新たに化合物半導体膜を含む機能性領域を形成するために再使用することができる。なお、溝１１１が深い場合には、ＡｌＡｓなどからなるエッチング犠牲層のエッチングにより発生したガス（水素）の泡が、その出口を塞いでしまうことがあり得る。斯かる場合には、エッチングのための溶液や化合物半導体基板などのウェーハに、連続的或いは断続的に超音波を印加（間欠的でもよい）することが好ましい。また、エッチャント中に（例えば、フッ酸の中に）、アルコールや、濡れ角を減少させるような潤滑剤を添加して、泡の発生の抑制又は除去を行うことも好ましい。

第２の基板１００に溝を設ける場合、前述のダイシング加工の他にも次の様に行うこともできる。例えば、第２の基板がシリコン基板である場合、溝である貫通溝の形成は、ＳＦ_６などの雰囲気の下、フッ素を利用したＲＩＥを用いて行うことができる。ラジカル種はフッ素に限られるものではない。ウエットで行う場合には、ＮａＯＨやＫＯＨ、ＴＭＡＨなどを用いることができる。この様に、シリコン基板の表面に、溝を形成するためのマスク層をレジストを用いて形成し、マスクを利用してシリコン基板に溝を形成する。

ＲＩＥなどのドライエッチングやウエットエッチングを用いてもよいが、露出箇所に石英の微粒子などをぶつけて物理的にシリコン基板を破壊しながら溝を掘っていくサンドブラスタなどを用いることもできる。この様な貫通溝は、例えば、側壁を保護しながらアスペクト比を劣化させずに数１００ミクロンもの厚いシリコンウェーハに形成することができる上に、ガラス基板のような部材にも簡単に適用可能となる。こうして、化学的なエッチングにより溝を形成するのではなく、流体エネルギーやサンドブラスト法の様に固体粒子をぶつけることによって貫通溝を形成することができる。レーザドリルやマイクロドリルを用いることもできる。以上の様にして、図３（ｂ）に示す如く、化合物半導体膜１０６に設けられた溝１１０と、溝１１０に連結する様に第２の基板１００を貫通して設けられた溝１１１とを有する複合部材が用意される。

図４に示す様な第２の基板の用意する方法は、以上の方法に限られるものではない。例えば、前記複合部材の界面分離層（これは、前記エッチング犠牲層の替わりに設けられる）の側面又はその近傍に流体を吹き付けることで、複合部材から第１の基板１０３を分離し第２の基板の用意する方法を採用することもできる。

次に、デバイス基板への機能性領域の選択的な移設を説明する。ここでは、選択的に移設される第１の機能性領域１０１と、第３の基板２００上の第１の機能性領域１０１が移設される領域との、少なくとも一方に所定の厚さの接合層２０５を設ける。本例では、図５に示す様に、駆動回路を備えるシリコン基板である第３の基板２００上に接合層２０５を設ける。設け方としては、まず、第３の基板２００上に、所定の厚さの接合層（有機絶縁層）２０５を形成し、その上の第１の機能性領域１０１の移設予定領域のみに対してレジストでマスキングを行う。化学的なエッチング或いはＲＩＥでエッチングを行い、図５に示す様に所望の領域のみに接合層２０５を設け、前記レジストをアッシャーなどで剥離する。ここでは、接合層２０５の厚さは２．０μｍ〜５．０μｍとし、その表面は充分に滑らかにする。この程度の厚さがあれば、第１の機能性領域１０１と接合層２０５を接合するときに、第２の機能性領域１０２が基板２００の表面に強く押し付けられることを防止できる。本例において、接合層の厚さとしては１．０μｍ〜１０μｍが好ましい。１．０μｍ以下の厚さになると前記効果が小さくなり、また１０μｍ以上になると、機能性領域を移設した後に、当該機能性領域と基板に形成された回路等とを金属配線で電気的に結合する際に段切れ等の問題が起こる可能性が高くなる。また、本例においては、必要に応じて、機能性領域を移設する際、第１の機能性領域１０１以外の領域に対応する第３の基板２００上の領域の表面に所定の凹凸を形成してもよい。こうすれば、仮に接合時の応力によって、移設対象ではない第２の機能性領域１０２と基板２００の表面とが接触したとしても、これらが接合することをより効果的に防止できる。凹凸は、接合層（有機絶縁層）２０５を形成するときにオーバーエッチングなどを行うことで形成できる。凹凸の面は、接合層２０５の表面より充分に粗いものである。例えば、接合層２０５の表面の滑らかさは、Ｒ_ｐｖ（凹凸のピークと谷の差の最大値）が２ｎｍ以下であり、Ｒ_ａ（凹凸のピークと谷の差の平均値）が０.２ｎｍ以下とする。一方、凹凸の面の粗さは、Ｒ_ｐｖ（凹凸のピークと谷の差の最大値）が２ｎｍ以上であり、Ｒ_ａ（凹凸のピークと谷の差の平均値）が０.２ｎｍ以上とするのが望ましい。

以上の様に、ＤＦＲ１１５を有する第２の基板１００の前記ＤＦＲの上には、島状に複数の機能性領域があり、第１の機能性領域１０１以外に第２の機能性領域１０２が設けられる。そして、本例では、少なくとも、第２の基板１００上に残存する第１の機能性領域以外の第２の機能性領域１０２に対応する第３の基板２００上の領域の表面に、所定の凹凸を形成する。

本例において、接合層２０５は、例えば有機材料からなる膜である。有機材料からなる膜としては、ポリイミドなどの有機絶縁膜がある。ポリイミド以外にも、エポキシ系接着層などを使用することもできる。また、絶縁膜としては、上述の有機材料膜のみならず、酸化シリコン膜などの無機系の絶縁性の酸化膜にメチル基、エチル基、フェニル基などを添加して、可塑性を増加させたスピンオンポリマーや、スピンオン有機グラス（Ｏｒｇ.ＳＯＧ）を用いることもできる。例えば、第３の基板２００としてのシリコン基板上及び／または内部を利用して、回路領域を有する場合には、次の様にしてもよい。有機ＳＯＧを利用して、該回路領域上の平坦性を上げるための酸化シリコン絶縁膜（これは、プリベーク温度１００℃前後で、一定の接着性を有する）を所定の厚さで第３の基板２００上に形成し、これをパターニングしてもよい。本例においては、このようにプリベーク処理の後に接合層２０５表面が一定の接着性を有することが、その後の接合工程において効率的に接合を行う上で好ましい。一般に、タック性（接着性）は、有機絶縁物（スピンオンポリマー）に含有される加水分解性基であるシラノール基や有機成分であるアルコキシ基によって発現するものと考えられている。これらの成分は、処理温度により脱水縮合反応が進行して、ウェーハ同士や素子間の接合（貼り合わせ）強度を強固にする。また、可塑性については有機成分の中でも、非加水分解性基が高温（＞４００℃）での物質の可塑性の安定性に寄与する。貼り合わせ技術の成否を決する要素は、その表面平坦性とパーティクルが最も大きなものとして知られている。これに対して、可塑性とタック性を持った有機絶縁層を介在させることにより、デバイス構造物などが存在する下地や、接合表面に必要とされる平坦性を緩和することができる。また、この可塑性によって、パーティクルの大きさによっては、介在する有機絶縁層に埋没させることが可能となるため、実質的にパーティクルの影響を排除することができる。可塑性は、層の厚みを増大させた場合に蓄積される歪みの緩和にも大きな役割を持ち、可塑性を向上させる有機成分が少なく、かつ１μｍ以上の比較的厚い層を形成するとクラック等の欠陥や亀裂が生ずる場合がある。これらの理由により、有機ＳＯＧ中に含まれる加水、非加水分解性基の中の有機成分量は、約１ｗｔ．％以上とすると、好ましい接着性、可塑性を得ることができ、ミクロンオーダの層厚としても安定な膜とすることができる。

上述した様に、第３の基板２００は、例えば、半導体基板やシリコン基板や、表面に酸化層が形成されているシリコンウェーハや、所望の電気回路（例えば、ドライバ回路）が設けられているシリコンウェーハなどである。ここでいうドライバ回路とは、例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ）が化合物半導体多層膜を含み構成される場合に、そのＬＥＤを駆動・制御するための回路のことである。シリコン基板は、いわゆるＣＺウェーハは勿論、表面にエピタキシャルシリコン層を有する基板であってもよく、またシリコン基板の代替としてＳＯＩ基板を用いることもできる。

次に、第１の機能性領域１０１と第３の基板２００とを接合層２０５により接合し、第２の基板１００と第１の機能性領域１０１とをＤＦＲ１１５で分離する工程について説明する。図５に示す様に、第２の基板１００のＤＦＲ１１５上の第１の機能性領域１０１と接合層２０５をアライメントして接合し、図６（ａ）に示す様に、第２の基板１００と第１の機能性領域１０１とをＤＦＲ１１５で分離する。本例においては、ＤＦＲが一定の処理により分離可能となる性質を用いる。ここでは、ＵＶ（紫外光）波長（３００ｎｍ〜４００ｎｍ）のレーザー光を絞り、走査することにより、所望の位置の所望の面積だけについて選択的にＤＦＲ１１５にＵＶ照射することができる。こうして、透光性を持つ透明基板１００の側からＵＶ光を照射してＤＦＲ１１５の分解或いは結合強度の弱化をもたらすことで、第２の基板１００と第１の機能性領域１０１とを分離する。レーザー光を絞るので、第２の機能性領域１０２の部分のＤＦＲ１１５にはＵＶが照射されない。よって、これはそのままで、図６（ａ）に示す様に、第２の機能性領域１０２は第２の基板１００側に残って移設されない。ＵＶ照射を必要としない部分への照射を防ぐ遮光層やステンシルマスクを用いてＵＶ照射を行うこともできる。この場合は、充分な強度を持つレーザー光を絞ることなく照射してもよい。全体にＵＶ照射を行う場合には、Ｉ線ＵＶランプや、ＵＶ光を発生するＬＥＤを使用することができる。

第２の基板１００側に残った第２の機能性領域１０２の部分を、次に説明する様に更に他の基板に移設することができる。この場合、前記他の基板は前記第３の基板の基板であって、第１の機能性領域と第２の機能性領域を同じ基板の異なる所に移設することもできる。第２の機能性領域１０２を更に他の基板に移設する場合は、第１の機能性領域１０１の移設とほぼ同様のことを行えばよい。即ち、図６（ｂ）に示す様に、第４の基板３００（又は第３の基板２００）上に接合層（有機絶縁層）を形成し、その上の第２の機能性領域１０２の移設予定領域のみにレジストでマスキングを行う。そして、化学的なエッチング或いはＲＩＥでエッチングを行い、所望の領域のみに接合層２０５を設ける。次に、第２の機能性領域１０２と接合層２０５をアライメントして接合し、図６（ｂ）に示す様に、ＵＶ照射により第２の基板１００と第２の機能性領域１０２とをＤＦＲ１１５で分離する。

接合方法としては、第２の基板をセグメントに分断した後に、デバイス回路を内蔵してあるシリコン基板ウェーハ上へ逐次、多数の活性層を有するセグメント毎に接合してもよい。或いは、更に工程時間を短縮するためには、ウェーハごと、ウェーハ間で一括に接合してもよい。ここで、セグメントとは、例えば、機能性領域を移設する際に好適な一つ又は複数の回路単位を構成する活性層の領域をいう。また、本例においては、異なる基板のサイズであっても、移設を複数回繰り返すことで、無駄なく機能性領域を移設することができる。例えば、第２の基板である４インチ基板から、複数のセグメントに分離された領域を切断して形成しておく。その機能性領域を、移設すべき基板サイズに合わせて（例えばシリコン５、６、８、１２インチウェーハ）、各機能性領域の配列間隔を密にするように配列する。そして、第３の基板である５、６、８、１２インチ基板の移設すべき第１の領域に、前記第２の基板上に配された機能性領域のうち、当該第１の領域に対応する機能性領域のみを選択的に移設する。その後、前記第３の基板である５、６、８、１２インチ基板の残りの移設すべき領域である第２の領域に、前記第２の基板上に配された機能性領域のうち、当該第２の領域に対応する機能性領域のみを選択的に移設する。この様にして、基板の大きさが異なる場合でも、移設工程を複数回に分けて、移設する領域毎に機能性領域を選択的に移設することで、無駄なく機能性領域を移設することができる。この手法は、基板材料が高価で口径が比較的小径な材料と、大口径まで作製・入手可能でしかも比較的安価に入手できるシリコンの様な基板材料やそのデバイス群との、異種基板、異種材料、異種デバイス間の接合において重要である。そして、本質的に材料間の差異が存在して、その口径や価格に大きなギャップがある異種基板間の接合において、経済効果として大きな効果が期待できる。更には、このセグメント領域に分離された領域には、複数の活性層が存在して、複数回に亘ってデバイス活性層を移設することにより、異種活性層が移設された複数枚の大口径のホストウェーハを作製することが可能となる。その経済効果は一回の移設で作製されるものより、更に大きな効果が期待できる。

この様に、第２の機能性領域１０２を更に他の基板に移設したい場合は、第２の基板に残存する第２の機能性領域と、第４の基板上の第２の機能性領域が移設される領域との、少なくとも一方に所定の厚さの接合層を設ける。そして、第２の機能性領域１０２と第４の基板３００とを接合層２０５により接合し、第２の基板１００と第２の機能性領域１０２とをＤＦＲ１１５で分離する。この場合も、第４の基板３００上の、少なくとも、第２の基板１００上の第２の機能性領域以外の領域に対応する表面に、所定の凹凸を形成してもよい。しかし、基板間の平行度が充分に確保できるのであれば（比較的小面積のセグメントの場合は、こうした条件が充分満たされることが多い）、こうした粗面の形成を必要としない。

第１及び第２の機能性領域１０１、１０２は第２の基板１００上にどの様な島状で配置されてもよいが、代表的には、図２１（ｂ）に示す様に、第１及び第２の機能性領域１０１、１０２は第２の基板１００上に所定の間隔で配列される。この場合、例えば、図２１（ａ）に示す様に、第１の機能性領域１０１と接合する第３の基板２００の領域４０５（接合層２０５が配置される領域を含みＣＭＯＳチップを備える領域）は所定の間隔で配列される。こうした構成で、第２の基板１００上の第１の機能性領域１０１のみを第３の基板２００の接合層２０５の配置領域に移設するとしたとき、次の条件を満たすと効率的且つ効果的に移設が完遂される。図２１に示す様に、第２の基板上の第１及び第２の機能性領域の単位領域当たりの幅をｗ、長さをｌとし、その間隔をｓとし、第１の機能性領域と接合する予定の第３の基板の単位領域当たりの幅をＷ、長さをＬ、その間隔をＳとした場合、次の条件を満たすと良い。即ち、ｗ、ｌ、ｓ、Ｗ、Ｌ、Ｓは以下の式１から３を満たすと良い。
（式１）ｌ≦Ｌ
（式２）Ｗ＞ｗ
（式３）Ｗ＋Ｓ＞ｗ＋ｓ

更には、以下の式４から６を満たすのも良い。
（式４）ｌ＝Ｌ
（式５）Ｗ＝ｎ×ｗ
（式６）Ｗ＋Ｓ＝ｎ（ｗ＋ｓ）
ここで、ｎは２以上の整数を表す。ここでは、第２の基板１００上に高密度で形成した第１の機能性領域１０１を選択的に第３の基板２００の接合層２０５の配置領域に移設することを、例えばｎ回繰り返す。こうすれば、発光層などとなる機能性領域を回路素子などに移設する場合に、機能性領域の配列及び取り個数は、回路素子などの配列にあまり制約されることはなくなる。従って、結果として、シード基板である第１の基板の単位面積当たりにおいて発光層などとして活用できる面積割合を大きくできる。よって、シリコンウェーハよりも数十倍も格段に高価な化合物半導体ウェーハを有効に利用することが可能となり、複合的な多機能素子集積回路において、より有利な経済効果をもたらすことができる。

ここでは、図２１（ａ）に示すシリコン基板２００は、ＣＭＯＳチップを持つ第３の機能性領域４０５を有し、第１の機能性領域１０１は、接合層２０５を介して第３の機能性領域と接合する。同様に、前記第４の基板は第４の機能性領域を有し、第２の機能性領域１０２は、第４の機能性領域と接合してもよい。

本例によれば、ＤＦＲの本来の性質（感光性）に加えて、そのタック性及び処理による分離可能性を利用して、１つの基板に設けられた複数の機能性領域のうち、任意の領域を選択的に別の基板に確実に移設することができる。例えば、第２の基板に高密度に形成した機能性領域の一部を、歩留まりを低下させること無く他の基板に移設することができる。また、第２の基板上の機能性領域の各一部を、複数回、他の基板に移設することができる。更に、第１の基板である１つのシード基板の半導体領域を有効活用できるので、低コストに素子を製造することができる。

（第２の実施例）
図７から図１０を用いて、第２の実施例を説明する。第２の実施例の特徴点は、ＤＦＲと第２の基板とを接合した後に、第２の基板を介してＤＦＲの一部に露光してパターニングする点である。機能性領域１０１、１０２が配された第１の基板１０３を用意する方法は、第１の実施例で説明した通りである。

次に、図７（ｂ）に示す様に、透明なガラス基板などの第２の基板１００に、保護用ＰＥＴフィルムを剥離したＤＦＲ１１５を添付する。そして、図７（ａ）、（ｃ）に示す様に、パターニングしてある第１の基板１０３に、アライメントマークを用いて、反対側の保護用ＰＥＴフィルムも剥離したＤＦＲ１１５を温圧貼付する（例えば、１００℃）。次に、アライメントマークを使用し、マスク１１７を用いてＤＦＲ１１５の一部を露光しパターニングする。ＤＦＲ１１５のパターニングは、第１の基板１０３上の機能性領域のパターンに合わせる。こうして、図８（ａ）、（ｂ）に示す様に、ＤＦＲ１１５に、露光部１１５ａと非露光部が形成され、ＤＦＲ１１５が現像される。ＤＦＲ１１５の現像においては、第２の基板１００とＤＦＲ１１５のみを貫通して分離溝ないし孔１１１を形成する。そして、第２の基板１００中の溝ないし孔１１１を介して炭酸ソーダ現像液と水リンスをシャワーし、ＤＦＲ１１５を現像する。

次に、図９に示す様に、溝ないし孔１１１を通して、エッチング液とエッチング犠牲層１０５とを接触させて該エッチング犠牲層１０５をエッチングし、第１の基板１０３を分離する。これにより、図９に示す第１及び第２の機能性領域１０１、１０２を備える第２の基板１００が用意される。デバイス基板などの他の基板への機能性領域の選択的な移設は、第１の実施例で説明した様に行われる。図１０は、この選択的な移設方法を示す。その他の点は、第１の実施例と同様である。

図１１と図１２は、本実施例の変形例を示す。ここでは、第１の基板１０３上の機能性領域とＤＦＲ１１５の厚さの比率をより現実に近いものとして描いている。本例では、現像液やエッチング液がよりスムーズに導入される様に、図１１（ｂ）と図１２に示す様に、ダイシングブレード１４０を用いて、ＤＦＲ１１５の非露光部のある部分に大きい幅で溝ないし孔が形成される。これらの寸法の例が、図１１と図１２に示されている。本例によれば、現像液やエッチング液の所望部への導入が容易に遂行できて、ＤＦＲ１１５の現像やエッチング犠牲層１０５のエッチングが好適に行われる。

（第３の実施例）
図１３から図１６を用いて、第３の実施例を説明する。第３の実施例の特徴点は、複数層のＤＦＲを用いて、第１の基板１０３と第２の基板１００との間の側部空間から現像液やエッチング液が入り易くしている点である。ここでも、第１の基板１０３上の機能性領域とＤＦＲ１１５の厚さの比率をより現実に近いものとして描いている。機能性領域１０１、１０２が配された第１の基板１０３を用意する方法は、第１の実施例で説明した通りである。

次に、図１３（ａ）、（ｂ）に示す様に、透明なガラス基板などの第２の基板１００に第２のＤＦＲ１１５を添付したものと、パターニングした機能性領域を備える第１の基板１０３に第１のＤＦＲ１５５を添付したものを用意する。そして、図１３（ｃ）、（ｄ）に示す様に、マスク１１７を用いてＤＦＲ１５６の一部を露光しパターニングする。ここに、図１４（ａ）に示す様に、図１３（ａ）に示す第２の基板１００にＤＦＲ１１５を添付したものを添付する。ここでも、タック性を上げるために、熱圧着を用いると良い。タック性を上げたい場合には、こうした熱圧着を他の部分の接合において用いてもよい。そして、図１４（ｂ）に示す様に、アライメントマークを使用し、マスク１１７を用いてＤＦＲ１１５の一部を露光する。更に、図１５（ａ）、（ｂ）に示す様に、第２のＤＦＲ１１５のパターニングを行う。ここでも、図１１で示した様なダイシングブレード１４０を用いる。このＤＦＲ１１５のパターニングは、図１１と図１２で示した方法と同様な方法で行われる。

次に、図１６に示す様に、溝ないし孔を通して、エッチング液とエッチング犠牲層１０５とを接触させて該エッチング犠牲層１０５をエッチングし、第１の基板１０３を分離する。この後、他の基板への機能性領域の選択的移設が上記実施例と同様な方法で行われる。

（第４の実施例）
図１７と図１８を用いて、第４の実施例を説明する。第４の実施例の特徴点は、露光・現像された複数層のＤＦＲをアライメントして接合し、第１の基板１０３と第２の基板１００との間の側部空間からエッチング液が入り易くしている点である。機能性領域１０１、１０２が配された第１の基板１０３を用意する方法は、第１の実施例で説明した通りである。また、パターニングされた機能性領域を備える第１の基板１０３上に露光・現像された第１のＤＦＲ１５５を形成する点は、第３の実施例と同様である（図１３（ｂ）、（ｃ）（ｄ）参照）。

本実施例では、図１７に示す様に、第２の基板１００に第２のＤＦＲ１１５を添付して、該ＤＦＲ１１５を、第２の基板１００の反対側から、マスクを用いて露光・現像する。この際、ＤＦＲ１１５には保護用ＰＥＴフィルムを添付した状態で露光し、ＤＦＲ１１５に未／弱露光部１１５ｂが残存する様にする。第２の基板１００には分離溝を形成するが、タック表面を露出したまま基板をセグメント分離するのが困難な場合は、図１７に示す様に、表面にＰＥＴフィルム１１６を再添付してダイシングを行ってもよい。

図１８に示す様に、アライメントして、露光・現像された複数層のＤＦＲの貼り合わせを行う際には、加熱、加圧、超音波印加等の手段を利用することができる。図１８に示す複合部材に対して、溝ないし孔を通して、エッチング液とエッチング犠牲層１０５とを接触させて該エッチング犠牲層１０５をエッチングし、第１の基板１０３を分離する。この後、他の基板への機能性領域の選択的移設が上記実施例と同様な方法で行われる。

ここで、分離可能状態になる分離層を有する第１の基板の分離層の上に配された機能性領域の少なくとも一部を第２の基板に移設する移設方法において、次の様にすることもできる。まず、第１の基板上の機能性領域の上に第１のＤＦＲを配し、この機能性領域と第１のＤＦＲとに所定の圧力をかけて接触させながら所定の温度で熱処理を行い前記機能性領域と第１のＤＦＲとを接合する。次に、前記ＤＦＲの少なくとも一部を露光、現像してパターニングし、パターニングされた第１のＤＦＲをマスクとして前記機能性領域をエッチングしてパターニングする。そして、第２のＤＦＲを介在させて、第１の基板と第２の基板を接合する。第２のＤＦＲを介在させて第１と第２の基板を接合できれば、第２の基板と第２のＤＦＲとの接合順は自由である。ここでは、パターニングされた第１のＤＦＲをマスクとして用い、機能性領域をエッチングしてパターニングすることが特徴である。

ところで、上述したようにＤＦＲとガラス基板、機能性素子などの無機物質との接合において、露光・現像後の表面のタック性が低下し、適正な接合、或いは、その後の化学的処理液に対する剥がれ耐性などに問題がある場合には次のような処理を行うこともできる。即ち、シランカップリング剤（アミノプロピルトリメトキシランなど）をスピンやディップコートでガラス表面に付与する。このようにするとシランカップリング剤中のアミノ基とＤＦＲ中のカルボキシル基とがイオン結合を生成し、タック性や、両者の接合強度を向上する場合がある。

（第５の実施例）
図１９と図２０を用いて、第５の実施例を説明する。第５の実施例の特徴点は、第１の基板上の機能性領域をパターニングするために用いた液体レジストを前記ＤＦＲの替わりに用いる点である。機能性領域１０１、１０２が配された第１の基板１０３を用意する方法は、第１の実施例で説明した通りである。

本実施例では、第１９図に示す様に、レジスト１０７を介在させて第１の基板１０３と第２の基板１００とを貼り合わせる。この際、スピンオンポリマーや、ＰＭＭＡ（ポリメタクリル酸メチル樹脂）、ＰＭＥＲ、ポリイミド、ＢＣＢ（ベンゾシクロブテン）等の層１９０をレジスト１０７と第２の基板１００との間に介在させて接着力を増大させてもよい。図１９に示す複合部材に対して、第２の基板１００に形成した溝ないし孔を通して、エッチング液とエッチング犠牲層１０５とを接触させて該エッチング犠牲層１０５をエッチングし、第１の基板１０３を分離する。この後、他の基板への機能性領域の選択的移設は上記実施例と同様な方法で行われる。本例において、レジスト１０７の構造を変化させ分離する条件（レジストの温度、照射する光の波長、パワー、変質させるレジスト部分の厚さ等）を或る範囲をもって特定するとよい。そのために、分離可能なレジストの構造（厚さ、変質して生じる気泡の大きさ、殻の厚さ、孔の径、密度）を特定するとよい。レジスト材料などには、処理に対する局所的な反応を更に促進させる工夫をしてもよい。例えば、レジストにレーザー光の吸収剤を混ぜる、照射光の波長を選択する、波長選択性のある補助層をレジストに設ける、レジストに無機層を設ける等の手段がある。レジストは、例えば、３００℃で炭化して剥離可能となる場合がある。或いは、オゾンアッシャーにより１２０℃で剥離可能となる場合がある。レジストをＵＶレーザで照射するとＵＶレーザーが照射された領域のレジストの分解が始まり、窒素ガスが放出され、レジスト自身が発泡し、膜厚が数十倍から百倍に増大する。その結果、ＵＶレーザー照射領域のレジストは一種の多孔質体構造となり機械強度が低下し脆弱になるので、当該脆弱な領域を破壊することにより機能性部位がガラス基板から分離される。

前記移設方法において、例えば、ＬＥＤを作製する場合、次の様な化合物半導体多層膜を形成することができる。ｐ型ＧａＡｓ基板（シード基板）上に、ｐ−ＡｌＡｓ層（エッチング犠牲層）を形成し、その上に化合物半導体多層膜として、以下の層を設ける。ｐ型ＧａＡｓコンタクト層、ｐ型ＡｌＧａＡｓクラッド層、ｐ型ＡｌＧａＡｓ活性層、ｎ型ＡｌＧａＡｓクラッド層、ｎ型ＧａＡｓコンタクト層を設ける。犠牲層と化合物半導体基板間には、エッチングストップ層としてＡｌＩｎＧａＰを形成することもできる。硫酸でＧａＡｓ、ＡｌＧａＡｓ層をエッチングする場合、ＡｌＩｎＧａＰ層でストップする。そして、その後、ＡｌＩｎＧａＰ層は塩酸で除去する。アンモニア過水でＧａＡｓ、ＡｌＧａＡｓ層をエッチングする場合は、ＡｌＡｓがストップ層として望ましい。

化合物半導体多層膜の材料としては、ＧａＡｓ以外の系の化合物半導体材料、例えば、ＡｌＧａＩｎＰ系、ＩｎＧａＡｓＰ系、ＧａＮ系、ＡｌＧａＮ系、ＩｎＡｌＧａＮ系が適用され得る。更に、化合物半導体多層膜上には、金属膜とＤＢＲミラーの少なくとも一方を設けておくこともできる。ここで、金属膜とは、例えば、Ａｕ、Ｔｉ、Ａｌなどの金属層からなる膜である。好ましい金属膜材料は、ＬＥＤの発光波長により選択される。例えば７００〜８００ｎｍの赤色系ＬＥＤを作るのであれば、Ａｕ、Ａｇなどが高い反射率を持つ。３６０ｎｍ付近の青色系ＬＥＤであればＡｌが好ましい。ＤＢＲミラー（ブラッグ反射ミラー）とは、例えばＧａＡｓ系の化合物半導体材料に対しては、ＡｌＡｓ層とＡｌＧａＡｓ層とを交互に複数回積層して構成されるものである。或いは、Ａｌ酸化物層とＡｌ_０．２Ｇａ_０．８Ａｓとが交互に積層されてなるものである。アルミニウム酸化物をエピタキシャル成長で形成するのは難しいので、実際には、Ａｌ_ｘＧａ_１-ｘＡｓを用いｘの値を０．２と０．８間で交互に変更するなどして屈折率を制御することが好ましい。

また、化合物半導体多層膜を利用してＬＥＤ素子を形成する場合には、ヘテロ接合型のＬＥＤに替えて、ホモ接合型のＬＥＤを構成することもできる。この場合、各層をそれぞれエピタキシャル成長させた後、固相拡散法により不純物拡散を行って活性層内にｐｎ接合を形成する。コンタクト層は、ｐ側或いはｎ側電極とのオーミックコンタクトを取るために、活性層を挟むクラッド層よりも高い不純物濃度を有するのがよい。

本発明は、例えば、半導体基板上にアレイ状に半導体素子を形成したアレイ素子、特に半導体基板上に形成されたＬＥＤ素子を用いたＬＥＤプリンタやディスプレイなどの表示装置、或いは、光送受信用素子や受光素子などの製造に適用することができる。受光素子に適用すれば、スキャナーを構成することもできる。

１００…第２の基板、１０１、１０２…機能性領域（第１の機能性領域、第２の機能性領域）、１０３…第１の基板（シード基板）、１０５…分離層（エッチング犠牲層）、１０６…化合物半導体多層膜（機能性領域）、１０７…レジスト、２００…第３の基板、３００…第４の基板、１１５、１５５…ドライフィルムレジスト（ＤＦＲ）

Claims

処理により分離可能状態になる分離層を有する第１の基板の前記分離層の上に配されている機能性領域の少なくとも一部を第２の基板に移設する機能性領域の移設方法であって、
前記機能性領域の少なくとも一部の上に、ドライフィルムレジストを配置する配置工程と、
前記ドライフィルムレジストの表面層に未／弱露光部が残存するように、前記ドライフィルムレジストの一部を露光する露光工程と、
前記ドライフィルムレジストの表面層が前記第２の基板に接触するように、前記第１の基板と前記第２の基板を接合する第１接合工程と、
前記第２の基板を貫通する溝を形成する溝形成工程と、
前記溝を介して、現像液を導入するにより、前記露光されたドライフィルムレジストをパターニングするパターニング工程と、
を含み、
前記未／弱露光部は、前記現像液に対して耐性を有することを特徴とする機能性領域の移設方法。
前記配置工程の前に、前記機能性領域がパターニングされていることを特徴とする請求項１に記載の機能性領域の移設方法。
前記溝形成工程の後に、前記溝から処理液を導入し、前記第１の基板と前記第２の基板とを前記分離層で分離する第１分離工程を含むことを特徴とする請求項１に記載の機能性領域の移設方法。
前記第１分離工程の後に、前記第２の基板に移設した機能性領域の少なくとも一部と第３の基板の移設領域とを接合する第２接合工程と、
前記第２の基板側から所定の波長を有する光を前記ドライフィルムレジストの所定の部分に照射することによって、前記第２の基板と前記第３の基板とを前記ドライフィルムレジストの所定の部分で分離する第２分離工程と、
を含むことを特徴とする請求項３に記載の機能性領域の移設方法。