JP5996250B2 - リフトオフ方法 - Google Patents
リフトオフ方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5996250B2 JP5996250B2 JP2012098945A JP2012098945A JP5996250B2 JP 5996250 B2 JP5996250 B2 JP 5996250B2 JP 2012098945 A JP2012098945 A JP 2012098945A JP 2012098945 A JP2012098945 A JP 2012098945A JP 5996250 B2 JP5996250 B2 JP 5996250B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- optical device
- substrate
- laser beam
- buffer layer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/005—Processes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/70—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
- H01L21/77—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate
- H01L21/78—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices
- H01L21/7806—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices involving the separation of the active layers from a substrate
- H01L21/7813—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices involving the separation of the active layers from a substrate leaving a reusable substrate, e.g. epitaxial lift off
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/02—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies
- H01L33/12—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies with a stress relaxation structure, e.g. buffer layer
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2933/00—Details relating to devices covered by the group H01L33/00 but not provided for in its subgroups
- H01L2933/0008—Processes
Description
また、光デバイスの品質を向上させるためにエピタキシー基板の表面に凹凸が形成されている場合には、レーザー光線が凹凸の壁に遮られてバッファー層の破壊が抑制されエピタキシー基板の剥離が困難になるという問題がある。
光デバイスウエーハの光デバイス層の表面に接合金属層を介して移設基板を接合する移設基板接合工程と、
移設基板が接合された光デバイスウエーハのエピタキシー基板の裏面側からバッファー層にエピタキシー基板に対しては透過性を有しバッファー層に対しては吸収性を有する波長のパルスレーザー光線を照射し、バッファー層を破壊するバッファー層破壊工程と、
該バッファー層破壊工程を実施した後に、エピタキシー基板を光デバイス層から剥離して光デバイス層を移設基板に移設する光デバイス層移設工程と、を含み、
該バッファー層破壊工程は、第1の出力を有するパルスレーザー光線を該バッファー層全面に照射してエピタキシー基板とバッファー層との境界面にGa化合物からGaを析出させてGa層を形成するGa層形成工程と、該第1の出力より高い第2の出力を有するパルスレーザー光線をGa層形成工程においてパルスレーザー光線を照射した該バッファー層全面に照射してGa層の直下のGa化合物を破壊してGa層とエピタキシー基板との間にガス層を形成するガス層形成工程と、を含んでいる、
ことを特徴とするリフトオフ方法が提供される。
図1の(a)および(b)に示す光デバイスウエーハ2は、直径が50mmで厚みが600μmの円板形状であるサファイア基板からなるエピタキシー基板21の表面21aにn型窒化ガリウム半導体層221およびp型窒化ガリウム半導体層222からなる光デバイス層22がエピタキシャル成長法によって形成されている。なお、エピタキシー基板21の表面にエピタキシャル成長法によってn型窒化ガリウム半導体層221およびp型窒化ガリウム半導体層222からなる光デバイス層22を積層する際に、エピタキシー基板21の表面21aと光デバイス層22を形成するn型窒化ガリウム半導体層221との間には窒化ガリウム(GaN)からなる厚みが例えば1μmのバファー層23が形成される。このように構成された光デバイスウエーハ2は、図示の実施形態においては光デバイス層22の厚みが例えば10μmに形成されている。なお、光デバイス層22は、図1の(a)に示すように格子状に形成された複数のストリート223によって区画された複数の領域に光デバイス224が形成されている。
なお、上記Ga層形成工程は、集光器522をエピタキシー基板21の最外周に位置付け、チャックテーブル51を回転しつつ集光器522を中心に向けて移動することによりバファー層23の全面にパルスレーザー光線を照射してもよい。
光源 :エキシマレーザー
波長 :193nmまたは248nm
繰り返し周波数 :50Hz
平均出力 :0.01〜0.04W
パルス幅 :10ns
スポット形 :400μm□
加工送り速度 :20mm/秒
光源 :エキシマレーザー
波長 :193nmまたは248nm
繰り返し周波数 :50Hz
平均出力 :0.044〜0.08W
パルス幅 :10ns
スポット形 :400μm□
加工送り速度 :20mm/秒
上述したGa層形成工程およびガス層形成工程の実施形態においては、パルスレーザー光線の光源をとしてエキシマレーザーを用いた例を示したが、以下に述べる実施形態においてはパルスレーザー光線の光源としてYAGレーザーを用いたGa層形成工程およびガス層形成工程の加工条件について説明する。
光源 :YAGレーザー
波長 :257nmまたは266nm
繰り返し周波数 :200kHz
平均出力 :0.3W
パルス幅 :10ns
スポット径 :φ30μm
加工送り速度 :100mm/秒
光源 :YAGレーザー
波長 :257nmまたは266nm
繰り返し周波数 :200kHz
平均出力 :1.2W
パルス幅 :10ns
スポット径 :φ30μm
加工送り速度 :100mm/秒
この光デバイス層移設工程は、図7に示すようにエピタキシー基板21を移設基板3から離反する方向に引き上げることにより、エピタキシー基板21を光デバイス層22から容易に剥離することができる。即ち、上述したGa層形成工程およびガス層形成工程を実施することにより、Ga層231とエピタキシー基板21との間にガス層232が均一に形成されているので、バファー層23によるエピタキシー基板21と光デバイス層22の結合機能が完全に喪失している。このため、エピタキシー基板21を移設基板3から離反する方向に引き上げることにより、エピタキシー基板21を光デバイス層22から容易に剥離することができる。従って、エピタキシー基板21の表面に凹凸が形成されている場合であっても、Ga層231とエピタキシー基板21との間に形成されるガス層232によってバファー層23によるエピタキシー基板21と光デバイス層22の結合機能が完全に喪失しているので、エピタキシー基板21を光デバイス層22から容易に剥離することができる。
21:エピタキシー基板
22:光デバイス層
23:バファー層
231:Ga層
232:ガス層
3:移設基板
4:接合金属層
200:複合基板
5:レーザー加工装置
51:レーザー加工装置のチャックテーブル
52:レーザー光線照射手段
522:集光器
Claims (3)
- エピタキシー基板の表面全体にGaを含むGa化合物からなるバッファー層を介して光デバイス層が積層された光デバイスウエーハの光デバイス層を、移設基板に移し替えるリフトオフ方法であって、
光デバイスウエーハの光デバイス層の表面に接合金属層を介して移設基板を接合する移設基板接合工程と、
移設基板が接合された光デバイスウエーハのエピタキシー基板の裏面側からバッファー層にエピタキシー基板に対しては透過性を有しバッファー層に対しては吸収性を有する波長のパルスレーザー光線を照射し、バッファー層を破壊するバッファー層破壊工程と、
該バッファー層破壊工程を実施した後に、エピタキシー基板を光デバイス層から剥離して光デバイス層を移設基板に移設する光デバイス層移設工程と、を含み、
該バッファー層破壊工程は、第1の出力を有するパルスレーザー光線を該バッファー層全面に照射してエピタキシー基板とバッファー層との境界面にGa化合物からGaを析出させてGa層を形成するGa層形成工程と、該第1の出力より高い第2の出力を有するパルスレーザー光線をGa層形成工程においてパルスレーザー光線を照射した該バッファー層全面に照射してGa層の直下のGa化合物を破壊してGa層とエピタキシー基板との間にガス層を形成するガス層形成工程と、を含んでいる、
ことを特徴とするリフトオフ方法。 - 該第1の出力を有するパルスレーザー光線はエネルギー密度が0.125〜0.5J/cm2に設定され、該第2の出力を有するパルスレーザー光線はエネルギー密度が0.55〜1.0J/cm2に設定されている、請求項1記載のリフトオフ方法。
- 該ガス層形成工程は、レーザー加工装置に保持された該光デバイスウエーハに対してパルスレーザー光線を集光する集光器を該エピタキシー基板の最外周位置に位置付け、該パルスレーザー光線を照射する際、該保持された光デバイスウエーハを回転させつつ中心に向けて移動させることにより、該バッファー層の全面に対してパルスレーザー光線を照射する請求項1、又は2に記載のリフトオフ方法。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012098945A JP5996250B2 (ja) | 2012-04-24 | 2012-04-24 | リフトオフ方法 |
TW102109470A TWI575589B (zh) | 2012-04-24 | 2013-03-18 | Method (1) |
KR1020130039118A KR101895632B1 (ko) | 2012-04-24 | 2013-04-10 | 리프트 오프 방법 |
CN201310139488.1A CN103378228B (zh) | 2012-04-24 | 2013-04-22 | 剥离方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012098945A JP5996250B2 (ja) | 2012-04-24 | 2012-04-24 | リフトオフ方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2013229386A JP2013229386A (ja) | 2013-11-07 |
JP5996250B2 true JP5996250B2 (ja) | 2016-09-21 |
Family
ID=49463070
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012098945A Active JP5996250B2 (ja) | 2012-04-24 | 2012-04-24 | リフトオフ方法 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5996250B2 (ja) |
KR (1) | KR101895632B1 (ja) |
CN (1) | CN103378228B (ja) |
TW (1) | TWI575589B (ja) |
Families Citing this family (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015144192A (ja) * | 2014-01-31 | 2015-08-06 | 株式会社ディスコ | リフトオフ方法 |
CN103956327A (zh) * | 2014-04-28 | 2014-07-30 | 华进半导体封装先导技术研发中心有限公司 | 一种激光拆键合工艺方法及系统 |
CN105517948A (zh) * | 2015-04-01 | 2016-04-20 | 歌尔声学股份有限公司 | Mems转移方法、制造方法、器件及设备 |
JP2017103405A (ja) * | 2015-12-04 | 2017-06-08 | 株式会社ディスコ | ウエーハの加工方法 |
CN108511575B (zh) * | 2017-02-28 | 2023-03-17 | 日亚化学工业株式会社 | 光学部件的制造方法 |
JP7007053B2 (ja) * | 2017-10-17 | 2022-01-24 | 株式会社ディスコ | リフトオフ方法 |
CN110021686A (zh) * | 2018-09-01 | 2019-07-16 | 东莞市中晶半导体科技有限公司 | 一种mini LED芯片的制备方法及外延垒晶晶片、芯片 |
JP7195700B2 (ja) * | 2018-11-12 | 2022-12-26 | 株式会社ディスコ | リフトオフ方法 |
JP7471152B2 (ja) | 2020-06-18 | 2024-04-19 | 株式会社ディスコ | リフトオフ方法及びレーザー加工装置 |
CN112975117B (zh) * | 2020-08-27 | 2022-09-13 | 重庆康佳光电技术研究院有限公司 | 一种激光剥离方法及装置 |
CN112967992B (zh) * | 2020-12-07 | 2022-09-23 | 重庆康佳光电技术研究院有限公司 | 外延结构的转移方法 |
Family Cites Families (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10305420A (ja) | 1997-03-04 | 1998-11-17 | Ngk Insulators Ltd | 酸化物単結晶からなる母材の加工方法、機能性デバイスの製造方法 |
JP2003007616A (ja) * | 2001-03-23 | 2003-01-10 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体膜の製造方法 |
JP2003077940A (ja) * | 2001-09-06 | 2003-03-14 | Sony Corp | 素子の転写方法及びこれを用いた素子の配列方法、画像表示装置の製造方法 |
JP2004072052A (ja) | 2002-08-09 | 2004-03-04 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体装置及びその製造方法 |
US7202141B2 (en) * | 2004-03-29 | 2007-04-10 | J.P. Sercel Associates, Inc. | Method of separating layers of material |
JP5016808B2 (ja) * | 2005-11-08 | 2012-09-05 | ローム株式会社 | 窒化物半導体発光素子及び窒化物半導体発光素子製造方法 |
US20090053845A1 (en) * | 2005-11-14 | 2009-02-26 | Palo Alto Research Center Incorporated | Method For Controlling The Structure And Surface Qualities Of A Thin Film And Product Produced Thereby |
KR20090029221A (ko) * | 2006-06-21 | 2009-03-20 | 가부시끼가이샤 하이테크 시스템즈 | 반도체의 열처리방법 |
CN101771115B (zh) * | 2009-01-06 | 2011-11-09 | 北京大学 | 氮化镓基材料激光剥离后氮面的处理方法 |
CN101555627B (zh) * | 2009-04-30 | 2012-01-25 | 苏州纳晶光电有限公司 | 一种氮化镓基外延膜的激光剥离方法 |
JP5443104B2 (ja) * | 2009-09-14 | 2014-03-19 | 株式会社ディスコ | ウエーハの加工方法 |
JP5403754B2 (ja) * | 2010-01-21 | 2014-01-29 | スタンレー電気株式会社 | 半導体発光装置の製造方法 |
JP5596375B2 (ja) * | 2010-03-08 | 2014-09-24 | スタンレー電気株式会社 | 半導体発光素子の製造方法及び半導体発光素子 |
JP4948629B2 (ja) * | 2010-07-20 | 2012-06-06 | ウシオ電機株式会社 | レーザリフトオフ方法 |
JP5185344B2 (ja) * | 2010-09-06 | 2013-04-17 | 株式会社東芝 | 半導体発光素子の製造方法および半導体発光素子 |
-
2012
- 2012-04-24 JP JP2012098945A patent/JP5996250B2/ja active Active
-
2013
- 2013-03-18 TW TW102109470A patent/TWI575589B/zh active
- 2013-04-10 KR KR1020130039118A patent/KR101895632B1/ko active IP Right Grant
- 2013-04-22 CN CN201310139488.1A patent/CN103378228B/zh active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR101895632B1 (ko) | 2018-09-05 |
CN103378228B (zh) | 2017-04-19 |
KR20130119864A (ko) | 2013-11-01 |
TWI575589B (zh) | 2017-03-21 |
TW201349320A (zh) | 2013-12-01 |
CN103378228A (zh) | 2013-10-30 |
JP2013229386A (ja) | 2013-11-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5996250B2 (ja) | リフトオフ方法 | |
JP6366996B2 (ja) | リフトオフ方法 | |
JP5766530B2 (ja) | 光デバイスウエーハの加工方法 | |
JP6349175B2 (ja) | リフトオフ方法及び超音波ホーン | |
JP5996254B2 (ja) | リフトオフ方法 | |
KR101254639B1 (ko) | 반도체 발광 소자의 제조 방법 | |
US9048349B2 (en) | Optical device wafer processing method | |
JP5860272B2 (ja) | 光デバイスウエーハの加工方法 | |
TWI785131B (zh) | 剝離方法 | |
JP6450637B2 (ja) | リフトオフ方法及び超音波ホーン | |
US8759195B2 (en) | Optical device wafer processing method | |
TWI803712B (zh) | 剝離方法 | |
JP6294090B2 (ja) | リフトオフ方法 | |
JP6345530B2 (ja) | ウエーハの加工方法 | |
JP2015204367A (ja) | 光デバイスウエーハの加工方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20150312 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20151215 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20151216 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20160209 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20160802 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20160824 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5996250 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |