KR20130121014A - 리프트 오프 방법 - Google Patents

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KR20130121014A
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겐타로 이이즈카
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가부시기가이샤 디스코
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Abstract

본 발명은 에피택시 기판을 확실하게 박리할 수 있는 리프트 오프 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
에피택시 기판의 표면에 Ga을 포함하는 Ga 화합물로 이루어지는 버퍼층을 개재하여 광디바이스층이 적층된 광디바이스 웨이퍼의 광디바이스층을, 이설 기판에 옮기는 리프트 오프 방법으로서, 광디바이스 웨이퍼의 광디바이스층의 표면에 접합 금속층을 개재하여 이설 기판을 접합하는 이설 기판 접합 공정과, 에피택시 기판의 이면측으로부터 버퍼층에 에피택시 기판에 대해서는 투과성을 가지며 버퍼층에 대해서는 흡수성을 갖는 파장의 펄스 레이저 광선을 조사하여, 에피택시 기판과 버퍼층의 경계면에 가스층을 형성하는 가스층 형성 공정과, 에피택시 기판과 버퍼층의 경계면에 형성된 가스층 중 최외측에 위치하는 가스층의 영역을 검출하는 가스층 검출 공정과, 에피택시 기판에서의 최외측의 가스층이 위치하는 영역에 흡인 패드를 위치시켜 에피택시 기판을 흡착하는 에피택시 기판 흡착 공정과, 에피택시 기판을 흡착한 흡인 패드를 에피택시 기판으로부터 이격되는 방향으로 이동시켜 에피택시 기판을 박리하여, 광디바이스층을 이설 기판에 이설하는 광디바이스층 이설 공정을 포함한다.

Description

리프트 오프 방법{LIFT-OFF METHOD}
본 발명은, 사파이어 기판이나 탄화규소 등의 에피택시 기판의 표면에 버퍼층을 개재하여 광디바이스층이 적층된 광디바이스 웨이퍼의 광디바이스층을, 이설(移設) 기판에 옮기는 리프트 오프 방법에 관한 것이다.
광디바이스 제조 공정에서는, 대략 원판 형상인 사파이어 기판이나 탄화규소 등의 에피택시 기판의 표면에 버퍼층을 개재하여 GaN(질화갈륨) 또는 INGaP(인듐·갈륨·인) 또는 ALGaN(알루미늄·질화갈륨)으로 구성되는 n형 반도체층 및 p형 반도체층으로 이루어지는 광디바이스층이 적층되고 격자형으로 형성된 복수의 스트리트에 의해 구획된 복수 영역에 발광 다이오드, 레이저 다이오드 등의 광디바이스를 형성하여 광디바이스 웨이퍼를 구성한다. 그리고, 광디바이스 웨이퍼를 스트리트를 따라 분할하는 것에 의해 개개의 광디바이스를 제조하고 있다.(예컨대 특허문헌 1 참조.)
또한, 광디바이스의 휘도를 향상시키는 기술로서, 광디바이스 웨이퍼를 구성하는 사파이어 기판이나 탄화규소 등의 에피택시 기판의 표면에 버퍼층을 개재하여 적층된 n형 반도체층 및 p형 반도체층으로 이루어지는 광디바이스층을 AuSn(금주석) 등의 접합 금속층을 개재하여 접합하고, 에피택시 기판의 이면측으로부터 에피택시 기판을 투과하여 버퍼층에서 흡수되는 파장(예컨대 248 ㎚)의 레이저 광선을 조사하여 버퍼층을 파괴하여, 에피택시 기판을 광디바이스층으로부터 박리하는 것에 의해, 광디바이스층을 이설 기판에 옮기는 리프트 오프로 불리는 제조 방법이 하기 특허문헌 2에 개시되어 있다.
특허문헌 1: 일본 특허 공개 평10-305420호 공보 특허문헌 2: 일본 특허 공개 제2004-72052호 공보
그리고, 에피택시 기판의 이면측으로부터 버퍼층에 집광점을 위치시켜 레이저 광선을 조사하면, 버퍼층을 구성하는 GaN 또는 INGaP 또는 ALGaN이 Ga와 N2 등의 가스로 분해됨으로써 버퍼층이 파괴되지만, GaN 또는 INGaP 또는 ALGaN이 Ga과 N2 등의 가스로 분해되는 영역과, 분해되지 않는 영역이 존재하여, 버퍼층의 파괴에 불균일이 생겨 에피택시 기판을 적정하게 박리할 수 없다고 하는 문제가 있다.
또한, 광디바이스의 품질을 향상시키기 위해 에피택시 기판의 표면에 요철이 형성되어 있는 경우에는, 레이저 광선이 요철의 벽에 막혀 버퍼층의 파괴가 억제되어 에피택시 기판의 박리가 곤란하게 된다고 하는 문제가 있다.
본 발명은 상기 사실을 감안하여 이루어진 것으로, 그 주된 기술적 과제는, 에피택시 기판을 확실하게 박리할 수 있는 리프트 오프 방법을 제공하는 것이다.
상기 주된 기술적 과제를 해결하기 위해, 본 발명에 의하면 에피택시 기판의 표면에 Ga을 포함하는 Ga 화합물로 이루어지는 버퍼층을 개재하여 광디바이스층이 적층된 광디바이스 웨이퍼의 광디바이스층을, 이설 기판에 옮기는 리프트 오프 방법으로서,
광디바이스 웨이퍼의 광디바이스층의 표면에 접합 금속층을 개재하여 이설 기판을 접합하는 이설 기판 접합 공정과,
이설 기판이 접합된 광디바이스 웨이퍼의 에피택시 기판의 이면측으로부터 버퍼층에 에피택시 기판에 대해서는 투과성을 가지며 버퍼층에 대해서는 흡수성을 갖는 파장의 펄스 레이저 광선을 조사하여, 에피택시 기판과 버퍼층의 경계면에 가스층을 형성하는 가스층 형성 공정과,
상기 가스층 형성 공정에 의해 에피택시 기판과 버퍼층의 경계면에 형성된 가스층 중 최외측에 위치하는 가스층의 영역을 검출하는 가스층 검출 공정과,
상기 가스층 검출 공정에 의해 검출된, 에피택시 기판에서의 최외측의 가스층이 위치하는 영역에 흡인 패드를 위치시켜 에피택시 기판을 흡착하는 에피택시 기판 흡착 공정과,
에피택시 기판을 흡착한 상기 흡인 패드를 에피택시 기판으로부터 이격되는 방향으로 이동시켜 에피택시 기판을 박리하여, 광디바이스층을 이설 기판에 이설하는 광디바이스층 이설 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 리프트 오프 방법이 제공된다.
본 발명에 의한 리프트 오프 방법은, 상기 이설 기판 접합 공정과 가스층 형성 공정과 가스층 검출 공정과 에피택시 기판 흡착 공정 및 광디바이스층 이설 공정을 포함하고, 광디바이스층 이설 공정에서는, 에피택시 기판과 버퍼층의 경계면에 형성된 최외측에 위치하는 가스층의 영역을 흡인 패드에 의해 흡착하여 에피택시 기판으로부터 이격되는 방향으로 이동시켜 에피택시 기판을 박리하기 때문에, 가장 박리하기 쉬운 최외측에 위치하는 가스층의 영역으로부터 박리되어 에피택시 기판 전체가 원활하게 박리된다.
도 1은 본 발명에 의한 리프트 오프 방법에 의해 이설 기판에 옮겨지는 광디바이스층이 형성된 광디바이스 웨이퍼의 사시도 및 주요부 확대 단면도.
도 2는 도 1에 도시하는 광디바이스 웨이퍼의 광디바이스층의 표면에 이설 기판을 접합하는 이설 기판 접합 공정의 설명도.
도 3은 본 발명에 의한 리프트 오프 방법에서의 버퍼층 파괴 공정을 실시하기 위한 레이저 가공 장치의 사시도.
도 4는 본 발명에 의한 리프트 오프 방법의 버퍼층 파괴 공정에서의 Ga층 형성 공정을 도시하는 설명도.
도 5는 도 4에 도시하는 Ga층 형성 공정이 실시된 광디바이스 웨이퍼의 주요부를 확대하여 도시하는 단면도.
도 6은 본 발명에 의한 리프트 오프 방법에서의 가스층 검출 공정의 설명도.
도 7은 최외측에 위치하는 가스층인 것으로 선정된 가스층 영역을 촬상 수단 바로 아래에 위치시킨 상태를 도시하는 설명도.
도 8은 본 발명에 의한 리프트 오프 방법에서의 에피택시 기판 흡착 공정의 설명도.
도 9는 본 발명에 의한 리프트 오프 방법에서의 광디바이스층 이설 공정의 설명도.
이하, 본 발명에 의한 리프트 오프 방법의 적합한 실시형태에 대해서, 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1의 (a) 및 (b)에는, 본 발명에 의한 리프트 오프 방법에 의해 이설 기판에 옮겨지는 광디바이스층이 형성된 광디바이스 웨이퍼의 사시도 및 주요부 확대 단면도가 도시되어 있다.
도 1의 (a) 및 (b)에 도시하는 광디바이스 웨이퍼(2)는, 직경이 50 ㎜이고 두께가 600 ㎛인 원판 형상의 사파이어 기판으로 이루어지는 에피택시 기판(21)의 표면(21a)에 n형 질화갈륨 반도체층(221) 및 p형 질화갈륨 반도체층(222)으로 이루어지는 광디바이스층(22)이 에피택셜 성장법에 의해 형성되어 있다. 또한 에피택시 기판(21)의 표면에 에피택셜 성장법에 의해 n형 질화갈륨 반도체층(221) 및 p형 질화갈륨 반도체층(222)으로 이루어지는 광디바이스층(22)을 적층할 때에, 에피택시 기판(21)의 표면(21a)과 광디바이스층(22)을 형성하는 n형 질화갈륨 반도체층(221) 사이에는 질화갈륨(GaN)으로 이루어지는 두께가 예컨대 1 ㎛인 버퍼층(23)이 형성된다. 이와 같이 구성된 광디바이스 웨이퍼(2)는, 도시한 실시형태에서는 광디바이스층(22)의 두께가 예컨대 10 ㎛로 형성되어 있다. 또한 광디바이스층(22)은 도 1의 (a)에 도시하는 바와 같이 격자형으로 형성된 복수의 스트리트(223)에 의해 구획된 복수 영역에 광디바이스(224)가 형성되어 있다.
전술한 바와 같이 광디바이스 웨이퍼(2)에서의 에피택시 기판(21)을 광디바이스층(22)으로부터 박리하여 이설 기판에 옮기기 위해서는 광디바이스층(22)의 표면(22a)에 이설 기판을 접합하는 이설 기판 접합 공정을 실시한다. 즉, 도 2의 (a), (b) 및 (c)에 도시하는 바와 같이, 광디바이스 웨이퍼(2)를 구성하는 에피택시 기판(21)의 표면(21a)에 형성된 광디바이스층(22)의 표면(22a)에, 두께가 1 ㎜인 구리 기판으로 이루어지는 이설 기판(3)을 금주석(AuSn)으로 이루어지는 접합 금속층(4)을 개재하여 접합한다. 또한 이설 기판(3)으로서는 몰리브덴(Mo), 실리콘(Si) 등을 이용할 수 있고, 또한 접합 금속층(4)을 형성하는 접합 금속으로서는 금(Au), 백금(Pt), 크롬(Cr), 인듐(In), 팔라듐(Pd) 등을 이용할 수 있다. 이 이설 기판 접합 공정은 에피택시 기판(21)의 표면(21a)에 형성된 광디바이스층(22)의 표면(22a) 또는 이설 기판(3)의 표면(3a)에 상기 접합 금속을 증착하여 두께가 3 ㎛ 정도인 접합 금속층(4)을 형성하고, 이 접합 금속층(4)과 이설 기판(3)의 표면(3a) 또는 광디바이스층(22)의 표면(22a)을 대면시켜 압착하는 것에 의해, 광디바이스 웨이퍼(2)를 구성하는 광디바이스층(22)의 표면(22a)에 이설 기판(3)의 표면(3a)을 접합 금속층(4)을 개재하여 접합하여 복합 기판(200)을 형성한다.
전술한 바와 같이 광디바이스 웨이퍼(2)를 구성하는 광디바이스층(22)의 표면(22a)에 이설 기판(3)의 표면(3a)을 접합 금속층(4)을 개재하여 접합하여 복합 기판(200)을 형성했으면, 이설 기판(3)이 접합된 광디바이스 웨이퍼(2)의 에피택시 기판(21)의 이면측으로부터 버퍼층(23)에 에피택시 기판(21)에 대해서는 투과성을 가지며 버퍼층(23)에 대해서는 흡수성을 갖는 파장의 펄스 레이저 광선을 조사하여, 에피택시 기판(21)과 버퍼층(23)의 경계면에 가스층을 형성하는 가스층 형성 공정을 실시한다. 이 가스층 형성 공정은, 도 3에 도시하는 레이저 가공 장치(5)를 이용하여 실시한다. 도 3에 도시하는 레이저 가공 장치(5)는, 정지 기대(基臺)(50)와, 이 정지 기대(50)에 화살표 X로 나타내는 가공 이송 방향(X축 방향)으로 이동 가능하게 배치되고 피가공물을 유지하는 척테이블 기구(6)와, 정지 기대(50)에 상기 X축 방향과 직교하는 화살표 Y로 나타내는 인덱싱 이송 방향(Y축 방향)으로 이동 가능하게 배치된 레이저 광선 조사 유닛 지지 기구(7)와, 이 레이저 광선 조사 유닛 지지 기구(7)에 화살표 Z로 나타내는 집광점 위치 조정 방향(Z축 방향)으로 이동 가능하게 배치된 레이저 광선 조사 유닛(8)을 구비하고 있다.
상기 척테이블 기구(6)는, 정지 기대(50)상에 X축 방향을 따라 평행하게 배치된 안내 레일(61, 61)과, 이 안내 레일(61, 61)상에 X축 방향으로 이동 가능하게 배치된 제1 미끄럼 이동 블록(62)과, 이 제1 미끄럼 이동 블록(62)의 상면에 배치된 안내 레일(621, 621)상에 Y축 방향으로 이동 가능하게 배치된 제2 미끄럼 이동 블록(63)과, 이 제2 미끄럼 이동 블록(63)상에 원통 부재(64)에 의해 지지된 커버 테이블(65)과, 피가공물 유지 수단으로서의 척테이블(66)을 구비하고 있다. 이 척테이블(66)은 다공성 재료로 형성된 흡착척(661)을 구비하고 있고, 흡착척(661)의 상면(유지면)에 피가공물인 예컨대 원판 형상의 반도체 웨이퍼를 도시하지 않는 흡인 수단에 의해 유지하도록 되어 있다. 이와 같이 구성된 척테이블(66)은, 원통 부재(64) 안에 배치된 도시하지 않는 펄스 모터에 의해 회전한다. 또한, 도시한 척테이블 기구(6)는, 상기 제1 미끄럼 이동 블록(62)을 안내 레일(61, 61)을 따라 X축 방향으로 이동시키는 가공 이송 수단(67)과, 제2 미끄럼 이동 블록(63)을 안내 레일(621, 621)을 따라 Y축 방향으로 이동시키는 제1 인덱싱 이송 수단(68)을 구비하고 있다. 또한 가공 이송 수단(67) 및 제1 인덱싱 이송 수단(68)은, 주지의 볼스크류 기구에 의해 구성되어 있다.
상기 레이저 광선 조사 유닛 지지 기구(7)는, 정지 기대(50)상에 Y축 방향을 따라 평행하게 배치된 한 쌍의 안내 레일(71, 71)과, 이 안내 레일(71, 71)상에 Y축 방향으로 이동 가능하게 배치된 가동 지지 기대(72)를 구비하고 있다. 이 가동 지지 기대(72)는, 안내 레일(71, 71)상에 이동 가능하게 배치된 이동 지지부(721)와, 이 이동 지지부(721)에 부착된 장착부(722)를 포함하고, 볼스크류 기구에 의해 구성된 제2 인덱싱 이송 수단(73)에 의해 안내 레일(71, 71)을 따라 Y축 방향으로 이동한다.
도시한 레이저 광선 조사 유닛(8)은, 유닛 홀더(81)와, 이 유닛 홀더(81)에 부착된 레이저 광선 조사 수단(82)을 구비하고 있다. 유닛 홀더(81)는, 상기 가동 지지 기대(72)의 장착부(722)에 설치된 안내 레일(723, 723)을 따라 Z축 방향으로 이동 가능하게 지지된다. 이와 같이 안내 레일(723, 723)을 따라 이동 가능하게 지지된 유닛 홀더(81)는, 볼스크류 기구에 의해 구성된 집광점 위치 조정 수단(83)에 의해 Z축 방향으로 이동한다.
도시한 레이저 광선 조사 유닛(8)은, 상기 유닛 홀더(81)에 고정되어 실질상 수평으로 연장되는 원통 형상의 케이싱(82)을 포함하고 있다. 케이싱(82) 안에는 도시하지 않는 펄스 레이저 광선 발진기나 반복 주파수 설정 수단을 구비한 펄스 레이저 광선 발진 수단이 배치되어 있다. 상기 케이싱(82)의 선단부에는, 펄스 레이저 광선 발진 수단으로부터 발진된 펄스 레이저 광선을 집광하기 위한 집광기(84)가 장착되어 있다. 케이싱(82)의 전단부에는, 상기 레이저 광선 조사 유닛(8)에 의해 상기 척테이블(66)에 유지된 피가공물을 촬상하는 촬상 수단(85)이 배치되어 있다. 이 촬상 수단(85)은, 현미경이나 CCD 카메라 등의 광학 수단으로 이루어져 있고, 촬상한 화상 신호를 도시하지 않는 제어 수단에 보낸다.
도시한 레이저 가공 장치(5)는, 상기 광디바이스 웨이퍼(2)를 구성하는 에피택시 기판(21)을 광디바이스층(22)으로부터 박리하기 위한 박리 기구(9)를 구비하고 있다. 박리 기구(9)는, 상기 척테이블(66)에 유지된 광디바이스 웨이퍼(2)가 박리 위치에 위치된 상태로 에피택시 기판(21)을 흡착하는 흡착 수단(91)과, 이 흡착 수단(91)을 상하 방향으로 이동 가능하게 지지하는 지지 수단(92)을 포함하고, 척테이블 기구(6)의 한쪽에 배치되어 있다. 흡착 수단(91)은 유지 부재(911)와, 이 유지 부재(911)의 하측에 장착된 복수(도시한 실시형태에서는 3개)의 흡인 패드(912a, 912b, 912c)를 포함하고, 흡인 패드(912a, 912b, 912c)가 도시하지 않는 흡인 수단에 접속되어 있다. 또한 상기 3개의 흡인 패드 중, 흡인 패드(912a)는 상기 촬상 수단(85)과 X축 방향에서의 동일 축선상에 배치되어 있다.
상기 레이저 가공 장치(5)를 이용하여 이설 기판(3)이 접합된 광디바이스 웨이퍼(2)의 에피택시 기판(21)의 이면측으로부터 버퍼층(23)에 에피택시 기판에 대해서는 투과성을 가지며 버퍼층에 대해서는 흡수성을 갖는 파장의 펄스 레이저 광선을 조사하여, 에피택시 기판(21)과 버퍼층(23)의 경계면에 가스층을 형성하는 가스층 형성 공정을 실시하기 위해서는, 척테이블(66)의 상면에 상기 복합 기판(200)의 이설 기판(3)측을 배치한다. 그리고, 도시하지 않는 흡인 수단에 의해 척테이블(66)상에 복합 기판(200)을 흡인 유지한다(웨이퍼 유지 공정). 따라서, 척테이블(66)상에 유지된 복합 기판(200)은, 광디바이스 웨이퍼(2)를 구성하는 에피택시 기판(21)의 이면(21b)이 상측이 된다. 이와 같이 척테이블(66)상에 복합 기판(200)을 흡인 유지했다면, 가공 이송 수단(67)을 작동시켜 척테이블(66)을 레이저 광선 조사 유닛(8)의 집광기(84)가 위치하는 레이저 광선 조사 영역으로 이동시킨다. 그리고, 도 4의 (a)에서 도시하는 바와 같이 척테이블(66)에 유지된 복합 기판(200)의 광디바이스 웨이퍼(2)를 구성하는 에피택시 기판(21)의 일단[도 4의 (a)에서 좌단]을 레이저 광선 조사 유닛(8)의 집광기(84) 바로 아래에 위치시킨다. 다음에 레이저 광선 조사 유닛(8)을 작동시켜 집광기(84)로부터 버퍼층(23)에 사파이어에 대해서는 투과성을 가지며 질화갈륨(GaN)에 대해서는 흡수성을 갖는 파장의 펄스 레이저 광선을 조사하면서 척테이블(66)을 도 4의 (a)에서 화살표 X1로 나타내는 방향으로 정해진 가공 이송 속도로 이동시킨다. 그리고, 도 4의 (c)에서 도시하는 바와 같이 레이저 광선 조사 유닛(8)의 집광기(84)의 조사 위치에 에피택시 기판(21)의 타단[도 4의 (c)에서 우단]이 도달했다면, 펄스 레이저 광선의 조사를 정지시키고 척테이블(66)의 이동을 정지시킨다. 이 레이저 광선 조사 공정을 버퍼층(23)의 전체면에 대응하는 영역에 실시한다.
또한, 상기 Ga층 형성 공정은, 집광기(84)를 에피택시 기판(21)의 최외주에 위치시키고, 척테이블(66)을 회전시키면서 집광기(84)를 중심을 향해 이동시키는 것에 의해 버퍼층(23) 전체면에 펄스 레이저 광선을 조사하여도 좋다.
상기 가스층 형성 공정을 엑시머 레이저를 이용하여 실시하는 가공 조건은, 예컨대 다음과 같이 설정되어 있다.
광원: 엑시머 레이저
파장: 193 ㎚ 또는 248 ㎚
반복 주파수: 50 Hz
평균 출력: 0.08 W
펄스 폭: 10 ns
스폿 형태: 400 ㎛□
가공 이송 속도: 20 ㎜/초
또한, 상기 가스층 형성 공정을 YAG 레이저를 이용하여 실시하는 가공 조건은, 예컨대 다음과 같이 설정되어 있다.
광원: YAG 레이저
파장: 257 ㎚ 또는 266 ㎚
반복 주파수: 200 kHz
평균 출력: 1.0 W
펄스 폭: 10 ns
스폿 직경: φ 30 ㎛
가공 이송 속도: 100 ㎜/초
상기 가공 조건에 의해 가스층 형성 공정을 실시하는 것에 의해, 에피택시 기판(21)과 버퍼층(23)의 경계면에는, 도 5에 도시하는 바와 같이 복수의 가스층(230)이 형성된다. 이 복수의 가스층(230)은 섬형상으로 형성된다.
전술한 가스층 형성 공정을 실시했다면, 가스층 형성 공정에 의해 에피택시 기판(21)과 버퍼층(23)의 경계면에 형성된 가스층(230) 중 최외측에 위치하는 가스층의 영역을 검출하는 가스층 검출 공정을 실시한다. 이 가스층 검출 공정을 실시하기 위해서는, 상기 가스층 형성 공정이 실시된 상태로부터 복합 기판(200)을 유지한 척테이블(66)을 촬상 수단(85)의 촬상 영역으로 이동시키고, 도 6에 도시하는 바와 같이 복합 기판(200)의 광디바이스 웨이퍼(2)를 구성하는 에피택시 기판(21)의 외주부를 촬상 수단(85) 바로 아래에 위치시킨다. 그리고, 촬상 수단(85)을 작동시켜 척테이블(66)을 화살표 66a로 나타내는 방향으로 1회전시키며, 촬상 단(85)은 이 사이에 촬상한 화상 신호를 도시하지 않는 제어 수단에 보낸다. 도시하지 않는 제어 수단은, 촬상 수단(85)으로부터의 화상 신호에 기초하여 최외측에 위치하는 가스층 영역을 검출한다. 도 6에 도시하는 실시형태에서는, 가스층(230a)이 최외측에 위치하는 가스층인 것으로 선정된다.
전술한 가스층 검출 공정을 실시하는 것에 의해, 에피택시 기판(21)과 버퍼층(23)의 경계면에 형성된 가스층(230) 중 최외측에 위치하는 가스층(230a)의 영역을 검출했다면, 척테이블(66)을 회동시켜 최외측에 위치하는 가스층인 것으로 선정된 가스층(230a)의 영역을, 도 7에 도시하는 바와 같이 촬상 수단(85)의 바로 아래에 위치시킨다. 이 결과, 최외측에 위치하는 가스층(230a)의 영역은, 상기 박리 기구(9)의 흡착 수단(91)을 구성하는 3개의 흡인 패드(912a, 912b, 912c)에서의 흡인 패드(912a)와 X축 방향에서의 동일 축선상에 위치하게 된다.
다음에, 척테이블(66)을 박리 기구(9)가 배치된 박리 위치로 이동시키고, 도 8의 (a)에 도시하는 바와 같이 척테이블(66)에 유지되어 있는 복합 기판(200)의 광디바이스 웨이퍼(2)를 구성하는 에피택시 기판(21)과 버퍼층(23)의 경계면에 형성된 최외측에 위치하는 가스층(230a)의 영역을 흡인 패드(912a)의 바로 아래에 위치시킨다. 그리고, 도 8의 (b)에 도시하는 바와 같이 흡착 수단(91)을 하강시켜 에피택시 기판(21)의 이면(21b)에서의 최외측의 가스층(230a)이 위치하는 영역에 흡인 패드(912a)를 접촉시켜 흡착하고, 흡인 패드(912b 및 912c)에 의해 에피택시 기판(21)의 이면(21b)을 흡착한다(에피택시 기판 흡착 공정).
전술한 에피택시 기판 흡착 공정을 실시했다면, 에피택시 기판(21)을 흡착한 흡인 패드(912a, 912b, 912c)를 에피택시 기판(21)으로부터 이격되는 방향으로 이동시켜 에피택시 기판(21)을 박리하여, 광디바이스층(22)을 이설 기판(3)에 이설하는 광디바이스층 이설 공정을 실시한다. 즉, 상기 도 8의 (b)에 도시하는 바와 같이 에피택시 기판 흡착 공정을 실시한 상태로부터, 도 9에 도시하는 바와 같이 흡착 수단(91)을 위쪽으로 이동시키는 것에 의해, 에피택시 기판(21)은 광디바이스층(22)으로부터 박리된다. 이 결과, 광디바이스층(22)이 이설 기판(3)에 옮겨지게 된다. 이 광디바이스층 이설 공정에서는, 에피택시 기판(21)과 버퍼층(23)의 경계면에 형성된 최외측에 위치하는 가스층(230a)의 영역을 흡인 패드(912a)에 의해 흡착하여 에피택시 기판(21)으로부터 이격되는 방향으로 이동시켜 에피택시 기판(21)을 박리하기 때문에, 가장 박리하기 쉬운 최외측에 위치하는 가스층(230a)의 영역으로부터 박리되어 에피택시 기판(21) 전체가 원활히 박리된다.
2: 광디바이스 웨이퍼, 21: 에피택시 기판, 22: 광디바이스층, 23: 버퍼층, 230: 가스층, 3: 이설 기판, 4: 접합 금속층, 200: 복합 기판, 5: 레이저 가공 장치, 6: 척테이블 기구, 66: 척테이블, 67: 가공 이송 수단, 7: 레이저 광선 조사 유닛 지지 기구, 72: 가동 지지 기대, 8: 레이저 광선 조사 유닛, 83: 집광점 위치 조정 수단, 84: 집광기, 85: 촬상 수단, 9: 박리 기구, 91: 흡착 수단, 912a, 912b, 912c: 흡인 패드

Claims (1)

  1. 에피택시 기판의 표면에 Ga을 포함하는 Ga 화합물로 이루어지는 버퍼층을 개재하여 광디바이스층이 적층된 광디바이스 웨이퍼의 광디바이스층을, 이설 기판에 옮기는 리프트 오프 방법으로서,
    광디바이스 웨이퍼의 광디바이스층의 표면에 접합 금속층을 개재하여 이설 기판을 접합하는 이설 기판 접합 공정과,
    이설 기판이 접합된 광디바이스 웨이퍼의 에피택시 기판의 이면측으로부터 버퍼층에 에피택시 기판에 대해서는 투과성을 가지며 버퍼층에 대해서는 흡수성을 갖는 파장의 펄스 레이저 광선을 조사하여, 에피택시 기판과 버퍼층의 경계면에 가스층을 형성하는 가스층 형성 공정과,
    상기 가스층 형성 공정에 의해 에피택시 기판과 버퍼층의 경계면에 형성된 가스층 중 최외측에 위치하는 가스층의 영역을 검출하는 가스층 검출 공정과,
    상기 가스층 검출 공정에 의해 검출된, 에피택시 기판에서의 최외측의 가스층이 위치하는 영역에 흡인 패드를 위치시켜 에피택시 기판을 흡착하는 에피택시 기판 흡착 공정과,
    에피택시 기판을 흡착한 상기 흡인 패드를 에피택시 기판으로부터 이격되는 방향으로 이동시켜 에피택시 기판을 박리하여, 광디바이스층을 이설 기판에 이설하는 광디바이스층 이설 공정
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 리프트 오프 방법.
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