KR20160123224A - 박판의 분리 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 SiC 기판의 상면에 에피택셜 성장에 의해 적층된 박판을 SiC 기판으로부터 효율적으로 분리하는 박판의 분리 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 제1 면과 이 제1 면과 반대측의 제2 면과, 상기 제1 면으로부터 상기 제2 면에 이르는 c축과, 이 c축에 직교하는 c면을 갖는 SiC 기판의 상기 제1 면에 에피택셜 성장에 의해 적층된 박판을 SiC 기판으로부터 분리하는 박판의 분리 방법으로서, SiC 기판에 대해 투과성을 갖는 파장의 레이저빔의 집광점을 상기 제2 면으로부터 SiC 기판의 상기 제1 면 근방에 위치시키고, 상기 집광점과 SiC 기판을 상대적으로 이동시켜 상기 레이저빔을 상기 제2 면에 조사하며, 상기 제1 면에 평행한 개질층 및 이 개질층으로부터 c면을 따라 신장하는 크랙을 형성하여 분리 기점을 형성하는 분리 기점 형성 단계와, 이 분리 기점 형성 단계를 실시한 후, 외력을 부여하여 상기 분리 기점으로부터 상기 박판을 SiC 기판으로부터 분리하는 분리 단계를 포함한다.

Description

박판의 분리 방법{METHOD OF SEPARATING THIN PLATE}
본 발명은 SiC 기판 상에 에피택셜 성장에 의해 적층된 박판(박막)을 SiC 기판으로부터 분리하는 박판의 분리 방법에 관한 것이다.
IC, LSI 등의 각종 디바이스는, 실리콘 등을 소재로 한 웨이퍼의 표면에 기능층을 적층하고, 이 기능층에 복수의 분할 예정 라인에 의해 구획된 영역으로 형성된다. 그리고, 절삭 장치, 레이저 가공 장치 등의 가공 장치에 의해 웨이퍼의 분할 예정 라인에 가공이 실시되어, 웨이퍼가 개개의 디바이스칩으로 분할되고, 분할된 디바이스칩은 휴대 전화, 퍼스널 컴퓨터 등의 각종 전자 기기에 널리 이용되고 있다.
디바이스가 형성되는 웨이퍼는, 일반적으로 잉곳을 와이어 소오(wire saw)로 슬라이스하여 생성되고, 슬라이스된 웨이퍼의 표리면을 연마하여 경면으로 마무리된다(예컨대, 일본 특허 공개 제2000-94221호 공보 참조).
또한, 파워 디바이스, LED, LD 등의 광디바이스는, SiC, GaN 등의 육방정 단결정을 소재로 한 웨이퍼의 표면에 기능층이 적층되어 형성되는데, 잉곳을 슬라이스하여 웨이퍼를 형성하는 방법과, SiC 기판의 상면에 에피택셜 성장에 의해 SiC 박판(박막), GaN 박판(박막)을 적층시키고, 그 후 SiC 기판으로부터 박판을 분리하여 순도가 높은 웨이퍼를 형성하는 방법이 있다.
[특허문헌 1] 일본 특허 공개 제2000-94221호 공보
그러나, SiC 기판으로부터 박판을 분리하기 위해서는, SiC 기판을 와이어 소오로 절단하고, 박판의 이면에 잔존한 SiC 기판의 일부를 연마하여 박판만으로 이루어지는 웨이퍼를 생성할 필요가 있다. 따라서, SiC 기판의 상당 부분이 버려지게 되고, SiC 기판의 재이용이 불가능하여 비경제적이라고 하는 문제가 있다.
본 발명은 이러한 점을 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적으로 하는 점은, SiC 기판의 상면에 에피택셜 성장에 의해 적층된 박판을 SiC 기판으로부터 효율적으로 분리하는 박판의 분리 방법을 제공하는 것이다.
본 발명에 의하면, 제1 면과 이 제1 면과 반대측의 제2 면과, 상기 제1 면으로부터 상기 제2 면에 이르는 c축과, 이 c축에 직교하는 c면을 갖는 SiC 기판의 상기 제1 면에 에피택셜 성장에 의해 적층된 박판을 SiC 기판으로부터 분리하는 박판의 분리 방법으로서, SiC 기판에 대해 투과성을 갖는 파장의 레이저빔의 집광점을 상기 제2 면으로부터 SiC 기판의 상기 제1 면 근방에 위치시키고, 상기 집광점과 SiC 기판을 상대적으로 이동시켜 상기 레이저빔을 상기 제2 면에 조사하며, 상기 제1 면에 평행한 개질층 및 이 개질층으로부터 c면을 따라 신장하는 크랙을 형성하여 분리 기점을 형성하는 분리 기점 형성 단계와, 이 분리 기점 형성 단계를 실시한 후, 외력을 부여하여 상기 분리 기점으로부터 상기 박판을 SiC 기판으로부터 분리하는 분리 단계를 구비하고, 상기 분리 기점 형성 단계는, 상기 제2 면의 수직선에 대해 상기 c축이 오프각만큼 기울어지며, 상기 제2 면과 상기 c면 사이에 오프각이 형성되는 제2 방향과 직교하는 제1 방향으로 레이저빔의 집광점을 이동시켜 제1 방향으로 연장되는 직선형의 개질층을 형성하는 개질층 형성 단계와, 상기 제2 방향으로 상기 집광점을 상대적으로 이동시켜 미리 정해진 양으로 인덱스하는 인덱스 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 박판의 분리 방법이 제공된다.
바람직하게는, 상기 분리 기점 형성 단계에 있어서, 상기 집광점은 상기 박판측에 위치되고, 상기 분리 단계를 실시하면, SiC 기판측에 상기 박판의 일부가 잔존한다.
혹은, 상기 분리 기점 형성 단계에 있어서, 상기 집광점은 SiC 기판측에 위치되고, 상기 분리 단계를 실시하면, 상기 박판측에 SiC 기판의 일부가 잔존한다.
본 발명의 박판의 분리 방법에 의하면, 직선형으로 형성되는 개질층이 c면 상에 형성되고, 개질층의 양측에 c면을 따라 크랙이 전파됨으로써, 개질층과 인접하는 개질층이 크랙에 의해 연결되어 분리 기점이 형성되며, 분리 기점으로부터 박판을 용이하게 분리할 수 있고, 박판이 분리된 SiC 기판을 재이용할 수 있어 경제적이다.
도 1은 본 발명의 박판의 분리 방법을 실시하기에 적합한 레이저 가공 장치의 사시도.
도 2는 레이저빔 발생 유닛의 블록도.
도 3의 (a)는 SiC 기판의 사시도, 도 3의 (b)는 그 정면도.
도 4의 (a)는 Si 기판의 정면도, 도 4의 (b)는 상면에 에피택셜 성장에 의해 적층된 박판을 갖는 SiC 기판의 모식적 정면도.
도 5는 분리 기점 형성 단계를 설명하는 사시도.
도 6은 SiC 기판의 평면도.
도 7은 개질층 형성 단계를 설명하는 모식적 단면도.
도 8은 개질층 형성 단계를 설명하는 모식적 평면도.
도 9는 박판 분리 단계를 설명하는 사시도.
도 10은 분리된 박판의 사시도.
도 11은 서브스트레이트를 통해 박판을 연삭 장치의 척 테이블로 유지하는 모습을 도시한 사시도.
도 12는 연삭 단계를 도시한 사시도.
이하, 본 발명의 실시형태를 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 박판의 분리 방법을 실시하기에 적합한 레이저 가공 장치(2)의 사시도가 도시되어 있다. 레이저 가공 장치(2)는 정지 베이스(4) 상에 X축 방향으로 이동 가능하게 탑재된 제1 슬라이드 블록(6)을 포함하고 있다.
제1 슬라이드 블록(6)은 볼 나사(8) 및 펄스 모터(10)로 구성되는 가공 이송 기구(12)에 의해 한 쌍의 가이드 레일(14)을 따라 가공 이송 방향, 즉 X축 방향으로 이동된다.
제1 슬라이드 블록(6) 상에는 제2 슬라이드 블록(16)이 Y축 방향으로 이동 가능하게 탑재되어 있다. 즉, 제2 슬라이드 블록(16)은 볼 나사(18) 및 펄스 모터(20)로 구성되는 인덱싱 이송 기구(22)에 의해 한 쌍의 가이드 레일(24)을 따라 인덱싱 이송 방향, 즉 Y축 방향으로 이동된다.
제2 슬라이드 블록(16) 상에는 지지 테이블(26)이 탑재되어 있다. 지지 테이블(26)은 가공 이송 기구(12) 및 인덱싱 이송 기구(22)에 의해 X축 방향 및 Y축 방향으로 이동 가능하고, 제2 슬라이드 블록(16) 중에 수용된 모터에 의해 회전된다.
정지 베이스(4)에는 칼럼(28)이 세워져 설치되어 있고, 이 칼럼(28)에 레이저빔 조사 기구(레이저빔 조사 수단)(30)가 부착되어 있다. 레이저빔 조사 기구(30)는, 케이싱(32) 중에 수용된 도 2에 도시된 레이저빔 발생 유닛(34)과, 케이싱(32)의 선단에 부착된 집광기(레이저 헤드)(36)로 구성된다. 케이싱(32)의 선단에는 집광기(36)와 X축 방향으로 정렬되어 현미경 및 카메라를 갖는 촬상 유닛(38)이 부착되어 있다.
레이저빔 발생 유닛(34)은, 도 2에 도시된 바와 같이, YAG 레이저 또는 YVO4 레이저를 발진하는 레이저 발진기(40)와, 반복 주파수 설정 수단(42)과, 펄스폭 조정 수단(44)과, 파워 조정 수단(46)을 포함하고 있다. 특별히 도시하지 않으나, 레이저 발진기(40)는 브루스터창을 갖고 있으며, 레이저 발진기(40)로부터 출사되는 레이저빔은 직선 편광의 레이저빔이다.
레이저빔 발생 유닛(34)의 파워 조정 수단(46)에 의해 미리 정해진 파워로 조정된 펄스 레이저빔은, 집광기(36)의 미러(48)에 의해 반사되고, 또한 집광 렌즈(50)에 의해 지지 테이블(26)에 고정된 피가공물인 SiC 기판(11)의 내부에 집광점이 위치되어 조사된다.
도 3의 (a)를 참조하면, 가공 대상물인 SiC 기판(11)의 사시도가 도시되어 있다. 도 3의 (b)는 도 3의 (a)에 도시된 SiC 기판(11)의 정면도이다. SiC 기판(11)은, 제1 면(표면)(11a)과 제1 면(11a)과 반대측의 제2 면(이면)(11b)을 갖고 있다. SiC 기판(11)의 표면(11a) 및 이면(11b)은 경면으로 연마되어 있다.
SiC 기판(11)은, 제1 오리엔테이션 플랫(13)과, 제1 오리엔테이션 플랫(13)에 직교하는 제2 오리엔테이션 플랫(15)을 갖고 있다. 제1 오리엔테이션 플랫(13)의 길이는 제2 오리엔테이션 플랫(15)의 길이보다 길게 형성되어 있다.
SiC 기판(11)은, 표면(11a)의 수직선(17)에 대해 제2 오리엔테이션 플랫(15) 방향으로 오프각 α만큼 경사진 c축(19)과 c축(19)에 직교하는 c면(21)을 갖고 있다. c면(21)은 SiC 기판(11)의 표면(11a)에 대해 오프각 α만큼 경사져 있다. 일반적으로, SiC 기판(11)에서는, 짧은 제2 오리엔테이션 플랫(15)의 신장 방향에 직교하는 방향이 c축의 경사 방향이다.
c면(21)은 SiC 기판(11) 중에 SiC 기판(11)의 분자 레벨로 무수히 설정된다. 본 실시형태에서는, 오프각 α는 4°로 설정되어 있다. 그러나, 오프각 α는 4°에 한정되는 것은 아니며, 예컨대 1°∼6°의 범위에서 자유롭게 설정하여 SiC 기판(11)을 제조할 수 있다.
도 1을 다시 참조하면, 정지 베이스(4)의 좌측에는 칼럼(52)이 고정되어 있고, 이 칼럼(52)에는 칼럼(52)에 형성된 개구(53)를 통해 누름 기구(54)가 상하 방향으로 이동 가능하게 탑재되어 있다.
도 4의 (a)를 참조하면, SiC 기판(11)의 정면도가 도시되어 있다. SiC 기판(11)은 예컨대 약 300 ㎛∼약 1000 ㎛의 두께를 갖고 있고 표면(11a) 및 이면(11b)은 경면으로 가공되어 있다.
도 4의 (b)에 도시된 바와 같이, SiC 기판(11)의 표면(11a) 상에는 에피택셜 성장에 의해 Si 박판(박막) 또는 GaN 박판(박막) 등의 박판(박막)(27)이 적층되어 있다. 박막(27)의 두께는 예컨대 대략 200 ㎛이다.
여기서, 에피택셜 성장이란, 박막 결정 성장 기술의 하나이며, 기판이 되는 결정 위에 결정 성장을 행하여, 하지(下地)의 기판의 결정면에 맞춰 배열하는 성장 방법이다. 기판과 박막이 동일한 물질인 경우를 호모 에피택셜, 상이한 물질인 경우를 헤테로 에피택셜이라고 부른다.
결정 성장 방법으로서는, 분자선 에피택시법, 유기 금속 기상 성장법, 액상(液相) 에피택시법의 어느 것도 채용할 수 있다. 에피택셜 성장이 일어나기 위해서는, 기판과 기판 상에 성장시키는 박막이 격자 상수가 거의 동일한 결정을 선택할 필요가 있고, 온도에 의한 팽창 계수가 가까운 것이 아니면 안 된다. SiC 기판(11) 상에 에피택셜 성장에 의해 적층된 박판(27)의 c축 및 c면은 SiC 기판(11)의 c축 및 c면의 방향과 일치한다.
본 실시형태의 박판의 분리 방법에서는, 도 5에 도시된 바와 같이, SiC 기판(11)의 제2 오리엔테이션 플랫(15)이 X축 방향으로 정렬되도록, SiC 기판 상에 적층된 박판(27)을 아래로 하여 지지 테이블(26) 상에 예컨대 왁스 또는 접착제로 고정한다.
즉, 도 6에 도시된 바와 같이, 오프각 α가 형성되는 방향 Y1, 환언하면, SiC 기판(11)의 이면(11b)의 수직선(17)에 대해 c축(19)의 이면(11b)과의 교점(19a)이 존재하는 방향에 직교하는 방향, 즉 화살표 A 방향을 X축에 맞춰 SiC 기판(11)을 지지 테이블(26)에 고정한다.
이에 의해, 오프각 α가 형성되는 방향에 직교하는 방향 A를 따라 레이저빔이 주사된다. 환언하면, 오프각 α가 형성되는 방향 Y1에 직교하는 A 방향이 지지 테이블(26)의 가공 이송 방향이 된다.
본 발명의 박판의 분리 방법에서는, 집광기(36)로부터 출사되는 레이저빔의 주사 방향을, SiC 기판(11)의 오프각 α가 형성되는 방향 Y1에 직교하는 화살표 A 방향으로 한 것이 중요하다.
즉, 본 발명의 박판의 분리 방법은, 레이저빔의 주사 방향을 전술한 바와 같은 방향으로 설정함으로써, SiC 기판(11)의 내부에 형성되는 개질층으로부터 전파되는 크랙이 c면(21)을 따라 매우 길게 신장하는 것을 발견한 점에 특징이 있다.
본 실시형태의 박판의 분리 방법에서는, 먼저, 지지 테이블(26)에 고정된 SiC 기판(11)에 대해 투과성을 갖는 파장(예컨대, 1064 ㎚의 파장)의 레이저빔의 집광점을 SiC 기판(11)의 제1 면(표면)(11a) 근방에 위치시키고, 집광점과 SiC 기판(11)을 상대적으로 이동시켜 레이저빔을 SiC 기판(11)의 이면(11b)에 조사하며, 이면(11b)에 평행한 개질층(23) 및 개질층(23)으로부터 c면(21)을 따라 전파하는 크랙(25)을 형성하여 분리 기점으로 하는 분리 기점 형성 단계를 실시한다.
이 분리 기점 형성 단계의 제1 실시형태에서는, 도 7에 도시된 바와 같이, 레이저빔의 집광점을 기판(11)측에 위치시키고, 표면(11a) 근방에 개질층(23) 및 개질층(23)으로부터 c면(21)을 따라 전파하는 크랙(25)을 형성하여 분리 기점으로 한다.
분리 기점 형성 단계의 제2 실시형태에서는, 레이저빔의 집광점을 박판(27)측에 위치시키고, 박판(27) 내에 개질층(23) 및 개질층(23)으로부터 c면(21)을 따라 전파하는 크랙(25)을 형성하여 분리 기점으로 한다.
이 분리 기점 형성 단계는, 이면(11b)의 수직선(17)에 대해 c축(19)이 오프각 α만큼 기울어져, c면(21)과 이면(11b)에 오프각 α가 형성되는 방향, 즉, 도 6의 화살표 Y1 방향에 직교하는 방향인 A 방향으로 레이저빔의 집광점을 상대적으로 이동시켜, SiC 기판(11)의 내부에 개질층(23) 및 개질층(23)으로부터 c면(21)을 따라 전파하는 크랙(25)을 형성하는 개질층 형성 단계와, 도 8에 도시된 바와 같이, 오프각이 형성되는 방향, 즉 Y축 방향으로 집광점을 상대적으로 이동시켜 미리 정해진 양 인덱스하는 인덱스 단계를 포함하고 있다.
도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 개질층(23)을 X축 방향으로 직선형으로 형성하면, 개질층(23)의 양측으로부터 c면(21)을 따라 크랙(25)이 전파되어 형성된다. 본 실시형태의 박판의 분리 방법에서는, 직선형의 개질층(23)으로부터 c면 방향으로 전파되어 형성되는 크랙(25)의 폭을 계측하여, 집광점의 인덱스량을 설정하는 인덱스량 설정 단계를 포함한다.
인덱스량 설정 단계에 있어서, 도 7에 도시된 바와 같이, 직선형의 개질층(23)으로부터 c면 방향으로 전파되어 개질층(23)의 한쪽측에 형성되는 크랙(25)의 폭을 W1로 한 경우, 인덱스해야 할 미리 정해진 양 W2는, W1 이상 2W1 이하로 설정된다.
여기서, 바람직한 실시형태의, 분리 기점 형성 단계의 레이저 가공 방법은 이하와 같이 설정된다.
광원 : Nd:YAG 펄스 레이저
파장 : 1064 ㎚
반복 주파수 : 80 ㎑
평균 출력 : 3.2 W
펄스폭 : 4 ㎱
스폿 직경 : 10 ㎛
집광 렌즈의 개구수(NA) : 0.45
인덱스량 : 400 ㎛
전술한 레이저 가공 조건에 있어서는, 도 7에 있어서, 개질층(23)으로부터 c면을 따라 전파되는 크랙(25)의 폭(W1)이 대략 250 ㎛로 설정되고, 인덱스량(W2)이 400 ㎛로 설정된다.
그러나, 레이저빔의 평균 출력은 3.2 W에 한정되는 것은 아니며, 본 실시형태의 가공 방법에서는, 평균 출력을 2 W∼4.5 W로 설정하여 양호한 결과가 얻어졌다. 평균 출력 2 W의 경우, 크랙(25)의 폭(W1)은 대략 100 ㎛가 되고, 평균 출력 4.5 W의 경우에는, 크랙(25)의 폭(W1)은 대략 350 ㎛가 되었다.
평균 출력이 2 W 미만인 경우 및 4.5 W보다 큰 경우에는, SiC 기판(11)의 내부에 양호한 개질층(23)을 형성할 수 없기 때문에, 조사하는 레이저빔의 평균 출력은 2 W∼4.5 W의 범위 내가 바람직하고, 본 실시형태에서는 평균 출력 3.2 W의 레이저빔을 SiC 기판(11)에 조사하였다.
미리 정해진 양으로 Y축 방향으로 인덱스 이송하면서, SiC 기판(11)의 전체 영역의 표면(11a) 근방의 위치에 복수의 개질층(23) 및 개질층(23)으로부터 c면(21)을 따라 연장되는 크랙(25)의 형성이 종료되었다면, 외력을 부여하여 개질층(23) 및 크랙(25)으로 이루어지는 분리 기점으로부터 박판(27)을 SiC 기판(11)으로부터 분리하는 분리 단계를 실시한다.
이 웨이퍼 분리 단계는, 예컨대 도 9에 도시된 바와 같은 압박 기구(54)에 의해 실시한다. 압박 기구(54)는 칼럼(52) 내에 내장된 이동 기구에 의해 상하 방향으로 이동하는 헤드(56)와, 헤드(56)에 대해, 도 9의 (b)에 도시된 바와 같이, 화살표 R 방향으로 회전되는 압박 부재(58)를 포함하고 있다.
도 9의 (a)에 도시된 바와 같이, 압박 기구(54)를 지지 테이블(26)에 고정된 SiC 기판(11)의 상방에 위치시키고, 도 9의 (b)에 도시된 바와 같이, 압박 부재(58)가 SiC 기판(11)에 적층된 박판(27)에 압접(壓接)할 때까지 헤드(56)를 하강한다.
압박 부재(58)를 박판(27)에 압접한 상태에서, 압박 부재(58)를 화살표 R 방향으로 회전시키면, SiC 기판(11)에는 비틀림 응력이 발생하고, 개질층(23) 및 크랙(25)이 형성된 분리 기점으로부터 박판(27)이 파단되어, SiC 기판(11)으로부터 도 10에 도시된 박판(27)을 분리할 수 있다.
박판(27)을 SiC 기판(11)으로부터 분리하면, 박판(27)의 이면에 SiC 기판(11)의 일부가 잔존한다. 따라서, 본 실시형태의 박판의 분리 방법에서는, 분리 단계 실시 후, 박판(27)의 이면에 잔존하는 SiC 기판의 일부를 연삭하여 제거하는 연삭 단계를 실시한다.
이 연삭 단계에서는, 도 11에 도시된 바와 같이, 박판(27)을 왁스 또는 접착제 등에 의해 서브스트레이트(29)에 고정하고, 연삭 장치의 척 테이블(60)의 유지면(60a)으로 서브스트레이트(29)를 통해 박판(27)을 흡인 유지하는 유지 단계를 실시한다.
이와 같이 박판(27)을 서브스트레이트(29)를 통해 척 테이블(60)로 유지하면서, 도 12에 도시된 바와 같이, 연삭 유닛(62)으로 박판(27)에 잔존하고 있는 SiC 기판(11)의 일부(11c)를 연삭하여 제거하는 연삭 단계를 실시한다.
도 12에 있어서, 연삭 유닛(62)의 스핀들(64)의 선단에 고정된 휠 마운트(66)에는, 복수의 나사(67)에 의해 연삭 휠(68)이 착탈 가능하게 장착되어 있다. 연삭 휠(68)은 휠 베이스(70)의 자유 단부(하단부)에 복수의 연삭 지석(72)을 환형으로 고착하여 구성되어 있다.
연삭 단계에서는, 척 테이블(60)을 화살표 a로 나타내는 방향으로 예컨대 300 rpm으로 회전시키면서, 연삭 휠(68)을 화살표 b로 나타내는 방향으로 예컨대 6000 rpm으로 회전시키고, 도시하지 않은 연삭 유닛 이송 기구를 구동하여 연삭 휠(68)의 연삭 지석(72)을 박판(27)의 이면에 잔존하고 있는 SiC 기판(11)의 일부(11c)에 접촉시킨다.
그리고, 연삭 휠(68)을 미리 정해진 연삭 이송 속도(예컨대 0.1 ㎛/s)로 연삭 이송하면서, 박판(27)의 이면에 잔존하고 있는 SiC 기판(11)의 일부(11c)를 연삭하여 제거한다. 이에 의해, 에피택셜 성장에 의해 형성된 순도가 높은 SiC 웨이퍼를 얻을 수 있다.
분리 기점 형성 단계의 제2 실시형태에 있어서, 집광점이 박판(27)측에 위치된 경우에는, 분리 단계에 있어서, SiC 기판(11)의 표면(11a)측에 박판(27)의 일부가 잔존한다.
따라서, 이 경우에는, 연삭 단계에 있어서, SiC 기판(11)에 잔존하는 박판(27)의 일부를 연삭하여 제거한다. 제2 실시형태의 경우에는, SiC 기판(11)의 원래의 두께를 유지할 수 있기 때문에, 몇 번이라도 재이용할 수 있다고 하는 메리트가 있다.
제1 실시형태의 분리 기점 형성 단계를 채용한 경우에도, SiC 기판(11)은 연삭 단계에 의해 서서히 박화되나, 한정적이기는 하지만 SiC 기판(11)을 복수 회 재이용할 수 있다.
2: 레이저 가공 장치 11: SiC 기판
11a: 제1 면(표면) 11b: 제2 면(이면)
13: 제1 오리엔테이션 플랫 15: 제2 오리엔테이션 플랫
17: 제1 면의 수직선 19: c축
21: c면 23: 개질층
25: 크랙 26: 지지 테이블
27: 박판(박막) 30: 레이저빔 조사 유닛
36: 집광기(레이저 헤드) 54: 압박 기구
56: 헤드 58: 압박 부재

Claims (5)

  1. 제1 면과 이 제1 면과 반대측의 제2 면과, 상기 제1 면으로부터 상기 제2 면에 이르는 c축과, 이 c축에 직교하는 c면을 갖는 SiC 기판의 상기 제1 면에 에피택셜 성장에 의해 적층된 박판을 SiC 기판으로부터 분리하는 박판의 분리 방법으로서,
    SiC 기판에 대해 투과성을 갖는 파장의 레이저빔의 집광점을 상기 제2 면으로부터 SiC 기판의 상기 제1 면 근방에 위치시키고, 상기 집광점과 SiC 기판을 상대적으로 이동시켜 상기 레이저빔을 상기 제2 면에 조사하며, 상기 제1 면에 평행한 개질층 및 이 개질층으로부터 c면을 따라 신장하는 크랙을 형성하여 분리 기점을 형성하는 분리 기점 형성 단계와,
    상기 분리 기점 형성 단계를 실시한 후, 외력을 부여하여 상기 분리 기점으로부터 상기 박판을 SiC 기판으로부터 분리하는 분리 단계를 구비하고,
    상기 분리 기점 형성 단계는, 상기 제2 면의 수직선에 대해 상기 c축이 오프각만큼 기울어지며, 상기 제2 면과 상기 c면 사이에 오프각이 형성되는 제2 방향과 직교하는 제1 방향으로 레이저빔의 집광점을 이동시켜 제1 방향으로 연장되는 직선형의 개질층을 형성하는 개질층 형성 단계와,
    상기 제2 방향으로 상기 집광점을 상대적으로 이동시켜 미리 정해진 양으로 인덱스하는 인덱스 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 박판의 분리 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 분리 기점 형성 단계에 있어서, 상기 집광점은 상기 박판측에 위치되고, 상기 분리 단계를 실시하면, SiC 기판측에 상기 박판의 일부가 잔존하는 것인 박판의 분리 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 분리 기점 형성 단계에 있어서, 상기 집광점은 SiC 기판측에 위치되고, 상기 분리 단계를 실시하면, 상기 박판측에 SiC 기판의 일부가 잔존하는 것인 박판의 분리 방법.
  4. 제2항에 있어서, 상기 분리 단계를 실시한 후, SiC 기판에 잔존하는 상기 박판의 일부를 연삭하여 제거하는 연삭 단계를 더 구비한 것인 박판의 분리 방법.
  5. 제3항에 있어서, 상기 분리 단계를 실시한 후, 상기 박판의 이면에 잔존하는 SiC 기판의 일부를 연삭하여 제거하는 연삭 단계를 더 구비한 것인 박판의 분리 방법.
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