TW202108275A - 雷射加工方法、及半導體裝置製造方法 - Google Patents

Abstract

雷射加工方法，係用於在半導體晶圓的內部沿著對向於前述半導體晶圓的表面的假想面，切斷前述半導體晶圓，具備：從前述表面將雷射光照射至前述半導體晶圓的內部，在前述半導體晶圓的內部沿著前述假想面形成複數改質點的第1工程；在前述第1工程之後，對前述半導體晶圓，藉由磊晶成長形成用於半導體裝置的半導體層的第2工程。

Description

雷射加工方法、及半導體裝置製造方法

本揭示係有關於雷射加工方法、及半導體裝置製造方法

已知藉由對半導體錠等半導體對象物照射雷射光，在半導體對象物的內部形成改質區域，使從改質區域延伸的龜裂進展，從半導體對象物切出半導體晶圓等半導體構件的加工方法(例如，專利文獻1、2參照)。 [先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1] 特開2017-183600號公報 [專利文獻2] 特開2017-057103號公報

[發明所欲解決的問題]

此外，要求使從改質區域延伸的龜裂進展從半導體構件將不要部分剝離(切出)，將半導體構件薄化。成為薄化對象的半導體構件，有包含用於在之後切出的半導體裝置的磊晶成長層的情形。此時，為了在半導體構件的內部形成改質區域而照射雷射光後，因該漏光而有在磊晶成長層產生破壞，半導體裝置的品質降低之虞。

本揭示的目的為提供一種雷射加工方法、及半導體裝置製造方法，能取得適合的半導體裝置。 [解決問題的手段]

本揭示的雷射加工方法，係用於在半導體晶圓的內部沿著對向於前述半導體晶圓的表面的假想面，切斷半導體晶圓，具備：從表面將雷射光照射至半導體晶圓的內部，沿著假想面形成複數改質點的第1工程；在第1工程之後，對半導體晶圓，藉由磊晶成長形成用於半導體裝置的半導體層的第2工程。

在該方法中，在藉由磊晶成長的用於半導體裝置的半導體層的形成前，藉由雷射光的照射在半導體晶圓的內部形成改質點。因此，在改質點形成時對半導體層不會產生破壞。因此，使從該改質點延伸的龜裂進展而將半導體晶圓沿著假想面切斷(例如剝離)，能夠取得抑制了破壞的適合的半導體裝置。

本揭示的雷射加工方法，具備：在第2工程之後，以從與表面交叉的方向看集光點不重疊於改質點的方式，從半導體晶圓中的與形成半導體層的面不同的面對半導體晶圓的內部照射雷射光，形成遍及假想面的龜裂的第3工程也可以。因此，藉由雷射光的照射，形成沿著成為剝離起點的假想面的龜裂也可以。此外，在此情形中也一樣，因為在半導體層的形成前先形成改質點，與將所有的雷射加工在半導體層的形成後進行的情形比較，抑制了向半導體層的破壞。

在此，本發明者們，為了解決上述的問題點而進行了銳意檢討，發現接下來的問題點。亦即，如同上述，檢討藉由雷射光的照射沿著半導體晶圓的內部的假想面形成改質點，使從該改質點延伸的龜裂進展而從半導體晶圓將半導體裝置切出(剝離)的情形後，為了減少被剝離的面的凹凸取得更適合的半導體裝置，降低在雷射光的假想面的能量是有效的，另一方面若在雷射光的假想面的能量過低，則無法使改質點及龜裂產生。

本發明者們，著目於該問題點，藉由更進一步的檢討，得到以下的見解。亦即，首先，藉由對包含鎵的半導體晶圓照射雷射光，沿著假想面，形成複數改質點、及包含在該等複數改質點中析出的鎵的析出區域。之後，在之後的工程中再度照射雷射光時，以雷射光的集光點不重疊於預先形成的改質點的方式進行，並使假想面中的雷射光的能量降低至比半導體晶圓的加工閾值還低的程度，也能夠使包含預先形成的鎵的區域擴大。其結果，形成遍及假想面的龜裂並將半導體晶圓剝離時，能夠降低剝離的面的凹凸。接下來的發明係基於這種理解完成者。

亦即，本揭示的雷射加工方法中，半導體晶圓包含鎵；在第1工程中，從表面將雷射光照射至半導體晶圓的內部，形成複數改質點、及包含複數改質點中析出的鎵的複數析出區域；在第3工程中，以假想面中的能量低於半導體晶圓的加工閾值的方式對半導體晶圓的內部照射雷射光，擴大析出區域，形成遍及假想面的龜裂也可以。

此時，首先，藉由對包含鎵的半導體晶圓的內部照射雷射光，沿著對向於雷射光的入射面的表面的假想面，形成複數改質點、及包含析出的鎵的複數析出區域。接著，在之後的工程中，以集光點不重疊於改質點的方式，且假想面中的能量低於半導體晶圓的加工閾值的方式，對半導體晶圓的內部照射雷射光擴大析出區域，形成遍及假想面的龜裂。其結果，與上述見解相同，藉由將遍及假想面的龜裂作為邊界的剝離，能夠得到使凹凸降低的適合的半導體裝置。

本揭示的雷射加工方法中，在第2工程中，藉由用於磊晶成長的前述半導體晶圓的加熱，使從複數改質點分別延伸的複數龜裂進展，形成遍及假想面的龜裂也可以。此時，可以同時進行半導體層的形成、及遍及假想面的龜裂的形成。

本揭示的雷射加工方法中，在第1工程中，對半導體晶圓，設置阻礙從複數改質點分別延伸的複數龜裂的進展的周緣區域也可以。此時，在第2工程的磊晶成長時，抑制了遍及假想面的龜裂的不意圖的形成並產生剝離。

本揭示的雷射加工方法，更具備：在第1工程與第2工程之間，測定半導體晶圓的透過率的第4工程；在第4工程與第2工程之間，判定在第4工程中測定到的透過率是否比基準值還高的第5工程；第5工程的判定結果，該透過率比基準值還高時，再實施第1工程也可以。此時，在形成半導體層的第2工程之前，能夠在半導體晶圓的內部充分地形成改質點。

在本揭示的雷射加工方法中，在第1工程中，以從複數改質點分別延伸的複數龜裂不相連的方式，形成複數改質點也可以。此時，在之後的雷射光的照射時，能夠使雷射光的集光點，不只是改質點，也不重疊於從改質點延伸的龜裂。其結果，在之後的雷射光的照射時，能夠避免在不意圖的位置形成新的改質點、龜裂或鎵的析出的區域。亦即，能夠得到更適合的半導體構件。

本揭示的雷射加工方法中，在第1工程中，使脈衝振盪的雷射光的集光點沿著假想面移動，作為複數改質點形成複數列的改質點；在第3工程中，使脈衝振盪的雷射光的集光點在複數列的改質點的列間沿著假想面移動也可以。此時，能夠確實防止在第3工程的雷射光的集光點相對於複數改質點重疊。

本揭示的雷射加工方法中，半導體晶圓的材料包含氮化鎵也可以。此時，利用與鎵的析出一同產生的氮氣的壓力(內壓)，能容易形成遍及假想面的龜裂。

本揭示的半導體裝置製造方法，具備：實施上述任一者的雷射加工方法的工程、及將遍及假想面的龜裂作為邊界從半導體晶圓取得複數半導體裝置的工程。該方法實施上述雷射加工方法。藉此，因同樣的理由，能夠取得適合的半導體裝置。

本揭示的半導體裝置製造方法中，假想面，以在沿著表面的方向排列的方式複數設定也可以。此時，能夠從1個半導體晶圓取得複數半導體裝置。 [發明的效果]

根據本揭示，能夠提供一種雷射加工方法、及半導體裝置製造方法，能取得適合的半導體裝置。

以下，提供參照圖式的詳細說明。此外，在各圖中相同或相當部分以相同符號來標示，省略重複的說明。 [雷射加工裝置的構成]

如圖1所示，雷射加工裝置1具備：載台2、光源3、空間光調變器4、集光透鏡5、控制部6。雷射加工裝置1為對對象物11照射雷射光L，在對象物11形成改質區域12的裝置。以下，將第1水平方向稱為X方向、將垂直第1水平方向的第2水平方向稱為Y方向。又，將鉛直方向稱為Z方向。

載台2藉由吸附例如在對象物11貼附的薄膜，支持對象物11。本實施形態中，載台2能沿著X方向及Y方向的各者移動。又，載台2能將平行於Z方向的軸線作為中心線旋轉。

光源3，例如藉由脈衝振盪方式，對於對象物11輸出具有透過性的雷射光L。空間光調變器4將從光源3輸出的雷射光L調變。空間光調變器4，例如為反射型液晶(LCOS：Liquid Crystal on Silicon)的空間光調變器(SLM：Spatial Light Modulator)。集光透鏡5將藉由空間光調變器4調變後的雷射光L集光。本實施形態中，空間光調變器4及集光透鏡5作為雷射照射單元能沿著Z方向移動。

在支持於載台2的對象物11的內部將雷射光L集光後，在對應雷射光L的集光點C的部分特別會吸收雷射光L，在對象物11的內部形成改質區域12。改質區域12為密度、折射率、機械強度、及其他物理特性與周圍的非改質區域不同的區域。作為改質區域12，例如，有溶融處理區域、裂縫區域、絕緣破壞區域、折射率變化區域等。

作為一例，使載台2沿著X方向移動，相對於對象物11使集光點C沿著X方向相對移動後，複數改質點13沿著X方向以排列成1列的方式形成。1個改質點13藉由1脈衝的雷射光L的照射形成。1列的改質區域12為排成1列的複數改質點13的集合。相鄰的改質點13，因相對於對象物11的集光點C的相對移動速度及雷射光L的重複頻率，有相連的情形、也有相互遠離的情形。

控制部6控制載台2、光源3、空間光調變器4及集光透鏡5。控制部6作為包含處理器、記憶體、儲存器及通信裝置等的電腦裝置構成。在控制部6中，讀入記憶體等的軟體(程式)，由處理器執行，藉由處理器控制記憶體及儲存器中的資料的讀出及寫入、以及通信裝置的通信。藉此，控制部6實現各種機能。 [第1例的雷射加工方法及半導體構件製造方法]

在這裡，對象物11，如圖2及圖3所示，為藉由氮化鎵(GaN)例如形成於圓板狀的GaN錠(半導體錠、半導體對象物)20。作為一例，GaN錠20的直徑為2in、GaN錠20的厚度為2mm。第1實施形態的雷射加工方法及半導體構件製造方法，為了從GaN錠20切出複數GaN晶圓(半導體晶圓、半導體構件)30而實施。作為一例，GaN晶圓30的直徑為2in、GaN晶圓30的厚度為100μm。

首先，上述雷射加工裝置1，沿著複數假想面15的各者形成複數改質點13。複數假想面15的各者，為在GaN錠20的內部對向於GaN錠20的表面20a的面，以在對向於表面20a的方向排列的方式設定。在這裡，複數假想面15的各者，為平行於表面20a的面，例如呈圓形狀。複數假想面15的各者，以從表面20a側看時互相重疊的方式設定。在GaN錠20，以將複數假想面15的各者包圍的方式設定複數周緣區域16。也就是說，複數假想面15的各者，不會到達GaN錠20的側面20b。作為一例，相鄰假想面15間的距離為100μm、周緣區域16的寬度(本實施形態中，假想面15的外緣與側面20b的距離)為30μm以上。

複數改質點13的形成，藉由具有例如532nm的波長的雷射光L的照射，從與表面20a的相反側在每1個假想面15依序實施。複數改質點13的形成，因為在複數假想面15的各者中都一樣，以下，參照圖4～圖11詳細說明關於沿著最接近表面20a的假想面15的複數改質點13的形成。此外，在圖5、圖7、圖9及圖11中，箭頭表示雷射光L的集光點C的軌跡。又，有將後述改質點13a、13b、13c、13d總括稱為改質點13、將後述龜裂14a、14b、14c、14d總括稱為龜裂14的情形。

首先，雷射加工裝置1如圖4及圖5所示，從表面20a使雷射光L入射至GaN錠20的內部並照射，沿著假想面15(例如，以沿著假想面15的全體2維排列的方式)形成複數改質點(第1改質點)13a(工程S1)。此時，雷射加工裝置1，以從複數改質點13a分別延伸的複數龜裂14a不相連的方式，形成複數改質點13a。又，雷射加工裝置1，使脈衝振盪的雷射光L的集光點C沿著假想面15移動，形成複數列的改質點13a。此外，在圖4及圖5中，改質點13a以反白(無陰影線)表示、龜裂14a延伸的範圍以虛線表示(圖6～圖11也一樣)。又，此時，在改質點中13a的各者中析出的鎵，以進入龜裂14a內的方式擴散，在改質點13a的周圍，形成包含析出的鎵的析出區域R。

在這裡，脈衝振盪的雷射光L，以在Y方向排列的複數(例如6個)的集光點C集光的方式，藉由空間光調變器4調變。接著，複數集光點C沿著X方向在假想面15上相對移動。作為一例，在Y方向相鄰集光點C間的距離為8μm、雷射光L的脈衝間距(亦即，複數集光點C的相對移動速度除以雷射光L的重複頻率的值)為10μm。又，每1個集光點C的雷射光L的脈衝能量(以下，單稱為「雷射光L的脈衝能量」)為0.33μJ。此時，在Y方向相鄰改質點13a的中心間距離成為8μm、在X方向相鄰改質點13a的中心間距離成為10μm。又，從複數改質點13a分別延伸的複數龜裂14a不相連。

接著，雷射加工裝置1如圖6及圖7所示，從表面20a使雷射光L入射至GaN錠20的內部並照射，沿著假想面15(例如，以沿著假想面15的全體2維排列的方式)形成複數改質點(第2改質點)13b(工程S2)。此時，雷射加工裝置1，以不重疊複數改質點13a及複數龜裂14a的方式，形成複數改質點13b。又，雷射加工裝置1，使脈衝振盪的雷射光L的集光點C在複數列的改質點13a的列間沿著假想面15移動，形成複數列的改質點13b。在該工程中，從複數改質點13b分別延伸的複數龜裂14b連接至複數龜裂14a也可以。此外，在圖6及圖7中，改質點13b以點陰影線表示、龜裂14b延伸的範圍以虛線表示(圖8～圖11也一樣)。又，此時，在改質點中13b的各者中析出的鎵，以進入龜裂14b內的方式擴散，在改質點13b的周圍，形成包含析出的鎵的析出區域R。

在這裡，脈衝振盪的雷射光L，以在Y方向排列的複數(例如6個)的集光點C集光的方式，藉由空間光調變器4調變。接著，複數集光點C，在複數列的改質點13a的列間的中心，沿著X方向在假想面15上相對移動。作為一例，在Y方向相鄰集光點C間的距離為8μm、雷射光L的脈衝間距為10μm。又，雷射光L的脈衝能量為0.33μJ。此時，在Y方向相鄰改質點13b的中心間距離成為8μm、在X方向相鄰改質點13b的中心間距離成為10μm。

接著，雷射加工裝置1如圖8及圖9所示，從表面20a使雷射光L入射至GaN錠20的內部並照射，沿著假想面15(例如，以沿著假想面15的全體2維排列的方式)形成複數改質點(第3改質點)13c(工程S3)。接著，雷射加工裝置1如圖10及圖11所示，從表面20a使雷射光L入射至GaN錠20的內部並照射，沿著假想面15(例如，以沿著假想面15的全體2維排列的方式)形成複數改質點(第3改質點)13d(工程S4)。此時，雷射加工裝置1，以不重疊複數改質點13a、13b的方式，形成複數改質點13c、13d。

又，雷射加工裝置1，使脈衝振盪的雷射光L的集光點C在複數列的改質點13a、13b的列間沿著假想面15移動，形成複數列的改質點13c、13d。在該工程中，從複數改質點13c、13d分別延伸的複數龜裂14c、14d連接至複數龜裂14a、14b也可以。此外，在圖8及圖9中，改質點13c以實線陰影線表示、龜裂14c延伸的範圍以虛線表示(圖10及圖11也一樣)。此外，在圖10及圖11中，改質點13d以實線陰影線(與改質點13c的實線陰影線相反地傾斜的實線陰影線)表示、龜裂14d延伸的範圍以虛線表示。又，此時，在改質點中13c、13d的各者中析出的鎵，以進入龜裂14c、14d內的方式擴散，在改質點13c、13d的周圍，形成包含析出的鎵的析出區域R。

在這裡，脈衝振盪的雷射光L，以在Y方向排列的複數(例如6個)的集光點C集光的方式，藉由空間光調變器4調變。接著，複數集光點C，在複數列的改質點13a、13b的列間的中心，沿著X方向在假想面15上相對移動。作為一例，在Y方向相鄰集光點C間的距離為8μm、雷射光L的脈衝間距為5μm。又，雷射光L的脈衝能量為0.33μJ。此時，在Y方向相鄰改質點13c的中心間距離成為8μm、在X方向相鄰改質點13c的中心間距離成為5μm。此時，在Y方向相鄰改質點13d的中心間距離成為8μm、在X方向相鄰改質點13d的中心間距離成為5μm。

接著，具備加熱器等的加熱裝置，加熱GaN錠20，在複數假想面15的各者中，將從複數改質點13分別延伸的複數龜裂14相互連結，如圖12所示，在複數假想面15的各者，形成遍及假想面15的龜裂17(以下，單稱為「龜裂17」)。圖12中，形成複數改質點13及複數龜裂14、還有龜裂17的範圍以虛線表示。此外，以加熱以外的方法對GaN錠20使任何力作用，將複數龜裂14相互連接形成龜裂17也可以。又，沿著假想面15形成複數改質點13，將複數龜裂14相互連接形成龜裂17也可以。

其中，在GaN錠20中，在從複數改質點13分別延伸的複數龜裂14內生成氮氣。因此，加熱GaN錠20使氮氣膨漲，能夠利用氮氣的壓力(內壓)形成龜裂17。而且，因為周緣區域16，阻止了向該周緣區域16包圍的假想面15的外部(例如，GaN錠20的側面20b)的複數龜裂14的進展，故能夠抑制在複數龜裂14內產生的氮氣逸散至假想面15的外部。也就是說，周緣區域16為不包含改質點13的非改質區域，為在該周緣區域16包圍的假想面15形成龜裂17時，阻止向該周緣區域16包圍的假想面15的外部的複數龜裂14的進展的區域。因此，能夠將周緣區域16的寬度設為30μm以上。

接著，研削裝置，將GaN錠20之中對應複數周緣區域16及複數假想面15的各者的部分進行研削(研磨)，如圖13所示，將複數龜裂17的各者作為邊界從GaN錠20取得複數GaN晶圓30(工程S5)。藉此，GaN錠20沿著複數假想面15的各者被切斷。此外，在該工程中，藉由研削以外的機械加工、雷射加工等，除去GaN錠20之中對應複數周緣區域16的部分也可以。

以上工程之中，到沿著複數假想面15的各者形成複數改質點13的工程為止，為第1例的雷射加工方法。又，以上工程之中，到將複數龜裂17的各者作為邊界從GaN錠20取得複數GaN晶圓30的工程為止，為第1例的半導體構件製造方法。

如同以上說明，在第1例的雷射加工方法中，沿著複數假想面15形成複數改質點13a，以不重疊複數改質點13a及複數龜裂14a的方式，沿著複數假想面15的各者形成複數改質點13b。再來，在第1例的雷射加工方法中，以不重疊複數改質點13a、13b的方式，沿著複數假想面15的各者形成複數改質點13c、13d。藉此，能夠沿著假想面15的各者高精度地形成複數改質點13，其結果能夠沿著複數假想面15高精度地形成龜裂17。因此，根據第1例的雷射加工方法，將複數龜裂17的各者作為邊界從GaN錠20取得複數GaN晶圓30，能夠取得複數合適的GaN晶圓30。

同樣地，根據實施第1例的雷射加工方法的雷射加工裝置1，因為能夠沿著複數假想面15的各者高精度地形成龜裂17，能夠取得複數合適的GaN晶圓30。

又，第1例的雷射加工方法中，以從複數改質點13a分別延伸的複數龜裂14a不相連的方式，形成複數改質點13a。藉此，能夠將複數改質點13b沿著假想面15更高精度地形成。

又，第1例的雷射加工方法中，使脈衝振盪的雷射光L的集光點C沿著假想面15移動，形成複數列的改質點13a，使脈衝振盪的雷射光L的集光點C在複數列的改質點13a的列間沿著假想面15移動，形成複數列的改質點13b。藉此，能夠確實防止重疊複數改質點13a及複數龜裂14a重疊複數改質點13b，能夠將複數改質點13b沿著假想面15更高精度地形成。

特別是在第1例的雷射加工方法中，GaN錠20的材料中包含的氮化鎵因雷射光L的照射而被分解後，在從複數改質點13a分別延伸的複數龜裂14a析出鎵(形成析出區域R)，因該鎵雷射光L呈容易被吸收的狀態。因此，以不重疊該龜裂14a的方式形成複數改質點13b，在將複數改質點13b沿著假想面15高精度地形成上是有效的。

又，在第1例的雷射加工方法中，GaN錠20的材料中包含的氮化鎵因雷射光L的照射而被分解後，在複數龜裂14內產生氮氣。因此，利用該氮氣的壓力，能容易形成龜裂17。

又，根據第1例的半導體構件製造方法，藉由第1例的雷射加工方法中包含的工程，因為能夠沿著複數假想面15的各者高精度地形成龜裂17，能夠取得複數合適的GaN晶圓30。

又，第1例的半導體構件製造方法中，複數假想面15，以在對向於GaN錠20的表面20a的方向排列的方式設定也可以。藉此，能夠從1個GaN錠20取得複數GaN晶圓30。

其中，藉由第1例的雷射加工方法及半導體構件製造方法形成的GaN晶圓30中，說明關於表示在GaN晶圓30的剝離面出現的凹凸變小的實驗結果。

圖14為藉由一例的雷射加工方法及半導體構件製造方法形成的GaN晶圓的剝離面的影像、圖15(a)及(b)為圖14所示的剝離面的高度分佈。在該例中，從GaN錠20的表面20a使具有532nm的波長的雷射光L入射至GaN錠20的內部，將在Y方向排列的1個集光點C，沿著X方向在假想面15上相對移動，沿著假想面15形成複數改質點13。此時，將在Y方向相鄰集光點C間的距離設為10μm、雷射光L的脈衝間距為1μm、雷射光L的脈衝能量設為1μJ。此時，如圖15(a)及(b)所示，在GaN晶圓30的剝離面(因龜裂17形成的面)出現25μm左右的凹凸。

圖16為藉由其他例的實施例的雷射加工方法及半導體構件製造方法形成的GaN晶圓的剝離面的影像、圖17(a)及(b)為圖16所示的剝離面的高度分佈。在該例中，從GaN錠20的表面20a使具有532nm的波長的雷射光L入射至GaN錠20的內部，與第1實施形態的雷射加工方法及半導體構件製造方法的第1工程及第2工程一樣，沿著假想面15形成複數改質點13。形成複數改質點13a時，將在Y方向相鄰集光點C間的距離設為6μm、雷射光L的脈衝間距為10μm、雷射光L的脈衝能量設為0.33μJ。形成複數改質點13b時，將在Y方向相鄰集光點C間的距離設為6μm、雷射光L的脈衝間距為10μm、雷射光L的脈衝能量設為0.33 μJ。形成複數改質點13c時，將在Y方向相鄰集光點C間的距離設為6μm、雷射光L的脈衝間距為5μm、雷射光L的脈衝能量設為0.33μJ。形成複數改質點13d時，將在Y方向相鄰集光點C間的距離設為6μm、雷射光L的脈衝間距為5μm、雷射光L的脈衝能量設為0.33μJ。此時，如圖17(a)及(b)所示，在GaN晶圓30的剝離面出現5μm左右的凹凸。

從以上的實驗結果，明白藉由第1例的雷射加工方法及半導體構件製造方法形成的GaN晶圓中，在GaN晶圓30的剝離面出現的凹凸變小，亦即沿著假想面15高精度地形成龜裂17。此外，在GaN晶圓30的剝離面出現的凹凸變小後，用以平坦化該剝離面的研削量少量就可以了。因此，在GaN晶圓30的剝離面出現的凹凸變小，對於材料的利用效率及生產效率都是有利的。

接著，說明關於在GaN晶圓30的剝離面出現凹凸的原理。

例如，如圖18所示，沿著假想面15形成複數改質點13a，以改質點13b重疊從該一側的改質點13a延伸的龜裂14a的方式，沿著假想面15形成複數改質點13b。此時，因在複數龜裂14a析出的鎵成為容易吸收雷射光L的狀態，故即便集光點C位於假想面15上，相對於改質點13a在雷射光L的入射側也變得容易形成改質點13b。接著，以改質點13c重疊從該一側的改質點13b延伸的龜裂14b的方式，沿著假想面15形成複數改質點13c。在該情形中也一樣，因在複數龜裂14b析出的鎵成為容易吸收雷射光L的狀態，故即便集光點C位於假想面15上，相對於改質點13b在雷射光L的入射側也變得容易形成改質點13c。因此，在該例中，複數改質點13b相對於複數改質點13a形成於雷射光L的入射側，再來複數改質點13c相對於複數改質點13b也變得容易形成在雷射光L的入射側。

相對於此，例如，如圖19所示，沿著假想面15形成複數改質點13a，以改質點13b不重疊從該兩側的改質點13a延伸的龜裂14a的方式，沿著假想面15形成複數改質點13b。此時，雖因在複數龜裂14a析出的鎵成為容易吸收雷射光L的狀態，但因改質點13b不重疊龜裂14a，改質點13b也與改質點13a一樣形成於假想面15上。接著，以改質點13c重疊從該兩側的改質點13a、13b的各者延伸的龜裂14a、14b的方式，沿著假想面15形成複數改質點13c。再來，以改質點13d重疊從該兩側的改質點13a、13b的各者延伸的龜裂14a、14b的方式，沿著假想面15形成複數改質點13d。在該等情形中，因在複數龜裂14a、14b析出的鎵成為容易吸收雷射光L的狀態，故即便集光點C位於假想面15上，相對於改質點13a、13b在雷射光L的入射側也變得容易形成改質點13c、13d。因此，在該例中，僅複數改質點13c、13d變得相對於複數改質點13a、13b容易形成於雷射光L的入射側。

從以上的原理，可得知在第1例的雷射加工方法及半導體構件製造方法中，以不重疊複數改質點13a及從複數改質點13a分別延伸的複數龜裂14a的方式，形成複數改質點13b，在縮小在GaN晶圓30的剝離面出現的凹凸上是極為重要的。

接著，在第1例的雷射加工方法及半導體構件製造方法中，說明關於表示沿著假想面15龜裂17高精度地進展的實驗結果。

圖20(a)及(b)為在一例的雷射加工方法及半導體構件製造方法的途中形成的龜裂的影像、圖20(b)為圖20(a)中的矩形框內的擴大影像。在該例中，從GaN錠20的表面20a使具有532nm的波長的雷射光L入射至GaN錠20的內部，將在Y方向排列的6個集光點C，沿著X方向在假想面15上相對移動，沿著假想面15形成複數改質點13。此時，將在Y方向相鄰集光點C間的距離設為6μm、雷射光L的脈衝間距為1μm、雷射光L的脈衝能量設為1.33μJ。接著，使雷射加工在假想面15的途中停止。此時，如圖20的(a)及(b)所示，從加工區域進展至未加工區域的龜裂，在未加工區域從假想面15大大地遠離。

圖21(a)及(b)為在其他例的實施例的雷射加工方法及半導體構件製造方法的途中形成的龜裂的影像、圖21(b)為圖21(a)中的矩形框內的擴大影像。在該例中，從GaN錠20的表面20a使具有532nm的波長的雷射光L入射至GaN錠20的內部，將在Y方向排列的6個集光點C，沿著X方向在假想面15上相對移動，沿著假想面15形成複數改質點13。具體來說，首先，將在Y方向相鄰集光點C間的距離設為6μm、雷射光L的脈衝間距為10μm、雷射光L的脈衝能量設為0.33μJ，在加工區域1及加工區域2形成複數列的改質點13。接著，將在Y方向相鄰集光點C間的距離設為6μm、雷射光L的脈衝間距為10μm、雷射光L的脈衝能量設為0.33μJ，在加工區域1及加工區域2，以各者的列位於已形成的複數列的改質點13的列間的中心的方式，形成複數列的改質點13。接著，將在Y方向相鄰集光點C間的距離設為6μm、雷射光L的脈衝間距為5μm、雷射光L的脈衝能量設為0.33μJ，僅在加工區域1，以各者的列位於已形成的複數列的改質點13的列間的中心的方式，形成複數列的改質點13。此時，如圖21的(a)及(b)所示，從加工區域1進展至加工區域2的龜裂，在加工區域2從假想面15大大地遠離。

從以上的實驗結果，得知在第1例的雷射加工方法及半導體構件製造方法中，沿著假想面15龜裂17高精度地進展。這想定成因為在加工區域2先形成的複數改質點13，成為龜裂進展時的導引。

接著，在第1例的雷射加工方法及半導體構件製造方法中，說明關於表示抑制從改質點13在雷射光L的入射側及其相反側延伸的龜裂14的延伸量的實驗結果。

圖22為藉由比較例的雷射加工方法及半導體構件製造方法形成的改質點及龜裂的影像(側視的影像)。在該比較例中，從GaN錠20的表面20a使具有532nm的波長的雷射光L入射至GaN錠20的內部，將1個集光點C沿著X方向在假想面15上相對移動，沿著假想面15形成複數改質點13。具體來說，將在Y方向相鄰集光點C間的距離設為2μm、雷射光L的脈衝間距為5μm、雷射光L的脈衝能量設為0.3μJ，沿著假想面15形成複數改質點13。此時，如圖22所示，從改質點13在雷射光L的入射側及其相反側延伸的龜裂14的延伸量成為100μm左右。

圖23為藉由第1實施例的雷射加工方法及半導體構件製造方法形成的改質點及龜裂的影像、圖23(a)為俯視的影像、圖23(b)為側視的影像。在該第1實施例中，從GaN錠20的表面20a使具有532nm的波長的雷射光L入射至GaN錠20的內部，將在Y方向排列的6個集光點C，沿著X方向在假想面15上相對移動，沿著假想面15形成複數改質點13。具體來說，首先，將在Y方向相鄰集光點C間的距離設為8μm、雷射光L的脈衝間距為10μm、雷射光L的脈衝能量設為0.3μJ，沿著假想面15形成複數改質點13a。接著，將在Y方向排列的6個集光點C從先前的狀態在Y方向以+4μm偏移的狀態，將在Y方向相鄰集光點C間的距離設為8μm、雷射光L的脈衝間距為10μm、雷射光L的脈衝能量設為0.3μJ，沿著假想面15形成複數改質點13b。接著，將在Y方向排列的6個集光點C從先前的狀態在Y方向以-4μm偏移的狀態，將在Y方向相鄰集光點C間的距離設為8μm、雷射光L的脈衝間距為5μm、雷射光L的脈衝能量設為0.3μJ，沿著假想面15形成複數改質點13。接著，將在Y方向排列的6個集光點C從先前的狀態在Y方向以+4μm偏移的狀態，將在Y方向相鄰集光點C間的距離設為8μm、雷射光L的脈衝間距為5μm、雷射光L的脈衝能量設為0.3μJ，沿著假想面15形成複數改質點13。藉此，想定第1次形成的改質點13a與第3次形成的改質點13相互重疊，第2次形成的改質點13b與第4次形成的改質點13相互重疊。此時，如圖23(b)所示，從改質點13在雷射光L的入射側及其相反側延伸的龜裂14的延伸量成為70μm左右。

圖24(a)及(b)為藉由第2例的實施例的雷射加工方法及半導體構件製造方法形成的改質點及龜裂的影像、圖24(a)為俯視的影像、圖24(b)為側視的影像。在該第2實施例中，從GaN錠20的表面20a使具有532nm的波長的雷射光L入射至GaN錠20的內部，與第1例的雷射加工方法及半導體構件製造方法的第1工程及第2工程一樣，沿著假想面15形成複數改質點13。形成複數改質點13a時，將在Y方向相鄰集光點C間的距離設為8μm、雷射光L的脈衝間距為10μm、雷射光L的脈衝能量設為0.3μJ。形成複數改質點13b時，將在Y方向相鄰集光點C間的距離設為8μm、雷射光L的脈衝間距為10μm、雷射光L的脈衝能量設為0.3μJ。形成複數改質點13c時，將在Y方向相鄰集光點C間的距離設為8μm、雷射光L的脈衝間距為5μm、雷射光L的脈衝能量設為0.3μJ。形成複數改質點13d時，將在Y方向相鄰集光點C間的距離設為8μm、雷射光L的脈衝間距為5μm、雷射光L的脈衝能量設為0.3μJ。此時，如圖23(b)所示，從改質點13在雷射光L的入射側及其相反側延伸的龜裂14的延伸量成為50μm左右。

圖24(c)及(d)為藉由第3實施例的雷射加工方法及半導體構件製造方法形成的改質點及龜裂的影像、圖24(c)為俯視的影像、圖24(d)為側視的影像。在該實施例中，沿著於圖23所示的狀態的假想面15(亦即，複數列的改質點13已形成的假想面15)，再形成複數改質點13。具體來說，首先，將在Y方向相鄰集光點C間的距離設為8μm、雷射光L的脈衝間距為5μm、雷射光L的脈衝能量設為0.1μJ，以各者的列位於已形成的複數列的改質點13的列間的中心的方式，形成複數列的改質點13。此時，如圖24(d)所示，從改質點13在雷射光L的入射側及其相反側延伸的龜裂14的延伸量成為60μm左右。

從以上實驗結果，可以得知若以不重疊沿著假想面15已形成的複數改質點13a及複數龜裂14a的方式，沿著假想面15形成複數改質點13b(第1實施例、第2實施例及第3實施例)，抑制了從改質點13在雷射光L的入射側及其相反側延伸的龜裂14的延伸量。可以得知沿著假想面15再形成複數改質點13時，若以不重疊沿著假想面15已形成的複數改質點13a、13b的方式，沿著假想面15形成複數改質點13b(第2實施例及第3實施例)，更加抑制了從改質點13在雷射光L的入射側及其相反側延伸的龜裂14的延伸量。 [第2例的雷射加工方法及半導體構件製造方法]

第2例的雷射加工方法及半導體構件製造方法的對象物11，如圖25所示，為藉由GaN例如形成於圓板狀的GaN晶圓(半導體晶圓、半導體對象物)30。作為一例，GaN晶圓30的直徑為2in、GaN晶圓30的厚度為100μm。第2例的雷射加工方法及半導體構件製造方法，為了從GaN晶圓30切出複數半導體裝置(半導體構件)40而實施。作為一例，半導體裝置40的GaN基板部分的外形為1mm×1mm、半導體裝置40的GaN基板部分的厚度為數十μm。

首先，上述雷射加工裝置1，沿著複數假想面15的各者形成複數改質點13。複數假想面15的各者，為在GaN晶圓30的內部對向於GaN晶圓30的表面30a的面，以在表面30a延伸的方向的排列的方式設定。在本實施形態中，複數假想面15的各者，為平行於表面30a的面，例如呈矩形狀。複數假想面15的各者，以在與GaN晶圓30的定向平面31平行的方向及垂直的方向2維排列的方式設定。在GaN晶圓30，以將複數假想面15的各者包圍的方式設定複數周緣區域16。也就是說，複數假想面15的各者，不會到達GaN晶圓30的側面30b。作為一例，對應於複數假想面15的各者的周緣區域16的寬度(第2例中，相鄰假想面15間的距離的一半)為30μm以上。

沿著複數假想面15的複數改質點13的形成，與第1例的雷射加工方法及半導體構件製造方法的工程S1~工程S4一樣實施。藉此，在GaN晶圓30中，如圖26所示，沿著複數假想面15的各者，形成複數改質點13(亦即，改質點13a、13b、13c、13d)及複數龜裂14(亦即，龜裂14a、14b、14c、14d)。圖26中，形成複數改質點13及複數龜裂14的範圍以虛線表示。

接著，半導體製造裝置，如圖27所示，在GaN晶圓30的表面30a形成複數機能元件32。複數機能元件32的各者，在從GaN晶圓30的厚度方向看時，以1個機能元件32包含於1個假想面15的方式形成。機能元件32，例如，為光二極體等受光元件、雷射二極體等發光元件、記憶體等電路元件等。

在第2例中，在表面30a形成複數機能元件32時，半導體製造裝置作為加熱裝置發揮機能。也就是說，在表面30a形成複數機能元件32時，半導體製造裝置加熱GaN晶圓30，在複數假想面15的各者中，將從複數改質點13分別延伸的複數龜裂14相互連結，在複數假想面15的各者，形成龜裂17(亦即，遍及假想面15的龜裂17)。圖27中，形成複數改質點13及複數龜裂14、還有龜裂17的範圍以虛線表示。此外，使用與半導體製造裝置不同的加熱裝置也可以。又，以加熱以外的方法對GaN晶圓30使任何力作用，將複數龜裂14相互連接形成龜裂17也可以。又，沿著假想面15形成複數改質點13，將複數龜裂14相互連接形成龜裂17也可以。

其中，在GaN晶圓30中，在從複數改質點13分別延伸的複數龜裂14內生成氮氣。因此，加熱GaN錠20使氮氣膨漲，能夠利用氮氣的壓力形成龜裂17。而且，因為周緣區域16，阻止了向該周緣區域16包圍的假想面15的外部(例如，相鄰假想面15、GaN晶圓30的側面30b)的複數龜裂14的進展，故能夠抑制在複數龜裂14內產生的氮氣逸散至假想面15的外部。也就是說，周緣區域16為不包含改質點13的非改質區域，為在該周緣區域16包圍的假想面15形成龜裂17時，阻止向該周緣區域16包圍的假想面15的外部的複數龜裂14的進展的區域。因此，能夠將周緣區域16的寬度設為30μm以上。

接著，在雷射加工裝置將GaN晶圓30根據每個機能元件32切斷的同時，研削裝置將對應複數假想面15的各者的部分進行研削，如圖28所示，將複數龜裂17的各者作為邊界從GaN晶圓30取得複數半導體裝置40(工程S6)。藉此，GaN晶圓30沿著複數假想面15的各者被切斷。此外，在該工程中，藉由雷射加工以外的機械加工(例如刀片切割)等，將GaN晶圓30根據每個機能元件32切斷也可以。

以上工程之中，到沿著複數假想面15的各者形成複數改質點13的工程為止，為第2例的雷射加工方法。又，以上工程之中，到將複數龜裂17的各者作為邊界從GaN晶圓30取得複數半導體裝置40的工程為止，為第2例的半導體構件製造方法。

如同以上說明，根據第2例的雷射加工方法，與第1例的雷射加工方法一樣，能夠沿著複數假想面15的各者高精度地形成複數改質點13，其結果能夠沿著複數假想面15高精度地形成龜裂17。因此，根據第2例的雷射加工方法，將複數龜裂17的各者作為邊界從GaN晶圓30取得複數半導體裝置40，能夠取得複數合適的半導體裝置40。又，也能夠再利用將複數半導體裝置40切取出後的GaN晶圓30。

同樣地，根據實施第2例的雷射加工方法的雷射加工裝置1，因為能夠沿著複數假想面15的各者高精度地形成龜裂17，能夠取得複數合適的半導體裝置40。

又，第2例的雷射加工方法中，以從複數改質點13a分別延伸的複數龜裂14a不相連的方式，形成複數改質點13a。藉此，能夠將複數改質點13b沿著假想面15更高精度地形成。

又，第2例的雷射加工方法中，使脈衝振盪的雷射光L的集光點C沿著假想面15移動，形成複數列的改質點13a，使脈衝振盪的雷射光L的集光點C在複數列的改質點13a的列間沿著假想面15移動，形成複數列的改質點13b。藉此，能夠確實防止重疊複數改質點13a及複數龜裂14a重疊複數改質點13b，能夠將複數改質點13b沿著假想面15更高精度地形成。

特別是在第2例的雷射加工方法中，GaN晶圓30的材料中包含的氮化鎵因雷射光L的照射而被分解後，在從複數改質點13a分別延伸的複數龜裂14a析出鎵，因該鎵雷射光L呈容易被吸收的狀態。因此，以不重疊該龜裂14a的方式形成複數改質點13b，在將複數改質點13b沿著假想面15高精度地形成上是有效的。

又，在第2例的雷射加工方法中，GaN晶圓30的材料中包含的氮化鎵因雷射光L的照射而被分解後，在複數龜裂14內產生氮氣。因此，利用該氮氣的壓力，能容易形成龜裂17。

又，根據實施第2例的半導體構件製造方法，藉由第2實施形態的雷射加工方法中包含的工程，因為能夠沿著複數假想面15的各者高精度地形成龜裂17，能夠取得複數合適的半導體裝置40。

又，第2例的半導體構件製造方法中，複數假想面15，以在對向於GaN晶圓30的表面30a的方向排列的方式設定也可以。藉此，能夠從1個GaN晶圓30取得複數半導體裝置40。 [變形例]

上述之例可以任意變形。例如，關於雷射光L的各種數值不限定於上述者。但是，為了抑制龜裂14從改質點13延伸至雷射光L的入射側及其相反側，雷射光L的脈衝能量能為0.1μJ～1μJ且雷射光L的脈衝寬度能為200fs～1ns。

又，藉由雷射加工方法及半導體構件製造方法加工的半導體對象物，不限於第1例的GaN錠20及第2例的GaN晶圓30。藉由半導體構件製造方法製造的半導體構件，不限於第1例的GaN晶圓30及第2例的半導體裝置40。在1個半導體對象物設定1個假想面也可以。

作為一例，半導體對象物的材料是SiC也可以。此時也一樣，根據雷射加工方法及半導體構件製造方法，如同以下說明，能夠將遍及假想面的龜裂沿著假想面高精度地形成。

圖29(a)及(b)為藉由比較例的雷射加工方法及半導體構件製造方法形成的SiC晶圓的龜裂的影像(側視的影像)、圖29(b)為圖29(a)中的矩形框內的擴大影像。在該比較例中，從SiC晶圓的表面使具有532nm的波長的雷射光入射至SiC晶圓的內部，將在Y方向排列的6個集光點，沿著X方向在假想面上相對移動，沿著假想面形成複數改質點。此時，將在Y方向相鄰集光點C間的距離設為2μm、雷射光的脈衝間距為15μm、雷射光的脈衝能量設為4μJ。此時，如圖29(a)及(b)所示，產生相對於假想面在4°～5°傾斜的方向延伸的龜裂。

圖30(a)及(b)為藉由實施例的雷射加工方法及半導體構件製造方法形成的SiC晶圓的龜裂的影像(側視的影像)、圖30(b)為圖30(a)中的矩形框內的擴大影像。在該實施例中，從SiC晶圓的表面使具有532nm的波長的雷射光入射至SiC晶圓的內部，與第1實施形態的雷射加工方法及半導體構件製造方法的第1工程及第2工程一樣，沿著假想面形成複數改質點。形成相當於複數改質點13a、13b、13c、13d的各者的複數改質點時，將在Y方向相鄰集光點C間的距離設為8μm、雷射光L的脈衝間距為15μm、雷射光L的脈衝能量設為4μJ。此時，如圖30(a)及(b)所示，抑制了相對於假想面在4°～5°傾斜的方向延伸的龜裂的產生。圖31為藉由實施例的雷射加工方法及半導體構件製造方法形成的SiC晶圓的剝離面的影像、圖32(a)及(b)為圖31所示的剝離面的高度分佈。此時，在SiC晶圓的剝離面出現的凹凸被抑制在2μm左右。

從以上實驗結果，可得知半導體對象物的材料為SiC時也一樣，根據雷射加工方法及半導體構件製造方法，將遍及假想面的龜裂沿著假想面高精度地形成。此外，在上述比較例及實施例使用的SiC晶圓，為具有4±0.5°的偏角的4H-SiC晶圓，使雷射光的集光點移動的方向為m軸方向。

又，複數改質點13a、13b、13c、13d的形成方式不限於上述者。複數改質點13a，以從複數改質點13a分別延伸的複數龜裂14a相連的方式形成也可以。又，複數改質點13b以不重疊複數改質點13a的方式形成即可。即便從複數改質點13a分別延伸的複數龜裂14a重疊複數改質點13b，若複數改質點13b不重疊複數改質點13a，將複數改質點13a、13b沿著假想面15高精度地形成。又，複數改質點13c、13d的形成方式為任意，不形成複數改質點13c、13d也可以。又，如圖33所示，例如使GaN錠20旋轉，使在徑方向排列的複數集光點相對旋轉(一點鏈線的箭頭)，形成複數列的改質點13，再來如圖34所示，以複數集光點位於複數列的改質點13的列間的狀態，使在徑方向排列的複數集光點相對旋轉(一點鏈線的箭頭)，形成複數列的改質點13也可以。

又，在第1例的雷射加工方法及半導體構件製造方法中，複數改質點13的形成，從與表面20a的相反側在每個複數假想面15依序實施也可以。又，在第1例的雷射加工方法及半導體構件製造方法中，複數改質點13的形成沿著表面20a側的1個或複數假想面15實施，切出1個或複數GaN晶圓30後，研削GaN錠20的表面20a，複數改質點13的形成再度沿著表面20a側的1個或複數假想面15實施也可以。

又，第1例及第2例的雷射加工方法及半導體構件製造方法中，不形成周緣區域16也可以。第1例的雷射加工方法及半導體構件製造方法中不形成周緣區域16時，沿著複數假想面15的各者形成複數改質點13後，例如，對GaN錠20施予蝕刻，也能夠取得複數GaN晶圓30。

又，上述之例中的各構成中，不限於上述材料及形狀，能夠適用各種材料及形狀。又，上述之例或變形例中的各構成，能夠任意適用於其他例或變形例中的各構成。

又，雷射加工裝置1不限於具有上述構成者。例如，雷射加工裝置1不具備空間光調變器4也可以。 [實施形態的雷射加工方法、及半導體裝置製造方法]

圖35為表示雷射加工裝置的圖。如圖35所示，雷射加工裝置1A與圖1所示的雷射加工裝置1相比較，在更具備測定部50的點、及取代載台2而具備載台2A的點中，與雷射加工裝置1不同。雷射加工裝置1A中，藉由光源3、空間光調變器4、及集光透鏡5構成照射部45。亦即，雷射加工裝置1A具備：支持GaN晶圓30的載台2A、對支持於載台2A的GaN晶圓30照射雷射光L的照射部45、測定GaN晶圓30的透過率的測定部50、控制照射部45及測定部50的控制部6。

載台2A包含透過用於測定測定光IL的透過部2T。測定部50，具有向支持於載台2A的GaN晶圓30照射測定光IL的光源51、檢出透過GaN晶圓30及透過部2T的測定光IL的光檢出器52，基於光檢出器52的檢出結果測定GaN晶圓30的透過率。

本實施形態的方法中，首先，與上述第1例一樣，實施工程S1～工程S3。亦即，如圖36所示，從(取代GaN錠20)GaN晶圓30的表面30a對GaN晶圓30的內部照射雷射光L，在GaN晶圓30的內部沿著對向於表面30a的假想面15，形成複數改質點13(改質點13a～改質點13c)、及包含在複數改質點13中析出的鎵的複數析出區域R(第2工程)。在該第1工程中，當然，假想面15中的雷射光L的能量高於GaN晶圓30的加工閾值。

形成改質點13a～改質點13c時的雷射光L的照射條件，能以例如接下來的方式規定。首先，雷射光L的脈衝能量越大，則在改質點13的周邊形成的析出區域R有變大的傾向。因此，使(例如Y方向的)雷射光L的集光點C間的距離相對變大(將改質點13及析出區域R以相對粗形成)時，從之後的雷射光照射造成的析出區域R的擴大的觀點來看，能夠使雷射光L的脈衝能量變大。另一方面，使(例如Y方向的)雷射光L的集光點C間的距離相對變小(將改質點13及析出區域R以相對密形成)時，即便縮小雷射光的脈衝能量，也能夠藉由之後的工程中的雷射光照射擴大析出區域R。作為一例，使雷射光L的脈衝間距成為10μm而維持一定，將在Y方向相鄰集光點C間的距離設為8μm時，藉由使雷射光L的脈衝能量設為2μJ左右，藉由之後的工程中的雷射光照射能夠擴大析出區域R。又，將在Y方向相鄰集光點C間的距離設為4μm時，藉由將雷射光L的脈衝能量設為0.67μJ左右，由之後的工程中的雷射光照射能夠擴大析出區域R。再來，將在Y方向相鄰集光點C間的距離設為2μm時，藉由將雷射光L的脈衝能量設為0.33μJ左右，由之後的工程中的雷射光照射能夠擴大析出區域R。

接著，測定GaN晶圓30的透過率(第4工程)。接著，判定在第4工程中測定到的透過率是否比基準值還高(第5工程)。GaN晶圓30的透過率的基準值能設為例如0.5(50%)。接著，第5工程的判定結果，該透過率比基準值還高時，改質點13的形成不充分，再實施前述第1工程。另一方面，第5工程的判定結果，該透過率為基準值以下時，進入接下來的工程。

亦即，在接下來的工程中，如圖37所示，將GaN晶圓30配置於半導體製造裝置的腔室H內。接著，對GaN晶圓30，藉由磊晶成長形成用於半導體裝置的半導體層(磊晶成長層)70。其中，在GaN晶圓30的表面30a形成半導體層70。在這裡的磊晶成長，雖可以使用任意的方法，但GaN晶圓30例如能加熱至1030℃左右。

接著，將設有半導體層70的GaN晶圓30從腔室H取出。接著，如圖38及圖39所示，從與GaN晶圓30的表面30a交叉的方向(Z方向)看，將雷射光L的集光點C配置成不重疊於改質點13。其中，將複數集光點C的各者，配置於在Y方向相鄰改質點13a及改質點13b之間。又，在此作為一例，集光點C除了改質點13以外，也能以不重疊於龜裂14及析出區域R的方式配置。之後，能使假想面15中的能量低於GaN晶圓30的加工閾值。在該狀態中，從表面30a的相反側的裏面(GaN晶圓30中的與形成半導體層70的面不同的面)30r對GaN晶圓30的內部照射雷射光L。

該工程基於以下的見解。亦即，首先，藉由對包含鎵的半導體對象物照射雷射光，沿著假想面，形成複數改質點、及包含在該等複數改質點中析出的鎵的析出區域。之後，在之後的工程中再度照射雷射光時，以雷射光的集光點不重疊於預先形成的改質點的方式進行，並使假想面中的雷射光的能量降低至比半導體對象物的加工閾值還低的程度，也能夠使包含預先形成的鎵的析出區域擴大。其結果，形成遍及假想面的龜裂並將半導體構件切取出時，能夠降低切出的面的凹凸。

在這裡，雷射加工裝置1，使脈衝振盪的雷射光L的集光點C沿著假想面15移動。又，脈衝振盪的雷射光L，以在Y方向排列的複數(例如6個)的集光點C集光的方式，藉由空間光調變器4調變。接著，複數集光點C沿著X方向在假想面15上相對移動。作為一例，在Y方向相鄰集光點C間的距離為1μm、雷射光L的脈衝間距為10μm。又，雷射光L的脈衝能量為0.33μJ。根據該照射條件，雖然在對應雷射光L的集光點C的位置未形成改質點，但析出區域R被擴大。關於之後的工程，與上述第1例一樣。藉此，能夠從GaN晶圓30取得包含半導體層70的半導體裝置。

如以上說明那樣，在本實施形態的方法中，在藉由磊晶成長的用於半導體裝置的半導體層70的形成前，藉由雷射光L的照射在GaN晶圓30的內部形成改質點13。因此，在改質點13形成時對半導體層70不會產生破壞。因此，使從該改質點13延伸的龜裂進展而將GaN晶圓30剝離，能夠取得抑制了破壞的適合的半導體裝置。

又，本實施形態的方法，具備：在第2工程之後，以從與表30a面交叉的方向看集光點C不重疊於改質點13的方式，從GaN晶圓30中的與形成半導體層70的面不同的裏面30r對GaN晶圓30的內部照射雷射光L，形成遍及假想面15的龜裂的第3工程。因此，藉由雷射光L的照射，形成沿著成為剝離起點的假想面15的龜裂也可以。此外，在此情形中也一樣，因為在半導體層70的形成前先形成改質點13，與將所有的雷射加工在半導體層70的形成後進行的情形比較，抑制了向半導體層70的破壞。

亦即，本實施形態的方法中，在第1工程中，從表面30a將雷射光L照射至GaN晶圓的內部，形成複數改質點13、及包含複數改質點13中析出的鎵的複數析出區域R；在第3工程中，以假想面15中的能量低於GaN晶圓30的加工閾值的方式對GaN晶圓30的內部照射雷射光L，擴大析出區域R，形成遍及假想面15的龜裂。

如同，首先，藉由對包含鎵的GaN晶圓30的內部照射雷射光L，沿著對向於雷射光L的入射面的表面30a的假想面15，形成複數改質點13、及包含析出的鎵的複數析出區域R。接著，在之後的工程中，以集光點C不重疊於改質點13的方式，且假想面15中的能量低於GaN晶圓30的加工閾值的方式，對GaN晶圓30的內部照射雷射光L擴大析出區域R，形成遍及假想面15的龜裂。其結果，與上述見解相同，藉由將遍及假想面15的龜裂作為邊界的剝離，能夠得到使凹凸降低的適合的半導體裝置。

以上的實施形態，為說明本揭示的雷射加工方法及半導體裝置製造方法之一例者。因此，本揭示的雷射加工方法及半導體裝置製造方法不限於上述實施形態，能適用各種變更。

例如，在雷射加工方法中，在第2工程中，藉由用於磊晶成長的GaN晶圓30的加熱，使從複數改質點13分別延伸的複數龜裂進展，形成遍及假想面15的龜裂也可以。此時，可以同時進行半導體層70的形成、及遍及假想面15的龜裂的形成。

此時，在第1工程中，對GaN晶圓30，設置阻礙從複數改質點13分別延伸的複數龜裂14的進展的周緣區域16也可以。此時，在第2工程的磊晶成長時，抑制了遍及假想面15的龜裂的不意圖的形成並產生剝離。

又，在上述方法中，例示關於第4工程中測定GaN晶圓30的透過率，在第5工程中判定該透過率比基準值還高時，再實施第1工程充分形成改質點13的情形。此時，將形成半導體層70後的雷射加工低能量化、或控制雷射光的照射，能夠抑制向半導體層70的破壞。

另一方面，在第1工程中，維持透過率比基準值還高的狀態，同時在第2工程中形成半導體層70，之後，在第3工程中，實施超過GaN晶圓30的加工閾值的能量的雷射加工也可以。此時，因為事前的改質點13的形成量變少，能夠抑制第2工程的磊晶成長時產生半導體層70的彎曲。此外，即便在此情形中，與將所有的雷射加工在半導體層70的形成後進行的情形比較，也抑制了向半導體層70的破壞。又，此時，GaN晶圓30的透過率的測定及判定非必須。

以上的實施形態，為說明本揭示的雷射加工方法及半導體裝置製造方法之一例者。因此，本揭示的雷射加工方法及半導體裝置製造方法不限於上述實施形態，能適用各種變更。

例如，對上述實施形態的方法，能夠將第1例、第2例、及各者的變形例的要素任意適用。作為一例，在第1工程中，能夠以從複數改質點13分別延伸的複數龜裂14不相連的方式，形成複數改質點13。又，能夠第1工程中，使脈衝振盪的雷射光L的集光點C沿著假想面15移動，作為複數改質點13形成複數列的改質點13，並在第3工程中，使脈衝振盪的雷射光L的集光點C在複數列的改質點13a的列間沿著假想面15移動。 [產業上的利用可能性]

提供一種雷射加工方法、及半導體裝置製造方法，能取得適合的半導體裝置。

13:改質點 15:假想面 30:GaN晶圓(半導體晶圓) 30a:表面 70:半導體層 L:雷射光 R:析出區域

[圖1] 雷射加工裝置的構成圖。 [圖2] 第1例的雷射加工方法及半導體構件製造方法的對象物即GaN錠的側視圖。 [圖3] 圖2所示的GaN錠的平面圖。 [圖4] 第1例的雷射加工方法及半導體構件製造方法的一工程中的GaN錠的一部分的縱剖面圖。 [圖5] 第1例的雷射加工方法及半導體構件製造方法的一工程中的GaN錠的一部分的橫剖面圖。 [圖6] 第1例的雷射加工方法及半導體構件製造方法的一工程中的GaN錠的一部分的縱剖面圖。 [圖7] 第1例的雷射加工方法及半導體構件製造方法的一工程中的GaN錠的一部分的橫剖面圖。 [圖8] 第1例的雷射加工方法及半導體構件製造方法的一工程中的GaN錠的一部分的縱剖面圖。 [圖9] 第1例的雷射加工方法及半導體構件製造方法的一工程中的GaN錠的一部分的橫剖面圖。 [圖10] 第1例的雷射加工方法及半導體構件製造方法的一工程中的GaN錠的一部分的縱剖面圖。 [圖11] 第1例的雷射加工方法及半導體構件製造方法的一工程中的GaN錠的一部分的橫剖面圖。 [圖12] 第1例的雷射加工方法及半導體構件製造方法的一工程中的GaN錠的側視圖。 [圖13] 第1例的雷射加工方法及半導體構件製造方法的一工程中的GaN晶圓的側視圖。 [圖14] 藉由一例的雷射加工方法及半導體構件製造方法形成的GaN晶圓的剝離面的影像。 [圖15] 圖14所示的剝離面的高度分佈。 [圖16] 藉由其他例的雷射加工方法及半導體構件製造方法形成的GaN晶圓的剝離面的影像。 [圖17] 圖16所示的剝離面的高度分佈。 [圖18] 用來說明一例的雷射加工方法及半導體構件製造方法所致的剝離面的形成原理的示意圖。 [圖19] 用來說明其他例的雷射加工方法及半導體構件製造方法所致的剝離面的形成原理的示意圖。 [圖20] 在一例的雷射加工方法及半導體構件製造方法的途中形成的龜裂的影像。 [圖21] 在其他例的雷射加工方法及半導體構件製造方法的途中形成的龜裂的影像。 [圖22] 藉由比較例的雷射加工方法及半導體構件製造方法形成的改質點及龜裂的影像。 [圖23] 藉由第1實施例的雷射加工方法及半導體構件製造方法形成的改質點及龜裂的影像。 [圖24] 藉由第2實施例及第3實施例的雷射加工方法及半導體構件製造方法形成的改質點及龜裂的影像。 [圖25] 第2例的雷射加工方法及半導體構件製造方法的對象物即GaN晶圓的平面圖。 [圖26] 第2例的雷射加工方法及半導體構件製造方法的一工程中的GaN晶圓的一部分的側視圖。 [圖27] 第2例的雷射加工方法及半導體構件製造方法的一工程中的GaN晶圓的一部分的側視圖。 [圖28] 第2例的雷射加工方法及半導體構件製造方法的一工程中的半導體裝置的側視圖。 [圖29] 藉由比較例的雷射加工方法及半導體構件製造方法形成的SiC晶圓的龜裂的影像。 [圖30] 藉由實施例的雷射加工方法及半導體構件製造方法形成的SiC晶圓的龜裂的影像。 [圖31] 藉由實施例的雷射加工方法及半導體構件製造方法形成的SiC晶圓的剝離面的影像。 [圖32] 圖31所示的剝離面的高度分佈。 [圖33] 變形例的雷射加工方法及半導體構件製造方法的一工程中的GaN錠的平面圖。 [圖34] 變形例的雷射加工方法及半導體構件製造方法的一工程中的GaN錠的平面圖。 [圖35] 雷射加工裝置的構成圖。 [圖36] 實施形態的雷射加工方法及半導體構件製造方法的一工程中的GaN晶圓的一部分的縱剖面圖。 [圖37] 實施形態的雷射加工方法及半導體構件製造方法的一工程中的GaN晶圓的一部分的橫剖面圖。 [圖38] 實施形態的雷射加工方法及半導體構件製造方法的一工程中的GaN晶圓的一部分的縱剖面圖。 [圖39] 實施形態的雷射加工方法及半導體構件製造方法的一工程中的GaN晶圓的一部分的橫剖面圖。

13a,13b,13c:改質點

14a,14b,14c:龜裂

15:假想面

30:GaN晶圓(半導體晶圓)

30a:表面

70:半導體層

H:腔室

R:析出區域

Claims (11)

1. 一種雷射加工方法，係用於在半導體晶圓的內部沿著對向於前述半導體晶圓的表面的假想面，切斷前述半導體晶圓，具備： 從前述表面將雷射光照射至前述半導體晶圓的內部，在前述半導體晶圓的內部沿著前述假想面形成複數改質點的第1工程； 在前述第1工程之後，對前述半導體晶圓，藉由磊晶成長形成用於半導體裝置的半導體層的第2工程。
2. 如請求項1記載的雷射加工方法，具備：在前述第2工程之後，以從與前述表面交叉的方向看集光點不重疊於前述改質點的方式，從前述半導體晶圓中的與形成前述半導體層的面不同的面對前述半導體晶圓的內部照射雷射光，形成遍及前述假想面的龜裂的第3工程。
3. 如請求項2記載的雷射加工方法，其中，前述半導體晶圓包含鎵； 在前述第1工程中，從前述表面將雷射光照射至前述半導體晶圓的內部，形成前述複數改質點、及包含前述複數改質點中析出的鎵的複數析出區域； 在前述第3工程中，以前述假想面中的能量低於前述半導體晶圓的加工閾值的方式對前述半導體晶圓的內部照射雷射光，擴大前述析出區域，形成遍及前述假想面的龜裂。
4. 如請求項1記載的雷射加工方法，其中，在前述第2工程中，藉由用於前述磊晶成長的前述半導體晶圓的加熱，使從前述複數改質點分別延伸的複數龜裂進展，形成遍及前述假想面的龜裂。
5. 如請求項1至4中任一項記載的雷射加工方法，其中，在前述第1工程中，對前述半導體晶圓，設置阻礙從前述複數改質點分別延伸的複數龜裂的進展的周緣區域。
6. 如請求項1至5中任一項記載的雷射加工方法，更具備：在前述第1工程與前述第2工程之間，測定前述半導體晶圓的透過率的第4工程； 在前述第4工程與前述第2工程之間，判定在前述第4工程中測定到的透過率是否比基準值還高的第5工程； 其中， 前述第5工程的判定結果，該透過率比基準值還高時，再實施前述第1工程。
7. 如請求項1至6中任一項記載的雷射加工方法，其中，在前述第1工程中，以從前述複數改質點分別延伸的複數龜裂不相連的方式，形成前述複數改質點。
8. 如請求項2或3記載的雷射加工方法，其中，在前述第1工程中，使脈衝振盪的雷射光的集光點沿著前述假想面移動，作為前述複數改質點形成複數列的改質點； 在前述第3工程中，使脈衝振盪的雷射光的集光點在前述複數列的改質點的列間沿著前述假想面移動。
9. 如請求項1至8中任一項記載的雷射加工方法，其中，前述半導體晶圓包含氮化鎵。
10. 一種半導體裝置製造方法，具備：實施如請求項1至9中任一項記載的雷射加工方法的工程； 將遍及前述假想面的龜裂作為邊界從前述半導體晶圓取得複數半導體裝置的工程。
11. 如請求項10記載的半導體裝置製造方法，其中，前述假想面，以在沿著前述表面的方向排列的方式複數設定。

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