衬底制造方法技术

本发明专利技术提供一种与衬底制造方法相关的技术。衬底制造方法具有照射工序，从与氮化镓的(GaN)晶锭的表面大致垂直的方向向晶锭的内部照射激光，来形成析出了镓且与晶锭的表面大致平行的改性层。衬底制造方法具有分离工序，通过溶解改性层，从而以形成了改性层的位置作为边界来使晶锭相互分离。

Substrate manufacturing method

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】衬底制造方法
本申请基于2017年9月1日提出的日本专利申请第2017-168569号要求优先权。通过参照而在本说明书中引用该申请的全部内容。本说明书公开了与衬底制造方法相关的技术。
技术介绍
日本特开2017-57103号公报公开了一种由氮化镓晶锭生成氮化镓衬底的方法。具体而言，通过对氮化镓的晶锭照射激光束来形成使镓和氮析出了的界面。在晶锭的第一面粘贴第一保持构件，在第二面粘贴第二保持构件。通过将晶锭加热至镓熔融的温度并且使第一保持构件和第二保持构件向相互背离的方向移动，从而将晶锭从界面分离来生成氮化镓衬底。
技术实现思路
专利技术要解决的问题在专利文献1的技术中使晶锭的第一面和第二面向相互背离的方向移动。于是，因为在背离时向氮化镓衬底施加外力，所以氮化镓衬底有可能发生破裂。用于解决问题的方案在本说明书中公开了一种衬底制造方法。该衬底制造方法的特征在于，具有照射工序，从与氮化镓(GaN)的晶锭的表面大致垂直的方向向晶锭的内部照射激光，来形成析出了镓且与晶锭的表面大致平行的改性层。此外，其特征在于，具有分离工序，通过溶解改性层，从而以形成了改性层的位置作为边界来使晶锭相互分离。在本说明书的衬底制造方法中，能够在氮化镓的晶锭内部形成改性层，通过溶解该改性层来使晶锭相互分离。与使晶锭的第一面和第二面朝向相互背离的方向移动的情况相比，能够抑制施加在晶锭的力。能够防止分离了的衬底发生破裂的状况。在分离工序中，可以通过药液来溶解改性层。分离工序可以是通过将晶锭浸渍在充满了药液的槽中进行的。在照射工序中，可以形成距晶锭的表面的深度各不相同的N个(N为2以上的自然数)改性层。在分离工序中，可以通过溶解N个改性层的每一个而将晶锭分离成N+1个。在分离工序中，可以使用加热了的状态的药液。药液可以为王水。在分离工序中，可以通过将改性层加热至比镓的熔点高的温度来熔解改性层。在分离工序中，可以通过对晶锭的表面施加朝向与表面平行的第1方向的力，并且对晶锭的背面施加与背面平行且朝向与第1方向相反的方向的第2方向的力，从而将晶锭相互分离。附图说明图1为说明实施例1的衬底制造方法的流程图。图2为表示形成了改性层的晶锭的一例的图。图3为激光照射装置的概要图。图4为药液槽的概要图。图5为说明实施例2的衬底制造方法的图。具体实施方式实施例1使用图1的流程对实施例1的衬底制造方法进行说明。衬底制造方法具有步骤S100的照射工序、步骤S200的分离工序以及步骤S300的抛光工序。对步骤S100的照射工序进行说明。照射工序是在晶锭内形成N个(N为2以上的自然数)改性层的工序。图2示出通过照射工序而形成了改性层的晶锭100的一例。图2示出了晶锭100的俯视图和侧视图。在本实施例中，对晶锭100的直径为100mm、厚度T1为0.5mm的情况进行说明。另外，对改性层的数量为四个的情况进行说明。晶锭100由氮化镓(GaN)的单晶形成。GaN单晶为无色。晶锭100形成有距表面101的深度各不相同的四个改性层L1～L4。改性层为镓析出的层。改性层为黑色。由于四个改性层L1～L4，晶锭100被分割成五个衬底层100a～100e。改性层L1～L4的各自的厚度例如为10微米。衬底层100a～100e的各自的厚度例如为100微米以下。图3表示照射工序所使用的激光照射装置50的概要图。激光照射装置50具有激光发生部51、工作台52、工作台驱动部53以及聚光透镜54。激光发生部51为输出激光60的部分。激光60从与晶锭100的表面101大致垂直的方向向晶锭100的内部照射。工作台52为载置晶锭100的部分。工作台驱动部53为使工作台52向X、Y方向(相对于激光60垂直的平面内的方向)移动的部分。聚光透镜54为用于使激光60以在晶锭100内部的会聚点P处聚焦的方式会聚的物镜。另外，聚光透镜54具有用于对会聚点P的Z方向(与激光60平行的方向)的位置进行调整的未图示的机构。步骤S100的照射工序具有步骤S110～S140。在步骤S110中，以使会聚点P位于形成最下层的改性层L1的深度处的方式调整聚光透镜54。如图3所示，最下层的改性层L1是形成在距表面101的深度为D1的位置的改性层。在步骤S120中，形成最下层的改性层L1。具体地进行说明。从激光发生部51输出激光60。激光60的会聚点P位于距表面101的深度为D1的位置处。由于会聚点P的附近局部被加热，因而GaN的氮变成气体而蒸发，从而镓析出。由该镓析出了的层形成改性层L1。然后，通过将会聚点P的位置维持在深度D1的状态下使工作台52向X方向和Y方向移动，从而使激光60对晶锭100相对地进行扫描。由此，能够形成具有平面形状的改性层L1。形成改性层L1的平面与晶锭的表面101平行。在步骤S130中，判断是否形成了作为最上层的改性层即改性层L4。在判断为否定的情况(S130：否)下进入S140，以会聚点P移动到形成上一层的改性层的深度的方式调整聚光透镜54。然后，返回到S120，形成改性层。由此，从下向上依次逐次形成改性层L1～L4。即，从位于距表面101最深的位置的改性层L1起到位于最浅的位置的改性层L4为止依次逐次形成。由此，能够不会由于先形成的改性层的存在而妨碍其后的改性层的形成。然后，在形成了最上层的改性层L4的情况下，在步骤S130中判断为肯定(S130：是)，步骤S100的照射工序结束。对步骤S200的分离工序进行说明。分离工序为通过溶解各改性层L1～L4从而以形成了改性层L1～L4的位置作为边界来将晶锭的衬底层100a～100e相互分离的工序。图4表示在分离工序中使用的药液槽300的概要图。在药液槽300中，充满了用于溶解镓的药液301。作为药液301的一例，可举出强酸或碱金属的氢氧化物溶液(例如氢氧化钠)。在本实施例中，对使用王水作为药液301的情况进行说明。王水为将浓盐酸和浓硝酸以3：1的体积比进行了混合的药液。使形成有改性层L1～L4的晶锭100浸渍在药液槽300内。由此，能够通过溶解四个改性层L1～L4的每一个来将晶锭100分离成五个衬底层100a～100e。对效果进行说明。在本实施例的分离工序中，不需要对晶锭100施加用于使衬底层100a～100e分离的力(例如用于使表面101和背面102向相互背离的方向移动的力)。因此，能够防止在分离时衬底层100a～100e破裂的状况。此外，通过在药液槽300内溶解四个改性层L1～L4，能够同时分离五个衬底层100a～100e。与逐个分离衬底层的情况相比，能够实现分离工序的效率化。也可以在加热了药液槽300内的药液301的状态下溶解改性层L1～L4。例如，可以保持加热至80℃左右的状态。作为第一效果，能够通过促进化学反应来提高改性层的溶解速度。此外，作为第二效果，能够使药液槽300作为温浴槽来发挥功能。由于镓的熔点低，为29.76℃，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种衬底制造方法，其特征在于，具有：/n照射工序，从与氮化镓(GaN)的晶锭的表面大致垂直的方向向所述晶锭的内部照射激光，来形成析出了镓且与所述晶锭的表面大致平行的改性层；以及/n分离工序，通过溶解所述改性层，从而以形成了所述改性层的位置作为边界来使所述晶锭相互分离。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170901 JP 2017-1685691.一种衬底制造方法，其特征在于，具有：
照射工序，从与氮化镓(GaN)的晶锭的表面大致垂直的方向向所述晶锭的内部照射激光，来形成析出了镓且与所述晶锭的表面大致平行的改性层；以及
分离工序，通过溶解所述改性层，从而以形成了所述改性层的位置作为边界来使所述晶锭相互分离。


2.根据权利要求1所述的衬底制造方法，其特征在于，
在所述分离工序中，通过药液来溶解所述改性层。


3.根据权利要求2所述的衬底制造方法，其特征在于，
所述分离工序是通过使所述晶锭浸渍在充满了所述药液的槽中来进行的。


4.根据权利要求3所述的衬底制造方法，其特征在于，
在所述照射工序中，形成距所述晶锭的表面的深度各不相同的N个所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：田中敦之，河口大祐，
申请(专利权)人：国立大学法人名古屋大学，浜松光子学株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP