JP4801345B2 - レーザ剥離装置、レーザ剥離方法、iii族窒化物半導体自立基板の製造方法 - Google Patents
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Description
図1は、本実施形態に係るレーザ剥離装置の全体を模式的に示す断面図である。図2は、本実施形態に係るレーザ剥離装置に備わる基板保持部の上面図および断面図である。
本実施形態では、GaN膜12の下方(基板保持台14の下方)には、緩衝材19を配設しているので、剥離して落下したGaN膜12の破損を抑制しつつ受け止めることができる。
図3は、本実施形態に係るレーザ剥離装置1に備わる基板保持部100の断面図である。基板保持部100の基本的な構成は、実施形態1の基板保持部10と共通しており、図3において同符号を用いて表しているので説明は省略する。
図8は、本実施形態に係るレーザ剥離装置31の全体を模式的に示す断面図である。レーザ剥離装置31の基本的な構成は、実施形態1のレーザ剥離装置1と共通しているが、サファイア/GaN構造体Wを水平から傾けた状態で保持する特有の構成を備える点において異なっている。
実施形態1で説明したレーザ剥離装置1およびレーザ剥離方法を用いて、サファイア基板11上に250μmの厚さのGaN膜12が形成されたサファイア/GaN構造体Wから、GaN膜12を剥離した例について、図1、図2および図4を用いて説明する。
実施形態1で説明したレーザ剥離装置1およびレーザ剥離方法を用いて、サファイア基板11上に300μmの厚さのGaN膜12が形成されたサファイア/GaN構造体Wから、GaN膜12を剥離した例について、図1、図2および図5を用いて説明する。
実施形態2で説明したレーザ剥離装置1およびレーザ剥離方法を用いて、サファイア基板11上に300μmの厚さのGaN膜12が形成されたサファイア/GaN構造体Wから、GaN膜12を剥離した例について、図1、図3および図6を用いて説明する。
実施形態1で説明したレーザ剥離装置1およびレーザ剥離方法を用いて、サファイア基板11上に400μmの厚さのGaN膜12が形成されたサファイア/GaN構造体Wから、GaN膜12を剥離した例について、図1、図2および図7を用いて説明する。
2 架台
3 レーザ発振装置
4 レーザ発振装置保持台
5 ミラー
6 ミラー昇降装置
7 スリット
8 保持台駆動装置
9 ケース
10 基板保持部
100 基板保持部
11 サファイア基板
12 GaN膜
13 保護膜
14 基板保持台
114 基板保持台
114a 通気孔
15 石英容器
16 石英製の蓋
116 石英製の蓋
116a ガス導入口
116b ガス排出口
17 ヒータ
18 ヒータ
19 緩衝材(石英製布、石英製ウール)
20 熱電対
31 レーザ剥離装置
32 架台
33 レーザ発振装置
34 レーザ発振装置保持台
35 基板保持部
36 保持台駆動装置(水平方向)
37 保持台駆動装置(垂直方向)
38 ケース
LB レーザ光
SA 剥離領域
W サファイア/GaN構造体
Claims (9)
- 下地基板と、前記下地基板上に設けられているIII族窒化物半導体膜と、を含む構造体から、レーザ照射により前記III族窒化物半導体膜を剥離するレーザ剥離装置であって、
前記構造体を、前記III族窒化物半導体膜が下方または側方に向いた状態で、前記III族窒化物半導体膜に接触することなく保持する基板保持部と、
前記構造体の表面に対してレーザを照射するレーザ照射部と、
を備える
ことを特徴とするレーザ剥離装置。 - 請求項1に記載のレーザ剥離装置において、
前記基板保持部は、前記下地基板の表面のうち前記III族窒化物半導体膜が設けられていない領域において前記構造体を支持するように構成されている
ことを特徴とするレーザ剥離装置。 - 請求項1または2に記載のレーザ剥離装置において、
前記基板保持部を格納する容器と、
前記容器内に窒素含有ガスを充填する窒素ガス供給部と、
をさらに備える
ことを特徴とするレーザ剥離装置。 - 請求項1乃至3いずれかに記載のレーザ剥離装置において、
前記構造体を加熱するヒータをさらに備え、
前記ヒータは、前記構造体とは離れた位置に設けられている
ことを特徴とするレーザ剥離装置。 - 請求項1乃至4いずれかに記載のレーザ剥離装置において、
前記基板保持部の下部に設けられている緩衝材をさらに備える
ことを特徴とするレーザ剥離装置。 - 下地基板と、前記下地基板上に設けられているIII族窒化物半導体膜と、を含む構造体から、レーザ照射により前記III族窒化物半導体膜を剥離するレーザ剥離方法であって、
前記構造体を、前記III族窒化物半導体膜が下方または側方に向いた状態で、前記III族窒化物半導体膜の表面に接触することなく保持する工程と、
前記構造体に対してレーザを照射する工程と、
前記構造体から前記III族窒化物半導体膜を剥離する工程と、
を含むことを特徴とするレーザ剥離方法。 - 請求項6に記載のレーザ剥離方法において、
前記構造体を保持する前記工程は、前記下地基板の表面のうち前記III族窒化物半導体膜が設けられていない領域において前記構造体を支持する工程を含む
ことを特徴とするレーザ剥離方法。 - 請求項6または7に記載のレーザ剥離方法において、
前記レーザを照射する前記工程の前に、
前記構造体のうち前記III族窒化物半導体膜の表面に、前記III族窒化物半導体膜の成長温度以上の耐熱温度を有する保護膜を形成する工程をさらに含む
ことを特徴とするレーザ剥離方法。 - 請求項6乃至8いずれかに記載のレーザ剥離方法により、前記構造体から、前記III族窒化物半導体膜を剥離して、前記III族窒化物半導体膜の少なくとも一部を含むIII族窒化物半導体自立基板を得る工程を含む
ことを特徴とするIII族窒化物半導体自立基板の製造方法。
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