剝離方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及將在外延基板的正面隔著緩沖層層疊的光器件層移轉至移設基板的 剝離方法。
【背景技術】
[0002] 在光器件制造工藝中，在大致圓板形狀的藍寶石基板或碳化硅基板等的外延基板 的正面隔著緩沖層形成有由GaN(氮化鎵）等構成的η型半導體層和由p型半導體層構成 的光器件層，并且在由形成為格子狀的多條切割線劃分出的多個區域形成發光二極管、激 光二極管等的光器件并構成光器件晶片。而且，沿著分割線分割光器件晶片，從而制造出各 個光器件（例如，參照專利文獻1)。
[0003] 此外，作為提升光器件的亮度的技術，在下述專利文獻2中公開了一種被稱作剝 離的制造方法，將在構成光器件晶片的藍寶石基板和碳化硅等的外延基板的正面隔著緩沖 層形成的由η型半導體層和ρ型半導體層構成的光器件層通過AuSn (金錫）等的接合材料 接合于鉬（Mo)、銅（Cu)、硅（Si)的移設基板，從外延基板的背面側照射可通過外延基板并 被緩沖層吸收的波長的激光光線以破壞緩沖層，并從光器件層上剝離外延基板，從而將光 器件層移轉至移設基板。
[0004] 專利文獻1日本特開平10-305420號公報
[0005] 專利文獻2日本特開2004-72052號公報
[0006] 專利文獻3日本特開2011-103361號公報
[0007] 如上所述，對緩沖層照射激光光線的方法存在有時無法充分破壞緩沖層，無法從 光器件層上順利剝離外延基板的問題。這里，專利文獻3公開了隔著浸泡硅基板的純水對 硅基板照射超聲波，剝離硅基板上的金屬膜將其除去的內容，然而完全沒有公開上述的移 轉光器件層的內容。
【發明內容】
[0008] 本發明就是鑒于這種情況而完成的，其目的在于提供一種在無法充分破壞緩沖層 的情況下，也能夠順利剝離外延基板的剝離方法。
[0009] 本發明的剝離方法，將光器件晶片的光器件層移轉至移設基板，其中，該光器件晶 片在外延基板的正面隔著由含有Ga的Ga化合物構成的緩沖層形成有光器件層，其特征在 于，包括：移設基板接合工序，在光器件晶片的光器件層的正面隔著接合金屬層接合移設基 板；剝離層形成工序，從接合有移設基板的光器件晶片的外延基板的背面側照射對外延基 板具有透過性而對緩沖層具有吸收性的波長的脈沖激光光線，在外延基板與緩沖層之間的 邊界面形成剝離層；以及光器件層移設工序，在實施了剝離層形成工序后，使振蕩出超聲波 的超聲波振動角（ultrasonic vibration horn)接觸到外延基板上而使外延基板進行振 動，從移設基板剝離外延基板，將光器件層移設至移設基板。
[0010] 根據上述剝離方法，使超聲波振動角接觸到外延基板而傳播超聲波振動，因此能 夠從超聲波振動角對外延基板效率良好地傳播振動，能夠充分破壞緩沖層對外延基板與光 器件層之間的結合。由此，能夠避免外延基板的剝離導致產生光器件層的損傷，能夠從光器 件層迅速且順利地剝離外延基板。
[0011] 本發明的剝離方法，優選在光器件層移設工序中，使超聲波振動角接觸到外延基 板的外周部。根據該方法，能夠從超聲波振動角對外延基板更為效率良好地傳播振動。
[0012] 本發明的超聲波振動角用于上述剝離方法，其特征在于，超聲波振動角的末端的 與外延層接觸的接觸面由略微彎曲的曲面形成。根據該結構，超聲波振動角的末端形成為 曲面，因此在外延基板產生了翹曲時，能夠提高從超聲波振動角對于外延基板的振動傳播 效率。
[0013] 根據本發明，使超聲波振動角接觸到外延基板的外周部而傳播超聲波振動，因此 在無法充分破壞緩沖層的情況下也能夠順利剝離外延基板。
【附圖說明】
[0014] 圖1A和圖1B是實施方式的光器件晶片的結構圖。
[0015] 圖2A、圖2B、圖2C是實施方式的移設基板接合工序的說明圖。
[0016] 圖3是實施方式的剝離層形成工序的說明用概要立體圖。
[0017] 圖4是上述剝離層形成工序的說明用示意圖。
[0018] 圖5是表示在上述剝離層形成工序中的激光光線的照射位置的軌跡的說明用俯 視圖。
[0019] 圖6是實施方式的光器件層移設工序的說明用概要立體圖。
[0020] 圖7是上述光器件層移設工序的說明用示意圖。
[0021] 圖8是表示在上述光器件層移設工序中的超聲波振動角在外延基板上的接觸位 置的說明用俯視圖。
[0022] 圖9是放大圖7的一部分的說明圖。
[0023] 圖10A、圖10B是表示在上述光器件層移設工序中的光器件層的移設的說明用概 要立體圖。
[0024] 標號說明
[0025] 10 :光器件晶片，11 :外延基板，11a :正面，lib :背面，12 :光器件層，12a :正面， 13 :緩沖層，19 :剝離層，19a :隊氣體層，20 :移設基板，21 :接合金屬層，42 :超聲波振動角， 42a :末端面（接觸面）。
【具體實施方式】
[0026] 以下，參照附圖，說明實施方式的剝離方法。首先，參照圖1，說明光器件晶片。圖 1A是光器件晶片的概要立體圖，圖1B是光器件晶片的要部放大剖面圖。
[0027] 圖1A和圖1B所示的光器件晶片10是用于制造光器件的晶片。光器件晶片10具 有由直徑為50mm且厚度為600 μ m的呈圓板形狀的藍寶石基板構成的外延基板11、以及層 疊于外延基板11的正面11a側的光器件層12。光器件層12由在外延基板11的正面11a 通過外延成長法形成的η型氮化鎵半導體層12A和p型氮化鎵半導體層12B (圖1A中未圖 示）構成。在外延基板11層疊光器件層12時，在外延基板11的正面11a與η型氮化鎵半 導體層12B之間形成由GaN構成且厚度例如為1 μπι的緩沖層13(圖1A中未圖示）。在本 實施方式中，光器件層12的厚度例如形成為10 μπι。另外，在光器件層12的被形成為格子 狀的多條分割預定線15劃分出的多個區域形成有光器件16(圖1Β中未圖示）。
[0028] 接著，參照圖2至圖10說明本實施方式的剝離方法。圖2是移設基板接合工序的 說明圖，圖3至圖5是剝離層形成工序的說明圖，圖6至圖10是光器件層移設工序的說明 圖。另外，圖2至圖10所示的各工序僅為一例，不限于這種結構。
[0029] 首先，如圖2Α~圖2C所示，實施在光器件晶片10的光器件層12側接合移設基板 20的移設基板接合工序。圖2Α是光器件晶片10和移設基板20的接合前的概要立體圖，圖 2Β是光器件晶片10和移設基板20的接合后的概要立體圖，圖2C是接合的光器件晶片10 和移設基板20的要部放大剖面圖。
[0030] 在移設基板接合工序中，在光器件層12的正面12a隔著接合金屬層21接合由厚 度為1mm的銅基板構成的移設基板20。另外，作為移設基板20可使用鉬（Mo)、硅（Si)等， 此外，作為形成接合金屬層21的接合金屬可使用金（Au)、鉑（Pt)、鉻（Cr)、銥（In)、鈀（Pd) 等。該移設基板接合工序在光器件層12的正面12a或移設基板20的正面20a蒸鍍上述接 合金屬并形成厚度為3 μ m左右的接合金屬層21。然后，使接合金屬層21與移設基板20的 正面20a或光器件層12的正面12a相對并壓接。由此，形成隔著接合金屬層21接合光器 件晶片10與移設基板20的復合基板25。
[0031] 在實施了移設基板接合工序后，如圖3至圖5所示，實施剝離層形成工序。圖3是 剝離層形成工序的說明用概要立體圖，圖4是剝離層形成工序的說明用示意圖。圖5是表 示激光光線的照射位置的軌跡的說明用俯視圖。
[0032] 在剝離層形成工序中，在激光加工裝置30的卡盤臺31的上表面（保持面）放置 復合基板25的移設基板20側。而且，在卡盤臺31上，將外延基板11的背面lib朝上地通 過吸附單元（未圖示）吸附保持復合基板25。進行了該吸附保持后，啟動移動單元（未圖 示）并移動激光光線照射單元32,將激光光線照射單元32的激光光線照射位置定位于外延 基板11的最外周。此后，通過激光光線照射單元32,從外延基板11的背面1 lb側（圖中上 偵U)起照射激光光線。在激光光線照射單元32中，從激光光線振蕩單元32a振蕩出被設定 為對外延基板11具有透過性而對緩沖層13具有吸收性的波長的激光光線。而且，通過反 射鏡32b反射從激光光線振蕩單元32a