剥离方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及将在外延基板的正面隔着缓冲层层叠的光器件层移转至移设基板的 剥离方法。
【背景技术】
[0002] 在光器件制造工艺中，在大致圆板形状的蓝宝石基板或碳化硅基板等的外延基板 的正面隔着缓冲层形成有由GaN(氮化镓）等构成的η型半导体层和由p型半导体层构成 的光器件层，并且在由形成为格子状的多条切割线划分出的多个区域形成发光二极管、激 光二极管等的光器件并构成光器件晶片。而且，沿着分割线分割光器件晶片，从而制造出各 个光器件（例如，参照专利文献1)。
[0003] 此外，作为提升光器件的亮度的技术，在下述专利文献2中公开了一种被称作剥 离的制造方法，将在构成光器件晶片的蓝宝石基板和碳化硅等的外延基板的正面隔着缓冲 层形成的由η型半导体层和ρ型半导体层构成的光器件层通过AuSn (金锡）等的接合材料 接合于钼（Mo)、銅（Cu)、硅（Si)的移设基板，从外延基板的背面侧照射可通过外延基板并 被缓冲层吸收的波长的激光光线以破坏缓冲层，并从光器件层上剥离外延基板，从而将光 器件层移转至移设基板。
[0004] 专利文献1日本特开平10-305420号公报
[0005] 专利文献2日本特开2004-72052号公报
[0006] 专利文献3日本特开2011-103361号公报
[0007] 如上所述，对缓冲层照射激光光线的方法存在有时无法充分破坏缓冲层，无法从 光器件层上顺利剥离外延基板的问题。这里，专利文献3公开了隔着浸泡硅基板的纯水对 硅基板照射超声波，剥离硅基板上的金属膜将其除去的内容，然而完全没有公开上述的移 转光器件层的内容。
【发明内容】
[0008] 本发明就是鉴于这种情况而完成的，其目的在于提供一种在无法充分破坏缓冲层 的情况下，也能够顺利剥离外延基板的剥离方法。
[0009] 本发明的剥离方法，将光器件晶片的光器件层移转至移设基板，其中，该光器件晶 片在外延基板的正面隔着由含有Ga的Ga化合物构成的缓冲层形成有光器件层，其特征在 于，包括：移设基板接合工序，在光器件晶片的光器件层的正面隔着接合金属层接合移设基 板；剥离层形成工序，从接合有移设基板的光器件晶片的外延基板的背面侧照射对外延基 板具有透过性而对缓冲层具有吸收性的波长的脉冲激光光线，在外延基板与缓冲层之间的 边界面形成剥离层；以及光器件层移设工序，在实施了剥离层形成工序后，使振荡出超声波 的超声波振动角（ultrasonic vibration horn)接触到外延基板上而使外延基板进行振 动，从移设基板剥离外延基板，将光器件层移设至移设基板。
[0010] 根据上述剥离方法，使超声波振动角接触到外延基板而传播超声波振动，因此能 够从超声波振动角对外延基板效率良好地传播振动，能够充分破坏缓冲层对外延基板与光 器件层之间的结合。由此，能够避免外延基板的剥离导致产生光器件层的损伤，能够从光器 件层迅速且顺利地剥离外延基板。
[0011] 本发明的剥离方法，优选在光器件层移设工序中，使超声波振动角接触到外延基 板的外周部。根据该方法，能够从超声波振动角对外延基板更为效率良好地传播振动。
[0012] 本发明的超声波振动角用于上述剥离方法，其特征在于，超声波振动角的末端的 与外延层接触的接触面由略微弯曲的曲面形成。根据该结构，超声波振动角的末端形成为 曲面，因此在外延基板产生了翘曲时，能够提高从超声波振动角对于外延基板的振动传播 效率。
[0013] 根据本发明，使超声波振动角接触到外延基板的外周部而传播超声波振动，因此 在无法充分破坏缓冲层的情况下也能够顺利剥离外延基板。
【附图说明】
[0014] 图1A和图1B是实施方式的光器件晶片的结构图。
[0015] 图2A、图2B、图2C是实施方式的移设基板接合工序的说明图。
[0016] 图3是实施方式的剥离层形成工序的说明用概要立体图。
[0017] 图4是上述剥离层形成工序的说明用示意图。
[0018] 图5是表示在上述剥离层形成工序中的激光光线的照射位置的轨迹的说明用俯 视图。
[0019] 图6是实施方式的光器件层移设工序的说明用概要立体图。
[0020] 图7是上述光器件层移设工序的说明用示意图。
[0021] 图8是表示在上述光器件层移设工序中的超声波振动角在外延基板上的接触位 置的说明用俯视图。
[0022] 图9是放大图7的一部分的说明图。
[0023] 图10A、图10B是表示在上述光器件层移设工序中的光器件层的移设的说明用概 要立体图。
[0024] 标号说明
[0025] 10 :光器件晶片，11 :外延基板，11a :正面，lib :背面，12 :光器件层，12a :正面， 13 :缓冲层，19 :剥离层，19a :队气体层，20 :移设基板，21 :接合金属层，42 :超声波振动角， 42a :末端面（接触面）。
【具体实施方式】
[0026] 以下，参照附图，说明实施方式的剥离方法。首先，参照图1，说明光器件晶片。图 1A是光器件晶片的概要立体图，图1B是光器件晶片的要部放大剖面图。
[0027] 图1A和图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 有由直径为50mm且厚度为600 μ m的呈圆板形状的蓝宝石基板构成的外延基板11、以及层 叠于外延基板11的正面11a侧的光器件层12。光器件层12由在外延基板11的正面11a 通过外延成长法形成的η型氮化镓半导体层12A和p型氮化镓半导体层12B (图1A中未图 示）构成。在外延基板11层叠光器件层12时，在外延基板11的正面11a与η型氮化镓半 导体层12B之间形成由GaN构成且厚度例如为1 μπι的缓冲层13(图1A中未图示）。在本 实施方式中，光器件层12的厚度例如形成为10 μπι。另外，在光器件层12的被形成为格子 状的多条分割预定线15划分出的多个区域形成有光器件16(图1Β中未图示）。
[0028] 接着，参照图2至图10说明本实施方式的剥离方法。图2是移设基板接合工序的 说明图，图3至图5是剥离层形成工序的说明图，图6至图10是光器件层移设工序的说明 图。另外，图2至图10所示的各工序仅为一例，不限于这种结构。
[0029] 首先，如图2Α~图2C所示，实施在光器件晶片10的光器件层12侧接合移设基板 20的移设基板接合工序。图2Α是光器件晶片10和移设基板20的接合前的概要立体图，图 2Β是光器件晶片10和移设基板20的接合后的概要立体图，图2C是接合的光器件晶片10 和移设基板20的要部放大剖面图。
[0030] 在移设基板接合工序中，在光器件层12的正面12a隔着接合金属层21接合由厚 度为1mm的铜基板构成的移设基板20。另外，作为移设基板20可使用钼（Mo)、硅（Si)等， 此外，作为形成接合金属层21的接合金属可使用金（Au)、铂（Pt)、铬（Cr)、铱（In)、钯（Pd) 等。该移设基板接合工序在光器件层12的正面12a或移设基板20的正面20a蒸镀上述接 合金属并形成厚度为3 μ m左右的接合金属层21。然后，使接合金属层21与移设基板20的 正面20a或光器件层12的正面12a相对并压接。由此，形成隔着接合金属层21接合光器 件晶片10与移设基板20的复合基板25。
[0031] 在实施了移设基板接合工序后，如图3至图5所示，实施剥离层形成工序。图3是 剥离层形成工序的说明用概要立体图，图4是剥离层形成工序的说明用示意图。图5是表 示激光光线的照射位置的轨迹的说明用俯视图。
[0032] 在剥离层形成工序中，在激光加工装置30的卡盘台31的上表面（保持面）放置 复合基板25的移设基板20侧。而且，在卡盘台31上，将外延基板11的背面lib朝上地通 过吸附单元（未图示）吸附保持复合基板25。进行了该吸附保持后，启动移动单元（未图 示）并移动激光光线照射单元32,将激光光线照射单元32的激光光线照射位置定位于外延 基板11的最外周。此后，通过激光光线照射单元32,从外延基板11的背面1 lb侧（图中上 侦U)起照射激光光线。在激光光线照射单元32中，从激光光线振荡单元32a振荡出被设定 为对外延基板11具有透过性而对缓冲层13具有吸收性的波长的激光光线。而且，通过反 射镜32b反射从激光光线振荡单元32a