(57)【要約】【課題】  第１の基板の上に半導体薄膜を形成した後分離して第２の基板に転写して半導体装置を製造する方法において、薄膜片のハンドリングを容易にする。【解決手段】  第１の基板（１１）上に、剥離層（１３）、半導体薄膜層（２０ａ）を形成し、その上に個別支持体（１９）を形成し、個別支持体（１９）をマスクとしてエッチングを行うことにより半導体薄膜層（２０ａ）を貫通して、剥離層（１３）に達する溝（２３）を形成して半導体薄膜層（２０ａ）を複数の半導体薄膜片（２０）に分割することにより、各半導体薄膜片（２０）とそれに固定された個別支持体（１９）の組合せを複数個形成し、個別支持体（１９）の各々が半導体薄膜片（２０）に固定された状態で、半導体薄膜片（２０）を第１の基板（１１）から分離し、第２の基板（３１）に貼付ける。【選択図】        図６ 
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体薄膜片を第１の基板上に形成した後、第２の基板上に転写する半導体装置の製造方法であって、
第１の基板上に剥離層を形成する工程と、
前記剥離層の上に、前記半導体薄膜片となる半導体薄膜層を形成する工程と、
前記半導体薄膜層の上に、支持体となる層を形成する工程と、
前記支持体となる層をパターニングして個別支持体を形成する工程と、
前記個別支持体をマスクとして前記半導体薄膜層のエッチングを行うことにより前記半導体薄膜層を貫通して、前記剥離層に達する溝を形成し、この溝により前記半導体薄膜層を複数の半導体薄膜片に分割し、各半導体薄膜片とそれに固定された個別支持体の組合せを複数個形成する工程と、
前記個別支持体の各々が前記半導体薄膜片に固定された状態で、前記半導体薄膜片を前記第１の基板から分離し、前記第２の基板に貼付ける工程と
を有する半導体装置の製造方法。
【請求項２】
前記パターニングによる前記個別支持体の形成は、前記個別支持体がその下に形成されるべき半導体薄膜片の予定形状と一致するように行われることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項３】
前記個別支持体が有機材料で形成されていることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項４】
前記個別支持体がレジスト材料で形成されていることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項５】
前記個別支持体の表面を親水化処理する工程をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項６】
前記個別支持体の厚さが１０μｍ乃至２００μｍであることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項７】
前記半導体薄膜片が略長方形状のものであり、その短い辺の長さが約５００μｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項８】
前記個別支持体を吸着する吸着治具を用いて、前記個別支持体とそれに固定された半導体薄膜片の組合せを前記第１の基板から分離することを特徴とする請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項９】
前記個別支持体が、前記剥離層の除去のために用いられるエッチング液によりエッチングされないものであることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１０】
複数の前記個別支持体を互いに連結する連結支持体を形成する工程をさらに含み、
前記連結支持体を保持して、複数の個別支持体及びこれに固定された半導体薄膜片を一括して分離することを特徴とする請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１１】
前記連結支持体による前記個別支持体の相互連結のため、前記連結支持体を複数の前記個別支持体の表面の少なくとも一部または全部に接着されることを特徴とする請求項１０に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１２】
前記連結支持体が有機材料で形成されていることを特徴とする請求項１０に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１３】
前記連結支持体と前記個別支持体の間に有機物を有する材料を備えることを特徴とする請求項１０に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１４】
前記連結支持体、及び前記連結支持体と前記個別支持体の間に設けた材料が、前記剥離層のエッチング除去に用いられるエッチング液によりエッチングされないものであることを特徴とする請求項１０に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１５】
前記剥離層のエッチングのために使用されるエッチング液が、弗酸であることを特徴とする請求項９又は請求項１４に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１６】
前記第１の基板上の半導体薄膜片をそれぞれ一つまたは複数の半導体薄膜片からなる複数の群に分け、各群に対して一つの前記連結支持体を形成することを特徴とする請求項１０に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１７】
前記第２の基板上における前記半導体薄膜片の群相互の相対位置が、前記第１の基板上における同じ半導体薄膜片の群相互の相対位置とは異なることを特徴とする請求項１６に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１８】
前記連結支持体を切断して、前記連結支持体を、前記連結支持体に固定された個別支持体毎に分割する工程をさらに有することを特徴とする請求項１０に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１９】
前記連結支持体の切断をレーザビームを用いて行なうことを特徴とする請求項１８に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項２０】
前記個別支持体および連結支持体で支持された半導体薄膜片を、中継用支持体に貼付ける工程と、
該中継用支持体から該個別支持体および連結支持体を分離する工程と
をさらに有し、
前記半導体薄膜片を前記第２の基板に貼付ける工程は、
前記中継用支持体で支持された半導体薄膜片を、前記第２の基板上に貼付けることを含む
ことを特徴とする請求項１０に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項２１】
前記個別支持体および連結支持体で支持された半導体薄膜片を、中継用支持体上に貼付ける工程において、
前記第１の基板上の半導体薄膜片をそれぞれ一つまたは複数の半導体薄膜片からなる複数の群に分け、各群をそれぞれ中継用支持体で支持させることを特徴とする請求項２０の製造方法。
【請求項２２】
前記中継用支持体が前記個別支持体の分離のために用いられる溶液で分離または分解されないものであることを特徴とする、請求項２０の製造方法。
【請求項２３】
前記個別支持体の分離のために用いられる溶液がキシレンを含む有機溶剤または弗酸を含む酸であることを特徴とする請求項２０に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項２４】
前記中継用支持体を用いて、前記半導体薄膜片の上下を逆転させた上で前記第２の基板に前記半導体薄膜片を貼付けることを特徴とする請求項２０に記載の半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置の製造方法に関し、特に第１の基板の上に半導体薄膜を形成した後第２の基板に転写して半導体装置を製造する方法に関する。本発明の製造方法は例えば半導体薄膜で発光素子アレイを形成し、第２の基板に貼付けて他の回路素子と接続して複合半導体装置を製造する場合に適用されるものである。
【背景技術】
【０００２】
発光素子を安価に形成する方法として、サファイア基板上に中間層を形成し、その上に化合物半導体層を形成し、そこに発光部を形成する方法がある（特許文献１）。
【０００３】
【特許文献１】特開平７−２０２２６５号公報
【０００４】
また、化合物半導体としてＧａＡｓ系の半導体を用いる場合には、図４７に示すように行うことが知られている。この方法においては、まず図４７（ａ）に示すように、ＧａＡｓ基板１０１上に犠牲層（Ａｌ０．７Ｇａ０．３Ａｓ）１０２を設ける。この基板（ＧａＡｓ／Ａｌ０．７Ｇａ０．３Ａｓ／ＧａＡｓ基板）を弗酸（ＨＦ）に浸漬し、上部ＧａＡｓ薄膜を得る（図４７（ｂ））。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記の方法において、第１の基板上に形成した半導体薄膜層を基板全面にわたり剥離する場合には、剥離層をエッチングするためのエッチング液の、剥離層への浸透に時間がかかるため、半導体薄膜層の剥離が容易でないという問題があった。その問題を解決するためには、該半導体薄膜を使って作製しようとする半導体素子のサイズにあわせて半導体薄膜を分割した後に、半導体薄膜の下に設けた剥離層をエッチングすることが考えられる。しかるに、該半導体薄膜は数μｍ以下の厚さとすることがあり、その場合には、半導体薄膜のピックアップや他の基板へのボンディングのためのハンドリングが極めて困難である。このハンドリングが困難であるという問題を解決するためには、半導体薄膜をハンドリングする際に厚みを持たせ、機械的な強度を確保するための個別の支持体を設けることが考えられる。
【０００６】
半導体層を半導体薄膜の単位に分割するためのフォトリソ・エッチング工程においてはエッチングマスクを設けてエッチングを行うが、半導体薄膜層を適当なサイズに分割し、エッチングマスクを除去した後に、個別の分割された半導体薄膜層にそのパターン形状と全く同じパターン形状の支持体を設けることは極めて困難であり、必ずパターンの合わせずれが発生し、この合わせずれのため半導体薄膜のうちその上に支持体が形成されていない領域では、半導体薄膜の強度が低下し、破壊されやすい。またパターンの合わせずれによって支持体のパターンが半導体薄膜の側面を被覆するような場合には、半導体薄膜の剥離ができない可能性がある。
【０００７】
一方、個別に分割された半導体薄膜について一括して剥離層のエッチングを行った場合には、各半導体薄膜がばらばらになる可能性がある。また、個別に分割された半導体薄膜について一括して剥離層のエッチングを行った後、複数の（例えば全ての）半導体薄膜を一括して他の基板にボンディングする必要がある場合が考えられる。そのような場合には、個別の半導体薄膜の支持体だけではハンドリングができない。
【０００８】
本発明は、上記の問題を解決するためになされたものであり、半導体薄膜の剥離の際、半導体薄膜のハンドリングが容易で、しかも、高い精度で異種基板へ貼り付けることができる方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、
半導体薄膜片を第１の基板上に形成した後、第２の基板上に転写する半導体装置の製造方法であって、
第１の基板上に剥離層を形成する工程と、
前記剥離層の上に、前記半導体薄膜片となる半導体薄膜層を形成する工程と、
前記半導体薄膜層の上に、支持体となる層を形成する工程と、
前記支持体となる層をパターニングして個別支持体を形成する工程と、
前記個別支持体をマスクとして前記半導体薄膜層のエッチングを行うことにより前記半導体薄膜層を貫通して、前記剥離層に達する溝を形成し、この溝により前記半導体薄膜層を複数の半導体薄膜片に分割し、各半導体薄膜片とそれに固定された個別支持体の組合せを複数個形成する工程と、
前記個別支持体の各々が前記半導体薄膜片に固定された状態で、前記半導体薄膜片を前記第１の基板から分離し、前記第２の基板に貼付ける工程と
を有する半導体装置の製造方法を提供する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の半導体装置の製造方法によれば、半導体薄膜片のサイズが小さくても、ハンドリングが容易で、高い位置精度で第２の基板上に貼付けることのでき、しかも半導体薄膜片の剥離、第２の基板上への接着を容易に行なうことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。各図は実施の形態の特徴を模式的に示したもので、寸法関係や位置関係の詳細などを限定するものではない。
以下の実施の形態の半導体薄膜片は、発光ダイオードアレイ（ＬＥＤアレイ）を構成するものであり、他の半導体基板に貼付けられて当該他の半導体基板に形成された駆動回路と接続されて、上記他の基板に形成された駆動回路と、半導体薄膜片内に形成された被駆動素子としてのＬＥＤアレイとから成る複合半導体装置を形成するために用いられるものである。
【００１２】
第１の実施の形態
最初に図１に示すように、第１の基板、例えばｎ型ＧａＡｓ基板１１上に、例えばＧａＡｓバッファー層１２、例えばＡｌＡｓ剥離層１３、例えばｐ型ＧａＡｓ下側コンタクト層１４、例えばｐ型ＡｌｘＧａ１−ｘＡｓ下側クラッド層１５、例えばｐ型ＡｌｙＧａ１−ｙＡｓ活性層１６、例えばｎ型ＡｌｚＧａ１−ｚＡｓ上側クラッド層１７、例えばｎ型ＧａＡｓで上側コンタクト層１８を形成する。
これらの層は順にエピタキシャル成長させることにより得られる。
これらの層のうち、下側コンタクト層１４、下側クラッド層１５、活性層１６、上側クラッド層１７、及び上側コンタクト層１８で半導体薄膜層２０ａが形成されている。また、半導体薄膜層２０ａと、バッファー層１２、剥離層１３をまとめて半導体エピタキシャル層２５ａと呼ぶ。
【００１３】
図１に示す積層構造物内には、最終形態において、素子分離（例えば、少なくとも発光領域以外の部分の上側コンタクト層１８から活性層１６までをエッチング除去する）などを行うことにより、半導体素子が形成される。
半導体薄膜層２０ａは、以下に詳述するように、溝（２３）の形成により複数の半導体薄膜片に分割されるものであり、半導体素子は、各半導体薄膜片形成予定領域内に形成される。本実施の形態では、各半導体薄膜片がＬＥＤアレイを構成する場合を想定しており、各半導体薄膜片内に複数のＬＥＤ素子から成るＬＥＤアレイが形成される。
【００１４】
バッファー層１２は、欠陥が少ない良好な半導体エピタキシャル層を形成するに当たり、良好な状態の表面を用意するとともに、基板１１とＡｌＧａＡｓ層（１４、１５、１７）との格子定数のミスマッチを緩和するとともに、基板１１とＡｌＧａＡｓ層（１４、１５、１７）の熱膨張率の差を緩和するためのものである。
【００１５】
剥離層１３は、半導体薄膜層２０ａ（を後述のように分割することにより形成される半導体薄膜片２０）を基板１１から化学的エッチングによって剥離するためのもので、半導体薄膜層２０ａの各層に対しエッチング性の低いエッチング液により高速にエッチングされる材料で形成されている。
【００１６】
活性層１６は、組成ＡｌｙＧａ１−ｙＡｓにおいて、発光波長が７６０ｎｍの場合には、ｙ＝０．１５程度、発光波長が７４０ｎｍの場合には、ｙ＝０．２程度とされる。
下側クラッド層１５及び上側クラッド層１７は、ポテンシャル障壁によりダブルへテロ構造を形成するために設けられるものであり、例えば組成を表すＡｌｘＧａ１−ｘＡｓ及びＡｌｚＧａ１−ｚＡｓにおいて、ｘ＝０．６、ｚ＝０．６とされる。
コンタクト層１８は、ｎ型ＧａＡｓ（５×１０１７〜３×１０１８ｃｍ−３）であり、ｎ側のオーミックコンタクトを取るために高い不純物濃度を有する。
【００１７】
なお、活性層を上下2つの層に分け、下側の活性層をｐ型とし、上側の活性層をｎ型とすることとしても良い。
さらに、下側コンタクト層１５及び下側クラッド層１６をｎ型とし、上側のクラッド層１８及び上側コンタクト層をｐ型としても良い。この場合において、活性層を上下２つの層に分ける場合には、下側をｎ型とし、上側をｐ型とする。
【００１８】
なおまた、上記のようなヘテロ接合型のＬＥＤとする代わりに、ホモ接合型のＬＥＤを構成することもできる。この場合、各層をエピタキシャル成長させた後、最上層の表面から固相拡散法により不純物拡散を行って活性層内にｐｎ接合を形成する。このように不純物拡散を行ってｐｎ接合を形成する場合には、上記にように発光領域以外の部分のエッチング除去の代わりに、この不純物拡散が素子形成の工程を構成する。
また、同一の半導体材料でエピタキシャル層を構成し、拡散又はエピタキシャル成長によりｐ型層及びｎ型層を形成するなどして、ｐｎ接合を形成してもよい。
【００１９】
上記のように半導体エピタキシャル層２５ａを形成した後、その上に、個別支持体となる層１９ａを形成する（図２）。ここで、個別支持体となる層１９ａは半導体薄膜片のパターン形状を決めるエッチングマスク層としても使用される。
個別支持体となる層２５ａは、例えばフォトレジスト材料で形成され、半導体エピタキシャル層２５ａの全面に塗布、又は貼付することにより、半導体エピタキシャル層２５ａに固定される。
【００２０】
その後、図示しないフォトマスクを用いて層１９ａを選択的に露光し、現像することにより、パターニングし、個別支持体１９を形成する（図３）。個別支持体１９相互間には、層１９ａが現像により選択的に除去された結果、溝２３ａが形成されている。
個別支持体１９は、以下のように、半導体薄膜片２０の形状を決めるパターンとして使用されるもので、半導体薄膜片２０の予定形状と同じパターンを有する。個別支持体１９はまた、半導体薄膜片２０を基板１１から剥離し、別の基板（３１）に貼付ける際に、半導体薄膜片２０を支持するためにも用いられる。
【００２１】
個別支持体１９は厚さが１０乃至２００μｍとされ、特に２５乃至１００μｍ程度とするのが適切である。ハンドリングの便宜から厚い方が良いが、厚いものほど作成が困難であり、この点からの制約もある。
個別支持体１９の材料としては、例えばメタクリル酸共重合のアクリルポリマーが用いられる。この材料のヤング率（Ｎ／ｍ２）は５×１０６乃至１×１０９程度、ポアッソン比は０．４乃至０．５程度である。
【００２２】
次に、個別支持体１９をマスクとしてエッチングを行なうことにより、半導体薄膜層２０ａをエッチング溝２３により分割し、複数の半導体薄膜片２０を形成する（図４及び図５）。図４は平面図であり、図４の左側には、基板（ウエハ）１１の全体が示され、図４の右側には、図４の左側の符号４Ｂで示す部分の拡大図が示されている。図５は、図４の右側のＡ−Ａ線の位置における断面図である。
図４の右側部分には、基板１１上の複数の半導体薄膜片２０のうち８つのみが図示されて、図５には、基板１１上の複数の半導体薄膜片２０のうち４つのみが図示されている。
【００２３】
上記のエッチングは、少なくとも剥離層１３の一部が露出するまで、即ち少なくとも剥離層１３の表面が露出されるまで、望ましくはエッチング溝２３により分割されまで行なわれる。図示の例では、エッチング溝２３が剥離層１３のみならず、その下に位置するバッファー層１２をも貫通し、基板１１の表面まで達している。その結果、エピタキシャル層２５ａも複数のエピタキシャル膜２５に分割されている。
【００２４】
例えば、ＡｌＧａＡｓで形成された層１５、１６、１７やＧａＡｓで形成された層１４、１８のエッチングには、エッチング液として、硫酸過水（硫酸、過酸化水素及び水の混合液／Ｈ２ＳＯ４：Ｈ２Ｏ２：Ｈ２Ｏ＝１６：１：１）、又は燐酸過水（燐酸、過酸化水素及び水の混合液）、又はクエン酸系エッチャントを用いることができる。
【００２５】
半導体薄膜片２０の各々（「チップ」と呼ぶこともある）の大きさは、半導体薄膜片２０でＬＥＤアレイを形成する場合、その幅は約１０μｍ乃至２００μｍであり、長さは約４ｍｍ乃至１６ｍｍであり、その他の応用の場合も短い辺の長さは約５ｍｍ以下の範囲にある。
【００２６】
エッチング溝２３の幅が狭い場合には、個別支持体１９の表面が疎水性の場合にはエッチング液がエッチングスペースへ進入しにくいことが考えられる。したがって、残留させる個別支持体１９の表面を親水化処理をしてエッチング液の浸透が円滑に進行するようにすることが望ましい。例えば、低エネルギーの酸素プラズマ中で短時間軽いプラズマ処理を行なうことが望ましい。
【００２７】
上記のように、エッチング溝２３を形成した後、例えば、図５に示す構造物を、エッチング液、例えば１０％の弗酸（ＨＦ）に浸漬し、剥離層１３を溶解又は分解することによりエッチング除去する。ここで、剥離層のエッチング液としては、弗酸のほか、塩酸、熱燐酸、臭化水素酸など他の酸を使用することもできる。このエッチングの際、エッチング液は溝２３を介して剥離層１３に達する。エッチングの後、水洗を施す。
【００２８】
上記のエッチングにより、半導体薄膜片２０は、水の表面張力によって、バッファー層１２に保持された状態、或いは重力でバッファー層１２上に載っているだけの状態となる。その状態において、図６に示すように、吸着治具２９を使用して個別支持体１９及びそれに固定された半導体薄膜片２０（個別支持体１９とそれに固定された半導体薄膜片２０の組合せを以下便宜上「剥離片」２８と呼ぶことがある）を真空吸着し、剥離片２８を基板１１から分離する。なお、図６で符号１３ｙは、剥離層１３のエッチング除去により、剥離片２８が基板１１上のバッファ層１２から分離されたことを示している。
【００２９】
吸着治具２９による吸着は、個別支持体１９の表面（上面）を吸着することによる行なわれる。比較的厚い個別支持体１９が設けてあるので、吸着治具２９による吸着が容易であり、また上側コンタクト層１８の表面に損傷を与えることがない。
【００３０】
発明者らは、個別支持体１９として、レジスト材料を使用した場合の剥離層１３のエッチング工程について、例えば、温度を昇温あるいは降温させて個別支持体１９と半導体薄膜片２０の熱膨張形成の差異を使って個別支持体１９にストレスを与え、半導体薄膜片２０と基板１１の間にスペースができるようにしなくても、半導体薄膜片２０の剥離が容易であることを実験的に確認した。さらに、半導体薄膜片２０の幅（半導体薄膜片２０が図示のように長方形である場合において、短い辺の長さ）が、５００μｍ以下のように狭い場合に特に、剥離層１３のエッチングが容易であり、上で述べたようなエッチング工程でエッチング液の加熱又は冷却によりストレスを印加することによる半導体薄膜片２０の湾曲の必要性はないことが分かった。
即ち、本実施の形態の製造方法は、半導体薄膜片２０の幅が５００μｍ以下である場合に適用すると効果が大きい。
【００３１】
上記のように、吸着治具２９で吸着された剥離片２８を、次に図７及び図８に示すように、第２の基板、例えばＳｉ基板３１上に貼付ける（ボンディングする）。
【００３２】
第２の基板３１には、上記の貼付けに先立ち、図７及び図８に示すように、半導体薄膜片２０を貼付けるための所定のパターンの金属製の導通層３２が形成され、この導通層３２は基板内回路領域３４の所定の領域に接続されている。基板内回路領域３４と導通層３２とは互いに隣接するように配置されている。
【００３３】
なお、図８は第２の基板３１の平面図であり、図８の左側には、基板（ウエハ）３１の全体が示され、図８の右側には、図８の左側の符号８Ｂで示す部分の拡大図が示されている。図８には、基板３１上の複数の導通層３２のうち、６つのみが図示され、そのうち４つには、剥離片２８が貼付けられており、２つには未だ剥離片２８が貼付けられていない状態が示されている。図８で符号３３は剥離片の貼付け予定領域を示す。この予定領域３３は、導通層３２の領域内に形成されている。
【００３４】
基板内回路領域３４内の回路は、領域３４に隣接する導通層３２上に貼付けられる半導体薄膜片２０内の回路又は素子と接続されて、協働するものであり、例えば半導体薄膜片２０内に被駆動素子、例えば発光素子の列が形成されており、一方基板内回路領域３４には、発光素子を駆動する駆動回路が形成されており、半導体薄膜片２０内の発光素子の列と基板内回路領域３４内の回路との組合せにより複合半導体装置が形成される。
【００３５】
導通層３２は、半導体薄膜片２０の貼付けのために利用されるのみならず、基板内回路領域３４内の回路と、半導体薄膜片２０内の回路又は素子との接続のためにも利用される。基板内回路領域３４内の回路と、半導体薄膜片２０内の回路又は素子とは、後述のように半導体薄膜片２０の上側コンタクト１８を利用したワイヤボンディングによっても互いに接続される。
【００３６】
上記の導通層３２上への貼付けにおいては、半導体薄膜片２０の下側コンタクト層１４を導通層３２の表面に接着する。ここで接着とは、半導体薄膜片２０の下側コンタクト層１４の表面と導通層３２の表面の間の分子間力による接合を意味する。
【００３７】
第２の基板３１上の複数の導通層３２のすべて、或いは所定のものの上に剥離片２８を貼付けた後、例えば約２００℃にて基板３１を加熱し強固な貼付け強度を得る。
【００３８】
このようにして貼付けが完了した後、剥離片２８を貼付けた基板３１を、剥離剤３８に浸漬して個別支持体１９を除去する（図９）。
剥離剤３８としては、個別支持体１８を半導体薄膜片２０から剥離し、或いは個別支持体１９を溶解又は分解する一方、半導体薄膜片２０には影響を与えない化学材料が用いられる。例えば、有機アルカリを含む溶液、有機アミンを含む溶液、或いはアセトン、或いはキシレンを含む有機溶剤などを用いることができる。
図１０は個別支持体１９を除去した後に得られる構造物の断面を模式的に示している。
【００３９】
その後、図１０に示す半導体薄膜片２０中の回路乃至素子を形成する。この工程では一般的に知られている誘電体薄膜や金属薄膜の薄膜形成技術、フォトリソグラフィ／エッチングの加工技術を適用して、半導体薄膜層の素子分離、層間絶縁膜形成、配線形成を行う。その後、半導体薄膜に隣接する基板内回路領域３４内の回路とを金属薄膜による配線パターンによって接続することによって、半導体薄膜片２０と基板内回路領域３４内の回路とを含む複合半導体装置が完成する。さらにパッシベーション膜などの保護膜を備える工程を設けることもできる。
【００４０】
上記した第１の実施の形態の製造方法によれば、第１の基板上に設けた半導体薄膜層を第１の基板から剥離するに当たり、該半導体薄膜層の剥離工程に先立って半導体薄膜層を複数の個別半導体薄膜片に分割する工程を備え、該半導体薄膜片に分割する工程で半導体薄膜層上に設けるエッチングマスクをエッチング工程後にも除去せず、そのまま半導体薄膜の剥離工程以降の半導体薄膜の支持体として使用するようにしたので、半導体薄膜片と自己整合的に設けられた支持体を利用して半導体薄膜の剥離、運搬、第２の基板への貼り付けができ、半導体薄膜に欠損、クラックなどのダメージが発生しなようにハンドリングすることができる。
【００４１】
また、半導体薄膜の剥離工程では、半導体薄膜パターンに合わせて別に支持体を設けないため、半導体薄膜パターンと支持体パターンの位置合わせずれに起因する支持体材料による半導体薄膜下の剥離層の被覆或いは支持体材料のパターン形成に伴う剥離エッチング不良発生の可能性をなくすことができる。
さらに、半導体薄膜片と自己整合的に設けられた支持体のパターン形状を認識することによって、半導体薄膜と半導体薄膜を貼り付ける領域との位置合わせを行うことができるなど、高精度な半導体薄膜−貼り付け領域の位置合わせに基いた貼り付けを行うことができる。
【００４２】
なお、個別支持体１９は、感光性を有するレジスト以外の材料、例えば液状ワックス、液状のインク、感光性を有するポリマーなどの有機材料で形成することもできる。ここで支持体として使用する有機材料は、スピンコート、印刷、塗布、貼付、パターン形状の転写など種々の方法によって形成することができる。支持体に有機材料を使用することにより、支持体のパターン形成工程でのパターン形成状態、半導体薄膜の剥離工程における耐エッチング性能や半導体薄膜表面との密着性、半導体薄膜の運搬・貼り付け工程における強度、支持体の剥離工程における半導体薄膜からの除去性能の観点から各工程を良好に行うことができる。また、個別支持体１９は有機材料以外の材料、例えば支持体のパターン形成や半導体薄膜の剥離で使用するエッチング液に耐性を有するような金属材料で形成することもできる。
【００４３】
個別支持体１９は、剥離層１３の剥離のために用いられるエッチング液によりエッチングされないもの（即ち、そのようなエッチング液によるエッチング速度が、剥離層１３のエッチング速度よりも十分に低いもの）材料で形成するのが望ましい。
【００４４】
第２の実施の形態
第２の実施の形態の製造方法は、第１の実施の形態の個別支持体１９に加えて、連結支持体３９を用いることを特徴とする。
第２の実施の形態の製造方法においては、第１の実施の形態について説明したのと同様にして、図５に示す構造物を得る。
【００４５】
次に図１１及び図１２に示すように、基板１１上の複数の個別支持体１９を連結する連結支持体３９を形成する。図示の例では、基板１１上のすべての個別支持体１９を連結している。なお、図１１は平面図であり、図１１の左側には、基板（ウエハ）１１の全体が示され、図１１の右側には、図１１の左側の符号１１Ｂで示す部分の拡大図が示されている。図１２は、図１１の右側のＢ−Ｂ線の位置における断面図である。
図１１の右側部分には、基板１１上の複数の半導体薄膜片２０のうち８つのみが図示されて、図１２には、基板１１上の複数の半導体薄膜片２０のうち４つのみが図示されている。
【００４６】
連結支持体３９は、その下面が個別支持体１９の上面に接着されることで複数の個別支持体１９を連結するもので、連結支持体３９としては、例えば、有機材料を含むシート（ポリマーシート）、多孔質基板、サファイアや石英などの透明基板、Ｓｉ基板、金属基板、ポリイミドなどのポリマー材料でコーティングした金属基板などを使用することができる。連結支持体３９としては、柔軟性（フレキシビリティ）があるものであってもよいし、柔軟性がない強固なものであってもよい。また、形状は連続体であってもよいし、メッシュ状、ワイヤ状、棒状、あるいはこれらを種々組み合わせたものであってもよい。連結支持体３９と個別支持体１９の接着は、接着剤、粘着剤、レジスト剤などのタック性を有する材料を使用することができる。接着剤、粘着剤、レジスト剤はあらかじめ連結支持体の基材の上に塗布したものを使用することができる。接着剤はアクリル系やエポキシ系の接着剤を使用することができ、ＵＶ硬化性、熱硬化性などの接着剤を使用することができる。また、粘着剤は、再剥離性、ＵＶ剥離性、熱剥離性を有するものを使用することができる。
【００４７】
図１１及び図１２に示すように連結支持体３９を形成した後、次に図１３に示すように、第１の実施の形態と同様、剥離層１３をエッチング除去して、複数の、剥離片２８（個別支持体１９と半導体薄膜片２０の組合せ）が連結支持体３９によって連結された構造物４０を基板１１から剥離する。
【００４８】
次に、図１４及び図１５に示すように構造物４０の複数の剥離片２８を、第２の基板３１上の所定の領域に貼付ける。具体的には、半導体薄膜片２０の下側コンタクト層１４を、第２の基板３１上に設けた導通層３２上に接着する。ここで接着とは、半導体薄膜片２０の下側コンタクト層１４の表面と導通層３２表面の間の分子間力による接合状態、もしくは、さらに分子間力による接合界面の原子再配列による強固な接合状態を意味する。接着の際には適宜、加圧、加熱し、少なくとも次の支持体除去工程で、半導体薄膜片２０が再剥離しないよう十分な貼付け強度を確保する。
【００４９】
次に図１５に示す構造物を、図１６に示すように、個別支持体１９を溶解または分解する剥離剤３８に浸漬して、個別支持体１９及び連結支持体支持体３９を除去し、図１７に示すように基板３１に複数の半導体薄膜片２０が固定された構造物を残す。
さらに強固な貼付け力を保持するために、適宜加熱工程を加えることができる。
【００５０】
上記の第２の実施の形態によれば、半導体薄膜片２０の上に設ける個別支持体１９に加えて、複数の個別支持体１９を連結する連結支持体３９を設けるので、半導体薄膜片２０を第１の基板１１から剥離する工程において複数の半導体薄膜片２０を一括して剥離することができ、また半導体薄膜片２０を第２の基板３１に貼付ける工程において複数の半導体薄膜片２０を一括して貼付けることができる。また、半導体薄膜片２０を個々にピックアップすることなく貼付けることができ、半導体薄膜片２０のハンドリングが一層容易となる。さらに、個々の半導体薄膜の位置関係を保持した状態で貼り付けを行うことができるので、容易かつ高精度に貼り付けのための位置合わせを行うことができる。
【００５１】
第３の実施の形態
上記した第２の実施の形態では、連結支持体が、基板（ウエハ）１１の全面に及ぶものであるが、それぞれ基板１１の一部のみを覆い、かつそれぞれ複数の個別支持体１９を連結するものを用いることとしても良い。言いかえると、基板１１を複数の領域に分割し、各分割領域を覆う連結支持体３９を複数個設けるようにしても良い。
【００５２】
図１８では、基板１１を４つの領域に分割する例を示している。即ちこの例では、基板１１が４つの領域１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄに分割され、それぞれの領域上の複数の半導体薄膜片２０の群２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄの個別支持体１９を連結する４つの連結支持体３９ａ、３９ｂ、３９ｃ、３９ｄを用いて、それぞれの領域１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ上の複数の半導体薄膜片２０の群２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄをそれぞれ一括して基板１１から剥離し、図１９に示すように、第２の基板３１に貼付けることとしても良い。
【００５３】
図１９の例は、基板３１が、基板１１よりも大きな径のものであり、基板１１上の半導体薄膜片２０の群２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄが再配置されて基板３１に貼付けられている。
ここで「再配置」とは、第２の基板３１上における半導体薄膜片２０の群２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ相互の相対位置が、第１の基板１１上における同じ半導体薄膜片２０の群２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ相互の相対位置とは異なるような配置を言う。
【００５４】
なお、このような再配置を行なう場合、図２０に示すように、連結支持体３９ａ、３９ｂ、３９ｃ、３９ｄと、これにより連結された剥離片２８（個別支持体１９と半導体薄膜片２０の組合せ）を一旦図示しない再配置用基板４１に固定し、その後一括して第２の基板に転写することとしても良い。図２０に示す例では、再配置用基板４１は、第２の基板３１に対応した大きさを有し、第２の基板３１に転写すべき半導体薄膜片２０の群がすべて再配置用基板４１に固定された後、再配置用基板４１上の半導体薄膜片２０の全ての群が一括して第２の基板３１に貼付けられる。
【００５５】
なおまた、同一の基板１１上の、異なる連結支持体３９に連結された半導体薄膜片２０の群を、互いに異なる基板３１に貼付けることとしても良い。
【００５６】
さらに、上記の例では、予め複数の連結支持体３９ａ、３９ｂ、３９ｃ、３９ｄを用意することとしているが、１枚の第１の基板（ウエハ）１１に対して、１枚の連結支持体３９を用意し、基板１１上のすべての個別支持体１９に接着させて、すべての半導体薄膜片２０を基板１１から一括剥離した後に、連結支持体３９を切断により分割して複数の連結支持体（３９ａ、３９ｂ、３９ｃ、３９ｄに相当するもの）及びその各々に連結された複数の剥離片２８の組合せを形成することとしても良い。
【００５７】
上記の第３の実施の形態によれば、半径が異なる基板への転写を円滑に行なうことができる。また再配置基板を用いることで、半径が異なる基板への貼付けを一括して行なうことができる。
【００５８】
上記した第２の実施の形態及び第３の実施の形態については、種々の変形が可能である。
例えば支持体１９及び３９の除去は、上記のようにして行なう代りに、次のようにして行なうことができる。すなわち、図１５に示される構造物に対し、図１６のように、連結支持体３９が個別支持体１９に連結された状態で、個別支持体１９を分解ないし溶解する溶液（剥離剤３８）に浸漬させる代りに、図１５に示される構造物に対し、熱剥離性若しくはＵＶ剥離性を利用して、又は連結支持体３９の粘着剤を溶解する溶液、例えば、アセトン、キシレンやテトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド水溶液のような溶液を使って連結支持体３９を先に剥離し、次に図９に示すように、個別支持体１９を分解ないし溶解する溶液（剥離剤３８）によって個別支持体１９を除去してもよい。
【００５９】
また第２の実施の形態について図１４及び図１５を参照して説明したように、半導体薄膜片２０の群を一括して第２の基板３１上に貼付ける代りに、例えば、図２１及び図２２に示すように、半導体薄膜片２０を個別にハンドリングできるボンディングヘッド４２を使って個別に第２の基板３１上に貼付けてもよい。この際、ボンディングヘッド４２に加熱機構あるいは光（ＵＶ）照射機構を備え熱剥離あるいは光照射剥離してもよい。
また、機械的に連結支持体３９と剥離片２８の個別支持体１９の接着を解除する機構（例えば、ワイヤ、丸みを付けた（縦断面の輪郭が円弧状の）先端４３ｔを有する部材４３で押す機構（図２３）、圧縮空気などにより外力を与える機構）によって剥離することもできる。
【００６０】
上記の第２の実施の形態では、図５に示すように半導体薄膜層２０ａに溝を形成して分割して半導体薄膜片２０を形成した後であって、剥離層１３のエッチング（図６）の前に、図１２に示すように連結支持体３９を形成し、その後、図１３に示すように剥離層１３をエッチングしたが、代りに、図５に示す構造物に対し、剥離層１３をエッチング除去し、水洗した後、図２４に示すように、半導体薄膜片２０が基板１１上に水の表面張力等により保持されている状態で、連結支持体３９を個別支持体１９に接着ないし粘着させることとしてもよい。
これ以降の処理は、第２の実施の形態について述べたのと同様である。
【００６１】
連結支持体３９としては、例えば、有機材料を含むシート（ポリマーシート）、多孔質基板、サファイアや石英などの透明基板、Ｓｉ基板、金属基板、ポリイミドなどのポリマー材料でコーティングした金属基板などを使用することができる。連結支持体３９としては、柔軟性（フレキシビリティ）があるものであってもよいし、柔軟性がない強固なものであってもよい。また、形状は連続体であってもよいし、メッシュ状、ワイヤ状、棒状、あるいはこれらを種々組み合わせたものであってもよい。連結支持体３９と個別支持体１９の接着は、接着剤、粘着剤、レジスト剤などのタック性を有する材料を使用することができる。接着剤、粘着剤、レジスト剤はあらかじめ連結支持体の基材の上に塗布したものを使用することができる。接着剤はアクリル系やエポキシ系の接着剤を使用することができ、ＵＶ硬化性、熱硬化性などの接着剤を使用することができる。また、粘着剤は、再剥離性、ＵＶ剥離性、熱剥離性を有するものを使用することができる。
このように連結支持体と個別支持体の間にタック性を備えた有機物材料を設けることによって、連結支持体と個別支持体を容易にかつ確実に接着することができる。連結支持体の基材として、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）のようなポリマーシートを使用した場合には、連結支持体に柔軟性を持たせることができるため、半導体薄膜を一括剥離する際に、その柔軟性を利用して大面積ウエハ上の半導体薄膜群であっても容易に一括剥離することができる。
さらにまた、この連結支持体３９は、剥離層１３のエッチング除去に用いられるエッチング液によりエッチングされないもの、即ち、そのようなエッチング液によるエッチング速度が剥離層１３のエッチング速度よりも十分に低いものである必要がある。
【００６２】
また、上記第２の実施の形態では、図１５に示すように、連結体３９で連結された半導体薄膜片２０の群を、第２の基板３１の導通層上に貼り付けたが、こうする代わりに次のようにすることもできる。
即ち、連結支持体３９で連結された半導体薄膜片２０の群を、図２５に示すように、仮置き基板３５上に仮置きする。ここで仮置きは、例えば図２５に示すようにレジスト、ワックスなどのタック性が得られる塗布材料の層（仮接着層）４４を設けて仮接着することができる。仮置き基板３５上に、熱剥離性あるいはＵＶ剥離性をもった粘着層または熱剥離性あるいはＵＶ剥離性をもった粘着層を備えた粘着シートを設け、半導体薄膜群を仮置きしてもよい。ただし、仮接着層４４で使用する材料は、後で説明する個別支持体１９の除去工程で使用する個別支持体１９を溶解または分解する剥離液に対して耐性を持つ組み合わせとすることが望ましい。
【００６３】
次に図２６に示すように個別支持体１９は溶解するが仮接着層４４は溶解しない溶剤に浸漬して、個別支持体１９および連結支持体３９を除去する。このような個別支持体１９と仮接着層４４の組み合わせの例として例えば、個別支持体１９としてワックスを使用し、仮接着層４４としてレジスト材料を使用することができる。この場合には、キシレンに浸漬することによって、仮接着層は除去されないが、個別支持体１９を溶解し除去することができる。
【００６４】
次に、半導体薄膜の最上層のコンタクト層１８の表面を酸素プラズマ処理などによりクリーニングした後に、図２７に示すように、仮基板３５で半導体薄膜を支持した状態で、例えば導通層３２を設けた第２の基板３１上に半導体薄膜を接着する。この接着の処理は第１の実施の形態や第２の実施の形態と同様に行うことができる。
【００６５】
この変形例のようにすることによって、次の効果が得られる。即ち、第２の基板３１に貼り付ける面を半導体薄膜の下側のコンタクト層１４ではなく、上側のコンタクト層１８とすることができる。また、剥離層１３のエッチングによって露出された剥離面（下側コンタクト層１４の表面）ではなく、個別支持体１９で保護された、エピタキシャル成長によって作製された面（上側コンタクト層１８の表面）を貼り付け面に使うことにより、半導体薄膜の剥離および運搬の工程で何らかの欠陥が剥離面（下側コンタクト層１４の表面）に発生した場合であっても良好な、第２の基板３１への接着を行うことができる。
【００６６】
また、上記第２の実施の形態では、図１３に示すように、剥離層１３をエッチングして、連結支持体３９によって連結されている剥離片２８（連結支持体３９により連結された個別支持体１９及びこれに保持された半導体薄膜片２０）の群を一括剥離した後、その状態の半導体薄膜片２０の群を一括して第２の基板上に接着しているが、このようにする代わりに次のようにすることもできる。
即ち、図２８に示したように、一括剥離して水洗が完了した半導体薄膜片２０の群を連結支持体３９の個別支持体と接着していない面を吸着ステージ４５に吸着する。吸着ステージは例えば多孔質材料を使ったステージで、多孔質材料の孔を介した真空吸着によって連結支持体３９を吸着することができる。ここで例えば、連結支持体３９はポリマーを基材とする粘着シートである。
【００６７】
次に図２９に示すように半導体薄膜片２０の隙間領域にあたる連結支持体３９を例えばレーザビーム４６で切断して、各半導体薄膜片２０に対応する分割支持体３９ｉに分割する。
【００６８】
次に図３０に示すように、半導体薄膜片２０の群が個別支持体１９と分割支持体３９ｉによって支持されさらに吸着ステージ４５で吸着された状態で、一括して仮置きステージ４７上に半導体薄膜片２０の群を仮置きするために、仮置きステージ４７上に密着させる。仮置きステージ４７は例えば、吸着ステージ４５と同様に多孔質材料を使ったステージで、多孔質材料の孔を介した真空吸着によって半導体薄膜片２０を吸着することができる。
【００６９】
次に、図３１に示すように、吸着ステージ４５の真空排気を停止し、吸着ステージ４５からすべての半導体薄膜片を開放する。この状態では、全ての半導体薄膜片が仮置きステージ４７上に吸着されている。
【００７０】
次に図３２に示すように、ピックアップコレット４８によって分割支持体３９ｉの表面を吸着し、個別の半導体薄膜片をピックアップする。このピックアップ工程では、半導体薄膜片が仮置きステージに吸着されている力よりも強い力でピックアップコレットにより分割支持体３９ｉを真空吸着することによって半導体薄膜片をピックアップする。
【００７１】
そして、図３３に示すように、順次、例えば導通層３２を設けた第２の基板３１上に、適宜加圧、加熱することにより接着する。図３３では、２つの半導体薄膜片が既に接着され、３つめの半導体薄膜片がピックアップコレット４８で接着領域に密着されている状態を示している。この接着は第２の実施の形態と同様に、コンタクト層と導通層の間の分子間力あるいは密着界面の原子再配列によって接着強度を得る。また、接着前に適宜表面をプラズマ処理するなどの表面活性化やクリーニングを行うこともできる。
【００７２】
この変形例のように連結支持体３９を個別に分割して１つずつ第２の基板上に接着すれば時間はかかるものの、１つ１つの半導体薄膜の状態、支持体の状態に合わせて良好な接着制御を行うことができる。
【００７３】
なお、上記の連結支持体３９の切断は、レーザビーム４６で行なう代りに、カッター或いはダイシングブレードを用いて行なっても良い。
【００７４】
上記の第２の実施の形態についての変形は、第３の実施の形態にも適用できる。
【００７５】
第４の実施の形態
上記の第２の実施の形態では、図１３に示すように、連結支持体３９によって連結された複数の剥離片２８（個別支持体１９と半導体薄膜片２０の組合せ）を基板１１から剥離し、その後、図１４及び図１５に示すように半導体薄膜片２０の群を、第２の基板３１上の所定の領域に貼付けているが、このようにする代りに、一旦別の支持体に貼付けた後、連結支持体３９を除去し、半導体薄膜片２０を熱剥離あるいはＵＶ剥離が可能な粘着剤を接着層として設けた第２の基板３１に貼り付けることとしても良い。この場合、半導体薄膜片２０を上下反転した上で第２の基板３１に貼り付けることができるとともに、個別支持体の選択的剥離及び半導体薄膜の第３の支持体からの剥離や第２の基板上への接着が容易となる。
以下、詳細に説明する。
【００７６】
まず、図１３の工程に続いて、図３４及び図３５に示すように、半導体薄膜片２０の群を、中継用支持体４９に貼付ける。
中継用支持体４９としては、例えば基材に粘着シートを貼付けたものを用いることができる。粘着シートとしては、例えば、再接着性あるいは熱剥離性、あるいは光（ＵＶ）剥離性の性質を有するものを用いることができる。基材としては、例えばポリマー材料、半導体材料、セラミックス材料、ガラス材料、又は金属材料で形成されたもので良く、可撓性の材料でも良く、変形しにくい材料を使うことができる。さらに後で述べるように、中継用支持体４９の接着性を有する層（半導体薄膜片と接着する層）および基材となる材料は、個別支持体１９を除去するために使用される溶液や連結支持体３９を除去するために使用される溶液に対して、耐薬品性を有することが望ましい。
【００７７】
次に図３６に示すように、個別支持体１９と連結支持体３９を半導体薄膜片２０の上側コンタクト層１８の表面から剥離して除去する。除去の結果、図３７に示す構造物が得られる。
この剥離工程では、上側コンタクト層１８と個別支持体１９の接着界面に浸透性がある薬品、例えば、酸ないしアルカリ溶液、あるいは、個別支持体１９を分解ないし溶解する一方中継用支持体４９には影響を与えない溶液を使用する。具体例を述べれば、例えば、個別支持体１９としてレジスト層、中継用支持体４９として、ＰＥＴを基材とし熱剥離粘着層を設けた粘着シートとする。そして、図３５の状態のものを、例えば２０％弗酸に浸漬する。２０％弗酸は個別支持体１９と半導体薄膜のコンタクト層１８の接着界面に浸透し、短時間で容易に個別支持体１９を半導体薄膜から分離（剥離）することができる。中継用基板４９は、基材、粘着層共に２０％弗酸に対して耐性があるため中継用基板４９および中継用基板と半導体薄膜のコンタクト層１４の接着領域は、２０％弗酸への浸漬で何ら影響を受けず、図３７のものが得られる。
【００７８】
次に図３８及び図３９に示すように、半導体薄膜片２０と中継用支持体４９の組合せを上下反転して、薄膜片２０のコンタクト層１８を第２の基板３１上に設けた導通層３２の所定の位置に接着する。十分な接着力を得るために適宜加圧（符号５２）、加熱を施す。ここで、接着とは、第１、第２の実施の形態の説明で述べたように、接着する面（コンタクト層表面と導通層３２表面）の間に働く分子間力による接合、あるいは、該分子間力によって密接した接合界面の間の原子の再配列によって接合されている状態をいう。
【００７９】
次に、図４０に示すように、中継用支持体４９を除去する。中継用支持体４９の除去は、中継用支持体４９の粘着層の、加熱、光照射、外力印加、接着層を溶解・分解する溶液、例えばキシレンや有機アルカリを含む溶液への浸漬などにより行うことができる。
【００８０】
中継用支持体４９の除去により、図４０に示すように、半導体薄膜片２０が上下反転して第２の基板３１上に貼付けられた複合半導体装置が得られる。即ち、図５における上側コンタクト層１８が導通層３２に接続され、下側コンタクト層１４が上側に位置する半導体薄膜片２０が基板３１に貼付けられた構造物が得られる。
【００８１】
上記の第４の実施の形態についても種々の変形が可能である。
例えば、上記の例では、図３４に示すように、半導体薄膜片２０の群を、一枚の連続した中継用支持体４９に貼付けているが、このようにする代りに、図４１に示すように、複数の半導体薄膜片２０にそれぞれ対応する複数の中継用支持体４９ｉを用意し、薄膜片２０の各々を対応する中継用支持体４９ｉに貼付けることとしてもよい。
【００８２】
また、中継用支持体として、それぞれ基板１１の一部のみを覆い、かつそれぞれ複数の薄膜片２０を貼付けるものを用いることとしても良い。即ち、基板１１を複数に領域に分割し、各分割領域の半導体薄膜片２０をそれぞれ支持する中継用支持体を複数個設けるようにしても良い。
【００８３】
また、上記の実施の形態では、図３６に示すように、個別支持体１９と連結支持体３９の組み合せを半導体薄膜片２０の上側コンタクト層１８の表面から剥離し、次に図３８及び図３９に示すように、半導体薄膜片２０と中継用支持体４９の組合せを上下反転して、第２の基板３１上に貼付けているが、このようにする代りに、半導体薄膜片２０を、上下反転することなく、ピックアップ治具（５３）によってピックアップして第２の基板３１に貼付けることもできる。
【００８４】
この場合、例えば、図３６の工程により、個別支持体１９と連結支持体３９の組合せが除去された状態（図３７）で、次に図４２に示すように、ピックアップ治具５３により、加熱、光照射、ないし接着を解除するための外力を与え、半導体薄膜片２０をピックアップし、次に、図４３及び図４４に示すように、第２の基板３１の導通層３２上の所定の位置に貼付ける。
【００８５】
さらに、上記の例では、図３５の工程に続いて、図３６に示すように、個別支持体１９を連結支持体３９とともに、半導体薄膜片２０から除去し、半導体薄膜片２０を、図４２に示すようにピックアップ治具５３でピックアップしているが、このようにする代りに、図３５の工程に続いて、図４５に示すように、連結支持体３９のみを除去し、半導体薄膜片２０と個別支持体１９の組合せを残し、次に、図４６に示すように、半導体薄膜片２０と個別支持体１９の組合せをピックアップ治具５３でピックアップして、中継用支持体４９から剥がし、第２の基板３１に貼付けることとしても良い。
【００８６】
上記の第４の実施形態によれば、個別支持体、連結支持体に加えて、中継用支持体を使うようにしたので、半導体薄膜片の上下反転が容易にできる。
また、剥離した半導体薄膜片を複数の群に分割し、分割した群を一括して容易にハンドリングすることもできる。
【００８７】
本発明は、発光ダイオードまたは発光ダイオードアレイとその駆動回路の複合半導体装置に限定されない。本発明はまた、発光ダイオードまたは発光ダイオードの異種基板への転写に適用できる。
本発明はさらに、発光ダイオードまたは発光ダイオードアレイに限定されない。例えば、レーザダイオード、集積回路素子、受光センサー、圧力センサーなどのセンサー素子、フィルターなどの半導体素子の異種基板への転写に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】本発明の第１の実施の形態の製造方法において、半導体薄膜の積層構造物を形成した状態を示す概略部分断面図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態の製造方法において、半導体薄膜の上に個別支持体の層を形成した状態を示す概略部分断面図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態の製造方法において、個別支持体層をパターニングした状態を示す概略部分断面図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態の製造方法において、半導体薄膜層に溝を形成した状態を示す平面図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態の製造方法において、半導体薄膜を除去した状態を示す、図４のＡ−Ａ線の位置における概略部分断面図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態の製造方法において、半導体薄膜片とその上の個別支持体を吸着治具で剥離する様子を示す概略部分断面図である。
【図７】本発明の第１の実施の形態の製造方法において、半導体薄膜片とその上の個別支持体を第２の基板に貼付ける工程を示す概略部分断面図である。
【図８】本発明の第１の実施の形態の製造方法において、半導体薄膜片とその上の個別支持体を第２の基板に貼付ける工程を示す平面図である。
【図９】本発明の第１の実施の形態の製造方法において、個別支持体を除去する工程を示す概略部分断面図である。
【図１０】本発明の第１の実施の形態の製造方法において、個別支持体を除去した後に得られる構造物を示す概略部分断面図である。
【図１１】本発明の第２の実施の形態の製造方法において、連結支持体を形成した状態を示す平面図である。
【図１２】本発明の第２の実施の形態の製造方法において、連結支持体を形成した状態を示す、図１１のＢ−Ｂ線の位置における概略部分断面図である。
【図１３】本発明の第２の実施の形態の製造方法において、連結支持体に連結された複数の個別支持体及び半導体薄膜片を、第１の基板から剥離した状態を示す概略部分断面図である。
【図１４】本発明の第２の実施の形態の製造方法において、連結支持体に連結された複数の個別支持体及び半導体薄膜片を、第２の基板に貼付ける工程を示す概略部分断面図である。
【図１５】本発明の第２の実施の形態の製造方法において、連結支持体に連結された複数の個別支持体及び半導体薄膜片を、第２の基板に貼付けた状態を示す概略部分断面図である。
【図１６】本発明の第２の実施の形態の製造方法において、連結支持体及び個別支持体を除去する工程を示す概略部分断面図である。
【図１７】本発明の第２の実施の形態の製造方法において、連結支持体及び個別支持体を除去した後に得られる構造物を示す概略部分断面図である。
【図１８】本発明の第３の実施の形態の製造方法において、第１の基板の複数個の分割領域に対して設けられる複数個の連結支持体を示す平面図である。
【図１９】本発明の第３の実施の形態の製造方法において、第１の基板上の複数個の半導体薄膜片の群の、第２の基板上への再配置を示す概略平面図である。
【図２０】本発明の第３の実施の形態の製造方法の変形例において、第１の基板上の複数個の半導体薄膜片の群の、第２の基板上への再配置に当たって用いられる再配置用基板を示す概略平面図である。
【図２１】本発明の第２及び第３の実施の形態の変形例における、ボンディングヘッドによる半導体薄膜片の個別の貼付け示す図である。
【図２２】本発明の第２及び第３の実施の形態の変形例における、ボンディングヘッドによる半導体薄膜片の個別の貼付けを示す図である。
【図２３】本発明の第２及び第３の実施の形態の他の変形例における、剥離片の連結支持体からの分離を示す図である。
【図２４】本発明の第２及び第３の実施の形態のさらに他の変形例における、剥離層の除去及びその後に行なわれる連結支持体による連結を示す概略部分断面図である。
【図２５】本発明の第２の実施の形態の変形例における、剥離片の、仮置き基板上への仮置きを示す概略部分断面図である。
【図２６】本発明の第２の実施の形態の変形例における、仮置き基板に仮置きされた剥離片の半導体薄膜片からの、個別支持体及び連結支持体の除去を示す概略部分断面図である。
【図２７】本発明の第２の実施の形態の変形例における、仮置き基板に仮置きされた半導体薄膜片の、第２の基板への貼り付けを示す概略部分断面図である。
【図２８】本発明の第２の実施の形態の他の変形例における、吸着ステージによる連結支持体の吸着を示す概略部分断面図である。
【図２９】本発明の第２の実施の形態の上記他の変形例における、吸着ステージによって吸着された連結支持体のレーザビームによる切断を示す概略部分断面図である。
【図３０】本発明の第２の実施の形態の上記他の変形例における、レーザビームにより切断された連結支持体を示す概略部分断面図である。
【図３１】本発明の第２の実施の形態の上記他の変形例における、吸着ステージの分離を示す概略部分断面図である。
【図３２】本発明の第２の実施の形態の上記他の変形例における、ピックアップコレットによる分割支持体及び半導体薄膜片のピックアップを示す概略部分断面図である。
【図３３】本発明の第２の実施の形態の上記他の変形例における、ピックアップコレットによる半導体薄膜片の第２の基板への貼付けを示す概略部分断面図である。
【図３４】本発明の第４の実施の形態の製造方法における、連結支持体で連結された個別支持体及び半導体薄膜片の、中継用支持体への貼付けを示す概略部分断面図である。
【図３５】本発明の第４の実施の形態の製造方法における、連結支持体で連結された個別支持体及び半導体薄膜片が中継用支持体に貼付けられた状態を示す概略部分断面図である。
【図３６】本発明の第４の実施の形態の製造方法における、連結支持体及び個別支持体の除去を示す概略部分断面図である。
【図３７】本発明の第４の実施の形態の製造方法における、連結支持体及び個別支持体の除去により得られる構造物を示す概略部分断面図である。
【図３８】本発明の第４の実施の形態の製造方法における、中継用支持体に固定された半導体薄膜片の、第２の基板への貼付けを示す概略部分断面図である。
【図３９】本発明の第４の実施の形態の製造方法における、中継用支持体に固定された半導体薄膜片が、第２の基板に貼付けられた状態を示す概略部分断面図である。
【図４０】本発明の第４の実施の形態の製造方法における、中継用支持体の除去の後に得られる構造物を示す概略部分断面図である。
【図４１】本発明の第４の実施の形態の変形例における、連結支持体で連結された個別支持体及び半導体薄膜片の、分割された中継用支持体への貼付けを示す概略部分断面図である。
【図４２】本発明の第４の実施の形態の変形例における、中継用支持体上の半導体薄膜片の、ピックアップ治具による半導体薄膜片のピックアップを示す図である。
【図４３】本発明の第４の実施の形態の変形例による、ピックアップ治具によりピックアップされた半導体薄膜片の第２の基板への貼付けを示す概略部分断面図である。
【図４４】本発明の第４の実施の形態の変形例における、第２の基板に半導体薄膜片が貼付けられた状態を示す概略部分断面図である。
【図４５】本発明の第４の実施の形態の変形例において、中継用支持体上の半導体薄膜片および個別支持体から連結支持体を分離して除去する工程を示す概略部分断面図である。
【図４６】本発明の第４の実施の形態の変形例における、中継用支持体上の半導体薄膜片の、ピックアップ治具による個別支持体及び個別支持体のピックアップを示す図である。
【図４７】従来の半導体装置の製造方法を示す概略部分断面図である。
【符号の説明】
【００８９】
１１  基板、  １２  バッファー層、  １３  剥離層、  １４  下側コンタクト層、  １５  下側クラッド層、  １６  活性層、  １７  上側クラッド層、  １８  上側コンタクト層、  １９  個別支持体、  ２０  半導体薄膜片、  ２３  溝、  ２９  吸着治具、  ３１  第２の基板、  ３２  導通層、  ３５  仮置き基板３５、  ３９  連結支持体、  ３９ａ、３９ｂ、３９ｃ、３９ｄ  連結支持体、  ４２  ボンディングヘッド、  ４４  塗布材、  ４５  吸着ステージ、  ４６  レーザビーム、  ４７  仮置きステージ、  ４８  ピックアップコレット４８、  ４９  中継用支持体、  ５３  ピックアップ治具。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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