(57)【要約】【課題】原料基板から基板を分離する際の原料基板の損失を抑制した基板の製造方法および原料基板から基板を分離する際の原料基板の損失が抑制されることにより、製造コストが低減された基板を提供する。【解決手段】基板の製造方法は、原料基板を準備する原料基板準備工程と、当該原料基板の内部に集光するレーザ光を、原料基板の劈開面に交差する方向から原料基板に照射し、当該劈開面に沿う方向に走査するレーザ光照射工程と、レーザ光が照射された原料基板を当該劈開面に沿う面において劈開させて分離する劈開分離工程とを備えている【選択図】図１
2009061462.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を準備する工程と、
前記基板の内部に集光するレーザ光を、前記基板の劈開面に交差する方向から前記基板に照射し、前記劈開面に沿う方向に走査する工程と、
前記レーザ光が照射された前記基板を前記劈開面に沿う面において分離する工程とを備えた、基板の製造方法。
【請求項２】
前記レーザ光のパルス幅は１０ｆｓ以上５００ｐｓ以下であり、前記劈開面における前記レーザ光のエネルギー密度は１０−７ｍＪ／ｃｍ２以上１０ｍＪ／ｃｍ２以下である、請求項１に記載の基板の製造方法。
【請求項３】
請求項１または２のいずれか１項に記載の基板の製造方法により製造された基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は基板の製造方法および基板に関し、より特定的には、原料基板を複数枚の基板に分離する工程を備えた基板の製造方法およびこれにより製造される基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＧａＮ（窒化ガリウム）、ＩｎＮ（窒化インジウム）、ＢＮ（窒化硼素）、ＡｌＧａＮ（窒化アルミニウムガリウム）、ＩｎＧａＮ（窒化インジウムガリウム）、ＡｌＮ（窒化アルミニウム）などの基板は、比較的大きな厚みを有する原料基板が、たとえばＨＶＰＥ（Ｈｙｄｒｉｄｅ  Ｖａｐｏｒ  Ｐｈａｓｅ  Ｅｐｉｔａｘｙ；ハイドライド気相成長）法などの手法により作製された後、当該原料基板がワイヤーソーなどによりスライスされ、厚み方向に分離されることにより製造される。そして、上記原料基板をスライスする工程は、基板の製造コストや基板の品質に大きな影響を与える。そのため、原料基板をスライスする工程については種々の検討が行なわれ、多くの提案がなされている（たとえば特許文献１参照）。
【非特許文献１】石川憲一、「スライシング加工技術の現状と展望」、精密工学会誌、社団法人精密工学会、１９９４年、Ｖｏｌ．６０、Ｎｏ．２、ｐ１６３−１６７
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記非特許文献１に開示されたスライス方法を含め、従来のワイヤーソーを用いたスライス方法では、ワイヤーの太さに取りしろを加えた厚みの原料基板が、分離の際に失われる。上記ＨＶＰＥ法により作製されるＧａＮ、ＩｎＮ、ＢＮ、ＡｌＧａＮ、ＩｎＧａＮ、ＡｌＮなどの基板は非常に高価であるため、このような損失は製造コストの大幅な上昇を招来する。一方、ワイヤーソーによる切断に代えて、一般的なレーザを使用して原料基板を切断することも可能であるが、切断面の周辺に熱ひずみや熱ダレが発生し、大きな切断しろが必要になったり、原料基板の深さ方向に光が侵入しにくくなって切断不能となったりするという問題がある。特に、ダイヤモンド等の透明基板では、このようなダレによる取りしろの増加が大きな問題である。
【０００４】
そこで、本発明の目的は、原料基板から基板を分離する際の原料基板の損失を抑制した基板の製造方法および原料基板から基板を分離する際の原料基板の損失が抑制されることにより、製造コストが低減された基板を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に従った基板の製造方法は、基板を準備する工程と、当該基板の内部に集光するレーザ光を、基板の劈開面に交差する方向から基板に照射し、当該劈開面に沿う方向に走査する工程と、レーザ光が照射された基板を当該劈開面に沿う面において分離する工程とを備えている。
【０００６】
本発明の基板の製造方法では、準備された原料基板の内部の劈開面に対してレーザ光が集光照射され、当該劈開面に沿う方向に走査される。これにより、レーザ光が照射された劈開面に沿って照射影響層が形成される。この照射影響層は、たとえば劈開分離面が形成された領域となっており、原料基板を部分的に分離する領域、あるいは周囲の領域に比べて脆弱な領域となっている。そして、たとえば上記照射影響層に対して剪断力が負荷されることにより、原料基板を当該劈開面に沿う面（照射影響層に沿う面）において分離する。
【０００７】
本発明の基板の製造方法においては、レーザ光を照射することにより原料基板の内部の劈開面に沿って照射影響層が形成される。そして、この照射影響層に沿って原料基板が分離される。そのため、原料基板の形状に関わらず、劈開面である限り、任意の面方位を有する基板を、原料基板の損失を抑制しつつ取り出すことができる。また、本発明の基板の製造方法においては、原料基板の厚みが小さい場合であっても、容易に厚み方向に分離することができる。そのため、厚みの小さい原料基板から、効率よく基板を製造することができる。
【０００８】
より具体的に説明すると、たとえば、ＧａＮなどの六方晶系の基板を製造する場合、まず、格子欠陥の少ない良質な結晶を作製することが容易な[０００１]軸（ｃ軸）方向にＨＶＰＥ法などにより結晶を成長させ（いわゆるＣ面成長）、原料基板を作製する。この原料基板の劈開面である面、たとえば分極性面である（０００１）面（いわゆるＣ面）、半極性面である（１０−１−３）面、（１０−１−１）面、（１１−２２）面、無極性面である（１１−２０）面（いわゆるＡ面）など所望の面に対してレーザ光を照射し、走査する。このとき、後工程において原料基板を分離するための領域以外の領域に照射影響層、たとえばクラックの形成された層が形成されないように、またレーザの照射により原料基板に溶融領域が形成されないように、たとえばパルス幅やエネルギー密度を調整しつつ、レーザ光を原料基板に対して照射する。そして、レーザ光が照射された劈開面に沿う面において原料基板を劈開させることにより、所望の面方位を有する基板を製造することができる。
【０００９】
このとき、上述のように、原料基板に溶融領域が形成されることなく、原料基板が劈開により分離されるため、分離に際して生じる原料基板の損失が抑制される。また、上述のように、所望の劈開面にレーザ光を照射して走査することにより、作製の容易な[０００１]方向に成長させた原料基板から、所望の面方位を有する基板を容易に分離することができる。さらに、レーザ光を劈開面に交差する方向から原料基板に照射して上記分離を実施することにより、厚みの小さい原料基板を厚み方向に容易に分離し、効率よく多数の基板を製造することができる。
【００１０】
以上のように、本発明の基板の製造方法によれば、原料基板から基板を分離する際の原料基板の損失を抑制した基板の製造方法を提供することができる。
【００１１】
上記基板の製造方法において好ましくは、上記レーザ光のパルス幅は１０ｆｓ以上５００ｐｓ以下であり、上記劈開面におけるレーザ光のエネルギー密度は１０−７ｍＪ／ｃｍ２以上１０ｍＪ／ｃｍ２以下である。
【００１２】
原料基板の温度上昇を抑制して原料基板の溶融等を回避するしつつ、容易に原料基板の所望の劈開面に沿って照射影響層を形成するためには、パルス幅が５００ｐｓ（ピコ秒）以下の短パルスレーザが採用されることが好ましい。一方、レーザの安定性および出力の観点から、１０ｆｓ（フェムト秒）以上のパルス幅を有するレーザ光が採用されることが好ましい。また、原料基板を容易に分離可能な照射影響層を形成するためには、上記劈開面におけるレーザ光のエネルギー密度は、１０−７ｍＪ／ｃｍ２以上であることが好ましい。一方、上記劈開面において原料基板を溶融させないこと、レーザ光を集光するためのレンズの耐久性等を考慮すると、上記劈開面におけるレーザ光のエネルギー密度は、１０ｍＪ／ｃｍ２以下であることが好ましい。
【００１３】
本発明に従った基板は、上記本発明の基板の製造方法により製造されている。本発明の基板は、上記本発明の基板の製造方法により製造されているため、原料基板から基板を分離する際の原料基板の損失が抑制されている。その結果、本発明の基板によれば、製造コストが低減された基板を提供することができる。
【発明の効果】
【００１４】
以上の説明から明らかなように、本発明の基板の製造方法および基板によれば、原料基板から基板を分離する際の原料基板の損失を抑制した基板の製造方法および原料基板から基板を分離する際の原料基板の損失が抑制されることにより、製造コストが低減された基板を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。なお、以下の図面において同一または相当する部分には同一の参照番号を付しその説明は繰り返さない。
【００１６】
（実施の形態１）
以下、本発明の一実施の形態である実施の形態１における基板の製造方法および基板について説明する。図１は、実施の形態１における基板の製造方法の概略を示すフローチャートである。また、図２は、図１のレーザ光照射工程を説明するための概略断面図である。また、図３は、図１のレーザ光照射工程を説明するための概略平面図である。また、図４は、図１のレーザ光照射工程の変形例を説明するための概略平面図である。また、図５は、図１のレーザ光照射工程を説明するための概略斜視図である。また、図６は、図１のレーザ光照射工程の変形例を説明するための概略斜視図である。また、図７および図８は、図１の支持板貼付工程および劈開分離工程を説明するための概略断面図である。
【００１７】
図１を参照して、本実施の形態における基板であるＧａＮ基板の製造方法においては、まず、原料基板を準備する原料基板準備工程が実施される。具体的には、図２を参照して、５ｍｍ以上１５０ｍｍ以下程度の直径、１ｍｍ以上１００ｍｍ以下程度の厚みを有するＧａＮ原料基板１０が、たとえばＨＶＰＥ法により作製される。ここで、ＧａＮ原料基板１０は、（０００１）面を主面１０Ａとして作製される。
【００１８】
次に、図１を参照して、ＧａＮ原料基板の内部に集光するレーザ光を、基板の劈開面に交差する方向からＧａＮ原料基板に照射し、劈開面に沿う方向に走査するレーザ光照射工程が実施される。具体的には、図２を参照して、まず、原料基板準備工程において準備されたＧａＮ原料基板１０が、レーザ光照射装置３にセットされる。レーザ光照射装置３は、高精度ステッピングモータにより駆動されることにより、Ｘ軸方向およびＸ軸方向に直交する方向であるＹ軸方向（図２において紙面に垂直な方向）に移動可能なステージ３１と、ステージ３１に対向する位置に配置される集光レンズ３３と、集光レンズ３３を含む光学系を介してステージ３１上にレーザ光４０を照射可能な光源４５とを備えている。集光レンズ３３および光源４５は、Ｘ軸方向およびＹ軸方向に直交する方向であるＺ方向に移動可能である。
【００１９】
レーザ光照射工程においては、まず、ステージ３１上に透明石英からなる石英板３２が載置され、石英板３２上にＧａＮ原料基板１０が載置される。集光レンズ３３に対向するＧａＮ原料基板１０の主面１０Ａは、（０００１）面である。次に、光源４５から出射されたレーザ光４０がＧａＮ原料基板１０の内部の劈開面１１に集光するように、ＧａＮ原料基板１０の劈開面１１に交差する方向からＧａＮ原料基板１０に対して照射され、走査される。これにより、ＧａＮ原料基板１０の劈開面１１に沿って、照射影響層４１が形成される。照射影響層４１は、上記レーザ光４０の照射により形成される他の領域よりも脆弱な領域であって、たとえば多数の微小なクラックが形成された領域である。
【００２０】
また、本実施の形態においては、レーザ光４０は所定の繰り返し周波数、たとえば１０Ｈｚ以上１００ＭＨｚ以下の繰り返し周波数で照射されている。そして、図２を参照して、ＧａＮ原料基板１０および石英板３２が載置されたステージ３１は、Ｘ軸方向およびＹ軸方向（図２において紙面に垂直な方向）に、劈開面１１におけるレーザ光４０のスポット径よりも大きい距離を、照射の繰り返し周波数の逆数に相当する時間で移動する。そのため、図２に示すように、照射影響層４１は、劈開面１１に沿った方向に、複数個分離して形成される。なお、照射影響層４１は、ステージ３１を上記繰返し周波数の逆数に相当する時間に上記スポット径と同等以下の距離だけ移動させることにより、部分的に重なるように複数個形成されてもよい。
【００２１】
ここで、ＧａＮ原料基板１０に対するレーザ光４０の照射は、平面的に見て、図３に示すように、照射影響層４１が格子状に並ぶように行われてもよいし、図４に示すように、同心円状に並ぶように行われてもよい。また、劈開面１１としては、図５に示すように、ＧａＮ原料基板１０の主面１０Ａに平行な面、すなわち分極性面である（０００１）面が選択されてもよいし、主面１０Ａに交差する面、たとえば（１０−１−３）面、（１０−１−１）面、（１１−２２）面などの半極性面や（１１−２０）面などの無極性面が選択されてもよい。
【００２２】
次に、図１を参照して、ＧａＮ原料基板の両側の主面に、平行平板形状を有する支持板、たとえばアルミナなどのセラミックス、ガラス、Ｓｉ、金属などからなる支持板を貼り付ける支持板貼付工程が実施される。具体的には、図７を参照して、上記レーザ光照射工程が実施されたＧａＮ原料基板１０の両側の主面１０Ａに対して、支持板５０が貼り付けられる。この場合、たとえば吸着用の穴が形成された支持板５０上にＧａＮ原料基板１０を載置し、当該穴の内部を減圧することにより支持板５０とＧａＮ原料基板１０とを吸着させる方法（真空吸着）や、平滑化処理された支持板５０とＧａＮ原料基板１０とを、純水などの流体を用いて吸着、接着する方法などを採用することができる。
【００２３】
次に、図１を参照して、レーザ光４０が照射されたＧａＮ原料基板１０を劈開面１１に沿う面において分離する劈開分離工程が実施される。具体的には、図７を参照して、支持板貼付工程においてＧａＮ原料基板１０の両側の主面に貼り付けられた支持板５０に対し、劈開面１１に平行で互いに反対向き（矢印αの向き）の力が付与される。これにより、複数の照射影響層４１が形成された劈開面１１に沿う面に剪断力が作用する。そして、隣接する領域に比べて脆弱な領域である照射影響層４１に沿ってＧａＮ原料基板１０は、容易に劈開して分離される。つまり、ＧａＮ原料基板１０は、照射影響層４１を含む領域において、劈開して分離される。その結果、図５に示すように劈開面１１として（０００１）面が選択された場合、図８に示すように、分極性面である（０００１）面を主面とする２枚のＧａＮ基板１に分離される。
【００２４】
次に、図１を参照して、ＧａＮ基板１から支持板５０を分離する支持板分離工程が実施される。具体的には、劈開分離工程が実施されて作製されたＧａＮ基板１に貼り付けられている支持板５０が、真空吸着が停止されることにより、あるいはＧａＮ基板１および支持板５０が加熱処理または冷却処理されることにより、ＧａＮ基板１から分離される。これにより、自立基板としてのＧａＮ基板１が得られる。
【００２５】
そして、図１を参照して、ＧａＮ基板１に対して仕上げ処理を実施する仕上げ工程が実施される。具体的には、支持板分離工程が実施されて得られたＧａＮ基板１に対して、必要に応じて洗浄、仕上げ加工などの仕上げ処理が実施される。以上の工程により、本実施の形態におけるＧａＮ基板の製造工程は完了する。
【００２６】
ここで、レーザ光４０のパルス幅は、ＧａＮ原料基板１０の劈開面１１に沿った領域以外の領域に損傷を与えることを抑制するため、１０ｆｓ以上５００ｐｓ以下とすることが好ましく、３０ｆｓ以上５００ｆｓ以下とすることが特に好ましい。また、劈開面１１に沿った領域に適切な照射影響層４１を形成するためには、劈開面１１におけるレーザ光４０のエネルギー密度が１０−７ｍＪ／ｃｍ２以上１０ｍＪ／ｃｍ２以下であることが好ましく、０．１ｍＪ／ｃｍ２以上１ｍＪ／ｃｍ２以下であることが、特に好ましい。
【００２７】
次に、上記本実施の形態における基板の製造方法により製造される基板としてのＧａＮ基板１の特徴について説明する。図９は、実施の形態１における基板の製造方法により製造されたＧａＮ基板の表面（主面）付近を拡大して示す概略図である。
【００２８】
上述のように、本実施の形態におけるＧａＮ基板１は、レーザ光４０が照射されることによりＧａＮ原料基板１０の劈開面１１に沿って複数の照射影響層４１が形成された上で、劈開により分離されて製造されている。その結果、図９を参照して、ＧａＮ基板１の主面には、上記複数の照射影響層４１に対応して、複数の劈開面１１およびステップ１１Ａが形成される。この劈開面１１とステップ１１Ａとの間には、１ｎｍ以上３０００ｎｍ以下程度の高さを有する段差が形成されている。
【００２９】
ここで、一般に、主面上に結晶をエピタキシャル成長させることにより半導体層を形成し、半導体素子を製造するために使用される基板においては、結晶性が高く、良質な半導体層を容易に形成するため、その主面には微小な凹凸（ステップ）が形成されていることが望ましい。そして、ステップを有する主面を形成するため、従来、所定の結晶面に対して僅かに傾斜した（微小なオフ角を有する）主面を形成する対策が採用されている。より具体的に説明すると、たとえば分極性面である（０００１）面を主面とする基板を作製したい場合、主面が（０００１）面となるように作製された基板に対して、研磨などの機械加工が実施されることにより、主面が（０００１）面に対して僅かに傾斜し、主面に８°以下の僅かなオフ角が付与される。
【００３０】
これに対し、本発明の上記実施の形態における基板の製造方法により製造されたＧａＮ基板１においては、２つの主面のうち少なくとも一方の主面にオフ角が付与されることなく、当該主面に微小な凸部または凹部としてのステップ１１Ａが形成されている。そのため、図９を参照して、主面がたとえば（０００１）面に平行な状態を保持しつつ、かつ機械加工等の新たな加工を実施することなく、主面にステップ１１Ａを形成することができる。また、上述のように、上記ステップ１１Ａは、照射影響層４１の形成に対応して形成される。そのため、照射影響層４１を劈開面１１の全域にわたって周期的に形成することにより、このステップ１１Ａを、ＧａＮ基板１の少なくとも一方の主面全域に、周期的に形成することができる。これにより、上述のオフ角が付与された基板と同様に、主面上において安定したエピタキシャル成長が可能なＧａＮ基板１を提供することが可能となる。
【００３１】
また、本実施の形態におけるＧａＮ基板１は、上述のようにＧａＮ原料基板１０を劈開させることにより分割して製造される。そのため、ワイヤーソーなどを用いたスライスが必要ないため、原料基板の損失が大幅に低減され、製造コストが抑制されている。さらに、本実施の形態におけるＧａＮ基板１においては、劈開を利用したＧａＮ原料基板１０の分割が採用されることにより、ダイシングなどの機械加工による大きなひずみをＧａＮ基板１に導入することなく製造することができる。その結果、ＧａＮ基板１の厚みの、円形の主面の直径（主面が多角形形状の場合、これに対する外接円の直径）に対する比を、たとえば１／１００００以上１／１０以下程度、特に１／１００以下にまで薄くした場合でも、そりが実用上十分に小さい範囲に抑制される。ただし、割れの発生を抑制するためには、ＧａＮ基板１は５０μｍ以上の厚みを有していることが好ましい。
【００３２】
さらに、近年、分極性面である（０００１）面を主面とするＧａＮ基板上に発光層をエピタキシャル成長させた半導体発光素子においては、ＧａＮ基板の極性に起因して発光素子の出力が低下するという問題が指摘されている。そのため、半導体発光素子に使用されるＧａＮ基板に対しては、分極性面である（０００１）面以外の面、たとえば半極性面である（１０−１−３）面、（１０−１−１）面、（１１−２２）面、無極性面である（１１−２０）面などを主面とすることが要求される場合がある。この要求に応えるためには、たとえば、作製の容易な（０００１）面を主面とするＧａＮ原料基板を作製した上で、機械加工により所望の面を主面とするＧａＮ基板を製造する必要がある。しかし、この場合、機械加工による原料基板の損失が大きく、製造コストが大幅に上昇するという問題が生じる。これに対し、上記本実施の形態における基板の製造方法では、所望の劈開面に対してレーザ光を照射し、走査することにより、原料基板の損失を抑制しつつ、所望の面を主面とするＧａＮ基板１を製造することができる。その結果、本実施の形態におけるＧａＮ基板１によれば、所望の面を主面とする直径２インチ以上の半導体発光素子用のＧａＮ基板を安価に提供することができる。
【００３３】
（実施の形態２）
以下、本発明の一実施の形態である実施の形態２における基板の製造方法について説明する。図１０は、実施の形態２におけるレーザ光照射工程を説明するための概略斜視図である。
【００３４】
実施の形態２における基板の製造方法は、基本的には上述した実施の形態１における基板の製造方法と同様に実施される。しかし、図１を参照して、実施の形態２における基板の製造方法は、レーザ光照射工程において、実施の形態１とは異なっている。すなわち、図１０を参照して、実施の形態２におけるレーザ光照射装置３は、集光レンズ３３により集光されたレーザ光４０が直接被照射物であるＧａＮ原料基板１０に照射される構成ではなく、レーザ光４０の光路において、集光レンズ３３と被照射物であるＧａＮ原料基板１０との間にガルバノミラー６０が配置されている点において、実施の形態１におけるレーザ光照射装置３とは異なっている。つまり、集光レンズ３３により集光されたレーザ光４０は、ガルバノミラー６０により反射された後、ＧａＮ原料基板１０に対して照射される。
【００３５】
そして、実施の形態２におけるレーザ光照射工程においては、ＧａＮ原料基板１０に対してレーザ光４０を走査させるために、Ｘ軸方向およびＹ軸方向の両方にステージ３１が移動する実施の形態１の構成とは異なり、ステージ３１はＸ軸方向にのみ移動し、Ｙ軸方向には移動しない。一方、反射部材としてのガルバノミラー６０が回動することにより、ＧａＮ原料基板１０に対してレーザ光４０が走査される。つまり、本実施の形態におけるレーザ光照射工程においては、レーザ光４０は、回動する反射部材に反射することによりＧａＮ原料基板に対して走査される。
【００３６】
より具体的に本実施の形態におけるレーザ光照射工程を説明すると、まず、ステージ３１が固定された状態でレーザ光４０がＧａＮ原料基板１０に照射され、ガルバノミラー６０が回動することにより当該レーザ光４０はＹ軸方向に走査される。Ｙ軸方向の走査が完了すると、ステージ３１がＸ軸方向に所望の距離だけ移動してレーザ光４０がＧａＮ原料基板１０に照射され、ガルバノミラー６０が回動することにより当該レーザ光４０がＹ軸方向に走査される。これを繰返すことにより、本実施の形態におけるレーザ光照射工程は実施される。
【００３７】
本実施の形態のように、レーザ光４０の走査にガルバノミラー６０などの反射部材による反射を利用することにより、高速な走査が可能となり、ＧａＮ基板１の生産効率が向上する。なお、本実施の形態においては、Ｙ軸方向にのみガルバノミラーによる走査が行なわれる場合について説明したが、たとえばＸ軸方向およびＹ軸方向の両方にガルバノミラーによる走査が行われてもよい。これにより、ＧａＮ基板１の生産効率を一層向上させることが可能となる。この場合、レーザ光照射装置３においては、複数（２つ）のガルバノミラーが採用されてもよい。
【実施例１】
【００３８】
以下、本発明の実施例１について説明する。本発明の基板の製造方法により原料基板が製造可能であることを確認する試験を行なった。試験の手順は以下のとおりである。
【００３９】
まず、（０００１）面を主面とする直径φ５０ｍｍ、厚みｔ３ｍｍの円盤状のＧａＮ基板を原料基板（サンプル）として準備した。サンプルは、Ｎ２（窒素）ガス、ＮＨ３（アンモニア）ガス、ＨＣｌ（塩化水素）ガスおよびＴＭＧ（トリメチルガリウム）ガスを用いたＨＶＰＥ法により作製した。そして、当該サンプルに対して、上記実施の形態１のレーザ光照射工程、支持板貼付工程および劈開分離工程と同様の工程を実施した。劈開面としては両側の主面からの距離が等しい位置の（０００１）面を採用した。また、レーザ光には、パルス幅、劈開面におけるエネルギー密度、波長などが異なる３種類のレーザを採用した（実施例Ａ〜Ｃ）。また、上記実施の形態２のレーザ光照射工程、支持板貼付工程および劈開分離工程と同様の工程も上記サンプルに対して実施した（実施例Ｄ）。試験条件の詳細および試験結果を表１に示す。
【００４０】
【表１】
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【００４１】
次に、試験結果について説明する。上記試験条件により厚み方向におけるサンプルの劈開による２等分を試みたところ、いずれの場合においても成功した。このことから、本発明の基板の製造方法によれば、原料基板から基板を分離する際の原料基板の損失を抑制した基板の製造方法を提供可能であることが確認された。ただし、パルス幅：１０ｆｓ以上５００ｐｓ以下、劈開面におけるレーザ光のエネルギー密度：１０−７ｍＪ／ｃｍ２以上１０ｍＪ／ｃｍ２以下の範囲外である実施例ＢおよびＣにおいては、劈開面以外の領域、具体的には劈開面から見てレーザ光が入射する側の領域に損傷（照射影響層）が発生していた。これに対し、パルス幅およびエネルギー密度が上記範囲内である実施例ＡおよびＤにおいては、劈開面以外の領域に損傷は発見されなかった。このことから、パルス幅およびエネルギー密度は上記範囲とすることが好ましいことが確認される。
【００４２】
さらに、上記実施の形態１と同様に実施された実施例Ａ〜Ｃにおけるレーザ光照射工程は、６０分間を要したのに対し、上記実施の形態２と同様に実施された、すなわちガルバノミラーを用いてＹ軸方向の走査を行なった実施例Ｂにおけるレーザ光照射工程は、２分間で完了した。このことから、レーザ光が回動する反射部材に反射することによって原料基板に対して走査されるレーザ光照射工程が採用されることにより、基板の生産効率を向上させることが可能であるといえる。
【００４３】
なお、上記実施の形態および実施例においては、本発明の基板の製造方法により製造される本発明の基板としてＧａＮからなるＧａＮ基板について説明したが、本発明の基板の製造方法により製造される本発明の基板はこれに限られない。本発明の基板の製造方法により製造される本発明の基板は、劈開面を有する、すなわち結晶性を有する基板であればよく、ＧａＮ基板のほか種々の半導体基板あるいはセラミック基板、たとえばダイヤモンド基板、ＡｌＮ基板、ＴｉＮ基板、ＡｌＧａＮ基板など、種々の基板を含む。
【００４４】
また、上記実施の形態および実施例においては、劈開分離工程において、劈開面に平行な方向に互いに反対向きの力が負荷される場合について説明したが、劈開面に交差する方向、たとえば劈開面に垂直に互いに反対向きの力が負荷されて劈開分離工程が実施されてもよい。さらに、劈開分離工程は、急激な加熱または冷却、たとえばレーザ光照射工程が実施された原料基板の一部が液体窒素に浸漬されることにより、劈開面にひずみが付与されて実施されてもよい。
【００４５】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味、および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明の基板の製造方法および基板は、原料基板を複数枚の基板に分離する工程を備えた基板の製造方法およびこれにより製造される基板に、特に有利に適用され得る。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】実施の形態１における基板の製造方法の概略を示すフローチャートである。
【図２】図１のレーザ光照射工程を説明するための概略断面図である。
【図３】図１のレーザ光照射工程を説明するための概略斜視図である。
【図４】図１のレーザ光照射工程の変形例を説明するための概略斜視図である。
【図５】図１のレーザ光照射工程を説明するための概略平面図である。
【図６】図１のレーザ光照射工程の変形例を説明するための概略平面図である。
【図７】図１の支持板貼付工程および劈開分離工程を説明するための概略断面図である。
【図８】図１の支持板貼付工程および劈開分離工程を説明するための概略断面図である。
【図９】実施の形態１における基板の製造方法により製造されたＧａＮ基板の表面（主面）付近を拡大して示す概略図である。
【図１０】実施の形態２におけるレーザ光照射工程を説明するための概略斜視図である。
【符号の説明】
【００４８】
１  ＧａＮ基板、３  レーザ光照射装置、１０  ＧａＮ原料基板、１１  劈開面、１１Ａ  ステップ、３１  ステージ、３２  石英板、３３  集光レンズ、４０  レーザ光、４１  照射影響層、４５  光源、５０  支持板、６０  ガルバノミラー。
【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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