[发明专利]激光剥离装置及激光剥离方法

说明书

技术领域

本发明涉及对在基板上形成材料层的工件照射透过该基板的波长域的激光，将材料层从基板剥离的激光剥离装置及方法，特别涉及可以将变形的工件以其原有的状态保持并照射激光，将该材料层分解而从该基板剥离(下面，称为激光剥离)的激光剥离装置及激光剥离方法。

背景技术

在利用氮化镓(GaN)系化合物半导体形成的半导体发光元件的制造步骤中，已知有通过对形成于蓝宝石基板的一表面上的GaN系化合物材料层，从位于该蓝宝石基板背面的另一表面照射激光而将其剥离的激光剥离技术。

在进行半导体曝光工序或上述激光剥离工序时，通常将被照射物即工件(晶片)吸附保持在工作台上面，从光源照射曝光光或激光。

在将半导体暴露工序中使用的硅晶片那样的平面状的工件进行曝光的情况下，通常使用将工件放在工作台上，从设于工作台的多个排气孔进行排气，将工件与工作台之间的空间进行减压而保持在载物台上的方法。

另外，在工件变形为凹凸状时或不规则变形时，只要变形轻微、且工件本身可变形，也可使用上述的方法将其矫正成平面而进行保持。

另外，向上凸出变形且变形量大时，例如，如专利文献1所记载，已知有将下部的空间减压而进行吸附、保持的方法。

专利文献1记载的方法中，如图9所示，将向上凸出变形的电路基板(工件)如下进行保持。

即，在吸附载物台101设置贯通孔102，在该贯通孔中设置真空吸引风箱103，并突出在吸附载物台101上。而且，对电路基板(工件)104用真空吸引风箱103进行真空吸引，将电路基板(工件)矫正成平面状并吸附固定在基板吸附面105上。

另外，作为保持向下凸出变形的工件及不规则变形的工件的方法，已知有使用前端部分弹性变形而在工件表面吸附的多个支承杆(升降销)的方法。(专利文献2)

如图10所示，专利文献2记载的方法使用吸附工件110的升降销111将工件110保持在载物台112上。

如图10(a)所示，升降销111穿通设于载物台112上的贯通孔113并可上下动地设于例如三个部位，如图10(b)所示，升降销111包括由具有管状的中空部的弹性部件构成的环111a、支柱111b等。上述中空部经由配管111b与空压单元111c等的负压产生源相连通。

为了使变形的工件保持于载物台112上，使上述升降销111上升到载物台112面上并与工件110的下面接触。当升降销111与工件接触时，由弹性部件构成的环111a与工件的形状一致地变形，其前端与工件110密合，升降销111与工件110的下面进行真空吸附。

在该状态下使升降销111下降时，工件110一边矫正变形一边推压载物台112。一旦工件110的大致整体与载物台112面接触，则经由设于载物台112的未图示的真空吸附孔吸引工件110和载物台112面的空气，将工件110吸附固定在载物台面上。

专利文献1：(日本)特开2007-294781号公报

专利文献2：(日本)特开2010-226039号公报

在LED的制造中，例如使用在圆形状的蓝宝石基板上形成有氮化镓层的工件。这样，将形成有膨胀率与基板不同的层的工件设为工件时，在前工序被反复加热冷却时，由于上下的材质的热膨胀系数不同，因此产生弯曲或变形。

例如，在500μm左右的蓝宝石基板上形成有氮化镓层的工件的情况，在大约800℃在蓝宝石基板上使氮化镓的结晶层成长。这时工件是平的，但随着冷却，膨胀系数大的蓝宝石基板快速收缩，因此工件向蓝宝石基板侧弯曲(蓝宝石基板侧形成凹面侧)。

进行激光剥离工序时，如上所述从蓝宝石基板侧照射激光，因此工件以蓝宝石基板为上侧被放置在工作台上。从而，工件通常以向下凸出的状态被放置在工作台上。

将这种工件保持在工作台上进行激光剥离工序的情况，不能使用上述现有的工作台及上述专利文献1或专利文献2记载的那样的工作台。

这是因为激光剥离工序的工件是如上所述产生了弯曲及变形的工件，与硅晶片相比，弯曲或变形的量大、刚性也高。即，如上述现有的保持方法，要将工件矫正成平面状并吸附固定在载物台面时，工件有损坏的可能性。

另外，由于激光剥离工序中的工件以向下凸出的状态放置在工作台的情况多，因此用上述专利文献1记载的方法不能进行吸附保持。