Nagoya Univ:レーザーでGaN基板スライス：
Découpe d’un substrat GaN avec un laser :
Schneiden GaN-Substrats mit einem Laser:
Slicing a GaN substrate with a laser:
用激光切割 GaN 襯底：
ーＧａＮ基板をレーザー切断する新技術ー
名古屋大学
天野浩教授浜松ホトニクスと共同で、ＧａＮ基板をレーザーでスライスする技術を開発した。
ＧａＮ基板をレーザーでスライス
切断時に失われるＧａＮの厚みは、数マイクロメートル（マイクロは１００万分の１）
ワイヤソーで削るよりも２ケタ小さくなる。
高価なＧａＮの利用効率が向上する。
レーザーの照射方法
緑色レーザーをＧａＮ基板の底面から照射する。
焦点部分で、
レーザーのエネルギーが吸収され、
ＧａＮがガリウムと窒素ガスに別れる。
この膨張する力でＧａＮがへき開される。
溶けてなくなる厚みは３マイクロメートル程度。
ワイヤソーでスライスした場合：
従来、ワイヤソーで削ってスライスすると、
２００μm―３００μmのＧａＮが失われた。
レーザーでスライスした場合：
ＧａＮ基板に「パワー半導体の回路を形成してからへき開すること」も可能。
「ＧａＮ基板の表面を繰り返し利用すること」ができる。
へき開面の表面粗さは１０μm―２０μm程度。
軽く研削してから研磨すると平坦度を再生できる。
今後の開発：
今後、「大口径のスライス」や「へき開時の平坦化」を進める。
更に、「酸化ガリウムや窒化アルミニウムでの利用」を進める。
ニュースイッチ
Université de Nagoya : Découpe d’un substrat GaN avec un laser :
-Nouvelle technologie de découpe laser des substrats GaN-
Université de Nagoya
Professeur Hiroshi Amano
En collaboration avec Hamamatsu Photonics, nous avons développé une technologie permettant de trancher un substrat GaN avec un laser.
Trancher le substrat GaN avec un laser
L’épaisseur de GaN perdue lors de la découpe est de plusieurs micromètres (micro est un millionième).
Il est à deux chiffres plus petit que le grattage avec une scie à fil.
L’efficacité d’utilisation du GaN coûteux est améliorée.
Méthode d’irradiation laser
Irradiez le laser vert à partir du bas du substrat GaN.
Au point focal,
L’énergie du laser est absorbée,
Le GaN se sépare en gallium et en azote gazeux.
Cette force d’expansion clive le GaN.
L’épaisseur qui fond est d’environ 3 micromètres.
Lors du tranchage avec une scie à câble :
Classiquement, lors du tranchage avec une scie à fil,
200 μm-300 μm de GaN ont été perdus.
Lors du tranchage au laser :
Il est également possible de “former un circuit d’un semi-conducteur de puissance puis de le cliver” sur un substrat GaN.
“La surface du substrat GaN peut être utilisée à plusieurs reprises”.
La rugosité de surface de la surface de clivage est d’environ 10 μm-20 μm.
La planéité peut être régénérée en meulant légèrement puis en polissant.
Développement futur:
A l’avenir, nous privilégierons les “tranches de grand diamètre” et “l’aplatissement au moment du clivage”.
De plus, “l’utilisation dans l’oxyde de gallium et le nitrure d’aluminium” sera encouragée.
Nouvel interrupteur
Universität Nagoya: Schneiden eines GaN-Substrats mit einem Laser:
-Neue Technologie zum Laserschneiden von GaN-Substraten-
Nagoya-Universität
Professor Hiroshi Amano
In Zusammenarbeit mit Hamamatsu Photonics haben wir eine Technologie zum Schneiden eines GaN-Substrats mit einem Laser entwickelt.
Schneiden Sie das GaN-Substrat mit einem Laser
Die beim Schneiden verlorene Dicke von GaN beträgt mehrere Mikrometer (Mikro ist ein Millionstel).
Es ist zweistellig kleiner als das Schaben mit einer Seilsäge.
Die Nutzungseffizienz von teurem GaN wird verbessert.
Laserbestrahlungsverfahren
Bestrahlen Sie den grünen Laser von der Unterseite des GaN-Substrats.
Im Brennpunkt,
Die Energie des Lasers wird absorbiert,
GaN trennt sich in Gallium und Stickstoffgas.
Diese Expansionskraft spaltet GaN.
Die Dicke, die wegschmilzt, beträgt etwa 3 Mikrometer.
Beim Schneiden mit einer Seilsäge:
Herkömmlicherweise wird beim Schneiden mit einer Drahtsäge
200 μm–300 μm GaN gingen verloren.
Beim Schneiden mit einem Laser:
Es ist auch möglich, auf einem GaN-Substrat “eine Schaltung aus einem Leistungshalbleiter zu bilden und ihn dann zu spalten”.
“Die Oberfläche des GaN-Substrats kann wiederholt verwendet werden”.
Die Oberflächenrauhigkeit der Spaltfläche beträgt etwa 10 µm–20 µm.
Die Ebenheit kann durch leichtes Schleifen und anschließendes Polieren regeneriert werden.
Zukünftige Entwicklung:
In Zukunft werden wir “Scheiben mit großem Durchmesser” und “Abflachen zum Zeitpunkt der Spaltung” fördern.
Weiterhin wird die „Verwendung in Galliumoxid und Aluminiumnitrid“ gefördert.
Neuer Schalter
Smart-cut-like laser slicing of GaN substrate using its own nitrogen
Scientific Reports
Abstract
We have investigated the possibility of applying lasers to slice GaN substrates.
Using a sub-nanosecond laser with a wavelength of 532 nm,
we succeeded in slicing GaN substrates. In the laser slicing method used in this study,
there was almost no kerf loss, and the thickness of the layer damaged by laser slicing was about 40 µm.
We demonstrated that
a standard high quality homoepitaxial layer can be grown on the sliced surface after removing the damaged layer by polishing.