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JP7767164B2 - Fixing jig for laminate and method for manufacturing aluminum nitride single crystal substrate - Google Patents
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JP7767164B2 - Fixing jig for laminate and method for manufacturing aluminum nitride single crystal substrate - Google Patents

Fixing jig for laminate and method for manufacturing aluminum nitride single crystal substrate

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Description

本開示は、積層体からの窒化アルミニウム単結晶体の分離に関する。 This disclosure relates to the separation of an aluminum nitride single crystal body from a laminate.

窒化アルミニウムによるアルミニウム系III族窒化物半導体は広範囲のバンドギャップエネルギーの値を有している。これらの窒化物半導体は任意の組成の混晶半導体をつくることが可能であり、その混晶組成によって、各種バンドギャップの間の値を取ることが可能である。 Aluminum-based Group III nitride semiconductors made from aluminum nitride have a wide range of band gap energy values. These nitride semiconductors can be made into alloy semiconductors of any composition, and depending on the alloy composition, they can take on various band gap values.

したがって、アルミニウム系III族窒化物半導体を用いることにより、原理的には赤外光から紫外光までの広範囲な発光素子を作ることが可能となる。特に、アルミニウム系III族窒化物半導体を用いた発光素子によれば、紫外領域等の短波長での発光が可能となる。 Therefore, by using aluminum-based Group III nitride semiconductors, it is, in principle, possible to create light-emitting devices that emit a wide range of light, from infrared to ultraviolet. In particular, light-emitting devices using aluminum-based Group III nitride semiconductors are capable of emitting light at short wavelengths, such as in the ultraviolet region.

アルミニウム系III族窒化物半導体を用いた発光素子は、従来の半導体発光素子と同様に、基板上に厚さが数ミクロン程度の半導体単結晶の薄膜(具体的にはn型半導体層、発光層、p型半導体層となる薄膜)を順次積層することにより製造可能である。このような半導体単結晶の薄膜を形成する方法としては、分子線エピタキシー(MBE:Molecular Beam Epitaxy)法、有機金属気相成長(MOCVD:Metalorganic Chemical Vapor Deposition)法等の結晶成長方法が知られている。 Like conventional semiconductor light-emitting devices, light-emitting devices using aluminum-based Group III nitride semiconductors can be manufactured by sequentially stacking thin films of single-crystal semiconductors (specifically, thin films that will become an n-type semiconductor layer, a light-emitting layer, and a p-type semiconductor layer) each several microns thick on a substrate. Known methods for forming such thin films of single-crystal semiconductors include crystal growth methods such as molecular beam epitaxy (MBE) and metalorganic chemical vapor deposition (MOCVD).

アルミニウム系III族窒化物半導体発光素子の製造にあたっては、基板としての結晶品質、紫外光透過性、量産性及びコストの観点から、サファイア基板が一般的に採用されている。しかし、サファイア基板上にアルミニウム系III族窒化物半導体発光素子を形成した場合、サファイア基板と半導体発光素子の各層を構成するアルミニウム系III族窒化物との間の格子定数や熱膨張係数等の違いに起因して、結晶欠陥(ミスフィット転位)やクラック等が生じ、素子の発光性能を低下させる原因になる。 When manufacturing aluminum-based Group III nitride semiconductor light-emitting devices, sapphire substrates are commonly used due to their crystalline quality as a substrate, UV transparency, mass productivity, and cost. However, when an aluminum-based Group III nitride semiconductor light-emitting device is formed on a sapphire substrate, differences in lattice constant and thermal expansion coefficient between the sapphire substrate and the aluminum-based Group III nitrides that make up each layer of the semiconductor light-emitting device can cause crystal defects (misfit dislocations) and cracks, which can degrade the light-emitting performance of the device.

これらの問題を解決するためには、素子を構成するアルミニウム系III族窒化物半導体薄膜に近い格子定数および熱膨張係数を有する基板を採用することが望ましい。アルミニウム系III族窒化物半導体薄膜を成長させるための基板としては、窒化アルミニウム単結晶基板が適しているといえる。 To solve these problems, it is desirable to use a substrate with a lattice constant and thermal expansion coefficient close to those of the aluminum-based Group III nitride semiconductor thin film that constitutes the device. Aluminum nitride single crystal substrates are suitable as substrates for growing aluminum-based Group III nitride semiconductor thin films.

窒化アルミニウム単結晶を基板として用いるには、機械的強度の観点から該単結晶体がある程度(例えば10μm以上。)の厚さを有することが好ましい。MOCVD法はMBE法に比べて結晶成長が速いため、窒化アルミニウム単結晶基板の製造に適しているといえる。またMOCVD法よりもさらに結晶成長の速い窒化アルミニウム単結晶の成長方法として、ハイドライド気相エピタキシー(HVPE:Hydride Vapor Phase Epitaxy)法および物理気相成長(PVT:Physical Vapor Transport)法が知られている。 When using aluminum nitride single crystal as a substrate, it is preferable for the single crystal to have a certain thickness (for example, 10 μm or more) from the perspective of mechanical strength. MOCVD is suitable for producing aluminum nitride single crystal substrates because it allows faster crystal growth than MBE. Furthermore, hydride vapor phase epitaxy (HVPE) and physical vapor transport (PVT) are known as growth methods for aluminum nitride single crystal that allow even faster crystal growth than MOCVD.

ベース基板上に成長した窒化アルミニウム単結晶体を板状に切断することによりウェハが得られ、該ウェハを研磨して表面のダメージ層を除去することにより窒化アルミニウム単結晶基板が得られる。窒化アルミニウム単結晶体を板状に分離(切断、スライス)する手段としては、ワイヤーソウが一般的に用いられている(特許文献1参照)。 Wafer wafers are obtained by cutting aluminum nitride single crystals grown on a base substrate into plates, and aluminum nitride single crystal substrates are obtained by polishing the wafers to remove damaged layers from the surface. A wire saw is commonly used as a means of separating (cutting, slicing) aluminum nitride single crystals into plates (see Patent Document 1).

国際公開2016/076270号パンフレットInternational Publication No. 2016/076270 Pamphlet

ところが、ワイヤーソウによる窒化アルミニウム単結晶体の切断において、切断の際に厚さ方向における目標位置からのずれが生じることがあった。また、半導体素子の製造において結晶の方位は重要な要素だが、結晶の方位のずれが著しい切断体が生じることがあった。 However, when cutting aluminum nitride single crystals with a wire saw, deviation from the target position in the thickness direction could occur during cutting. Also, while crystal orientation is an important factor in the manufacture of semiconductor devices, cut pieces could be produced with significant deviations in crystal orientation.

そこで本開示では、窒化アルミニウム単結晶体の分離において、厚さ方向における目標位置からのずれおよび方位のずれを抑制することを課題とする。 The objective of this disclosure is to suppress deviation from the target position and deviation from the orientation in the thickness direction when separating an aluminum nitride single crystal body.

発明者は、鋭意検討の結果、窒化アルミニウム単結晶体の分離(切断、スライス)のために当該窒化アルミニウム単結晶体を接着剤により固定治具に固定した際、窒化アルミニウム単結晶体と固定治具の載置面との間に存在する接着剤の厚さにより、目標とする位置からのずれを生じることをつきとめた。さらに接着層の面内の厚さのばらつきが結晶の方位のずれにつながることをつきとめ、これを解決する具体的手段により本開示の技術を完成させた。 After extensive research, the inventors discovered that when an aluminum nitride single crystal is fixed to a fixture with an adhesive in order to separate (cut, slice) it, the thickness of the adhesive between the aluminum nitride single crystal and the mounting surface of the fixture causes it to deviate from the target position. They further discovered that variations in the in-plane thickness of the adhesive layer lead to deviations in the crystal orientation, and completed the technology of the present disclosure by providing specific means to resolve this issue.

本開示の1つの態様は、積層体から窒化アルミニウム単結晶体を分離するときに用いる固定冶具であって、積層体を接着する接着層が載置される載置面を備え、載置面は、少なくとも1つの凹部を有している、固定冶具である。 One aspect of the present disclosure is a fixture used when separating an aluminum nitride single crystal body from a laminate, the fixture comprising a mounting surface on which an adhesive layer that adheres the laminate body is placed, the mounting surface having at least one recess.

載置面に接着層が設けられ、該接着層に積層体が接着された状態において、凹部は、平面視において、少なくとも1部が積層体と重なる位置に形成されてもよい。 An adhesive layer may be provided on the mounting surface, and when the laminate is adhered to the adhesive layer, the recess may be formed at a position where at least a portion of the recess overlaps with the laminate in a plan view.

本開示の他の態様は、窒化アルミニウム単結晶体を含む積層体を準備する準備工程、固定冶具の載置面上に接着剤により形成された接着層を介して積層体を載置する載置工程、及び、接着層上に接着された積層体から窒化アルミニウム単結晶体を分離する分離工程、を含む窒化物アルミニウム単結晶基板の製造方法であって、載置工程は、載置面と積層体との間に存する接着剤の1部を、固定冶具の厚さ方向において載置面よりも低い位置に案内することを含む、窒化アルミニウム単結晶基板の製造方法である。 Another aspect of the present disclosure is a method for manufacturing an aluminum nitride single crystal substrate, including a preparation step of preparing a laminate including an aluminum nitride single crystal body, a placement step of placing the laminate on the placement surface of a fixing jig via an adhesive layer formed from an adhesive, and a separation step of separating the aluminum nitride single crystal body from the laminate bonded to the adhesive layer, wherein the placement step includes guiding a portion of the adhesive present between the placement surface and the laminate to a position lower than the placement surface in the thickness direction of the fixing jig.

分離工程では、ワイヤーソウを用いて積層体から窒化アルミニウム単結晶体を板状に切断してもよい。 In the separation process, the aluminum nitride single crystal may be cut into plates from the laminate using a wire saw.

分離工程において、窒化アルミニウム単結晶体の側面に緩衝層を形成し、次いで緩衝層とワイヤーソウとを接触させてから窒化アルミニウム単結晶体を切断することができる。 In the separation process, a buffer layer is formed on the side of the aluminum nitride single crystal, and then the buffer layer is brought into contact with a wire saw before cutting the aluminum nitride single crystal.

本開示によれば、窒化アルミニウム単結晶体の厚さ方向において、窒化アルミニウム単結晶体の目標とする分離位置からのずれと結晶の方位のずれの程度を抑制することができる。 According to the present disclosure, it is possible to suppress the degree of deviation from the target separation position and deviation in the crystal orientation of the aluminum nitride single crystal body in the thickness direction of the aluminum nitride single crystal body.

図1は窒化アルミニウム単結晶基板の製造方法S10の流れを示す図である。FIG. 1 is a diagram showing the flow of the manufacturing method S10 of an aluminum nitride single crystal substrate. 図2(a)は積層体10の平面図、図2(b)は積層体10の正面図である。FIG. 2( a ) is a plan view of the laminate 10 , and FIG. 2( b ) is a front view of the laminate 10 . 図3は載置工程S12を説明する図であり、図3(a)は平面図、図3(b)は正面図である。3A and 3B are diagrams for explaining the placing step S12, in which FIG. 3A is a plan view and FIG. 3B is a front view. 図4(a)は固定治具20Aの平面図、図4(b)は固定治具20Aの正面図である。FIG. 4A is a plan view of the fixture 20A, and FIG. 4B is a front view of the fixture 20A. 図5(a)は固定治具20Bの平面図、図5(b)は固定治具20Bの正面図である。FIG. 5A is a plan view of the fixing jig 20B, and FIG. 5B is a front view of the fixing jig 20B. 図6(a)は固定治具20Cの平面図、図6(b)は固定治具20Cの正面図である。FIG. 6(a) is a plan view of the fixing jig 20C, and FIG. 6(b) is a front view of the fixing jig 20C. 図7(a)は固定治具20Dの平面図、図7(b)は固定治具20Dの正面図である。FIG. 7A is a plan view of the fixing jig 20D, and FIG. 7B is a front view of the fixing jig 20D. 図8は分離工程S13を説明する図である。FIG. 8 is a diagram illustrating the separation step S13. 図9は分離工程S13を説明する図で、図9(a)は平面図、図9(b)は正面図である。9A and 9B are diagrams for explaining the separation step S13, in which FIG. 9A is a plan view and FIG. 9B is a front view. 図10は窒化アルミニウム単結晶の高を測定した位置を説明する図である。FIG. 10 is a diagram for explaining the positions at which the height of the aluminum nitride single crystal was measured.

1.窒化アルミニウム単結晶基板の製造方法
本開示の1つの形態例にかかる窒化アルミニウム単結晶基板の製造方法S10は、図1に表したように準備工程S11、載置工程S12、及び、分離工程S13を含んでいる。以下、各工程について説明する。なお、工程の説明の中で固定治具の形態例等についても合わせて説明する。
1. Manufacturing Method of Aluminum Nitride Single Crystal Substrate A manufacturing method S10 of an aluminum nitride single crystal substrate according to one embodiment of the present disclosure includes a preparation step S11, a placement step S12, and a separation step S13, as shown in Fig. 1. Each step will be described below. Note that in the explanation of the steps, examples of fixing jigs and the like will also be described.

1.1.準備工程S11
準備工程S11では、分離(切断、スライス)対象である窒化アルミニウム単結晶体(AIN単結晶体)を含む積層体を準備する。
図2(a)は、窒化アルミニウム単結晶体を含む積層体10を模式的に説明する平面図であり、図2(b)は積層体10の正面図である。図2(a)及び図2(b)に示すように、積層体10は、第1面10a、及び、第1面10aとは反対側の第2面10bを有している。第1面10aと第2面10bとの間が厚さとされ、第1面10aの外周縁と第2面10bの外周縁とを渡すように側面10cが形成されている。図2(a)、図2(b)からわかるように、本形態で積層体10は円板状である。
積層体10の厚さは特に限定されることはないが、ワイヤーソウによる切り代を考慮すると窒化アルミニウム単結晶体の層で500μm以上が好ましく、より好ましくは800μm以上である。
1.1. Preparation process S11
In the preparation step S11, a laminate including an aluminum nitride single crystal (AlN single crystal) to be separated (cut, sliced) is prepared.
Fig. 2(a) is a plan view schematically illustrating a laminate 10 including an aluminum nitride single crystal body, and Fig. 2(b) is a front view of the laminate 10. As shown in Figs. 2(a) and 2(b), the laminate 10 has a first surface 10a and a second surface 10b opposite to the first surface 10a. A thickness is defined between the first surface 10a and the second surface 10b, and a side surface 10c is formed so as to connect the outer periphery of the first surface 10a to the outer periphery of the second surface 10b. As can be seen from Figs. 2(a) and 2(b), the laminate 10 in this embodiment is disk-shaped.
The thickness of the laminate 10 is not particularly limited, but taking into consideration the cutting allowance by the wire saw, the thickness of the aluminum nitride single crystal layer is preferably 500 μm or more, and more preferably 800 μm or more.

なお、積層体10は図2(a)、図2(b)のように窒化アルミニウム単結晶体の単層によるものであってもよいし、窒化アルミニウム単結晶体が他の基板に積層された積層体であってもよい。 The laminate 10 may be a single layer of aluminum nitride single crystal as shown in Figures 2(a) and 2(b), or it may be a laminate in which an aluminum nitride single crystal is laminated on another substrate.

1.2.載置工程S12
載置工程S12では、準備工程S11で作製した窒化アルミニウム単結晶体を含む積層体10を、接着剤により形成された接着層11を介して固定冶具20の載置面上に載置する。すなわち、図3(a)の平面図、図3(b)の正面図に示したように、積層体10の第2面10bを固定治具20の載置面20aに向けて接着層11を介して積層体10を固定治具20に置くことで固定する。
1.2. Placement step S12
In the placing step S12, the laminate 10 including the aluminum nitride single crystal produced in the preparing step S11 is placed on the placing surface of the fixing jig 20 via an adhesive layer 11 formed with an adhesive. That is, as shown in the plan view of Fig. 3(a) and the front view of Fig. 3(b), the laminate 10 is fixed by being placed on the fixing jig 20 via the adhesive layer 11 with the second surface 10b of the laminate 10 facing the placing surface 20a of the fixing jig 20.

1.2.1.接着層
接着層11となる接着剤は公知のものを用いることができ、使用できる接着剤に制限はないが、エポキシ系、シアノクリレート系、ユリア樹脂系、メラミン樹脂系、フェノール樹脂系、レゾルシノール樹脂系、酢酸ビニル樹脂系、イソシアネート系、シリコーン樹脂系、変性シリコーン樹脂系、ウレタン樹脂系、アクリル樹脂系、ポリエステル系、ポリエチレン系等を挙げることができる。
1.2.1. Adhesive Layer Any known adhesive can be used for the adhesive layer 11, and there are no limitations on the adhesive that can be used. Examples of adhesives that can be used include epoxy-based, cyanoacrylate-based, urea resin-based, melamine resin-based, phenolic resin-based, resorcinol resin-based, vinyl acetate resin-based, isocyanate-based, silicone resin-based, modified silicone resin-based, urethane resin-based, acrylic resin-based, polyester-based, and polyethylene-based adhesives.

接着剤にはエポキシ系、シアノクリレート系等のような化学反応を接着の原動力とした接着剤と、ポリエステル、ポリエチレン等の熱可塑性樹脂を利用した接着剤があるが、この中でも化学反応を接着の原動力とした、特にエポキシ系接着剤は入手も容易でコストが低く、反応の前後での体積変化が小さく、安定した硬化ができる。エポキシ系接着剤は反応後の樹脂の硬度が高く、安定した切断に有用であることから好ましい。 There are two types of adhesives: those that use chemical reactions as the driving force behind adhesion, such as epoxy and cyanoacrylate adhesives, and those that use thermoplastic resins such as polyester and polyethylene. Of these, epoxy adhesives, which use chemical reactions as the driving force behind adhesion, are particularly easy to obtain and inexpensive, have little change in volume before and after the reaction, and allow for stable hardening. Epoxy adhesives are preferred because the resin after the reaction is highly hard, making them useful for stable cutting.

エポキシ系接着剤は2液混合型、1液混合型、熱硬化型等の多様な種類がある。2液混合型は常温で扱うことができ、かつコストが低いためより有用である。2液混合型の中でも日化精工製のQボンドやUボンドが有用である。 Epoxy adhesives come in a variety of types, including two-component, one-component, and heat-curing types. Two-component adhesives are more useful because they can be handled at room temperature and are less expensive. Among the two-component adhesives, Nikka Seiko's Q Bond and U Bond are particularly useful.

また、接着剤の粘度に制限はないが、動粘度0.01cSt以上10000cSt以下であることが好ましい。0.1cSt以上1000cSt以下であることがより好ましく、0.4cSt以上100cSt以下であることがさらに好ましく、0.8cSt以上10cSt以下であることが最も好ましい。 There are no restrictions on the viscosity of the adhesive, but the dynamic viscosity is preferably 0.01 cSt or more and 10,000 cSt or less. It is more preferable that it be 0.1 cSt or more and 1,000 cSt or less, even more preferable that it be 0.4 cSt or more and 100 cSt or less, and most preferable that it be 0.8 cSt or more and 10 cSt or less.

接着剤を塗布する際には、塗布する前の固定治具の表面を清浄に保つ必要がある。清浄でない場合は、接着剤の固定能力の低下や、異物の混入による接着面の傾きが生じる可能性がある。固定治具の表面を清浄に保つ方法としてはブロワーによる異物の除去、クリーンワイプ等によるふき取り、アセトンやアルコール等の薬品による有機物の除去等が有効である。 When applying adhesive, the surface of the fixture must be kept clean before application. If it is not clean, the adhesive's fixing ability may be reduced, or the adhesive surface may become tilted due to the inclusion of foreign matter. Effective methods for keeping the surface of the fixture clean include removing foreign matter with a blower, wiping with a clean wipe, and removing organic matter with chemicals such as acetone or alcohol.

接着剤を塗布するときに使用する道具にはへらやディスペンサー、バーコーター等を制限なく使用することができる。
一般的な2液混合型エポキシ系接着剤のように時間で硬化が進行するタイプの接着剤を使用する場合は、接着剤の混合から接着までの間に粘度が変化する可能性があるため、ばらつきが生じないように時間を監視し、一定の時間内で作業を終えることが好ましい。
熱可塑性樹脂を用いる場合は、温度が均一になった状態で接着を行うことが好ましい。そのため棒状温度計や熱電対、放射温度計等で温度を監視することが好ましい。なお、一般的に固定治具に用いられる金属に比べて、樹脂は熱伝導性が低く、温度が上がりにくい傾向がある。
Tools that can be used to apply the adhesive include spatulas, dispensers, bar coaters, and the like, without limitation.
When using an adhesive that hardens over time, such as a typical two-component epoxy adhesive, the viscosity may change between mixing the adhesive and bonding, so it is preferable to monitor the time to prevent variations and complete the work within a certain time.
When using thermoplastic resins, it is preferable to perform bonding when the temperature is uniform. Therefore, it is preferable to monitor the temperature using a rod thermometer, thermocouple, radiation thermometer, etc. Compared to metals, which are generally used in fixing jigs, resins have low thermal conductivity and tend not to heat up as easily.

接着層上に積層体を載置する際には、載置後に積層体に適切な圧力を加えることが好ましい。圧力を加えることで、積層体外周部や固定治具の空孔より過剰の接着層が流れ、均一な接着につながる。加える圧力に制限はないが、圧力は0.001MPa以上1MPa以下であることが好ましく、0.002MPa以上0.5MPa以下、0.0025MPa以上0.05MPa以下であることが好ましい。圧力を加える時間は任意であるが、一定に保つことが好ましい。圧力を加える時間は5秒以上24時間以下であることが好ましく、20秒以上1時間以下、1分以上10分以下であることが好ましい。
積層体に圧力を加える箇所は積層体の全面に同時に圧力を加えることが好ましい。この時に塗布された接着剤の一部を、固定冶具の厚さ方向において載置面よりも低い位置に案内する流路があると過剰の接着層を効率的に除外することができる。
When placing a laminate on the adhesive layer, it is preferable to apply an appropriate pressure to the laminate after placement. Applying pressure causes excess adhesive layer to flow from the outer periphery of the laminate or through holes in the fixture, resulting in uniform adhesion. There is no limit to the pressure to be applied, but the pressure is preferably 0.001 MPa to 1 MPa, more preferably 0.002 MPa to 0.5 MPa, or even more preferably 0.0025 MPa to 0.05 MPa. The time for which pressure is applied is optional, but it is preferable to keep it constant. The time for which pressure is applied is preferably 5 seconds to 24 hours, more preferably 20 seconds to 1 hour, or 1 minute to 10 minutes.
It is preferable to apply pressure to the entire surface of the laminate simultaneously. If there is a flow path that guides part of the applied adhesive to a position lower than the mounting surface in the thickness direction of the fixture, excess adhesive can be efficiently removed.

接着剤を硬化するに際しては、使用する接着剤の種類に従って適切な硬化手法を選択する必要がある。例えば一般的な2液混合型エポキシ系接着剤であれば時間で硬化が進行するため適切な時間をとる必要がある。熱硬化型接着剤の場合は一定の温度を加える必要がある。また、熱可塑性樹脂の場合は十分に冷却が進行し、温度が下がったことを確認する必要がある。 When curing adhesives, it is necessary to select the appropriate curing method depending on the type of adhesive being used. For example, with a typical two-component epoxy adhesive, curing progresses over time, so an appropriate amount of time must be allowed. With a thermosetting adhesive, a certain temperature must be applied. Furthermore, with thermoplastic resins, it is necessary to ensure that the adhesive has cooled sufficiently and that the temperature has dropped.

1.2.2.固定治具
この工程では、積層体を固定治具の載置面上に配置する過程で、載置面と積層体との間に存在する接着剤の一部を、固定治具の厚さ方向(上下方向)において載置面と積層体の間から逃がして載置面よりも低い位置に案内(移動)する。これにより、載置面と積層体との間に残る接着剤の量が調整され、接着層11が薄くなり、後述する分離工程S13で積層体10から窒化アルミニウム単結晶体を分離する時にその目標位置に対する位置ずれを抑制することができる。
本発明は積層体と固定治具の間の余剰の接着剤を効率的に案内することで、精度良く積層体の固定を行い、精度の良い切断を行うものである。上述の、載置面と積層体との間に存在する接着剤の一部を、固定治具の厚さ方向(上下方向)において載置面と積層体の間から逃がして載置面よりも低い位置に案内(移動)することにより、載置面と積層体との間に残る接着剤の量が調整される理由について詳細は不明であるが、発明者らは以下のとおり推測している。すなわち、接着剤と積層体、固定治具の間にはニュートンの粘性法則に従って摩擦応力が生じる。通常の固定治具の場合接着剤の案内先は積層体の外縁部であり、案内するためには摩擦応力と接着剤の移動距離に応じた仕事量が必要である。開口を設けることで接着剤の移動距離を短縮することができ、必要な仕事量が減じる。結果として接着層が薄くなり、より精度の良い固定を行うことができる。
1.2.2 Fixing Jig In this step, during the process of placing the laminate on the mounting surface of the fixing jig, a portion of the adhesive present between the mounting surface and the laminate is guided (moved) away from between the mounting surface and the laminate in the thickness direction (vertical direction) of the fixing jig to a position lower than the mounting surface. This adjusts the amount of adhesive remaining between the mounting surface and the laminate, thinning the adhesive layer 11 and preventing displacement of the aluminum nitride single crystal body from the target position when it is separated from the laminate 10 in the separation step S13 described below.
The present invention efficiently guides excess adhesive between the laminate and the fixing jig, thereby enabling precise fixing and cutting of the laminate. The details of how the amount of adhesive remaining between the mounting surface and the laminate is adjusted by guiding (moving) a portion of the adhesive between the mounting surface and the laminate in the thickness direction (vertical direction) of the fixing jig away from the gap between the mounting surface and the laminate and guiding (moving) it to a position lower than the mounting surface are unclear, but the inventors speculate as follows: Frictional stress occurs between the adhesive, the laminate, and the fixing jig according to Newton's law of viscosity. With a conventional fixing jig, the adhesive is guided to the outer edge of the laminate, and guiding requires a work load proportional to the frictional stress and the distance the adhesive travels. Providing an opening shortens the distance the adhesive travels, reducing the required work load. As a result, the adhesive layer becomes thinner, enabling more precise fixing.

このように接着剤を案内するための手段は特に限定されることはないが、1つの具体的な態様として固定治具20の載置面側に凹部を設けることが挙げられる。以下に固定治具の形態について説明する。 While there are no particular limitations on the means for guiding the adhesive, one specific example is to provide a recess on the mounting surface of the fixing jig 20. The shape of the fixing jig is described below.

1.2.2a.固定治具20A
図4には固定治具20Aを説明する図を示した。他の形態の固定治具と区別するため、固定治具20Aと表記するが、当該固定治具20Aは上記した固定治具20として適用できるものである。
図4(a)は固定治具20Aの平面図、図4(b)は固定治具20AのA-A’断面図である。図4からわかるように固定治具20Aは、載置面21A、及び、その反対側の裏面22Aを有し、載置面21Aと裏面22Aとの間が厚さとされ、載置面21Aの外周縁と裏面22Aの外周縁とを渡すように側面23Aが形成されている。本形態で固定治具20Aは円板状であるが、必ずしも円板状である必要はない。
1.2.2a. Fixture 20A
4 shows a diagram for explaining the fixing jig 20A. To distinguish it from other types of fixing jigs, it is written as fixing jig 20A, but the fixing jig 20A can be used as the fixing jig 20 described above.
Fig. 4(a) is a plan view of the fixing jig 20A, and Fig. 4(b) is an A-A' cross-sectional view of the fixing jig 20A. As can be seen from Fig. 4, the fixing jig 20A has a mounting surface 21A and a back surface 22A on the opposite side thereof, with a thickness between the mounting surface 21A and the back surface 22A, and a side surface 23A formed so as to bridge the outer periphery of the mounting surface 21A and the outer periphery of the back surface 22A. In this embodiment, the fixing jig 20A is disk-shaped, but it does not necessarily have to be disk-shaped.

固定治具20Aには載置面21Aに開口した凹部として、載置面21Aに複数の穴24Aが設けられている。本形態で穴24Aは載置面21Aと裏面22Aとを通じ、厚さ方向に貫通する貫通穴であるが、必ずしも貫通穴である必要はなく、載置面21Aで開口した非貫通穴(窪み)であってもよい。貫通穴でない場合における穴の深さは、載置面と積層体との間に残る接着剤の量が調整される際に除外すべき接着剤の量を穴に移動させることができる容積を有していればよい。但し、穴には少なくとも一つの外部につながる貫通孔を持つことが好ましい。貫通孔を持つことで、接着剤を効率的に案内することができるためである。また、接着剤の中には、例えばエポキシ接着剤のように、治具からの剥離に専用の剥離液を用いるものがある。貫通孔を持つことで剥離液を効果的に浸透させ、効率的な剥離を行うことができる。 The fixing jig 20A has multiple holes 24A formed in the mounting surface 21A as recesses opening into the mounting surface 21A. In this embodiment, the holes 24A are through-holes that penetrate the thickness direction through the mounting surface 21A and the back surface 22A. However, they do not necessarily have to be through-holes; they may be non-through holes (depressions) opening into the mounting surface 21A. When the holes are not through-holes, they need only have a volume large enough to transfer the amount of adhesive that should be removed when adjusting the amount of adhesive remaining between the mounting surface and the laminate. However, it is preferable that the holes have at least one through-hole that leads to the outside. This is because having a through-hole allows for efficient guidance of the adhesive. Furthermore, some adhesives, such as epoxy adhesives, require a dedicated remover to be used for removal from the jig. Having a through-hole allows the remover to penetrate effectively, enabling efficient removal.

本形態で穴24Aは、固定治具20Aの平面視で、その中心に1つの穴24Aが設けられ、これを中心とした2つの同心円上に複数の穴24Aが設けられている。中心に近い側の同心円上には90°間隔で4つの穴24Aが設けられ、中心から遠い同心円上には45°間隔で8つの穴24Aが設けられている。 In this embodiment, when viewed from above, the fixing jig 20A has one hole 24A at its center, with multiple holes 24A arranged on two concentric circles around this center. Four holes 24A are arranged at 90° intervals on the concentric circle closer to the center, and eight holes 24A are arranged at 45° intervals on the concentric circle farthest from the center.

穴24Aの配置は、載置面21Aに積層体10を置いた姿勢で、平面視した時に穴24Aが積層体10に重なる位置となる。必ずしも全ての穴24Aが重なる必要はないが、好ましくは全ての穴24Aが平面視で積層体10に重なる位置とされる。
また、穴24Aは、固定治具20Aの中心点に対して点対称となるように複数の穴24Aが配置されていることが好ましい。
The holes 24A are arranged at positions that overlap the laminate 10 when viewed from above with the laminate 10 placed on the mounting surface 21A. It is not necessary for all the holes 24A to overlap, but it is preferable that all the holes 24A be positioned so as to overlap the laminate 10 when viewed from above.
Furthermore, it is preferable that the holes 24A are arranged in point symmetry with respect to the center point of the fixing jig 20A.

穴24Aの大きさや数は特に限定されることはないが、載置面21Aの面積に対する穴24Aの開口の面積の合計の比率で表される開口率が10%以上であることが好ましい。穴が十分な面積の開口を持つことで接着剤を効率的に案内することができる。また、接着面積が少なくなることで剥離に係る負荷が少なくなる。20%以上であることがより好ましく、30%以上であることがさらに好ましい。穴の開口面積は積層体の総面積に対して60%以下であることが好ましい。面積が少なくなると積層体を十分に接着することができなくなる。50%以下であることがより好ましく、40%以下であることがさらに好ましい。 The size and number of holes 24A are not particularly limited, but it is preferable that the opening rate, which is the ratio of the total area of the openings of holes 24A to the area of the mounting surface 21A, be 10% or more. Holes with sufficient opening area can efficiently guide the adhesive. Furthermore, a smaller adhesive area reduces the load associated with peeling. 20% or more is more preferable, and 30% or more is even more preferable. The opening area of the holes is preferably 60% or less of the total area of the laminate. If the area is too small, the laminate will not be sufficiently bonded. 50% or less is more preferable, and 40% or less is even more preferable.

穴は、積層体と固定治具の接触する面内で可能な限り均一になるように配置されていることが好ましい。具体的には、穴はその開口長さが積層体と固定治具の接触する面内で可能な限り均一になるように配置されていることが好ましい。ここで、「開口長さ」とは、積層体と固定治具の接触する任意の点から最も近い穴の開口までの距離をbとし、最も近い積層体外周部までの距離をcとした場合における、b、cどちらかの短いほうの長さをいう。 The holes are preferably arranged so that they are as uniform as possible within the contact surface between the laminate and the fixture. Specifically, the holes are preferably arranged so that the opening length is as uniform as possible within the contact surface between the laminate and the fixture. Here, "opening length" refers to the shorter of b or c, where b is the distance from any point where the laminate and the fixture contact each other to the nearest hole opening and c is the distance to the nearest outer periphery of the laminate.

図4を用いて具体例を列挙する。
任意の第1の点Pに注目すると、最も近い穴24Aの開口(図示、中心から遠い同心円上において一番上から右隣に位置する開口)までの距離をbとし、最も近い積層体外周部までの距離をcとすると、c>bであるため、該第1の点Pおける開口長さは、bとなる。
次に、第1の点Pよりも積層体外周部側に位置する任意の第2の点Pに注目すると、最も近い穴24Aの開口(図示、中心から遠い同心円上において一番上から右方向2つ隣に位置する開口)までの距離をbとし、最も近い積層体外周部までの距離をcとすると、b>cであるため、該第2の点Pおける開口長さは、cとなる。
以上のように開口長さを定義したとき、載置面上の任意の点における開口長さの中で、最も長い長さを示す開口長さを開口最大長さとする。図4に示す例では、図示した第1の特定点Qにおける開口長さが、開口最大長さLとなる。図4に示す例では、第1の特定点Qは、中心から遠い同心円上の隣接する2つの穴24Aの開口と、中心に近い側の同心円上に存在し該2つの穴24Aに最も近い位置に位置する1つの穴24Aの開口とからなる3つの穴24Aの開口の中心点である。
Specific examples will be listed using FIG.
Focusing on an arbitrary first point P1 , if the distance to the opening of the nearest hole 24A (the opening located immediately to the right from the top on the concentric circle furthest from the center in the illustration) is b1 and the distance to the nearest outer periphery of the laminate is c1 , then since c1 > b1 , the opening length at the first point P1 is b1 .
Next, focusing on an arbitrary second point P2 located closer to the outer periphery of the laminate than the first point P1 , if the distance to the opening of the nearest hole 24A (the opening located two holes to the right from the top on the concentric circle farthest from the center in the illustration) is taken as b2 and the distance to the nearest outer periphery of the laminate is taken as c2 , then since b2 > c2 , the opening length at the second point P2 is c2 .
When the opening length is defined as above, the opening length that is the longest among the opening lengths at any point on the mounting surface is defined as the maximum opening length. In the example shown in Fig. 4, the opening length at the illustrated first specific point Q1 is the maximum opening length L1 . In the example shown in Fig. 4, the first specific point Q1 is the center point of the openings of three holes 24A, consisting of the openings of two adjacent holes 24A on a concentric circle far from the center and the opening of one hole 24A on the concentric circle closer to the center and located closest to the two holes 24A.

開口最大長さLが大きくなると接着剤移動距離の増加に繋がり、同一仕事量において接着層が厚くなり、接着層の厚さのばらつきが大きくなる。
そこで、開口最大長さLは、20mm以下であることが好ましい。開口長さLが10mm以下であることがより好ましく、5mm以下、2mm以下であるとより好ましい。開口最大長さLが短くなると積層体に係る負荷が増加し、積層体の破損につながる恐れがある。また、積層体と固定治具間の接着面積が少なくなり、十分な固定ができなくなる虞がある。開口最大長さLは、0.5mm以上であることが好ましく、1mm以上、2mm以上であるとより好ましい。
If the maximum opening length L1 is large, the distance that the adhesive travels increases, resulting in a thicker adhesive layer for the same amount of work, and greater variations in the thickness of the adhesive layer.
Therefore, the maximum opening length L1 is preferably 20 mm or less. The opening length L1 is more preferably 10 mm or less, and even more preferably 5 mm or less, or 2 mm or less. If the maximum opening length L1 is too short, the load on the laminate increases, which may lead to damage to the laminate. Furthermore, the adhesive area between the laminate and the fixing jig decreases, which may result in insufficient fixing. The maximum opening length L1 is preferably 0.5 mm or more, and more preferably 1 mm or more, or 2 mm or more.

穴の開口は開口長さが積層体と固定治具の接触する面内で可能な限り均一になるように配置されていることが好ましい。そのような配置となるために、開口は点対称もしくは線対称になるような配置となることが好ましい。
本形態の固定治具における穴の数や大きさは任意であるが、開口長さをできるだけ小さくすることが好ましい。具体的には図4における穴24Aに代表されるような貫通穴の数を増やし、積層体と固定治具とに接触する面全体に均一に配置し、開口長さを小さくするようにすることが好ましい。このような形状の場合、穴の数は4個以上であることが好ましく、13個以上であることがより好ましい。その時の穴のサイズは、直径1mm以上10mm以下であることが好ましく、2mm以上6mm以下であることが好ましい。
The openings of the holes are preferably arranged so that the opening lengths are as uniform as possible within the contact surface between the laminate and the fixture. To achieve this arrangement, the openings are preferably arranged so as to be point symmetric or line symmetric.
The number and size of the holes in the fixing jig of this embodiment are arbitrary, but it is preferable to make the opening length as small as possible. Specifically, it is preferable to increase the number of through holes, such as hole 24A in FIG. 4, and uniformly arrange them over the entire surface that contacts the laminate and the fixing jig to make the opening length small. In such a shape, the number of holes is preferably four or more, and more preferably thirteen or more. In this case, the size of the holes is preferably 1 mm or more and 10 mm or less in diameter, and preferably 2 mm or more and 6 mm or less.

本形態で穴24Aの平面視形状は円形であるが、これに限らず他の形態(三角形、四角形、及びその他の多角形、並びに楕円形)であってもよい。 In this embodiment, the planar shape of the hole 24A is circular, but it is not limited to this and may be other shapes (triangle, square, other polygonal shapes, and ellipse).

固定治具20Aを構成する材料は特に限定されることはないが、強度等の観点から金属であることが好ましい。金属としては例えばステンレス鋼、銅、鉄等を挙げることができる。銅や鉄等の被酸化性物質を用いる場合、酸化による寸法、形状の変化を抑制するためにメッキ処理を行うことが好ましい。メッキに用いる物質は任意のものを使用することができるが、汎用性の観点からニッケルメッキが好ましい。 While there are no particular limitations on the material that makes up the fixture 20A, metal is preferred from the standpoint of strength and other factors. Examples of metals include stainless steel, copper, and iron. When using oxidizable materials such as copper or iron, plating is preferred to prevent changes in size and shape due to oxidation. Any material can be used for plating, but nickel plating is preferred from the standpoint of versatility.

1.2.2b.固定治具20B
図5には固定治具20Bを説明する図を示した。他の形態の固定治具と区別するため、固定治具20Bと表記するが、当該固定治具20Bは上記した固定治具20として適用できるものである。
図5(a)は固定治具20Bの平面図、図5(b)は固定治具20BのB-B’断面図である。図5からわかるように固定治具20Bは、載置面21B、及び、その反対側の裏面22Bを有し、載置面21Bと裏面22Bとの間が厚さとされ、載置面21Bの外周縁と裏面22Bの外周縁とを渡すように側面23Bが形成されている。本形態で固定治具20Bは円板状であるが、必ずしも円板状である必要はない。
1.2.2b. Fixture 20B
5 shows a diagram for explaining the fixing jig 20B. To distinguish it from other types of fixing jigs, it is written as fixing jig 20B, but the fixing jig 20B can be used as the fixing jig 20 described above.
Fig. 5(a) is a plan view of the fixing jig 20B, and Fig. 5(b) is a B-B' cross-sectional view of the fixing jig 20B. As can be seen from Fig. 5, the fixing jig 20B has a mounting surface 21B and a back surface 22B on the opposite side thereof, with a thickness between the mounting surface 21B and the back surface 22B, and a side surface 23B formed so as to bridge the outer periphery of the mounting surface 21B and the outer periphery of the back surface 22B. In this embodiment, the fixing jig 20B is disk-shaped, but it does not necessarily have to be disk-shaped.

固定治具20Bには載置面21Bに開口した凹部として、載置面21Bに複数の穴24Bが設けられている。本形態で穴24Bは載置面21Bと裏面22Bとを通じ、厚さ方向に貫通する貫通穴であるが、必ずしも貫通穴である必要はなく、載置面21Bで開口した非貫通穴(窪み)であってもよい。貫通穴でない場合における穴の深さは、載置面と積層体との間に残る接着剤の量が調整される際に除外すべき接着剤の量を穴に移動させることができる容積を有していればよい。 Fixing jig 20B has multiple holes 24B formed in mounting surface 21B as recesses opening into the mounting surface 21B. In this embodiment, holes 24B are through holes that penetrate through the thickness direction, passing through mounting surface 21B and back surface 22B, but they do not necessarily have to be through holes; they may be non-through holes (depressions) opening into mounting surface 21B. When the holes are not through holes, the depth of the holes need only be large enough to allow the amount of adhesive to be removed to be transferred into the holes when adjusting the amount of adhesive remaining between the mounting surface and the laminate.

本形態で穴24Bは、固定治具20Bの平面視で、2つの同心円に属する円弧(外側円弧24Ba、内側円弧24Bb)と、当該円弧の端部同士を結んだ2つの直線(24Bc)と、により囲まれた形状の穴であり、同じ形状の穴が中心周りに90°間隔で4つ配置されている。 In this embodiment, hole 24B is a hole shaped as if it were surrounded by arcs belonging to two concentric circles (outer arc 24Ba, inner arc 24Bb) and two straight lines (24Bc) connecting the ends of the arcs when viewed from above on fixing jig 20B, and four holes of the same shape are arranged at 90° intervals around the center.

穴24Bの配置は、載置面21Bに積層体10を置いた姿勢で、平面視した時に穴24Bが積層体10に重なる位置となる。必ずしも全ての穴24Bが重なる必要はないが、好ましくは全ての穴24Bが平面視で積層体10に重なる位置とされる。
また、穴24Bは、固定治具20Bの中心点に対して点対称となるように複数の穴24Bが配置されていることが好ましい。
The holes 24B are arranged at positions that overlap the laminate 10 when viewed from above with the laminate 10 placed on the mounting surface 21B. It is not necessary for all the holes 24B to overlap, but it is preferable that all the holes 24B be positioned so as to overlap the laminate 10 when viewed from above.
Furthermore, it is preferable that the holes 24B are arranged in point symmetry with respect to the center point of the fixing jig 20B.

穴24Bの大きさや数は特に限定されることはないが、載置面21Bの面積に対する穴24Bの開口の面積の合計の比率で表される開口率が10%以上であることが好ましい。十分な面積の穴の開口を持つことで接着剤を効率的に案内することができる。また、接着面積が少なくなることで剥離する際に負荷が少なくなる。20%以上であることがより好ましく、30%以上であることがさらに好ましい。開口の面積は積層体の総面積に対して60%以下であることが好ましい。面積が少なくなると積層体を十分に接着することができなくなる。50%以下であることがより好ましく、40%以下であることがさらに好ましい。 The size and number of holes 24B are not particularly limited, but it is preferable that the opening rate, which is the ratio of the total area of the openings of holes 24B to the area of the mounting surface 21B, be 10% or more. Having holes with sufficient opening area allows for efficient guidance of the adhesive. Furthermore, reducing the adhesive area reduces the load when peeling. 20% or more is more preferable, and 30% or more is even more preferable. The opening area is preferably 60% or less of the total area of the laminate. If the area is too small, the laminate will not be sufficiently bonded. 50% or less is more preferable, and 40% or less is even more preferable.

図5に示す例では、図示した特定点Qにおける開口長さが、開口最大長さLとなる。
開口最大長さLは、20mm以下であることが好ましい。開口長さLが10mm以下であることがより好ましく、5mm以下、2mm以下であるとさらに好ましい。開口最大長さが短くなると積層体に係る負荷が増加し、積層体の破損につながる虞がある。また、積層体と固定治具間の接着面積が少なくなり、十分な固定ができなくなる虞がある。開口最大長さLは、0.5mm以上であることが好ましく、1mm以上、2mm以上であるとより好ましい。
In the example shown in FIG. 5, the opening length at the specific point Q2 shown in the figure is the maximum opening length L2 .
The maximum opening length L2 is preferably 20 mm or less. The opening length L2 is more preferably 10 mm or less, and even more preferably 5 mm or less, or 2 mm or less. If the maximum opening length is too short, the load on the laminate increases, which may lead to damage to the laminate. Furthermore, the adhesive area between the laminate and the fixing jig decreases, which may result in insufficient fixing. The maximum opening length L2 is preferably 0.5 mm or more, and more preferably 1 mm or more, or 2 mm or more.

本発明の固定治具における穴の数や大きさは任意であるが、開口長さを小さくすることが好ましい。具体的には図5における穴24Bに代表されるような断面形状を有する貫通穴の数を増やし、積層体と固定治具に接触する面全体に均一に配置し、開口長さを小さくするようにすることが好ましい。このような形状の場合、穴の数は4個以上であることが好ましい。その時の穴のサイズは、面積が150mm以上250mm以下であることが好ましい。 The number and size of holes in the fixing jig of the present invention are arbitrary, but it is preferable to make the opening length small. Specifically, it is preferable to increase the number of through holes having a cross-sectional shape such as hole 24B in Figure 5, uniformly arrange them over the entire surface that contacts the laminate and the fixing jig, and make the opening length small. In the case of such a shape, it is preferable that the number of holes is four or more. In this case, the size of the holes preferably has an area of 150 mm2 or more and 250 mm2 or less .

固定治具20Bを構成する材料は特に限定されることはないが、強度等の観点から金属であることが好ましい。金属としては例えばステンレス鋼、銅、鉄等を挙げることができる。銅や鉄等の被酸化性物質を用いる場合、酸化による寸法、形状の変化を抑制するためにメッキ処理を行うことが好ましい。メッキに用いる物質は任意のものを使用することができるが、汎用性の観点からニッケルメッキが好ましい。 While there are no particular limitations on the material that makes up the fixture 20B, metal is preferred from the standpoint of strength and other factors. Examples of metals include stainless steel, copper, and iron. When using oxidizable materials such as copper or iron, plating is preferred to prevent changes in size and shape due to oxidation. Any material can be used for plating, but nickel plating is preferred from the standpoint of versatility.

1.2.2c.固定治具20C
図6には固定治具20Cを説明する図を示した。他の形態の固定治具と区別するため、固定治具20Cと表記するが、当該固定治具20Cは上記した固定治具20として適用できるものである。
図6(a)は固定治具20Cの平面図、図6(b)は固定治具20CのC-C’断面図である。図6からわかるように固定治具20Cは、載置面21C、及び、その反対側の裏面22Cを有し、載置面21Cと裏面22Cとの間が厚さとされ、載置面21Cの外周縁と裏面22Cの外周縁とを渡すように側面23Cが形成されている。本形態で固定治具20Cは円板状であるが、必ずしも円板状である必要はない。
1.2.2c. Fixture 20C
6 shows a diagram for explaining the fixing jig 20C. To distinguish it from other types of fixing jigs, it is written as fixing jig 20C, but the fixing jig 20C can be used as the fixing jig 20 described above.
Fig. 6(a) is a plan view of the fixing jig 20C, and Fig. 6(b) is a CC' cross-sectional view of the fixing jig 20C. As can be seen from Fig. 6, the fixing jig 20C has a mounting surface 21C and a back surface 22C on the opposite side thereof, with a thickness between the mounting surface 21C and the back surface 22C, and a side surface 23C formed so as to bridge the outer periphery of the mounting surface 21C and the outer periphery of the back surface 22C. In this embodiment, the fixing jig 20C is disk-shaped, but it does not necessarily have to be disk-shaped.

固定治具20Cには載置面21Cに開口した凹部として、載置面21Cの中央に穴25C、及び、その周りに複数の穴24Cが設けられている。本形態で穴24C、穴25Cは載置面21Cと裏面22Cとを通じ、厚さ方向に貫通する貫通穴であるが、必ずしも貫通穴である必要はなく、載置面21Cで開口した非貫通穴(窪み)であってもよい。貫通穴でない場合における穴の深さは、載置面と積層体との間に残る接着剤の量が調整される際に除外すべき接着剤の量を穴に移動させることができる容積を有していればよい。 Fixing jig 20C has a hole 25C in the center of mounting surface 21C and multiple holes 24C around it as recesses opening into mounting surface 21C. In this embodiment, holes 24C and 25C are through holes that penetrate through the thickness direction through mounting surface 21C and back surface 22C, but they do not necessarily have to be through holes and may be non-through holes (recesses) opening into mounting surface 21C. When the holes are not through holes, the depth of the holes only needs to be large enough to allow the amount of adhesive that should be removed to be transferred into the holes when adjusting the amount of adhesive remaining between the mounting surface and the laminate.

本形態で穴24Cは、上記した固定治具20Bの穴24Bと同様に考えることができる。 In this embodiment, hole 24C can be considered similar to hole 24B in fixing jig 20B described above.

一方、穴25Cは、載置面21Cの中央に設けられており、平面視形状は円形であるが、これに限らず他の形態(三角形、四角形、及びその他の多角形、並びに楕円形)であってもよい。 On the other hand, hole 25C is located in the center of mounting surface 21C and has a circular shape in a plan view, but is not limited to this and may have other shapes (triangle, square, other polygonal shapes, and ellipse).

穴24C、穴25Cの配置は、載置面21Cに積層体10を置いた姿勢で、平面視した時に穴24C、穴25Cが積層体10に重なる位置となる。必ずしも全ての穴24C、穴25Cが積層体10に重なる必要はないが、好ましくは全ての穴24C、穴25Cが平面視で積層体10に重なる位置とされる。
また、穴24Cは、固定治具20Cの中心点に対して点対称となるように複数の穴24Cが配置されていることが好ましい。
The holes 24C and 25C are arranged in positions that overlap the laminate 10 when viewed from above in a position where the laminate 10 is placed on the mounting surface 21C. It is not necessary for all of the holes 24C and 25C to overlap the laminate 10, but it is preferable that all of the holes 24C and 25C be positioned so as to overlap the laminate 10 when viewed from above.
Furthermore, it is preferable that the holes 24C are arranged in point symmetry with respect to the center point of the fixing jig 20C.

穴24Cの大きさや数、穴25Cの大きさは特に限定されることはないが、載置面21Cの面積に対する穴24C及び穴25Cの開口の面積の合計の比率で表される開口率が10%以上であることが好ましい。十分な面積の開口を持つことで接着剤を効率的に案内することができる。また、接着面積が少なくなることで剥離の際に負荷が少なくなる。20%以上であることがより好ましく、30%以上であることがさらに好ましい。開口の面積は積層体の総面積に対して60%以下であることが好ましい。面積が少なくなると積層体を十分に接着することができなくなる。50%以下であることがより好ましく、40%以下であることがさらに好ましい。 There are no particular limitations on the size or number of holes 24C or the size of holes 25C, but it is preferable that the opening rate, which is the ratio of the total area of holes 24C and 25C to the area of mounting surface 21C, be 10% or more. Having openings of sufficient area allows for efficient guidance of the adhesive. Furthermore, reducing the adhesive area reduces the load during peeling. 20% or more is more preferable, and 30% or more is even more preferable. The opening area is preferably 60% or less of the total area of the laminate. If the area is too small, the laminate will not be sufficiently bonded. 50% or less is more preferable, and 40% or less is even more preferable.

図6に示す例では、図示した特定点Qにおける開口長さが、開口最大長さLとなる。
図6に示す例では、特定点Qは、載置面21の周りに設けられた穴24Cの最外側(積層体外周部側)の角部の位置にある点である。
開口最大長さLは、20mm以下であることが好ましい。開口長さLが10mm以下であることがより好ましく、5mm以下、2mm以下であるとより好ましい。開口最大長さが短くなると積層体に係る負荷が増加し、積層体の破損につながる恐れがある。また、積層体と固定治具間の接着面積が少なくなり、十分な固定ができなくなる恐れがある。開口最大長さLは、0.5mm以上であることが好ましく、1mm以上、2mm以上であるとより好ましい。
In the example shown in FIG. 6, the opening length at the specific point Q3 shown in the figure is the maximum opening length L3 .
In the example shown in FIG. 6, the specific point Q3 is a point located at the outermost corner (on the outer periphery of the laminate) of a hole 24C provided around the mounting surface 21.
The maximum opening length L3 is preferably 20 mm or less. The opening length L3 is more preferably 10 mm or less, and even more preferably 5 mm or less, or 2 mm or less. If the maximum opening length is too short, the load on the laminate increases, which may lead to damage to the laminate. Furthermore, the adhesive area between the laminate and the fixing jig decreases, which may result in insufficient fixing. The maximum opening length L3 is preferably 0.5 mm or more, and more preferably 1 mm or more, or 2 mm or more.

本形態の固定治具における穴の数や大きさは任意であるが、開口長さを小さくすることが好ましい。具体的には図6における穴24Cに代表されるような形状の貫通穴の数を増やし、積層体と固定治具に接触する面全体に均一に配置し、開口長さを小さくするようにすることが好ましい。このような形状の場合、穴の数は4個以上であることが好ましい。その時の載置面21の周りに設けられた穴24Cのサイズは、面積が150mm以上250mm以下であることが好ましい。また、中央に設けられた穴25Cのサイズは、前記の穴24Cのサイズよりも小さいことが好ましく、具体的には、面積が5mm以上20mm以下であることが好ましい。 The number and size of the holes in the fixing jig of this embodiment are arbitrary, but it is preferable to reduce the opening length. Specifically, it is preferable to increase the number of through holes shaped as typified by hole 24C in FIG. 6, uniformly arrange them over the entire surface that contacts the laminate and the fixing jig, and reduce the opening length. In the case of such a shape, it is preferable that the number of holes be four or more. In this case, the size of the holes 24C provided around the mounting surface 21 preferably has an area of 150 mm2 or more and 250 mm2 or less. Furthermore, it is preferable that the size of the hole 25C provided in the center is smaller than the size of the hole 24C, specifically, an area of 5 mm2 or more and 20 mm2 or less.

固定治具20Cを構成する材料は特に限定されることはないが、強度等の観点から金属であることが好ましい。金属としては例えばステンレス鋼や銅等を挙げることができる。 The material that makes up the fixing jig 20C is not particularly limited, but metal is preferable from the standpoint of strength, etc. Examples of metal include stainless steel and copper.

1.2.2d.固定治具20D
図7には固定治具20Dを説明する図を示した。他の形態の固定治具と区別するため、固定治具20Dと表記するが、当該固定治具20Dは上記した固定治具20として適用できるものである。
図7(a)は固定治具20Dの平面図、図7(b)は固定治具20DのD-D’断面図である。図7からわかるように固定治具20Dは、載置面21D、及び、その反対側の裏面22Dを有し、載置面21Dと裏面22Dとの間が厚さとされ、載置面21Dの外周縁と裏面22Dの外周縁とを渡すように側面23Dが形成されている。本形態で固定治具20Dは円板状であるが、必ずしも円板状である必要はない。
1.2.2d. Fixture 20D
7 shows a diagram for explaining a fixing jig 20D. To distinguish it from other types of fixing jigs, it is written as fixing jig 20D, but the fixing jig 20D can be used as the fixing jig 20 described above.
Fig. 7(a) is a plan view of fixing jig 20D, and Fig. 7(b) is a DD' cross-sectional view of fixing jig 20D. As can be seen from Fig. 7, fixing jig 20D has a mounting surface 21D and a back surface 22D on the opposite side thereof, with a thickness between mounting surface 21D and back surface 22D, and side surface 23D formed to bridge the outer periphery of mounting surface 21D and the outer periphery of back surface 22D. In this embodiment, fixing jig 20D is disk-shaped, but it does not necessarily have to be disk-shaped.

固定治具20Dには載置面21Dに開口した凹部として、載置面21Dの中央及び外周に近い部分にそれぞれ穴24Dが設けられ、この2つの穴24Dを結ぶように平面視で渦巻状に溝25Dが設けられている。
本形態で穴24Dは載置面21Dと裏面22Dとを通じ、厚さ方向に貫通する貫通穴であるが、必ずしも貫通穴である必要はなく、載置面21Dで開口した非貫通穴(窪み)であってもよい。また穴24Dは設けられていなくてもよい。
本形態で溝25Dは載置面21Dに開口を有して中心の穴24Dの周りを周回するようにして外周側の穴24Dへと渦巻状に延びる溝である。本形態で溝25Dは深さ方向について裏面22Dに達していないが、これに限定されることはなく裏面に達する溝であってもよい。
The fixing jig 20D has holes 24D at the center and near the outer periphery of the mounting surface 21D as recesses opening into the mounting surface 21D, and a groove 25D is provided in a spiral shape in a plan view connecting these two holes 24D.
In this embodiment, the hole 24D is a through hole that penetrates through the mounting surface 21D and the back surface 22D in the thickness direction, but it does not necessarily have to be a through hole and may be a non-through hole (recess) that opens on the mounting surface 21D. Also, the hole 24D does not necessarily have to be provided.
In this embodiment, groove 25D has an opening in mounting surface 21D and extends spirally around central hole 24D toward outer peripheral hole 24D. In this embodiment, groove 25D does not reach rear surface 22D in the depth direction, but this is not limiting and grooves that reach the rear surface may also be used.

穴24Dは平面視形状は円形であるが、これに限らず他の形態(三角形、四角形、及びその他の多角形、並びに楕円形)であってもよい。 The hole 24D has a circular shape in plan view, but is not limited to this and may have other shapes (triangle, square, other polygonal shapes, and ellipse).

穴24D、溝25Dの配置は、載置面21Dに積層体10を置いた姿勢で、平面視した時に穴24D、溝25Dが積層体10に重なる位置となる。必ずしも全ての穴24D、溝25Dが積層体10に重なる必要はないが、好ましくは全ての穴24D、溝25Dが平面視で積層体10に重なる位置とされる。 The holes 24D and grooves 25D are positioned so that they overlap the laminate 10 when viewed in a plan view with the laminate 10 placed on the mounting surface 21D. While it is not necessary for all holes 24D and grooves 25D to overlap the laminate 10, it is preferable that all holes 24D and grooves 25D overlap the laminate 10 when viewed in a plan view.

穴24Dの大きさや数、溝25Dの溝幅や渦巻の巻き数については特に限定されることはないが、載置面21Dの面積に対する穴24D及び溝25Dの開口の面積の合計の比率で表される開口率が10%以上であることが好ましい。十分な面積の開口を持つことで接着剤を効率的に案内することができる。また、接着面積が少なくなることで剥離の際に負荷が少なくなる。20%以上であることがより好ましく、30%以上であることがさらに好ましい。開口の面積は積層体の総面積に対して60%以下であることが好ましい。面積が少なくなると積層体を十分に接着することができなくなる。は50%以下であることがより好ましく、40%以下であることがさらに好ましい。 There are no particular limitations on the size or number of holes 24D, the groove width of groove 25D, or the number of spiral turns, but it is preferable for the opening rate, which is expressed as the ratio of the total area of the openings of holes 24D and grooves 25D to the area of the mounting surface 21D, to be 10% or more. Having openings of sufficient area allows for efficient guidance of the adhesive. Furthermore, reducing the adhesive area reduces the load during peeling. 20% or more is more preferable, and 30% or more is even more preferable. The opening area is preferably 60% or less of the total area of the laminate. If the area is too small, the laminate will not be sufficiently bonded. 50% or less is more preferable, and 40% or less is even more preferable.

開口長さを均一にするように穴24Dを配置すると、穴を円状にしてかつ等間隔に配置する方法と、アルキメデスの螺旋に代表されるように穴の間の間隔を一定に保つ形状の穴を配置する方法が好ましい。
アルキメデスの螺旋の場合、穴は一つであるために貫通孔の必要数が減ることから、穴を円状にしてかつ等間隔に配置する方法のような穴の一つ一つが独立している場合(図4参照。)と比較して、設計上の自由度が大きくなる。また、穴を円状にしてかつ等間隔に配置する方法の場合、開口長さが距離bと距離c両方に依存するため、距離cに依存する積層体のサイズに応じて設計する必要がある。アルキメデスの螺旋の場合、螺旋の直径が積層体の直径以上のサイズまで拡大すれば積層体外周部までの距離cが前記開口までの距離bよりも常時小さい値になることは明白である。このような形状を示す固定治具は、積層体の面積、形状が変わった場合でも固定治具の再設計が不要となり、汎用的に使用することができ、より好ましい。
アルキメデスのらせん状の穴を持つ場合、その始点と終点の二か所に貫通孔を持つことが好ましい。
When arranging the holes 24D so as to make the opening length uniform, it is preferable to arrange the holes in a circular shape at equal intervals, or to arrange the holes in a shape that keeps the intervals between the holes constant, as typified by Archimedes' spiral.
In the case of the Archimedes' spiral, since there is only one hole, the number of through-holes required is reduced, allowing for greater design freedom compared to a method in which the holes are arranged in a circle and evenly spaced apart, where each hole is independent (see Figure 4). Furthermore, in the case of a method in which the holes are arranged in a circle and evenly spaced apart, the opening length depends on both distance b and distance c, so the design must be tailored to the size of the laminate, which depends on distance c. In the case of the Archimedes' spiral, it is clear that if the diameter of the spiral is expanded to a size equal to or greater than the diameter of the laminate, the distance c to the outer periphery of the laminate will always be smaller than the distance b to the opening. A fixture with such a shape is more preferable because it can be used universally and does not require redesigning the fixture even if the area or shape of the laminate changes.
When an Archimedes' spiral hole is provided, it is preferable to provide through holes at two locations, the start point and the end point.

図7に示すアルキメデスの螺旋の場合、開口最大長さLは、固定治具20Dの径方向において隣接する溝25の一部同士の間隔として定義できる。開口最大長さLは、20mm以下であることが好ましい。開口長さが10mm以下であることがより好ましく、5mm以下、2mm以下であるとさらに好ましい。開口最大長さが短くなると積層体に係る負荷が増加し、積層体の破損につながる虞がある。また、積層体と固定治具間の接着面積が少なくなり、十分な固定ができなくなる恐れがある。開口最大長さLは、0.5mm以上であることが好ましく、1mm以上、2mm以上であるとより好ましい。 In the case of the Archimedes' spiral shown in FIG. 7 , the maximum opening length L4 can be defined as the distance between portions of adjacent grooves 25 in the radial direction of the fixing jig 20D. The maximum opening length L4 is preferably 20 mm or less. The opening length is more preferably 10 mm or less, and even more preferably 5 mm or less, or 2 mm or less. A shorter maximum opening length increases the load on the laminate, which may lead to damage to the laminate. Furthermore, the adhesive area between the laminate and the fixing jig is reduced, which may result in insufficient fixation. The maximum opening length L4 is preferably 0.5 mm or more, and more preferably 1 mm or more, or 2 mm or more.

アルキメデスの螺旋は極座標の方程式r=aθで表すことができる。ここで、rは、固定治具20Dの中心点から溝25Dの幅方向における中心までの距離であり、θは、固定治具20Dの中心点と溝25Dの幅方向における中心とを結ぶ線分と基準線(図7に示す例では、図示横方向とする。)とのなす角であり、aは、係数である。本形態における形状においてaは0.5以上10以下であることが好ましい。1以上5以下であることが好ましく、1.5以上3以下であるとより好ましい。この時の螺旋の幅をdとすると、dは0.5mm以上10mm以下であることが好ましく、1mm以上5mm以下であることがより好ましく、1.5mm以上3mm以下であるとさらに好ましい。aとdの比率はd/a=0.3以上3以下であることが好ましく、0.5以上2以下、0.8以上1.5、0.95以上1.1以下であることがより好ましい。アルキメデスの螺旋は治具のサイズが許す限り拡大することができるが、螺旋の直径が積層体の直径以上のサイズまで拡大すれば積層体外周部までの距離cが前記開口までの距離bよりも常時小さい値になり、それよりも小さな積層体であれば本形態に使用可能であり、より適している。 The Archimedes spiral can be expressed by the polar coordinate equation r = aθ. Here, r is the distance from the center point of the fixture 20D to the center of the groove 25D in the width direction, θ is the angle between the line segment connecting the center point of the fixture 20D and the center of the groove 25D in the width direction and the reference line (the horizontal direction in the example shown in Figure 7), and a is a coefficient. In the shape of this embodiment, a is preferably 0.5 to 10 inclusive. It is preferably 1 to 5 inclusive, and more preferably 1.5 to 3 inclusive. In this case, if the width of the spiral is d, d is preferably 0.5 mm to 10 mm inclusive, more preferably 1 mm to 5 mm inclusive, and even more preferably 1.5 mm to 3 mm inclusive. The ratio of a to d is preferably d/a = 0.3 to 3 inclusive, more preferably 0.5 to 2 inclusive, 0.8 to 1.5 inclusive, or 0.95 to 1.1 inclusive. The Archimedes spiral can be enlarged as far as the size of the jig allows, but if the diameter of the spiral is enlarged to a size equal to or larger than the diameter of the laminate, the distance c to the outer periphery of the laminate will always be smaller than the distance b to the opening, and any laminate smaller than this can be used in this form and is more suitable.

固定治具20Dを構成する材料は特に限定されることはないが、強度等の観点から金属であることが好ましい。金属としては例えばステンレス鋼、銅、鉄等を挙げることができる。銅や鉄等の被酸化性物質を用いる場合、酸化による寸法、形状の変化を抑制するためにメッキ処理を行うことが好ましい。メッキに用いる物質は任意のものを使用することができるが、汎用性の観点からニッケルメッキが好ましい。 While there are no particular limitations on the material that makes up the fixture 20D, metal is preferred from the standpoint of strength and other factors. Examples of metals include stainless steel, copper, and iron. When using oxidizable materials such as copper or iron, plating is preferred to prevent changes in size and shape due to oxidation. Any material can be used for plating, but nickel plating is preferred from the standpoint of versatility.

1.2.3.積層体の配置
上記のように本工程で積層体10を接着層11を介して固定治具20の載置面に固定する。このとき、上記したように不要な接着剤を固定治具20に設けられた凹部(各形態の穴や溝)に移動させるが、そのために、積層体10と固定治具20との間に押圧力を付与することができる。これにより円滑な接着剤の移動が可能となる。具体的な押圧力は特に限定されることはないが、これにより積層体10と固定治具20の載置面との間に適切な厚さの接着層11が形成されるように調整する。接着層11が厚すぎると、窒化アルミニウム単結晶体の目標とする分離(切断)位置からのずれが大きくなる。一方、接着層11が薄すぎると固定が弱く不安定となり適切な分離(切断)ができなくなる虞がある。具体的な接着層の厚さは特に限定されることはないが0.1μm以上50μm以下であることが好ましい。0.5μm以上30μm以下、1μm以上10μm以下であることがより好ましい。
1.2.3. Laminate Arrangement In this process, the laminate 10 is fixed to the mounting surface of the fixing jig 20 via the adhesive layer 11 as described above. At this time, unnecessary adhesive is moved to the recesses (holes or grooves of various shapes) provided in the fixing jig 20, as described above. To achieve this, a pressing force can be applied between the laminate 10 and the fixing jig 20. This allows for smooth movement of the adhesive. The specific pressing force is not particularly limited, but is adjusted so that an adhesive layer 11 of an appropriate thickness is formed between the laminate 10 and the mounting surface of the fixing jig 20. If the adhesive layer 11 is too thick, the aluminum nitride single crystal body will deviate significantly from the target separation (cutting) position. On the other hand, if the adhesive layer 11 is too thin, the fixation will be weak and unstable, potentially preventing proper separation (cutting). The specific thickness of the adhesive layer is not particularly limited, but is preferably 0.1 μm to 50 μm. It is more preferably 0.5 μm to 30 μm, or 1 μm to 10 μm.

1.3.分離工程
分離工程S13では、載置工程S12で準備した、接着層11を介して固定治具20に配置した積層体10から窒化アルミニウム単結晶体を分離する。
分離する方法は特に限定されることはないが例えばワイヤーソウによる切断を挙げることができる。すなわち、図8に示したようにワイヤーソウ12を積層体10の側面10cから、図8に直線矢印で示したように第1面10a、第2面10bに沿って送ることで窒化アルミニウム単結晶体を分離する。
1.3 Separation Step In the separation step S13, the aluminum nitride single crystal is separated from the laminate 10 prepared in the placement step S12 and placed on the fixing jig 20 via the adhesive layer 11.
The separation method is not particularly limited, but may be, for example, cutting with a wire saw. That is, as shown in Fig. 8, the aluminum nitride single crystal is separated by moving a wire saw 12 from the side surface 10c of the laminate 10 along the first surface 10a and the second surface 10b as indicated by the straight arrows in Fig. 8.

上記の他、分離工程S13では次のように構成することができる。図9に説明のための図を示した図9(a)は平面図、図9(b)は正面図である。
図9に示したようにワイヤーソウ12による切断の前に、積層体10の側面10cに緩衝層13を形成し、次いで緩衝層13とワイヤーソウ12とを接触させた後に積層体10の窒化アルミニウム単結晶体を切断するように進めてもよい。これによれば、ワイヤーソウ12の位置ずれをさらに抑制することができる。
In addition to the above, the separation step S13 can be configured as follows: Fig. 9 shows explanatory diagrams, in which Fig. 9(a) is a plan view and Fig. 9(b) is a front view.
9, a buffer layer 13 may be formed on the side surface 10c of the laminate 10 before cutting with the wire saw 12, and then the buffer layer 13 may be brought into contact with the wire saw 12 before cutting the aluminum nitride single crystal of the laminate 10. This can further prevent the wire saw 12 from shifting out of position.

緩衝層13を構成する材料はエポキシ系、シアノクリレート系等の接着剤やポリエステル、ポリエチレン等の熱可塑性樹脂を制限なく使用することができる。接着層に用いた樹脂と異なるものを使用してもよいが、作業性の観点から同一の素材とすることが好ましい。樹脂中にはガラス、酸化アルミニウム等の粒子を混入させ、硬度を高くしてもよい。緩衝層に用いる材料は日化精工製のQボンドやUボンドが有用である。 The materials that make up the buffer layer 13 can be any adhesive, such as epoxy or cyanoacrylate, or thermoplastic resin, such as polyester or polyethylene. A different resin may be used than the one used for the adhesive layer, but from the standpoint of workability, it is preferable to use the same material. Glass, aluminum oxide, or other particles may be mixed into the resin to increase hardness. Nikka Seiko's Q Bond and U Bond are useful materials for the buffer layer.

図9に示した例では緩衝層13は積層体10の側面10cの全周に亘って配置されているが、必ずしもこれに限定されることはなく、ワイヤーソウ12の位置ずれを抑制することができればよい。そのために、少なくともワイヤーソウ12が最初に触れる側面10cの部位に緩衝層13が配置されていることが好ましい。
また、図示は省略するが、窒化アルミニウム単結晶は、結晶の成長の条件によっては、その外周部にクラウンとよばれる凸状の多結晶が発生している場合がある。このような、外周部にクラウンが発生している窒化アルミニウム単結晶については、外周部を切断又は研磨、研削を行ってクラウンを除去した後に、上述した形態に係る方法を適用することがより好ましい。すなわち、本発明の効果は、外周部にクラウンが存在しない窒化アルミニウム単結晶に対してより顕著に発現する。
9, the buffer layer 13 is disposed around the entire periphery of the side surface 10c of the laminate 10, but this is not necessarily limited to this, and it is sufficient if it can suppress misalignment of the wire saw 12. For this reason, it is preferable that the buffer layer 13 be disposed at least in the portion of the side surface 10c that the wire saw 12 first touches.
Furthermore, although not shown in the drawings, aluminum nitride single crystals may have convex polycrystals called crowns on their periphery depending on the crystal growth conditions. For such aluminum nitride single crystals with crowns on their periphery, it is more preferable to remove the crowns by cutting, polishing, or grinding the periphery, and then apply the method according to the above-described embodiment. In other words, the effects of the present invention are more pronounced for aluminum nitride single crystals that do not have crowns on their periphery.

2.効果等
本開示によれば、積層体を固定治具の載置面上に配置する過程で、載置面と積層体との間に存在する接着剤の一部を、固定治具の厚さ方向(上下方向)において載置面と積層体の間から凹部に逃がして載置面よりも低い位置に案内することができる。これにより、載置面と積層体との間に残る接着剤の量が調整され、接着層の厚さを薄くし、分離工程で積層体から窒化アルミニウム単結晶体を分離する時にその目標位置に対する位置ずれを抑制することができる。
2. Effects, etc. According to the present disclosure, in the process of placing the laminate on the mounting surface of the fixing jig, a portion of the adhesive present between the mounting surface and the laminate can be guided from between the mounting surface and the laminate in the thickness direction (vertical direction) of the fixing jig to a recess and to a position lower than the mounting surface. This adjusts the amount of adhesive remaining between the mounting surface and the laminate, reduces the thickness of the adhesive layer, and suppresses displacement of the aluminum nitride single crystal body from the target position when it is separated from the laminate in the separation process.

3.実施例
実施例として上記した固定治具20A、固定治具20B、固定治具20C、及び、固定治具20Dに倣って固定治具を作製し、及び、比較例として載置面に凹部を有しない固定治具を作製して試験を行った。
3. Examples As examples, fixing jigs were fabricated in imitation of the above-described fixing jigs 20A, 20B, 20C, and 20D, and as a comparative example, a fixing jig without a recess on the mounting surface was fabricated and tested.

各固定治具の寸法は幅70mm、長さ100mm、高さ20mmの直方体とした。 Each fixture was a rectangular parallelepiped measuring 70 mm wide, 100 mm long, and 20 mm high.

また、接着層を形成する接着剤は、上述した日化精工製のQボンドやUボンドを使用した。 The adhesive used to form the adhesive layer was the aforementioned Q Bond or U Bond manufactured by Nikka Seiko.

3.1.実施例A
実施例Aでは、PVT法で作製したAIN基板にHVPE法で窒化アルミニウム単結晶体を積層した積層体10を準備した。積層体のサイズは直径2inch、厚さ1400μmであった。なお、以下、積層体10を「窒化アルミニウム単結晶」とも記する。
窒化アルミニウム単結晶のオフ角を測定した。固定治具20A、固定治具20B、固定治具20C、及び比較例の固定治具のそれぞれマイクロメーターを用いて高さを測定し、原点とした。治具上に窒化アルミニウム単結晶を載置し、図10に示した黒丸の箇所(窒化アルミニウム単結晶の中心を通る線分上において中心点及び該中心点から左右にそれぞれ5mm間隔で離れた8つの箇所、及び、前記の線分と直交する線分上において中心点から上下にそれぞれ5mm間隔で離れた8つの箇所を含む合計17点の箇所)で窒化物単結晶の高さを測定した。測定点を変えて同様の測定を行い、窒化アルミニウム単結晶の面内高さの分布を測定した。治具と積層体表面をアセトンを用いて洗浄した後、治具の載置面に接着剤を塗布し、作製した積層体の第2面を配置して押圧した。押圧は0.05MPaの圧力で1分行った。24時間放置し、接着層の固化を行った後にマイクロメーターを用いて積層体と接着層の厚さを測定した。測定点を変えて同様の測定を行い、接着前の積層体の高さとの差を算出することで接着層の平均厚さと標準偏差を算出した。切断後の窒化アルミニウム単結晶のオフ角を測定し、切断前との差を算出することで切断前後でのオフ角の差を算出した。表1に結果を示した。
3.1. Example A
In Example A, a laminate 10 was prepared by laminating an aluminum nitride single crystal by the HVPE method on an AlN substrate fabricated by the PVT method. The laminate had a diameter of 2 inches and a thickness of 1400 μm. Hereinafter, the laminate 10 will also be referred to as "aluminum nitride single crystal."
The off-angle of the aluminum nitride single crystal was measured. The heights of fixtures 20A, 20B, 20C, and the fixture of the comparative example were measured using a micrometer and used as the origin. The aluminum nitride single crystal was placed on the fixture, and the height of the nitride single crystal was measured at the locations indicated by the black circles in Figure 10 (a total of 17 locations, including the center point, eight locations spaced 5 mm apart on the left and right of the center point on a line segment passing through the center of the aluminum nitride single crystal, and eight locations spaced 5 mm apart above and below the center point on a line segment perpendicular to the line segment). Similar measurements were performed at different measurement points to measure the in-plane height distribution of the aluminum nitride single crystal. After cleaning the fixture and the surface of the laminate with acetone, an adhesive was applied to the mounting surface of the fixture, and the second surface of the fabricated laminate was placed and pressed. Pressing was performed at a pressure of 0.05 MPa for 1 minute. After leaving it for 24 hours to solidify the adhesive layer, the thickness of the laminate and adhesive layer was measured using a micrometer. Similar measurements were performed at different measurement points, and the average thickness and standard deviation of the adhesive layer were calculated by calculating the difference from the height of the laminate before bonding. The off-angle of the aluminum nitride single crystal after cutting was measured, and the difference from before cutting was calculated to calculate the difference in off-angle before and after cutting. The results are shown in Table 1.

表1からわかるように比較例の固定治具に比べて、固定治具20A、固定治具20B、及び、固定治具20Cは接着層厚さを小さくすることができた。これによれば分離工程で積層体から窒化アルミニウム単結晶体を分離する時にその目標位置に対する位置ずれを抑制することができる。 As can be seen from Table 1, compared to the fixing jig of the comparative example, fixing jig 20A, fixing jig 20B, and fixing jig 20C were able to reduce the adhesive layer thickness. This makes it possible to suppress misalignment with the target position when separating the aluminum nitride single crystal body from the laminate in the separation process.

3.2.実施例B
実施例Bでは、サファイア基板にHVPE法で窒化アルミニウム単結晶体を積層した積層体を準備した。積層体のサイズは直径2inch、厚さ1400μmであった。
固定治具20A、固定治具20B、固定治具20C、固定治具20D及び比較例の固定治具のそれぞれに対して、その載置面に接着剤を塗布し、作製した積層体の第2面を配置して押圧した。本実施例では押圧力を変化させその圧力で1分間押圧した。そして積層体の第2面と固定治具の載置面との間の接着層の厚さを調べた。表2に結果を示した。
3.2. Example B
In Example B, a laminate was prepared by laminating an aluminum nitride single crystal on a sapphire substrate by the HVPE method. The laminate had a diameter of 2 inches and a thickness of 1400 μm.
Adhesive was applied to the mounting surface of each of fixtures 20A, 20B, 20C, 20D, and the comparative fixture, and the second surface of the laminate was placed on it and pressed. In this example, the pressing force was varied and pressed for one minute at that pressure. The thickness of the adhesive layer between the second surface of the laminate and the mounting surface of the fixture was then measured. The results are shown in Table 2.

表2からわかるように、押圧力を変更しても比較例の固定治具に比べて、固定治具20A、固定治具20B、固定治具20C、及び、固定治具20Dは接着層厚さを小さくすることができた。また、その時の標準偏差が小さくなっており、面内で接着層の厚さのばらつきが小さくなっていることが分かった。その時に切断前後でのオフ角の差が小さくなっていることが確認できた。 As can be seen from Table 2, even when the pressing force was changed, fixing jigs 20A, 20B, 20C, and 20D were able to reduce the adhesive layer thickness compared to the fixing jig of the comparative example. Furthermore, the standard deviation was smaller, indicating that the in-plane variation in adhesive layer thickness was reduced. It was also confirmed that the difference in off-angle before and after cutting was smaller.

10 積層体
11 接着層
12 ワイヤーソウ
13 緩衝層
20 固定治具
20A 固定治具
20B 固定治具
20C 固定治具
20D 固定治具
REFERENCE SIGNS LIST 10 Laminate 11 Adhesive layer 12 Wire saw 13 Buffer layer 20 Fixing jig 20A Fixing jig 20B Fixing jig 20C Fixing jig 20D Fixing jig

Claims (1)

窒化アルミニウム単結晶体を含む積層体を準備する準備工程、
固定冶具の載置面上に接着剤により形成された接着層を介して前記積層体を載置する載置工程、及び、
前記接着層上に接着された前記積層体から前記窒化アルミニウム単結晶体を分離する分離工程、を含む窒化物アルミニウム単結晶基板の製造方法であって、
前記載置工程は、前記載置面と前記積層体との間に存する前記接着剤の1部を、前記固定冶具の厚さ方向において前記載置面よりも低い位置に案内することを含
前記分離工程では、ワイヤーソウを用いて前記積層体から前記窒化アルミニウム単結晶体を板状に切断し、
前記分離工程において、前記窒化アルミニウム単結晶体の側面に緩衝層を形成し、次いで緩衝層とワイヤーソウとを接触させてから前記窒化アルミニウム単結晶体を切断する、
窒化アルミニウム単結晶基板の製造方法。
a preparation step of preparing a laminate including an aluminum nitride single crystal body;
a placing step of placing the laminate on a placing surface of a fixing jig via an adhesive layer formed by an adhesive;
A method for manufacturing an aluminum nitride single crystal substrate, comprising: a separation step of separating the aluminum nitride single crystal body from the laminate bonded onto the adhesive layer,
the placing step includes guiding a portion of the adhesive present between the placement surface and the laminate to a position lower than the placement surface in a thickness direction of the fixing jig,
In the separating step, the aluminum nitride single crystal body is cut into a plate shape from the laminate using a wire saw;
In the separation step, a buffer layer is formed on the side surface of the aluminum nitride single crystal body, and then the buffer layer is brought into contact with a wire saw before cutting the aluminum nitride single crystal body.
A method for manufacturing an aluminum nitride single crystal substrate.
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