半導體制程方法技術

本發明專利技術提供一種半導體制程方法，包含下列步驟：提供一成長基板；形成一凹凸結構于該成長基板上；形成一半導體組件層于該凹凸結構上；以及改變該成長基板與該半導體組件層的溫度。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術系相關于ー種，尤指關于剝離半導體基板的。
技術介紹
在傳統的發光二極管制程(Light-Emitting Diode ;LED)中，為了在成長基板上生長出較高質量的氮化物半導體(例如形成鎵基(GaN-based)外延薄膜)，一般會選擇晶體結構與氮化鎵的晶體結構類似的藍寶石(A1-203)基板作為成長基板，但藍寶石基板在導電性質與導熱性質上是比較差的，因此氮化鎵發光二極管在高電流、高功率、長時間操作下，存在著散熱不佳、影響晶粒發光效率與發光面積、可靠度不良等問題，因而對氮化鎵發光二極管之制造與發光效率的提升造成阻礙與限制。 為了改善上述缺失，傳統作法是去除藍寶石基板，習知的技術是以晶圓接合技術將氮化物半導體組件從藍寶石成長基板轉移至接合基板，藉以使LED的組件特性提升，也就是將氮化鎵組件外延層自藍寶石基板剝離，轉移至具有高導電率、高導熱率的基板。在上述制程中，大部分以雷射剝離(Laser Lift Off)技術來去除藍寶石成長基板，然而雷射剝離法會使LED的組件特性劣化，影響LED組件的良率，而且雷射剝離成本較高。因此，如果能在晶圓接合過程中將氮化物半導體組件從成長基板剝離，避免使用雷射剝離技術，則能大大降低制造成本。職是之故，申請人鑒于習知技術中所產生之缺失，經過悉心試驗與研究，井一本鍥而不舍之精神，終構思出本案「」，能夠克服上述缺點，以下為本案之簡要說明。
技術實現思路
本專利技術提出一種新的制程技術，在制程中減少成長基板與氮化物半導體基板間的接觸面積，在晶圓接合步驟因為加熱而產生溫度變化的過程中，因為成長基板與氮化物半導體的膨脹系數不同，產生應力集中，藉此導致氮化物半導體基板與成長基板剝離而制造出氮化物半導體組件。無需使用雷射剝離技術來進行去除成長基板的制程，因而有效降低制程成本。根據本專利技術的第一構想，提供一種半導體之制程方法，包含下列步驟提供一成長基板；形成一凹凸結構于該成長基板上；形成一半導體組件層于該凹凸結構上；以及改變該成長基板與該半導體組件層的溫度。較佳地，其中改變該成長基板與該半導體組件層的溫度更包括一步驟加熱該成長基板與該半導體組件層，并施加一壓カ使該半導體組件層接合至一接合基板。較佳地，其中該接合基板的材質系選自由一銅材質、一招材質、一娃材質、ー鉆石材質、ー銅合金材質、ー鋁合金材質及其組合所組成的群組其中之一。較佳地，其中該半導體組件層是ー氮化物材質，而該成長基板系選自由一氧化鋁材質、ー藍寶石(Sapphire)材質、一碳化娃(SiC)材質及ー娃(Si)材質所組成的群組其中之一。較佳地，其中在該成長基板形成該凹凸結構是透過ー化學濕式蝕刻或一干式蝕刻來圖形化該成長基板而形成該凹凸結構。較佳地，其中該化學濕式蝕刻系使用ー氫氧化鉀(KOH)溶液進行蝕刻。較佳地，其中在該成長基板上形成該半導體組件層之前更包括以下步驟在該成長基板的一上表面形成一介電阻擋層；以及以曝光、顯影與蝕刻的方式使該介電阻擋層裸露出該上表面一區域。較佳地，其中在該半導體基板上形成該凹凸結構之前更包括以下步驟以ー濕式蝕刻方式蝕刻該區域以形成該凹凸結構。 較佳地，其中該濕式蝕刻方式系使用一氟化氫(HF)溶液。較佳地，其中該介電阻擋層系一二氧化硅材質。根據本專利技術的第二構想，提供一種，包含下列步驟提供一具有一上表面之成長基板；形成一具有一下表面之半導體組件層于該成長基板上；減少該上表面與該下表面間的ー接觸面積；以及加熱該成長基板與該半導體組件層。根據本專利技術的第三構想，提供一種，包含下列步驟提供一具有一第一表面之成長基板；提供一具有一第二表面之半導體組件層，其中該第二表面與該第一表面接觸；以及加熱該第一成長基板與該半導體組件層，以使該第一表面與該第二表面處于一分離狀態。根據本專利技術的第四構想，提供一種，包含下列步驟提供一具有一第一表面之成長基板；提供一具有一第二表面之半導體組件層，其中該第二表面與該第一表面接觸；以及使該第一表面與該第二表面至少兩者之一全部處于ー受熱狀態而得以相互分離。根據本專利技術的第五構想，提供一種，包含下列步驟提供一具有一第一表面之成長基板；提供一具有一第二表面之半導體組件層，其中該第二表面與該第一表面接觸；以及使該第一表面形成一不平整表面，以減少該第一表面與該第二表面之一接觸面積。根據本專利技術的第六構想，提供一種半導體制程用之一成長基板，用以成長一半導體組件層，包含一成長基板本體；以及ー不平整表面，形成于該成長基板本體上，以減少該半導體組件層與該不平整表面之一接觸面積。附圖說明圖I為本專利技術一較佳實施例的流程圖。圖2為說明較佳實施例的結構圖。圖3為說明較佳實施例的結構圖。圖4為說明較佳實施例的結構圖。圖5為說明形成凹凸結構的一較佳實施方式之流程圖。圖6系說明圖5之相應結構圖。圖7a與圖7b系說明圖5之相應結構圖。圖8a與圖8b系說明圖5之相應結構圖。圖9系說明圖5之相應結構圖。圖10系說明圖5之相應結構圖。主要組件符號說明I :成長基板Ia:凹凸結構2 :半導體組件層3 :接合基板 4:介電阻擋層4a:線狀介電阻擋層4b:點狀介電阻擋層具體實施例方式本案將可由以下的實施例說明而得到充分了解，使得熟習本技藝之人士可以據以完成之，然本案之實施并非可由下列實施案例而被限制其實施型態。其中相同的標號始終代表相同的組件。請參考圖I至圖4,其中圖I系本專利技術ー較佳實施例的流程圖,而圖2至圖4系說明此較佳實施例的結構圖。該較佳實施例包含步驟Sll S14，以下分別作說明。步驟Sll :如圖2所示，提供一成長基板1，成長基板I較佳為一氧化鋁(A1203)材質、ー藍寶石(Sapphire)材質、一碳化娃(SiC)材質或ー娃(Si)材質其中之一。步驟S12 :圖形化該成長基板I，而在成長基板I上形成一凹凸結構la，如圖3所示。本領域具一般技藝人士可理解的是凹凸結構Ia可透過ー化學濕式蝕刻(如使用氫氧化鉀(KOH)溶液等)或一干式蝕刻來圖形化成長基板I而形成。步驟S13 :進行后續組件制作，在成長基板I上形成半導體組件層2。步驟S12中形成的凹凸結構Ia減少了半導體組件層2與成長基板I間的接觸面積。步驟S14 :如圖4所示，進行晶圓接合，在晶圓接合過程中改變成長基板I與半導體組件層2的溫度，成長基板I與半導體組件層2將被加熱，且受到一壓カ使半導體組件層2接合至接合基板3，其中接合基板3的材質較佳為ー銅材質、一鋁材質、一硅材質、ー鉆石材質、ー銅合金材質或ー鋁合金材質其中之一。在晶圓接合過程中，成長基板I與半導體組件層2的溫度改變，而由于成長基板I與半導體組件層2的熱膨脹系數不同，產生應力集中于成長基板I與半導體組件層2之交接處，并由于成長基板I與半導體組件層2之接觸面積減少，致使成長基板I自半導體組件層2剝離。而可以為本領域技術人士理解的是，凹凸結構Ia用于減少半導體組件層2與成長基板I間的接觸面積，因此凹凸結構Ia可在形成半導體組件層2之后與晶圓接合之前的任ー步驟形成。而凹凸結構Ia也不限于圖3與圖4所示規則排列的凹凸結構，只要是可以減少半導體組件層2與成長基板I間的接觸面積的凹凸結構皆可達到本專利技術的效果，例如線狀凹凸結構或點狀凹凸結構。然而，形成上述凹凸結構的方法不限于上述實施例所提供的流程。請繼續參考圖5至圖10，其中圖本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種半導體之制程方法，包含下列步驟：提供一成長基板；形成一凹凸結構于該成長基板上；形成一半導體組件層于該凹凸結構上；以及改變該成長基板與該半導體組件層的溫度。

【技術特征摘要】
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【專利技術屬性】
技術研發人員：吳耀銓，陳俞中，
申請(專利權)人：財團法人交大思源基金會，
類型：發明
國別省市：