半导体元件及其制造方法技术

本发明专利技术公开一种半导体元件及其制造方法，该半导体元件包含：一基板，包含一基部及与该基部相接的多个特征部；一第一缓冲结构设于该基部上，且与该些特征部之间具有至少一距离；以及一半导体叠层设于该第一缓冲结构及该些特征部上。

【技术实现步骤摘要】
半导体元件及其制造方法
本专利技术涉及一种半导体元件及其制造方法，特别是涉及基板具有特征部的半导体元件及其制造方法。
技术介绍
半导体元件包含由Ⅲ-Ⅴ族元素组成的化合物半导体，例如磷化镓(GaP)、砷化镓(GaAs)、氮化镓(GaN)，半导体元件可以为发光二极管(LED)、激光或太阳能电池等光电半导体元件或为功率装置(PowerDevice)。其中，LED的结构包含一p型半导体层、一n型半导体层与一活性层，活性层设于p型半导体层与n型半导体层之间，使得在一外加电场作用下，n型半导体层及p型半导体层所分别提供的电子及空穴在活性层复合，以将电能转换成光能。提升光电半导体元件的光电转换效率，实为一直以来研发人员研发的重点之一。
技术实现思路
本专利技术提供一种半导体元件，包含：一基板，包含一基部及与该基部相接的多个特征部；一第一缓冲结构设于该基部上，且与该些特征部之间具有至少一距离；以及一半导体叠层设于该第一缓冲结构及该些特征部上。本专利技术另提供一种半导体元件的制造方法，包含：提供一基板，该基板包含一基部及与该基部相接的多个特征部；在该基板上形成一第一缓冲结构以覆盖该基部，该些特征部的至少一部分未覆盖有该第一缓冲结构；以及形成一半导体叠层设于该第一缓冲结构及该些特征部上。附图说明图1是本专利技术第一实施例的半导体元件的剖面示意图；图2A是本专利技术第一实施例的半导体元件的部分剖面放大示意图；图2B是本
技术实现思路
第二实施例的半导体元件的部分剖面放大示意图；图3是本专利技术第一实施例的半导体元件的第一缓冲结构与基板的部分俯视示意图；图4是本专利技术第三实施例的半导体元件的第一缓冲结构与基板的部分俯视示意图；图5是本专利技术第一实施例的半导体元件的制造过程的部分剖面放大示意图；图6是本专利技术第一实施例的半导体元件的部分剖面放大示意图；图7是本专利技术第四实施例的半导体元件的部分剖面示意图；图8是本专利技术第五实施例的半导体元件的第一缓冲结构、第二缓冲结构与基板的部分俯视示意图。符号说明101半导体元件1基板11基部12特征部121端点122侧面123第一轮廓2第一缓冲结构2S缓冲部2S’中心点21第二轮廓22侧壁2a第二缓冲结构21a第二缓冲部21a’第三轮廓211a第一部分212a第二部分3半导体叠层31第一半导体层32第二半导体层33活性结构4电极组41第一电极42第二电极5反射层H高度W宽度D间距θ1第一夹角θ2第二夹角d距离S1第一表面S2第二表面F缓冲结构L虚拟延伸线L1第一长度L2第二长度h正六边形T正三角形具体实施方式以下实施例将伴随着附图说明本专利技术的概念，在附图或说明中，相似或相同的部分使用相同的标号，并且在附图中，元件的形状或厚度可扩大或缩小。需特别注意的是，图中未绘示或说明书未描述的元件，可以是熟悉此技术的人士所知的形式。请参照图1、图2A所示，第一实施例的半导体元件100以发光元件如发光二极管或激光为例，半导体元件100包含一基板1、一第一缓冲结构2及一半导体叠层3，第一缓冲结构2位于基板1上，且半导体叠层3覆盖于第一缓冲结构2及基板1。基板1可用以支撑半导体叠层3，由此增加半导体元件100整体的机械强度；或者，基板1可以用以调整半导体叠层3的发光角度，由此增加半导体元件100的应用性，但基板1的功能可以不以此为限，例如基板1也可作为半导体叠层3的成长基板。基板1具有一第一表面S1朝向半导体叠层3及相对于第一表面S1的一第二表面S2，第二表面S2远离半导体叠层3，第一表面S1包含一基部11及多个特征部12连接于该基部11，且多个特征部12凸伸或凹陷于基部11。详言之，由剖视观之，在本专利技术第一实施例的半导体元件100中，多个特征部12各具有一端点121，各端点121较基部11远离基板1的第二表面S2，使特征部12相对凸伸于基部11；或者，在另一实施例中，各端点121较基部11靠近基板1的第二表面S2，使特征部12相对凹陷于基部11。基板1可以为具有单晶型(singlecrystalline)、多晶型(polycrystalline)或非晶型(amorphous)的材料，基部11与多个特征部12可以选择具有相同或不同的晶格面，在此并不设限。第一实施例中的半导体元件100的基板1为单晶型材料，且基部11与多个特征部12分别具有不同的晶格面，举例来说，第一实施例的半导体元件100的基板1材料为蓝宝石(sapphire)，基部11的晶格面为蓝宝石的C面(c-plane)，多个特征部12的晶格面为蓝宝石的R面(R-plane)。在本专利技术第一实施例中，基板1在特征部12的剖面形状大致为三角形，但不以此为限，例如基板1在特征部12的剖面形状也可以大致为弧形、四边形、多边形或不规则形等，如图2B所示，在第二实施例中，基板1在特征部12的剖面形状大致为四边形或者为梯形。在本实施例中，基板1的材料为单一化合物且均质地(homogeneous)分布在整个基板1中。详言之，在基板1的不同位置上，其材料组成几乎相同，例如基部11与特征部12的元素组成没有明显差异。请参照图2A所示，此为本专利技术第一实施例的半导体元件100的部分放大剖面示意图，基部11具有一虚拟延伸线L沿着基部11朝向各特征部12延伸，虚拟延伸线L位于各特征部12的下方，且多个特征部12各具有一高度H，高度H为各特征部12的端点121与基部11的虚拟延伸线L之间的最短距离。多个特征部12各具有一侧面122设于端点121与基部11之间，且侧面122与基部11的虚拟延伸线L之间具有一第一夹角θ1。此外，多个特征部12在虚拟延伸线L的方向上各具有一宽度W，在两相邻的特征部12之间具有一间距D。高度H、宽度W及间距D的尺寸约为数十纳米至数十微米，各多个特征部12的高度H、宽度W、间距D及第一夹角θ1可以相同或不同，在此不多做限制。在第一实施例中，较佳的，多个特征部12的高度H约为1μm～3μm、宽度W约为1.5μm～5μm、间距D约为0.05μm～2μm、第一夹角θ1约为30度～150度，或者优选的第一夹角θ1约为50度～100度，且各个特征部12具有大致相同的高度H、宽度W、间距D及第一夹角θ1，然而，本专利技术不以此为限。在第一实施例中，如图2A所示，基部11的虚拟延伸线L的延伸方向平行于X轴；或者，如图3所示，由俯视观之，基部11具有一延伸面与X-Z平面平行，虚拟延伸线L位于延伸面上向特征部12延伸。第一实施例中的基板1可以是一透明基板、一导电基板、一半导体基板或一绝缘基板，在此并不设限。第一实施例中的半导体叠层3可以通过有机金属化学气相沉积法(MOCVD)、分子束外延法(MBE)或氢化物气相外延法(HVPE)等外延方法成长于基板1或另一成长基板上，若是在成长基板上生成的半导体叠层3则可通过基板转移技术，将半导体叠层3接合至基板1并可选择性地移除成长基板或予以保留。另外，第一实施例中的基板1的材料可以为但并不限于透明绝缘材料如蓝宝石(Sapphire)、钻石(Diamond)、玻璃(Glass)、石英(Quartz)、压克力(Acryl)、环氧树脂(Epoxy)、氮化铝(AlN)、或者可以为透明导电氧化物(TCO)如氧化锌(ZnO)、氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、氧化镓(Ga2O3)本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体元件，其特征在于，包含：基板，包含基部及与该基部相接的多个特征部；第一缓冲结构，设于该基部上，且与该些特征部之间具有至少一距离；以及半导体叠层，设于该第一缓冲结构及该些特征部上。

【技术特征摘要】
2017.08.31 TW 1061298341.一种半导体元件，其特征在于，包含：基板，包含基部及与该基部相接的多个特征部；第一缓冲结构，设于该基部上，且与该些特征部之间具有至少一距离；以及半导体叠层，设于该第一缓冲结构及该些特征部上。2.如权利要求1所述的半导体元件，其中，该距离不小于10nm。3.如权利要求1所述的半导体元件，其中，该第一缓冲结构包含半导体单晶材料。4.如权利要求1所述的半导体元件，其中，该些特征部上未设有该第一缓冲结构。5.如权利要求1所述的半导体元件，其中，该半导体叠层与该些特征部直接相接。6.如权利要求1所述的半导体元件，其中，由俯视观之，该...

【专利技术属性】
技术研发人员：涂均祥，郭得山，陈鹏壬，
申请(专利权)人：晶元光电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71