基底可被重复使用的结构及其处理方法技术

本发明专利技术公开了一种基底可被重复使用的结构及其处理方法。在基底与至少一层外延层之间形成至少一层分离层。使用本发明专利技术的方法，提供一种分离方式使对应的分离层发生反应而分解，以使基底与外延层中的一层分离，从而达到基底可重复使用的目的，因而能降低成本，也避免造成多余的损耗。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种，具体地讲，涉 及一种利用分离方式使对应于外延层与基底之间的分离层发生反应而分解以 达到基底重复使用的结构及其处理方法。
技术介绍
公知的半导体晶片制造技术是指在硅晶片上制作各种集成电路的技术，包括黄光、蚀刻、电镀、形成薄膜、化学机械研磨(chemical mechanical polishing, CMP)和离子注入等技术。例如，黄光光刻技术用于进行图像转印， 电镀技术用于电镀金属，离子干蚀刻用于进行各向异性蚀刻，化学湿蚀刻特 性用在多方向性蚀刻方面，形成金属薄膜和非金属薄膜的成长及涂布等。简而言之，半导体工艺就是利用各种显微图像转印技术并结合各种蚀刻、 薄膜的成长和涂布、电镀等各种物理技术和化学技术，在基底上对金属和非 金属材质进行加工的技术。在半导体工艺完成之后，将制成的集成电路或元 件与基底一起切割下来，以进行另外的组装。近年来利用半导体工艺而发展起来的各种微机电技术，就是利用各种显 微加工技术在工艺基底上制作各种微结构、感测元件、光电元件等各种微机 械及微机电元件的技术，其中，工艺基底的体积占整个元件的体积的大约80% 以上。因此，为了使基底变薄而对工艺基底进行化学机械研磨(CMP),其中， CMP工艺是在基底与研磨垫中加入研磨液，研磨液中的研磨颗粒将会损坏基 底的表面，使材质不再坚固而增大化学或物理的破坏，或者使基底表面破裂 为碎片，从而使基底的表面被分解在研磨液中并被带走。这样的破坏也使得 基底无法被重复使用。以发光二极管为例，在其生产过程中占材料成本比重较高的材料为基底、 有机金属、特殊气体、环氧树脂和荧光粉。发光二极管使用主要功能为载体 的基底。GaAs基底、GaP基底、蓝宝石(sapphire) 基底和碳化硅(SiC)基底，其中，GaP基底主要应用于GaP、 GaAsP等二元或 三元发光二极管或光电元件等，GaAs基底主要应用于AlGaAs、 GaAsP、 AlGalnP等三元或四元发光二极管或光电元件，蓝宝石基底和碳化硅基底主 要应用于氮化铟镓系发光二极管或光电元件。对发光二极管基底的选用影响 发光二极管的发光亮度、发光效率和使用寿命等产品特性，因此，厂商需要 特别谨慎地选择基底。就所使用的基底的种类来分析，由于碳化硅基底单价 高，所以在氮化镓系发光二极管的生产上，以蓝宝石基底的应用较为普遍。然而，任何一种基底材料的价格仍然十分昂贵，而在现今的技术工艺中， 基底仍属于一种消耗品。如何能使基底被重复使用而达到降低成本的目的， 是本领域亟待解决的问题， 一旦其成本降低，所能应用的层面也就更为广泛。鉴于公知工艺的各种问题，为了能够兼顾解决这些问题，本专利技术提出了 一种，以克服上述缺点。
技术实现思路
为此，本专利技术的目的在于提供一种基底可被重复使用的结构及其处理方 法，以达到基底的重复使用和降低成本的效果。根据本专利技术的目的，提供一种基底可被重复使用的结构，所述结构包括 基底、至少一层外延层和至少一层分离层。外延层在基底上结晶成长，在外 延层上形成有至少一个图案，分离层置于基底与外延层之间，并提供一种分 离方式使对应的分离层发生反应而分解，使得基底与外延层中的 一层分离。此外，本专利技术还提供一种。该方 法包括下列步骤提供基底；通过沉积在基底上形成至少一层分离层；在分 离层上形成至少一层外延层，并在外延层上形成至少一个图案；提供一种切 割方式，所述切割方式沿着外延层上的图案与另 一图案之间的间隔宽度进行 切割，并切割至所述分离层，以形成切割口；提供蚀刻溶剂，所述蚀刻溶剂 沿着切割口与对应于分离层的接触区域迅速发生反应而使分离层分解。通过 该方法，可以实现使外延层与基底迅速分离而缩短工艺时间的效果。为了使本专利技术的技术特征和所达到的技术效果更加明了 ，下面结合优选 实施例进行iJL明。附图说明图l是根据本专利技术的基底可被重复使用的结构的示图； 图2是根据本专利技术的基底可被重复使用的结构的第一实施例的示图； 图3是根据本专利技术的基底可被重复使用的结构的第二实施例的示图； 图4A和图4B是根据本专利技术的基底可被重复使用的结构的第三实施例的示图5是根据本专利技术的基底可被重复使用的结构的处理方法的步骤流程图。具体实施例方式以下，将参照附图说明根据本专利技术优选实施例的基底可被重复使用的结 构及其处理方法。为便于理解，在下面的实施例中，用相同的标号来表示相 同的元件。参照图1，图1是根据本专利技术的基底可被重复使用的结构的示图。在图1 中，半导体装置包括基底11、至少一层分离层13和至少一层外延层 (epitaxy)12。通过公知技术如化学气相沉积(CVD)或物理气相沉积(PVD)等方 法在基底11上形成分离层13。外延层12在基底11上结晶成长，可在外延层 上12形成有至少一个图案(pattern)121，其中，通过蚀刻技术，将光刻后所产 生的光阻图案转印至光阻剂下方的材质上，从而形成图案121。在外延层12 上形成图案121的技术是本领域技术人员所熟知的，所以在此不再赘述。图 案121为集成电路，在下文中，图案121也被称作集成电路121。分离层13 置于基底11与外延层12之间，而分离层13的半导体材料不同于基底11的 材料和外延层12的材料，以使分离层13可作为分离界面。载具14安装(mount) 在具有图案121的外延层12上，用作图案121的保护层并增加特性上的稳定 性，或者起着承载的作用。当将载具14安装在外延层12上时，需要使用聚 合物或金属等材料或者可粘附的材料，以使载具14粘附于外延层12。因为 分离层13的半导体材料不同于基底11的材料和外延层12的材料，所以可通 过分离方式15使分离层13发生反应而分解，以使基底11与外延层12分离。优选地，基底11为蓝宝石基底、砷化镓基底、碳化硅基底和硅基底等。 外延层12至少包含周期表内的第IIA族、第IIB族、第IIIA族、第IVA族、 第VA族和第VIA族等元素或它们的化合物和混合物，例如，包含磷化镓铟7等。优选地，分离层13为AlxGayInzP、 AlxGayAszPv、 AlxGayInzN、 AlxGayInzSb 或SixGeyCz等。例如，在三元素半导体中，AlxGayAs是最重要的合金半导体 系统，由于AlxGayAs与GaAs的晶格常数相差很'J 、，所以它们可以相互匹配， 因此，可以在GaAs基底上外延成长AlxGayAs薄膜。或者，当在基底11上外 延成长一层材料不同的薄膜时，由于外延层12的薄膜厚度比基底11的厚度 小很多，所以外延层12的原子排列会自行调整，从而能与基底ll键合。优 选地，载具14是多晶硅层、玻璃、石英、聚合物和金属或上述物质的组合等 材料。基底11还可包括至少一层外延层。分离方式15包括蚀刻溶剂和反应光 线等方法，其中，反应光线可以是激光，激光提供分离层13的分子或原子键 分离所需的能量。蚀刻溶剂与分离层13对应以发生反应而分解，以使基底 11与外延层12分离。此外，载具14可具有被溶液穿透的特性，例如，可使蚀刻溶剂穿透载具 14，以使分离层13能与对应的蚀刻溶剂发生反应而分解，由于载具14具有 穿透性，因此可提高蚀刻速率。基底11的材料不同于分离层13的材料，并 且不会在蚀刻溶剂的作用下发生反本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基底可被重复使用的结构，所述结构包括：　基底；　至少一层外延层，在所述基底上结晶成长，在所述外延层上形成有至少一个图案；　至少一层分离层，置于所述基底与所述外延层之间，且提供一种分离方式以使所述分离层发生反应而分解，使 得所述基底与所述外延层分离。

【技术特征摘要】
1、一种基底可被重复使用的结构，所述结构包括基底；至少一层外延层，在所述基底上结晶成长，在所述外延层上形成有至少一个图案；至少一层分离层，置于所述基底与所述外延层之间，且提供一种分离方式以使所述分离层发生反应而分解，使得所述基底与所述外延层分离。2、 根据权利要求1所述的基底可被重复使用的结构，其中，所述分离方 式至少包括蚀刻溶剂和反应光线等方法。3、 根据权利要求2所述的基底可被重复使用的结构，其中，所述反应光 线为激光。4、 根据权利要求2所述的基底可被重复使用的结构，其中，所述反应光 线提供所述分离层发生反应而分解所需的能量。5、 根据权利要求2所述的基底可被重复使用的结构，其中，所述蚀刻溶 剂包括酸性溶剂或碱性溶剂等。6、 根据权利要求1所述的基底可被重复使用的结构，其中，所述基底还 包括至少一层外延层。7、 根据权利要求1所述的基底可被重复使用的结构，其中，所述分离层 的材料不同于所述基底的材料和所述外延层的材料，并作为分离界面。8、 根据权利要求5所述的基底可被重复使用的结构，其中，所述酸性溶 剂至少包含硫酸、盐酸、氢氟酸、氢氰酸、硝酸、醋酸、磷酸或它们的混合 物等。9、 根据权利要求5所述的基底可被重复使用的结构，其中，所述碱性溶 剂至少包含氨水、氢氧化钾、氢氧化钠、氢氧化钙、氢氧化钡或它们的混合 物等。10、 根据权利要求8所述的基底可被重复使用的结构，其中，盐酸系列 与GalnP发生化学反应。11 、根据权利要求9所述的基底可被重复使用的结构，其中，氨水与GaAs 发生化学反应。12、根据权利要求1所述的基底可被重复使用的结构，其中，所述基底至少包括蓝宝石基底、砷化镓基底、碳化硅基底或硅基底等。13、 根据权利要求1所述的基底可被重复使用的结构，其中，所述图案为集成电路。14、 根据权利要求1所述的基底可被重复使用的结构，其中，所述外延 层至少包含周期表内第IIA族、第IIB族、第IIIA族、第IVA族、第VA族 和第VIA族等元素或它们的化合物和混合物。15、 根据权利要求1所述的基底可被重复使用的结构，其中，所述分离 层至少包含AlxGayInzP、 AlxGayAszPv、...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏住裕，陈宏任，
申请(专利权)人：苏住裕，陈宏任，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]