用于制造半导体器件的方法技术

根据用于制造半导体器件的方法的至少一个实施方式，该方法包括如下方法步骤：其中将具有第一横向热膨胀系数的辅助载体施加在半导体本体的第一侧上。此外，该方法包括如下方法步骤：其中将具有第二横向热膨胀系数的连接载体施加在所述半导体本体的第二侧上，所述第二侧背离所述辅助载体。在此，所述半导体本体施加在与所述辅助载体不同的生长衬底上，所述第一横向热膨胀系数和所述第二横向热膨胀系数相差最多50％，以及在施加所述辅助载体(40)之前去除所述生长衬底(30)。之前去除所述生长衬底(30)。之前去除所述生长衬底(30)。

【技术实现步骤摘要】
用于制造半导体器件的方法
[0001]本专利技术申请是申请日期为2017年12月15日、申请号为“201780077998.7”、专利技术名称为“用于制造半导体器件的方法”的专利技术专利申请的分案申请。


[0002]提出一种用于制造半导体器件的方法。

技术实现思路

[0003]要解决的目的在于，提出一种有效的用于制造半导体器件的方法。
[0004]根据用于制造半导体器件的方法的至少一个实施方式，该方法包括如下方法步骤：其中将辅助载体施加在半导体本体的第一侧上。
[0005]辅助载体可以是盘形的或方形的本体。例如，辅助载体是晶片。例如，辅助载体在横向方向上与在竖直方向上相比具有更大的扩展。
[0006]横向方向在此是如下方向，所述方向平行于辅助载体的主延伸平面伸展。竖直方向垂直于横向方向伸展。
[0007]辅助载体具有第一横向热膨胀系数。横向热膨胀系数与横向方向有关。横向热膨胀系数因此描述辅助载体对于给定的温度差在横向方向上的扩展。
[0008]辅助载体可以由硅或由具有匹配的横向热膨胀系数的玻璃形成。横向热膨胀系数匹配表示：玻璃的横向热膨胀系数例如与硅的横向热膨胀系数类似或相同。也可行的是，辅助载体由例如基于氮化铝(AlN)或氮化硅(Si3N4)的陶瓷形成，其中横向热膨胀系数同样匹配于硅的横向热膨胀系数。辅助载体优选由硅形成，因为该材料可以简单地集成到半导体器件的制造工艺中。可行的是，辅助载体对于可见光不透明，或可行的是，辅助载体是透明的并且可以用于过程控制。
[0009]半导体本体可以具有不同的半导体区域。例如，半导体本体可以具有不同的半导体层。替选地或附加地，半导体本体可以具有n型掺杂的和p型掺杂的区域和有源区。半导体本体具有主延伸平面，所述主延伸平面平行于横向方向。半导体本体例如可以是半导体晶片，该半导体晶片包括多个电子或光电子器件。器件例如可以是二极管、晶体管、集成电路、发光二极管或激光器。也可行的是，器件是辐射检测器、尤其用于检测在红外或紫外光谱范围中的电磁辐射的辐射检测器。
[0010]辅助载体和半导体本体可以直接彼此连接，而在这两个部件之间不设置连接机构。也可行的是，在辅助载体与半导体本体之间设置有连接材料。辅助载体于是例如可以通过粘合或焊接而施加到半导体本体上。
[0011]优选地，将半导体本体在半导体本体与辅助载体的连接工艺期间加热超过初始温度小于100K。初始温度可以是在施加辅助载体之前半导体本体的温度。初始温度例如可以在15℃和25℃之间。
[0012]根据至少一个实施方式，该方法还包括如下步骤：将具有第二横向热膨胀系数的连接载体施加在半导体本体的第二侧上，所述第二侧背离辅助载体。连接载体可以是在硅
衬底上或在硅衬底中的控制电子装置。也可行的是，连接载体具有集成电路或环绕布线(Umverdrahtung)。由于将连接载体施加在半导体本体的第二侧上，所以半导体本体在竖直方向上设置在连接载体与辅助载体之间。连接载体、半导体本体和辅助载体于是沿着堆叠方向上下相叠地设置，所述堆叠方向平行于竖直方向伸展。
[0013]根据该方法的至少一个实施方式，将半导体本体在生长衬底上生长，所述生长衬底不同于辅助载体。生长衬底例如可以由蓝宝石、硅、碳化硅、氧化硅、氧化锌、氮化铝、锗、砷化镓或碲化镉形成。半导体本体可以基于氮化物化合物半导体，如例如氮化镓，并且在生长衬底上生长，所述生长衬底由蓝宝石形成。也可行的是，半导体本体由其他化合物半导体、尤其III
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V族化合物半导体形成。
[0014]在半导体本体在生长衬底上生长之后，生长衬底设置在半导体本体的第一侧上。
[0015]根据该方法的至少一个实施方式，第一横向热膨胀系数和第二横向热膨胀系数相差最高百分之50。优选地，第一横向热膨胀系数和第二横向热膨胀系数彼此相差最高百分之25或最高百分之20。特别优选地，第一横向热膨胀系数和第二横向热膨胀系数彼此相差最高百分之10或最高百分之5。
[0016]根据用于制造半导体器件的方法的至少一个实施方式，该方法包括如下方法步骤：其中将具有第一横向热膨胀系数的辅助载体施加在半导体本体的第一侧上。此外，该方法包括如下方法步骤：其中将具有第二横向热膨胀系数的连接载体施加在半导体本体的第二侧上，所述第二侧背离辅助载体。在此，使半导体本体在生长衬底上生长，所述生长衬底不同于辅助载体，并且第一横向热膨胀系数和第二横向热膨胀系数相差最多50％。
[0017]由于辅助载体和连接载体具有类似的或相同的热膨胀系数，所以在制造工艺期间出现较少的热机械应力或不出现热机械应力。尤其在将连接载体施加到半导体本体上期间，可以将半导体器件加热超过初始温度至少100K并且接着冷却至少50K。如果辅助载体的热膨胀系数和连接载体的热膨胀系数具有过大的差别，则在该工艺中会出现半导体器件的弯曲。半导体器件的弯曲当在外部设备上或在外部设备中校准半导体器件时还会造成问题。通过如下方式避免半导体器件的弯曲和在校准时的问题：第一和第二横向热膨胀系数彼此匹配。附加地，当半导体器件不弯曲时，能够实现或简化对半导体器件的继续加工。因此，半导体器件可以借助于该方法有效地制造。
[0018]根据该方法的至少一个实施方式，在施加辅助载体之前将生长衬底去除。生长衬底例如可以通过激光剥离方法从半导体本体去除。也可行的是，在由氢氟酸和硝酸构成的含水溶液中通过刻蚀来去除生长衬底。有利地，将生长衬底整体地从半导体本体去除并且不分割，使得不出现边缘效应。此外，在施加连接载体之前去除生长衬底，使得在剥离生长衬底之前不会损伤连接载体。
[0019]根据用于制造半导体器件的方法的至少一个实施方式，在辅助载体与半导体本体之间设置有牺牲层，所述牺牲层不外延地制造。牺牲层于是设置在半导体本体的第一侧上。以此方式可以特别简单地在生长半导体本体之后才将牺牲层施加在半导体本体的第一侧上。
[0020]半导体本体可以外延地在生长衬底上生长，可以在施加牺牲层之前去除所述生长衬底。牺牲层可以用于将辅助载体与半导体本体连接。牺牲层可以通过热稳定的金属氧化物、如例如氧化锌形成。此外可行的是，牺牲层包含铝或由铝构成。此外可行的是，在半导体
本体与辅助载体之间除了牺牲层之外还设置有连接机构，通过所述连接机构将辅助载体与半导体本体彼此连接。连接机构尤其可以是粘合剂或焊接材料。
[0021]根据该方法的至少一个实施方式，在施加连接载体之后将牺牲层从半导体本体去除。辅助载体可以多孔地设计或具有孔，以便在去除牺牲层期间加速牺牲层的脱离或膨胀。由此可以特别经济地从半导体本体并且相对于其他材料选择性地去除牺牲层。这意味着：仅去除牺牲层，而不去除其他材料，并且尤其在剥离牺牲层期间不损伤连接载体。
[0022]根据该方法的至少一个实施方式，通过湿化学刻蚀将牺牲层从半导体本体去除。牺牲层可以由无定形材料形成。例如，牺牲层可以通过多孔硅或“旋涂玻璃”材料形成。由此可以简化牺牲层的脱离或去除。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于制造半导体器件(10)的方法，所述方法具有如下步骤：
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将具有第一横向热膨胀系数的辅助载体(40)施加在半导体本体(20)的第一侧(27)上，以及
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将具有第二横向热膨胀系数的连接载体(60)施加在所述半导体本体(20)的第二侧(28)上，所述第二侧背离所述辅助载体(40)，其中
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在与所述辅助载体(40)不同的生长衬底(30)上生长所述半导体本体(20)，
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所述第一横向热膨胀系数和所述第二横向热膨胀系数相差最多50％，以及
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在施加所述辅助载体(40)之前去除所述生长衬底(30)，和
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在施加所述连接载体(60)之后去除所述辅助载体(40)。2.一种用于制造半导体器件(10)的方法，所述方法具有如下步骤：
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将具有第一横向热膨胀系数的辅助载体(40)施加在半导体本体(20)的第一侧(27)上，以及
‑
将具有第二横向热膨胀系数的连接载体(60)施加在所述半导体本体(20)的第二侧(28)上，所述第二侧背离所述辅助载体(40)，其中
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在与所述辅助载体(40)不同的生长衬底(30)上生长所述半导体本体(20)，
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所述半导体本体(20)的所述第二侧(28)背离所述生长衬底(30)，
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所述第一横向热膨胀系数和所述第二横向热膨胀系数相差最多50％，以及
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在施加所述辅助载体(40)之前，将中间载体(50)施加在所述半导体本体(20)的所述第二侧(28)上。3.根据权利要求1或2所述的用于制造半导体器件(10)的方法，其中在所述辅助载体(40)和所述半导体本体(20)之间设置有牺牲层(41)，所述牺牲层不是外延制造的。4.根据权利要求3所述的用于制造半导体器件(10)的方法，其中在施加所述连接载体(60)之后，将所述牺牲层(41)从所述半导体本体(20)去除。5.根据权利要求4所述的用于制造半导体器件(10)的方法，其中通过湿化学刻蚀，将所述牺牲层(41)从所述半导体本体(20)去除。6.根据权利要求1或2所述的用于制造半导体器件(10)的方法，其中在...

【专利技术属性】
技术研发人员：安德烈亚斯，
申请(专利权)人：欧司朗光电半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：