磊晶元件的制作方法技术

一种磊晶元件的制作方法：先在磊晶用基板上形成牺牲膜；再将牺牲膜定义出牺牲结构，并在移除牺牲膜的部分结构时使基板裸露出的区域具有多个彼此相连接的凸部与凹部；接着在牺牲结构与凸部向上磊晶形成底面与所述凹部形成间隙的磊晶层体；然后自磊晶层体上形成导电基材，之后将导电基材、磊晶层体定义出多个磊晶元件的图样流道；最后经图样流道与间隙蚀刻移除牺牲结构并让磊晶元件与基板分离，得到多个磊晶元件。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种半导体元件的制造方法，特别是涉及一种。
技术介绍
参阅图1，目前主要以磊晶制程所成的磊晶元件构成的元件装置众多，以垂直导通式发光二极管为例，元件装置1包含一具有一导电基块11和一设置于该导电基块11上的磊晶膜12所成的磊晶元件10，及一设置在该磊晶元件10的磊晶膜12上的电极13，该磊晶元件10的磊晶膜12以磊晶制程构成，该导电基块11与该电极13相配合对该磊晶膜12提供电能，使该磊晶膜12接受电能时将电能转换而产生光。在制作上述元件装置1(垂直导通式发光二极管)时，先选用晶格匹配度较佳、并为晶圆态样的蓝宝石(Al2O3)作为磊晶用基板，在磊晶用基板上磊晶成长由氮化镓系半导体材料构成的磊晶层体，然后在磊晶层体上形成一层与磊晶层体电连接并预定作为永久基板使用的导电基材；接着自磊晶层体与磊晶用基板连接处使二者相分离；再于磊晶层体与磊晶用基板相分离后的表面上形成多个与磊晶层体电连接的电极13，最后对应所述电极 13将磊晶层体、导电基材切割成多个分别具有磊晶膜12、导电基块11的磊晶元件10，即制得多个分别由电极13与磊晶元件10所构成的元件装置1。在上述的制造过程中，使磊晶层体与磊晶用基板自彼此连接处使二者相分离的过程，通常是以激光剥离技术或机械研磨方式进行，但是，激光剥离技术的制程成本较高，机械研磨方式移除磊晶用基板后，会有应力残留而破坏磊晶层体的隐患。因此，如何设计、提出生产元件装置的制造方法，进而省时、低成本地制造元件装置，同时在制造的各步骤过程中不会造成既有结构受损，进而兼顾到制作的元件装置的发光亮度与发光效能，而供业界量产采用，仍是学界不断努力的方向。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种新的，可以省时且低成本地制作出幕晶兀件。本专利技术包含以下五个步骤。(一 )首先在一磊晶用基板向上形成一牺牲膜。( 二)接着以微影制程将该牺牲膜定义形成一使该磊晶用基板对应区域裸露的牺牲结构，并在移除该牺牲膜的预定结构而使该磊晶用基板对应的区域裸露时，使该磊晶用基板裸露的区域具有多个高度远低于该牺牲结构的凸部，与多个连结所述凸部的凹部。(三)再自该牺牲结构与所述凸部向上磊晶形成一底面与所述凹部形成间隙的磊晶层体。(四)然后，自该磊晶层体向上形成一与该磊晶层体电连接的导电基材，及一自该导电基材向该磊晶用基板方向形成并将该导电基材、磊晶层体定义出多个磊晶元件的图样流道。(五)最后经由该图样流道与所述间隙蚀刻移除该牺牲结构并使所述磊晶元件与该磊晶用基板分离，得到多个磊晶元件。较佳地，该步骤(二)是以蚀刻方式移除该牺牲膜的预定结构而成该牺牲结构，并在蚀刻时一并粗化该磊晶用基板裸露出的区域而形成所述凸部与凹部。较佳地，该步骤(一)在形成该牺牲膜前，先粗化该磊晶用基板，而使得进行该步骤(二)以蚀刻方式移除该牺牲膜的预定结构而成该牺牲结构后，使该磊晶用基板裸露的区域形成所述凸部与凹部。较佳地，该步骤(二)是以蚀刻方式移除该牺牲膜的预定结构而成该牺牲结构，同时，在蚀刻形成该牺牲结构时，使该磊晶用基板预定裸露出的区域上留下多个独立且高度远低于该牺牲结构的牺牲膜的残留结构而成所述凸部，同时，该磊晶用基板裸露出的区域形成所述凹部。较佳地，该步骤(四)是先在该磊晶层体上形成一将该磊晶层体定义出多个磊晶膜的屏蔽层，再自每一磊晶膜向上形成与每一磊晶膜电连接的导电基块，并由所述导电基块构成该导电基材。较佳地，该步骤(四)是先移除该屏蔽层后继续移除该磊晶层体对应于该屏蔽层图样的层体结构而形成该图样流道。较佳地，所述的还包含一步骤(六)，是在分离该磊晶用基板后的所述磊晶元件上形成与该磊晶层体电连接的电极，制得至少一个经电极与导电基材配合自外界提供电能而作动的元件装置。较佳地，该步骤(四)是先以具有高反射率的导电材料自该磊晶层体形成一反射层后，再于该反射层上以导电材料向上形成一结构层而构成该导电基材。本专利技术的有益效果在于通过图样流道以蚀刻方式简单定义出多个磊晶元件并分离磊晶用基板，而可降低制程成本并避免应力残留的问题，进而简单、快速、低成本，且不须进行切割过程地制作磊晶元件。附图说明图1是目前的垂直导通式发光二极管的一立体图；图2是一流程图，说明本专利技术的一第一较佳实施例；图3是一立体图，说明以本专利技术的第一较佳实施例制作出的磊晶元件；图4是一示意图，辅助说明本专利技术的第一较佳实施例的一步骤21 ；图5是一示意图，辅助说明本专利技术的第一较佳实施例的一步骤22 ；图6是一示意图，辅助说明本专利技术的第一较佳实施例的一步骤23 ；图7是一立体图，辅助说明本专利技术的第一较佳实施例的一步骤24 ；图8是一立体图，与图7共同辅助说明本专利技术的第一较佳实施例的步骤M ；图9是一立体图，说明本专利技术的第一较佳实施例的步骤M实施时，用一反射层与一结构层构成导电基材；图10是一立体图，辅助说明本专利技术的第一较佳实施例的一步骤25 ；图11是一示意图，补充说明实施本专利技术的第一较佳实施例的步骤22时，预留部分牺牲膜结构而成凸部，并配合磊晶用基板裸露出的区域形成凹部；图12是一立体图，补充说明实施本专利技术的第一较佳实施例时，还可以因屏蔽层的态样而让导电基材M形成导电基块31时还有桥接段543彼此连接， 进而得到彼此仍相互连接的整片的多个磊晶元件3 ；图13是一立体图，辅助说明本专利技术的一第二较佳实施例的一步骤M ；图14是一立体图，与图13共同辅助说明本专利技术的第二较佳实施例的步骤M ；图15是一流程图，说明本专利技术的一第三较佳实施例；图16是一显微照片图，辅助说明本专利技术磊晶组件的制作方法的第一较佳实施例实施步骤23时，底面与所述凹部形成间隙的磊晶层体；图17是一显微照片图，辅助说明图16的实际结构。具体实施例方式下面结合附图及实施例对本专利技术进行详细说明。参阅图2、3，本专利技术一种的一第一较佳实施例是制作出如图 3所示的磊晶元件3，且该磊晶元件3再制作电极40 (图中以假想线所绘制)后即可得到类似于图1所示的元件装置4。由于本专利技术的制作方法在先了解制作出的产品结构后，当可更加清楚的明白，所以先请参阅图3，该元件装置4包含一主要以磊晶制程所制作的磊晶元件3，及一设置于磊晶元件3上的电极40，该磊晶元件3具有一可导电的导电基块31，及一设置于该导电基块 31上的磊晶膜32。该磊晶膜32与该导电基块31电连接，并在接受电能时将电能转换而产生光；该电极40与该磊晶膜32电连接，并配合该导电基块31经外界对该磊晶膜32提供电能，使该磊晶膜32产生光。参阅图2、4，以本专利技术的第一较佳实施例制作出如图3所示的磊晶元件3时，先进行步骤21，于一呈晶圆态样的蓝宝石(Sapphire，化学式为Al2O3)磊晶用基板51上，沉积形成一层由氧化硅(SiOx)构成的牺牲膜52。参阅图2、5，接着进行步骤22，以微影制程将该牺牲膜52定义出一使该磊晶用基板51对应区域裸露的牺牲结构521，并在移除该牺牲膜52的预定结构而使该磊晶用基板 51对应的区域裸露时，使该磊晶用基板51裸露的区域具有多个高度远低于该牺牲结构521 的凸部512，与多个连结所述凸部512的凹部513 ；在本实施例中，该牺牲结构521包括多个彼此相间隔的长条结构，且所述凹部513与凸部512是在蚀刻移除牺牲膜52的预定结构而成该牺牲结本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：武东星，洪瑞华，
申请(专利权)人：萧介夫，
类型：发明
国别省市：