半导体制程方法技术

本发明专利技术提供一种半导体制程方法，包含下列步骤：提供一成长基板；形成一凹凸结构于该成长基板上；形成一半导体组件层于该凹凸结构上；以及改变该成长基板与该半导体组件层的温度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术系相关于ー种，尤指关于剥离半导体基板的。
技术介绍
在传统的发光二极管制程(Light-Emitting Diode ;LED)中，为了在成长基板上生长出较高质量的氮化物半导体(例如形成镓基(GaN-based)外延薄膜)，一般会选择晶体结构与氮化镓的晶体结构类似的蓝宝石(A1-203)基板作为成长基板，但蓝宝石基板在导电性质与导热性质上是比较差的，因此氮化镓发光二极管在高电流、高功率、长时间操作下，存在着散热不佳、影响晶粒发光效率与发光面积、可靠度不良等问题，因而对氮化镓发光二极管之制造与发光效率的提升造成阻碍与限制。 为了改善上述缺失，传统作法是去除蓝宝石基板，习知的技术是以晶圆接合技术将氮化物半导体组件从蓝宝石成长基板转移至接合基板，藉以使LED的组件特性提升，也就是将氮化镓组件外延层自蓝宝石基板剥离，转移至具有高导电率、高导热率的基板。在上述制程中，大部分以雷射剥离(Laser Lift Off)技术来去除蓝宝石成长基板，然而雷射剥离法会使LED的组件特性劣化，影响LED组件的良率，而且雷射剥离成本较高。因此，如果能在晶圆接合过程中将氮化物半导体组件从成长基板剥离，避免使用雷射剥离技术，则能大大降低制造成本。职是之故，申请人鉴于习知技术中所产生之缺失，经过悉心试验与研究，井一本锲而不舍之精神，终构思出本案「」，能够克服上述缺点，以下为本案之简要说明。
技术实现思路
本专利技术提出一种新的制程技术，在制程中减少成长基板与氮化物半导体基板间的接触面积，在晶圆接合步骤因为加热而产生温度变化的过程中，因为成长基板与氮化物半导体的膨胀系数不同，产生应力集中，藉此导致氮化物半导体基板与成长基板剥离而制造出氮化物半导体组件。无需使用雷射剥离技术来进行去除成长基板的制程，因而有效降低制程成本。根据本专利技术的第一构想，提供一种半导体之制程方法，包含下列步骤提供一成长基板；形成一凹凸结构于该成长基板上；形成一半导体组件层于该凹凸结构上；以及改变该成长基板与该半导体组件层的温度。较佳地，其中改变该成长基板与该半导体组件层的温度更包括一步骤加热该成长基板与该半导体组件层，并施加一压カ使该半导体组件层接合至一接合基板。较佳地，其中该接合基板的材质系选自由一铜材质、一招材质、一娃材质、ー钻石材质、ー铜合金材质、ー铝合金材质及其组合所组成的群组其中之一。较佳地，其中该半导体组件层是ー氮化物材质，而该成长基板系选自由一氧化铝材质、ー蓝宝石(Sapphire)材质、一碳化娃(SiC)材质及ー娃(Si)材质所组成的群组其中之一。较佳地，其中在该成长基板形成该凹凸结构是透过ー化学湿式蚀刻或一干式蚀刻来图形化该成长基板而形成该凹凸结构。较佳地，其中该化学湿式蚀刻系使用ー氢氧化钾(KOH)溶液进行蚀刻。较佳地，其中在该成长基板上形成该半导体组件层之前更包括以下步骤在该成长基板的一上表面形成一介电阻挡层；以及以曝光、显影与蚀刻的方式使该介电阻挡层裸露出该上表面一区域。较佳地，其中在该半导体基板上形成该凹凸结构之前更包括以下步骤以ー湿式蚀刻方式蚀刻该区域以形成该凹凸结构。 较佳地，其中该湿式蚀刻方式系使用一氟化氢(HF)溶液。较佳地，其中该介电阻挡层系一二氧化硅材质。根据本专利技术的第二构想，提供一种，包含下列步骤提供一具有一上表面之成长基板；形成一具有一下表面之半导体组件层于该成长基板上；减少该上表面与该下表面间的ー接触面积；以及加热该成长基板与该半导体组件层。根据本专利技术的第三构想，提供一种，包含下列步骤提供一具有一第一表面之成长基板；提供一具有一第二表面之半导体组件层，其中该第二表面与该第一表面接触；以及加热该第一成长基板与该半导体组件层，以使该第一表面与该第二表面处于一分离状态。根据本专利技术的第四构想，提供一种，包含下列步骤提供一具有一第一表面之成长基板；提供一具有一第二表面之半导体组件层，其中该第二表面与该第一表面接触；以及使该第一表面与该第二表面至少两者之一全部处于ー受热状态而得以相互分离。根据本专利技术的第五构想，提供一种，包含下列步骤提供一具有一第一表面之成长基板；提供一具有一第二表面之半导体组件层，其中该第二表面与该第一表面接触；以及使该第一表面形成一不平整表面，以减少该第一表面与该第二表面之一接触面积。根据本专利技术的第六构想，提供一种半导体制程用之一成长基板，用以成长一半导体组件层，包含一成长基板本体；以及ー不平整表面，形成于该成长基板本体上，以减少该半导体组件层与该不平整表面之一接触面积。附图说明图I为本专利技术一较佳实施例的流程图。图2为说明较佳实施例的结构图。图3为说明较佳实施例的结构图。图4为说明较佳实施例的结构图。图5为说明形成凹凸结构的一较佳实施方式之流程图。图6系说明图5之相应结构图。图7a与图7b系说明图5之相应结构图。图8a与图8b系说明图5之相应结构图。图9系说明图5之相应结构图。图10系说明图5之相应结构图。主要组件符号说明I :成长基板Ia:凹凸结构2 :半导体组件层3 :接合基板 4:介电阻挡层4a:线状介电阻挡层4b:点状介电阻挡层具体实施例方式本案将可由以下的实施例说明而得到充分了解，使得熟习本技艺之人士可以据以完成之，然本案之实施并非可由下列实施案例而被限制其实施型态。其中相同的标号始終代表相同的组件。请參考图I至图4,其中图I系本专利技术ー较佳实施例的流程图,而图2至图4系说明此较佳实施例的结构图。该较佳实施例包含步骤Sll S14，以下分别作说明。步骤Sll :如图2所示，提供一成长基板1，成长基板I较佳为一氧化铝(A1203)材质、ー蓝宝石(Sapphire)材质、一碳化娃(SiC)材质或ー娃(Si)材质其中之一。步骤S12 :图形化该成长基板I，而在成长基板I上形成一凹凸结构la，如图3所示。本领域具一般技艺人士可理解的是凹凸结构Ia可透过ー化学湿式蚀刻(如使用氢氧化钾(KOH)溶液等)或一干式蚀刻来图形化成长基板I而形成。步骤S13 :进行后续组件制作，在成长基板I上形成半导体组件层2。步骤S12中形成的凹凸结构Ia減少了半导体组件层2与成长基板I间的接触面积。步骤S14 :如图4所示，进行晶圆接合，在晶圆接合过程中改变成长基板I与半导体组件层2的温度，成长基板I与半导体组件层2将被加热，且受到一压カ使半导体组件层2接合至接合基板3，其中接合基板3的材质较佳为ー铜材质、一铝材质、一硅材质、ー钻石材质、ー铜合金材质或ー铝合金材质其中之一。在晶圆接合过程中，成长基板I与半导体组件层2的温度改变，而由于成长基板I与半导体组件层2的热膨胀系数不同，产生应力集中于成长基板I与半导体组件层2之交接处，并由于成长基板I与半导体组件层2之接触面积减少，致使成长基板I自半导体组件层2剥离。而可以为本领域技术人士理解的是，凹凸结构Ia用于减少半导体组件层2与成长基板I间的接触面积，因此凹凸结构Ia可在形成半导体组件层2之后与晶圆接合之前的任ー步骤形成。而凹凸结构Ia也不限于图3与图4所示规则排列的凹凸结构，只要是可以减少半导体组件层2与成长基板I间的接触面积的凹凸结构皆可达到本专利技术的效果，例如线状凹凸结构或点状凹凸结构。然而，形成上述凹凸结构的方法不限于上述实施例所提供的流程。请继续參考图5至图10，其中图本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体之制程方法，包含下列步骤：提供一成长基板；形成一凹凸结构于该成长基板上；形成一半导体组件层于该凹凸结构上；以及改变该成长基板与该半导体组件层的温度。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：吴耀铨，陈俞中，
申请(专利权)人：财团法人交大思源基金会，
类型：发明
国别省市：