[发明专利]半导体制程方法

说明书

技术领域

本发明相关于一种半导体制程方法，尤指关于剥离半导体基板的半导体制程方法。

背景技术

在传统的发光二极管制程(Light-Emitting Diode；LED)中，为了在成长基板上成长出较高品质的氮化物半导体(例如：形成镓基(GaN-based)磊晶薄膜)，一般会选择晶体结构与氮化镓的晶体结构类似的蓝宝石(Al-₂O₃)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、影响晶粒的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的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，已知的技术是以晶圆接合技术将氮化物半导体元件从蓝宝石成长基板转移至接合基板，藉以使LED的元件特性提升，也就是将氮化镓元件磊晶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，大部分以激光剥离(Laser Lift Off)技术来去除蓝宝石成长基板。然而激光剥离法会使LED的元件特性劣化，影响LED元件的良率，而且激光剥离成本较高。因此，如果能在晶圆接合过程中将氮化物半导体元件从成长基板剥离，避免使用激光剥离技术，则能大大降低制造成本。

职是之故，申请人鉴于已知技术中所产生的缺失，经过悉心试验与研究，并一本锲而不舍的精神，终构思出本案“半导体制程方法”，能够克服上述缺点，以下为本案的简要说明。

发明内容

本发明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元件。无需使用激光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。

根据本发明的第一构想，提供一种半导体制程方法，包含下列步骤：提供一成长基板；在该成长基板上形成一半导体基板；在该半导体基板与该成长基板之间形成一第一凹凸结构；以及改变该成长基板与该半导体基板的温度。

较佳地，改变该成长基板与该半导体基板的温度更包括一晶圆接合步骤：加热该成长基板与该半导体基板，并施加一压力使该半导体基板接合至一接合基板。

较佳地，在改变该成长基板与该半导体基板的温度之前包括一步骤：在该半导体基板上形成一半导体元件。

较佳地，该接合基板的材质为一铜材质、一铝材质、一硅材质、一钻石材质、一铜合金材质或一铝合金材质其中之一。

较佳地，该半导体基板是一氮化物半导体基板，而该成长基板为一氧化铝材质、一蓝宝石(Sapphire)材质、一碳化硅(SiC)材质或一硅(Si)材质其中之一。

较佳地，在该半导体基板形成一第一凹凸结构是通过一化学湿式蚀刻或一干式蚀刻来图形化该半导体基板而形成该第一凹凸结构，以减少该半导体基板与该成长基板间的接触面积。

较佳地，该化学湿式蚀刻为使用一氢氧化钾(KOH)溶液进行蚀刻。

较佳地，在该成长基板上形成一半导体基板之前更包括以下步骤：在该成长基板上形成一介电层；以及在该介电层上以曝光、显影与蚀刻的方式形成一第二凹凸结构。

较佳地，在该半导体基板与该成长基板间形成一第一凹凸结构之前更包括以下步骤：在该第二凹凸结构上形成该半导体基板；以及以一湿式蚀刻方式去除该介电层以形成该第一凹凸结构。

较佳地，该湿式蚀刻方式为使用氟化氢(HF)溶液。

较佳地，该介电层为一二氧化硅材质。

较佳地，该第二凹凸结构裸露出该成长基板且为一连续凹凸结构。

根据本发明的第二构想，提供一种半导体制程方法，包含下列步骤：提供一第一基板，其具有一上表面；提供一第二基板，其具有一下表面；减少该上表面与该下表面间的一接触面积；以及加热该第一与该第二基板。

根据本发明的第三构想，提供一种半导体制程方法，包含下列步骤：提供一第一基板，其具有一上表面；提供一第二基板，其具有一下表面与该上表面接触；以及加热该第一与该第二基板，以使该上表面与该下表面处于分离状态。

附图说明

图1为本发明第一较佳实施例的流程图。

图2为说明第一较佳实施例的结构图。

图3为说明第一较佳实施例的结构图。

图4为说明第一较佳实施例的结构图。

图5为说明第一较佳实施例的结构图。