[发明专利]半导体制程方法

说明书

技术领域

本发明系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(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，并一本锲而不舍之精神，终构思出本案「半导体制程方法」，能够克服上述缺点，以下为本案之简要说明。

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。

根据本发明的第一构想，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，并施加一压力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、一铝材质、一硅材质、一钻石材质、一铜合金材质、一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一氮化物材质，而该成长基板系选自由一氧化铝材质、一蓝宝石(Sapphire)材质、一碳化硅(SiC)材质及一硅(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一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一氢氧化钾(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：以一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一接触面积；以及加热该成长基板与该半导体组件层。

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。

根据本发明的第四构想，提供一种半导体制程方法，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一受热状态而得以相互分离。

根据本发明的第五构想，提供一种半导体制程方法，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。