[发明专利]选择性转移半导体元件的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种光电半导体元件的制造方法。

背景技术

随着科技日新月异，光电半导体元件在资讯的传输以及能量的转换上有极大的贡献。以系统的运用为例，例如光纤通讯、光学储存及军事系统等，光电半导体元件皆能有所发挥。以能量的转换方式进行区分，光电半导体元件一般可分为三类：将电能转换为光的放射，如发光二极管及激光二极管；将光的信号转换为电的信号，如光检测器；将光的辐射能转换为电能，如太阳能电池。

在光电半导体元件之中，成长基板扮演着非常重要的角色。形成光电半导体元件所必要的半导体外延结构皆成长于基板之上，并透过基板得到支持。因此，选择一个适合的成长基板，往往成为决定光电半导体元件中元件成长品质的重要因素。

然而，有时一个好的元件成长基板并不一定是一个好的元件承载基板。以发光二极管为例，在已知的红光元件工艺中，为了提升元件的成长品质，会选择晶格常数与半导体外延结构较为接近但不透明的砷化镓(GaAs)基板作为成长基板。然而，对于以发光为操作目的的发光二极管元件而言，在操作过程之中，不透明的成长基板会造成元件的发光效率下降。

为了满足光电半导体元件对于成长基板与承载基板不同需求条件的要求，基板的转移技术于是因应而生。亦即，半导体外延结构先于成长基板上进行成长，再将成长完成的半导体外延结构转移至承载基板，以方便后续的元件操作进行。在半导体外延结构与承载基板结合之后，原有成长基板的移除则成为转移技术的关键之一。

成长基板的移除方式主要包括将原有的成长基板以蚀刻液蚀刻溶解，以物理方式切割磨除，或事先在成长基板与半导体外延结构之间生成牺牲层，再通过蚀刻去除牺牲层的方式将成长基板与半导体分离等。然而，不论是以蚀刻液溶解基板或是以物理性切割方式磨除基板，对原有的成长基板而言，都是一种破坏。成长基板无法再度利用，在强调环保及节能的现代，无疑是一种材料的浪费。然而，若是使用牺牲层结构进行分离，对于光电半导体元件而言，如何进行有效地选择性转移，则是目前研究的方向之一。

发明内容

一种选择性分离半导体元件的方法，包含下列步骤：a.提供一基板具有一第一表面及一第二表面；b.提供多个半导体外延叠层位于该第一表面上，其中该多个半导体外延叠层包含一第一半导体外延叠层与一第二半导体外延叠层，且该第二半导体外延叠层与该第一半导体外延叠层隔开，其中该第一半导体外延叠层与该基板之间的粘着力不同于该第二半导体外延叠层与该基板之间的粘着力；c.自该基板选择性地分离该第一半导体外延叠层或该第二半导体外延叠层。

附图说明

图1A至图1I分别为根据本发明第一实施例的工艺方法于各步骤的对应结构示意图；

图2A至图2H分别为根据本发明第二实施例的工艺方法于各步骤的对应结构示意图；

图3A至图3H分别为根据本发明第三实施例的工艺方法于各步骤的对应结构示意图；

图4A至图4C为根据本发明第四实施例的结构示意图；

图5A至图5G为根据本发明第五实施例的结构示意图；

图6A至图6H为根据本发明第六实施例的结构示意图；

图7A至图7F为根据本发明第七实施例的结构示意图；

图8A至图8F分别为根据本发明第八实施例的工艺方法于各步骤的对应结构示意图；

图9A至图9I分别为根据本发明第九实施例的工艺方法于各步骤的对应结构示意图；

图10A至图10C分别为根据本发明第十实施例的工艺方法于各步骤的对应结构示意图；

图11A至图11B分别为根据本发明一实施例的工艺方法于各步骤的对应结构示意图。

具体实施方式

第一实施例

图1A至图1I分别为根据本发明第一实施例的工艺方法于各步骤的对应结构示意图。请参阅图1A以及图1B，其中图1A为图1B中虚线AA’的剖面图。根据本发明所披露的光电半导体元件工艺，提供一粘结基板101具有一表面1011，形成一粘着结构2在表面1011上，粘着结构2具有一厚度t，在本实施例中，厚度t的范围介于1μm到10μm之间，优选的是介于2μm到6μm之间。粘着结构2包含一粘结层202及一牺牲层201，粘结层202与牺牲层201并列在表面1011上与表面1011相接，如图1B所示的粘着结构2的俯视图，粘结层202与牺牲层201各具有特定的形状。