[發(fā)明專利]平整化氮化物基板的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110072117.7
• 申請日: 2011-03-16
• 公開（公告）號: CN102586889A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李威儀;陳奎銘;吳尹豪;葉彥顯
• 申請（專利權(quán)）人: 財團法人交大思源基金會
• 主分類號: C30B33/12
• 分類號: C30B33/12;C30B33/10;C25F3/12;C30B29/40;H01L21/02
• 代理公司: 上海專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 31100
• 代理人: 任永武

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明有關(guān)一種平整化氮化物基板的方法，特別是一種關(guān)于使用蝕刻方法以降低氮化物基板的翹曲現(xiàn)象而平整化氮化物基板的方法。

背景技術(shù)

在傳統(tǒng)光電半導(dǎo)體組件與電子組件半導(dǎo)體的制造程序中，特別是在單晶氮化鎵基板(獨立式氮化物基板)的工藝上，且由于該單晶氮化物磊晶層之下尚有未分離的異質(zhì)基板，于加熱程序進行時，因該異質(zhì)基板與該單晶氮化物磊晶層的熱膨脹系數(shù)并不會互相匹配，故而單晶氮化物磊晶層會產(chǎn)生嚴(yán)重的翹曲現(xiàn)象。

而于前述工藝中所采用的獨立式氮化物基板會于平行成長方向產(chǎn)生線缺陷與點缺陷的分布不均勻現(xiàn)象，而形成了該獨立式氮化物基板的翹曲，而該翹曲的曲率半徑大多為0.2米(m)到2米(m)之間，故對于2時的獨立式氮化物基板而言，中心與邊緣之間多會有1500微米(μm)至150微米(μm)的誤差距離，有時誤差距離甚至比獨立式氮化物基板本身厚度還大。該獨立式氮化物基板或氮化物磊晶層的翹曲現(xiàn)象，會在后續(xù)制成中造成基板與磊晶層的研磨破裂以及研磨不均勻現(xiàn)象，成為極待解決的問題。

此外，在現(xiàn)有的傳統(tǒng)光電半導(dǎo)體組件與電子組件半導(dǎo)體技術(shù)的改善獨立式氮化物基板翹曲的方法，包括了如下列的數(shù)種方式：于中國臺灣專利第200423312號專利文獻中提及以圖樣化的氮化物晶種進行選擇性成長，而該方法須經(jīng)過繁瑣的黃光工藝，且所減少的獨立式氮化物基板翹曲程度有限，更無法實時測量氮化物基板翹曲程度變化而適時進行彈性調(diào)整。

于美國專利第7,229,926號專利文獻中提出以機械研磨方法進行研磨基板的正反面，以及使用干濕式蝕刻去除研磨所產(chǎn)生的損害層。但該方法并未在研磨前降低基板的翹曲程度，故會于研磨時造成基板的破裂以及基板的不均勻現(xiàn)象，且此方法需要研磨已產(chǎn)生的損害層，才能進行蝕刻而降低基板的翹曲程度。

且綜合前述的專利文獻，前述的現(xiàn)有技術(shù)皆都未提及當(dāng)獨立式氮化物基板下方的異質(zhì)基板在尚未去除的情況下，該獨立式氮化物基板翹曲現(xiàn)象的改善程度。

故而為了能產(chǎn)生更有效率的改善獨立式氮化物基板翹曲現(xiàn)象，提供產(chǎn)業(yè)界掌握更佳的生產(chǎn)工藝，且可運用于光電半導(dǎo)體組件的制造上，需要研發(fā)新式方法，藉以提高獨立式氮化物基板的生產(chǎn)良率且能降低光電半導(dǎo)體組件的制造成本。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種平整化氮化物基板的方法，不需要繁瑣的進行半導(dǎo)體制作工序即可大幅度降低氮化物基板的翹曲現(xiàn)象。

本發(fā)明揭露一種平整化氮化物基板的方法，首先選擇獨立式氮化物基板的特定面向，對該面向進行蝕刻，在經(jīng)過適度的蝕刻時間后，該特定面向的表面會產(chǎn)生特定的形貌，如柱狀或洞狀或平坦?fàn)畹冉Y(jié)構(gòu)，從而降低獨立式氮化物基板的翹曲程度以達到平整化氮化物基板的效果。

本發(fā)明可實時測量獨立式氮化物基板或氮化物磊晶層翹曲的程度變化，而適時進行彈性調(diào)整。

本發(fā)明可使用在化學(xué)研磨的工序前或是工序后，亦可運用在半導(dǎo)體的其它工藝階段。

本發(fā)明可降低正面凸起或背面凸起的獨立式氮化物基板(氮化物磊晶層)的翹曲程度。

經(jīng)本發(fā)明之蝕刻而可得到柱狀結(jié)構(gòu)，或是洞狀結(jié)構(gòu)，或是平坦?fàn)罱Y(jié)構(gòu)等結(jié)構(gòu)，前述結(jié)構(gòu)皆可降低獨立式氮化物基板的翹曲程度，達到平整化的效果，且使用前述的結(jié)構(gòu)對于基板，使得后續(xù)工藝的應(yīng)用，包括如研磨，磊晶等工藝的應(yīng)用具有更好的運用效果。

為讓本發(fā)明的上述和其它目的、特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，并配合附圖以詳細說明如下。

附圖說明

圖1所示是每次蝕刻前后所測量下方凸起獨立式氮化鎵基板的曲率半徑與時間關(guān)系圖。

圖2A與圖2B說明不同的蝕刻時間，對于下方凸起獨立式氮化鎵基板上方的表面形貌的改變。

圖3A是表示下方凸起獨立式氮化鎵基板的變化的側(cè)面示意圖。

圖3B是表示下方凸起獨立式氮化鎵基板的翹曲與上方經(jīng)蝕刻所產(chǎn)生的柱子的側(cè)面傾斜角度的示意圖。

圖4A是上方凸起獨立式氮化鎵基板經(jīng)蝕刻的側(cè)面變化示意圖。

圖4B是下方凸起獨立式氮化鎵基板經(jīng)蝕刻的側(cè)面變化示意圖。

圖5A是上方凸起的氮化物磊晶層與異質(zhì)基板經(jīng)蝕刻的側(cè)面變化示意圖。

圖5B是下方凸起的氮化物磊晶層與異質(zhì)基板經(jīng)蝕刻的側(cè)面變化示意圖。

具體實施方式

本發(fā)明是一種平整化氮化物基板的方法，是使用不同的蝕刻方法以降低氮化物基板的翹曲現(xiàn)象，具體的實施例如下列的詳細說明：

第一實施例：