用于制造半導(dǎo)體器件的方法技術(shù)

根據(jù)用于制造半導(dǎo)體器件的方法的至少一個實(shí)施方式，該方法包括如下方法步驟：其中將具有第一橫向熱膨脹系數(shù)的輔助載體施加在半導(dǎo)體本體的第一側(cè)上。此外，該方法包括如下方法步驟：其中將具有第二橫向熱膨脹系數(shù)的連接載體施加在所述半導(dǎo)體本體的第二側(cè)上，所述第二側(cè)背離所述輔助載體。在此，所述半導(dǎo)體本體施加在與所述輔助載體不同的生長襯底上，所述第一橫向熱膨脹系數(shù)和所述第二橫向熱膨脹系數(shù)相差最多50％，以及在施加所述輔助載體(40)之前去除所述生長襯底(30)。之前去除所述生長襯底(30)。之前去除所述生長襯底(30)。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
用于制造半導(dǎo)體器件的方法
[0001]本專利技術(shù)申請是申請日期為2017年12月15日、申請?zhí)枮椤?01780077998.7”、專利技術(shù)名稱為“用于制造半導(dǎo)體器件的方法”的專利技術(shù)專利申請的分案申請。


[0002]提出一種用于制造半導(dǎo)體器件的方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

[0003]要解決的目的在于，提出一種有效的用于制造半導(dǎo)體器件的方法。
[0004]根據(jù)用于制造半導(dǎo)體器件的方法的至少一個實(shí)施方式，該方法包括如下方法步驟：其中將輔助載體施加在半導(dǎo)體本體的第一側(cè)上。
[0005]輔助載體可以是盤形的或方形的本體。例如，輔助載體是晶片。例如，輔助載體在橫向方向上與在豎直方向上相比具有更大的擴(kuò)展。
[0006]橫向方向在此是如下方向，所述方向平行于輔助載體的主延伸平面伸展。豎直方向垂直于橫向方向伸展。
[0007]輔助載體具有第一橫向熱膨脹系數(shù)。橫向熱膨脹系數(shù)與橫向方向有關(guān)。橫向熱膨脹系數(shù)因此描述輔助載體對于給定的溫度差在橫向方向上的擴(kuò)展。
[0008]輔助載體可以由硅或由具有匹配的橫向熱膨脹系數(shù)的玻璃形成。橫向熱膨脹系數(shù)匹配表示：玻璃的橫向熱膨脹系數(shù)例如與硅的橫向熱膨脹系數(shù)類似或相同。也可行的是，輔助載體由例如基于氮化鋁(AlN)或氮化硅(Si3N4)的陶瓷形成，其中橫向熱膨脹系數(shù)同樣匹配于硅的橫向熱膨脹系數(shù)。輔助載體優(yōu)選由硅形成，因?yàn)樵摬牧峡梢院唵蔚丶傻桨雽?dǎo)體器件的制造工藝中。可行的是，輔助載體對于可見光不透明，或可行的是，輔助載體是透明的并且可以用于過程控制。
[0009]半導(dǎo)體本體可以具有不同的半導(dǎo)體區(qū)域。例如，半導(dǎo)體本體可以具有不同的半導(dǎo)體層。替選地或附加地，半導(dǎo)體本體可以具有n型摻雜的和p型摻雜的區(qū)域和有源區(qū)。半導(dǎo)體本體具有主延伸平面，所述主延伸平面平行于橫向方向。半導(dǎo)體本體例如可以是半導(dǎo)體晶片，該半導(dǎo)體晶片包括多個電子或光電子器件。器件例如可以是二極管、晶體管、集成電路、發(fā)光二極管或激光器。也可行的是，器件是輻射檢測器、尤其用于檢測在紅外或紫外光譜范圍中的電磁輻射的輻射檢測器。
[0010]輔助載體和半導(dǎo)體本體可以直接彼此連接，而在這兩個部件之間不設(shè)置連接機(jī)構(gòu)。也可行的是，在輔助載體與半導(dǎo)體本體之間設(shè)置有連接材料。輔助載體于是例如可以通過粘合或焊接而施加到半導(dǎo)體本體上。
[0011]優(yōu)選地，將半導(dǎo)體本體在半導(dǎo)體本體與輔助載體的連接工藝期間加熱超過初始溫度小于100K。初始溫度可以是在施加輔助載體之前半導(dǎo)體本體的溫度。初始溫度例如可以在15℃和25℃之間。
[0012]根據(jù)至少一個實(shí)施方式，該方法還包括如下步驟：將具有第二橫向熱膨脹系數(shù)的連接載體施加在半導(dǎo)體本體的第二側(cè)上，所述第二側(cè)背離輔助載體。連接載體可以是在硅
襯底上或在硅襯底中的控制電子裝置。也可行的是，連接載體具有集成電路或環(huán)繞布線(Umverdrahtung)。由于將連接載體施加在半導(dǎo)體本體的第二側(cè)上，所以半導(dǎo)體本體在豎直方向上設(shè)置在連接載體與輔助載體之間。連接載體、半導(dǎo)體本體和輔助載體于是沿著堆疊方向上下相疊地設(shè)置，所述堆疊方向平行于豎直方向伸展。
[0013]根據(jù)該方法的至少一個實(shí)施方式，將半導(dǎo)體本體在生長襯底上生長，所述生長襯底不同于輔助載體。生長襯底例如可以由藍(lán)寶石、硅、碳化硅、氧化硅、氧化鋅、氮化鋁、鍺、砷化鎵或碲化鎘形成。半導(dǎo)體本體可以基于氮化物化合物半導(dǎo)體，如例如氮化鎵，并且在生長襯底上生長，所述生長襯底由藍(lán)寶石形成。也可行的是，半導(dǎo)體本體由其他化合物半導(dǎo)體、尤其III
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V族化合物半導(dǎo)體形成。
[0014]在半導(dǎo)體本體在生長襯底上生長之后，生長襯底設(shè)置在半導(dǎo)體本體的第一側(cè)上。
[0015]根據(jù)該方法的至少一個實(shí)施方式，第一橫向熱膨脹系數(shù)和第二橫向熱膨脹系數(shù)相差最高百分之50。優(yōu)選地，第一橫向熱膨脹系數(shù)和第二橫向熱膨脹系數(shù)彼此相差最高百分之25或最高百分之20。特別優(yōu)選地，第一橫向熱膨脹系數(shù)和第二橫向熱膨脹系數(shù)彼此相差最高百分之10或最高百分之5。
[0016]根據(jù)用于制造半導(dǎo)體器件的方法的至少一個實(shí)施方式，該方法包括如下方法步驟：其中將具有第一橫向熱膨脹系數(shù)的輔助載體施加在半導(dǎo)體本體的第一側(cè)上。此外，該方法包括如下方法步驟：其中將具有第二橫向熱膨脹系數(shù)的連接載體施加在半導(dǎo)體本體的第二側(cè)上，所述第二側(cè)背離輔助載體。在此，使半導(dǎo)體本體在生長襯底上生長，所述生長襯底不同于輔助載體，并且第一橫向熱膨脹系數(shù)和第二橫向熱膨脹系數(shù)相差最多50％。
[0017]由于輔助載體和連接載體具有類似的或相同的熱膨脹系數(shù)，所以在制造工藝期間出現(xiàn)較少的熱機(jī)械應(yīng)力或不出現(xiàn)熱機(jī)械應(yīng)力。尤其在將連接載體施加到半導(dǎo)體本體上期間，可以將半導(dǎo)體器件加熱超過初始溫度至少100K并且接著冷卻至少50K。如果輔助載體的熱膨脹系數(shù)和連接載體的熱膨脹系數(shù)具有過大的差別，則在該工藝中會出現(xiàn)半導(dǎo)體器件的彎曲。半導(dǎo)體器件的彎曲當(dāng)在外部設(shè)備上或在外部設(shè)備中校準(zhǔn)半導(dǎo)體器件時還會造成問題。通過如下方式避免半導(dǎo)體器件的彎曲和在校準(zhǔn)時的問題：第一和第二橫向熱膨脹系數(shù)彼此匹配。附加地，當(dāng)半導(dǎo)體器件不彎曲時，能夠?qū)崿F(xiàn)或簡化對半導(dǎo)體器件的繼續(xù)加工。因此，半導(dǎo)體器件可以借助于該方法有效地制造。
[0018]根據(jù)該方法的至少一個實(shí)施方式，在施加輔助載體之前將生長襯底去除。生長襯底例如可以通過激光剝離方法從半導(dǎo)體本體去除。也可行的是，在由氫氟酸和硝酸構(gòu)成的含水溶液中通過刻蝕來去除生長襯底。有利地，將生長襯底整體地從半導(dǎo)體本體去除并且不分割，使得不出現(xiàn)邊緣效應(yīng)。此外，在施加連接載體之前去除生長襯底，使得在剝離生長襯底之前不會損傷連接載體。
[0019]根據(jù)用于制造半導(dǎo)體器件的方法的至少一個實(shí)施方式，在輔助載體與半導(dǎo)體本體之間設(shè)置有犧牲層，所述犧牲層不外延地制造。犧牲層于是設(shè)置在半導(dǎo)體本體的第一側(cè)上。以此方式可以特別簡單地在生長半導(dǎo)體本體之后才將犧牲層施加在半導(dǎo)體本體的第一側(cè)上。
[0020]半導(dǎo)體本體可以外延地在生長襯底上生長，可以在施加犧牲層之前去除所述生長襯底。犧牲層可以用于將輔助載體與半導(dǎo)體本體連接。犧牲層可以通過熱穩(wěn)定的金屬氧化物、如例如氧化鋅形成。此外可行的是，犧牲層包含鋁或由鋁構(gòu)成。此外可行的是，在半導(dǎo)體
本體與輔助載體之間除了犧牲層之外還設(shè)置有連接機(jī)構(gòu)，通過所述連接機(jī)構(gòu)將輔助載體與半導(dǎo)體本體彼此連接。連接機(jī)構(gòu)尤其可以是粘合劑或焊接材料。
[0021]根據(jù)該方法的至少一個實(shí)施方式，在施加連接載體之后將犧牲層從半導(dǎo)體本體去除。輔助載體可以多孔地設(shè)計或具有孔，以便在去除犧牲層期間加速犧牲層的脫離或膨脹。由此可以特別經(jīng)濟(jì)地從半導(dǎo)體本體并且相對于其他材料選擇性地去除犧牲層。這意味著：僅去除犧牲層，而不去除其他材料，并且尤其在剝離犧牲層期間不損傷連接載體。
[0022]根據(jù)該方法的至少一個實(shí)施方式，通過濕化學(xué)刻蝕將犧牲層從半導(dǎo)體本體去除。犧牲層可以由無定形材料形成。例如，犧牲層可以通過多孔硅或“旋涂玻璃”材料形成。由此可以簡化犧牲層的脫離或去除。
[0023本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】

【技術(shù)特征摘要】
1.一種用于制造半導(dǎo)體器件(10)的方法，所述方法具有如下步驟：
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將具有第一橫向熱膨脹系數(shù)的輔助載體(40)施加在半導(dǎo)體本體(20)的第一側(cè)(27)上，以及
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將具有第二橫向熱膨脹系數(shù)的連接載體(60)施加在所述半導(dǎo)體本體(20)的第二側(cè)(28)上，所述第二側(cè)背離所述輔助載體(40)，其中
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在與所述輔助載體(40)不同的生長襯底(30)上生長所述半導(dǎo)體本體(20)，
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所述第一橫向熱膨脹系數(shù)和所述第二橫向熱膨脹系數(shù)相差最多50％，以及
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在施加所述輔助載體(40)之前去除所述生長襯底(30)，和
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在施加所述連接載體(60)之后去除所述輔助載體(40)。2.一種用于制造半導(dǎo)體器件(10)的方法，所述方法具有如下步驟：
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將具有第一橫向熱膨脹系數(shù)的輔助載體(40)施加在半導(dǎo)體本體(20)的第一側(cè)(27)上，以及
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將具有第二橫向熱膨脹系數(shù)的連接載體(60)施加在所述半導(dǎo)體本體(20)的第二側(cè)(28)上，所述第二側(cè)背離所述輔助載體(40)，其中
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在與所述輔助載體(40)不同的生長襯底(30)上生長所述半導(dǎo)體本體(20)，
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所述半導(dǎo)體本體(20)的所述第二側(cè)(28)背離所述生長襯底(30)，
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所述第一橫向熱膨脹系數(shù)和所述第二橫向熱膨脹系數(shù)相差最多50％，以及
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在施加所述輔助載體(40)之前，將中間載體(50)施加在所述半導(dǎo)體本體(20)的所述第二側(cè)(28)上。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于制造半導(dǎo)體器件(10)的方法，其中在所述輔助載體(40)和所述半導(dǎo)體本體(20)之間設(shè)置有犧牲層(41)，所述犧牲層不是外延制造的。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于制造半導(dǎo)體器件(10)的方法，其中在施加所述連接載體(60)之后，將所述犧牲層(41)從所述半導(dǎo)體本體(20)去除。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于制造半導(dǎo)體器件(10)的方法，其中通過濕化學(xué)刻蝕，將所述犧牲層(41)從所述半導(dǎo)體本體(20)去除。6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于制造半導(dǎo)體器件(10)的方法，其中在...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：安德烈亞斯，
申請(專利權(quán))人：歐司朗光電半導(dǎo)體有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：