TW201018746A - Mesa etch method and composition for epitaxial lift off - Google Patents

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Description

201018746 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明之實施例大體上與製造太陽能、半導體以及電 子裝置相關’且尤其是與於臺面姓刻方法與組成，以及 磊晶剝離（ELO)裝置與方法相關 【先前技術】 瘳 裝置製造中的一個面相係涉及操作（handle)及包裝用 於太陽能裝置、半導體裝置或其他電子裝置的薄膜。此 類薄膜裝置可藉由利用多種用來沉積與移除於晶圓或其 他基材上的材料之製程加以製造。一個罕見的製造薄膜 裝置的技術如已知為磊晶剝離（EL0)製程。EL〇製程包括 以下步驟··沉積一磊晶層或膜於成長基材上的犧牲層 上，然後蝕刻犧牲層以將犧牲層從成長基材分離。移除 的薄磊晶層已知為ELO膜或層，且一般包括用在太陽能 裝置、半導體裝置或其他電子裝置的薄膜。 因ELO膜非常脆且尺寸狹窄，故薄EL〇膜非常難以操 縱（manage)或操作，諸如接合至基材時或包裝時。EL〇 膜在非常小的力量下就會斷裂。同樣地，EL〇膜因其尺 寸相當狹窄故非常難以校準。 犧牲層一般非常薄並且通常經由溼化學製程蝕刻移 去。總製程的速度可藉由❺少傳$或曝露反應物至钕刻 前緣而限制，其導賴㈣前緣移除較少藉由產物。蚀 201018746 刻製程可為擴散限制製程且倘若膜以沉積幾何結構 (geometries)維持於其中，會形成非常窄長的開口或裂隙 並且嚴重限制製程總速度。張開由蝕刻或移除犧牲層以 及將磊晶層拉離成長基材所生成的合成缝隙有利於減少 擴散製程的傳輸抑制。裂隙在磊晶層和成長基材之間形 成一其幾何結構提供物料朝向或遠離蝕刻前緣更大量地 運輸。反應物朝蝕刻前緣移動，而副產物大體上遠離蝕 刻前緣移動。 蝕刻製程必須是快速的以獲得總製造製程的高產量， 並且以減少蟲晶層在過度應變及力量下的工作期。因 此’银刻液在移除犧牲層時必須具猛烈侵蝕性，但也須 具選擇性，以避免蝕刻諸如磊晶層或基材等非目標的材 料。倘若蝕刻液之化學侵蝕性不夠猛烈或太稀，可能會 遭逢低產量。 因此，需要用於諸如EL0製程之類的裝置製造期間替 代的蝕刻組成以及方法。 【發明内容】 本發明的實施例大趙上係與钱刻液的組成，以及利用 該等溶液於磊晶剝離（ELO)製程期間從晶圓或基材移除 材料的蚀刻方法相關《—實施例中，選擇性的蚀刻液含 有號拍酸（succinic acid)，含有氫氧化銨（amm〇nium hydroxide)化合物的鹼性溶液以及諸如過氧化氫 201018746 (hydrogen peroxide)之類的氧化劑。選擇性蝕刻液可具有 鎵砷/鋁砷之選擇性，該選擇性約400以上，或較佳為6〇〇 以上、1000以上，或更佳為1400以上。
選擇性#刻液通常含有鹼性溶液，諸如含有氫氧化按 化合物的水溶液。氫氧化銨化合物可為氫氧化銨、氫氧 化烷基銨（alkylammonium hydroxide)、其衍生物或其組 合物。一例中’鹼性溶液含有氫氧化銨。選擇性蝕刻液 進一步含有氧化劑’諸如過氧化氫、過氧化有機物、臭 氧、水、其衍生物以及其組合物。一例中，氧化劑為過 氧化氫。一例中，選擇性的姓刻液含有琥珀酸、氫氧化 錄化合物、氧化劑且該選擇性蝕刻液具有約40〇以上之 鎵砷/鋁砷選擇性。 在許多該方法與該成份的實施例中，選擇性蝕刻液含 有琥珀酸、過氧化氫、氫氧化銨以及水。某些例子中， 選擇性银刻液可含有琥站酸，該琥拍酸重量百分濃度為 在約5%至25%之範圍内，較佳為在約1〇%至2〇%之範圍 内，更佳為在約12〇/〇至18%之範圍内，例如，約15〇/〇。 選擇性姓刻液可含有氧化劑（例如過氧化氫），該氧化劑 重量百分濃度為在約0.5%至5%之範圍内，較佳為在約 1%至3%之範圍内，且更佳為在約1%至2%之範圍内， 例如，約1.5% ^某些例子中，選擇性蝕刻液可含有氫氧 化銨化合物（例如氳氧化銨），其重量百分濃度為在約 0.5°/。至5%之範圍内，較佳為在約1%至3%之範圍内且 更佳為在約1。/。至2。/〇之範圍内，例如，約15%。某些例 201018746 子中，選擇性银刻液可含有水，其重量百分漠度在約7〇% 至95〇/〇之範園内’較佳為在約74〇/〇至88%之範圍内且 更佳為在約78。/。至84。/。之範圍内，例如，約82%。選擇 性㈣液的pH值可在约2至6之範圍内，㈣為在約3 至5之範園内，較佳為在約36至4 8之範園内且更佳 為在約4.0至4·4之範園内。 一例子中’選擇性蝕刻液含有重量百分濃度在約 至20%之範圍内之號矩酸、重量百分濃度在約以至 之範圍内之過氧化氫、重量百分濃度在約1%至3%之範 圍内之氫氧化銨且餘料可為水或水可在重量百分濃度約 74%至88%之範圍内。 其他實施例中，茲提供用以在EL〇製程期間形成薄膜 材料的方法，包括以下步驟：在曝露基材至選擇性蝕刻 液之前，在非選擇性蝕刻製程期間曝露基材至非選擇性 蝕刻液。非選擇性蝕刻液可為含有硫酸以及過氧化氫之 水溶液》 某些例子中’非選擇性蝕刻液可含有體積百分濃度在 約0.4%至2%之範圍内之硫酸，較佳為在約〇 6%至12% 之範圍内、體積百分濃度在約1%至5〇/〇之範圍内之過氧 化氫’較佳為約^。/。至3.0%之範圍内、以及體積百分濃 度在約95〇/。至99〇/〇之範圍内之水，較佳為約96%至98% 之範圍内。一例子中，非選擇性蝕刻液可含有（依體積） 約0.9%之硫酸、2.2%之過氧化氫、以及約97%之去離子 水或餘料皆為去離子水。基材在非選擇性蝕刻製程及/或 201018746 選擇性蝕刻製程之後，可於潤洗步驟期間以去離子水潤 洗。其他實施例中，基材也可在乾燥步驟期間曝露至乾 燥氣體（例如氮氣或氬氣）。 其他實施例中’一方法提供在晶圓或基板上的犧牲層 之上方形成遙晶材料並且在其上黏著支撐柄。該方法進 一步提供以下步驟：在從基材剝去磊晶材料的同時，曝 露基材至至少一個蝕刻液以移除犧牲層，以及在蝕刻製 Φ 程期間在磊晶材料中維持壓縮》基材可含有一支樓柄， 其配置於磊晶材料上或之上，該磊晶材料配置於犧牲層 上或之上，而該犧牲層配置於基材上或之上。一例子中， 钱刻液為選擇性蝕刻液且該蝕刻製程為選擇性蝕刻製 程。另一例子中，最初，將晶圓或基材曝露至非選擇性 钱刻液並且隨後於蝕刻製程期間曝露至選擇性蝕刻液。 【實施方式】 • 本發明之實施例大體上與蝕刻液之組成，以及利用該 等溶液於磊晶剝離（ELO)製程期間從晶圓或基材移除材 料的#刻方法相關。晶圓通常含有一配置其上的犧牲層 以及配置在犧牲層上的磊晶材料。一實施例中，蝕刻製 程包括以下步驟：部份移除犧牲層並曝露晶圓至非選擇 性敍刻液’以及隨後曝露晶圓至選擇性蝕刻液並移除剩 餘的犧牲層且從基材剝去磊晶材料。選擇性蝕刻液可具 有鎵神/銘坤之選擇性，該選擇性約4〇〇、600、1〇〇〇，或 8 201018746 1400以上》 選擇性蝕刻液可含有有機酸、鹼性溶液及/或氧化劑。 許多實施例中，有機酸可為琥珀酸，其如所知為丁二酸 (butanedioic acid)或亞乙基二羧酸 acid，H〇2CH2CH2C〇2H) 選擇性蝕刻液可含有琥珀酸、氫氧 化銨化合物以及氧化劑，諸如過氧化氫。某些例子中， 選擇性蝕刻液可含有琥珀酸，其重量百分濃度為在約5〇/〇 ❹ 至25%之範圍内，較佳為在約10%至20%之範園内，且 更佳為在約12%至18%之範圍内’例如，約15%。 選擇性蝕刻液進一步含有氧化劑。該選擇性蝕刻液可 含有氧化劑，該氧化劑重量百分濃度為在約〇 5%至5% 之範圍内，較佳為在約1%至3%之範圍内，且更佳為在 約1%至2%之範圍内，例如，約15%β示範性氧化劑包 括過氧化氫、有機過氧化物、臭氧、水、其衍生物以及 其組合物。一實施例中，該選擇性蝕刻液可含有過氧化 • 氫，該過氧化氫重量百分濃度為在約0.5%至5%之範圍 内，較佳為在約1%至3%之範圍内，且更佳為在約1%至 2%之範圍内，例如，約1 5〇/〇。 選擇性钱刻液通常含有鹼性溶液，諸如含有氫氧化銨 化合物的水溶液。該選擇性蝕刻液可含有氫氧化銨化合 物（例如氫氧化銨），其重量百分濃度為在約〇 5%至5%之 範圍内，較佳為在約1%至3%之範圍内，且更佳為在約 1%至2%之範圍内，例如，約15%。氫氧化銨化合物可 為氫氧化銨、氫氧化烷基銨、其衍生物或其組合物。氫 201018746 氧化院基錄可包括氫氧化f基銨、氫氧化三甲㈣氮 氧化三甲基銨、氫氧化四甲基銨以及其他烷基化衍生 物。一例子中，鹼性溶液含有氫氧化銨。 選擇性餘刻可進一步含有水，諸如去離子水。選擇性 钱刻液可含有水，其重量百分濃度在約7〇%至9〇%之範 圍内，較佳為在約74%至88%之範圍内，且更佳為在約 78%至84%之範圍内，例如，約82%。 • 氫氧化銨化合物可以滴定或另添加至選擇性蝕刻液以 調整溶液的總pH值。選擇性蝕刻液的pH值可在約丨至 6之範圍内’較佳為在約3至5之範圍内，較佳為在約 3.6至4.8之範圍内，且更佳為在約4 〇至4 4之範圍内。 許多實施例中，選擇性蝕刻液通常含有琥珀酸、氫氧 化銨化合物、氧化劑且該選擇性蝕刻液具有4〇〇以上之 鎵砷/鋁砷選擇性。一例子中，選擇性蝕刻液含有重量百 分濃度在約10%至20%之範圍内之琥珀酸、重量百分濃 # 纟在約1%至3%之範圍内之過氧化氫、重量百分濃度在 約1%至3%之範圍内之氫氧化銨、以及餘料可為水或水 可在約74%至88%之範圍内。 其他實施例中，一方法提供在晶圓或基板上的犧牲層 之上方形成磊晶材料並且在其上黏著支撐柄。該方法進 一步提供以下步驟：在從基材剝去磊晶材料的同時，曝 露基材至至少一蝕刻液以移除犧牲層，以及在蝕刻製程 期間在磊晶材料中維持壓縮。基材可含有一支撐柄，其 配置於蠢晶材料上或之上，該磊晶材料配置於犧牲層上 201018746 或之上，而該犧牲層配置於基材上或之上。一例子中， 蝕刻液為選擇性蝕刻液且該蝕刻製程為選擇性蝕刻製 程另一例子中，晶圓或基材最初曝露至非選擇性蝕刻 液並且隨後於蝕刻製程期間曝露至選擇性蝕刻液。 其他實施例中，一方法提供用以在EL〇製程期間形成 薄膜材料，包括以下步驟：在曝露基材至選擇性蝕刻液 之則，於非選擇性蝕刻製程期間曝露基材至非選擇性蝕 Φ 刻液。非選擇性蝕刻液可為含有硫酸以及過氧化氫之蝕 刻液。某些例子中，非選擇性蝕刻液可含有體積百分濃 度在約0.4%至2%之範圍内之硫酸，較佳為在約〇 6%至 1.2%之範圍内、體積百分濃度在約1%至5%之範圍内之 過氧化氫，較佳為約1 5。/◦至3.0。/。之範圍内、以及體積百 分濃度在約95%至99%之範圍内之水，較佳為約96%至 98%之範圍内。一例子中，非選擇性蝕刻液可含有（依體 積）約0.9%之硫酸、2 2%之過氧化氫、以及約97%之去 籲 離子水或餘料皆為去離子水。基材在非選擇性蝕刻製程 及/或選擇性蝕刻製程之後，可於潤洗步驟期間以去離子 水潤洗。其他實施例中，基材也可在乾燥步驟期間曝露 至乾燥氣體（例如氮氣或氬氣）。 關於組成與方法的許多例子中，磊晶材料含有鎵砷材 料並且犧牲層含有鋁砷或鋁砷衍生物。犧牲層可曝露至 非選擇性钱刻液並且在非選擇性蝕刻製程期間以第一速 率姓刻。其後’犧牲層可曝露至選擇性蝕刻液並且在選 擇性蝕刻製程期間以第二速率蝕刻。第一蝕刻速率大於 201018746 第二勉刻速率，因此，非選擇性蝕刻速率對選擇性蝕刻 速率的比值大於1。在多種例子中，第一速率對第二速 率的比值可約為2以上，諸如約3以上、4以上、5以上 或10以上。非選擇性蝕刻液以及製程可具有約〇 i # m/min以上的钱刻速率’諸如約〇 3 // m/min以上，或約 0.5 μ m/min以上。一例子中，非選擇性蝕刻速率可在約 〇.〇5 /z m/min至1仁m/min之範圍内，諸如約〇 3从 ❿ m/min。選擇性蝕刻液以及製程可具有約0.05// m/min以 上的触刻速率’諸如約〇.〇7私m/min以上，或約〇 1私 m/min以上。一例子中’非選擇性蝕刻速率可在約〇 〇〇5 A m/min 至 0.5 " m/min 之範圍内，諸如約 0.08 " m/min。 某些實施例中，選擇性蝕刻液具有在約4〇〇至2〇〇〇之 範圍内或以上的犧牲層對磊晶材料（例如鎵砷/鋁砷）之蝕 刻選擇性。其他實施例中，選擇性蝕刻液可具諸如約4〇〇 以上、600以上、1〇00以上，或14〇〇以上之蝕刻選擇性 • 或鎵砷/鋁砷選擇性。一例子中，選擇性蝕刻液具有範圍 約400至2000,較佳為約500至16〇〇，較佳為約6〇〇至 1 500之餘刻選擇性或鎵砷/鋁砷選擇性。 一例子中，姓刻製程為選擇性蝕刻製程並且犧牲層曝 露至選擇性蝕刻液。另一例子中，犧牲層最初曝露至非 選擇性蝕刻液並且隨後於蝕刻製程期間曝露至選擇性蝕 刻液》基材在非選擇性蝕刻製程及/或選擇性蝕刻製程之 後，可於潤洗步驟期間以去離子水潤洗。其他實施例中， 基材也可在乾燥步驟期間曝露至乾燥氣體（例如氮氣或 12 201018746 氬氣）》 多種實施例中，提供薄膜堆疊材料，其包括配置在基 材或晶圓上的犧牲層，配置在犧牲層之上的蟲晶材料， 以及支撐材料或配置在遙晶材料之上的層4稽材料可 位於張力下以在壓力下維持磊晶材料。支撐材料可含有 單層或多層。某些例子中，支撐材料含有聚對苯二甲酸 一甲酯（polyethylene terephthalate p〇lyester)、聚烯烴 (polyolefin)、其衍生物、或其他聚合材料。其他例子中’ 支撐材料含有金屬或合金。 在此描述的實施例十，基材或晶圓大體含有配置其上 的磊晶堆疊。磊晶堆疊含有配置在犧牲層以及支撐材料 或柄之間的蟲晶材料，如此犧牲層配置於晶圓的上表 面。其他實施例中，犧牲層可配置在晶圓上，磊晶材料 可配置在犧牲層之上，而支撐材料可配置在磊晶材料之 上。在多種實施例中，支撐材料安置於張力下而磊晶材 料係在壓力下。 ELO製程包括在蝕刻製程期間移除犧牲層，並從晶圓 剝去磊晶材料且直到磊晶材料與支撐材料的組合物從晶 圓移除時形成該二者之間的蝕刻裂隙。犧牲層通常含有 銘珅或其衍生物。基材或晶圓可由多種材料形成，諸如 III/IV族材料’並且可摻雜其他元素。一實施例中，晶 圓含有鎵砷。支撐材料或柄可為單層或多層。某些實施 例中’支撐材料可含有石蝶、聚乙稀（polyethylene)、聚 酯（polyester)、聚烯烴、聚對苯二甲酸二甲酯、橡膠、其 13 201018746 他聚合或募聚合材料、其衍生物或其組合物。某些例子 中’支#材料含有石蠟。其他例子中，支撐材料含有聚 對苯二曱酸二甲酯或其衍生物，諸如MYLAR®膜。其他
例子中，支撐材料含有聚烯烴或其衍生物。其他實施例 中，支撐材料可含有多種金屬或包括鈷、銅、鳞、金、 其合金以及其組合物之金屬層。替代實施例中，黏合劑 可為感壓黏合劑、熱熔黏合劑、紫外線固化黏合劑、自 然黏合劑、合成黏合劑、其衍生物或其組合物。 在此描述的實施例中，磊晶材料可含有鎵碑、鋁鎵坤、 磷化銦鎵纟合金、其衍生物或其組合物。磊晶材料可 含有-層’但通常含有多層。某些實施例中磊晶材料 含有具有鎵相-層以及具有銘鎵坤的另—層。另一例 子中，W㈣含有料緩衝層、_料化層、以及 鎵碎活性層。鎵坤緩衝層可具有約咖nm至則細之 範圍之厚度，諸如約3⑽nm，銘鎵坤鈍化層具有約1〇謂 之範圍之厚度，諸如約3〇nm，料活性層具 約SGGnm至義咖之範圍之厚度諸如約麵赚 材料進一步含有第二銘鎵砰純化層。 ^ ^ 磊日日材枓可含有蜂巢結構，該 結構含有多層。蜂巢結構可含有料、^ =型摻雜糾、 砰，化姻鎵、其合金、其衍生物、其組合物等：許多 例子中’鎵砷為n’摻雜或P-型摻雜。 〇 犧牲層通常含…、其合金、其衍生物或其組合物。 201018746 一例子中’犧牲層含有鋁砷層並具有約2〇 nm以下之厚 度’較佳為約1 nm至10 nm之間的範圍，更佳為約4 nm 至之範圍。基材通常含有鎵砷或其衍生物，並且可 為η-型推雜或p —型掺雜。 某些非選擇性蝕刻液的例子中，將2 cm X 2 cm的晶 圓上之蟲晶試樣曝露至非選擇性钱刻液中，該非選擇性 蝕刻液含有約1 〇〇毫升水、約i毫升硫酸（約96%)、以 及約8毫升過氧化氫（約3〇%)。其他例子中，將在直徑2 英叶的圓形晶圓上的磊晶試樣曝露至非選擇性蝕刻液， 該非選擇性蝕刻液含有約500毫升水、約5毫升硫酸（約 96%)、以及約40毫升過氧化氫（約3〇%^其他例子中， 將每一片在直徑2英吋的園形晶圓上之四個磊晶試樣曝 露至非選擇性蝕刻液，該非選擇性蝕刻液含有約8〇〇毫 升水、約8毫升硫酸（約96%)、以及約64毫升過氧化氮 (約 30%)。 某些選擇性钱刻液的例子中，將2公分X 2公分的晶 圓上之蟲晶試樣曝露至選擇性钮刻液中，該選擇性钮刻 液含有約100毫升水、約20克琥珀酸、約6.7毫升過氧 化氫（約3 0%)以及約6-8毫升氫氧化銨（約29%)，直到pH 約4.2。其他例子中，將在直徑2英吋的圓形晶圓上的磊 晶試樣曝露至非選擇性蝕刻液，該非選擇性蝕刻液含有 約500毫升水、約1〇〇克琥珀酸、約33·5毫升過氧化氫 (約30%)以及約30_4〇毫升氫氧化銨（約29%)，直到pH 約4.2。其他例子中，將每一片在直徑2英吋的圓形晶圓 15 201018746 上之四個磊晶試樣曝露至非選擇性蝕刻液，該非選擇性 蝕刻液含有800毫升水、約16〇克琥珀酸、約53 6毫升 過氧化氫（約30%)以及約50-60毫升氫氧化銨（約 29%)， 直到pH約4.2。 一例子中，基材含有配置在晶圓上的犧牲層、配置在 犧牲層上的磊晶材料、以及配置在磊晶材料之上的支撐 材料。晶圓為具有4英吋x 4英吋之尺寸的鎵砷晶圓。 φ 犧牲層含有鋁砷，而磊晶材料含有多種鎵砷材料。將基 材安置進入含有約400毫升非選擇性蝕刻液的容器。非 選擇性餘刻液含有硫酸、過氧化氫以及水，其各別的體 積比為約1比8比1 〇〇。非選擇性蝕刻液存在於室溫， 諸如於18t至23°C之範圍内的溫度。在基材從池中移出 之前’將非選擇性蝕刻液攪拌8分鐘。 隨後’基材以去離子水潤洗且接著於乾燥步驟期間曝 露至氣流（例如氮氣或氬氣接著，基材安置進入含有 • 約400毫升選擇性蝕刻液的容器。選擇性蝕刻液含有琥 珀酸、過氧化氫、氫氧化銨以及水，其各別的重量比為 約1 〇比1比1比55。選擇性蝕刻液存在於室溫，諸如 於18。(：至23 °C之範圍内的溫度。在基材從池中移出之 前’將選擇性蝕刻液攪拌5分鐘。 前述者係導向本發明之實施例，可不背離本發明之基 本範嘴設計其他及進一步的本發明之實施例，而本發明 之範疇由隨後的申請專利範圍所決定。 16 201018746
【圖式簡單說明】 無 【主要元件符號說明】 無 17

Claims (1)

  1. 201018746 七、申請專利範圍： 一種用於在一磊晶剝離製程期間形成一薄膜材料的 方法，包含以下步驟：
    在一選擇性蝕刻製程期間曝露一基材至一包含琥珀 酸之選擇性敍刻液，其中該基材包含一支樓柄，該支 撐柄配置在一磊晶材料上，該磊晶材料配置在一犧牲 層上’該犧牲層配置在該基材上；以及 移除該犧牲層且從該基材剝去該遙晶材料。 2.如申請專利範圍第！項所述之方法，其中該選擇性兹 刻液進一步包含一氫氧化銨化合物。 3·如申請專利範圍第2項所述之方法，其中該氫氧化鞍 化合物為氫氧化銨、氫氧化烷基銨、或其衍生物。 4.如申請專利範圍第3項所述之方法，其中該氫氧化鞍 化合物為氫氧化銨。 5. 如申請專利範圍第i項所述之方法，其中 刻液進一步包含一氧化劑。 禪性蝕 6. =請專利範圍第5項所述之方法，其中該氧化劑包 含-試劑’該試劑係由以下群組中所選擇：過氧化 =、有機過氧化物、臭氧、水、其衍生物以及其^ 6項所述之方法_， 如申請專利範圍第 含過氧化氫。 其中該氧化劑包 •如申請專利範圍第 項所述之方法， 其中該選擇性蝕 18 201018746 刻液進-步包含過氧化氫、氫氧化銨以及水。 9. 如申清專利範圍第8項所述之方法，其中該選擇性餘 刻液包含一重量百分遒厗A& ·=»刀/晨度在約50/〇至25%之一範圍内 之該琥珀酸。 10. 如申請專利範圍第 乐9項所述之方法，其中該選擇性蝕 刻液包含一重量百分遒许尤& «刀嚴度在約〇 · 5 〇/0至5 〇/〇之一範圍内 之該過氧化氫。 ❹ 11. 如申請專利範圍第9項所述之方法，其中該選擇性蝕 刻液已3 ί量百分濃度在約〇 5〇/。至。之一範圍内 之該氫氧化銨。 12. 如申請專利範園第9項所述之方法，其中該選擇性餘 刻液包含-重量百分漢度在約7〇%至95%之一範圍 内之該水。 13. 如申請專利範圍第8項所述夕古、土 . ^ ^ 之方法’其中該選擇性蚀 刻液包含： -重量百分濃度在約1()%至鳩之—㈣内之該玻 珀酸； 重量百分濃度在約1%至夕 ΠΕ). /〇王J/。之一範圍内之該過氧 化氫； 一重量百分濃度在約1%至w — /〇主J/。之一範圍内之該氫氧 化銨；以及以及 -重量百分濃度在約74%至88%之一範圍内之該水。 H.如申請專利範圍第1項所 $听迷之方法，其中該選擇性蝕 刻液具有在約3至5之-範圍内之一 pH值。 19 201018746 15. 如申請專利範園第14項所述之方法 蝕刻液具有在約3.6至4_8之一範固 16. 如申請專利範圍第1項所述之方法， 包含鎵砰並且該犧牲層包含銘坤。 ，其中該選择性 内之一 pH值。 其中該磊晶材料 17.如申請專利範圍第16項所述之方法 以約0.8 // m/min之一速率钱刻。 其中該犧牲層 18.如申請專利範圍第1項所述之方法 砷選擇性為約1000以上。 其中該鎵砷/鋁
    19.如申請專利範圍第18項所述之方法 砷選擇性為約1400以上。 其中該鎵砷/鋁 方法，進一步包含以下 晶材料尚以壓縮該磊晶 20.如申請專利範圍第丨項所述之 步驟：藉黏合一支撐柄至該磊 材料。 .如中請專利範圍第2G項所述之方法，進—步在該選 擇性蝕刻製程期間維持該磊晶材料之該壓縮。
    22.如申請專利範圍第i項所述之方法，進一步包含以下 步驟：在曝露該基材至該選擇性餘刻液之前於一非 選擇性㈣製程期間將該基材曝露至—非選擇 液。 23.如申請專利範圍第22項所述之方法，其中該非選擇 性蝕刻液包含硫酸和過氧化氫。 认如申請專利範圍第23項所述之方法，其甲該非選擇 性钱刻液包含一趙積百分濃度在約〇 4%至2%之一範 圍内之硫酸。 20 201018746 ’其中該非選擇 1 %至5%之一範 25.如f請專利範園第23項所述之方法 性#刻液包含一趙積百分濃度在約 圍内之過氧化氳》 間形成一薄膜材料的 26. —種用於在一磊晶剝離製程期 方法，包含以下步驟：
    在-選擇録刻製程期間曝露—⑽至—選擇㈣ 刻液’其中該基材包含—支撐柄，該支撐柄配置在一 磊晶材料上’該磊晶材料配置在一犧牲層上該犧牲 層配置在該基材上’並且該選擇性㈣液包含破拍 酸、過氧化氫以及一氫氧化銨化合物；以及 移除該犧牲層且從該基材剝去該磊晶材料並且在該 選擇性蝕刻製程期間壓縮該磊晶材料。 27. —種用於在一磊晶剝離製程期間形成一薄膜材料的 方法，包含以下步驟： 在一基材上的一犧牲層之上形成一磊晶材料； 將一支撐柄黏合至該磊晶材料上； 將該基材在一選擇性蝕刻製程期間曝露至一包含琥 泊酸之選擇性蝕刻液；以及 在該選擇性蝕刻製程期間移除該犧牲層且從該基材 剝去該磊晶材料。 28. —選擇性蝕刻液之一種組成，包含： 琥珀酸； 一氫氧化銨化合物； 一氧化劑；以及 21 201018746 具有約400以上之一鎵砷/砷鋁選擇性的該選擇性蝕 刻液。 29·如申請專利範圍第28項所述之組成，其中該氫氧化 敍化合物為氫氧化錄、一氳氧化炫•基銨、其衍生物， 或其組合物。 30. 如申請專利範圍第29項所述之組成，其中該氧化劑 包含一試劑，該試劑係由以下群組令所選擇：過氧化 氫、有機過氧化物、臭氧、水、其衍生物以及其組合 參 物。 31. 如申請專利範圍第28項所述之組成，其中該選擇性 钱刻液進一步包含氫氧化敍以及過氧化氫。 32. 如申明專利範圍第28項所述之組成，其中該選擇性 姓刻液具有約3至5之一範圍内之一 pH值。 33. 如申請專利範圍第32項所述之組成，其中該pH值在 約3.6至4.8之一範圍内。 φ 34.如申請專利範圍第28項所述之組成，其中該選擇性 蝕刻液具有約4〇〇至2000之一範圍内之鎵砷/鋁砷選 擇性。 35. 如申請專利範圍第28項所述之組成，其中該鎵砷/鋁 砷選擇性約1〇〇〇以上。 36. 如申請專利範圍第35項所述之組成，其中該鎵神/銘 砷選擇性約14〇〇以上。 37. 如申請專利範圍第28項所述之組成，其中該選擇性 蝕刻液包含琥珀酸、過氧化氫、氫氧化銨以及水。 22 201018746 38.如申請專利範圍第37項所述之組成其中該選擇性 蝕刻液包含一重量百分濃度在約5%至25%之一範圍 内之該琥珀酸。 39·如申請專利範圍第38項所述之組成，其中該選擇性 钱刻液包含一重量百分濃度在約1%至3%之一範圍 內之該過氧化氫。 40. 如申請專利範圍第38項所述之組成，其中該選擇性 触刻液包含一重量百分濃度在約至3%之一範圍 ❿ 内之該氫氧化銨。 41. 如申請專利範圍第38項所述之組成，其中該選擇性 蝕刻液包含一重量百分濃度在約74%至88%之一範 圍内之該水。 42·如申請專利範圍第37項所述之組成，其中該選擇性 蝕刻液包含： 一重量百分濃度在約〗〇%至20%之一範圍内之該琥 A 珀酸； ❿ 一重量百分濃度在約1%至3%之一範圍内之該過氧 化氫； 一重量百分濃度在約1%至3%之一範圍内之該氫氧 化錄；以及 一重量百分濃度在約74%至88%之一範圍内之該水。 23 201018746 四、指定代表圖： (一) 本案指定代表圖為：無。 (二) 本代表圖之元件符號簡單說明: 無 五、本案若有化學式時，請揭示最能顯示發明特徵的化學式： 無 ❿
    3 201018746 第δ 號專利案赵年土月修正 六、發明說明：
    【發明所屬之技術領域】 本發明之實施例大體上與製造太陽能、半導體以及電 子裝置相關，且尤其是與於臺面蝕刻方法與組成，以及 蟲晶剝離（ELO)裝置與方法相關 【先前技術】 裝置製造中的一個面相係涉及操作（handle)及包裝用 於太陽能裝置、半導體裝置或其他電子裝置的薄膜。此 類薄膜裝置可藉由利用多種用來沉積與移除於晶圓或其 他基材上的材料之製程加以製造。一個罕見的製造薄膜 裝置的技術如已知為磊晶剝離（EL〇)製程。el〇製程包括 以下步驟：沉積一磊晶層或膜於成長基材上的犧牲層 上，然後钱刻犧牲層以將犧牲層從成長基材分離。移除 的薄蠢晶層已知為ELO膜或層，且一般包括用在太陽能 裝置、半導體裝置或其他電子裝置的薄膜。 因ELO膜非常脆且尺寸狹窄，故薄el〇膜非常難以操 縱（manage)或操作，諸如接合至基材時或包裝時。el〇 膜在非常小的力量下就會斷裂。同樣地，EL〇臈因其尺 寸相當狹窄故非常難以校準。 犧牲層一般非常薄並且通常經由溼化學製程钱刻移 去。總製程的速度可藉由缺少傳遞或曝露反應物至钮刻 前緣而限制’其導致從蝕刻前緣移除較少副產物。银刻 4 201018746 製程可為擴散限制製程且倘若膜以沉積幾何結構 (geometries)維持於其中，會形成非常窄長的開口或裂隙 並且嚴重限制製程總速度。張開由蝕刻或移除犧牲層以 及將磊晶層拉離成長基材所生成的合成缝隙有利於減少 擴散製程的傳輸抑制《裂隙在磊晶層和成長基材之間形 成一其幾何結構提供物料朝向或遠離蝕刻前緣更大量地 運輪。反應物朝蝕刻前緣移動，而副產物大體上遠離蝕 刻前緣移動。 蝕刻製程必須是快速的以獲得總製造製程的高產量， 並且以減少磊晶層在過度應變及力量下的工作期。因 此’银刻液在移除犧牲層時必須具猛烈侵蝕性，但也須 具選擇性，以避免蝕刻諸如磊晶層或基材等非目標的材 料。倘若蝕刻液之化學侵蝕性不夠猛烈或太稀，可能會 遭逢低產量。 因此，需要用於諸如ELO製程之類的裝置製造期間替 φ 代的蝕刻組成以及方法。 【發明内容】 本發明的實施例大體上係與蝕刻液的組成，以及利用 該等溶液於磊晶剝離（ELO)製程期間從晶圓或基材移除 材料的蝕刻方法相關。一實施例中，選擇性的蝕刻液含 有號拍酸（succinic acid) ’含有氫氧化銨 hydroxide)化合物的鹼性溶液以及諸如過氧化氫 201018746 9. 10. 11. 參 12. 13. 號靜谋年月修正 刻液進步包含過氧化氫、氣氧化録以及水。 如申請專職μ 8項所述之方法，其巾該選擇性钱 刻液包含一重量百分濃度在約5%至25%之_範圍内 之該琥珀酸。 如申請專利範圍第9項所狀方法，其中該選擇性钮 刻液包含-重量百分漠度在約〇 5%至5%之_範圍内 之該過氧化氫。 如申請專利範圍第9項所述之方法，其中該選擇性钮 刻液包含一重量百分濃度在約05%至5%之一範圍内 之該氫氧化錄β 如申請專利範圍第9項所述之方法，其中該選擇性钱 刻液包含-重量百分濃度在約·至95%之一範圍 内之該水。 如申請專利^圍第8項所述之方法，其中該選擇性蚀 刻液包含： 一重量百分漢度在、約1()%至2G%之—脑内之該破 珀酸； 重量百分濃度在約1%至3%之一範圍内之該過氧 化氫； -重量百分濃度在、約1%至3%之—範圍内之該氮氧 化銨；以及 重量百分濃度在約74%至88%之一範圍内之該水。 申請專利範圍第1項所述之方法，其中該選擇性蝕 刻液具有在約3至5之一範圍内之一 pH值。 19 14·
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