TW201243927A - Method for fabricating a semiconductor body - Google Patents

Description

‘201243927 六、發明說明： 本專利申請案主張德國專利申請案DE 10 20 1 1 017097.9之優先權，在此援用其已揭示的整體内容。 【發明所屬之技術領域】 本發明涉及一種製造半導體本體之方法。 【先前技術】 【發明内容】 本發明的目的是提供一種製造半導體本體之方法， 其中即將產生的半導體本體在劃分期間只受到小損傷之 危險性。 上述目的藉由具有申請專利範圍第1項所述步驟之 方法來達成。本方法之有利的實施形式及其它形式描述 在申請專利範圍各附屬項中。 製造半導體本體之方法特別是包括以下各步驟： -製備半導體晶圓，具有至少二個晶片區及至少一 個分離區，其配置在所述晶片區之間’其中該半導體晶 圓具有層序列’其最外層至少在該分離區内部具有一透 過層，其可透過電磁輻射， •進行以下至少一種措施. 去除該分離區内部之透過層’ 在該分離區内部施加一吸收層’ 使該分離區内部之該透過層之吸收係數提高，及 -藉由雷射以沿著該分離區使該晶片區分離。 本方法之優點在於至少可防止層序列之最外侧的透 -3- 201243927 過層在雷射分離時受損。若該分離區具有一透過層以作 為最外層’則雷射之電磁輻射只微量地在該透過層的内 部中被吸收，使該透過層本身只經歷一種由雷射造成的 微小之分離作用。反之，位於該透過層下方之材料對雷 射輻射的吸收通常多很多，使該材料蒸發且該透過層至 少在該分離區中局部地裂開。以此方式，會在該透過層 中造成裂痕。又，在分離過程中所產生的殘渣到達晶片 區，於此處不易將殘渣去除。 p將產生的半導體本體例如可以是光電半導體本 體。 該分離區例如可以是切鋸槽。 依據一實施形式，光電半導體本體之層序列在晶片 區内部+具有活性區，其在半導體本體操作時產生電磁 輻射。該分離區此處特別佳時係完全穿過該活性區。 該活性區例如包括Pn_接面、雙異質結構、單一量子 井或多重式量子井結構（MQW)以產生輻射。量子井結構 的名稱此處未指出量子化的維度。其因此另外可包括量 子槽、量子線及量子點及這些結構的每一種組合。 光電半導體本體特別是具有一鈍化層以作為層序列 的最外層，其形成為透過層且例如用來保護該活性區。 該鈍化層例如對與周圍媒體如空氣之間的化學反應較為 鈍化。又’該鈍化層亦能以電性絕緣方式來形成。 該透過層特別佳時至少對活性區的輻射及/或對該 光電半導體本體所發出的光（通常是可見光）具有—種^ 於或等於0.9之透過係數》 九 201243927 種或由其構成： 氧二透::：如可包…材料之 (含）之間 =過層之厚度較佳是介於3奈米(含)和 500奈米 依據本方法之—實施 ， 之區域中覆墓锋5玄透過層至少在活性區 霜荖蚌s H F 特別佳時該透過層完全 覆盖該日日片Q之側面。於是， 護。電性絕緣之透過屏、受 品可有利地受到保 缘之透過層通常亦針對短路來保護該活性區。 虞本方法之—實施形式，Μ刻過程來去除該分 離區内部的透過層。此蝕刻過程例如可以是乾式化學蝕 刻或濕式化學蝕刻。 依據本方法之一實施形式，該透過層在分離區和晶 片區中局部地去除，以分別在分離區内部和晶片區内部 中於該透過層中形成至少一開口。依據本方法之一實施 形式，每一晶片區内部中於該透過層中恰巧產生一開 口 ，且該分離區内部中於該透過層中恰巧產生一開口。 此外，在晶片區分離之前在該透過層之開口中配置一種 金屬層。 晶片區上之開口内部的該金屬層因此較佳是用來達 成各別的半導體本體及該活性區（若該活性區存在時）的 電性接觸。藉由在該分離區之開口内部中施加該金屬 層，則通常可有利地使該分離區内部之雷射光之吸收性 提高。此外，以此方式通常可有利地在半導體本體製造 時省略一額外的微影步驟。 該金屬層可由不同的單一層構成，其中至少一單— .201243927 層具有金屬或由金屬構成。特別佳時全部之單一層具有 一種金屬或由金屬構成。例如，各單一層可由以下材料 之一種構成或具有以下材料之一種：鈦、始、金。 金屬層較佳是具有一種介於3奈米（含）和5微米（含） 之間的厚度。 一吸收層若配置在該透過層上，則該吸收層較佳是 具有以下材料之一種或由以下材料之一種構成：鉑、釕、 铑、餓、銥、锆、釩、钽、鉻、鉬、鎢、碳化物、碳化 鎮、碳化&、碳化石夕、石夕、氣化物、氮化鈦、氣化组。 該吸收層較佳是具有一種介於3奈米（含）和5微米 (含）之間的厚度。 該吸收層特別佳時是配置成與該透過層直接相接 觸’使該透過層和該吸收層具有一共同的界面。 該吸收層特別佳時具有一種熔化溫度及/或沸點溫 度’其大於該透過層之熔化溫度及/或沸點溫度。以此方 式’則較佳是在雷射分離期間使位於該吸收層之下的透 過層可至少一部份與該吸收層一起、熔化。 該吸收層特別佳時具有一種至少丨8〇〇〇c之熔化溫度 及/或至少1 800之沸點溫度。 該吸收層較佳是只局部地施加在該分離區内部中， 但晶片區則保持成無該吸收層。 使該分離區内部中之透過層的吸收係數局部地提 高’這例如可藉由以下步驟之一來達成：在該透過層中 施加多個散射中心、將摻雜物質植入至該透過層中、濕 式化學修改。透過層本身的吸收係數局部地提高較佳是 -6 - .201243927 只局部地在該分離區之内部中進行，但該透過層 區之内部中保持不變。 & # 以本方法，例如可製成光電薄膜-半導體本體，1 致上是一種薄膜構造形式之發光二極體半導體本體:此 處，每一晶片區具有至少一薄膜·半導體本體或由° 半導體本體構成。 '寻腺 長之半 射之活 除或已 列獲得 光電薄膜-半導體本體之特徵特別是磊晶生 導體層序列’其包含適合用來產生輻射或偵測輻 性區，其中磊晶之半導體層序列的生長基板已去 薄化，使其單獨存在時不能使磊晶之半導體層序 足夠的機械穩定性。 為了達成機械穩定性，須在磊晶之半導體 w斤列之 與該生長基板相對向的主面上配置一載體，此戟體通常 具有一種與該半導體層序列之生長基板不同的材料。該 載體例如可具有以下材料之一種或由以下材料之一種構 成：鍺、矽。 在蟲晶之半導體層序列和該載體之間特別佳時係配 置一反射層，其在半導體本體操作時至少使活性區中所 產生的輻射或所偵測的輻射發生反射。該反射層例如可 以是一種布拉格（Bragg)-反射器。 該載體例如可藉由一焊劑層或一黏合層而以適當材 料來與磊晶之半導體層序列相連接。特別佳時該焊劑層 或該點合層以可導電的形式而形成’使薄膜-半導體本體 賴後可經由其本身之背面而可導電地被接觸。半導體本 201243927 適當的焊劑較佳是包含以下材料之一種或由以下材 料之一種構成或由該些材料之合金形成：敛、始、金、 錫。 依據一實施形式，在該焊劑層和該載體之間配置一 種位障層，其至少用來使下方之材料擴散至該活性區之 現象減弱。 該位障層例如可由單一層構成。該單一層例如可具 有以下材料之一種或由以下材料之一種構成：鉑、金-錫、氮化鶴鈦。 依據另一實施形式，在該半導體本體之背面上施加 一種金屬層，其用來電性接觸該半導體本體。此金屬層 可由單一層構成。此金屬層之單一層例如具有以下材料 之一種或由以下材料之一種構成：始、金、鈦。 本發明之其它有利的實施形式及其它形式以下將描 述在與各圖式相結合的各實施例中。 【實施方式】 各圖式中相同、相同形式或作用相同的各組件分 別設有相同的參考符號。各圖式和各圖式中所示的各 元件之間的大小比例未必依比例繪出。反之，為了清 楚及/或易於理解，各別元件，特別是層厚度，已予放 大地顯示出。 依據圖1之實施例，半導體本體具有多個晶片區1， 各晶片區1之間配置網目形式之線形分離區2。各分離 區2例如可以是切鋸槽。 每一晶片區1包含一個半導體本體3，例如，薄膜 -8- 201243927 構造形式之發光二極體-半導體本體。須設 1，以便沿著各分離區2而劃分成各別的半導 這例如藉由雷射分離過程來達成。 依據圖2A之實施例，半導體晶圓具有 1。圖2A中，為了清楚之故只顯示二個相鄰白 此二個晶片區1之間配置一分離區2。每一 有一個薄膜-半導體本體3’其用來產生輻射 每一薄膜-半導體本體3具有一個磊晶之 列4，其包含一活性區5以產生輻射。在該 列4之遠離該輕射通過面6之此側上配置一 其用來使該半導體本體3操作時產生於活性 射朝向該輻射通過面6而反射。 在該半導體本體3之輻射通過面6上施 8。此透過層8目前連續地配置在該半導體本 面上。該晶片區1之側面9特別是完全以該 覆蓋。 該透過層8例如可以是一鈍化層’其大 化物或氮化物或由氧化物或氮化物形成。該 別是用來保護該活性區5使不受外部之化學 防止該活性區5之短路° 在該半導體層序列4之與該輻射通過面 此側上配置一载體10 ’其用來使該半導體層 機械上的穩定。此載體10例如可由錯形成< 在該半導體層序列4和該載體1 〇之間目 劑層11 ’其以適當材料而將該載體1 〇和該 置各晶片區 1本體3， 夕個晶片區 )晶片區1， 晶片區1具 〇 半導體層序 半導體層序 反射層7， 區5中之輻 加—透過層 體之整個表 透過層8來 致上具有氧 透過層8特 物所影響且 6相對向的 序列4達成 前配置一焊 半導體層序 201243927 列4予以連接。該焊劑層u例如可包含以下材料之一或 由逆些材料構成或由這些材料之合金來形成：金錫。 又，在焊劑層1 1和載體 其由多個單一層構成。各單 一或由以下材料之一形成： 1 0之間配置一種位障層12， 一層例如可具有以下材料之 鉑、金-錫、欽、氮化鶴鈦。 在該載體10之遠離半導體層序列4之主側上另外施 加種金屬層丨3，其用來在背面上可與該半導體本體3 形成電性接觸。該金屬層13同樣可由多個單_層構成， 各單一層具有以下材料之一或由以下材料之—形成： 鉑、金、鈦。 在下步驟中，为別在晶片區1之内部中於該透過 層8中產生一開口 14(圖2Β)β同時，亦在該分離區2中 於該透過層8中產生一開口 14。這些開口 14目前分別 完全地穿過該透過層8。為了在此處所需的區域中局部 地產生這些開口 14，則例如須在該透過層8被去除之前 對該表面進行一種光結構化。在本實施例中，有利的方 式是可只以唯一的光結構化來產生該透過層8内部中之 開口 14。 下一步驟（圖2C)中’在各開口 14之内部中沈積一種 金屬層15。此金屬層15目前是由三個單—層構成。各 單一層例如具有以下材料之一或由以下材料之一構成： 錄、始、金。 晶片區1中位於開口 14内部中的該金屬層丨5係用 來在稍後對該半導體本體3形成電性接觸。該分離區2 之開口丨4之内部中設有該金屬層15，其用來在梢後之 -10- 201243927 雷射分離過程中吸收該雷射輻射’以進行一較佳ό 在圖3之實施例中，與圖2Α至圖2C之實施4 於該透過層8中未產生開口 14。反之，由半導體 始’就像圖2Α所述一樣，一種吸收層16局部地 該分離區2之内部中。該吸收層1 6較佳是只配置 離區2之内部中’但各晶片區1則保持成不具備 層丨6。該吸收層16目前配置成與該透過層8直 觸且較佳是具有以下材料之一：銘、釕、姥、锇 鍅、鈒、组、鉻、鉬 '鶴、碳化物、碳化鎢、破 碳化矽、矽、氮化物、氮化鈦、氮化钽。 與圖2Α至圖2C及圖3之實施例不同，圖4 例中’由半導體晶圓開始，就像其依據圖2 Α所 樣’該透過層8本身在該分離區2之内部中修改< 須進行此修改，使吸收係數局部地在該分離區2 中提高。此種修改例如可藉由施加散射中心、植 材料或以濕式化學反應來達成。 本發明當然不限於依據各實施例中所作的 入之本發明包含每一新的特徵和各特徵的每 特別疋包含各申請專利範圍_或不同實施例 得徵之备—絲厶 未明 種組合，當相關的特徵或相關的組 :顯地顯示在各申請專利範圍中 屬本發明。 【圖式簡單說明】 Z 1顯示第-實施例之半導體晶圓之俯視圖 -A至圖2C顯示第一實施例之方法的不同 _ 1 1 _ 勺分離。 Η不同， 晶圓開 施加在 在該分 該吸收 接相接 、銀、 化欽、 之實施 述者一 t此處， 之内部 入外來 描述。 種組 之各別 合本身 中時亦 階段之 201243927 期間半導體晶圓之切面圖。 圖3顯示另一實施例之方法的不同階段之期間半導 體晶圓之切面圖。 圖4顯示另一實施例之方法的不同階段之期間半導 體晶圓之切面圖。 【主要元件符號說明】 1 晶 片 區 2 分 離 區 3 半 導 體 本 體 4 半 導 體 層 序 列 5 活 性 區 6 輻 射 通 過 面 7 反 射 層 8 透 過 層 9 側 面 10 載 體 11 焊 劑 層 12 位 障 層 13 金 屬 層 14 透 過 層 中 之 開口 15 金 屬 層 16 吸 收 層 -12-

Claims (1)

1. 201243927 七、申請專利範圍： 1. 一種製造半導體本體（3)之方法’具有以下步驟·· -製備卒導體晶圓’具有至少二個晶片區（1)及至少一 個分離區（2)，其配置在所述晶片區（1)之間，其中 該半導體晶圓具有層序列，其最外層至少在該分離 區（2)内部具有一透過層（8)，其可透過電磁輻射， -進行以下至少一種措施： 去除該分離區（2)内部之該透過層（8) ’ 在該分離區内部施加一吸收層（1 6)， 使該分離區内部之該透過層之吸收係數提 高，及 -藉由雷射以沿著該分離區（2)使所述晶片區（1)分 離。 2. 如申請專利範圍第1項之方法’其中 -所述晶片區（1 )内部中的該層序列具有—活性區 (5)，其適合用來產生電磁輻射’且 -該分離區（2)完全穿過該活性區（5)。 3 ·如申請專利範圍第1或2項之方法’其中該透過層（8) 是鈍化層。 4·如申請專利範圍第1至3項中任一項之方法’其中該 透過層（8)具有以下材料之一種：氧化物、氮化物。 5. 如申請專利範圍第1至4項中任一項之方法，其中該 透過層（8)之厚度介於3奈米（含）和500奈米（含）之間 〇 6. 如申凊專利範圍第1至5項中任一項之方法，其中該 -1 3- 201243927 透過層（8)完全覆蓋所述晶片區（1)之側面)。 7. 如申請專利範圍第丨炱ό項中任一項之方法其中位 於該分離區（2)内部之該透過層（8)以蝕刻方法去除。 8. 如申請專利範圍第丨至7項中任一項之方法，其中 -該透過層（8)在該分離區（2)中及所述晶片區（1)中 局部地被去除，以便在該分離區（2)中及所述晶片 區（1)中分別在該透過層（8)中產生至少一開〇 (14)，且 -在所述晶片區（1)分離之前在該透過層（8)之所述開 口（14)中配置一種金屬層（15)。 9. 如申凊專利範圍第1至8項中任一項之方法，其中該 金屬層（15)在所述晶片區（1)之所述開口（14)中設置成 各別之半導體本體（3)的電性接觸區。 10·如申請專利範圍第1至9項中任一項之方法，其中該 透過層（8)上之該吸收層（16)具有以下材料之一種：翻 、釕、姥、锇、銀、錄、飢、纽、鉻、鉬、鎢、碳化 物、*厌化鶴、碳化欽、碳化石夕、$夕、氮化物、氣化欽 '氮化组。 11. 如申請專利範圍第i至10項中任一項之方法，其中 該吸收層（16)具有一種熔化溫度及/或沸點溫度，其大 於該透過層（8)之熔化溫度及/或沸點溫度。 12. 如申請專利範圍第1至n項中任一項之方法，其中 每一晶片區（1)具有一個光電薄膜-半導體本體。 13. 如申請專利範圍第i至12項中任一項之方法，其中 該透過層（8)在該分離區（2)内部中之吸收係數係藉由 -14- 201243927 以下方法之一來提高：在該透過層中設置多個散射中 心、在該透過層中植入摻雜物質、濕式化學修改。 1 4.如申請專利範圍第1至1 3項中任一項之方法，其中 該分離區（2)是切鋸槽。 -15-