TWI283491B - Trench cut light emitting diodes and methods of fabricating same - Google Patents

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Description

1283491 玖、發明說明： 【相關中請案】 本申清案主張下面申請案的優點與權利：2〇〇2年7月i 9 日提出中請之美國臨時專利申請案第6〇/397,488號、2〇〇2 年10月3日提出申請之美國臨時專利申請案第6〇/415,898號 ’本揭示以引用的方式將其全部併入本文中。 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於為電子裝置及其製造方法，更明確地說， 係關於可使用於半導體裝置（例如發光二極體（LED))中的 結構。 【先前技術】 發光二極體已經被廣泛地使用於消費性與商業應用中。 如熟習本技術的人士所熟知的，發光二極體通常會於為電 子基板上包括一二極體區。舉例來說，該電子基板可能包 括砷化鎵、磷化鎵、兩者的合金、碳化矽及/或藍寶石。LEd 的持續發展已經產生非常有效且機械性能非常堅固的光源 ，其涵蓋可見光頻譜與其它的頻譜。該些特性結合固態裝 置潛在的長時間使用壽命，便可產生各種新型的顯示器應 用’並且讓LED能狗嫂美大家常用的白熱燈。
GaN型的發光二極體（LED)通常包括一絕緣的半導電或 導電基板（例如藍寶石或Sic)，其上則放置著複數個GaN型 的磊晶層。孩等磊晶層包括一具有pn接面的主動區，當其 被供予能量之後便會發光。典型的LED係以基板面向下的 万式被安裝於一子基座之上，亦稱為封裝或引線框架（下文 86778.doc 1283491 中將稱為「子基座」）。圖1為一慣用LED的概略圖，其具有 一 η型的SiC基板10; —主動區12，其於該基板上包括一 n-GaN型層14以及一 p_GaN型層16，並且被圖案化成網狀型 式。金屬p-電極18係被沉積且被電耦合至該型層16， 而電線黏接連接線28則會連接至p_電極丨8之上的黏接焊墊 20。利用導電環氧樹脂26便可將位於該導電基板之上且被 電轉合至該導電基板的!!-電極22黏接至金屬子基座24之上 。於慣用的製程中，導電環氧樹脂26 (通常係銀環氧樹脂） 係被沉積於該子基座之上，並且會將該1^1)壓合至該環氧 樹脂26之中。而後便可對該環氧樹脂進行熱固化，使其產 生硬化，以便提供一可供該LED晶片使用的穩定且導電的 基板。主動區12中所產生的光會往上被導向該裝置之外。 不過，大部份所產生的光則會被傳輸至該基板並且部份被 該環氧樹脂26吸收。 LED的覆晶安裝會以基板面向上的方式將該LED安裝於 該子基座之上。而後便可經由該透明基板來擷取光並且發 光。覆晶安裝可能係用以安裝SiC型LED的一種特別有用的 技術。因為SiC的折射率高於GaN，所以，主動區中所產生 的光並不會於GaN/SiC介面處發生内部反射（也就是，反射 回到GaN型層之中）。當採用本技術所熟知的特定晶片整形 技術時，SiC型LED的覆晶安裝可改良光的擷取效果。Si(： 型LED的覆晶封裝還有其它好處，例如改良的熱擷取/散熱 效果，依該晶片的特殊應用而定，吾人可能非常地期待該 項效果。 86778.doc 1283491 圖2所7F的係，覆晶安裝的其中一項問題。換言之，當以 覆晶的方式將晶片安裝於導電的子基座或封裝之上時，可 能無法使用慣用的技術。依照慣例，會在該晶片及/或該子 基座24之上沉積一導電晶粒黏著材料26 (例如銀環氧樹脂） ’並且將該晶片壓合至該子基座24之上。如此可能會讓該 黏稠的導電晶粒黏著材料26被擠壓至外面，並且碰觸到該 裝置中的η型層14與10,從而便會形成一蕭特基二極體連接 線，於主動區的ρ_η接面中產生分路，造成可預見的不良後 另一項問題可能肇因於利用鋸割與斷裂方式從晶圓中來 單fa化LED晶粒時於斷裂期間被施加於該晶粒端的應力。 此應力可能會造成晶片破裂。如果破裂程度相當嚴重的話 ，該晶粒便可能遭到破壞。舉例來說，如果破裂擴展至該 裝置的主動區的話，該裝置便可能遭到破壞。 【發明内容】 本發明的具體實施例可提供發光裝置及製造發光二極體 的方法其中戎發光二極體的溝槽係從基板的磊晶端延伸 至^裝置的基板之中。該溝槽係料_界定個別裝置之網 狀組的周圍，而且係位於用以斷裂一晶圓以單體化該等發 光裝置的區域中。於本發明的部份具體實施例中，會於該 溝槽的裸露部之上提供一鈍化層。於具有由網狀隔離溝槽 所界定的主動區的本發明具體實施例中，會於該網狀隔離 溝奴中k #帛一溝槽，該第二溝槽會延伸至該裝置的基 板之中，並且係位於靠近該基板中用以斷裂該基板以便從 86778.doc 1283491 晶圓中分離出晶粒的區域處。 根據本發明之方法具體實施例，其提供一種利用半導體 基板來形成半導體裝置的方法，該基板具有相反的第一側 與第二側，而且至少有一裝置層係位於該基板的第二側之 上’該至少一裝置層包括第一與第二裝置部份。第一溝槽 係形成於該等第一與第二裝置部份之間該基板的第一側之 中。第二溝槽則係形成於該等第一與第二裝置部份之間該 基板的第二側之中。 根據本發明之另一方法具體實施例，其提供一種利用半 導體基板來形成半導體裝置的方法，該基板具有一裝置側 以及位於該基板之裝置側上的至少一裝置層，該至少一裝 置層包括第一與第二裝置部份。隔離溝槽係形成於該至少 、裝置層之中並且會界定一包括該第一裝置部份的第一網 狀體以及一包括該第二裝置部份的第二網狀體。第二溝槽 則係形成於該基板之裝置側中並且沿著該隔離溝槽。該第 二溝槽會延伸於該等第一與第二裝置部份之間。 、根據本發明之具體實施例，半導體基板裝配件包括一半 導耻基板，該基板具有相反的第一側與第二側，而且至少 有一裝置層係位於該基板的第二側之上。該至少一裝置層 ^括第一與第二裝置部份。第一溝槽係形成於該等第一與 第二裝置部份之間該基板的第一側之中。第二溝槽則係形 成於居等第一與第二裝置部份之間該基板的第二側之中。 根據本發明之具體實施例，半導體基板裝配件包括一半 導隨基板，該基板具有一裝置侧以及位於該基板之裝置側 86778.doc 1283491 上的至少一裝置層。該至少一裝置層包括第—與第二裝置 部份。隔離溝槽係界定^該至少—裝置層之中。該隔離溝 槽會界定一包括該第一裝置部份的第一網狀體以及一包括 該第二裝置部份的第二網狀體。第二溝槽則係界定於該基 板之裝置側中並且沿著該隔離溝槽。該第二溝槽係被界定 成延伸於該等第一與第二裝置部份之間。 熟習本技術的人士閱讀附圖以及下面的較佳具體實施例 詳細說明之後，便可瞭解本發明的目的，此等說明僅供解 釋本發明。 【實施方式】 下面將參考附圖對本發明作更完整的說明，該等附圖中 顯示的係本發明的具體實施例。不過，亦可以各種不同的 型式來具現本發明，而且本發明亦不僅限於此處所提出的 具體實施例；更確切地說，該些具體實施例可讓本揭示更 工正透澈，並且可讓熟習本技術的人士完整地瞭解本發明 的範疇。所有圖式中，相同的符號代表相同的元件。再者 ，该等圖式中所示的各層與各區都僅為概略圖式。熟習本 技術的人士還會發現，本文提及的形成於一基板或其它層 之上」的層代表的係直接形成於該基板或其它層之上的 層或是直接形成於該基板或其它層之上的中間層之上的層 。因此，本發明並不僅限於該等附圖中所闡述的相對尺寸 與間隔。 本發明的具體實施例提供一種發光裝置，舉例來說，具 有一經過整形之基板及/或適合進行覆晶安裝的發光裝置 86778.doc -10- 1283491 。該發光裝置具有一溝槽，其係從其上形成該裝置之主動 區的表面（例如該裝置的系晶端）延伸至該裝置的基板之中 ，並且係位於該裝置之經過整形的基板端的反面。該磊晶 端溝槽可提供一應力凸塊或是應力階，用以幫助斷裂該晶 圓，減低因延伸至該裝置接面之中的斷裂傳導所引起的產 能損失。此外’就覆晶安裝的裝置而言，該悬晶端溝槽有 助於在後溝槽切割晶圓之上沉積該絕緣純化材料，有效地 將該純化材料纏繞於該溝槽切割周圍。因此，可於接觸到 該Sic基板的晶粒黏著材料（例如焊劑）之上提供絕緣屏障， 從而可於黏著期間在該裝置的P接面與η接面之間產生短路 或分路。 如上所述，於本發明的特定具體實施例中，該發光裝置 可能具有一經過整形的基板。因為SiC的折射率非常高，因 此穿過SiC基板的光很可能會於該基板的表面處被全内反 射至該基板之中，除非該光以非常低的入射角（例如非常接 近法線）撞擊該介面。全内反也„的臨界角度取決於與該SiC 基板形成介面的材料。藉由讓較多的光線以低入赴童擊該 SiC表面來限制全内反射的方式來整形該SiC基板，便可提高 SiC型LED所輸出的光。其中一種晶片整形技術及其所生成 的晶片如下面的專利申請案所述：2002年1月25日提出的美 國專利申請案序號第1〇/〇57,821號，標題為「LIGHT EMITTING DIODES INCLUDING SUBSTRATE MODIFICATIONS FOR LIGHT EXTRACTION AND MANUFACTURING METHODS THEREFOR」，本文以引用的方式將其併入。 86778.doc -11 - 1283491 圖3為具有經過整形之基板之LED晶片的示意圖，例如上 述專利申請案所述之於單體化之前的LED晶片。明確地說 ，如圖3所示，晶圓1〇〇包括LED晶片11〇，其包括一基板120 ，例如SiC基板。該等LED晶片11〇的主動裝置區122可能包 括III族的氮化物，例如GaN型層。於該等主動裝置區122與 該基板120之上則具備端子124與128。另外，還會提供共、溶 金屬區126。 遠等主動區12 2係藉由隔離溝槽13 2而形成於網狀體。隔 離溝槽132可用以界定個別的裝置群，而且實質上會對齊該 基板120中的整形溝槽（或切割）或r走道」136，該等走道係 用以分離該等裝置並且於部份具體實施例中可用以提供該 基板之預期形狀。如圖3進一步所示，於基板丨2〇中還會形 成第二溝槽134。第二溝槽134實質上也會對齊該基板12〇中 的走道Π6,而且於部份具體實施例中則係形成於用以形成 該等主動區122之網狀終端的隔離溝槽132之中。 可利用分離的製造步驟來提供該第二溝槽134，或是可於 用以形成隔離溝槽132之同一 。舉例來說，可以利用其仑;f 一步驟中來提供該第二溝槽134
第二溝槽134。
中。舉例來說， ，以便減低斷裂傳導至該等主動區122之 本發月的邵份具體實施例中，二 ’第二溝槽 86778.doc -12- 1283491 134延伸至基板12〇之中的距離至少約為2 μιη。於其它具體 實施例中，第二溝槽134延伸至基板120之中的距離至少約 為5 μιη。於本發明的其它具體實施例中，第二溝槽丨34延伸 至基板12 0之中的距離至少約為1 〇 。於本發明的其它具 體實施例中，第二溝槽134延伸至基板丨2〇之中的距離至少 約為20 μιη。根據部份較佳的具體實施例，第二溝槽134延 伸至基板120之中的深度約介於2至5 μπι之間。根據部份具 m貫知例，第一溝槽134延伸至基板120之中的深度至少為 該基板120之厚度的1%。根據部份較佳具體實施例，第二 溝槽134延伸至基板12〇之中的深度約介於該基板12〇的5 0/〇 至20%之間。 再者，第二溝槽134的寬度也足以提供一應力凸塊及/或 幫助於單體化製程中來斷裂該基板，以便減低斷裂傳導至 該等主動區122之中。於本發明的各種具體實施例中，發光 裝置的結構可能如同該等主動區i22 一般。舉例來說，於本 發明的邵份具體實施例中，第二溝槽234的寬度至少約為2 μπι。於其它具體實施例中，第二溝槽134的寬度至少約為5 μιη。於本發明的其它具體實施例中，第二溝槽134的寬度至 少約為10 μιη。於本發明的特殊具體實施例中，第二溝槽134 的寬度至少約為25 μιη。根據部份具體實施例，第二溝槽134 的寬度約介於2至25 μιη之間。 根據邵份具體實施例中，隔離溝槽丨32的深度至少約為1 μπι。根據部份較佳的具體實施例，隔離溝槽i 32的深度約介 於2至4 μπι之間。 86778.doc -13 - 1283491 根據邵份具體實施例，隔離溝槽132的寬度至少為3〇 μιη 。根據邵份較佳的具體實施例，隔離溝槽132的寬度約介於 50至70 μηι之間。 根據邵份具體實施例，整形溝槽136於基板12〇之中的深 度至少為100 μηι。根據部份較佳的具體實施例，整形溝槽 13 6於基板12〇之中的深度約介於2〇〇至22〇(^^之間。 根據邵份具體實施例，整形溝槽136的寬度至少為5〇 pm 。根據部份較佳的具體實施例，整形溝槽136的寬度約介於 75至125 μιη之間。 根據部份較佳的具體實施例，第二溝槽134於基板12〇之 中的深度約介於2至5 μιη之間，而整形溝槽136於基板12〇 之中的深度則約介於150至200 μηι之間。根據部份具體實施 例第一溝槽134於基板120之中的深度約介於整形溝槽136 於基板120之中的深度的5至1〇%之間。根據部份具體實施 例，殘留於第二溝槽134與整形溝槽136之間的基板120的厚 度至少為該基板12〇之原始厚度的5%。根據部份具體實施 例，殘留於第二溝槽134與整形溝槽136之間的基板12〇的厚 度約介於該基板120之原始厚度的5至15%之間。 如圖3進一步所示，鈍化層130 (例如氧化物、氮化物及/ 或氮氧化物）可能係位於隔離溝槽132與第二溝槽134所曝 露的表面之上。因此，鈍化層130延伸至基板12〇之中的距 離會對應於第二溝槽134的深度。於本發明的特殊具體實施 例中，鈍化材料可能為氮化矽（SiN)、已摻雜或未摻雜的二 氧化矽（Si〇2)、氮氧化矽（SiOxNy)、旋塗破璃、聚亞酿胺、 86778.doc -14- 1283491 或是任何其它絕緣材料或薄膜組合物，並且可利用下面方 式沉積而成：CVD、LPCVD、PECVD、濺鍍法、或是未固 化液體旋塗散佈之後再進行固化製程。 於該基板中形成鈍化層130可避免因該等主動區122中之 p-n接面週遭的晶粒黏著材料毛細作用而造成LED裝配件短 路或分路。因此，於形成第二溝槽134之後再形成鈍化層130 的本發明具體實施例中，第二溝槽134的深度亦可加以選擇 ，以便降低安裝該裝置110時形成蕭特基二極體的可能性。 於本發明的特定具體實施例中，該等主動區122可能為製 造於碳化矽基板之上的氮化鎵型LED或雷射，例如由位於 North Carolina，Durham的Cree，Inc.製造販售的裝置。舉例 來說，本發明可適用於下面美國專利案號的LED及/或雷射 之中：6,201，262、6，187,606、6，120,600、5,912,477、5,739,554 、5,631，190、5,604，135、5,523,589、5,416,342、5,393,993 、5,338,944、5,210,051、5,027，168、5,027，168、4,966,862 及/或4,918,497。此處以引用的方式將其揭示内容併入本文 中，如同於本文完整提出一般。在下面的專利申請案中則 敘述著其它適當的LED及/或雷射：2001年5月30日提出的美 國臨時專利申請案序號第60,294,378號，標題為「LIGHT EMITTING DIDODE STRUCTURE WITH MULTI-QUANTUM WELL AND SUPERLATTICE STRUCTURE」；2001 年 5 月 30 曰提出的美國臨時專利申請案序號第60/294,445號，標題為 「MULTI-QUANTUM LIGHT EMITTING DIODE STRUCTURE 」；以及2001年5月30日提出的美國臨時專利申請案序號第 86778.doc -15- 1283491 60,294,308 號，標題為「LIGHT EMITTING DIDODE STRUCTURE WITH SUPERLATTICE STRUCTURE」；2002年 5月7日提出的美國臨時專利申請案序號第10/140,796號，標 題為「GROUP III NITRIDE BASED LIGHT EMITTING DIODE STRUCTURES WITH A QUANTUM WELL AND SUPERLATTICE 3 GROUP III NITRIDE BASED QUANTUM WELL STRUCTURES AND GROUP III NITRIDE BASED SUPERLATTICE STRUCTURES」；以及 2001 年 7 月 23 日提出 的美國臨時專利申請案序號第10/057,82號，標題為「LIGHT EMITTING DIODES INCLUDING SUBSTRATE MODIFICATIONS FOR LIGHT EXTRACTION AND MANUFACTURING METHODS THEREFOR」；以及2002年1月25日提出的美國臨時專利申 請案序號第 10/057,82號，標題為「LIGHT EMITTINGDIODES INCLUDING SUBSTRATE MODIFICATIONS FOR LIGHT EXTRACTION AND MANUFACTURING METHODS THEREFOR」 。此處以引用的方式將其揭示内容併入本文中，如同於本 文完整提出一般。
於本發明的特殊具體實施例中，該等發光裝置可能包括 一 p電極，其可提供一反射層，用以將主動區中所產生的光 晶由該裝置反射回去。反射式P電極及相關的結構在下面的 專利申請案中有提及：2002年1月25曰提出的美國臨時專利 申請案序號第10/057,82號，標題為「LIGHT EMITTING DIODES INCLUDING SUBSTRATE MODIFICATIONS FOR LIGHT EXTRACTION AND MANUFACTURING METHODS 86778.doc -16- 1283491 THEREFOR」。此處以引用的方式將其揭示内容併入本文中 ，如同於本文完整提出一般。 該等LED及/或雷射可被設計成作業於「覆晶」結構中， 以便經該基板來發光。於此等具體實施例中，可對該基板 進行圖案化，以便增強該等裝置的光輸出，舉例來說，如 下面的專利申請案所述：2001年7月23日提出的美國臨時專 利申請案序號第60/307,235號，標題為「LIGHT EMITTING DIODES INCLUDING SUBSTRATE MODIFICATIONS FOR LIGHT EXTRACTION AND MANUFACTURING METHODS THEREFOR」；以及2002年1月25曰提出的美國臨時專利申 請案序號第10/057,82號，標題為「LIGHT EMITTING DIODES INCLUDING SUBSTRATE MODIFICATIONS FOR LIGHT EXTRACTION AND MANUFACTURING METHODS THEREFOR」。 圖4為根據本發明具體實施例之製造發光裝置的方法。如 圖4所示，可先製造出如上所述的發光裝置（方塊200)。對該 發光裝置的各層進行蝕刻（例如用以形成隔離溝槽（舉例來 說，隔離溝槽132)，以形成網狀體（方塊202)。然後於該絕 緣網狀體之上形成該等主動層上的端子（方塊203)。形成溝 槽（舉例來說，第二溝槽134)，使其如上述般地延伸至該基 板中欲斷裂該晶圓的區域之中，而且可形成於該網狀體的 周圍（方塊204)。於該網狀體與該溝槽的裸露表面上形成一 鈍化層（方塊206)。於該鈍化層中形成一開孔且形成共熔金 屬端子（方塊207)。視情況，可整形該裝置之主動區反面的 86778.doc -17- 1283491 裝置的基板（例如可藉由形成一整形溝槽，例如整形溝槽 136)(万塊208)。而後，可沿著用以分割該等晶粒的直線來 斷裂該晶圓，以便單體化該等裝置（或是形成個別的晶粒或 晶粒群）（方塊21〇)。 圖5為根據本發明具體實施例之製造發光裝置的方法，其 中於製造磊晶側的溝槽期間會提供一保護層。如圖5所示， 可先製造出如上所述的發光裝置（方塊3〇〇)。對該發光裝置 的各層進行蝕刻（例如用以形成隔離溝槽（舉例來說，隔離溝 槽132))，以形成網狀體（方塊302)。然後於該絕緣網狀體之 上形成該等主動層上的端子（方塊304)。於該絕緣網狀體之 上（包括該網狀體的側護壁在内）形成一犧牲保護層（方塊 3〇6)。該保護層可用以保護主動區，避免於形成磊晶側的 溝槽期間受到污染或遭到實體破壞。於特殊的具體實施例 中舉例來說，▲保濩層可能為介電層（氮化碎、氮氧化石夕 、二氧化矽、或類似的材料）或是可能為光阻材料。不過， 能夠於形成該溝槽期間來保護該網狀體的任何材料皆可使 用。 形成溝槽（舉例來說，第二溝槽134)，使其如上述般地延 伸至遠基板中欲所裂该晶圓的區域之中，而且可形成於該 網狀體的周圍（方塊308)。於特殊的具體實施例中，可透過 該犧牲保護層以鋸割或雷射分割方式來形成該溝槽，同時 至少一邵份的犧牲保護層會殘留於該網狀體的側護壁之上 ，以保護該網狀體，避免於鋸割切割期間受到污染或遭到 實體破壞。形成該溝槽之後，便可從該網狀體中移除該犧 86778.doc -18- 1283491 牲保護層（方塊310)。用以移除該犧牲保護層的特殊技術會 取決於該犧牲保護層的性質。熟習本技術的人士皆熟知用 以移除介電層與光阻層的方法。 於孩網狀體與該溝槽的裸露表面上形成一鈍化層（方塊 3 12)。於茲鈍化層中形成一開孔且形成共熔金屬端子（方塊 314)。視情況，可整形該裝置之主動區反面的裝置的基板(例 如可藉由形成一整形溝槽，例如整形溝槽136)(方塊316)。 而後，可沿著用以分割該等晶粒的直線來斷裂該晶圓，以 便單體化該等裝置（或是形成個別的晶粒或晶粒群）（方塊 318)。 於本發明的特殊具體實施例中，可藉由錄割或刻劃作業 方式來對該基板進行整形，其中該基板的鋸割或刻劃作業 會界定該基板的整形部1例來說，用以^晶圓中切刻直 線的錄片可界定出一 ΑΤ0Ν形狀（例如頂端4—立方部的截 角錐體）。而後便可利用此等鋸割切割作為斷說線，來單體 化該等裝置。 a 一溝槽1 3 4。更明確 邵份基叔120，而且 用以形成主動裝置 如上所述，可利用雷射分割來形成第 地說’可運用雷射亦燒蚀的方式來移除 必要時可移除任何的上方層（例如該等 區122的層）。任何合宜的雷射皆可使用。根據部份具體實 施例，可以使用Nd-TAG雷射、準分子雷射、或是其=波 雷射。 再者，雖然本文參照圖4及/或5中的特殊程序來闡述裝置 的製造作業方式，不過本發明的具體實施例並不僅限於此 86778.doc -19- 1283491 等程序。舉例來說，可於形成該網狀體之前或是於形成兮 純化層（後來形成料槽（❹溝槽134)。於形成該純化: 之後來形f溝槽適用於非覆晶安裝的裝置中。因此，： 發明並不僅限於圖4及/或5中所闡述的特殊作業程序 雖然本，參照-裝置隔離溝槽與―第：溝槽㈣明本發 明’不過熱習本技術的人士於閱讀本揭示之後，便可以單 -溝槽來提供該隔離溝槽與該第H再者，亦可^ 兩種以上的溝槽。因此，本發明的具體實施例並不僅：於 特殊數量的分離溝槽。 雖然本文參照氮化鎵型的裝置來說明本發明的具體實施 例’不過’本發明的教授内容與好處同樣存在於m族氮化 物或其它的半導體材料之中。再者，雖然本文參照具有如 圖3所示之立方部肖截角錐體部的整形基板來說明本發明 的具體實施例，不過亦可採用其它的基板形狀。因此，本 發明的具體實施例並不僅限於本文所述的特殊形狀。 雖然本文參照LED及/或冑射，不過本發明的裝配件亦可 供欲進行單體化的其它裝置（例如二極體、電晶體、閉流體 、或類似的裝置）來使用。 前面說明僅係鬧述本發明，並非限制本發明。雖然僅說 明本發明的數項示範具體實施例，不過，^習本技術的人 士將很容易瞭解該等示範具體實施例具有各種的修改例， 而且實質上並不會脫離本發明的新穎教授内容與優點。因 此，所有此等修改例都希望涵蓋於本發明的範疇之中。所 以，應該瞭解的係，前面說明僅係闡述本發明，並非僅限 86778.doc -20- 1283491 於所揭示的特定具體實施例 施例的修改例以及其它具體 範®壽之中。 中而且孩等已揭示之具體實 實施例都希望涵蓋於本發明的 【圖式簡單說明】 從上面本發明料具體實施例的詳細說明，配合附圖， 便可非常輕易地瞭解本發明的其它特點，其中·· 圖1為一慣用LED的概略圖； 圖2為利用慣用技術來覆晶安裝LED的概略圖； 圖3為根據本發明具體實施例之LED的部份晶圓的概略
LseJ · 團， 圖4為根據本發明具體實施例之製造LED的處理步驟的 流程圖；以及 圖5為根據本發明另一具體實施例之製造led的處理步 驟的流程圖。 【圖式代表符號說明】 10 η型的SiC基板 12 主動區 14 n-GaN型層 16 P-GaN型層 18 P-電極 20 黏接焊墊 22 η-電極 24 金屬子基座 26 導電晶粒黏著材料 86778.doc -21 . 連接線 晶圓 LED晶片 基板 主動裝置區 端子 共溶金屬區 端子 鈍化層 隔離溝槽 第二溝槽 整形溝槽 -22-

Claims (1)

1283491 拾、申請專利範園·· 1· -種，用半導體基板來形成半導體裝置的方法，該基板 具有弟-與第二之相對兩側’以及位於該基板之第二側 上的至少-裝置層’該至少一裝置層包括第一與第二裝 置部份，該方法包括下面的步驟： a)在該等第一與第二裝置部份之間的該基板之第一側 中形成一第一溝槽；以及 ^在孩等第一與第二裝置部份之間的該基板之第二側 中形成一第二溝槽。 2·如申請專利範圍第1項之方法，進一步包括沿著該等第 一與第二溝槽來斷裂該基板，以便形成第一與第二晶粒 ，該第一晶粒包括該基板的第一部份與第一裝置部份， 而該第二晶粒則包括該基板的第二部份與第二裝置部 份。 3 ·如申請專利範圍第2項之方法，其中該等第一與第二晶 粒分別包括第一與第二發光二極體（LED)。 4·如申請專利範圍第2項之方法，其中該等第一與第二晶 粒分別包括第一與第二雷射二極體。 5 ·如申請專利範圍第1項之方法，其中用以形成該第二溝 槽的步驟包括形成該第二溝槽之後使其實質平行該第 一溝槽。 6·如申請專利範圍第5項之方法，其中用以形成該第二溝 槽的步驟包括形成該第二溝槽之後使其實質對齊該第 一溝槽。 86778.doc 1283491 如申π專利範圍第1項之方法，進一步包括於該至少一 裝置層中形成一第三溝槽，該第三溝槽界定一包括該第 一裝置部份的第一網狀體以及一包括該第二裝置部份 的第二網狀體。 8.如申請專利範圍第7項之方法，其中用以形成該第二溝 槽的步騾包括於該第三溝槽中形成該第二溝槽。 9·如申請專利範圍第8項之方法，進一步包括沿著該第二 溝槽於1¾等第一與第二網狀體與該基板的裸露表面上 开^成一電絕緣的純化層。 10.如申4專利範圍第9項之方法，其中該鈍化層係由下面 的材料所組成：氧化物、氮化物、氮氧化物、旋 、及/或聚亞醯胺。 其中可利用沉積法來形 11 ·如申凊專利範圍第9項之方法 成该純化層。 以形成該第三溝 12·如申請專利範圍第7項之方法，其中用 槽的步驟包括蝕刻該至少一裝置層。 13. ^申請專利範圍第！項之方法，進—步包括分別於該等 第—與第二裝置之上形成第一與第二端子。 14. =請專利範圍第13項之方法’進—步包括分別於每個 邊等第一與第二端子之上形成第—與第二共熔金屬端 子。 15· =申請專利範圍第丨3項之方法，進一步包括分別於該等 第〜與第二端子反向的基板的第一側之上形成第三與 第四端子。 86778.doc 1283491 16. 17. 18. 19. 20. 21. 22. 23. 24. 25. 26. 如申凊專利範圍第1項之方法，一 ^ 步'包括·、人 二溝槽的步，驟之前形成一犧牲屉， 义形成該第 曰 亚且於开4 士二、 槽的步驟之後移除該犧牲層。 成疼第二溝 形成該第二溝 録割、银刻及 如申請專利範圍第1項之方法，其中用以 槽的步驟包括下面至少其中一項：切割、 /或雷射分割。 其中用以形成該第二溝 側之中雷射分割該第二 如申請專利範圍第Π項之方法， 槽的步驟包括於該基.板的第二 溝槽。 如申請專利範㈣17項之方法，其中用以形成該第二溝 槽的步驟包括於該基板的第二側之中_該第二溝槽。 如申請專利範圍第1項之方法，其中用以形成該第-溝 槽的步驟包括於該基板的第—側之中録割該第一溝槽。 申叫專利範圍第20項之方法，其中銀割該第一溝槽的 步驟包括形成該第一溝槽，使其形成形狀。 如申請專利範圍第1項之方法，其中該第二溝槽於該基 板中的深度至少約為2 μιη。 如申凊專利範圍第1項之方法，其中該第二溝槽於該基 板中的深度至少約為該基板厚度的1%。 如申請專利範圍第1項之方法，其中該第一溝槽於該基 板中的深度至少約為1 〇〇 pm。 如申凊專利範圍第24項之方法，其中該第一溝槽於該基 板中的深度約介於2〇〇與220 μπι之間。 如申睛專利範圍第1項之方法，其中該第二溝槽於该基 86778.doc -3 - 1283491 板中的深度約介於2與5 μπι之間，而該第一溝槽於該基 板中的深度約介於150與200 μιη之間。 27. 如申請專利範圍第丨項之方法，其中該第二溝槽於該基 板中的寬度至少約為2 μπι 〇 28. 如申請專利範圍第27項之方法，其中該第二溝槽於該基 板中的寬度約介於2與25 μιη之間。 29·如申請專利範圍第^之方法，其中該第二溝槽於該基 板中的深度約介於該第一溝槽於該基板中的深度的5與 10%之間。 ^ 30.如申請專利範圍第丨項之方法，其中該基板係由下面所 組成（群中所選出的材料所構成：Sic、GaAs、Gap、藍 寶石及其組合物。 3!.如申請專利範圍第3〇項之方法，其中該基板係由沉所 構成。 32·如申請專利範圍第丨項之方法，其中該至少一裝置層包 括一 III族的化合物。 33· —種利用半導體基板來形成半導體裝置的方法，該基板 具有一裝置側以及位於該基板之裝置側上的至少一裝 置層，1¾至少一裝置層包括第一與第二裝置部份，該方 法包括下面的步驟： a) 於孩至少一裝置層之中形成一隔離溝槽，該隔離溝 槽會界足包括该第一裝置部份的第一網狀體以及一 包括該第二裝置部份的第二網狀體；以及 b) 於該基板之裝置側中並且沿著該隔離溝槽形成一第 86778.doc -4- 1283491 一溝槽，該第二溝槽會延伸於該等第一與第二裝置部份 之間。 34·如申請專利範圍第33項之方法，進一步包括沿著該第二 溝槽來斷裂該基板，以便形成第一與第二晶粒，該第一 晶粒包括該基板的第一部與第一裝置部份，而該第二晶 粒則包括該基板的第二部與第二裝置部份。 35.如申請專利範圍第34項之方法，其中該等第一與第二晶 粒分別包括第一與第二發光二極體（L]ED)。 36·如申請專利範圍第34項之方法，其中該等第一與第二晶 粒分別包括第一與第二雷射二極體。 37·如申請專利範圍第33項之方法，進一步包括沿著該第二 溝槽於該等第一與第二網狀體與該基板的裸露表面上 形成一電絕緣的鈍化層。 3 8·如申凊專利範圍第37項之方法，其中該鈍化層係由下面 的材料所組成：氧化物、氮化物、氮氧化物、旋塗玻璃 、及/或聚亞醯胺。 3 9·如申凊專利範圍第37項之方法，其中可利用沉積法來形 成該鈍化層。 40·如申請專利範圍第33項之方法，其中用以形成該隔離溝 槽的步驟包括蝕刻該至少一装置層。 41.如申請專利範圍第33項之方法，進一步包括於該基板中 與該裝置側相反的一側中形成一整形溝槽。 42·如申請專利範圍第41項之方法，其中用以形成該整形溝 槽的步驟包括形成該整形溝槽，使其實質對齊該第二溝 86778.doc 1283491
分別於該等 分別於每個 共熔金屬端 43·如申請專利範圍第33項之方法，進一步包括 第一與第二裝置之上形成第一與第二端予 44·如申請專利範圍第43項之方法，進一步包括 該等第一與第二端子之上形成第一與第二 子。 〜 45·如申凊專利範圍第43項之方法，一 盥今举罢m '匕梧於該基板中 4裝置側相反的一側上形成第二 筈第…* 弟—與吊四端予，使得該 端子的反 幸罘一與罘四端子分別位於該等第—與〜 向處。 〜弟 進步包括於形成該第 ’並且於形成該第二溝 46·如申請專利範圍第33項之方法， 二溝槽的步驟之前形成一犧牲層 槽的步驟之後移除該犧牲層。 47·如申請專利範 槽的步驟包括 /或雷射分割。 圍第33項之方法 其中用以形成該第二溝 下面至少其中一項：切割 録割、姓刻及 申叫專利範圍第47項之方法，其中用以形成該第二溝 槽的步驟包括於該基板的裝置側之中雷射分 溝槽。 申明專利範圍第47項之方法，其中用以形成該第二溝 ^槽的步驟包括於該基板的裝置側之中鋸割該第二溝槽。 •如申請專利範圍第33項之方法，其中該第二溝槽於該基 板中的深度至少約為2_。 51·如中請專利範園第33項之方法，其中該第二溝槽於該基 86778.doc 1283491 板中的深度至少約為該基板厚度的1%。 52·如申請專利範圍第33項之方法，其中該第二溝槽於該基 板中的寬度至少約為2 μιη。 53.如申清專利範圍第52項之方法，其中該第二溝槽於該基 板中的寬度約介於2至25 之間。 54·如申請專利範圍第33項之方法，其中該基板係由下面所 組成之群中所選出的材料所構成：SiC、GaAs、GaP、藍 寅石及其組合物。 5 i申明專利範圍第54項之方法，其中該基板係由以。所 構成。 56·如申請專利範圍第33項之方法，其中該至少一裝置層包 括 III族的化合物。 57. —種半導體基板組合件，其包括： a) —半導體基板，其具有相對的第一側與第二側； b) 至少有一裝置層係位於該基板的第二側之上，該至 少一裝置層包括第一與第二裝置部份； c) 形成於孩等第一與第二裝置部份之間該基板的第 一側之中的第一溝槽；以及 d) 形成於孩等第一與第二裝置部份之間該基板的第 二側之中的第二溝槽。 58·如申μ專利範圍第57项之組合件，其包括被該等第—與 第一溝槽刀離的第_與第二晶粒，該第一晶粒包括該基 板的第#與第一裝置部份，而該第二晶粒則包括該基 板的第二部與第二裝置部份。 86778.doc 1283491 1申μ專利|a U第58項之組合件，其中該等第一與第二 晶粒分別包括第一與第二發光二極體(led)。 60·:申請專利範圍第58項之組合件，其中該等第一與第二 $日日粒分別包括第一與第二雷射二極體。 :申凊專利範圍第57項之組合件，其中該第二溝槽係實 質平行該第一溝槽。 62=申請專㈣圍第61項之組合件，其中該第二溝槽係實 質對齊該第一溝槽。 63. =申請專利範圍第57項之組合件，進一步包括於該至少 裝置層中形成-第三溝槽，該第三溝槽界定一包括該 第—裝置部份的第一網狀體以及一包括該第二裝置部 份的第二網狀體。 64. 如申請專利範圍第63項之组合件，其中該第二溝槽係位 於該第三溝槽之中。 65. 如申請專利範圍第64項之組合件，其包括沿著該第二溝 槽於該等第-與第二網狀體與該基板的裸露表面上形 成一電絕緣的鈍化層。 申叫專利範圍第65項之組合件，其中該純化層係由下 面的材料所組成·氧化物、氮化物、氮氧化物、旋塗玻 璃、及/或聚亞醯胺。 67·如申請專利範圍第57項之組合件，其包括分別於該等第 人第—裝置之上形成第一與第二端子。 68· 2請專利範圍第67項之組合件，其包括分別於每個該 等第*第一杨子之上形成第一與第二共熔金屬端予。 86778.doc 1283491 69·如申請專利範圍第67項之組合件，其包括分別於該等第 與第一却子反向的基板的第一側之上形成第三與第 四端子。 μ •如申凊專利範圍第57項之組合件，其中該第一溝槽係 ΑΤΟΝ形狀。 曰μ L如申请專利範圍第57項之組合件’其中該第二溝槽於該 基板中的深度至少約為2 μχη。 、以 2.如申凊專利範圍第57項之組合件，其中該第二溝槽於該 基板中的深度至少约為該基板厚度的1%。 3·如申凊專利範圍第57項之組合件，其中該第—溝槽於核 基板中的深度至少約為100 μηι。 、以 4·如申凊專利範圍第73項之組合件，其中該第—溝槽於該 基板中的深度約介於200與220 μπι之間。 •如申4專㈣圍第57項之組合件’其中該第二溝槽於該 基板中的冰度約介於2與5 μιη之間，而該第一溝槽於該 基板中的深度約介於150與200 μπι之間。 ^ 6·如申清專利範圍第57項之組合件，其中該第二溝槽於該 基板中的寬度至少约為2 μπι。 77·如申睛專利範圍第％項之組合件，其中該第二溝槽於該 基板中的寬度约介於2與25 μχη之間。 復如申請專利範圍第57項之組合件，其中該第二溝槽於該 土板中的/果度约介;^該第—溝槽於該基板中的深度的5 與10%之間。 79.如申請專利範圍第57項之組合件，#中該基板係由下面 86778.doc ^283491 所組成之群中所選出 一 ]何枓所構成：SiC、GaAs、GaP 、監寶石及其組合物。 其中該基板係由SiC 80.如申請專利範圍第79項之組合件 所構成。 <組合件，其中該至少一裝置層 8 1 ·如申請專利範圍第5 7項 包括一 III族的化合物。 82· —種半導體基板組合件，其包括： a) —半導體基板，其具有一裝置側 b) 位於邊基板又裝置側上的至少一裝置層，該至少一 裝置層包括第一與第二裝置部份； )位於泫至^ 一裝置層之中的隔離溝槽，該隔離溝 槽會界定—包括該第—裝置部份的第-網狀體以及一 包括該第二裝置部份的第二網狀體；以及 d)—位於茲基板之裝置側中並且沿著該隔離溝槽的第 一溝槽，孩第二溝槽係延伸於該等第一與第二裝置部份 之間。 83·如申請專利範圍第82項之組合件，其包括被該等第一與 第二溝槽分離的第一與第二晶粒，該第一晶粒包括該基 板的第一部與第一裝置部份，而該第二晶粒則包括該基 板的第二部與第二裝置部份。 84·如申請專利範圍第83項之組合件，其中該等第一與第二 晶粒分別包括第一與第二發光二極體（LED)。 85·如申請專利範圍第83項之組合件，其中該等第一與第二 晶粒分別包括第一與第二雷射二極體。 86778.doc -10· 1283491 申請專利範圍第82項之組合件，其包括沿著該第二溝 曰於孩等第-與第二網狀體與該基板的裸露表面上形 成—電絕緣的鈍化層。 y 87.如申請專利範圍第86項之組合件，其中該純化層係由下 面的材料所組成：氧化物、氮化物、氮氧化物、旋塗玻 璃、及/或聚亞醯胺。 88·如申請專利範圍第82項之組合件，進一步包括於該基板 中與該裝置側相反的一侧中形成一整形溝槽。 89·如申請專利範圍第88項之組合件，其中該整形溝槽係實 質對齊該第二溝槽。 90·如申請專利範圍第82項之組合件，其包括分別於該等第 與第一裝置之上形成第一與第二端子。 91·如申請專利範圍第9〇項之組合件，其包括分別於每個該 等第一與第二端子之上形成第一與第二共熔金屬端子。 92·如申請專利範圍第9〇項之組合件，其包括於該基板中與 該裝置側相反的一侧上形成第三與第四端子，使得該等 第三與第四端子分別位於該等第一與第二端子的反向 處。 93·如申請專利範圍第82項之組合件，其中該第二溝槽於該 基板中的深度至少約為2 μηι 〇 94·如申請專利範圍第93項之組合件，其中該第二溝槽於該 基板中的深度至少約為該基板厚度的1 %。 95·如申請專利範圍第82項之組合件，其中該第二溝槽於該 基板中的寬度至少約為2 μηι 〇 86778.doc -11 - 1283491 96·如申請專利範圍第95項之組合件，其中該第二溝槽於該 基板中的寬度約介於2與25 μιη之間。 97.如申請專利範圍第82項之組合件，其中該基板係由下面 所組成之群中所選出的材料所構成：SiC、GaAs、GaP 、監寶石及其組合物。 98·如申請專利範圍第97項之組合件，其中該基板係由SiC 所構成。 99·如申請專利範圍第82項之組合件，其中該至少一裝置層 包括一 III族的化合物。 86778.doc 12-
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