TWI359507B - Semiconductor substrate assemblies and methods for - Google Patents

Semiconductor substrate assemblies and methods for Download PDF

Info

Publication number
TWI359507B
TWI359507B TW093131561A TW93131561A TWI359507B TW I359507 B TWI359507 B TW I359507B TW 093131561 A TW093131561 A TW 093131561A TW 93131561 A TW93131561 A TW 93131561A TW I359507 B TWI359507 B TW I359507B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
substrate
twz
device region
forming
pellet
Prior art date
Application number
TW093131561A
Other languages
English (en)
Other versions
TW200527711A (en
Inventor
Gerald H Negley
Peter Andrews
Elbert Brown
Original Assignee
Cree Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Cree Inc filed Critical Cree Inc
Publication of TW200527711A publication Critical patent/TW200527711A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI359507B publication Critical patent/TWI359507B/zh

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/70—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
    • H01L21/77—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate
    • H01L21/78—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/352—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring for surface treatment
    • B23K26/3568—Modifying rugosity
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/352—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring for surface treatment
    • B23K26/359—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring for surface treatment by providing a line or line pattern, e.g. a dotted break initiation line
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/36—Removing material
    • B23K26/40—Removing material taking account of the properties of the material involved
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/50—Working by transmitting the laser beam through or within the workpiece
    • B23K26/53—Working by transmitting the laser beam through or within the workpiece for modifying or reforming the material inside the workpiece, e.g. for producing break initiation cracks
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28D—WORKING STONE OR STONE-LIKE MATERIALS
    • B28D1/00—Working stone or stone-like materials, e.g. brick, concrete or glass, not provided for elsewhere; Machines, devices, tools therefor
    • B28D1/22—Working stone or stone-like materials, e.g. brick, concrete or glass, not provided for elsewhere; Machines, devices, tools therefor by cutting, e.g. incising
    • B28D1/221—Working stone or stone-like materials, e.g. brick, concrete or glass, not provided for elsewhere; Machines, devices, tools therefor by cutting, e.g. incising by thermic methods
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28D—WORKING STONE OR STONE-LIKE MATERIALS
    • B28D5/00—Fine working of gems, jewels, crystals, e.g. of semiconductor material; apparatus or devices therefor
    • B28D5/0005—Fine working of gems, jewels, crystals, e.g. of semiconductor material; apparatus or devices therefor by breaking, e.g. dicing
    • B28D5/0011—Fine working of gems, jewels, crystals, e.g. of semiconductor material; apparatus or devices therefor by breaking, e.g. dicing with preliminary treatment, e.g. weakening by scoring
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2101/00—Articles made by soldering, welding or cutting
    • B23K2101/36—Electric or electronic devices
    • B23K2101/40—Semiconductor devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2103/00—Materials to be soldered, welded or cut
    • B23K2103/50—Inorganic material, e.g. metals, not provided for in B23K2103/02 – B23K2103/26
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/1015—Shape
    • H01L2924/10155—Shape being other than a cuboid
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/005—Processes
    • H01L33/0095—Post-treatment of devices, e.g. annealing, recrystallisation or short-circuit elimination

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Dicing (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)
  • Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)

Description

1359507 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 · 本發明係關於半導體裝置之製造，且更特定言之係關於 將半導體晶圓切粒成個別部件。 【先前技術】 通常在基板上製造半導體裝置，該基板對裝置提供機械 支撐且亦通常有助於裝置的電效能。矽、鍺、砷化鎵、藍 貝石及碳化矽為通常用作半導體裝置之基板的一些材料。 許多其他材料亦可用作基板。半導體裝置的製造通常涉及φ 在單個基板上之許多半導體裝置的製造。 通常以目前直徑在（例如）小於1英吋（2 54 至大於12 英吋（30.5 cm)的範圍内（視材料類型而定）的圓形晶圓的形 狀形成基板。然而，諸如（例如）方形、矩形或三角形晶圓 之其他形狀是可能。藉由精峰形成半導體裝置、絕緣體及 金屬材料之薄層而在晶圓上形成半導體裝置，其經沉積且 圖案化以形成諸如二極體、電晶體、太陽能電池及其他裝 置之有用的半導體裝置。 · 與其上形成個別半導體裝置之晶圓尺寸相比，該等個別 半導體裝置通常極小。舉例而言，諸如藉由在Durham，
North Carolina之Cree，Inc·製造之C43〇_XB29〇 LED晶片的 典型發光二極體（LED)晶片經量測僅為約29〇微米乘29〇微 米（1微米=0.0001厘米）的方形。因此，可在單個直徑為2英< 吋（5.08 cm)之碳化矽（Sic)晶圓上形成大量LED晶片（亦稱 . 作切粒）。在晶圓上形成切粒後，有必要分離個別切粒之 96705.doc 1359507 至少-些使得可將其安裝且密封以形成個別裝£。分離個 別切粒的過程有時稱作"切粒”或"單一化"晶圓。 可藉由許多方法完成將曰曰曰圓切粒為個別半導體裝置的過 程。切粒晶圓之-方法涉及在黏接表面上安裝晶圓且使用 圓形鋸來鋸切晶圓以形成許多個別經切粒方形或矩形的裝 置。其他切粒方法包括"雕合與斷裂，，技術。在該等方法 中，使用鑛或雷射燒敍（ablation by laser)在晶圓表面中形 成一或多個渠溝或切割道。然後晶圓經受足夠的負荷以將 晶圓斷裂成個別切粒。切割道呈現在晶圓内較脆弱之線使 得晶圓沿該等切割道斷裂。 早化因素在發光一極體（LED)製造中尤其重要。led 廣泛用於消費者及商業應用中。熟習此項技術者已知，發 光二極體通常包括在微電子基板上之二極體區域。微電子 基板可包含（例如）砷化鎵、磷化鎵、其合金、碳化矽及/或 藍寶石。LED持續發展已產生可覆蓋可見光譜及其以外之 光譜的高效及機械穩固的光源。該等屬性以及固態裝置之 潛在較長服務壽命，可使LED能夠具有各種新的顯示應 用，且可使LED處於與傳統（well entrench)白織燈競爭的位 置。基於GaN之發光二極體（LED)通常包含絕緣、半導電 或導電的基板，例如其上沉積複數個基於GaN之磊晶層的 藍寶石或SiC。該等磊晶層包含具有當受到激勵時發光之 P-n接合的主動區域。 【發明内容】 96705.doc 1359507 根據本發明實施例，一種使用半導體基板用於形成半導 體裝置之方法包括將雷射光束對準基板使得該雷射光束聚 焦在基板中其第一及第二表面之間且該雷射光束在基板中 形成熱減弱區域（TWZ)，該半導體基板具有第一及第二相 反表面且包括第一及第二裝置區域。TWZ在第一及第二裝 置區域之間延伸且界定一斷裂線。該方法可進一步包括沿 斷裂線使基板斷裂以形成第一及第二切粒，第一切粒包括 基板之第一裝置區域且第二切粒包括基板之第二裝置區 域。 根據本發明之另外的實施例，半導體基板組件包括半導 體基板’該半導體基板具有第一及第二相反表面且包括第 一及第二裝置區域以及在第一及第二裝置區域之間延伸且 接α第一及第二裝置區域之連接部分。熱減弱區域（TWZ) 位於連接部分中且在第一及第二表面之間。TWZ在第一及 第二裝置區域之間延伸且界定一斷裂線。第一及第二裝置 區域可分離以藉由沿斷裂線使基板斷裂而形成第一及第二 切粒。深入連接部分中之TWZ的深度為連接部分之厚度的 至少50%。 根據本發明之另外的實施例，半導體基板組件包括具有 第一及第二相反表面且包括第一及第二裝置區域的半導體 基板。熱減弱區域（TWZ)位於基板中其第一及第二表面之 間。TWZ在第一及第二裝置區域之間延伸且界定一斷裂 線。經完全燒蝕之燒蝕渠溝在基板表面中界定且沿斷裂線 延伸。燒蝕渠溝及深入基板中之TWZ之組合深度與Twz最 96705.doc 1359507 大寬度及燒蝕渠溝最大寬度之較大者之比率為至少1:1 β 第一及第二裝置區域可分離以藉由沿斷裂線使基板斷裂而 形成第一及第二切粒。 根據本發明之另外的實施例，半導體基板組件包括具有 第一及第二相反表面且包括第一及第二裝置區域之半導體 基板。熱減弱區域（TWZ)位於基板中其第一及第二表面之 間。TWZ在第一及第二裝置區域之間延伸且界定一斷裂 線。TWZ具有深入基板中之TWZ深度及越過基板之TWZ最 大寬度’且TWZ深度與TWZ最大寬度之比率為至少1:1。 第一及第二裝置區域可分離以藉由沿斷裂線使基板斷裂而 形成第一及第二切粒。 通常熟習此項技術者將自以下較佳實施例之圖示及詳細 描述之解釋中理解本發明之目的，該描述僅為對本發明之 說明。 【實施方式】 現將在下文參看附圖更詳細地描述本發明，其中展示了 本發明之實施例。然而’本發明可以許多不同形式具體化 且不應理解為將本發明限制於本文所述之實施例；相反 地’提供該等實施例使得此揭示的内容全面且完整，且將 對熟悉此項技術者完全地傳達本發明之範疇。全文中相同 數字表示相同元件。此外，圖解地說明了在圖示中說明之 各種層及區域。熟習此項技術者亦將瞭解，在本文中提及 之在基板或其他層"上"形成之層可表示直接在基板或其他 層上形成或在插入層上或形成於基板或其他層上形成的 96705.doc 1359507 層。因此’並不將本發明限於在附圖中說明之相對尺寸及. 間隔。 ’ 如本文所使用的’術語"半導體晶圓"指的是具有至少一 半導體材料區域之晶圓而不管晶圓之基板其自身是否為半 導體材料。舉例而言’可在非半導體材料基板上提供半導 體材料層以提供半導體晶圓。此外，如本文所使用的，術 語"晶圓"指的是完整的晶圓或晶圓之一部分。因此，例 如，右完整晶圓在製造中斷裂使得僅晶圓之一部分可用或 若在晶圓上製造不同裝置且在將該等晶圓部分切粒為個別 ® 裝置前將晶圓分離成不同裝置部分，則術語晶圓可用於描 述整個晶圓或其部分。 參看圖1’根據本發明之方法，以下述方式使在相同半 導體晶圓上形成的多個半導體裝置彼此分離。將來自雷射 器之雷射光束導入晶圓中，使得在裝置之間的晶圓中產生 適量的熱減弱區域（TWZ)(步驟10) 以此方式導向該雷射 光束使得由此形成之TWZ界定在裝置鄰接邊緣之間且沿裝 _ 置鄰接邊緣延伸之斷裂線。此後，藉由沿斷裂線使晶圓斷 裂而單一化該等裝置（步驟14)。可使用任何合適的方式或 方法來完成該單一化步驟。舉例而言，可藉由沿斷裂線在 晶圓中施加機械應力而影響單一化。 參看圖2至6’現將描述用於單一化半導體裝置之更特定 之方法。在半導體基板或晶圓11〇之裝置表面114上形成包 括主動裝置部分122之裝置層（步驟20)。根據一些實施例， · 基板110由碳化矽（SiC)形成。裝置部分122覆蓋基板110之 96705.doc -10- 1359507 個別區域1丨2。如果所要之裝置為LED，則（例如）裝置部分 122可包括第π!族氮化物，例如基於GaN之層。 蝕刻裝置層以形成隔離渠溝132，其依次界定凸台（步驟 22)。可藉由非凸台蝕刻方法隔離該等裝置，諸如藉由在 2003年5月9日申請之美國臨時專利申請案第6〇/32〇182號 描述之離子植入之方法，該專利申請案以引用方式併入本 文中。每一凸台包括個別主動裝置部分122。進而藉由跡 道160、162分離裝置部分122(圖5)。根據一些實施例將 裝置層向下完全蝕刻至基板110之表面114，使得表面114 之暴露帶114A界定每一跡道160、162。裝置部分122之每 一可由單個裝置（如LED)組成，或可包括複數個裝置，如 一組 LED 〇 在所得凸台（步驟24)上及基板Π〇之成形表面116(相對於 裝置表面114)上之相應位置形成接點124及128，如圖3所 示。在接點124上形成低共熔接點126，亦如圖3所示（步驟 26)。 以前述方式形成如圖3所示之中間基板組件1 ooa。將來 自雷射器150之雷射光束152導入基板組件100A之晶圓u〇 中以在其中建立TWZ線156A(圖4)，藉此建立前述斷裂線 164、166(步驟30;圖5)。藉由透鏡155使雷射束152收斂且 聚焦。掃描雷射束152(藉由相對地移動雷射器150、基板 組件100A，或兩者）而使雷射束152越過在裝置部分122之 間的晶圓110，使得雷射束152經過隔離渠溝132且沿每一 跡道160、162投影。斷裂線164、166可以此方式以一圖案 96705.doc 形成而大體上共同延伸且與跡道160、162對準，如圖5所 示。可提供控制設備154以控制雷射器15〇的運作以及在雷 射束152與基板組件100A之間的相對移動。 在上述掃描運作期間’產生雷射束152使得其焦點 於表面114、116之間的基板11〇中，如圖3所示。根據一些 實施例，雷射束152之聚焦深度〇1(自裝置側表面114量測） 大體上均衡越過基板110之寬度。 以該方式，沿跡道160、162在基板no中建立大量twz 156A(圖4)，而未燒蝕表面114或僅燒蝕有限量的表面 114。TWZ 156A用於機械地減弱在TWZ 156A中之基板11〇 的材料。因此，被斷裂線164、166分離之基板11〇之部分 仍藉由TWZ 156A結合在一起’然而，黏結或連接被減 弱。 丁\\7 156人可在基板11〇之表面114、116之間延伸。丁'\¥乙 156A可包括内部燒蝕’意即在基板11〇之表面114、116中 或在基板110之表面114、116之間之基板材料的燒蝕，使 得材料自其被燒蝕之表面仍位於基板之表面中或基板之表 面之間。經燒蝕之材料可自基板之表面114、116之間排出 或可再沉積或流動以再定位且留在基板中。TWZ可包括熱 影響區（HAZ)。TWZ可包括藉由雷射改變、破壞或修改其 形態或晶體結構以使其在至少一平面中被減弱的基板之部 分。燒蝕機制可包括單晶Sic的熔合或汽化、晶體邊界的 汽化及/或在晶體邊界中缺陷的產生。如上文及下文所論 述的，亦可燒蝕外表面114。意即，可自外表面完全燒蝕 96705.doc ，12· 1359507 材料使得材料被移除，且剩餘表面界定對於表面敞開的渠. 溝或空隙（本文稱作"表面燒蝕"或"該表面之燒蝕 根據一些實施例，在將表面114人之燒蝕最小化為介於可. 行之範圍中的同時，提供充足的TWZ以允許適當地減弱基 板no。根據一些實施例，在建立斷裂線164、i662TWZ 15 6A的同時，使得基板表面114A大體上無燒蝕。如以下 所論述的’根據另外的實施例，可能允許或需要表面U4A 存在一些燒钮。 根據一些實施例，雷射束152之聚焦深度D1 (自裝置側表 面114量測）在約〇 /im至30 μπι之間。更特定言之，聚焦深 度D1可在約20 μιη至30 μιη之間。根據一些實施例，在進 行單一化步驟時，聚焦深度D1為在基板區域112之間之基 板110之連接部分111(圖4)的厚度Τ1之40%至60%之間。 根據一些實施例，TWZ 156Α具有至少為5 μιη之最大寬 度Η(越過與關聯斷裂線164、166之長度正交的橫截面而量 測的）。根據一些實施例，最大寬度Η在約5 μιη至30 μιη之 隹 間。根據一些實施例，每一 TWZ 156Α的最大寬度Η大體上 均衡地沿著關聯斷裂線164、166之長度❶根據一些實施 例，TWZ 156Α之深度I為至少5 μπι。根據一些實施例.，深 度I在約5 μιη至30 μιη之間。根據一些實施例，深度I為連 接部分111之厚度Τ1之至少50%，且根據更特定之實施 . 例，深度I為至少95% »根據一些實施例，TWZ 156Α完全 延伸穿過基板110之整個厚度（意即，延伸至遠表面 116Α)。根據一些實施例，深度I在厚度Τ1之約95%至99% 96705.doc • 13· 1359507 之間’以防止來自雷射的熱燒穿支撐帶β . 與裝置部分122相對之基板11 〇之側面視需要而成形以形 成成形渠溝136，及藉此形成成形基板組件ι〇〇Β(步驟32 ; 圖4)。可使用任何其他適當的方法切粒、鑛、钱刻、水 鋸、雷射雕合或建立該成形渠溝136»舉例而言，可使用 鑛片在基板110上切割出線以界定在頂部具有立方體部分 的截棱錐形狀。根據一些實施例，在基板110成形之步驟 期間’將基板組件100Α安裝在黏接表面（如黏接帶）140(圖 φ 4)上。 越過基板110之成形渠溝136之圖案可與斷裂線164、166 之圖案相同。根據一些實施例’成形渠溝13 6平行於斷裂 線164、166之個別者，且可與斷裂線164、166之個別者對 準。根據一些實施例，成形渠溝136與斷裂線164、166共 同延伸。 其後藉由沿斷裂線164、166使基板110斷裂、裂開或鋸 切而單一化成形基板組件100B(或在省略成形步驟之狀況 籲 下之未成形基板組件100A)(步驟34)，如圖6所示。以該方 式形成多個切粒。每一切粒包括一個別晶片1 〇2(圖4)，其 可為（例如）LED晶片。每一晶片102包括：裝置層122之個 別一者；其關聯接點124、126、128 ;及其上安裝接點之 個別基板區域112。可使用用於沿斷裂線164、166施加機 械應力之任何適當設備（如滾筒）及方法而使基板組件1 〇〇B 斷裂β可使黏接表面140伸展以將切粒彼此分離，且可使 用拾取與置放設備以自黏接表面140移除切粒。 96705.doc 1359507 參看圖7至9，現將描述用於單一化半導體裝置之替代方 法。根據該等方法，執行分別對應於圖2之流程圖之步驟 20、步驟22、步驟24及步驟26之步驟的步驟5〇、步驟52、 步驟54及步驟56(圖7)之步驟。以該方式形成圖3所示之基 板組件100A。其後，基板組件1〇〇A以上文關於圖2所述之 步驟32之步驟的方式成形，以形成圖8所示之基板組件 100C(步驟60)。因此形成之該基板組件1〇〇c包括上文論述 之成形渠溝136且可安裝在黏接表面14〇上以促進成形及/ 或隨後的步驟。 ® 在成形步驟後，將雷射光束153自基板11〇成形側經過成 形¥溝136而導入基板11〇，以建立對應於其中twz 15 6 A 之TWZ 156B之線（圖9)，藉此建立前述斷裂線164、166(步 驟62)且形成基板組件1 〇〇D，如圖9所示。越過在裝置部分 122之間的基板11〇而掃描雷射束153(藉由相對地移動雷射 器150、基板组件i〇〇c，或兩者），使得雷射束152經過每 一成形渠溝136且沿每一成形渠溝136投影。斷裂線164、 φ 166可以此方式以一圖案形成而大體上共同延伸且與跡道 160、162對準，如圖5所示。控制設備丨54可控制雷射器 150的運作以及其在雷射束！ 52與基板組件丨〇〇c之間的相對 移動。 上述掃描運作期間，產生雷射束153使得其焦點F2位於 在表面114、116之間的基板ho中，如圖8所示。根據一些 實施例’雷射束153之聚焦深度D2(自裝置側表面u6量測） 大體上均衡越過基板110之寬度。 96705.doc 15 1359507 根據一些實施例，在將表面116A之燒蝕最小化為介於可. 行之範圍中的同時，提供充足的TWZ以允許適當地減弱基 板110。根據一些實施例，在建立斷裂線164、166之TWZ 156B的同時，使得基板表面11 6A大體上無燒姓。如以下 所論述的，根據另外的實施例，可能允許或需要表面116A 存在一些燒姓。 根據一些實施例，選擇雷射束153之聚焦深度D2以提供 相對於表面114A與上述關於雷射束152之聚焦深度相同的 聚焦深度Dl(意即，Tl —D2=D1)。 以前述替代方式製造基板組件100D(圖9)。其後可以上 述參看圖2之步驟34的方式單一化基板組件100D(步驟 64)。 如上所述之方法及基板組件100B之尺寸及其他態樣可同 樣應用於圖7之方法及基板組件100D。由於自相對側引入 雷射光，基板組件100D之TWZ 156B的橫截面組態及定位 可能與基板組件100B之TWZ 156A的橫截面組態及定位不 同。
根據另外的實施例，允許或需要表面114A或116 A存在 一定量的燒蝕。意即，可完全燒蝕表面之一部分以提供表 面燒蝕及對於表面敞開之空隙或渠溝。可提供該燒蝕以直 接促進基板110之斷裂及/或允許TWZ之額外或更理想的位 置（如深度）。另外或其他，該燒蝕可用於形成應用鈍化層 之渠溝，如在2003年6月30曰申請之題為"TRENCH CUT LIGHT EMITTING DIODES AND METHODS OF 96705.doc •16· FABRICATING SAME"之美國專利申請案第1〇/61〇 329號. 所揭示的’該案之揭示内容以引用方式併入本文中c 參看圖10，其中展示了根據本發明之實施例的基板組件 100E。可以上文關於圖2所述之方式形成該基板組件 100E，除其中使雷射器152運作以完全燒蝕表面114以形成 燒蝕渠溝118及對應於TWZ 156A之TWZ 156C外。燒姓渠 溝118可以一圖案形成而大體上共同延伸且與跡道“ο、 162及斷裂線164、166對準。 參看圖11，其中展示了根據本發明之另外的實施例的基 板組件100F。可以上文關於圖7所述之方式形成該基板組 件100F，除其中使雷射器153運作以完全燒银表面ι16以形 成燒蝕渠溝119及對應於TWZ 156A之TWZ 1560外。燒银 渠溝119可以一圖案形成而大體上共同延伸且與跡道16〇、 162及斷裂線164、166對準。 根據一些實施例，燒钱渠溝118或119分別具有深入基板 中之不超過約50 μηι的深度D3或D4。根據更特定之實施 例，深度D3或D4在約5 jum與50 μιη之間。根據一些實施 例，深度D3或D4不超過基板11〇之連接部分U1之厚度T1 的99%。根據更特定之實施例，深度D3或D4不超過厚度T1 之50%。根據一些實施例，燒蝕渠溝118或119分別具有垂 直於斷裂線不超過約30ym之寬度W1或W2。 任何合適的雷射器可用於雷射器15〇。合適的雷射器可 包括DPSS雷射器' Nd-YAG雷射器、c〇2雷射器、準分子 雷射器及/或其他合適的雷射器。 96705.doc 17 1359507 根據一些實施例，雷射光束152、153具有在約5至25之. 間之半尚全見（full width at half maximum(FWHM);極大 值一半處的全寬度）的聚焦點大小。根據一些實施例雷· 射束152、153以在約1〇 kHz至50 kHz之間的頻率脈動。根 據更特定之實施例，雷射束152、153以在約20 kHz至40 kHz的頻率脈動。根據一些實施例，雷射光束152、153具 有在約0.8 W至5 W的功率。雖然上述方法使用一雷射光束 152或153,但是可同時或連續使用多個雷射束。 _ TWZ 156A至D的特徵在於{TWZ之深度（如TWZ 156A之 深度I)}與{在基板之表面中之TWZ最大寬度（如TWZ ι56Α 之寬度Η)}的比率。此比率稱作”TWz縱橫比，％根據一些 實k例’ TWZ縱橫比為至少1:1 β根據一些實施例，twz 縱橫比在約1:1與5:1之間，且根據一些實施例，TWZ縱橫 比在約2.2 5:1與5:1之間。 由雷射器建立之斷裂線的特徵在於{燒蝕渠溝（如渠溝 118或渠溝119)以及（若有）TWZ之組合深度}與{TWZ或燒蝕 修 朱溝中較大者的最大寬度}的比率。此比率稱作"雷射效應 縱橫比"。根據一些實施例，雷射效應縱橫比為至少1:1。 根據一些實施例，雷射效應縱橫比在約1:丨與5 :丨之間，且 根據一些實施例’雷射效應縱橫比在約2.25:1與5:1之間。 根據本發明之方法及基板組件可提供許多優於先前技術 單一化方法及基板組件的優點。在裝置之間藉由鋸或雷射 燒#而形成之鋸口或跡道寬度限制可用於裝置之晶圓的面 積。藉由減少或消除燒钱可減少跡道寬度，藉此允許在基 96705.doc 18· 1359507 板上形成更高密度的裝置。 根據先前技術之雕合及斷裂程戽 錄或雷射燒姓步驟可 產生碎片或熔渣。為防止或限制 们衣1之巧·染，有必要疏 裝置免受碎片或溶潰污染或提供—另外的㈣或該等另外 的步驟用於自裝置移除碎片或㈣。㈣本發明藉由減少 或消除燒蝕可減少或防止形成等量 里07砰片或熔渣。藉此減 ；>、裝·置的碎片或溶潰污染，使得可..占 使侍了湞除或減少對於清潔或 保護裝置之需求》
根據本㈣之方法及基板組件亦可藉由提供更好的經界 定且連續的斷裂線且藉此促進更可控的裂紋擴展（。⑽ propagation)而提供優於先前技術單一化方法及基板組件 之優點。詳言之’ TWZ可減少或消除橫越所要斷裂線之裂 紋的擴展，當單一化基板時通常可發生該狀況。該等非所 要之裂紋可延伸至鄰接之晶片且破壞鄰接之晶片及/或可 產生污染的碎片。可顯著提高斷裂良率。詳言之，相對高 的TWZ縱橫比及雷射效應比率可減少切粒飛脫（fly_〇ff)以 及其他表面燒蝕雷射雕合及斷裂方法遇到的其他問題。 隔離渠溝132及成形渠溝136之尺寸可視裝置102之要求 及為形成渠溝132、136而使用之設備及技術的限制而定。 根據一些實施例，隔離渠溝13 2具有不超過約5 0 /xm之標稱 寬度W3 »根據一些實施例，寬度W3在約30 μιη與50 μιη之 間。根據一些實施例’成形渠溝136具有深入基板120中之 至少約25 μιη之深度D5(圖4)。根據一些實施例，深度D5在 約200 /πη與225 μιη之間。根據一些實施例，成形渠溝136 96705.doc •19· 1359507 具有至少25 μιη之標稱寬度W4(圖4)。根據一些實施例，寬. 度W4在約150 μιη與200 μπι之間。根據一些較佳實施例， 成形渠溝136具有在約〇.75:1與2.25:1之間之縱橫比（深度 D5與寬度W4的比率广根據一些實施例，深度D5在基板 110之整個厚度Τ2之約75%與80%之間（圖3)。 如以上所論述的，根據一些實施例，微電子基板110由 SiC形成。亦應考慮可使用諸如砷化鎵（GaAs)、磷化鎵 (GaP)、其合金及/或藍寶石之其他材料而形成之基板的本 發明的態樣。 本發明之特定實施例中，主動裝置區域122可為基於氮 化鎵之LED或在碳化矽基板上製造之雷射器，例如由Cree, Inc. of Durham, North Carolina製造及銷售的雷射器。舉例 而言，本發明可適用於使用在美國專利申請案第 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號中描述 之LED及/或雷射器，該專利申請案之揭示内容以引用方式 併入本文中。在以下文獻中描述了其他合適的LED及/或雷 射器：美國臨時專利申請案第60/294,378號，題為"LIGHT EMITTING DIDODE STRUCTURE WITH MULTIQUANTUM WELL AND SUPERLATTICE STRUCTURE"； 美國臨時專利申請案第60/294,445號，題為"MULTIQUANTUM LIGHT EMITTING DIODE STRUCTURE” ； 以 96705.doc •20· 1359507 及美國臨時專利申請案第10/140,796號，題為"LIGHT . EMITTING DIDODE STRUCTURE WITH SUPERLATTICE STRUCTURE”，以上每一皆在2001年5月30日申請；2002 年5月7曰申請之美國專利申請案第10/140,796號，題為
"GROUP III NITRIDE BASED LIGHT EMITTING DIODE STRUCTURES WITH A QUANTUM WELL AND SUPERLATTICE, GROUP III NITRIDE BASED QUANTUM WELL STRUCTURES AND GROUP III NITRIDE BASED SUPERLATTICE STRUCTURES";以及 2001 年 7 月 23 日申 請之美國臨時專利申請案第60/307,235號，題為"LIGHT EMITTING DIODES INCLUDING SUBSTRATE MODIFICATIONS FOR LIGHT EXTRACTION AND MANUFACTURING METHODS THEREFOR";及 2002 年 1 月25日申請之美國臨時專利申請案第10/057,821號，題為 "LIGHT EMITTING DIODES INCLUDING SUBSTRATE MODIFICATIONS FOR LIGHT EXTRACTION AND · MANUFACTURING METHODS THEREFOR"，該等文獻之 揭示内容以引入方式併入本文中。 在本發明之特定實施例中，發光裝置可包括p電極，該p 電極提供反射層以將主動區產生之光反射回去經過裝置。 在2002年1月25曰申請之美國題為"LIGHT EMITTING . DIODES INCLUDING SUBSTRATE MODIFICATIONS FOR LIGHT EXTRACTION AND MANUFACTURING METHODS THEREFOR"之專利申請案第10/057,821號中描述了反射p 96705.doc -21- 1359507 電極及相關結構，該案之全文以引用方式併入本文中。 .
可組態LED及/或雷射器以在"覆晶"組態申運作，使得發. 生光發射而使光經過基板。在該等實施例中，基板可被圖 案化以提高裝置之光輸出，如在（例如）2001年7月23曰申請 之題為"LIGHT EMITTING DIODES INCLUDING
SUBSTRATE MODIFICATIONS FOR LIGHT EXTRACTION AND MANUFACTURING METHODS THEREFOR”之美國臨 時專利申請案第60/307,235號以及2002年1月25日申請之題 為"LIGHT EMITTING DIODES INCLUDING SUBSTRATE MODIFICATIONS FOR LIGHT EXTRACTION AND MANUFACTURING METHODS THEREFOR”之美國專利申 請案第10/057,821號中所描述的。 接點（如接點124、126)可位於個別基板區域112之相同側 上（意即，晶片之相同側上）。該晶片組態可允許及/或要求 對本文所述之製造序列加以修正。 當參看基於氮化鎵之裝置而描述本發明之實施例時，亦 鲁 可在其他第III族氮化物或其他半導體材料中提供本發明之 教示及益處。此外，當參看圖4所示之具有立方體部分及 截棱錐部分之經成形的基板而描述本發明之實施例時，可 使用其他形狀的基板。因此，本發明之實施例不應理解為 將本發明限制於本文所述之特定形狀。 _ 如上所述，在本發明特定實施例中，發光裝置可具有經 成形之基板。由於SiC之高折射率，除非光以非常小的入 射角（意即，非常接近法線方向）到達界面，否則通過SiC基 96705.doc -22- 1359507 板之光易於在基板之表面全内反射入基板。全内反射之臨· 界角視形成與SiC基板之界面的材料而定。能夠藉由以使 . 更多射線以小入射角到達SiC之表面限制全内反射的方式 來使SiC基板成形，而增加來自基於SiC之LED的光輸出。 在2002年1月25日申請之題為"LIGHT EMITTING DIODES INCLUDING SUBSTRATE MODIFICATIONS FOR LIGHT EXTRACTION AND MANUFACTURING METHODS THEREFOR"之美國專利申請案第10/057,821號中展示了該 φ 晶片成形技術及所得晶片，該案以引用方式併入本文中。 當參看LED及/或雷射器而描述時，本發明之方法及組件 亦可用於其他單一化裝置，例如二極體、電晶體、閘流體 或其類似物。 此外，當參看在圖2及7中之特定序列而說明裝置製造的 運作時，本發明之實施例不應理解為將本發明限制於該序 列。舉例而言，可在形成裝置層、姓刻凸台及形成一些或 所有接點之前形成TWZ 1 56A至D。因此’本發明之實施例 鲁 不應理解為將本發明限制於圖2及7所說明之運作之特定序 列。 實例1 圖12及13係在晶圓表面以雷射器之聚焦深度雷射雕合之 第一 sic晶圓的照片。該晶圓具有250 μπι的厚度。晶圓材 f 料為具有300 μηι方形切粒之間距圖案的6H SiC。鋸切晶圓 以自後側形成倒置的棱錐形狀。將雷射能量施加至晶圓之 凸台或磊晶側且沿”跡道"之中心（意即在切粒之間的非主動 96705.doc •23· 1359507 部分）導向。其後，使用Dynatex斷裂工具沿切割道使晶圓· 斷裂。在圖12及13中分別以300倍及1〇〇〇倍之放大率展示· 沿斷裂形成之邊緣。第一晶圓之斷裂良率為約85〇/〇。 實例2 圖14及15係在晶圓之表面下丨〇 μπι處以雷射器之聚焦深 度雷射雕合之第二SiC晶圓的照片。該晶圓具有250 μιη的 厚度。晶圓材料為具有300 μιη方形切粒之間隔圖案的6Η
SiC。鑛切晶圓以自後侧形成倒置的棱錐形狀。將雷射能| 量施加至晶圓之凸台或磊晶側且沿"跡道"之中心導向。其 後使用Dynatex斷裂工具沿切割道使晶圓斷裂。在圖14及 15中分別以300倍及1000倍之放大率展示沿斷裂形成之邊 緣。與貫例1之第一晶圓相比，實例2之第二晶圓具有更均 衡且粗糙度更低的斷裂表面。第二晶圓之斷裂良率為 100%。 月’』文所述的内容是對本發明的說明且不應理解為對本發 月的限制。儘官已描述了本發明之一些例示性實施例，但 是熟習此項技術者容易瞭解，在未在本質上脫離本發明之 新穎教示及優點的狀況下能夠在例示性實施例中進行許多 t正m此’期望所有該等修正包括在本發明之範嘴内。 因此，應理解前文所述的是對本發明的說明且不應理解為 將本發明限制於所揭示之特定實施例，且期望將對所揭示 之實施例及其他實施例進行的修正包括在本發明範圍。 【圖式簡單說明】 圖1係說明根據本發明實施例之在裝置製造中之處理步 96705.doc •24· 1359507 驟的流程圖。 圖2係說明根據本發明實施例之在裝置製造 膝衣^〒之處理步 驟的進一步流程圖。 圖3係根據本發明實施例之基板組件之 器、雷射束及控制設備的圖解說明。 部分、雷 射 圖4係根據本發明實施例之另一基板組件 解說明。 —部分之 圖5係圖4之基板組件的俯視圖。 圖6係已自圖4與5之基板組件經單一化之— 圖 解說明 對切粒的圖 圖7係說明根據本發明實施例之在裝置製造中之 ， 驟的流程圖。 理步 圖8係根據本發明實施例之基板組件之一 _ 哔分、雷射 盗、辑射束以及控制設備的圖解說明。 圖9係根據本發明實施例之另一基板組件之一部分的圖 解說明。 刀' 圖10係根據本發时施狀基板线之1分的圖解説 明 圖1Η系根據本發明實施例之基板組件之一部分 明 的圖解説 圖12及13係展示第一雕合處理之實驗結果的照片。 圖14及1 5係展示根據本發明實施例之第二雕合處理之實 驗結果的照片。 【主要元件符號說明】 96705.doc •25. 1359507 100Α, 100Β, 100C, 100D, 100E, 100F 基板組件 102 晶片 124, 126, 128 接點 110 晶圓/基板 112 基板區域 111 連接部分 114, 116 表面 114A, 116 A表面 118, 119 燒蝕渠溝 122 裝置部分/裝置層/主動裝置區域 132 隔離渠溝 136 成形渠溝 140 黏接表面 150 雷射器 152, 153 雷射光束 154 控制設備 155 透鏡 156A, 156B, 156C, 156D 熱減弱區域（TWZ) 160, 162 跡道 164,166 斷裂線 96705.doc ·26·

Claims (1)

1359507 第093131561號專利申請案 中文申請專利範圍替fAnnn午w月） 十、申請專利範圍： 1. 一種用於使用一半導體基板形成半導體h之方法，該 半導體基板具有第一及第二相反表面且包括第一及第二 裝置區域，該方法包含以下步驟： 將一雷射光束對準該基板，使得該雷射光束聚焦於該 基板中其該第—表面及該第二表面之間，且該雷射光束 在該基板中形成一熱減弱區域（TWZ)，該Twz在該第一 裝置區域及該第二裝置區域之間延伸且界定一斷裂線； 其中進行將該雷射光束對準之該步驟，使得該雷射光 束在該基板之該第一表面及該第二表面之至少一者中形 成一沿該斷裂線延伸之完全燒蝕之燒蝕渠溝。 2·如清求項1之方法’其進—步包含沿該斷裂線使該基板 斷裂以形成第-及第二切粒的步驟，該第一切粒包括該 土板之該f裝置區域且該第二切粒包括該基板之該 二裝置區域。 如請求項1之方法，其中兮 也、中M TWZ具有一深入該基板之該 第-裝置部分及該第二裝置部分之間的一連接部分申的 的：度，該深度為該連接部分之一厚度之至少50%β 二!：項3之方法，其中深入該連接部分中之該TWZ之 木度為該連接部分之該厚度之至少95%。 如請求項1之方法，其 ^TW7^ 、 、中，木入該基板令之該燒蝕渠溝及 最大寬度之最大寬度及該燒姓渠溝之 甲之較大者的比率為至少1:1。 6.如請求項1夕古、^ ’八中進行對準該雷射光束之該步 3. 4. 5. 崎刚7日修正本 96705-1001017.doc I3595P7 驟’使得該燒蝕渠溝具有一深入該基板中的深度，該深 度不超過該基板之該第一裝置區域及該第二裝置區域之 間的—連接部分之厚度的約50%。 7·如請求項1之方法，其中進行對準該雷射光束之該步 驟’使得該燒蝕渠溝具有一深入該基板中之不超過50 μιη的深度。 8.如請求項7之方法’其中進行對準該雷射光束之該步 驟’使得該燒钱渠溝具有一垂直於該斷裂線的不超過3〇 μ™之寬度。 9·如請求項1之方法，其中進行對準該雷射光束之該步 驟’使得該TWZ具有一深入該基板中之TWZ深度及一越 過該基板之TWZ最大寬度，且該TWZ深度對該TWZ最大 寬度之比率為至少1:1。 ίο.如請求項1之方法，其包括在該基板之該第一表面上形 成至少一裝置層，該至少一裝置層包括分別設置於該第 一裝置區域及該第二裝置區域上之第一裝置部分及第二 裝置部分。 11. 如請求項10之方法，其中形成該至少一裝置層之該步驟 先於對準該雷射光束之該步驟。 12. 如請求項10之方法，其進一步包含沿該斷裂線使該基板 斷裂以形成第一及第二切粒，該第一切粒包括該基板之 該第一裝置區域及該第一裝置部分，且該第二切粒包括 該基板之該第二裝置區域及該第二裝置部分。 13‘如請求項12之方法，其中該第一切粒及該第二切粒分別 96705-1001017.doc • 2 · 1359507 包括第-發光二極體（LED)及第二發光二極體。 K如請求項12之方法，其中該第—切粒及該第二切粒分別 包括第-雷射二極體及第二雷射二極體。 15·如請求項1()之方法，其進—步包含在該至少—裝置層中 ^成-隔離渠溝，該隔離渠溝界定―包括該第_裝^部 分之第—凸台及-包括該第二裝置部分之第二凸台。 16. 如請求項15之方法’其中對準該雷射光束之該步驟包括 導向該雷―射光束使其經過該隔離渠溝進入該基板。 17. 如請求項15之方法，其中形成該隔離渠溝之該步驟包括 蝕刻該至少一裝置層。 18. 如。月求項1〇之方法，其進一步包含分別在該第一裝置部 刀及該第一裝置部分上形成第一接點及第二接點。 19. 如請求項18之方法，其進—步包含分別在該第-接點及 該第二接點之每—上形成第—及第二低共溶金屬接點。 2〇·如請求項18之方法，其進一步包含分別在該基板之第一 側形成與該第一接點及該第二接點相反之第三及第四接 21. 如明求項1〇之方法，其中該至少―裝置層包括—第（Η族 氮化物^ 22. 如請求項1之方法，其包括在該基板之第二表面中形成 一成形渠溝。 23. 如明求項22之方法，其中對準該雷射光束之該步驟包括 導向該雷射光束使其經過該成形渠溝進入該基板。 24. 如清求項22之方法，其中形成該成形渠溝之該步驟包括 96705-1001017.doc I3595Q7 在該基板之該第二表面中鋸切出該成形渠溝β 25. 如請求項24之方法，其中鋸切該成形渠溝之該步驟包括 形成該成形渠溝使得該成形渠溝呈在頂部具有一立方體 部分之一截棱錐的形狀。 26. 如請求項22之方法，其中該成形渠溝具有一在該基板中 的至少約25 μιη的深度。 27. 如請求項26之方法，其中該成形渠溝具有一在該基板中 之在約200 μιη與225 μπι之間的深度。 28. 如請求項22之方法，其中形成該成形渠溝之該步驟包括 形成該成形渠溝使得該成形渠溝大體上平行於該斷裂 線。 29. 如請求項28之方法，其中形成該成形渠溝之該步驟包括 形成該成形渠溝使得該成形渠溝大體上與該斷裂線對 準。 30. 如請求項1之方法，其中該基板由Sic形成。 31. —種半導體基板組件，包含： 第 一半導體基板，其具有第一及 一裝置區域及第二裝置區域， 第一相反表面，且包括 以及一在該第一裝置區 域及該第二裝置區域之間延伸且接合該第—裝置區域及 該第二裝置區域之連接部分； -熱減弱區域（TWZ)，其在該連接部分中且在該第一 表面及該第二表面之間，該壞在該第—裝置區域及該 第二裝置區域之間延伸且界定一斷裂線；及 一界定於該基板之一表 面中且沿該斷裂線延伸之完全 96705-1001017.doc 燒蝕的燒蝕渠講； 其中該第一裝置區域及該第二裝 ^ , 衣直h域為可分離的 以藉由沿該斷裂線使該基板斷 切粒；及 化成第-切粒及第 «分％饮邱分 為該連接部分之一厚度之至少5〇〇/。„ 32.如請求項31之組件，其中 发遷接部分中之該TWZ之 該深度為該連接部分之該厚度之至少95%。 33. 如請求項31之組件，其中該燒為承、致η 丹甲通麂蝕渠溝具有一深入該連接 部分之不超過該連接部分之該厚度之5〇%的深产。 34. 如請求項31之組件，其中該燒μ溝具有―:入該基板 t之不超過50 μιη的深度。 ’其中該燒㈣溝具有—垂直於該斷 裂線之不超過3 0 μιη的寬度。 36.如請求項31之組件，包括在該基板之該第一表面上之至 少-裝置層’該至少一裝置層包括分別設置於該第一裝 置區域及該第二裝置區域上之第_裝置部分及第二裝置 部分。 37. 如請求項36之組件，其經組態使得當沿該斷裂線分離該 組件形成該第一切粒及該第二切粒時，該第一切粒包括 該基板之该第一裝置區域及該第一裝置部分，且該第二 切粒包括該基板之該第二裝置區域及該第二裝置部分。 38. 如請求項37之組件，其經組態使得當沿該斷裂線分離該 組件形成該第一切粒及該第二切粒時，該第一切粒及該 96705-1001017.doc I3595Q7 第二切粒分別包括第一發光二極體（LED)及第二發光二 極體。 3 9·如清求項37之組件，其經組態使得當沿該斷裂線分離該 組件形成該第一切粒及該第二切粒時，該第一切粒及該 第二切粒分別包括第一雷射二極體及第二雷射二極體。 40. 如請求項36之組件，包括在該至少一裝置層中之一隔離 渠溝，該隔離渠溝界定一包括該第一裝置部分之第一凸 台及一包括該第二裝置部分之第二凸台。 41. 如請求項31之組件，包括分別在該第一裝置部分及該第 二裝置部分上之第一接點及第二接點。 42. 如凊求項41之組件，包括分別在該第一接點及該第二接 點之每一上之第一低共熔金屬接點及第二低共熔金屬接 點。 43. 如請求項41之組件，包括在該基板之第一側上分別與該 第接點及該第·—接點相反之第二接點及第四接點。 44. 如請求項3 1之組件，其中該至少一裝置層包括一第ΠΙ族 氛化物。 45. 如請求項31之組件，包括一在該基板之第二表面中之成 形渠溝" 46. 如請求項45之組件，其中該成形渠溝呈在頂部具有一立 方體部分之一截棱錐的形狀。 47. 如請求項45之組件，其中該成形渠溝具有—在該基板中 之至少約2 5 μηι的深度。 48. 如請求項47之組件，其中該成形渠溝具有一在該基板中 96705-10010l7.doc • 6 · 1359507 之在約200 μιη與225 μιη之間的深度。 49. 50. 51. 52. 53. 54. 如請求項45之組件，其中該成形渠溝大體上平行於該斷 裂線。 如請求項49之組件，其中該成形渠溝大體上與該斷裂線 對準。 如請求項31之組件，其中該基板由siC形成。 一種半導體基板組件，包含： a) —半導體基板’其具有第一及第二相反表面且包括第 一裝置區域及第二裝置區域；及 b) —熱減弱區域（TWZ)，其在該基板中該第一表面及該 第二表面之間’該TWZ在該第一裝置區域及該第二裝 置區域之間延伸且界定一斷裂線； c) 一完全燒蝕的燒蝕渠溝，其界定於該基板之一表面中 且沿該斷裂線延伸； d) 其中深入該基板之該燒蝕渠溝及該TWZ之組合深度對 該TWZ之最大寬度及該燒蝕渠溝之最大寬度中之較大 者的比率為至少1:1 ;及 e) 其中該第一裝置區域及該第二裝置區域係可分離的， 以藉由沿該斷裂線使該基板斷裂而形成第一切粒及第 二切粒。 如請求項52之組件，其中該基板由siC形成。 一種用於使用一半導體基板形成半導體裝置之方法，該 半導體基板具有第一及第二相反表面且包括第一及第二 裝置區域’該方法包含以下步驟： 96705-1001017.doc !3595〇7 1 ，Λ 在該基板之該第二表面中形成一成形渠溝，其包括在 該基板之該第二表面中鋸切出該成形渠溝； 將一雷射光束對準該基板，使得該雷射光束聚焦於該 基板中於該第一表面及該第二表面之間，且該雷射光束 在該基板中形成一熱減弱區域（TWZ)，該TWZ在該第一 裝置區域及該第二裝置區域之間延伸且界定一斷裂線； 其中將該雷射光束對準之該步驟包括導向該雷射光束 使其經過該成形渠溝進入該基板。 55. 如請求項54之方法，其中鋸切出該成形渠溝之該步驟包 括形成該成形渠溝使得該成形渠溝呈在頂部具有一立方 體部分之一截棱錐的形狀。 56. —種半導體基板組件，包含： 一半導體基板，其具有第一及第二相反表面，且包括 第一裝置區域及第二裝置區域，以及一在該第一裝置區 域及該第二裝置區域之間延伸且接合該第一裝置區域及 該第二裝置區域之連接部分； -熱減弱區域（TWZ)’其在該連接部分中且在該第一 表面及該第二表面之間’該TWZ在該第一裝置區域及該 第二裝置區域之間延伸且界定一斷裂線；及 一成形渠溝，其在該基板之第二表面中； 其中該第-裝置區域及該第二裝置區域為可分離的 以藉由沿該斷裂線使該基板斷裂而形成第—切粒及第 切粒； 深度，該深度 其中該TWZ具有一深入該連接部分中的 96705-I001017.doc * 8 - 1359507 為該連接部分之一厚度之至少50% ;且 該成形渠溝呈在頂部具有一立方體部分之一截棱錐的 形狀。 96705-1001017.doc -9-
TW093131561A 2003-12-11 2004-10-18 Semiconductor substrate assemblies and methods for TWI359507B (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US10/733,845 US7008861B2 (en) 2003-12-11 2003-12-11 Semiconductor substrate assemblies and methods for preparing and dicing the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW200527711A TW200527711A (en) 2005-08-16
TWI359507B true TWI359507B (en) 2012-03-01

Family

ID=34653218

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW093131561A TWI359507B (en) 2003-12-11 2004-10-18 Semiconductor substrate assemblies and methods for

Country Status (10)

Country Link
US (1) US7008861B2 (zh)
EP (1) EP1692719B1 (zh)
JP (1) JP2007514315A (zh)
KR (1) KR20060105015A (zh)
CN (1) CN1890797A (zh)
AT (1) ATE535016T1 (zh)
CA (1) CA2546632A1 (zh)
MY (1) MY140097A (zh)
TW (1) TWI359507B (zh)
WO (1) WO2005062376A1 (zh)

Families Citing this family (71)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004319915A (ja) * 2003-04-18 2004-11-11 Sharp Corp 半導体レーザー装置の製造方法および半導体レーザー装置
JP4439990B2 (ja) * 2004-04-28 2010-03-24 株式会社ディスコ レーザー加工方法
JP4733934B2 (ja) * 2004-06-22 2011-07-27 株式会社ディスコ ウエーハの加工方法
US7550367B2 (en) * 2004-08-17 2009-06-23 Denso Corporation Method for separating semiconductor substrate
US20060057777A1 (en) * 2004-09-14 2006-03-16 Howell William C Separating die on a substrate to reduce backside chipping
US20060258051A1 (en) * 2005-05-10 2006-11-16 Texas Instruments Incorporated Method and system for solder die attach
JP2007158132A (ja) * 2005-12-06 2007-06-21 Toyoda Gosei Co Ltd Ｉｉｉ族窒化物系化合物半導体素子及びその製造方法
JP4942313B2 (ja) * 2005-07-07 2012-05-30 株式会社ディスコ ウエーハのレーザー加工方法
US7176053B1 (en) * 2005-08-16 2007-02-13 Organicid, Inc. Laser ablation method for fabricating high performance organic devices
US20070040182A1 (en) * 2005-08-16 2007-02-22 Julian Lee Light emitting diode packaging structure
US8614449B1 (en) * 2005-10-11 2013-12-24 SemiLEDs Optoelectronics Co., Ltd. Protection for the epitaxial structure of metal devices
JP2007134454A (ja) * 2005-11-09 2007-05-31 Toshiba Corp 半導体装置の製造方法
JP2007173475A (ja) * 2005-12-21 2007-07-05 Disco Abrasive Syst Ltd ウエーハの分割方法
JP2007184426A (ja) * 2006-01-06 2007-07-19 Shinko Electric Ind Co Ltd 半導体装置の製造方法
JP2007317747A (ja) * 2006-05-23 2007-12-06 Seiko Epson Corp 基板分割方法及び液体噴射ヘッドの製造方法
JP2008003577A (ja) * 2006-05-25 2008-01-10 Canon Inc 画像表示装置の製造方法および分断方法
JP5196097B2 (ja) * 2006-08-29 2013-05-15 日亜化学工業株式会社 半導体発光素子の製造方法及び半導体発光素子、並びにそれを用いた発光装置
KR101262386B1 (ko) 2006-09-25 2013-05-08 엘지이노텍 주식회사 질화물 반도체 발광소자의 제조 방법
JP4306717B2 (ja) * 2006-11-09 2009-08-05 セイコーエプソン株式会社 シリコンデバイスの製造方法及び液体噴射ヘッドの製造方法
JP5109363B2 (ja) * 2006-12-15 2012-12-26 日亜化学工業株式会社 半導体発光素子の製造方法、半導体発光素子及び発光装置
US20080195507A1 (en) * 2007-01-01 2008-08-14 Nitesh Ratnakar Virtual Online Store
US8143081B2 (en) * 2007-02-13 2012-03-27 Huga Optotech Inc. Method for dicing a diced optoelectronic semiconductor wafer
JP4290745B2 (ja) * 2007-03-16 2009-07-08 豊田合成株式会社 Ｉｉｉ−ｖ族半導体素子の製造方法
US8119501B2 (en) * 2007-05-17 2012-02-21 Agere Systems Inc. Method for separating a semiconductor wafer into individual semiconductor dies using an implanted impurity
JP2009152245A (ja) * 2007-12-18 2009-07-09 Shinko Electric Ind Co Ltd 半導体装置の製造方法
JP2009206162A (ja) * 2008-02-26 2009-09-10 Disco Abrasive Syst Ltd ウエーハの分割方法
US8463116B2 (en) 2008-07-01 2013-06-11 Tap Development Limited Liability Company Systems for curing deposited material using feedback control
JP2010050175A (ja) * 2008-08-20 2010-03-04 Disco Abrasive Syst Ltd レーザー加工方法及びレーザー加工装置
US20100081255A1 (en) * 2008-09-29 2010-04-01 Erasenthiran Poonjolai Methods for reducing defects through selective laser scribing
TW201017863A (en) * 2008-10-03 2010-05-01 Versitech Ltd Semiconductor color-tunable broadband light sources and full-color microdisplays
JP2010103424A (ja) * 2008-10-27 2010-05-06 Showa Denko Kk 半導体発光素子の製造方法
WO2010139841A1 (en) * 2009-06-04 2010-12-09 Corelase Oy Method and apparatus for processing substrates
TWI403003B (zh) * 2009-10-02 2013-07-21 Chi Mei Lighting Tech Corp 發光二極體及其製造方法
DE102010009015A1 (de) 2010-02-24 2011-08-25 OSRAM Opto Semiconductors GmbH, 93055 Verfahren zum Herstellen einer Mehrzahl von optoelektronischen Halbleiterchips
US8232117B2 (en) * 2010-04-30 2012-07-31 Koninklijke Philips Electronics N.V. LED wafer with laminated phosphor layer
JP5770446B2 (ja) * 2010-09-30 2015-08-26 株式会社ディスコ 分割方法
US8703517B2 (en) 2010-10-29 2014-04-22 Denso Corporation Method of Manufacturing a Semiconductor Device Including Removing a Reformed Layer
JP5758116B2 (ja) 2010-12-16 2015-08-05 株式会社ディスコ 分割方法
CN102544246A (zh) * 2010-12-20 2012-07-04 展晶科技(深圳)有限公司 发光二极管晶粒的制作方法
JP5480169B2 (ja) 2011-01-13 2014-04-23 浜松ホトニクス株式会社 レーザ加工方法
US8809120B2 (en) 2011-02-17 2014-08-19 Infineon Technologies Ag Method of dicing a wafer
DE102011011862A1 (de) * 2011-02-21 2012-08-23 Osram Opto Semiconductors Gmbh Verfahren zur Herstellung einer Vielzahl optoelektronischer Halbleiterchips
JP2013058624A (ja) * 2011-09-08 2013-03-28 Mitsubishi Electric Corp レーザダイオード素子の製造方法
WO2013118072A2 (en) * 2012-02-10 2013-08-15 Koninklijke Philips N.V. Wavelength converted light emitting device
JP5914060B2 (ja) * 2012-03-09 2016-05-11 三菱電機株式会社 炭化珪素半導体装置の製造方法
WO2013150427A1 (en) * 2012-04-05 2013-10-10 Koninklijke Philips N.V. Led thin-film device partial singulation prior to substrate thinning or removal
JP6011002B2 (ja) * 2012-04-23 2016-10-19 セイコーエプソン株式会社 液体噴射ヘッドの製造方法、及び、液体噴射装置の製造方法
US10186458B2 (en) 2012-07-05 2019-01-22 Infineon Technologies Ag Component and method of manufacturing a component using an ultrathin carrier
DE112013004858T5 (de) * 2012-10-02 2015-06-18 Ps4 Luxco S.A.R.L. Halbleiterbauelement und Verfahren zu seiner Herstellung
US8809166B2 (en) * 2012-12-20 2014-08-19 Nxp B.V. High die strength semiconductor wafer processing method and system
US20140217577A1 (en) * 2013-02-04 2014-08-07 Infineon Technologies Ag Semiconductor Device and Method for Manufacturing a Semiconductor Device
EP3118903B1 (en) * 2013-07-18 2023-06-21 Lumileds LLC Dicing a wafer of light emitting devices
US9289856B2 (en) * 2013-07-29 2016-03-22 Fike Corporation Creation of laser-defined structures on pressure relief devices via tiling method
JP6255192B2 (ja) * 2013-09-04 2017-12-27 株式会社ディスコ 光デバイス及び光デバイスの加工方法
JP2015053428A (ja) * 2013-09-09 2015-03-19 住友電気工業株式会社 炭化珪素半導体装置の製造方法
KR20160078460A (ko) * 2013-10-29 2016-07-04 코닌클리케 필립스 엔.브이. 반도체 디바이스들의 웨이퍼의 스크라이브
DE102015109413A1 (de) * 2015-06-12 2016-12-15 Osram Opto Semiconductors Gmbh Verfahren zur Herstellung von optoelektronischen Konversions-Halbleiterchips und Verbund von Konversions-Halbleiterchips
WO2017078368A1 (ko) * 2015-11-05 2017-05-11 서울바이오시스주식회사 자외선 발광 소자 및 그것을 제조하는 방법
US10720360B2 (en) 2016-07-29 2020-07-21 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Semiconductor die singulation and structures formed thereby
DE102016224978B4 (de) 2016-12-14 2022-12-29 Disco Corporation Substratbearbeitungsverfahren
DE102017200631B4 (de) * 2017-01-17 2022-12-29 Disco Corporation Verfahren zum Bearbeiten eines Substrats
JP6814646B2 (ja) * 2017-01-23 2021-01-20 株式会社ディスコ 光デバイスウェーハの加工方法
DE102017113949A1 (de) 2017-06-23 2018-12-27 Osram Opto Semiconductors Gmbh Verfahren zur Herstellung von optoelektronischen Halbleiterchips und optoelektronischer Halbleiterchip
CN107863423A (zh) * 2017-10-26 2018-03-30 江苏新广联半导体有限公司 Led倒装芯片蓝宝石出光面图形化的制作方法
CN108133984B (zh) * 2018-01-30 2020-05-19 厦门乾照光电股份有限公司 一种垂直结构发光二极管及其制作方法
DE102018111227A1 (de) * 2018-05-09 2019-11-14 Osram Opto Semiconductors Gmbh Verfahren zum Durchtrennen eines epitaktisch gewachsenen Halbleiterkörpers und Halbleiterchip
DE102018003982A1 (de) 2018-05-17 2019-11-21 3-5 Power Electronics GmbH Halbleiterbauelementherstellungsverfahren und Halbleiterbauelement
US11289378B2 (en) * 2019-06-13 2022-03-29 Wolfspeed, Inc. Methods for dicing semiconductor wafers and semiconductor devices made by the methods
CN115332064A (zh) * 2020-02-21 2022-11-11 新唐科技日本株式会社 单片化方法
US11887945B2 (en) * 2020-09-30 2024-01-30 Wolfspeed, Inc. Semiconductor device with isolation and/or protection structures
WO2022252138A1 (zh) * 2021-06-02 2022-12-08 泉州三安半导体科技有限公司 发光二极管及其制作方法

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3626141A (en) * 1970-04-30 1971-12-07 Quantronix Corp Laser scribing apparatus
US3816700A (en) * 1971-10-21 1974-06-11 Union Carbide Corp Apparatus for facilitating laser scribing
US3970819A (en) * 1974-11-25 1976-07-20 International Business Machines Corporation Backside laser dicing system
US4325182A (en) 1980-08-25 1982-04-20 General Electric Company Fast isolation diffusion
US4355457A (en) * 1980-10-29 1982-10-26 Rca Corporation Method of forming a mesa in a semiconductor device with subsequent separation into individual devices
US4966862A (en) 1989-08-28 1990-10-30 Cree Research, Inc. Method of production of light emitting diodes
JPH07120646B2 (ja) * 1990-05-16 1995-12-20 株式会社東芝 メサ型半導体ペレットの製造方法
DE4305296C3 (de) 1993-02-20 1999-07-15 Vishay Semiconductor Gmbh Verfahren zum Herstellen einer strahlungsemittierenden Diode
US5631190A (en) 1994-10-07 1997-05-20 Cree Research, Inc. Method for producing high efficiency light-emitting diodes and resulting diode structures
US5543365A (en) * 1994-12-02 1996-08-06 Texas Instruments Incorporated Wafer scribe technique using laser by forming polysilicon
JP3176535B2 (ja) 1995-06-21 2001-06-18 株式会社小糸製作所 車両用灯具
KR970008386A (ko) 1995-07-07 1997-02-24 하라 세이지 기판의 할단(割斷)방법 및 그 할단장치
DE19536438A1 (de) 1995-09-29 1997-04-03 Siemens Ag Halbleiterbauelement und Herstellverfahren
JPH09270528A (ja) 1996-03-29 1997-10-14 Sanyo Electric Co Ltd 発光ダイオード素子及びその製造方法
DE19624677A1 (de) * 1996-06-20 1998-01-02 Siemens Ag Verfahren zur Vereinzelung von optoelektrischen Bauelementen
US5923946A (en) 1997-04-17 1999-07-13 Cree Research, Inc. Recovery of surface-ready silicon carbide substrates
US6413839B1 (en) 1998-10-23 2002-07-02 Emcore Corporation Semiconductor device separation using a patterned laser projection
US6211488B1 (en) * 1998-12-01 2001-04-03 Accudyne Display And Semiconductor Systems, Inc. Method and apparatus for separating non-metallic substrates utilizing a laser initiated scribe
DE10054966A1 (de) 2000-11-06 2002-05-16 Osram Opto Semiconductors Gmbh Bauelement für die Optoelektronik
KR100701013B1 (ko) * 2001-05-21 2007-03-29 삼성전자주식회사 레이저 빔을 이용한 비금속 기판의 절단방법 및 장치
US6740906B2 (en) 2001-07-23 2004-05-25 Cree, Inc. Light emitting diodes including modifications for submount bonding
DE10148227B4 (de) 2001-09-28 2015-03-05 Osram Opto Semiconductors Gmbh Strahlungsemittierender Halbleiterchip, Verfahren zu dessen Herstellung und strahlungsemittierendes Bauelement
JP2003338636A (ja) 2002-03-12 2003-11-28 Hamamatsu Photonics Kk 発光素子の製造方法、発光ダイオード、及び半導体レーザ素子
US6580054B1 (en) 2002-06-10 2003-06-17 New Wave Research Scribing sapphire substrates with a solid state UV laser

Also Published As

Publication number Publication date
EP1692719A1 (en) 2006-08-23
US20050130390A1 (en) 2005-06-16
KR20060105015A (ko) 2006-10-09
US7008861B2 (en) 2006-03-07
EP1692719B1 (en) 2011-11-23
ATE535016T1 (de) 2011-12-15
MY140097A (en) 2009-11-30
CA2546632A1 (en) 2005-07-07
CN1890797A (zh) 2007-01-03
TW200527711A (en) 2005-08-16
WO2005062376A1 (en) 2005-07-07
JP2007514315A (ja) 2007-05-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI359507B (en) Semiconductor substrate assemblies and methods for
US7291529B2 (en) Methods of processing semiconductor wafer backsides having light emitting devices (LEDs) thereon
TWI283491B (en) Trench cut light emitting diodes and methods of fabricating same
KR101113878B1 (ko) 수직형 발광 소자 및 그 제조방법
TWI631665B (zh) 光裝置之加工方法
KR101247727B1 (ko) 반도체 소자 제조 방법
JP5074396B2 (ja) 半導体ウエハの横方向分断のための方法及びオプトエレクトロニクス構成素子
JP4346598B2 (ja) 化合物半導体素子及びその製造方法
US8399272B2 (en) Method of manufacturing semiconductor light emitting element
JP4540514B2 (ja) 化合物半導体発光素子およびその製造方法
JP2006086516A (ja) 半導体発光素子の製造方法
JP2011181909A (ja) 半導体チップ製造方法
WO2005094320A2 (en) Method of separating layers of material using a laser beam
JP2017069510A (ja) 半導体素子の製造方法
JP2008235362A (ja) Ｉｉｉ−ｖ族半導体素子、およびその製造方法
JP3723347B2 (ja) 半導体発光素子の製法
TW201436017A (zh) Ｌｅｄ元件之製造方法、ｌｅｄ元件製造用晶圓基材、及ｌｅｄ元件之製造裝置
JP2004228290A (ja) 半導体発光素子及びその製造方法
JP4279631B2 (ja) 窒化物系半導体素子の製造方法
JP2015162565A (ja) Ｌｅｄパターン付き基板とその製造方法およびｌｅｄ素子の製造方法
JP2015144180A (ja) Ｌｅｄ素子製造用ウェハとその作製方法、およびｌｅｄ素子
US20100038656A1 (en) Nitride LEDs based on thick templates
JP2004235648A (ja) 光電子デバイス用の半導体基板及びその製造方法
JP2015144177A (ja) Ｌｅｄ素子製造用ウェハとその作製方法、およびｌｅｄ素子
JP2009032795A (ja) 窒化物半導体発光素子の製造方法