專利名稱：半導(dǎo)體元件結(jié)構(gòu)與其分離方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體元件結(jié)構(gòu)及其分離方法，尤其是涉及一種具有高出光效率的半導(dǎo)體元件結(jié)構(gòu)及其分離方法。
背景技術(shù)：
隨著科技日新月異，半導(dǎo)體光電元件在信息的傳輸以及能量的轉(zhuǎn)換上有極大的貢獻。以系統(tǒng)的運用為例，例如光纖通信、光學儲存及軍事系統(tǒng)等，半導(dǎo)體光電元件皆能有所發(fā)揮。以能量的轉(zhuǎn)換方式進行區(qū)分，半導(dǎo)體光電元件一般可分為三類將電能轉(zhuǎn)換為光的放射，如發(fā)光二極管及激光二極管；將光的信號轉(zhuǎn)換為電的信號，如光檢測器；將光的輻射能轉(zhuǎn)換為電能，如太陽能電池。在上述的半導(dǎo)體光電元件之中，元件的基板扮演著非常重要的角色。形成半導(dǎo)體光電元件所必要的半導(dǎo)體外延疊層皆生長于基板之上，并通過基板產(chǎn)生支持的作用。因此， 選擇一個適合的生長基板，往往成為決定半導(dǎo)體光電元件中元件生長品質(zhì)的重要因素。然而，有時一個好的元件生長基板并不一定是一個好的元件承載基板。以發(fā)光二極管為例，在已知的紅光元件工藝中，為了提升元件的生長品質(zhì)，會選擇晶格常數(shù)與半導(dǎo)體外延疊層較為接近但不透明的砷化鎵基板作為生長基板。然而，對于以放光為操作目的的發(fā)光二極管元件而言，在操作過程之中，不透明的生長基板卻會造成元件的出光效率下降。為了滿足半導(dǎo)體光電元件對于生長基板與承載基板不同需求條件的要求，基板的轉(zhuǎn)移技術(shù)于是因應(yīng)而生。亦即，半導(dǎo)體外延疊層先于生長基板上進行生長，再將生長完成的半導(dǎo)體外延疊層轉(zhuǎn)移至透明的承載基板，以利后續(xù)工藝進行。在半導(dǎo)體外延疊層與承載基板結(jié)合之后，切割分離半導(dǎo)體外延結(jié)構(gòu)以形成單獨的半導(dǎo)體光電元件。已知切割基板分離半導(dǎo)體外延疊層的方式以激光切割方式為主。然而，激光切割基板與半導(dǎo)體外延疊層時因激光與基板及半導(dǎo)體外延疊層間的化學反應(yīng)而產(chǎn)生不透明的激光副產(chǎn)物，進而造成后續(xù)制成的半導(dǎo)體光電元件亮度遞減。若以蝕刻液去除激光副產(chǎn)物，半導(dǎo)體外延疊層表面往往也會同時被蝕刻液所破壞，使元件的良率下降。就目前而言，如何有效地切割基板分離半導(dǎo)體元件結(jié)構(gòu)，是研究的方向之一。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種半導(dǎo)體元件結(jié)構(gòu)及其分離方法，尤其是關(guān)于一種產(chǎn)物具有高出光效率的半導(dǎo)體元件結(jié)構(gòu)及其分離方法。本發(fā)明的實施例提供一種半導(dǎo)體元件結(jié)構(gòu)的分離方法，包括提供生長基板，具有第一表面與相對于第一表面的第二表面；形成多個間隔的半導(dǎo)體元件結(jié)構(gòu)于第一表面上；形成圖案化光致抗蝕劑層覆蓋生長基板相對于上述間隔的半導(dǎo)體元件結(jié)構(gòu)的第二表面；以物理方式沿著第二表面未被圖案化光致抗蝕劑層覆蓋的部分侵蝕并裂開生長基板；以及分離上述間隔的半導(dǎo)體元件結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的另一實施例提供一種半導(dǎo)體元件結(jié)構(gòu)的分離方法，包括提供基板，具有第一表面；形成多個間隔的半導(dǎo)體外延疊層于第一表面上；形成圖案化光致抗蝕劑層相對應(yīng)覆蓋上述多個間隔的半導(dǎo)體外延疊層，并裸露出部分第一表面；以物理方式自第一表面未被圖案化光致抗蝕劑層覆蓋的部分侵蝕并裂開基板；以及分離上述多個間隔的半導(dǎo)體外延疊層以形成多個的半導(dǎo)體元件結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的另一實施例提供一種半導(dǎo)體兀件結(jié)構(gòu)，包括基板，具有第一表面與多個相鄰于第一表面的側(cè)面；半導(dǎo)體外延疊層，設(shè)置于基板的第一表面上，包括第一半導(dǎo)體材料層，具有第一導(dǎo)電性；第二半導(dǎo)體材料層，具有第二導(dǎo)電性；以及活形層，設(shè)置于第一半導(dǎo)體材料層與第二半導(dǎo)體材料層之間；以及連接層；設(shè)置于基板與半導(dǎo)體外延疊層之間；其中，上述該多個側(cè)面全面為微噴砂處理過的粗化表面。


圖I為流程圖，顯示依據(jù)本發(fā)明實施例所示的一種半導(dǎo)體元件結(jié)構(gòu)分離方法的流程圖；
圖2A為步驟圖，顯示依據(jù)本發(fā)明實施例所示的一種半導(dǎo)體元件結(jié)構(gòu)分離方法第一步驟的步驟圖；圖2B為步驟圖，顯示依據(jù)本發(fā)明實施例所示的一種半導(dǎo)體元件結(jié)構(gòu)分離方法第二步驟的步驟圖；圖2C為步驟圖，顯示依據(jù)本發(fā)明實施例所示的一種半導(dǎo)體元件結(jié)構(gòu)分離方法第三步驟的步驟圖；圖2D為步驟圖，顯示依據(jù)本發(fā)明實施例所示的一種半導(dǎo)體元件結(jié)構(gòu)分離方法第四步驟的步驟圖；圖2E為步驟圖，顯示依據(jù)本發(fā)明實施例所示的一種半導(dǎo)體元件結(jié)構(gòu)分離方法第五步驟的步驟圖；圖2F為步驟圖，顯示依據(jù)本發(fā)明實施例所示的一種半導(dǎo)體元件結(jié)構(gòu)分離方法第六步驟的步驟圖；圖2G為步驟圖，顯示依據(jù)本發(fā)明實施例所示的一種半導(dǎo)體元件結(jié)構(gòu)分離方法第七步驟的步驟圖；圖3A為結(jié)構(gòu)圖，顯示依據(jù)本發(fā)明實施例所示的一種半導(dǎo)體元件結(jié)構(gòu)的基板俯視結(jié)構(gòu)圖；圖3B為結(jié)構(gòu)圖，顯示依據(jù)本發(fā)明實施例所示的一種半導(dǎo)體元件結(jié)構(gòu)的基板俯視結(jié)構(gòu)圖；圖3C為結(jié)構(gòu)圖，顯示依據(jù)本發(fā)明實施例所示的一種半導(dǎo)體元件結(jié)構(gòu)的基板俯視結(jié)構(gòu)圖；圖3D為結(jié)構(gòu)圖，顯示依據(jù)本發(fā)明實施例所示的一種半導(dǎo)體元件結(jié)構(gòu)的基板俯視結(jié)構(gòu)圖；圖3E為結(jié)構(gòu)圖，顯示依據(jù)本發(fā)明實施例所示的一種半導(dǎo)體元件結(jié)構(gòu)的基板俯視結(jié)構(gòu)圖；圖3F為結(jié)構(gòu)圖，顯示依據(jù)本發(fā)明實施例所示的一種半導(dǎo)體元件結(jié)構(gòu)的基板俯視結(jié)構(gòu)圖3G為結(jié)構(gòu)圖，顯示依據(jù)本發(fā)明實施例所示的一種半導(dǎo)體元件結(jié)構(gòu)的基板俯視結(jié)構(gòu)圖；圖3H為結(jié)構(gòu)圖，顯示依據(jù)本發(fā)明實施例所示的一種半導(dǎo)體元件結(jié)構(gòu)的基板俯視結(jié)構(gòu)圖；圖4為流程圖，顯示依據(jù)本發(fā)明另一實施例所示的一種半導(dǎo)體元件結(jié)構(gòu)分離方法的流程圖；圖5A為步驟圖，顯示依據(jù)本發(fā)明另一實施例所示的一種半導(dǎo)體元件結(jié)構(gòu)分離方法第一步驟的步驟圖；
圖5B為步驟圖，顯示依據(jù)本發(fā)明另一實施例所示的一種半導(dǎo)體元件結(jié)構(gòu)分離方法第二步驟的步驟圖；圖5C為步驟圖，顯示依據(jù)本發(fā)明另一實施例所示的一種半導(dǎo)體元件結(jié)構(gòu)分離方法第三步驟的步驟圖；圖為步驟圖，顯示依據(jù)本發(fā)明另一實施例所示的一種半導(dǎo)體元件結(jié)構(gòu)分離方法第四步驟的步驟圖；圖5E為步驟圖，顯示依據(jù)本發(fā)明另一實施例所示的一種半導(dǎo)體元件結(jié)構(gòu)分離方法第五步驟的步驟圖；圖5F為步驟圖，顯示依據(jù)本發(fā)明另一實施例所示的一種半導(dǎo)體元件結(jié)構(gòu)分離方法第六步驟的步驟圖；圖5G為步驟圖，顯示依據(jù)本發(fā)明另一實施例所示的一種半導(dǎo)體元件結(jié)構(gòu)分離方法第七步驟的步驟圖；圖6A為結(jié)構(gòu)圖，顯示依據(jù)本發(fā)明實施例所示的一種半導(dǎo)體元件結(jié)構(gòu)的側(cè)視結(jié)構(gòu)圖；圖6B為結(jié)構(gòu)圖，顯示依據(jù)本發(fā)明另一實施例所示的一種半導(dǎo)體元件結(jié)構(gòu)的側(cè)視結(jié)構(gòu)圖；圖7A為結(jié)構(gòu)圖，顯示依據(jù)本發(fā)明實施例所示的一種半導(dǎo)體元件結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖。圖7B為結(jié)構(gòu)圖，顯示依據(jù)圖7A所示的一種半導(dǎo)體元件結(jié)構(gòu)的側(cè)面放大結(jié)構(gòu)圖。圖8為結(jié)構(gòu)圖，顯示依據(jù)本發(fā)明實施例所示的一種倒裝式半導(dǎo)體元件結(jié)構(gòu)的側(cè)面結(jié)構(gòu)圖。圖9A為步驟圖，顯示依據(jù)本發(fā)明另一實施例所示的一種封裝式半導(dǎo)體元件結(jié)構(gòu)分離方法第一步驟的步驟圖；圖9B為步驟圖，顯示依據(jù)本發(fā)明另一實施例所示的一種封裝式半導(dǎo)體元件結(jié)構(gòu)分離方法第二步驟的步驟圖；圖9C為步驟圖，顯示依據(jù)本發(fā)明另一實施例所示的一種封裝式半導(dǎo)體元件結(jié)構(gòu)分離方法第三步驟的步驟圖；圖9D為步驟圖，顯示依據(jù)本發(fā)明另一實施例所示的一種封裝式半導(dǎo)體元件結(jié)構(gòu)分離方法第四步驟的步驟圖；圖9E為步驟圖，顯示依據(jù)本發(fā)明另一實施例所示的一種封裝式半導(dǎo)體元件結(jié)構(gòu)分離方法第五步驟的步驟圖。附圖標記說明
10、20 :半導(dǎo)體外延疊層；11、21、41 :間隔的半導(dǎo)體外延疊層；11，、21，、31，、41，:半導(dǎo)體元件結(jié)構(gòu);40 :倒裝式的發(fā)光二極管元件；41 :封裝式半導(dǎo)體元件結(jié)構(gòu)；42 :基板出光側(cè)表面；101、201:基板；103、203 :緩沖層； 105、205 n型半導(dǎo)體材料層；107,207 :發(fā)光層；109、209 p型半導(dǎo)體材料層；111,211 :保護層；112、212:n 電極;113、213、413 :干膜光致抗蝕劑層；114、214:p 電極;301:臨時基板；215 :支撐層；117、217、317 :側(cè)面；119:硅膠樹脂；219 :第一表面。
具體實施例方式以下配合

本發(fā)明的各實施例。首先，如圖I所示，本發(fā)明的第一實施例提供一種發(fā)光二極管元件的半導(dǎo)體元件結(jié)構(gòu)分離程序。以下圖2A至圖2G顯示各步驟的結(jié)構(gòu)圖。首先，參照圖2A，第一步驟為提供基板101，在本實施例中基板101例如為GaAs基板，然而，基板101的材料亦可包括但不限于SiC、AlGaAs、GaAsP、ZnSe、III族氮化物(例如GaN)、藍寶石(sapphire)、Si、尖晶石(spinel)、Zn0、MgAl204或玻璃。接著,如圖2B所示,在基板101上外延生長或以接合方式形成半導(dǎo)體外延疊層10。以本實施例中的發(fā)光二極管元件為例，半導(dǎo)體外延疊層10例如包括緩沖層103、η型半導(dǎo)體材料層105、發(fā)光層107、ρ型半導(dǎo)體材料層109、窗戶層111等，其中，η型半導(dǎo)體材料層105與ρ型半導(dǎo)體材料層109的材料包括但不限于AlGaInP系列或III族氮化物系列。發(fā)光層107結(jié)構(gòu)包括但不限于單異質(zhì)結(jié)構(gòu)(single heterostructure ；SH)、雙異質(zhì)結(jié)構(gòu)(double heterostructure ；DH)、雙側(cè)雙異質(zhì)結(jié)構(gòu)(double-side double heterostructure ;DDH)、單量子講(single quantum well ；SQW)、或多層量子講(multi-quantum well ；MQff)等,而窗戶層111的材料例如為GaP。除此之外，為了增加元件的電流分散效率，也可以選擇性地在半導(dǎo)體外延疊層10上形成透光導(dǎo)電層(圖未示)，透光導(dǎo)電層的材料包括但不限于ΙΤ0、ΙΖ0、ZnO, CTO, In2O3> SnO2, MgO,CdO及其他透明金屬氧化物。而將半導(dǎo)體外延疊層10形成于基板101上的方式，例如可以通過有機金屬化學氣相沉積法(MOCVD)、分子束外延法(MBE)、液相外延法(LPE)以及氣相外延法(VPE)、直接接合、粘著、加熱加壓融合等已知技術(shù)來進行。其中，接合層結(jié)構(gòu)被省略未標示于附圖之中。接著，如圖2C所示，通過已知的黃光光刻蝕刻技術(shù)，將完成的半導(dǎo)體外延疊層10分隔為多個間隔的半導(dǎo)體外延疊層11，并分別于η型半導(dǎo)體材料層105上形成η電極112，在ρ型半導(dǎo)體材料層109上形成ρ電極114。接著，如圖2D所示，在多個間隔的半導(dǎo)體外延疊層11表面覆蓋一層保護層111，減少后續(xù)工藝破壞間隔的半導(dǎo)體外延疊層11的可能性。其中，保護層111的組成結(jié)構(gòu)例如為光致抗蝕劑層，后續(xù)可用弱堿性溶液移除。接著，如圖2Ε所示，在基板101背面形成圖案化的干膜光致抗蝕劑層113，材料因為要抗噴砂轟擊，因此選擇材料時例如應(yīng)選擇彈性比較好的樹脂組成物等。干膜光致抗蝕劑層113形成于基板101背面并裸露出相對應(yīng)于間隔的半導(dǎo)體外延疊層11之間走道位置的背面表面。接著，如圖2F所示，以干膜光致抗蝕劑層113為保護層，透過微噴砂物理方式轟擊基板101背面。由于微噴砂顆粒硬度大于基板101本身的硬度，因此，在微噴砂顆粒轟擊下，未被干膜光致抗蝕劑層113覆蓋保護的基板101背面表面會經(jīng)由物理性侵蝕形成裂 痕繼而凹陷。其中，通過選擇微噴砂顆粒的尺寸與材料，微噴砂顆粒對于基板101與干膜光致抗蝕劑層113的侵蝕速率選擇比可以大于10。最后，當基板101背面表面經(jīng)過一定時間微噴砂顆粒侵蝕過程后，基板101將被穿透。在移除原有的保護層111與干膜光致抗蝕劑層113后，基板101及其承載的間隔的半導(dǎo)體外延疊層11整體將根據(jù)干膜光致抗蝕劑層113形成的圖案，分離為多個半導(dǎo)體元件結(jié)構(gòu)11’，如圖2G所示。值得注意的是，在本實施例中形成的半導(dǎo)體元件結(jié)構(gòu)的形狀，基于出光效率的考慮，基板及/或半導(dǎo)體外延疊層的俯視圖不限制為一般已知的正方形或長方形結(jié)構(gòu)，通過圖案化光致抗蝕劑及微噴砂技術(shù)，還可包括三角形、不規(guī)則四邊形、邊數(shù)大于五的多邊形、圓形、橢圓形、或其他含有部分弧狀的不規(guī)則形等，如圖3Α至圖3Η所示的俯視圖。當然，在本技術(shù)領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)可了解，形狀應(yīng)并不以此為限。接著，如圖4所示，本發(fā)明第二實施例再提供一種發(fā)光二極管元件的半導(dǎo)體元件結(jié)構(gòu)分離程序。以下圖5Α至圖5G顯示各步驟的結(jié)構(gòu)圖。首先，參照圖5Α，第一步驟為提供基板201，在本實施例中基板201例如為GaAs基板，然而，基板201的材料亦可包括但不限于 SiC、AlGaAs、GaAsP> ZnSe> III 族氮化物(例如 GaN)、藍寶石(sapphire)、Si、尖晶石(spinel)、ZnCKMgAl2O4或玻璃。接著，如圖5B所示，在基板201的第一表面上外延生長或以接合方式形成半導(dǎo)體外延疊層20，以本實施例中的發(fā)光二極管元件為例，半導(dǎo)體外延疊層20例如包括緩沖層203、η型半導(dǎo)體材料層205、發(fā)光層207、ρ型半導(dǎo)體材料層209、窗戶層211等，其中，η型半導(dǎo)體材料層205與ρ型半導(dǎo)體材料層209的材料包括但不限于AlGaInP系列或III族氮化物系列。發(fā)光層207結(jié)構(gòu)包括但不限于單異質(zhì)結(jié)構(gòu)(singleheterostructure ；SH)、雙異質(zhì)結(jié)構(gòu)(double heterostructure ；DH)、雙側(cè)雙異質(zhì)結(jié)構(gòu)(double-side double heterostructure ;DDH)、單量子講(single quantum well ;SQW)、或多層量子講(multi-quantum well ；MQff)等,而窗戶層211的材料例如為GaP。除此之外，為了增加元件的電流分散效率，也可以選擇性地在半導(dǎo)體外延疊層20上形成透光導(dǎo)電層(圖未示)，透光導(dǎo)電層的材料包括但不限于ΙΤ0、ΙΖ0、ZnO, CTO, ln203、SnO2, MgO、CdO及其他透明金屬氧化物。而將半導(dǎo)體外延疊層20形成于基板201第一表面上的方式，例如可以通過有機化學金屬氣相沉積法(MOCVD)、分子束外延法(MBE)、液相外延法(LPE)以及氣相外延法(VPE)、直接接合、粘著、加熱加壓融合等已知技術(shù)來進行。其中，接合層結(jié)構(gòu)被省略未標示于附圖之中。接著，如圖5C所示，通過已知的黃光光刻蝕刻技術(shù)，將完成的半導(dǎo)體外延疊層分隔為多個間隔的半導(dǎo)體外延疊層21，并分別于η型半導(dǎo)體材料層205上形成η電極212，在ρ型半導(dǎo)體材料層209或窗戶層211上形成ρ電極214。接著，如圖所示，在多個間隔的半導(dǎo)體外延疊層21表面覆蓋一層圖案化的干膜光致抗蝕劑層213作為半導(dǎo)體外延疊層21的保護層，材料例如為樹脂組成物等，并使基板201裸露出相對應(yīng)于半導(dǎo)體外延疊層21位置之外(即走道位置)的部分第一表面219。接著，如圖5Ε所示，在基板201背面形成支撐層215，用以固定基板上多個間隔的半導(dǎo)體外延疊層21，作為基板201被分離后整體的支撐及粘著結(jié)構(gòu)，其材料可以為UV膠帶、發(fā)泡膠帶、抗酸堿膠帶、耐熱膠帶或一般的藍膜膠帶等。接著，如圖5F所示，透過微噴砂物理方式轟擊基板201的第一表面，由于微噴砂顆粒硬度大于基板201本身的硬度，因此，在微噴砂顆粒轟擊下，未被干膜光致抗蝕劑層213覆蓋保護的基板201第一表面會經(jīng)由物理性侵蝕形成裂痕繼而凹陷。其中，通過選擇微噴砂顆粒的尺寸與材料，微噴砂顆粒對于基板201與干膜光致抗蝕劑層213的侵蝕速率選擇比可以大于10。最后，當基板201的第一表面經(jīng)過一定時間微噴砂顆粒侵蝕后，干膜光致抗蝕劑層213所包覆的半導(dǎo)體外延疊層21獲得保護，而基板201未被干膜光致抗蝕劑層213覆蓋的部分被穿透，分離為粘著在支撐層215上的多個半導(dǎo)體外延結(jié)構(gòu)21’。最后， 再移除原有的干膜光致抗蝕劑層213與支撐層215后，即形成分離的多個半導(dǎo)體元件結(jié)構(gòu)21，，如圖5G所示。相同的，在本實施例中所形成的多個的半導(dǎo)體元件結(jié)構(gòu)的形狀，基于出光效率的考慮，基板及/或半導(dǎo)體外延疊層的俯視圖不限制為一般已知的正方形或長方形結(jié)構(gòu)，通過圖案化光致抗蝕劑及微噴砂技術(shù)，還可為三角形、不規(guī)則四邊形、邊數(shù)大于五的多邊形、圓形、橢圓形、或其他側(cè)壁含有部分弧狀的不規(guī)則形等，如圖3Α至圖3Η所示的基板俯視圖。當然，在本技術(shù)領(lǐng)域具有普通技術(shù)人員可了解，形狀應(yīng)并不以此為限。除此之外，值得注意的是，如圖6Α與圖6Β所示，由于微噴砂工藝屬于一種物理轟擊的工藝，因此，當半導(dǎo)體元件結(jié)構(gòu)11’及21’被分離時，基板101及201將會產(chǎn)生多個與半導(dǎo)體外延疊層11及21表面相鄰的側(cè)面117及217，而這些側(cè)面(117，217)由于是受到微噴砂粒子轟擊而產(chǎn)生，其表面(117，217)將是全面性被粗化的凹凸表面，其表面相對的高低差依據(jù)不同的微噴砂粒子半徑而有所差異，大致上將介于I微米與40微米之間。通過基板上凹凸不平的表面，半導(dǎo)體元件結(jié)構(gòu)31’所產(chǎn)生的光有較多的比例可以透過基板的不同角度射出至外界，使結(jié)構(gòu)整體獲得優(yōu)選的出光效率。實際情況如圖7Α所示，半導(dǎo)體元件結(jié)構(gòu)31'的基板側(cè)面317部分，經(jīng)由微噴砂粒子轟擊后形成凹凸表面。圖7Β為基板側(cè)面317放大圖。再者，本發(fā)明所披露半導(dǎo)體元件結(jié)構(gòu)的分離技術(shù)也可應(yīng)用于倒裝式的發(fā)光二極管元件40上。由于倒裝式的發(fā)光二極管元件40其基板相對應(yīng)于半導(dǎo)體外延疊層41的相反側(cè)表面42屬于出光面，為了增加倒裝式發(fā)光二極管元件40的出光效率，可以利用微噴砂的技術(shù)在基板相異于半導(dǎo)體外延疊層41的出光側(cè)表面42進行粗化，以增加產(chǎn)品的出光效率，如圖8所示。此外，為了增加元件的保護效果，當我們以前述微噴砂工藝完成了半導(dǎo)體元件結(jié)構(gòu)41’后，再將被分離的多個半導(dǎo)體元件結(jié)構(gòu)以倒裝方式間隔地貼附在臨時基板301上。其中，臨時基板的材料例如為娃膠樹脂，如圖9Α所示。接著,如圖9Β所示，以旋轉(zhuǎn)涂布(spincoating)的方式將液狀的硅膠樹脂119完全覆蓋半導(dǎo)體元件結(jié)構(gòu)41’本身的基板表面與半導(dǎo)體外延疊層的側(cè)面，再加熱固化硅膠樹脂119。接著，如圖9C所示，以與上述實施例類似的方式在臨時基板的背面或硅膠樹脂119的表面相對于半導(dǎo)體元件結(jié)構(gòu)的位置上形成圖案化的干膜光致抗蝕劑層413。最后，以微噴砂的方式分離已固化的熱固性樹脂，再次分離半導(dǎo)體元件結(jié)構(gòu)，如圖9D所示。完成的結(jié)構(gòu)自臨時基板301上分離后將形成如圖9E所示外圍被樹脂所保護的封裝式半導(dǎo)體元件結(jié)構(gòu)41”。在本發(fā)明的實施例中，還可以在該基板與該半導(dǎo)體外延疊層之間設(shè)置連接層。該連接層可以為氧化物、金屬或有機膠材。例如，該連接層選自A1203、SiO2, TiO2, Ta2O5, ΙΤ0、IZO、ZnO2等氧化物和其組合；或者,該連接層選自Au、In、Sn、Cu、Ag、Ti、Al等金屬材料和其組合；或者，該連接層選自苯并環(huán)丁烯(BCB)、旋涂玻璃(SOG)、娃氧燒聚合物(siloxanepolymers或SINR)等有機膠材和其組合。 本發(fā)明所列舉的各實施例僅用以說明本發(fā)明，并非用以限制本發(fā)明的范圍。任何人對本發(fā)明所作的任何顯而易知的修飾或變更皆不脫離本發(fā)明的精神與范圍。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體元件結(jié)構(gòu)的分離方法，包括 提供基板，具有第一表面與相對于該第一表面的第二表面； 形成多個間隔的半導(dǎo)體外延疊層于該第一表面上； 形成圖案化光致抗蝕劑層覆蓋該基板相對于該多個間隔的半導(dǎo)體外延疊層的該第二表面； 以物理方式沿著該第二表面未被該圖案化光致抗蝕劑層覆蓋的部分侵蝕并裂開該基板；以及 分離該多個間隔的半導(dǎo)體外延疊層以形成多個半導(dǎo)體元件結(jié)構(gòu)。
2.如權(quán)利要求I所述的分離方法，還包括在以該物理方式侵蝕該基板后移除該圖案化光致抗蝕劑層。
3.如權(quán)利要求I所述的分離方法，還包括形成保護層覆蓋該多個間隔的半導(dǎo)體外延疊層。
4.如權(quán)利要求I所述的分離方法，其中以該物理方式侵蝕該基板與該圖案化光致抗蝕劑層的侵蝕速率選擇比大于10。
5.如權(quán)利要求I所述的分離方法，其中該物理方式是微噴砂方式。
6.如權(quán)利要求I所述的分離方法，其中該多個半導(dǎo)體元件結(jié)構(gòu)的基板部分側(cè)壁為弧狀。
7.如權(quán)利要求I所述的分離方法，其中該多個半導(dǎo)體元件結(jié)構(gòu)的基板為三角形、不規(guī)則四邊形、及/或邊數(shù)大于五的多邊形。
8.一種半導(dǎo)體元件結(jié)構(gòu)的分離方法，包括 提供基板，具有第一表面； 形成多個間隔的半導(dǎo)體外延疊層于該第一表面上； 形成圖案化光致抗蝕劑層覆蓋該多個間隔的半導(dǎo)體外延疊層，并裸露出部分該第一表面； 以物理方式自該第一表面未被該圖案化光致抗蝕劑層覆蓋的部分侵蝕并裂開該基板；以及 分離該多個間隔的半導(dǎo)體外延疊層以形成多個半導(dǎo)體元件結(jié)構(gòu)。
9.如權(quán)利要求8所述的分離方法，還包括以該物理方式侵蝕該生長基板后移除該圖案化光致抗蝕劑層。
10.如權(quán)利要求8所述的分離方法,其中該基板還具有相對于該第一表面的第二表面，并形成支撐層于該第二表面。
11.如權(quán)利要求8所述的分離方法，其中以該物理方式侵蝕該基板與該圖案化光致抗蝕劑層的侵蝕速率選擇比大于10。
12.如權(quán)利要求8所述的分離方法，其中該物理方式是指微噴砂方式。
13.如權(quán)利要求8所述的分離方法，其中該多個半導(dǎo)體元件結(jié)構(gòu)是指該多個半導(dǎo)體元件結(jié)構(gòu)的基板部分側(cè)壁為弧狀。
14.如權(quán)利要求8所述的分離方法，其中該多個半導(dǎo)體元件結(jié)構(gòu)的基板為三角形、不規(guī)則四邊形、及/或邊數(shù)大于五的多邊形。
15.一種半導(dǎo)體元件結(jié)構(gòu)，包括基板，具有第一表面與多個相鄰于該第一表面的側(cè)面； 半導(dǎo)體外延疊層，設(shè)置于該基板的該第一表面上，包括 第一半導(dǎo)體材料層，具有第一導(dǎo)電性； 第二半導(dǎo)體材料層，具有第二導(dǎo)電性；以及 活形層，設(shè)置于該第一半導(dǎo)體材料層與該第二半導(dǎo)體材料層之間；以及 連接層，設(shè)置于該基板與該半導(dǎo)體外延疊層之間； 其中，該多個側(cè)面全面為微噴砂處理過的粗化表面。
16.如權(quán)利要求15所述的半導(dǎo)體元件結(jié)構(gòu)，其中該多個粗化表面具有相對高低差介于I微米至40微米之間。
17.如權(quán)利要求15所述的半導(dǎo)體元件結(jié)構(gòu)，其中該連接層為氧化物、金屬、或有機膠材。
18.如權(quán)利要求17所述的半導(dǎo)體元件結(jié)構(gòu)，其中該連接層選自Al203、Si02、Ti02、Ta205、ΙΤΟ, IZO, ZnO2 和其組合。
19.如權(quán)利要求17所述的半導(dǎo)體元件結(jié)構(gòu),其中該連接層選自Au、In、Sn、Cu、Ag、Ti、Al和其組合。
20.如權(quán)利要求17所述的半導(dǎo)體元件結(jié)構(gòu)，其中該連接層選自BCB、SOG、SINR和其組八口 ο
21.如權(quán)利要求15所述的半導(dǎo)體元件結(jié)構(gòu)，其中該半導(dǎo)體元件結(jié)構(gòu)為發(fā)光二極管元件或倒裝式發(fā)光二極管元件。
22.一種封裝式半導(dǎo)體元件結(jié)構(gòu)，包括 基板，具有第一表面，與該第一表面相對的第二表面，與多個相鄰于該第一表面的第一側(cè)面； 半導(dǎo)體外延疊層，設(shè)置于該基板的該第一表面上，具有與該第一表面相鄰接的第三表面與多個相鄰于該第三表面的第二側(cè)面，包括 第一半導(dǎo)體材料層，具有第一導(dǎo)電性； 第二半導(dǎo)體材料層，具有第二導(dǎo)電性；以及 活形層，設(shè)置于該第一半導(dǎo)體材料層與該第二半導(dǎo)體材料層之間； 連接層，設(shè)置于該基板與該半導(dǎo)體外延疊層之間； 保護層，覆蓋該第二表面、該多個第一側(cè)面與該多個第二側(cè)面。
23.如權(quán)利要求22所述的封裝式半導(dǎo)體元件結(jié)構(gòu)，其中該保護層為硅膠結(jié)構(gòu)。
24.如權(quán)利要求23所述的封裝式半導(dǎo)體元件結(jié)構(gòu)，其中該保護層完全覆蓋該第二表面、該多個第一側(cè)面與該多個第二側(cè)面。
全文摘要
本發(fā)明公開一種半導(dǎo)體元件結(jié)構(gòu)的分離方法，包括提供基板，具有第一表面與相對于第一表面的第二表面；形成多個間隔的半導(dǎo)體外延疊層于第一表面上；形成圖案化光致抗蝕劑層覆蓋基板相對于上述間隔的半導(dǎo)體外延疊層的第二表面；以物理方式沿著第二表面未被圖案化光致抗蝕劑層覆蓋的部分侵蝕并裂開基板；以及分離上述間隔的半導(dǎo)體外延疊層以形成多個半導(dǎo)體元件結(jié)構(gòu)。
文檔編號H01L33/22GK102891221SQ20111020290
公開日2013年1月23日 申請日期2011年7月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月20日
發(fā)明者陳世益, 林敬倍, 徐子杰, 許嘉良 申請人:晶元光電股份有限公司