研磨襯底的方法和使用該方法制造半導(dǎo)體發(fā)光器件的方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了研磨襯底的方法和用該研磨襯底的方法制造半導(dǎo)體發(fā)光器件的方法。制備包括第一主表面和第二主表面的襯底，其中所述第一主表面上形成有半導(dǎo)體層，所述第二主表面與所述第一主表面彼此相對(duì)。使用膠合物將支撐膜貼合至所述第一主表面。所述襯底的第二主表面被研磨，使得所述襯底的厚度減少。通過在非橫向方向上將力施加至所述支撐膜來從所述第一主表面去除所述支撐膜。
【專利說明】研磨襯底的方法和使用該方法制造半導(dǎo)體發(fā)光器件的方法
[0001]相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002]本申請(qǐng)要求于2013年2月20日在韓國知識(shí)產(chǎn)權(quán)局提交的韓國專利申請(qǐng)N0.10-2013-0018307的優(yōu)先權(quán)，其全部公開通過引用合并于此。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]本發(fā)明涉及一種研磨襯底的方法，特別地，涉及一種對(duì)其上形成有半導(dǎo)體層的襯底進(jìn)行研磨的方法并且涉及一種使用所述研磨方法制造半導(dǎo)體發(fā)光器件的方法。
【背景技術(shù)】
[0004]在半導(dǎo)體器件制造中，已經(jīng)采用了減少襯底厚度(即，晶片厚度)的處理。
[0005]具體而言，在諸如半導(dǎo)體發(fā)光二極管(LED)或功率半導(dǎo)體器件之類的半導(dǎo)體器件的制造過程中，已采用了研磨襯底的工藝，以便在襯底上形成半導(dǎo)體層之后便于切割該襯底(或晶片)，或者實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體器件的纖薄特征。特別地，使用常規(guī)方法，這個(gè)研磨過程一直被限制應(yīng)用于具有高等級(jí)硬度的襯底。
[0006]此外，在襯底的研磨過程之中或之后，具有減小厚度的襯底的強(qiáng)度會(huì)迅速下降，所述襯底會(huì)很容易損壞或斷裂。另外，會(huì)需要額外的清洗處理，從而導(dǎo)致制造過程的處理效率較低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本文描述的本發(fā)明構(gòu)思提供了 一種研磨襯底的方法或一種制造半導(dǎo)體發(fā)光器件的方法，其中可以獲得較高的處理效率。本發(fā)明構(gòu)思的一個(gè)示例性實(shí)施例提供了一種研磨襯底的方法，其能夠在無需不必要處理的情況下容易地去除支撐結(jié)構(gòu)，同時(shí)在用于減小其上形成有半導(dǎo)體層的襯底的厚度的研磨處理中確保足夠的可加工性。本發(fā)明構(gòu)思的另一個(gè)示例性實(shí)施例提供了一種采用上述方法來制造半導(dǎo)體發(fā)光器件的方法。
[0008]根據(jù)本文提供的本發(fā)明構(gòu)思的一個(gè)示例性實(shí)施例，一種研磨襯底的方法提供如下。制備包括第一主表面和第二主表面的襯底，其中所述第一主表面上具有半導(dǎo)體層，所述第二主表面與所述第一主表面彼此相對(duì)。使用膠合物將支撐膜貼合至所述第一主表面。通過將能量施加至所述膠合物來固化所述膠合物。研磨所述襯底的第二主表面，以減小所述襯底的厚度，并且通過在非橫向方向上將力施加至所述支撐膜來從所述第一主表面去除所述支撐膜。
[0009]所述支撐膜的貼合步驟可以包括:將所述膠合物涂布至所述襯底的第一主表面；將所述支撐膜布置在涂布了所述膠合物的所述第一主表面上；以及通過固化所述膠合物來將所述支撐膜固定至所述襯底的第一主表面。
[0010]通過固化后的膠合物所實(shí)現(xiàn)的所述支撐膜和所述半導(dǎo)體層之間的橫向模式結(jié)合強(qiáng)度可以達(dá)到約0.5Gpa或以上。
[0011]固化后的膠合物和所述半導(dǎo)體層之間的縱向模式結(jié)合強(qiáng)度可以低于所述支撐膜和固化后的膠合物之間的縱向模式結(jié)合強(qiáng)度。
[0012]所述支撐膜可以具有約200 μ m至700 μ m的厚度。
[0013]所述支撐膜可以包括基膜和布置于所述基膜的表面上的結(jié)合增強(qiáng)層，所述結(jié)合增強(qiáng)層和固化后的膠合物之間的結(jié)合強(qiáng)度大于所述基膜和固化后的膠合物之間的結(jié)合強(qiáng)度。
[0014]所述基膜可以包括聚碳酸酯(PC)或聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)。
[0015]所述結(jié)合增強(qiáng)層可以包括丙烯酸樹脂和硅樹脂之中的至少一種。
[0016]所述膠合物可以是熱固化膠合物或紫外線固化膠合物。
[0017]從所述第一主表面去除所述支撐膜的步驟可以包括:將膠帶貼合至所述支撐膜；以及通過沿著非橫向方向提起所述膠帶來將所述支撐膜連同所述膠合物一起從所述第一王表面分尚。
[0018]可以通過沿著幾乎垂直的方向提起所述膠帶來執(zhí)行從所述第一主表面分離所述支撐膜的步驟。
[0019]本發(fā)明構(gòu)思的另一個(gè)示例性實(shí)施例提供了一種制造半導(dǎo)體發(fā)光器件的方法。制備包括第一主表面和第二主表面的晶片，其中所述第一主表面上布置有用于半導(dǎo)體發(fā)光器件的外延層，所述第二主表面與所述第一主表面彼此相對(duì)。使用膠合物將支撐膜貼合至所述第一主表面。通過將能量施加至所述膠合物來固化所述膠合物。研磨所述晶片的第二主表面被研磨，以減小所述晶片的厚度。通過在非橫向方向上將力施加至所述支撐膜來從所述第一主表面去除所述支撐膜，并且將所述晶片切割成多個(gè)獨(dú)立的發(fā)光器件。
[0020]所述晶片可以是藍(lán)寶石襯底。
[0021]制造所述半導(dǎo)體發(fā)光器件的示例性方法還包括步驟:在研磨所述第二主表面的步驟和去除所述支撐膜的步驟之間，將光學(xué)元件布置于所述第二主表面。
[0022]所述光學(xué)元件可以包括光學(xué)透鏡或熒光膜。
[0023]本發(fā)明構(gòu)思的另一個(gè)示例性實(shí)施例提供了一種制造半導(dǎo)體發(fā)光器件的方法。制備包括襯底的晶片，所述襯底包括第一主表面和第二主表面，其中所述第一主表面上布置有半導(dǎo)體層，所述第二主表面與所述第一主表面彼此相對(duì)。使用膠合物將支撐膜貼合至所述第一主表面。研磨所述晶片的第二主表面，以減小所述晶片的厚度。通過在非橫向方向上將力施加至所述支撐膜來從所述第一主表面去除所述支撐膜，并且將所述晶片切割成多個(gè)發(fā)光器件。
[0024]所述半導(dǎo)體層可以包括用于半導(dǎo)體發(fā)光器件的外延層。
[0025]所述支撐膜和所述半導(dǎo)體層之間的橫向模式結(jié)合強(qiáng)度可以約為0.5Gpa或以上。所述支撐膜的貼合步驟可以包括通過將能量施加至所述膠合物來固化所述膠合物。另外，從所述第一主表面去除所述支撐膜的步驟可以包括:將膠帶貼合至所述支撐膜；以及沿著非橫向方向提起所述膠帶來將所述支撐膜連同所述膠合物一起從所述第一主表面分離。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0026]通過下面結(jié)合附圖進(jìn)行詳細(xì)描述，本發(fā)明的上述以及其它方面、特征和其它優(yōu)點(diǎn)將被更清楚地理解，在附圖中:
[0027]圖1至圖5是示出了根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例性實(shí)施例的研磨襯底的方法的各個(gè)主要過程的截面圖；[0028]圖6至圖8是示出了根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例性實(shí)施例的制造半導(dǎo)體發(fā)光器件的方法中支撐膜的附接處理的截面圖；
[0029]圖9至圖10示出了研磨圖8的裝配件中的襯底的處理的截面圖；
[0030]圖11是沿著A-A’線截取的圖6中所示晶片剖切截面圖；
[0031]圖12至圖14是示出了根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例性實(shí)施例的制造半導(dǎo)體發(fā)光器件的方法中去除支撐膜的處理的截面圖；以及
[0032]圖15示出了把熒光膜示例性地應(yīng)用于去除了支撐膜的襯底的研磨過的背面的截面圖。
【具體實(shí)施方式】
[0033]在下文中，將參考附圖詳細(xì)地描述本發(fā)明的示例性實(shí)施例。然而，本發(fā)明的發(fā)明構(gòu)思可以以很多不同的形式來實(shí)現(xiàn)，因此不應(yīng)該被解釋為限于本文中所闡述的示例性實(shí)施例。相反，提供這些實(shí)施例將使本發(fā)明是詳盡完整的，并將本發(fā)明構(gòu)思的范圍全面?zhèn)鬟_(dá)給本領(lǐng)域的技術(shù)人員。在各圖中，為了清楚起見，可能擴(kuò)大了元件的形狀和尺寸，相同的參考標(biāo)號(hào)始終用來指定相同或相似的元件。
[0034]圖1至圖5是示出了根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例性實(shí)施例的研磨襯底的方法的各個(gè)主要過程的截面圖。在根據(jù)本示例性實(shí)施例的研磨襯底的方法中，如圖1至圖3中所示可以先執(zhí)行支撐膜的附接處理。
[0035]首先，如圖1所示，襯底10包括第一主表面IOa和第二主表面10b，其中半導(dǎo)體層20形成在第一主表面IOa上,第二主表面IOb和第一主表面IOa彼此相對(duì)。
[0036]襯底10包括預(yù)定的厚度tl。襯底10可以具有幾百μ m或以上的厚度tl，適于用作半導(dǎo)體生長襯底。襯底10是可以由下列材料形成的半導(dǎo)體襯底，例如，硅(Si)、藍(lán)寶石、SiC、MgAl204、Mg0、LiA102、LiGa02、GaN等。特別地，由于藍(lán)寶石襯底可以具有相對(duì)較高的硬度等級(jí)，因此根據(jù)示例實(shí)施例的研磨襯底的方法可以有用地應(yīng)用于藍(lán)寶石襯底。
[0037]半導(dǎo)體層20形成在襯底10的第一主表面IOa上。半導(dǎo)體層20是執(zhí)行特定功能的半導(dǎo)體器件。例如，半導(dǎo)體層20可以是半導(dǎo)體發(fā)光二極管(LED)或功率半導(dǎo)體器件。圖1中的半導(dǎo)體層20還可以具有多層結(jié)構(gòu)，或者可以按照各種方式來形成半導(dǎo)體層20，以實(shí)現(xiàn)期望的半導(dǎo)體器件。
[0038]下一步，如圖2所示，通過使用膠合物35’來將支撐膜31貼合至第一主表面10a。
[0039]本示例性實(shí)施例所采用的膠合物35’可以是能量固化膠合物，例如，熱固化或紫外線固化材料，當(dāng)諸如熱或紫外線射線之類的能量施加至其上時(shí)，該材料被固化并因此不會(huì)彈性變形。在一個(gè)示例性處理中，膠合物35’(具有流動(dòng)性的未固化物質(zhì))可以涂布于第一主表面IOa (g卩，半導(dǎo)體層20)來連接支撐膜31和半導(dǎo)體層20。
[0040]膠合物35’的結(jié)合(bonding)強(qiáng)度可以定向變化以提供適于研磨處理的可加工性，并且確保在后續(xù)處理中易于去除支撐膜31。
[0041]支撐膜31可以是具有一定厚度的膜，該厚度適于讓具有減少至期望水平厚度的襯底被加工而不會(huì)損壞該襯底，同時(shí)確保在襯底的研磨處理期間的可加工性。支撐膜31可以具有200 μ m至700 μ m的厚度tf。例如，支撐膜31可以包括聚碳酸酯(PC)或聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)。[0042]下一步，如圖3所示，通過施加能量至膠合物35使其固化，使得支撐膜31被固定至襯底(即，半導(dǎo)體層)。
[0043]在這個(gè)過程中，通過施加諸如熱或紫外線射線至膠合物可以使其固化，使得半導(dǎo)體層20和支撐膜31被固定至所述膠合物上。本實(shí)施例中所采用的膠合物的優(yōu)點(diǎn)在于可以有助于去除支撐膜的處理。
[0044]具體而言，處于固化狀態(tài)的膠合物35在具有相當(dāng)?shù)偷燃?jí)的縱向模式(longitudinal mode)結(jié)合強(qiáng)度Mlj的同時(shí),往往可以具有相當(dāng)高等級(jí)的橫向模式結(jié)合強(qiáng)度Mt和扭轉(zhuǎn)模式結(jié)合強(qiáng)度Μτ。
[0045]橫向模式結(jié)合強(qiáng)度Mt和扭轉(zhuǎn)模式結(jié)合強(qiáng)度Μτ通常涉及作用于橫向方向(即，與結(jié)合界面平行的方向)的應(yīng)力，因此這兩種結(jié)合強(qiáng)度可以是指與研磨處理中施加的應(yīng)力有關(guān)的結(jié)合強(qiáng)度。另一方面，縱向模式結(jié)合強(qiáng)度埯可以理解為與作用于非橫向方向上的應(yīng)力有關(guān)的結(jié)合強(qiáng)度。
[0046]術(shù)語“作用于非橫向方向的應(yīng)力”或者“作用于非橫向方向的力”可以指的是除了作用在與結(jié)合界面基本平行的方向的應(yīng)力或力之外的其它自然力，并且可以包括施加在與結(jié)合界面垂直的方向的應(yīng)力以及傾斜作用的力以相對(duì)于結(jié)合界面具有大約20°或更大的角度。
[0047]因此，當(dāng)縱向模式結(jié)合強(qiáng)度&增加時(shí)其可能意味著，即使在非橫向方向上作用一個(gè)更高等級(jí)的應(yīng)力或力時(shí)仍然保持結(jié)合，而當(dāng)縱向模式結(jié)合強(qiáng)度A減少時(shí)其可能意味著，當(dāng)在非橫向方向上作用一個(gè)應(yīng)力或力時(shí)，結(jié)合是不牢固的。
[0048]具體而言，將通過參考圖4和圖5來進(jìn)行描述。參考圖4，可以研磨襯底10的第二主表面10b，使得襯底10的厚度tl減少。
[0049]在處理中，支撐膜31可以被固定至研磨固定器G，而襯底10的第二主表面IOb可以被貼合至研磨墊P來執(zhí)行研磨處理。通過研磨處理，襯底10的厚度可以減少至期望厚度t2。通過減少襯底10的厚度，可以有助于后續(xù)的芯片分割處理，并且可以減少芯片的厚度。如有需要，可以執(zhí)行將額外元件附加至研磨后襯底的第二主表面IOb的處理。
[0050]如圖4所示，由于可通過在橫向方向上的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)來執(zhí)行研磨處理，所以如圖4中的箭頭所示，可在幾乎與結(jié)合界面平行的方向上將應(yīng)力施加至膠合物35。
[0051]如上所述，由于本實(shí)施例中所采用的膠合物35具有的橫向模式結(jié)合強(qiáng)度Mt和扭轉(zhuǎn)模式結(jié)合強(qiáng)度1的等級(jí)可以高于施加至研磨處理的應(yīng)力MT’和應(yīng)力Μτ’的等級(jí)，所以即使在研磨處理期間，也可以保持結(jié)合以確保足夠的可加工性。例如，考慮到一般的研磨處理，膠合物35的橫向模式結(jié)合強(qiáng)度Mt可至少為0.1Gpa0在襯底是由具有高硬度等級(jí)的藍(lán)寶石形成的情況中，膠合物35的橫向模式結(jié)合強(qiáng)度Mt可能約0.5Gpa或以上。
[0052]下一步，如圖5所不,通過在非橫向方向上將力施加至支撐膜31,可以從第一主表面IOa去除支撐膜31。
[0053]如上所述，在本示例性實(shí)施例中所采用的膠合物35，其在具有高等級(jí)的橫向模式結(jié)合強(qiáng)度Mt和扭轉(zhuǎn)模式結(jié)合強(qiáng)度Μτ的同時(shí)，可以具有低等級(jí)的縱向模式結(jié)合強(qiáng)度I。SP，在研磨處理期間施加高等級(jí)應(yīng)力時(shí)可保持結(jié)合，但通過作用于非橫向方向上的應(yīng)力(力)，可以容易地從襯底(即，半導(dǎo)體層)分離支撐膜31。即，如圖5所示，通過作用于幾乎與所述結(jié)合界面垂直的方向上的應(yīng)力Ml，，可以容易地從襯底10分離支撐膜31。[0054]本示例性實(shí)施例示出了從幾乎垂直方向上將支撐膜31從襯底分離的例子，但不僅限于此。甚至在通過作用于除幾乎平行于結(jié)合界面的方向以外的其它方向上的應(yīng)力來將支撐膜31從襯底10上分離的情況下，S卩，應(yīng)力作用在相對(duì)于結(jié)合界面至少傾斜20°的角度的情況下，可以相對(duì)容易地從襯底10上分離支撐膜31。
[0055]此外，如圖5所示，為了一起去除支撐膜31和膠合物35，固化后的膠合物35與半導(dǎo)體層20之間的縱向模式結(jié)合強(qiáng)度可以低于支撐膜31和固化后的膠合物35之間的縱向模式結(jié)合強(qiáng)度。
[0056]在這種情況下，固化后的膠合物35和半導(dǎo)體層20之間的縱向模式結(jié)合強(qiáng)度可以較低，使得通過使用膠帶等可以容易地實(shí)現(xiàn)它們的分離。
[0057]盡管沒有在實(shí)施例中進(jìn)行描述，但是在去除支撐膜的處理之前，在研磨襯底的方法中還可以包括額外的處理。例如，可以將其它一些元件增加至研磨后的襯底的第二主表面上，或可以執(zhí)行額外的處理過程。
[0058]本發(fā)明的另一個(gè)方面提供了一種制造半導(dǎo)體發(fā)光器件的方法。在所述制造方法中，形成在晶片上的半導(dǎo)體層可以由用于半導(dǎo)體發(fā)光器件的多個(gè)外延層形成。以下將參考圖6至圖15描述本示例性實(shí)施例。
[0059]如圖6所示，用于多個(gè)半導(dǎo)體發(fā)光器件(例如半導(dǎo)體LED)的半導(dǎo)體疊層70提供在晶片60上。在處理中，通過隔離蝕刻I可以將半導(dǎo)體疊層70分成多個(gè)單個(gè)的單元芯片70a。半導(dǎo)體疊層70的每個(gè)單元芯片70a (在下文中稱為“半導(dǎo)體發(fā)光器件70a”)可以具有第一電極78和第二電極79。
[0060]具體而言，將參考圖11來描述用于LED的半導(dǎo)體疊層結(jié)構(gòu)。圖11是沿著A_A’線截取的圖6中所示的示例性晶片的剖切截面圖。
[0061 ] 如圖11所示，半導(dǎo)體發(fā)光器件70a包括半導(dǎo)體疊層70，半導(dǎo)體疊層70包括第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層72、有源層75和第二導(dǎo)電類型層76，并且半導(dǎo)體發(fā)光器件70a形成在晶片60上。根據(jù)需要，可以在晶片60和半導(dǎo)體疊層70之間形成緩沖層、基底層或極性改性層。第一電極78可形成在經(jīng)過臺(tái)面蝕刻區(qū)域暴露的第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層72上，第二電極79可形成在第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層76上。此外，半導(dǎo)體發(fā)光器件70a可以包括形成在第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層76上的歐姆電極層(未標(biāo)示)。
[0062]例如，晶片60可以是藍(lán)寶石襯底，而半導(dǎo)體疊層70可以是用于LED的氮化物半導(dǎo)體層。晶片60可以具有預(yù)定的厚度tl。晶片60可以具有幾百μ m或以上的厚度tl,適于用作半導(dǎo)體生長襯底。
[0063]下一步，如圖7所示，膠合物85’可以涂布于其上形成有半導(dǎo)體疊層70的晶片60上。
[0064]可以使用還沒有固化并且具有流動(dòng)性的膠合物85’，通過絲網(wǎng)印刷工藝或旋轉(zhuǎn)涂布工藝來執(zhí)行將膠合物85’涂布至晶片60的處理。本示例性實(shí)施例中可選擇的膠合物85’的特性可以類似于根據(jù)前述實(shí)施例的膠合物35’的特性。S卩，膠合物85’可以是熱固化材料或紫外線固化材料，當(dāng)諸如熱或紫外線射線之類的能量施加至其上時(shí)，該材料被固化并因此不會(huì)彈性變形。取決于應(yīng)力作用在膠合物85’上的方向，膠合物85’的結(jié)合強(qiáng)度可以變化。
[0065]具體而言，示例性實(shí)施例中使用的膠合物85’在具有相當(dāng)?shù)偷燃?jí)的縱向模式結(jié)合強(qiáng)度的同時(shí)，也可以具有相當(dāng)高等級(jí)的橫向模式結(jié)合強(qiáng)度和扭轉(zhuǎn)模式結(jié)合強(qiáng)度。因此，在研磨處理期間當(dāng)應(yīng)力作用于橫向方向上時(shí)，由于很高等級(jí)的橫向模式結(jié)合強(qiáng)度，因此可以獲得優(yōu)異的可加工性。在使用低等級(jí)縱向模式結(jié)合強(qiáng)度的分離處理期間，通過在非橫向方向上將力施加至支撐膜，可以有助于執(zhí)行分離處理。這將在下面的幾個(gè)過程中進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0066]如圖8所示，在膠合物85’固化之前，可以將支撐膜81布置在所涂布的膠合物85’上。
[0067]支撐膜81可以是具有一定厚度的膜，其厚度適于允許加工具有減少至期望水平的厚度的襯底而不會(huì)損壞該襯底，同時(shí)確保襯底的研磨處理期間的可加工性。支撐膜81可以具有約200 μ m至700 μ m的厚度tf。
[0068]在本示例性實(shí)施例中，支撐膜81包括基膜81a和形成在基膜81a的表面上的結(jié)合增強(qiáng)層81b。這里，結(jié)合增強(qiáng)層81b可提供在支撐膜81與膠合物85直接接觸的表面上，并且結(jié)合增強(qiáng)層81b可以由這樣的材料形成，該材料相對(duì)于膠合物85的結(jié)合強(qiáng)度的等級(jí)高于基膜81a和固化狀態(tài)的膠合物85之間的結(jié)合強(qiáng)度。在這種情況中，結(jié)合強(qiáng)度可通常指垂直方向上的結(jié)合強(qiáng)度。在這種方式中，支撐膜81可以包括結(jié)合增強(qiáng)層81b，用于在膠合物85和支撐膜81之間給予高等級(jí)結(jié)合強(qiáng)度，使得在后續(xù)分離處理中，固化后的膠合物85和支撐膜81可以從半導(dǎo)體疊層70完全分離。
[0069]基膜81a可以包括聚碳酸酯(PC)或聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)，但不僅限于此。結(jié)合增強(qiáng)層81b可以包括丙烯酸樹脂或硅樹脂并且可以具有雙層結(jié)構(gòu)，比如丙烯酸樹脂層/硅樹脂層。這里，丙烯酸樹脂層可以布置為接觸膠合物。
[0070]下一步，如圖9所示，通過將能量施加至膠合物85來固化膠合物85，使得支撐膜81被固定至襯底(即，半導(dǎo)體層)。
[0071]在這個(gè)處理中，通過將諸如熱或紫外線射線之類的能量施加至膠合物85來固化膠合物85，使得將半導(dǎo)體疊層70和支撐膜81固定于膠合物85。本示例性實(shí)施例中采用的膠合物85的優(yōu)點(diǎn)在于可以有助于執(zhí)行去除支撐膜的處理。
[0072]下一步，如圖10所示，可以研磨晶片60的第二主表面，使得晶片60的厚度tl減少至期望厚度t2。
[0073]使用如圖4的處理中的研磨處理，晶片60的厚度tl減少至期望厚度t2。在這種方式中，減少晶片60的厚度以有助于后續(xù)的芯片分離處理，并且可以減小芯片厚度。如有需要，可以執(zhí)行將其他一些元件增加至晶片60的處理。
[0074]即使在研磨處理中將高等級(jí)應(yīng)力作用于橫向方向的情況下，由于膠合物85在幾乎平行于結(jié)合界面的方向上提供了高等級(jí)的結(jié)合強(qiáng)度，所以在研磨處理期間，可以穩(wěn)固地保持支撐膜81和晶片60之間的結(jié)合。如上所述，膠合物85的橫向模式結(jié)合強(qiáng)度Mt可以至少為0.lGpa，使得在研磨處理中保持結(jié)合以確保足夠的可加工性。特別地，當(dāng)襯底是由具有高硬度等級(jí)的藍(lán)寶石形成的情況時(shí)，膠合物85的橫向模式結(jié)合強(qiáng)度Mt是0.5Gpa或以上。
[0075]圖12至圖14是示出了根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例性實(shí)施例的制造半導(dǎo)體發(fā)光器件的方法期間去除支撐膜的處理的截面圖。
[0076]如圖12所示，膠帶90貼合至支撐膜81。
[0077]在本示例性處理中，膠帶90可以用于將支撐膜81連同膠合物85 —起去除。在將膠帶90結(jié)合至支撐膜81后，可以沿著非橫向方向提起膠帶90，以從所述第一主表面分離支撐膜81和膠合物85。
[0078]如上所述，固化后的膠合物85和半導(dǎo)體疊層70之間的縱向模式結(jié)合強(qiáng)度可以低于支撐膜81的結(jié)合增強(qiáng)層81b和固化后的膠合物85之間的縱向模式結(jié)合強(qiáng)度。
[0079]此外，由于膠帶90和支撐膜81之間的縱向模式結(jié)合強(qiáng)度大于固化后的膠合物85和半導(dǎo)體疊層70之間的縱向模式結(jié)合強(qiáng)度，所以當(dāng)力作用于如圖13中所示的垂直方向上時(shí)，包括固化后的膠合物85和支撐膜81的支撐結(jié)構(gòu)層80以及膠帶90可以平滑地從半導(dǎo)體疊層70上移除。
[0080]本示例性實(shí)施例示出了在幾乎垂直的方向上從半導(dǎo)體疊層70分離支撐膜81的情況，但不僅限于此。即使通過在除了幾乎平行于結(jié)合界面的方向以外的方向上作用的應(yīng)力來將支撐膜81從半導(dǎo)體疊層70上分離的情況，即，通過在相對(duì)于結(jié)合界面的傾斜角度至少為20°的方向上作用的應(yīng)力，支撐膜81也可以相對(duì)容易地從半導(dǎo)體疊層70上去除。
[0081]如圖14中所示，使用包括輥R的處理，可以更加容易地執(zhí)行圖13中的去除處理。圖14中，膠帶90被貼合至輥R的表面，當(dāng)輥R旋轉(zhuǎn)時(shí)，裝配件的支撐膜81被粘至膠帶90(參考圖12)，之后在輥R的運(yùn)動(dòng)過程中通過作用于非橫向方向上的力將支撐膜81提起，由此包括支撐膜81和膠合物85的支撐結(jié)構(gòu)層80能夠從半導(dǎo)體疊層70上自動(dòng)去除。
[0082]圖15示出將熒光膜110應(yīng)用至晶片(處于已去除支撐結(jié)構(gòu)層的狀態(tài)下)的研磨后的第二主表面上的示例的截面圖。
[0083]在研磨晶片之后，可以有助于執(zhí)行芯片分離，并且還可以實(shí)現(xiàn)芯片的纖薄化。另夕卜，可以將光學(xué)元件增加至晶片的第二主表面上。光學(xué)元件可包括光學(xué)透鏡和熒光膜。圖15示出了布置了熒光膜的情況，并且在陶瓷熒光層的情況中，可以改善由于晶片減薄所導(dǎo)致的晶片損壞的脆弱性。
[0084]如上所述，根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例性實(shí)施例，在減小形成有半導(dǎo)體層的襯底的厚度的研磨處理中，能夠充分保持支撐結(jié)構(gòu)和襯底之間的結(jié)合強(qiáng)度，以保證期望等級(jí)的可加工性，并且在去除支撐結(jié)構(gòu)的處理中，能夠容易地去除支撐結(jié)構(gòu)而不需要諸如清洗處理或化學(xué)處理過程之類的不必要的處理。
[0085]盡管已經(jīng)結(jié)合了示例實(shí)施例示出和描述了本發(fā)明構(gòu)思，但是對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員顯而易見的是，在不脫離由所附權(quán)利要求限定的本發(fā)明構(gòu)思的精神和范圍的情況下可以做出各種修改和變化。
[0086]可以理解的是，在所描述的處理中的步驟的任何特定順序或?qū)蛹?jí)是示例方法的說明。根據(jù)設(shè)計(jì)偏好，應(yīng)該理解可以重新安排處理中的步驟的特定順序或?qū)蛹?jí)，或者執(zhí)行所有說明的步驟。可以同時(shí)執(zhí)行一些步驟。
[0087]在本文中使用詞匯“示例”來表示“充當(dāng)例子或說明”。作為“示例”在本文描述的方法或處理的任何方面或技術(shù)都不應(yīng)該解釋為相對(duì)其他方面或技術(shù)來說是優(yōu)選的或有利的。
【權(quán)利要求】
1.一種研磨襯底的方法，所述方法包括步驟: 制備包括第一主表面和第二主表面的襯底，其中所述第一主表面上具有半導(dǎo)體層，所述第二主表面與所述第一主表面彼此相對(duì)； 使用膠合物將支撐膜貼合至所述第一主表面； 通過將能量施加至所述膠合物來固化所述膠合物； 研磨所述襯底的第二主表面，以減小所述襯底的厚度；以及 通過在非橫向方向上將力施加至所述支撐膜來從所述第一主表面去除所述支撐膜。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中貼合所述支撐膜的步驟包括: 將所述膠合物涂布至所述襯底的第一主表面； 將所述支撐膜布置在涂布了所述膠合物的所述第一主表面上；以及 通過固化所述膠合物來將所述支撐膜固定至所述襯底的第一主表面。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中通過固化后的膠合物所實(shí)現(xiàn)的所述支撐膜和所述半導(dǎo)體層之間的橫向模式結(jié)合強(qiáng)度為0.5Gpa或以上。
4.根據(jù)權(quán)利要 求1所述的方法，其中固化后的膠合物和所述半導(dǎo)體層之間的縱向模式結(jié)合強(qiáng)度低于所述支撐膜和固化后的膠合物之間的縱向模式結(jié)合強(qiáng)度。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述支撐膜具有200μ m至700 μ m的厚度。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述支撐膜包括基膜和布置于所述基膜的表面上的結(jié)合增強(qiáng)層，所述結(jié)合增強(qiáng)層和固化后的膠合物之間的結(jié)合強(qiáng)度大于所述基膜和固化后的膠合物之間的結(jié)合強(qiáng)度。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中所述基膜包括聚碳酸酯(PC)或聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中所述結(jié)合增強(qiáng)層包括丙烯酸樹脂和硅樹脂之中的至少一種。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述膠合物是熱固化膠合物或紫外線固化膠合物。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中從所述第一主表面去除所述支撐膜的步驟包括: 將膠帶貼合至所述支撐膜；以及 通過沿著非橫向方向提起所述膠帶來將所述支撐膜連同所述膠合物一起從所述第一王表面分尚。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中通過沿著垂直方向提起所述膠帶來執(zhí)行從所述第一主表面分離所述支撐膜的步驟。
12.一種制造半導(dǎo)體發(fā)光器件的方法，所述方法包括步驟: 制備包括第一主表面和第二主表面的晶片，其中所述第一主表面上布置有用于半導(dǎo)體發(fā)光器件的外延層，所述第二主表面與所述第一主表面彼此相對(duì)； 使用膠合物將支撐膜貼合至所述第一主表面； 通過將能量施加至所述膠合物來固化所述膠合物； 研磨所述晶片的第二主表面，以減小所述晶片的厚度； 通過在非橫向方向上將力施加至所述支撐膜來從所述第一主表面去除所述支撐膜；以及將所述晶片切割成多個(gè)獨(dú)立的發(fā)光器件。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中所述晶片是藍(lán)寶石襯底。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，還包括步驟:在研磨所述第二主表面的步驟和去除所述支撐膜的步驟之間，將光學(xué)元件布置于所述第二主表面。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中所述光學(xué)元件包括光學(xué)透鏡或熒光膜。
16.一種制造發(fā)光器件的方法，所述方法包括步驟: 制備包括襯底的晶片，所述襯底包括第一主表面和第二主表面，其中所述第一主表面上布置有半導(dǎo)體層，所述第二主表面與所述第一主表面彼此相對(duì)； 使用膠合物將支撐膜貼合至所述第一主表面； 研磨所述晶片的第二主表面，以減小所述晶片的厚度； 通過在非橫向方向上將力施加至所述支撐膜來從所述第一主表面去除所述支撐膜；以及 將所述晶片切割成多個(gè)發(fā)光器件。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中所述半導(dǎo)體層包括用于半導(dǎo)體發(fā)光器件的外延 層。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中所述支撐膜和所述半導(dǎo)體層之間的橫向模式結(jié)合強(qiáng)度為0.5Gpa或以上。
19.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中貼合所述支撐膜的步驟包括通過將能量施加至所述膠合物來固化所述膠合物。
20.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中從所述第一主表面去除所述支撐膜的步驟包括: 將膠帶貼合至所述支撐膜；以及 通過沿著非橫向方向提起所述膠帶來將所述支撐膜連同所述膠合物一起從所述第一王表面分尚。
【文檔編號(hào)】H01L33/00GK104008964SQ201410058164
【公開日】2014年8月27日 申請(qǐng)日期:2014年2月20日 優(yōu)先權(quán)日:2013年2月20日
【發(fā)明者】金載潤, 李承宰, 孫夏英, 洪鎮(zhèn)基, 黃圣德 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社