一种半导体单元的分离方法

单立伟

2013年4月24日

2013年1月5日

2013年1月5日

合肥彩虹蓝光科技有限公司

B28D5/00GK103066018SQ20131000216

半导体 单元 分离

1.一种半导体单元的分离方法，其特征在于，至少包括以下步骤1)提供一半导体衬底，于所述半导体衬底的上表面制作包括多个半导体单元的半导体原件；2)将所述半导体原件粘附于一贴膜；3)依据各该半导体单元对所述半导体衬底进行隐形切割，以在所述半导体衬底内形成由多个切割孔组成的切割阵列；4)通过声波、震动或其组合的方法在所述半导体衬底中形成多个与各该切割孔对应延伸且穿透部分所述半导体衬底的裂痕；5)依据各该半导体单元进行裂片，然后进行扩膜，获得相互分离的半导体单元2.根据权利要求1所述的半导体单元的分离方法，其特征在于所述半导体衬底为蓝宝石衬底、GaAs衬底、GaP衬底、GaAsP衬底、SiC衬底、Si衬底及SOI衬底的一种3.根据权利要求1所述的半导体单元的分离方法，其特征在于所述半导体单元为发光二极管、激光二极管、MOS器件及双极型器件的一种或其任意组合4.根据权利要求1所述的半导体单元的分离方法，其特征在于所述贴膜为包括红膜、绿膜、蓝膜、白膜或黄膜的PE泡棉胶带5.根据权利要求1所述的半导体单元的分离方法，其特征在于步骤3)还包括于所述半导体衬底背面制作背镀层的步骤6.根据权利要求1所述的半导体单元的分离方法，其特征在于步骤5)中，采用劈裂刀劈裂的方法进行裂片

本发明属于半导体领域，特别是涉及一种半导体单元的分离方法

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书 所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效本发明还可以通过另外不同的具体实 施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离 本发明的精神下进行各种修饰或改变请参阅图f图10需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明 本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数 目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其 组件布局型态也可能更为复杂如图f图10所示，本实施例提供一种半导体单元的分离方法，至少包括以下步 骤如图f图2所示，首先进行步骤1)，提供一半导体衬底101，于所述半导体衬底 101的上表面制作包括多个半导体单元的半导体原件如图1所示，所述半导体衬底101为蓝宝石衬底、GaAs衬底、GaP衬底、GaAsP衬 底、SiC衬底、Si衬底及SOI衬底的一种在本实施例中，所述半导体衬底101为蓝宝石衬 底当然，在其它的实施例中，并不限定为此处所列举的类型，也可以是其它可预期的半导 体衬底101类型如图2所示，于所述半导体衬底101的上表面制作包括多个半导体单元的半导体 原件，所述半导体单元为发光二极管、激光二极管、M0S器件及双极型器件的一种或其任意 组合当然，在其它的实施例中，所述半导体单元并不完全限定于此处列举的半导体单元， 也可以是如IGBT、CM0S图像传感器等器件在本实施例中，所述半导体单元为发光二极管具体地，所述发光二极管的制备步 骤为步骤一，提供一蓝宝石衬底，于所述蓝宝石衬底表面依次形成N-GaN层102、量子 阱层103、P-GaN层104及透明导电层105 ；步骤二，定义出多个发光外延单元，并于刻蚀各该发光外延单元至所述N-GaN层 102形成N电极制备区域；步骤三，于所述透明导电层105上制备P电极107，并于所述N电极制备区域上制 电极106当然，在其它的实施例中，所述半导体单元也可以是其他预期的器件如图3所示，然后进行步骤2)，将所述半导体原件粘附于一贴膜108上所述贴膜108具有粘附性能好，破裂强度高等特点，可以保证所述半导体原件中的各该半导体单元全部稳定地粘附于其上，且不容易脱落在本实施例中，所述贴膜108为包括红膜、绿膜、蓝膜、白膜或黄膜的PE泡棉胶带当然，在其它的实施例中，所述贴膜108也可以是黑膜或适合用于半导体粘附的其它类型的贴膜如图Γ图5所示，接着进行步骤3)，依据各该半导体单元从背面对所述半导体衬底101进行隐形切割，以在所述半导体衬底101内形成由多个切割孔109组成的切割阵列具体地，依据各该半导体单元从背面对所述半导体衬底101发射激光脉冲，将激光聚光于所述半导体衬底101内部，以在所述半导体衬底101内形成由多个切割孔109组成的切割阵列，所述切割孔109为与各该半导体单元相对应的变质层结构所述变质层为半导体衬底101内部的结构变化、结构松弛或空腔对于一般大功率的发光二极管，本步骤还包括在所述半导体衬底101背面制作背镀层111的步骤，所述背镀层111 一般为金属层或/及介电层，作为发光器件的反射层，以提器件的发光效率一般来说，所述金属层可以为Cu、Ag、Pt、Al、Au、Ti或其复合的金属层，所述介电层可以为Si02、Ti3 O5等或其复合层，但不限定于此处所列举的几种，在实际的制作过程中，可根据需求选择一切符合要求的金属层及介电层在本实施例中，可以采用功率较低的激光形成比现有的切割孔的长度短的切割孔，可以增加激光的寿命，而且，可以减少后续背镀等过程造成半导体衬底开裂的几率，有效提闻良率如图6所示，接着进行步骤4)，通过声波、震动或其组合的方法在所述半导体衬底101中形成多个与各该切割孔109对应延伸且穿透部分所述半导体衬底101的裂痕110由于各该切割孔109为半导体内部的结构变化、结构松弛或空腔等缺陷，在声波或震动的作用下，会使该缺陷优先延所述切割孔109所指向的两端延伸，即垂直所述半导体衬底101上表面的方向延伸，通过控制震动或声波的能量及时间，最终形成穿透部分所述半导体衬底101的裂痕110所述切痕的长度为所述半导体衬底厚度的O. 3^0. 9倍，在本实施例中，所述切痕的长度为所述半导体衬底厚度的O. 5^0. 8倍，在一具体实施例中，所述切痕的长度为所述半导体衬底厚度的O. 7倍需要说明的是，所述声波或震动的频率与所述裂痕110的延伸效果具有很大的相关性，适当的频率可以有效的提闻裂痕110的延伸速度和裂痕110的质量本步骤可以降低后续裂片的难度，避免裂片后晶粒相连，增加劈裂刀的寿命如10所示，最后进行步骤5)，依据各该半导体单元进行裂片，然后对所述贴膜108进行扩膜，以使各该半导体单元分离在本实施例中，采用劈裂刀劈裂的方法进行裂片，具体地，将劈裂刀112对准各该裂痕110进行压迫，使所述半导体衬底101于各该裂痕110处断裂然后采用扩膜机对所述贴膜108进行扩膜处理，由于所述半导体衬底101于裂痕110处断裂，故进行扩膜便可将各该半导体单元进行分离最后在各该半导体单元分离后，去除所述贴膜108，便可获得相互独立的半导体单元综上所述，本发明提供一种半导体单元的分离方法，先于半导体衬底的上表面制作包括多个半导体单元的半导体原件；然后将所述半导体原件粘附于一贴膜；接着依据各该半导体单元对所述半导体衬底进行隐形切割，以在所述半导体衬底内形成由多个切割孔组成的切割阵列；然后通过声波、震动或其组合的方法在所述半导体衬底中形成多个与各该切割孔对应延伸且穿透部分所述半导体衬底的裂痕；最后依据各该半导体单元进行裂片，然后进行扩膜，获得相互分离的半导体单元本发明通过声波、震动或其组合的方法使隐形切割的切割痕延长，降低裂片后晶粒的相连的几率，从而提高裂片良率；方法过程简单，降低了裂片的难度，有效缩短生产的时间，可以延长激光和劈裂刀的寿命，并且有效地提高产能；可以降低激光切割道的深度，保证后续背镀等工艺不会造成衬底的开裂所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变因此，举凡所属技术 领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖