图4中形成的裂缝40的顶部。衬底可以通过任何合适技术减薄，包含例如研磨的机械技术。剩余部分32的所移除的部分42的厚度可以是在一些实施例中至少ΙΟΟμπι厚，并且在一些实施例中不超过200μπι厚。在减薄后保留的形成有裂缝的部分44可以是例如在一些实施例中不超过60μπι厚，在一些实施例中不超过50μπι厚，以及在一些实施例中不超过40μπι厚。在减薄后保留的形成有裂缝的部分44在一些实施例中足够厚以机械地支持该半导体结构。在阐释于图5中的减薄之后，裂缝40的一些或全部延伸穿过形成有裂缝的部分44的整个剩余厚度。优选地，所有裂缝40延伸穿过形成有裂缝的部分44的整个剩余厚度。
[0036]在图6中，带34可以被拉伸以在裂缝40形成处的间隙46中分离独立的LED 12或LED12的组。每个LED 12或LED 12的组具有接附到半导体结构的顶部的小片的衬底10(形成有裂缝的部分44)。形成有裂缝的部分44可以足够厚以机械地支持该半导体结构。形成有裂缝的部分44可以具有平滑的或粗糙的边缘。
[0037 ] 在图7、8、9、1和11中阐释另一实施例。在阐释于图7-11的实施例中，衬底被蚀刻，
然后减薄。
[0038]在图7中，掩膜50在蓝宝石衬底10之上形成并且被图案化以形成与衬底之后于此被分离的区域对齐的开口 52。开口 52可以对应于单一的LED或一组中的多个LED的边缘。半导体结构可以在形成开口 52之前或之后生长在衬底10上。半导体结构可以被图案化，使得该半导体结构从LED之间的区域移除。
[0039 ]在图8中，蓝宝石衬底1被蚀刻以在掩膜50中的开口 52内的衬底1中形成凹槽54。在一些实施例中，凹槽54至少一微米深。在一些实施例中，凹槽54至少I微米宽。衬底10用比如例如干蚀刻或湿蚀刻的任何合适技术蚀刻。
[0040]在图9中，掩膜50被剥离，留下具有在区域52中形成的凹槽54的衬底10。
[0041 ]作为对于在图7、8和9中阐释的掩膜、蚀刻和剥离技术的替代，在一些实施例中，在生长LED 12的半导体结构之前，凹槽通过不同于蚀刻的技术在衬底10中形成。例如凹槽54可以如上面描述的通过激光划片或隐形切割，通过利用具有266到355nm之间的波长的UV激光的激光切割，或者通过例如使用刀片的机械切割而形成。这种技术可以不要求首先对衬底施加掩膜，不过图案化的掩膜可以被使用。
[0042]在图10中，LED12在凹槽54之间的区域中形成。例如，生长在衬底10上的半导体结构可以通过蚀刻以及形成金属层以形成接触和互连而形成为LED，如上文参考图1所描述。
[0043]在图11中，LED12连接到晶片处理带34。衬底10如上文描述通过任何合适技术而减薄。被移除的衬底10的部分56足够厚，使得一些或全部的凹槽54被暴露，这分离独立的LED 12或者LED的组。优选地，暴露所有的凹槽54。衬底10的部分50保持接附于每个LED 12或LED的组。部分50在一些实施例中足够厚以机械地支持LED 12的半导体结构。
[0044]在图12、13、14、和15中阐释另一实施例。在阐释于图12-15中的实施例中，LED被部分地形成，衬底被形成有凹槽，LED被完成，之后衬底被减薄。
[0045]在图12中，LED在衬底10上部分地形成。例如，LED的半导体结构可以在衬底10上生长。
[0046]在图13中，凹槽54在独立LED之间或LED的组之间的区域52中的衬底10中形成。凹槽54可以由包括例如蚀刻、锯切或者激光划片的任何合适技术形成。
[0047]在图14中，LED 12例如通过蚀刻以及形成金属层以形成接触和互连而完成，如上文参考图1所描述。
[0048]在图15中，LED12连接到晶片处理带34。如上面描述的，衬底10通过任何合适技术而减薄。被移除的衬底10的部分56足够厚，使得凹槽54的一些或全部被暴露，这分离独立的LED 12或LED的组。优选地，暴露全部凹槽54。衬底10的部分50保持接附于每个LED 12或者LED的组。部分50在一些实施例中足够厚以机械地支持LED 12的半导体结构。
[0049]另一实施例阐释于图16和17中。在图16中，LED 12在衬底10上生长。例如，LED 12可以是在图1中阐释的设备或者任何其它合适设备。独立的LED 12或者LED 12的组之间的区域38从衬底1的LED 12形成于其上的那侧被激光划片。该划片在衬底1的厚度的部分中形成裂缝或者凹槽40。裂缝40位于最靠近于LED 12的衬底的厚度的部分中。裂缝40可以是例如在一些实施例中至少30μπι深，并且在一些实施例中不超过ΙΟΟμπι。
[0050]如图17所示，LED12之后被安装于例如框架、支持晶片或处理带的结构34上。生长衬底1的厚度的部分30通过任何合适技术被移除，比如，例如比如研磨的机械技术。减薄之前的衬底10的厚度可以是例如在300和2000μπι之间。在一些实施例中，衬底减薄超过一厚度，其中裂缝40的顶部的一些或全部(在阐释于图17中的取向上)被达到。优选地，裂缝40的顶部的全部被达到。在一些实施例中，衬底10的剩余部分32足够厚以机械地支持LED 12的半导体结构。
[0051]用上面描述的技术形成的发光设备可以具有若干优势。因为一些衬底保持接附于最终设备，易碎的半导体结构被衬底支持，这可以减少由于形成裂缝导致的失效的发生，可以消除对支持半导体结构的昂贵和复杂的厚金属互连的需要，并且可以消除对支持半导体结构的底填充剂或其它结构的需要。该设备可以被焊接安装。另外，与衬底的整个厚度保持接附到半导体结构的设备相比，因为衬底减薄，穿过衬底的侧面而逃离的光的量可以减少。据此，用上面描述的技术形成的设备可以避免或者减少与衬底保持接附在半导体结构的设备典型地相关联的效率处罚。
[0052]发明已经被详细地描述，本领域技术人员将理解，鉴于当前公开，可以对本发明做出修改而不背离在此处描述的发明概念的精神。因此，不打算将本发明的范围限制于所阐释和描述的具体实施例。
【主权项】
1.一种方法，包含: 提供生长在衬底上的发光半导体结构，所述衬底包含前侧和与该前侧相对的背侧； 在所述衬底中形成凹槽，其中所述凹槽从所述衬底的所述前侧延伸入所述衬底中；以及 在所述衬底中形成凹槽之后，减薄所述衬底的背侧以暴露所述凹槽。2.根据权利要求1所述的方法，其中: 减薄所述衬底的背侧以暴露所述凹槽是第二减薄步骤； 所述方法另外包含第一减薄步骤；以及 在所述衬底中形成凹槽包含: 在所述第一减薄步骤中，从所述衬底的背侧减薄所述衬底；以及 在所述第一减薄步骤中减薄所述衬底之后，激光划片所述衬底。3.根据权利要求1所述的方法，其中在所述衬底中形成凹槽之后，所述发光半导体结构在所述衬底的前侧上生长。4.根据权利要求1所述的方法，其中在所述衬底中形成凹槽包含: 在所述衬底上形成掩膜，所述掩膜包含多个开口 ；以及 在所述多个开口中蚀刻形成凹槽。5.根据权利要求1所述的方法，其中在所述衬底中形成凹槽包含在所述衬底中锯切形成凹槽。6.根据权利要求1所述的方法，其中所述衬底是蓝宝石。7.根据权利要求1所述的方法，另外包含:在所述衬底中形成凹槽之后，将所述发光半导体结构加工为LED。8.根据权利要求1所述的方法，其中: 所述发光半导体结构形成为多个LED;以及 在减薄所述衬底的背侧以暴露所述凹槽之后，所述衬底的部分保持接附于所述多个LED的每个。9.一种方法包含: 在蓝宝石衬底的第一表面上生长包含设置在η型区和P型区之间的发光层的半导体结构； 将所述半导体结构形成为多个LED; 在所述蓝宝石衬底中形成裂缝，其中所述裂缝从所述蓝宝石衬底的第一表面延伸而且不穿透所述蓝宝石衬底的整个厚度；以及 在所述蓝宝石衬底中形成裂缝之后，从所述蓝宝石衬底的第二表面减薄所述蓝宝石衬底，其中所述第二表面与所述第一表面相对。10.根据权利要求9所述的方法，另外包含: 在所述蓝宝石衬底中形成裂缝之前，从所述第二表面减薄所述蓝宝石衬底。11.根据权利要求9所述的方法，其中形成裂缝包含激光划片。12.根据权利要求9所述的方法，其中形成裂缝包含机械地划片。13.根据权利要求9所述的方法，其中形成裂缝包含蚀刻。14.根据权利要求9所述的方法，其中形成裂缝包含锯切。15.根据权利要求9所述的方法，其中从所述蓝宝石衬底的第二表面减薄所述蓝宝石衬底包含减薄所述蓝宝石衬底以暴露所述裂缝。
【专利摘要】依据本发明的实施例的一种方法包含：在蓝宝石衬底的第一表面上生长包含设置在n型区和p型区之间的发光层的半导体结构。该半导体结构形成为多个LED。裂缝在该蓝宝石衬底中形成。该裂缝从该蓝宝石衬底的第一表面延伸并且不穿透该蓝宝石衬底的整个厚度。在该蓝宝石衬底中形成裂缝之后，该蓝宝石衬底从该蓝宝石衬底的第二表面减薄。该第二表面与该第一表面相对。
【IPC分类】H01L33/00, H01L21/78
【公开号】CN105556684
【申请号】CN201480052062
【发明人】F.伊利夫斯基, N.A.M.斯维格斯, K-H.H.崔, M.A.德桑伯
【申请人】皇家飞利浦有限公司
【公开日】2016年5月4日
【申请日】2014年7月2日
【公告号】EP3025378A1, US20160163916, WO2015011583A1