半导体结构及其形成方法与流程

本发明涉及半导体结构及其形成方法，特别是涉及包含支撑断件的半导体结构及其形成方法。

背景技术：

1、随着光电科技的演进，各种型态的显示装置也不断地改善其特性，例如增加分辨率、缩小体积和节省能源等，而微型发光二极管(micro light-emittingdiode；μled)显示装置即为其中一重要发展型态。微型发光二极管的优点包含低功耗、高亮度、高分辨率以及高色彩饱和度，因此微型发光二极管显示装置被视为下一个世代的显示技术的主流。然而，微型发光二极管制作工艺仍面临许多技术挑战。

2、微型发光二极管是将传统发光二极管尺寸微缩至约100微米以下甚至数十微米的数量级。在此数量级下，相同面积内的发光二极管数量剧增，因此在巨量转移(masstransfer)方面尚有许多技术难题待解决。在生长基板上制作微型发光二极管后，可以形成能弱化微型发光二极管与基板之间的连接程度的支撑结构(又可称为弱化结构)，之后通过精准拾取技术(例如具有静电力的转移印模)拔取微型发光二极管并将其巨量地转移至另一目标基板上。而目前在微型发光二极管与基板之间的弱化结构大致分为栓系(tether)型态和锚定(anchor)型态，但栓系型态的弱化结构会占据额外面积，进而影响单片晶圆可产出的微型发光二极管的数量。而锚定型态的弱化结构也容易有拔取不良的问题。因此，虽然现有的微型半导体结构及其制作方法对于原有目的已大致符合需求，但并非在各个方面都令人满意。

技术实现思路

1、本发明的一些实施例提供一种半导体结构，包括一微型半导体元件以及一支撑断件。微型半导体元件具有相对的一第一表面和一第二表面，且微型半导体元件包含一第一电极和一第二电极设置于前述第一表面且彼此分离。前述支撑断件位于前述微型半导体元件上且对应于前述第一电极的一主体部和前述第二电极之间的一区域设置。其中俯视前述微型半导体元件，前述支撑断件具有一环状断面。

2、本发明的一些实施例提供一种半导体结构的形成方法，包括提供具有相对的一第一表面和一第二表面的一微型半导体元件，其中前述微型半导体元件包含设置于前述第一表面且彼此分离的一第一电极和一第二电极；以及形成一支撑断件位于前述微型半导体元件上，且前述支撑断件对应于前述第一电极的一主体部和前述第二电极之间的一区域设置，其中俯视前述微型半导体元件，前述支撑断件具有一环状断面。

技术特征：

1.一种半导体结构，包括：

2.如权利要求1所述的半导体结构，其中该支撑断件具有u型横截面(u-shaped crosssection)。

3.如权利要求1所述的半导体结构，其中该支撑断件具有底部(bottom portion)位于该微型半导体元件上，以及环状侧壁(circular sidewall)连接该底部。

4.如权利要求1所述的半导体结构，其中该支撑断件为具有开口的空心柱体(hollowcylinder)，该开口朝向远离该第一表面和该第二表面其中一者的方向。

5.如权利要求1所述的半导体结构，其中该支撑断件具有相对的底表面(bottomsurface)和顶表面，该底表面位于该微型半导体元件上，该顶表面为该环状断面且较该底表面更远离该微型半导体元件，该环状断面与该微型半导体元件的俯视面积比值介于0.1％至10％之间。

6.如权利要求5所述的半导体结构，其中该第一电极包括延伸部与该主体部连接，其中该支撑断件的该底表面设置于该第一电极的该延伸部上。

7.如权利要求6所述的半导体结构，其中该支撑断件的一部分突出于该第一电极的顶表面和该第二电极的顶表面。

8.如权利要求5所述的半导体结构，其中该支撑断件设置于该微型半导体元件的该第二表面上，且该支撑断件的该底表面直接接触该第二表面。

9.如权利要求1所述的半导体结构，其中该第一电极的该主体部与该第二电极位于同一水平面上，该第一电极具有延伸部连接该主体部并朝该第二电极的方向而延伸至该主体部和该第二电极之间的该区域中，其中该支撑断件对应于该延伸部而设置。

10.如权利要求9所述的半导体结构，其中该第一电极的该延伸部在该微型半导体元件的该第二表面上的垂直投影范围包含该支撑断件在该微型半导体元件的该第二表面上的垂直投影范围。

11.如权利要求1所述的半导体结构，其中该第一电极和该第二电极在第一方向上彼此分离，且该第一电极和该第二电极其中一者在第二方向上具有电极宽度，该支撑断件在该第二方向上具有临界尺寸，该临界尺寸小于该电极宽度。

12.如权利要求1所述的半导体结构，其中该支撑断件具有大于等于80％的透光率。

13.如权利要求1所述的半导体结构，其中该支撑断件的材料包含氧化硅、氮化硅、陶瓷材料、或前述的组合。

14.如权利要求1所述的半导体结构，其中该微型半导体元件包含第一半导体层、位于该第一半导体层上的发光层、位于该发光层上的第二半导体层、覆盖该第一半导体层、该发光层与该第二半导体层的保护层、连接该第一半导体层的该第一电极以及连接该第二半导体层的该第二电极，其中该支撑断件与该保护层以该第一电极或以该第一半导体层相隔开来。

15.一种半导体结构的形成方法，包括：

16.如权利要求15所述的半导体结构的形成方法，其中该第一电极包括延伸部与该主体部连接，该支撑断件形成于该第一电极的该延伸部上。

17.如权利要求16所述的半导体结构的形成方法，其中形成该支撑断件包括：

18.如权利要求17所述的半导体结构的形成方法，其中该衬部包括位于该微型半导体元件上的底部以及连接该底部的环状侧壁(circular sidewall)，该悬置部连接该环状侧壁。

19.如权利要求17所述的半导体结构的形成方法，其中去除该第一牺牲层与该第二牺牲层之后，该第一电极和该第二电极与该支撑结构的该悬置部之间形成气隙(air gap)。

20.如权利要求17所述的半导体结构的形成方法，其中去除该第一牺牲层与该第二牺牲层之后，该凹口不邻接该微型半导体元件，且该凹口位于该悬置部与该连接组件之间。

21.如权利要求17所述的半导体结构的形成方法，其中提供的该微型半导体元件设置于第一基板上，在形成该第二牺牲层之后和去除该第一牺牲层与该第二牺牲层之前，还包括：

22.如权利要求15所述的半导体结构的形成方法，其中形成该支撑断件于该微型半导体元件的该第二表面上，且该支撑断件的底表面直接接触该第二表面。

23.如权利要求22所述的半导体结构的形成方法，其中形成该支撑断件包括：

24.如权利要求23所述的半导体结构的形成方法，其中去除该第一牺牲层与该第二牺牲层之后，该微型半导体元件的该第二表面与该支撑结构的该悬置部之间形成气隙(airgap)。

25.如权利要求23所述的半导体结构的形成方法，其中去除该第一牺牲层与该第二牺牲层之后，该凹口不邻接该微型半导体元件，且该凹口位于该悬置部与该第二连接组件之间。

26.如权利要求23所述的半导体结构的形成方法，其中提供的该微型半导体元件设置于第一基板上，形成该第一连接组件还包括：

27.如权利要求26所述的半导体结构的形成方法，其中在形成该第一连接组件之后，去除该第一基板，以暴露出该微型半导体元件的该第二表面；以及

技术总结本发明公开一种半导体结构及其形成方法，其中该半导体结构包括一微型半导体元件以及一支撑断件。微型半导体元件具有相对的一第一表面和一第二表面，且微型半导体元件包含一第一电极和一第二电极设置于前述第一表面且彼此分离。前述支撑断件位于前述微型半导体元件上且对应于前述第一电极的一主体部和前述第二电极之间的一区域设置。其中俯视前述微型半导体元件，前述支撑断件具有一环状断面。技术研发人员：郭修邑,许国翊受保护的技术使用者：隆达电子股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/11/14