專利名稱：發(fā)光二極管晶圓切割方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種發(fā)光二極管晶圓切割方法。
背景技術(shù)：
LED (Light Emitting Diode,發(fā)光二極管)晶圓是LED的核心部分，LED的波長(zhǎng)、 亮度、正向電壓等主要光電參數(shù)都與晶圓有關(guān)，LED的相關(guān)電路元件的加工與制作都是在晶 圓(wafer)上完成的。在應(yīng)用封裝之前需要將晶圓切割成更小尺寸的單顆芯片(die)，傳統(tǒng) 的切割方式是采用砂輪、鉆石刀等機(jī)械加工，效率低、成本高。
隨著市場(chǎng)需求的不斷增加，LED制造業(yè)對(duì)產(chǎn)能、成品率和封裝后的發(fā)光亮度衰減的 要求越來(lái)越高。激光加工技術(shù)已經(jīng)成為L(zhǎng)ED制造業(yè)首要的工具，成為高亮度LED晶圓加工 的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。利用紫外激光切割技術(shù)，即采用紫外激光非接觸式激光冷加工技術(shù)對(duì)LED晶 圓進(jìn)行切割已成為主要的切割方法，但由于用紫外激光切割LED晶圓內(nèi)部時(shí)會(huì)在切割道內(nèi) 殘留焦化的碎屑，使晶圓片的結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，被較大范圍燒灼變黑，從而影響了光的反射， 會(huì)增大LED晶圓封裝后的亮度衰減。發(fā)明內(nèi)容
基于此，有必要提供一種能避免在切割道內(nèi)殘留碎屑、減小亮度衰減的發(fā)光二極 管晶圓切割方法。
一種發(fā)光二極管晶圓切割方法，包括以下步驟在發(fā)光二極管晶圓的襯底背面鍍 全方位反射鏡層；對(duì)所述全方位反射鏡層進(jìn)行紫外激光切割，切割深度大于或等于所述全 方位反射鏡層的厚度；在所述紫外激光切割形成的溝道內(nèi)進(jìn)行隱形激光切割。
在其中一個(gè)實(shí)施例中，對(duì)所述全方位反射鏡層進(jìn)行紫外激光切割步驟前，包括對(duì) 發(fā)光二極管晶圓貼膜的步驟。
在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述對(duì)發(fā)光二極管晶圓貼膜步驟后包括對(duì)所述發(fā)光二極管 晶圓進(jìn)行切割定位的步驟。
在其中一個(gè)實(shí)施例中，對(duì)所述全方位反射鏡層進(jìn)行紫外激光切割步驟的同時(shí)包括 對(duì)所述發(fā)光二極管晶圓進(jìn)行吹氣保護(hù)的步驟。
在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述切割深度與所述全方位反射鏡層的厚度相同。
在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述紫外激光切割為沿預(yù)設(shè)切割道進(jìn)行切割，所述預(yù)設(shè)切 割道包括第一方向切割道和第二方向切割道，所述第一方向切割道與第二方向切割道垂直。
在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述在所述紫外激光切割形成的溝道內(nèi)進(jìn)行隱形激光切割 步驟后包括對(duì)進(jìn)行所述隱形激光切割后的發(fā)光二極管晶圓進(jìn)行裂片的步驟。
在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述對(duì)進(jìn)行所述隱形激光切割后的發(fā)光二極管晶圓進(jìn)行裂 片步驟后包括對(duì)所述發(fā)光二極管晶圓進(jìn)行倒模的步驟。
在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述對(duì)所述發(fā)光二極管晶圓進(jìn)行倒模步驟后包括對(duì)發(fā)光二極管晶圓進(jìn)行擴(kuò)膜的步驟。
上述LED晶圓切割方法，通過對(duì)LED晶圓鍍?nèi)轿环瓷溏R層，可提高LED晶圓封裝 后的發(fā)光亮度，在對(duì)全方位反射鏡層進(jìn)行紫外激光切割后形成的溝道中對(duì)LED晶圓襯底進(jìn) 行隱形激光切割，將激光匯聚于LED晶圓內(nèi)部，在LED晶圓內(nèi)部形成變質(zhì)層，抑制加工碎屑 的產(chǎn)生，在LED晶圓總發(fā)光亮度不變的情況下進(jìn)一步提高了 LED晶圓封裝后的發(fā)光亮度，減 小亮度衰減。
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圖1為一實(shí)施例中發(fā)光二極管晶圓切割方法的流程圖；2為一實(shí)施例中鍍有全方位反射鏡層的發(fā)光二極管晶圓的正視圖 3為一實(shí)施例中設(shè)置有預(yù)設(shè)切割道的發(fā)光二極管晶圓的俯視圖； 4為一實(shí)施例中進(jìn)行紫外激光切割后的發(fā)光二極管晶圓的正視圖 5為一實(shí)施例中進(jìn)行隱形激光切割后的發(fā)光二極管晶圓的正視圖 6為另一實(shí)施例中發(fā)光二極管晶圓切割方法的流程圖。
具體實(shí)施方式
一種發(fā)光二極管晶圓切割方法，如圖1所示，包括以下步驟
步驟SllO :在發(fā)光二極管晶圓的襯底背面鍍?nèi)轿环瓷溏R (Omnidirectionalreflector, 0DR)層。
LED晶圓的襯底指晶格結(jié)構(gòu)的基底材料，基底材料可以是監(jiān)寶石、碳化娃或娃等， LED晶圓包括襯底及在襯底正面采用有機(jī)金屬化學(xué)氣相沉積方法依次生長(zhǎng)出的薄膜，例如 N型氮化鎵層和P型氮化鎵層，還包括對(duì)P型氮化鎵層部分刻蝕后在N型氮化鎵層上設(shè)置的 N電極和在未刻蝕的P型氮化鎵層上設(shè)置的P電極。如圖2所示，本實(shí)施例中可利用蒸鍍機(jī) 在LED晶圓襯底110背面蒸鍍?nèi)轿环瓷溏R層120，全方位反射鏡層120可以是金屬層，通 過蒸鍍?nèi)轿环瓷溏R層120提高LED晶圓封裝后的發(fā)光亮度。
步驟S140 :對(duì)全方位反射鏡層進(jìn)行紫外激光切割，切割深度大于全方位反射鏡層 的厚度。
蒸鍍?nèi)轿环瓷溏R層后利用紫外激光切割機(jī)對(duì)全方位反射鏡層進(jìn)行切割，切割深 度大于或等于全方位反射鏡層的厚度，確保將切割溝道內(nèi)的全方位反射鏡層去除以便于后 續(xù)的隱形激光切割步驟。本實(shí)施例中紫外激光切割沿全方位反射鏡層上的預(yù)設(shè)切割道進(jìn) 行切割，如圖3所示，進(jìn)行紫外激光切割前設(shè)定紫外激光切割機(jī)的參數(shù)，在全方位反射鏡層 120上設(shè)置第一切割道122和與第一切割道122垂直的第二切割道124，沿預(yù)設(shè)切割道對(duì)全 方位反射鏡層進(jìn)行紫外激光切割可避免切割出現(xiàn)偏差，提高切割精準(zhǔn)度。在其他實(shí)施例中 也可以不在全方位反射鏡層上設(shè)置預(yù)設(shè)切割道，但在切割時(shí)需要注意避免移動(dòng)LED晶圓而 導(dǎo)致無(wú)法沿原切割道繼續(xù)切割。紫外激光切割還使得在對(duì)LED晶圓進(jìn)行裂片時(shí)，由于LED晶 圓襯底背面的全方位反射鏡層已切出了切割溝道，因此不用深度壓片就可裂片，減少操作， 同時(shí)裂片成功率更高、邊緣更均勻。
如圖4所示，本實(shí)施例中可通過調(diào)節(jié)紫外激光切割機(jī)設(shè)置切割深度與全方位反射 鏡層120的厚度h相同，即紫外激光切割只用于去除全方位反射鏡層120而沒有對(duì)LED晶圓襯底110進(jìn)行切割，對(duì)LED晶圓襯底110的切割完全由步驟S150中隱形激光切割完成，進(jìn) 一步避免紫外激光切割到LED晶圓襯底110產(chǎn)生碎屑而影響LED晶圓封裝后的發(fā)光亮度。
步驟S150 :在紫外激光切割形成的溝道內(nèi)進(jìn)行隱形激光切割。
如圖5所示，利用隱形激光切割機(jī)沿著紫外激光切割形成的溝道126對(duì)LED晶圓 襯底110進(jìn)行隱形激光切割，切割深度H可根據(jù)LED晶圓襯底110的厚度進(jìn)行設(shè)置。
上述LED晶圓切割方法，通過對(duì)LED晶圓鍍?nèi)轿环瓷溏R層，可提高LED晶圓封裝 后的發(fā)光亮度，在對(duì)全方位反射鏡層進(jìn)行紫外激光切割后形成的溝道中對(duì)LED晶圓襯底進(jìn) 行隱形激光切割，將激光匯聚于LED晶圓內(nèi)部，在LED晶圓內(nèi)部形成變質(zhì)層，抑制加工碎屑 的產(chǎn)生，在LED晶圓總發(fā)光亮度不變的情況下進(jìn)一步提高了 LED晶圓封裝后的發(fā)光亮度，減 小亮度衰減。
在其中一個(gè)實(shí)施例中，步驟S140中對(duì)全方位反射鏡層進(jìn)行紫外激光切割時(shí)對(duì)LED 晶圓進(jìn)行吹氣保護(hù)，具體可通過吹氣機(jī)在紫外激光切割時(shí)對(duì)LED晶圓進(jìn)行吹氣保護(hù)，去除 切割全方位反射鏡層時(shí)產(chǎn)生的碎屑，防止碎屑在對(duì)LED晶圓襯底進(jìn)行隱形激光切割時(shí)掉入 襯底內(nèi)部，影響LED晶圓封裝后的發(fā)光亮度。
在其中一個(gè)實(shí)施例中，如圖6所示，步驟S140前包括步驟S120 :對(duì)發(fā)光二極管晶 圓貼膜。貼膜在切割過程中可以保證晶圓完整性，并且將芯片和封裝繼續(xù)保持在對(duì)齊的位 置，方便向后續(xù)工藝的轉(zhuǎn)運(yùn)及加工。
步驟S120后還包括步驟S130 :對(duì)發(fā)光二極管晶圓進(jìn)行切割定位。
利用切割輔助工具對(duì)發(fā)光二極管晶圓進(jìn)行切割定位，切割輔助工具可以是可固定 于切割機(jī)上的組件，也可以是一個(gè)單獨(dú)的設(shè)備，對(duì)發(fā)光二極管晶圓進(jìn)行切割定位可以是自 動(dòng)或手動(dòng)切割定位。在其中一個(gè)實(shí)施例中，采用將切割輔助工具固定于切割機(jī)上，通過設(shè)置 切割機(jī)參數(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)光二極管晶圓的自動(dòng)切割定位，操作方便快捷，還可提高定位精準(zhǔn)度。
此外，在步驟S150后還有對(duì)發(fā)光二極管晶圓進(jìn)行裂片的步驟，利用裂片機(jī)對(duì)LED 晶圓進(jìn)行裂片，或進(jìn)行手掰裂片。由于裂片前對(duì)全方位反射鏡層和LED晶圓襯底均進(jìn)行了 切割，因此裂片得到的單顆芯片邊緣很規(guī)則，不易出現(xiàn)偏離切割溝道的情況。裂片后還有對(duì) LED晶圓進(jìn)行倒模、擴(kuò)膜等工序，之后進(jìn)行測(cè)試，在此不做贅述。
以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并 不能因此而理解為對(duì)本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員 來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保 護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種發(fā)光二極管晶圓切割方法，其特征在于，包括以下步驟在發(fā)光二極管晶圓的襯底背面鍍?nèi)轿环瓷溏R層；對(duì)所述全方位反射鏡層進(jìn)行紫外激光切割，切割深度大于或等于所述全方位反射鏡層的厚度；在所述紫外激光切割形成的溝道內(nèi)進(jìn)行隱形激光切割。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管晶圓切割方法，其特征在于，對(duì)所述全方位反射鏡層進(jìn)行紫外激光切割步驟前，包括對(duì)發(fā)光二極管晶圓貼膜的步驟。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)光二極管晶圓切割方法，其特征在于，所述對(duì)發(fā)光二極管晶圓貼膜步驟后包括對(duì)所述發(fā)光二極管晶圓進(jìn)行切割定位的步驟。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管晶圓切割方法，其特征在于，對(duì)所述全方位反射鏡層進(jìn)行紫外激光切割步驟的同時(shí)包括對(duì)所述發(fā)光二極管晶圓進(jìn)行吹氣保護(hù)的步驟。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管晶圓切割方法，其特征在于，所述切割深度與所述全方位反射鏡層的厚度相同。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管晶圓切割方法，其特征在于，所述紫外激光切割為沿預(yù)設(shè)切割道進(jìn)行切割，所述預(yù)設(shè)切割道包括第一方向切割道和第二方向切割道，所述第一方向切割道與第二方向切割道垂直。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6任意一項(xiàng)所述的發(fā)光二極管晶圓切割方法，其特征在于，所述在所述紫外激光切割形成的溝道內(nèi)進(jìn)行隱形激光切割步驟后包括對(duì)進(jìn)行所述隱形激光切割后的發(fā)光二極管晶圓進(jìn)行裂片的步驟。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的發(fā)光二極管晶圓切割方法，其特征在于，所述對(duì)進(jìn)行所述隱形激光切割后的發(fā)光二極管晶圓進(jìn)行裂片步驟后包括對(duì)所述發(fā)光二極管晶圓進(jìn)行倒模的步驟。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的發(fā)光二極管晶圓切割方法，其特征在于，所述對(duì)所述發(fā)光二極管晶圓進(jìn)行倒模步驟后包括對(duì)發(fā)光二極管晶圓進(jìn)行擴(kuò)膜的步驟。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種發(fā)光二極管晶圓切割方法，包括以下步驟在發(fā)光二極管晶圓的襯底背面鍍?nèi)轿环瓷溏R層；對(duì)全方位反射鏡層進(jìn)行紫外激光切割，切割深度大于或等于全方位反射鏡層的厚度；在紫外激光切割形成的溝道內(nèi)進(jìn)行隱形激光切割。本發(fā)明通過對(duì)發(fā)光二極管晶圓鍍?nèi)轿环瓷溏R層，可提高發(fā)光二極管晶圓封裝后的發(fā)光亮度，對(duì)發(fā)光二極管晶圓鍍有全方位反射鏡層的一面進(jìn)行紫外激光切割后在形成的溝道中對(duì)發(fā)光二極管晶圓內(nèi)部進(jìn)行隱形激光切割，將激光匯聚于發(fā)光二極管晶圓內(nèi)部，在發(fā)光二極管晶圓內(nèi)部形成變質(zhì)層，抑制加工碎屑的產(chǎn)生，在發(fā)光二極管晶圓總發(fā)光亮度不變的情況下進(jìn)一步提高了發(fā)光二極管晶圓封裝后的發(fā)光亮度，減小亮度衰減。
文檔編號(hào)H01L21/78GK102990229SQ20121047244
公開日2013年3月27日 申請(qǐng)日期2012年11月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月20日
發(fā)明者高昆, 葉樹鈴, 莊昌輝, 陳紅, 邴虹, 李瑜, 高云峰 申請(qǐng)人:深圳市大族激光科技股份有限公司