Led 的制造方法
【專利摘要】本發明提供一種LED的制造方法，根據本發明的實施方式的LED的制造方法包括：在LED晶圓的基板的外側形成反射層，所述LED晶圓包括所述基板和在所述基板的一面上的發光元件；以及在形成反射層之前，將耐熱性壓敏粘合片貼附到所述發光元件的外側。
【專利說明】LED的制造方法
[0001]本申請要求2012年6月28日提交的日本專利申請N0.2012-145450的優先權，該日本專利申請的內容通過引用合并于此。
【技術領域】
[0002]本發明涉及一種LED的制造方法。
【背景技術】
[0003]通常，LED包括基板和形成在基板上的發光元件。為了提高亮度，在一些情況中，LED包括形成在基板的發光元件相反側的面上的反射層(例如，日本特開2001-085746號公報)。例如，通過諸如MOCVD法和離子輔助電子束沉積法等氣相沉積法形成反射層。在使用MOCVD方法的情況中，在LED晶圓以反射層形成側向上(也就是，基板的外側向上)的方式放置在工作臺上之后，基板的外側面經受氣相沉積處理。此外，在使用離子輔助電子束沉積法的情況中，LED晶圓在反射層形成側的相反側(也就是，發光元件側)覆蓋有蓋，并且露出反射層形成面(也就是，基板的外側面)。露出的面經受氣相沉積處理。然而，在這種傳統的制造方法中，可能發生如下問題。金屬進入到LED晶圓的反射層形成面的相反側的面(也就是，發光元件側的面)和工作臺或蓋之間的空隙，因而在發光元件的外側還形成金屬層。因而，LED的亮度受到負面地影響。當待形成反射層的LED晶圓翹曲時以及當LED晶圓在反射層形成期間翹曲時，這個問題變得更顯著。
【發明內容】
[0004]已經做出本發明以解決上述傳統的問題，并且本發明的目的在于提供一種LED的制造方法，該方法能夠防止在發光元件的外側形成金屬層。
[0005]根據本發明的實施方式的LED的制造方法包括:
[0006]在LED晶圓的基板的外側形成反射層，所述LED晶圓包括所述基板和在所述基板的一面上的發光元件；以及
[0007]在形成反射層之前，將耐熱性壓敏粘合片貼附到所述發光元件的外側。
[0008]在本發明的實施方式中，所述耐熱性壓敏粘合片包括硬質基體構件和壓敏粘合層。
[0009]根據本發明，上述方法包括:在LED晶圓的基板的外側形成反射層，LED晶圓包括基板和在基板的一面上的發光元件。在形成反射層之前，耐熱性壓敏粘合片貼附到發光元件的外側。采用這種方式，可以防止在發光元件的外側形成金屬層。此外，耐熱性壓敏粘合片還具有保護LED晶圓的功能，因此根據本發明，在形成反射層前后，可以防止LED晶圓受到損傷以高產量地制造LED。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0010]在附圖中:[0011]圖1是在根據本發明的實施方式的LED的制造方法中使用的LED晶圓的示意性截面圖；
[0012]圖2的A至圖2的C是示出根據本發明的實施方式的LED的制造方法中的反射層形成步驟的示意圖；
[0013]圖3A至圖3D是示出根據本發明的實施方式的LED的制造方法中的各步驟的示意圖；以及
[0014]圖4A至圖4G是示出根據本發明的另一實施方式的LED的制造方法中的各步驟的示意圖。
【具體實施方式】
[0015]A.LED 晶圓
[0016]在本發明的制造方法中，在預處理中已經適當地處理的LED晶圓經受反射層形成步驟。圖1是待經受反射層形成步驟的LED晶圓的示意性截面圖。LED晶圓10包括基板11和發光元件12。基板11由任意適當的材料制成。用于構成基板11的材料的示例包括:藍寶石、SiC、GaAs、GaN和GaP。注意，基板11優選地被研磨(背面研磨)以薄化成任意適當的厚度。基板11的厚度優選地是10 μ m至500 μ m,更優選地是50 μ m至300 μ m,最優選地是80 μ m至150 μ m。發光元件12包括緩沖層l、n型半導體層2、發光層3、p型半導體層4、透明電極5和電極6、7。發光層3包括:例如，氮化鎵系化合物(例如，GaN、AlGaN和InGaN)、磷化鎵系化合物(例如，GaP和GaAsP)、砷化鎵系化合物(例如，GaAs、AlGaAs和AlGaInP)和氧化鋅(ZnO)系化合物。注意，盡管未示出，但是發光元件12可以包括任意其它適當的構件。
[0017]B.反射層形成步驟
[0018]圖2的A至圖2的C是示出根據本發明的實施方式的LED的制造方法中的反射層形成步驟的示意圖。圖2的A至圖2的C示出了作為代表性示例的實施方式，在該實施方式中，通過金屬有機化學氣相沉積法(M0CVD法)在LED晶圓的基板的外側形成反射層。在本發明的LED的制造方法中，貼附有耐熱性壓敏粘合片20的LED晶圓10經受反射層形成步驟(圖2的A)。此時，耐熱性壓敏粘合片20貼附到LED晶圓10的發光元件12側。
[0019]只要可以得到本發明的效果，可以使用任意適當的壓敏粘合片作為耐熱性壓敏粘合片20。優選地使用如下耐熱性壓敏粘合片:即使在后續處理的反射層形成步驟中的氣相沉積處理時該耐熱性壓敏粘合片暴露在高溫(例如，135° C至200° C)下時，該耐熱性壓敏粘合片不會熔融和產生氣體，并且可維持其粘合性。
[0020]耐熱性壓敏粘合片20包括:例如，基體構件和壓敏粘合層。可以在基體構件的一面上設置壓敏粘合層，或者可以在基體構件的兩面的每一面上設置壓敏粘合層。
[0021]只要可以得到本發明的效果，可以使用任意適當的材料作為用于構成基體構件的材料。用于構成基體構件的材料的示例包括諸如聚酰亞胺和聚萘二甲酸乙二醇酯等樹脂。利用這種樹脂，可得到耐熱性能優異的耐熱性壓敏粘合片。
[0022]當基體構件由樹脂制成時，基體構件的厚度優選地是10 μ m至1000 μ m,更優選地是 25 μ m 至 700 μ m。
[0023]根據本實施方式，基體構件是硬質基體構件。在本說明書中，硬質基體構件是指由25。C下的楊氏模量為70GPa或更高的無機材料制成的基體構件。利用包括硬質基體構件的耐熱性壓敏粘合片，可在LED晶圓的翹曲被矯正之后進行反射層形成步驟，此外，可防止在反射層形成步驟期間發生翹曲。結果，本發明的效果(即防止在發光元件12的外側形成金屬層)變得更顯著。
[0024]作為用于構成硬質基體構件的材料，可以采用，例如:硅、玻璃、諸如不銹鋼等金屬和陶瓷。
[0025]當基體構件是硬質基體構件時，硬質基體構件的厚度優選地是0.2mm至50mm,更優選地是0.3mm至10mm。
[0026]可以使用任意適當的壓敏粘合劑作為構成壓敏粘合層的壓敏粘合劑。優選地使用如下的壓敏粘合劑:該壓敏粘合劑即使在氣相沉積時的高溫(例如，135° C至200° C)下也不會熔融和產生氣體，并且可維持其粘合性。此外，優選地，該壓敏粘合劑甚至在加熱之后剝離而不殘留粘合劑。壓敏粘合劑的示例包括:丙烯酸系壓敏粘合劑、硅酮系壓敏粘合劑和聚酰亞胺系壓敏粘合劑。聚酰亞胺系壓敏粘合劑的示例包括通過將聚酰胺酸進行酰亞胺化得到，聚酰胺酸是通過酸酐和具有酯結構的二胺的反應得到的。優選地，當聚酰胺酸與具有酯結構的二胺反應時，具有酯結構的二胺的混合率相對于酸酐的100重量部分是5重量部分至90重量部分。
[0027]此外，可以向壓敏粘合層添加發泡劑。添加有發泡劑的壓敏粘合層通過加熱顯示剝離特性。具體地，在添加有發泡劑的壓敏粘合層中，通過加熱使發泡劑發泡或膨脹，因而粘合性降低或者消失。包括這種壓敏粘合層的耐熱性壓敏粘合片可被緊密地粘合到LED晶圓，并且當從LED晶圓去除該耐熱性壓敏粘合片時可容易地剝離該耐熱性壓敏粘合片。利用這種耐熱性壓敏粘合片，能夠顯著地防止在剝離耐熱性壓敏粘合片期間LED晶圓受到損傷。此外，可簡單地設計自動化步驟。可以使用任意適當的發泡劑作為上述發泡劑。發泡劑的示例包括:諸如碳酸銨、碳酸氫銨、碳酸氫鈉、亞硝酸胺、硼氫化鈉和疊氮化物等的無機發泡劑；以及諸如氯氟烷烴、偶氮系化合物、肼系化合物、氨基脲系化合物、三唑系化合物和N-亞硝基系化合物等的有機發泡劑。包含如上所述的發泡劑的壓敏粘合層的細節在日本特開平5-043851號公報、特開平2-305878號公報和特開昭63-33487號公報中說明了，據此通過引用將上述文獻的內容并入本說明書。
[0028]壓敏粘合層的厚度優選地為I μ m至100 μ m,更優選地為3 μ m至60 μ m。
[0029]具有耐熱性壓敏粘合片的LED晶圓經由耐熱性壓敏粘合片20放置在工作臺100上，并且在LED晶圓10的基板11的外側形成反射層30(圖2的B)。此時，LED晶圓10以發光元件12側向下的方式放置。通過形成反射層30，可提高從發光元件12提取的光的量。
[0030]只要來自于發光元件12的光可以被令人滿意地反射，可以使用任意適當的材料作為用于構成反射層30的材料。用于構成反射層30的材料的示例包括:諸如鋁、銀、金、鈀、鉬、銠和釕等的金屬。例如，由金屬制成的反射層30可以通過氣相沉積法(例如，如在示例中說明的，MOCVD法)形成。優選地，例如由Si02、TiO2、ZrO2和/或MgF2制成的底層形成在LED晶圓10的基板11的外側，然后由金屬制成的反射層30通過氣相沉積法形成。根據本發明，具有貼附到發光元件12的外側的耐熱性壓敏粘合片20的LED晶圓10經受反射層形成步驟。因此，耐熱性壓敏粘合片20被用作所謂的掩片(masking sheet)，因此可以防止金屬進入到LED晶圓10的背側并且沉積在發光元件12上。此外，如上所述，當硬質基體構件被用作耐熱性壓敏粘合片的基體構件時，可矯正LED晶圓的翹曲，因此可以提供在防止金屬沉積在發光元件12的方面具有高可靠性的制造方法。根據本發明的制造方法，金屬層難以形成在發光元件12上，因此可得到具有高亮度的LED。
[0031]在本發明中，形成反射層30的方法不限于MOCVD法，可以采用任意其它適當的方法。其它適當的方法的示例包括離子輔助電子束沉積法。在離子輔助電子束沉積法中，通常，LED晶圓在反射層形成側的相反側(也就是，發光元件側)覆蓋有蓋，并且露出反射層形成面(也就是，基板的外側面)。露出的面經受氣相沉積處理。根據本發明，通過將耐熱性壓敏粘合片貼附到發光元件的外側，還有在采用離子輔助電子束沉積法的情況中，可以防止金屬進入LED晶圓的背側和沉積在發光元件。
[0032]如上所述，可得到形成有反射層30的LED晶圓10 (圖2的C)。耐熱性壓敏粘合片20可以在反射層形成步驟之后立即被剝離，或者在耐熱性壓敏粘合片20仍然貼附在LED晶圓10上的狀態下，LED晶圓10可以經受后續處理。當LED晶圓10在耐熱性壓敏粘合片20仍然貼附在LED晶圓10上的狀態下經受后續處理時，可防止LED晶圓10在后續處理期間以及在步驟之間的處理期間受到損傷。
[0033]C.其它步驟
[0034]本發明的LED的制造方法進一步包括任意其它適當的步驟。其它適當的步驟的示例包括切割LED晶圓10以單片化成小元件片的步驟(切割步驟)。
[0035]圖3A至圖3D是示出根據本發明的實施方式的LED的制造方法的切割步驟的示意圖。在本實施方式中，經歷反射層形成步驟的LED晶圓10經受切割步驟。具體地，LED晶圓10以LED晶圓10的形成有反射層30的反射層30側向下的方式被保持在切割帶200上(圖3A)。當在如示例說明地耐熱性壓敏粘合片20仍然貼附在LED晶圓10上的狀態下、LED晶圓10經受切割步驟時，優選地，耐熱性壓敏粘合片20在LED晶圓10被保持在切割帶200上之后被剝離(圖3B)。此后，在厚度方向上半切割LED晶圓10 (實質上是基板11)(圖3C)。此后，擴展切割帶200，使得形成有反射層30的LED晶圓10以切割部作為起點(origin)斷開以得到單片化成小元件片的(多個)LED40 (圖3D)。
[0036]參考圖3C和圖3D，已經對如下的實施方式做出了說明:在該實施方式中，半切割LED晶圓10使得LED晶圓10以切割部作為起點斷開(劃線切割)。在圖3C中，從發光元件12側半切割LED晶圓10。然而，可以可選地以基板11 (反射層30)側向上的方式貼附切割帶200，并且可以從基板11側(反射層30側)半切割LED晶圓10。此外，除了上述劃線切割之外，可以采用任意適當的方法作為切割LED晶圓的方法。其它方法的示例包括:在整個厚度方向上切割LED晶圓以通過擴展而使LED晶圓單片化成小元件片的方法，和在厚度方向上僅激光切割LED晶圓10的中心部從而以切割部作為起點斷開LED晶圓10的方法(隱形切割(stealth dicing))。
[0037]圖4A至圖4G是示出根據本發明的另一實施方式的LED的制造方法的各步驟的示意圖。在本實施方式中，在形成用于斷開的分割部之后形成反射層30。在本實施方式中，首先，LED晶圓10 (例如，已經經受背面研磨步驟的LED晶圓)被保持在切割帶200上(圖4A)，然后從發光元件12側半切割LED晶圓10 (圖4B)。隨后，耐熱性壓敏粘合片20貼附到LED晶圓10的發光元件12的外側(圖4C)。隨后，具有耐熱性壓敏粘合片的LED晶圓10以基板11側向上的方式放置在工作臺100上，并且反射層30形成在LED晶圓10的基板11偵儀圖4D)。隨后，形成有反射層30的耐熱性壓敏粘合片的LED晶圓10以形成切割部的那一側(耐熱性壓敏粘合片20側)向上的方式再次被保持在切割帶200上(圖4E)。然后，在耐熱性壓敏粘合片20被剝離之后(圖4F)，LED晶圓以切割部作為起點斷開，由此得到單片化成小元件片的(多個)LED40 (圖4G)。
[0038]在圖3A至圖3D和圖4A至圖4G示出的實施方式中，LED晶圓經由耐熱性壓敏粘合片20被放置在工作臺上，然后反射層30形成在LED晶圓10上。此后，具有耐熱性熱敏粘合片的LED晶圓經受后續處理(圖3A和圖4E)。根據那些實施方式，耐熱性壓敏粘合片20保護LED晶圓10，因而可防止LED晶圓10在處理期間受到損傷。
【權利要求】
1.一種LED的制造方法，所述制造方法包括: 在LED晶圓的基板的外側形成反射層，所述LED晶圓包括所述基板和在所述基板的一面上的發光元件；以及 在形成反射層之前，將耐熱性壓敏粘合片貼附到所述發光元件的外側。
2.根據權利要求1所述的LED的制造方法，其特征在于，所述耐熱性壓敏粘合片包括硬質基體構件和壓敏粘合層。
【文檔編號】H01L33/54GK103531675SQ201310269366
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年6月28日 優先權日:2012年6月28日
【發明者】高橋智一, 秋月伸也, 杉村敏正, 松村健, 宇圓田大介 申請人:日東電工株式會社