具備分布式布拉格反射鏡的發光二極管外延片的返工方法
【專利摘要】本發明公開了一種具備分布式布拉格反射鏡的發光二極管外延片的返工方法，屬于發光二極管領域。所述方法包括：在需返工的發光二極管LED外延片的正面勻一層光刻膠，所述需返工的LED外延片的背面設有分布式布拉格反射鏡DBR膜層；采用反應等離子刻蝕RIE的方法去除所述DBR膜層，其中，刻蝕功率為400～700W，刻蝕壓力為20～30mtorr，刻蝕溫度為0～10℃，刻蝕厚度大于所述DBR膜層的厚度，刻蝕氣體為50～80sccm的CHF3和O2；采用有機溶劑去除所述光刻膠；在去除所述光刻膠后的需返工的LED外延片的背面蒸鍍DBR膜層。本發明通過采用RIE的方法去除在需返工的LED外延片的背面的DBR膜層，由于RIE的方法是采用氣體刻蝕，因此避免了LED外延片因為研磨發生的破碎現象，避免帶來的成本損失。
【專利說明】具備分布式布拉格反射鏡的發光二極管外延片的返工方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及發光二極管(Light Emitting Diode,簡稱LED)領域,特別涉及一種具備分布式布拉格反射鏡的發光二極管外延片的返工方法。
【背景技術】
[0002]隨著LED外延和芯片技術的日趨成熟，通過在LED外延片的背面蒸鍍分布式布拉格反射鏡(Distributed Bragg Ref lection,簡稱DBR)來提高大功率芯片的出光效率的方法，已成為各LED芯片制造商重視的工序。
[0003]在實際批量性生產過程中，減薄工序后需將LED外延片下蠟清洗。由于在清洗過程中往往存在有機顆粒清洗未凈，導致將清洗后的LED外延片蒸鍍DBR后，蒸鍍的DBR膜層出現大面積臟污。針對這種DBR膜層臟污的產品，需要進行返工。傳統的返工方法是先通過研磨的方式去除臟污的DBR膜層，然后再在LED外延片的背面蒸鍍一層DBR。
[0004]在實現本發明的過程中，發明人發現現有技術至少存在以下問題:當通過研磨的方式去除4英寸外延片上臟污的DBR膜層時，由于4英寸外延片比兩英寸外延片的翹曲度大，因此在研磨過程中極易發生破碎，導致外延片直接報廢，為制造商帶來成本損失。
【發明內容】
[0005]為了解決現有技 術的問題，本發明實施例提供了一種具備分布式布拉格反射鏡的發光二極管外延片的返工方法。所述技術方案如下:
[0006]本發明提供了一種具備分布式布拉格反射鏡的發光二極管外延片的返工方法，所述方法包括:
[0007]在需返工的發光二極管LED外延片的正面勻一層光刻膠，所述需返工的LED外延片的背面設有分布式布拉格反射鏡DBR膜層；
[0008]采用反應等離子刻蝕RIE的方法去除所述DBR膜層，其中，刻蝕功率為400~700W，刻蝕壓力為20~30mtorr，刻蝕溫度為O~10°C，刻蝕厚度大于所述DBR膜層的厚度，刻蝕氣體為50~80sccm的CHF3和O2 ；
[0009]采用有機溶劑去除所述光刻膠；
[0010]在去除所述光刻膠后的需返工的LED外延片的背面蒸鍍DBR膜層。
[0011]可選地，所述有機溶劑的成分包括N-甲基吡咯烷酮。
[0012]可選地，所述光刻膠的厚度在5~lOum。
[0013]可選地，所述在去除所述光刻膠后的需返工的LED外延片的背面蒸鍍DBR膜層之前，所述方法還包括:
[0014]用顯微鏡檢查去除所述光刻膠后的需返工的LED外延片的正面是否存在臟污、以及背面的DBR膜層是否刻蝕干凈。
[0015]可選地，所述在需返工的發光二極管LED外延片的正面勻一層光刻膠，包括:
[0016]將所述需返工的LED外延片固定在支撐件上；[0017]使所述支撐件帶動所述需返工的LED外延片進行轉動，并采用手動勻膠的方式，在轉動的所述需返工的LED外延片的正面勻一層所述光刻膠。
[0018]可選地，所述在去除所述光刻膠后的需返工的LED外延片的背面蒸鍍DBR膜層，包括:
[0019]將去除所述光刻膠后的需返工的LED外延片放入光學鍍膜機，采用電子束的方式交替蒸發五氧化三鈦和二氧化硅，使在去除所述光刻膠后的需返工的LED外延片的背面形成由所述五氧化三鈦和所述二氧化硅組成的DBR膜層。
[0020]可選地，所述方法還包括:
[0021]使用紫外分光光度計，按照預定規則測試在所述需返工的LED外延片的背面蒸鍍的DBR膜層的反射率。
[0022]可選地，所述預定規則包括:
[0023]在所述需返工的LED外延片的背面蒸鍍的DBR膜層上，選擇9個不同位置；
[0024]分別測試選擇出的9個不同位置中每個位置相對于Ag的相對反射率。
[0025]可選地，所述方法還包括:
[0026]將蒸鍍所述DBR膜層后的需返工的LED外延片劃裂為LED芯片；
[0027]使用推晶的方 式，測試所述LED芯片的背面的DBR膜層的粘附性。
[0028]本發明實施例提供的技術方案帶來的有益效果是:
[0029]通過在需返工的LED外延片的正面勻一層光刻膠，并采用RIE的方法去除在需返工的LED外延片的背面的DBR膜層，由于RIE的方法是采用氣體刻蝕，因此避免了 LED外延片因為研磨發生的破碎現象，避免帶來的成本損失，節約了制造成本。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0030]為了更清楚地說明本發明實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0031]圖1是本發明實施例提供的LED外延片的結構示意圖；
[0032]圖2是本發明實施例提供的一種具備分布式布拉格反射鏡的發光二極管外延片的返工方法的流程圖；
[0033]圖3是本發明實施例提供的一種具備分布式布拉格反射鏡的發光二極管外延片的返工方法的又一流程圖；
[0034]圖4是本發明實施例提供的返工的LED外延片的背面蒸鍍的DBR膜層的光譜示意圖。
【具體實施方式】
[0035]為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本發明實施方式作進一步地詳細描述。
[0036]首先簡單介紹本發明實施例中的LED外延片的結構，參見圖1，LED外延片包括襯底10和在襯底10上生長的外延層20。在本實施例中，LED外延片的背面101為襯底10的底面，LED外延片的正面102為與LED外延片的背面101相對的一面，即外延層20的表面。DBR膜層30蒸鍍在LED外延片的背面101上。襯底10可以是藍寶石襯底(其成分是AL2O3X此外，該LED外延片的尺寸可以是兩英寸，也可以是4英寸，本發明對此不做限制。
[0037]實施例一
[0038]本發明實施例提供了一種具備分布式布拉格反射鏡的發光二極管外延片的返工方法，參見圖2，該方法包括:
[0039]步驟101:在需返工的LED外延片的正面勻一層光刻膠。
[0040]其中，該需返工的LED外延片的背面設有DBR膜層，該DBR膜層出現臟污。
[0041]步驟102:采用反應等離子刻蝕(Reactive 1n Etching,簡稱RIE)的方法去除DBR膜層。
[0042]其中，刻蝕功率為400~700W，刻蝕壓力為20~30mtorr，刻蝕溫度為O~10°C，刻蝕厚度大于DBR膜層的厚度，刻蝕氣體為50~80SCCm的CHF3和02。
[0043]步驟103:采用有機溶劑去除光刻膠。
[0044]步驟104:在去除光刻膠后的需返工的LED外延片的背面蒸鍍DBR膜層。
[0045]作為本實施例 的可選方式，可以使用光學鍍膜機在需返工的LED外延片的背面蒸鍍DBR膜層。
[0046]本發明實施例通過在需返工的LED外延片的正面勻一層光刻膠，并采用RIE的方法去除在需返工的LED外延片的背面的DBR膜層，由于RIE的方法是采用氣體刻蝕，因此避免了 LED外延片因為研磨發生的破碎現象，避免帶來的成本損失，節約了制造成本。
[0047]實施例二
[0048]本發明實施例提供了一種具備分布式布拉格反射鏡的發光二極管外延片的返工方法，參見圖3，方法流程包括:
[0049]步驟201:在需返工的LED外延片的正面勻一層光刻膠。
[0050]其中，該需返工的LED外延片的背面設有DBR膜層，該DBR膜層出現臟污。
[0051]作為本實施例的可選方式，光刻膠的厚度可以是5um~lOum。
[0052]先將需返工的LED外延片固定在支撐件上，并使支撐件帶動LED外延片進行轉動，轉速可以在800rpm。然后采用手動勻膠的方式，在轉動的需返工的LED外延片的正面勻一層光刻膠。
[0053]步驟202:采用RIE的方法去除該DBR膜層。
[0054]其中，刻蝕功率為400~700W，刻蝕壓力為20~30mtorr，刻蝕溫度為O~10°C，刻蝕厚度大于DBR膜層的厚度，刻蝕氣體為50~80SCCm的CHF3和02。
[0055]刻蝕厚度可以根據刻蝕速率和刻蝕時間計算得到。當RIE的刻蝕速率一定時，可以通過調整刻蝕時間來獲取需要的刻蝕厚度。
[0056]在本實施例中，刻蝕厚度大于DBR膜層的厚度，這樣能夠保證LED外延片的背面的DBR膜層完全去除。同時，將刻蝕氣體選擇為CHF3和02，不光能夠去除DBR膜層，而且CHF3和O2均不會刻蝕成分為AL2O3的藍寶石襯底。
[0057]可以采用牛津RIE刻蝕機進行RIE刻蝕。
[0058]步驟203:采用有機溶劑去除光刻膠。
[0059]作為本實施例的可選方式，該有機溶劑的成分包括N-甲基吡咯烷酮(NMP)。[0060]需要說明的是，有機溶劑的種類有很多，并不是任意的有機溶劑適用本實施例。在步驟202的RIE中，LED外延片的正面的光刻膠在高刻蝕溫度的影響下，將發生碳化。碳化后的光刻膠非常難以去除，只有選擇合適的有機溶劑才能去除經過RIE的光刻膠。同時，在采用有機溶劑去除光刻膠時，有機溶劑有可能會污染LED外延片的正面外延層上的金屬電極，從而影響LED芯片外觀和光電性能，也只有選擇合適的有機溶劑才能保護LED外延片的正面的外延層。本實例選擇包括NMP成分的有機溶劑去除光刻膠，不光能成功去除碳化后的光刻膠，還能保護LED外延片的正面外延層上的金屬電極不被有機溶劑污染。
[0061]步驟204:用顯微鏡檢查去除光刻膠后的需返工的LED外延片的正面是否存在臟污、以及背面的DBR膜層是否刻蝕干凈。
[0062]可以用金相顯微鏡檢查去除光刻膠后的需返工的LED外延片的背面的DBR膜層是否刻蝕干凈，檢查去除光刻膠后的需返工的LED外延片的正面是否存在臟污。
[0063]當去除光刻膠后的需返工的LED外延片的正面未存在臟污和去除光刻膠后的需返工的LED外延片的背面的DBR膜層刻蝕干凈時，執行步驟205。
[0064]步驟205:在去除光刻膠后的需返工的LED外延片的背面蒸鍍DBR膜層。
[0065]作為本實施例的可選方式，可以使用光學鍍膜機在需返工的LED外延片的背面蒸鍍DBR膜層。
[0066]其中，本步驟205包括:將去除光刻膠后的需返工的LED外延片放入光學鍍膜機，米用電子束(E-beam)的方式交替蒸發五氧化三鈦和二氧化娃,使在去除光刻膠后的需返工的LED外延片的背面形成 由五氧化三鈦和二氧化硅組成的DBR膜層。五氧化三鈦膜具有高折射率，二氧化硅膜具有低折射率，兩者交替組合成DBR。
[0067]步驟206:使用紫外分光光度計，按照預定規則測試在需返工的LED外延片的背面蒸鍍的DBR膜層的反射率。
[0068]其中，該預定規則包括，在需返工的LED外延片的背面蒸鍍的DBR膜層上，選擇9個不同位置；分別測試選擇出的9個不同位置中每個位置相對于Ag的相對反射率。
[0069]其中，若在420nm — 620nm波長范圍內的相對反射率大于105，則表示其絕對反射率大于97%。圖4示出了采用本實施例提供的返工方法返工的一片4英寸LED外延片的DBR膜層的光譜圖，可以看見，9個不同位置(每一條黑線對應一個位置)在420nm — 620nm波長范圍內的相對反射率(相對于Ag)均大于105，說明該片LED外延片的DBR膜層在不同位置的相對反射率的擬合度較好，該片LED外延片的DBR膜層的良率較高。
[0070]步驟207:將蒸鍍DBR膜層后的需返工的LED外延片劃裂為LED芯片；使用推晶的方式，測試LED芯片的背面的DBR膜層的粘附性。
[0071]其中，DBR膜層的粘附性的測試包括，將LED芯片固定在支架上，用一定的推力將其推落，若LED芯片的DBR膜層未脫落，則表明DBR膜層的粘附性較好。經過實踐表明，采用本實施例提供的返工方法返工的LED外延片的DBR膜層的粘附性均比較好。
[0072]本發明實施例通過在需返工的LED外延片的正面勻一層光刻膠，并采用RIE的方法去除在需返工的LED外延片的背面的DBR膜層，由于RIE的方法是采用氣體刻蝕，因此避免了 LED外延片因為研磨發生的破碎現象，避免帶來的成本損失，節約了制造成本。
[0073]上述本發明實施例序號僅僅為了描述，不代表實施例的優劣。
[0074]以上所述僅為本發明的較佳實施例，并不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任 何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種具備分布式布拉格反射鏡的發光二極管外延片的返工方法，其特征在于，所述方法包括: 在需返工的發光二極管LED外延片的正面勻一層光刻膠，所述需返工的LED外延片的背面設有分布式布拉格反射鏡DBR膜層； 采用反應等離子刻蝕RIE的方法去除所述DBR膜層，其中，刻蝕功率為400~700W，刻蝕壓力為20~30mtorr，刻蝕溫度為O~10°C，刻蝕厚度大于所述DBR膜層的厚度，刻蝕氣體為50~8Osccm的CHF3和O2 ； 采用有機溶劑去除所述光刻膠； 在去除所述光刻膠后的需返工的LED外延片的背面蒸鍍DBR膜層。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述有機溶劑的成分包括N-甲基吡咯烷酮。
3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述光刻膠的厚度在5~lOum。
4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述在去除所述光刻膠后的需返工的LED外延片的背面蒸鍍DBR膜層之前，所述方法還包括: 用顯微鏡檢查去除所述光刻膠后的需返工的LED外延片的正面是否存在臟污、以及背面的DBR膜層是否刻蝕 凈。
5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述在需返工的發光二極管LED外延片的正面勻一層光刻膠，包括: 將所述需返工的LED外延片固定在支撐件上； 使所述支撐件帶動所述需返工的LED外延片進行轉動，并采用手動勻膠的方式，在轉動的所述需返工的LED外延片的正面勻一層所述光刻膠。
6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述在去除所述光刻膠后的需返工的LED外延片的背面蒸鍍DBR膜層，包括: 將去除所述光刻膠后的需返工的LED外延片放入光學鍍膜機，采用電子束的方式交替蒸發五氧化三鈦和二氧化硅，使在去除所述光刻膠后的需返工的LED外延片的背面形成由所述五氧化三鈦和所述二氧化硅組成的DBR膜層。
7.根據權利要求1~6任一項所述的方法，其特征在于，所述方法還包括: 使用紫外分光光度計，按照預定規則測試在所述需返工的LED外延片的背面蒸鍍的DBR膜層的反射率。
8.根據權利要求7所述的方法，其特征在于，所述預定規則包括: 在所述需返工的LED外延片的背面蒸鍍的DBR膜層上，選擇9個不同位置； 分別測試選擇出的9個不同位置中每個位置相對于Ag的相對反射率。
9.根據權利要求8所述的方法，其特征在于，所述方法還包括: 將蒸鍍所述DBR膜層后的需返工的LED外延片劃裂為LED芯片； 使用推晶的方式，測試所述LED芯片的背面的DBR膜層的粘附性。
【文檔編號】H01L33/46GK104022206SQ201410177932
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2014年4月29日 優先權日:2014年4月29日
【發明者】周武, 胡根水 申請人:華燦光電(蘇州）有限公司