CN100411206C - 发光二极管的制法 - Google Patents
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Abstract
本发明是将磊晶制备的发光二极管晶圆分割成多个发光二极管晶粒的制法，首先在发光二极管晶圆表面形成可遮覆其表面及分割槽底部的遮覆层，再以激光在遮覆分割槽底部的遮覆层表面，以平行于分割槽长度的方向更向下形成崩裂道，移除遮覆层后，再分别对应崩裂道自晶圆底面向上形成对应崩裂道，且对应崩裂道的深度小于晶圆基板厚度，最后延崩裂道施加应力，使发光二极管晶圆沿分割槽被分割而制得多个发光二极管晶粒。
Description
【技术领域】
发明是有关于一种发光二极管的制法，特别是指一种关于后段的晶圆切割的发光二极管的制法。
【背景技术】
一般发光二极管的制法，可包括前段的磊晶程序与后段的切割程序。
参阅图1，前段磊晶程序主要是制备发光二极管晶圆100，先在例如蓝宝石的基板11上，以磊晶成长完成可以光电效应产生光的磊晶层121，接着再以镀膜方式在磊晶层121上形成可均匀传导电流的透明导电层122，使磊晶层121与透明导电层122形成光电单元12后，再利用光刻技术自透明导电层122表面向下形成分别纵横间隔交错的多个分割槽13，每相邻的二纵向的分割槽13与相邻的二横向的分割槽13共同定义出一未被分割的发光二极管晶粒200。
配合参阅图2，后段切割程序则是将上述制备完成的发光二极管晶圆100自每一分隔槽13切割分离，而得到多个发光二极管晶粒200，再进行后续封装、供例如照明光源等实际应用。
一般，后段切割程序是直接自每一分割槽13直接垂直施加应力以崩裂发光二极管晶圆100，而可切割出多个发光二极管晶粒200。但是由于受限于基板11本身内应力分布与光电单元12的内应力分布并不一致，因此，此方式并不能完全确保每次崩裂发光二极管晶圆100时，是自每一分割槽13垂直向下崩裂分离，同时，崩裂分离的界面也会较为破碎不规则，因而使得切割成功率较低，一般约在80％左右，切割后所得到的完整发光二极管晶粒200个数较少；同时，由于必须预留一定宽度的切割槽13开口，因此每一被定义的发光二极管晶粒200的面积约在355×355μm2左右，所以每片晶圆大约仅可切割出15000颗左右的发光二极管晶粒200。
参阅图3，因此，目前广为采用的后段切割程序，是更在发光二极管晶圆100的基板11底面，向光电单元12方向向上形成分别对应每一分割槽13的对应崩裂道2，以缩短崩裂分割时崩的距离(即发光二极管晶圆100每一分割槽13至对应崩裂道2的距离)，并借着分割槽13与对应崩裂道2的形成，稳定崩裂分割时的应变分离界面，进而提高切割成功率，增加所获得的完整发光二极管晶粒200个数。
而，为更进一步提高切割成功率、增加所获得的完整发光二极管晶粒个数，也有业者更进一步地自每一分割槽更向下以激光形成深度至基板的分离沟槽，借此更缩减崩裂分割时崩裂的距离，以提高切割成功率。但是，以激光切割形成此等深度极深的分离沟槽，姑且不论激光作用过程中产生的杂质污染，以及光电单元12的晶质变化等影响，光是作用切割时间的增加，就是一项业者无法负担的生产成本。
因此，如何提高发光二极管晶圆100切割成多个发光二极管晶粒200的切割成功率，进而增加单位面积可切割的发光二极管晶粒200，以提高产能，是业界不断努力研究的方向。
【发明内容】
因此，本发明的目的，即在提供一种可以提高切割成功率的发光二极管的制法，以将发光二极管晶圆切割成多个可以发光的发光二极管晶粒。
于是，本发明的一种发光二极管的制法，是先将一发光二极管晶圆分割成多个发光二极管晶粒，该发光二极管晶圆具有一基板、一设置在该基板上的光电单元，及多个自该光电单元表面向下设置的分割槽，该多个分割槽成纵横交错分布且深度小于该光电单元的厚度，其特征在于：该发光二极管的制法包含以下步骤：
(a)在光电单元表面向上设置一遮覆层，该遮覆层遮覆该光电单元表面及该每一分割槽的底部；
(b)以激光在该遮覆每一分割槽底部的部分遮覆层表面，以平行于该每一分割槽长度的方向，再向下形成一崩裂道；
(c)移除该遮覆层；
(d)分别对应每一崩裂道，自该基板底面向该光电单元方向形成一对应崩裂道，该每一对应崩裂道的深度小于该基板厚度，且自该每一崩裂道底部分别向下与其对应的该对应崩裂道底部连成一假想的分离界面；及
(e)施加应力，使该发光二极管晶圆沿该每一分离界面被分割。
本发明的发光二极管的制法可以大大提高切割成功率，使得崩裂后的良品率较现有的80％提高至95％以上，大幅增加产能。
【附图说明】
下面结合附图及实施例对本发明进行详细说明，附图中：
图1是一示意图，说明一尚未进行后段切割制法的发光二极管晶圆的结构。
图2是一示意图，说明图1的发光二极管晶圆被切割分离出多个发光二极管晶粒。
图3是一示意图，说明一尚未进行后段切割制法的发光二极管晶圆，在其基板背面形成对应崩裂道，以提高切割成功率。
图4A-4H是一流程图，说明本发明发光二极管的制法的一较佳实施例。
图5是一电子显微镜(Scanning Electron Microscope，SEM)照片，说明以本发明发光二极管的制法的一较佳实施例，切割得到的发光二极管晶粒的分离晶面状态。
【具体实施方式】
在本发明被详细描述之前，要注意的是，在以下的说明内容中，类似的元件是以相同的编号来表示。
参阅图4A，本发明一种发光二极管的制法，是将如图1所示，经过前段磊晶制法制备完成的发光二极管晶圆100，沿多个分割槽13分割成多个发光二极管晶粒200。
如前所述，发光二极管晶圆100具有基板11、形成在基板11上的光电单元12，及多个自电单元12表面向下形成的分割槽13。
首先进行步骤41，在光电单元12表面向上以光阻旋布形成一遮覆层51，遮覆层51遮覆光电单元12表面及每一分割槽13的底部。
参阅图4B，接着进行步骤42，以激光在遮覆每一分割槽13底部的部分遮覆层51表面，以平行于每一分割槽13长度的方向，更向下形成一崩裂道52，且每一崩裂道52开口宽度小于分割槽13的开口宽度，深度小于光电单元12的厚度，以一般发光二极管的发光单元12厚度约为5μm、分割槽13开口宽度为30μm来说，崩裂道52的开口宽度约为5μm、深度约为4μm。
参阅图4C，然后进行步骤43，清除遮覆层51。
参阅图4D，接着以步骤44，研磨缩减基板11厚度至85μm。
参阅图4E，再进行步骤45，在光电单元12表面可分离地贴覆一转换胶膜53(Blue Tape)。
参阅图4F，然后再进行步骤46，分别对应每一崩裂道52，以激光背切、钻石刀切割、或是砂轮切割等方式，择一自基板11底面向光电单元12方向形成一对应崩裂道54，每一对应崩裂道54的开口宽度大于每一相对应的崩裂道52的开口宽度，且每一对应崩裂道54的深度需小于基板11厚度，以本例来说，对应崩裂道54的开口宽度是15μm、深度约为20μm。形成完每一对应崩裂道54之后，自每一崩裂道52底部分别向下与其对应的对应崩裂道54底部可以连成一假想的分离界面6。
参阅图4G，接着进行步骤47，自转换胶膜53表面向下延每一崩裂道52底部垂直向每一对应崩裂道54底部施加应力700，使发光二极管晶圆100沿每一分离界面6被分割。
参阅图4H，最后进行步骤48，移除转换胶膜53，而得到多个发光二极管晶粒200。
参阅图5，图5是上述本发明发光二极管的制法切割而得到的多个发光二极管晶粒200，其沿分离界面6被分割的实际S E M照片，可以看出崩裂后所得到的发光二极管晶粒200边缘极为光滑平整，完全依照预定的假想的分离界面6被分割，因而切割成功率可以提高至95％以上；也因此，本发明发光二极管的制法切割发光二极管晶圆100时，切割槽的预留开口宽度不需如同现有一般需要预留较宽的开口宽度，而可将发光二极管晶粒200的面积缩减至约325×325μm2，也就是说，每片晶圆约可切割得到18000颗左右的完整发光二极管晶粒200，而大幅提高产能。
由上述说明可知，本发明发光二极管的制法主要是在发光二极管晶圆100的每一切割槽13更下向形成深度小于光电单元12厚度的崩裂道52后，再于基板11底面形成开口宽度较崩裂道52为宽的对应崩裂道54，使得崩裂道52与对应崩裂道54裂底部连成假想的分离界面6，进而使得后续施加应力以分割发光二极管晶圆100时，可以自此假想的分离界面6平滑完整地分离，因此，不但可以缩减需预留的分隔槽13宽度，而提高每片发光二极管晶圆100可以定义出需切割的发光二极管晶粒200的个数，较现有每片仅能定义出15000颗提高到18000颗，同时，还可以提高切割成功率，使得崩裂后的良品率较现有的80％提高至95％以上，大幅增加产能，确实达到本发明的目的。
Claims (9)
1. 一种发光二极管的制法，是先将一发光二极管晶圆分割成多个发光二极管晶粒，该发光二极管晶圆具有一基板、一设置在该基板上的光电单元，及多个自该光电单元表面向下设置的分割槽，该多个分割槽成纵横交错分布且深度小于该光电单元的厚度，其特征在于：该发光二极管的制法包含以下步骤：
(a)在光电单元表面向上设置一遮覆层，该遮覆层遮覆该光电单元表面及该每一分割槽的底部；
(b)以激光在该遮覆每一分割槽底部的部分遮覆层表面，以平行于该每一分割槽长度的方向，再向下形成一崩裂道；
(c)移除该遮覆层；
(d)分别对应每一崩裂道，自该基板底面向该光电单元方向形成一对应崩裂道，该每一对应崩裂道的深度小于该基板厚度，且自该每一崩裂道底部分别向下与其对应的该对应崩裂道底部连成一假想的分离界面；及
(e)施加应力，使该发光二极管晶圆沿该每一分离界面被分割。
2. 如权利要求1所述发光二极管的制法，其特征在于：该每一崩裂道的深度小于该光电单元的厚度。
3. 如权利要求1或2所述发光二极管的制法，其特征在于：该每一崩裂道的开口宽度小于该每一对应崩裂道的开口宽度。
4. 如权利要求1或2所述发光二极管的制法，其特征在于：该每一崩裂道的开口宽度小于该每一分割槽的开口宽度。
5. 如权利要求1所述发光二极管的制法，其特征在于：形成该遮覆层的材料包括：光阻、金属、氧化物，及上述材料的组合。
6. 如权利要求1所述发光二极管的制法，其特征在于：该发光二极管的制法还包含一实施在该步骤(d)之前的步骤，即研磨缩减该基板厚度。
7. 如权利要求1所述发光二极管的制法，其特征在于：加工该每一对应崩裂道的方式包括：激光背切、钻石刀切割、砂轮切割，及上述加工方式的组合。
8. 如权利要求1所述发光二极管的制法，其特征在于：该步骤(e)是在该每一崩裂道底部垂直向该每一对应崩裂道底部施加应力。
9. 如权利要求1所述发光二极管的制法，其特征在于：该发光二极管的制法还包含一实施在步骤(c)之后的步骤，即是在移除该遮覆层后的该光电单元表面，可分离地贴设一转换胶膜，并在步骤(e)实施之后移除该转换胶膜。
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