[发明专利]一种提高LED芯片制造精度的方法

说明书

技术领域

本发明涉及LED芯片制造领域，特别是涉及一种提高LED芯片制造精度的方法。

背景技术

发光二极管(LED，Light Emitting Diode)具有体积小、效率高和寿命长等优点，在交通指示、户外全色显示等领域有着广泛的应用。尤其是利用LED可实现半导体固态照明，引起人类照明史的革命，从而逐渐成为目前电子学领域的研究热点。现行LED芯片制造方法，在蓝宝石衬底上采用金属有机化学气相沉积(MOCVD，Metal-organic Chemical Vapor Deposition)方法生长氮化鎵(GaN)外延层之后，再进行后序芯片制造。

在GaN外延层生长过程中，因所述金属有机化学气相沉积方法产生气旋回流而沉积出位于蓝宝石衬底边缘的外延层GaN突起，所述外延层GaN突起高度高出正常GaN外延层表面。现行LED芯片制造中，对外延层GaN突起不作任何处理而直接进行后序芯片制造，所述外延层GaN突起的存在直接影响后序芯片制造的精度。

第一方面，请参阅图1a，显示为现有技术中边缘具有外延层GaN突起的LED晶片与光刻板接触示意图。如图所示，现行LED芯片制造曝光工艺中，采用的是接触式曝光，即首先在GaN外延层12表面匀一层光刻胶(未图示)，然后利用加热固化技术进行光刻胶固化，最后有胶GaN外延层12与曝光光刻板2直接接触进行曝光。当有胶GaN外延层12与曝光光刻板2直接接触时，由于LED晶片边缘有胶外延层GaN突起121高度远高于LED晶片中心有胶正常GaN外延层12表面，直接造成光刻板2与有胶GaN外延层12表面局部存在缝隙(呈如图1a中箭头G所示之处)，曝光时，曝光光线从缝隙中漫反射则导致LED晶片边缘曝光图形线条较粗，影响曝光后显影图形一致性，降低了曝光精度。

第二方面，请参阅图1b，显示为现有技术中边缘具有外延层GaN突起的LED晶片与陶瓷衬底板接触示意图。如图所示，现行LED芯片制造蓝宝石背面减薄工艺中，LED晶片GaN外延层12’与陶瓷衬底板5通过粘接物质蜡(未图示)粘接，因为蓝宝石存在一定韧性，LED晶片中心GaN外延层12’中心会与陶瓷衬底板5紧密粘接触(呈如图1b中箭头M所示之处)，由于LED晶片边缘外延层GaN突起121’高度的存在，GaN外延层12’表面的边缘部分却不能紧密粘接触陶瓷衬底板5，导致在LED晶片边缘处陶瓷衬底板5与GaN外延层12’表面局部存在缝隙(呈如图1b中箭头G’所示之处)，直接造成LED晶片粘压完成后，LED晶片工件中心厚度与LED晶片工件边缘厚度存在较大误差，误差值与外延层GaN突起121’高度一致，进而造成蓝宝石背面减薄厚度存在误差，最终造成LED晶片薄片中心与边缘厚度存在误差，降低了蓝宝石背面减薄精度，影响芯片整体品质。

第三方面，请参阅图1c，显示为现有技术中边缘具有外延层GaN突起的LED晶片与转移衬底硅片接触示意图。如图所示，针对LED芯片中垂直结构GaN基LED芯片而言，传统的制造垂直结构GaN基LED芯片的晶片键合(wafer bonding)和激光剥离(laser lift-off)两种关键工艺中，因为蓝宝石存在一定韧性，晶片键合工艺的转移衬底硅片6与LED晶片中心GaN外延层12”会完全接触(呈如图1c中箭头M’所示之处)，由于LED晶片边缘外延层GaN突起121”高度的存在，GaN外延层12”表面的边缘部分却不能直接与转移衬底硅片6接触，导致在LED晶片边缘处转移衬底硅片6与GaN外延层12”表面局部存在缝隙(呈如图1c中箭头G”所示之处)，造成LED晶片边缘键合失效，键合失效的部分则无法完成后序激光剥离工艺，最终影响垂直结构GaN基LED芯片的制备良率。

发明内容

由于接触式曝光与蓝宝石背面减薄两道工序是目前蓝宝石衬底LED芯片制造不可缺少的工序，晶片键合和激光剥离是制造垂直结构GaN基LED芯片的关键工艺，鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种提高LED芯片制造精度的方法，用于解决现有技术中GaN外延层边缘GaN突起造成的现行LED芯片制造时曝光精度降低、蓝宝石背面减薄精度降低以及垂直结构GaN基LED芯片制造时键合精度降低的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种提高LED芯片制造精度的方法，该方法至少包括以下步骤：

步骤一、提供一蓝宝石衬底，在所述蓝宝石衬底上生长GaN外延层，伴随所述GaN外延层的生长所述蓝宝石衬底的边缘形成有外延层GaN突起；

步骤二、在所述GaN外延层表面旋涂流体保护材料以形成保护层；