[发明专利]一种改善GaAs基LED芯片切割过程中掉管芯的方法

说明书

一种改善GaAs基LED芯片切割过程中掉管芯的方法，包括如下步骤：a)利用锯片在LED芯片表面进行半切；b)对半切后的LED芯片进行烘烤；c)对烘烤后的LED芯片进行蓝膜贴膜；d)将蓝膜贴膜后的LED芯片进行二次烘烤；e)将二次烘烤后的LED芯片进行全切；f)将全切后的LED芯片清洗后进行扩膜。借助加热器对芯片贴膜前进行烘烤，有效释放芯片自身应力，降低芯片自身的形变张力。同时通过对贴膜后的芯片连带蓝膜一起进行烘烤，提高了蓝膜的延展性，使膜彻底舒张开，提高蓝膜的粘性。有效改善GaAs基LED芯片切割过程中掉管芯的方法，作业简单且实效性高，有效解决掉管芯的问题，提高产品产出率。

技术领域

本发明涉及光电制造领域，具体涉及一种改善GaAs基LED芯片切割过程中掉管芯的方法。

背景技术

由于LED芯片发光效率高，颜色范围广，使用寿命长而受到半导体照明界的广泛重视，已被广泛应用于大屏显示、景观照明、交通信号灯、汽车状态显示等各个领域。随着集成电路技术的进步和发展，产品更趋向于小型化、多功能化，集成度要求越来越高，芯片尺寸减小、切割槽宽度减小，芯片的厚度越来越薄，制程中应用到的新材料越来越多，这些日新月异的变化都对芯片的切割工艺提出了更高的要求。

在LED芯片制备工艺中，需要将经过光刻、镀膜、减薄等工艺制程后的整个芯片分割成所需求尺寸的单一晶粒，是半导体发光二极管芯片制备工艺中不可或缺的一道工序。现行的LED芯片切割作业中，通常有激光切割和锯片切割两种切割作业方式。

激光切割是随着激光技术的发展而出现的一种新型的切割技术，主要有激光表面切割和隐形切割两种。激光切割是通过一定能量密度和波长的激光束聚焦在芯片表面或内部，通过激光在芯片表面或内部灼烧出划痕，然后再用裂片机沿划痕裂开。激光切割具有产能高、成品率高、自动化操作、成本低等优势。但激光切割本身也存在一些问题，激光划片时，激光照射会破坏芯片的有源区，需要在芯片四周设置较宽的划线槽，由于划线槽里存在较厚的金属层，激光作用后，会产生大量的碎屑，划线槽边缘会出现喷涂、烧蚀现象，也限制了产能的提升，同时裂片机裂片时也会因金属材料的延展性出现难裂、双胞等现象，再加上激光直接作用在GaAs材料上，很容易产生一些有毒、污染性的粉尘。因此在GaAs基LED芯片的切割作业中，激光切割应用的并不广泛。

对于GaAs基LED芯片，传统的锯片切割仍然是应用最广泛的切割方式。

锯片切割是用高速旋转（30000-40000r/min）的金刚刀片按工艺需求设定好的程序将芯片完全锯开成单一的晶粒。金刚刀在高速旋转切割时，其表面突起的锋利的高硬度金刚砂颗粒对切割部进行铲挖。由于这些机械力是直接作用在晶圆表面并在晶体内部产生应力损伤，再考虑到GaAs材料比较脆，而且芯片正背面会蒸镀比较厚的金属材料，使得芯片本身的应力加大，芯片切割作业中为保证切割质量，通常采用的切割方法是先在芯片表面进行全面微切（半切），形成纵横交错的切割道，然后在半切切割道上进行全面的透切（全切），最后将芯片全部切割开，形成独立的一颗颗的管芯。

锯片切割作业中，芯片是通过粘附在蓝膜绷环上被吸附在锯片机工作盘上的，因锯片切割的刀片旋转速度很高会产生大量的热，为保证金刚刀片的质量以及冲走切割道中残留的衬底碎屑，切割作业中始终有高压冷却水在喷刀降温以及冲洗切割道，但冷却水压力较大也容易造成切割出的管芯被冲掉，造成产品的损失，影响最终的产出率。芯片切割尺寸越小掉管芯的现象就越严重，这个问题也一直是锯片切割作业中经常发生的异常。

中国专利文献CN102709171A公开了一种GaAs基板超小尺寸LED芯片的切割方法，首先在芯片表面进行实行全面微切的步骤，然后在微切的刀痕上进行全面的透切，但该方法虽然在提高切割质量上有明显的提升，但对于切割作业中掉管芯的现象没有涉及更没有提出具体的解决方法。

发明内容

本发明为了克服以上技术的不足，提供了一种有效改善GaAs基LED芯片切割过程中掉管芯的方法。