蓝宝石衬底LED芯片的切割方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102130238A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102130238A(43)申请公布日2011.07.20(21)申请号201010620254.5(22)申请日2010.12.29(71)申请人映瑞光电科技(上海)有限公司地址201203上海市浦东新区牛顿路200号5号楼101室(72)发明人张汝京肖德元饶青(74)专利代理机构上海思微知识产权代理事务所(普通合伙)31237代理人郑玮(51)Int.Cl.H01L33/00(2010.01)H01L21/78(2006.01)B28D5/00(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图4页(54)发明名称蓝宝石衬底LED芯片的切割方法(57)摘要本发明公开了一种蓝宝石衬底LED芯片的切割方法，该方法包括划片槽光刻；两步感应耦合等离子体干法刻蚀分别对氮化镓和蓝宝石衬底进行刻蚀，形成划片槽；以及去除剩余的光刻胶，并对所述LED芯片进行清洗；从而避免了在划片过程中造成划片槽侧壁步平整及损伤，并且在划片槽内没有残留微粒，从而不会影响LED芯片的发光效率。CN10238ACCNN110213023802130246A权利要求书1/1页1.一种蓝宝石衬底LED芯片的切割方法，其特征在于，包括如下步骤：将所述蓝宝石衬底进行背面减薄至50～100um，其中所述蓝宝石衬底上已制备有LED芯片及电极；在所述LED芯片正面上光阻，并对所述光阻进行光刻，在所述光阻上形成划片槽图案；以所述被图案化的光阻为掩膜，在第一刻蚀条件下对所述LED芯片进行感应耦合等离子体干法刻蚀，直至刻蚀到所述蓝宝石衬底；以所述被图案化的光阻为掩膜，在第二刻蚀条件下对所述蓝宝石衬底进行感应耦合等离子体干法刻蚀，刻蚀深度为10～20um，形成划片槽；去除剩余的光刻胶，并对所述LED芯片进行清洗；对所述LED芯片依次进行裂片及扩张，形成多个LED芯片单元。2.如权利要求1所述的蓝宝石衬底LED芯片的切割方法，其特征在于，所述光阻上形成的划片槽图案的宽度为2～20um。3.如权利要求2所述的蓝宝石衬底LED芯片的切割方法，其特征在于，所述LED芯片为氮化镓LED芯片。4.如权利要求3所述的蓝宝石衬底LED芯片的切割方法，其特征在于，所述第一刻蚀条件为：刻蚀气体为：Cl2和Ar，且Cl2∶Ar为1∶1～4∶1；腔室压力为：5mTorr～1.0Torr；底板功率为：200W～300W；线圈功率为：300W～1000W。5.如权利要求4所述的蓝宝石衬底LED芯片的切割方法，其特征在于，所述Cl2∶Ar为3∶1～4∶1。6.如权利要求3所述的蓝宝石衬底LED芯片的切割方法，其特征在于，所述第二刻蚀条件为：刻蚀气体为：BCl3、He及Ar，且BCl3∶(He+Ar)为1∶1～4∶1；腔室压力为：5mTorr～1Torr；底板功率为：200W～300W；线圈功率为：300W～500W。7.如权利要求3所述的蓝宝石衬底LED芯片的切割方法，其特征在于，所述氮化镓LED芯片包括从下至上依次生长的N型GaN层、InGaN多量子阱有源层、P型GaN层以及透明导电层。8.如权利要求1所述的蓝宝石衬底LED芯片的切割方法，其特征在于，在形成多个LED芯片单元后，还包括对所述多个芯片单元分别进行封装及测试的步骤。2CCNN110213023802130246A说明书1/4页蓝宝石衬底LED芯片的切割方法技术领域[0001]本发明涉及LED制备技术领域，尤其涉及一种蓝宝石衬底LED芯片的切割方法。背景技术[0002]发光二极管(LED，LightEmittingDiode)是响应电流而被激发，从而产生各种颜色的光的半导体器件。其中，以氮化镓(GaN)为代表的III-V族化合物半导体由于具有带隙宽、发光效率高、电子饱和漂移速度高、化学性质稳定等特点而在高亮度蓝光发光二极管、蓝光激光器等光电子器件领域有着巨大的应用潜力，引起了人们的广泛关注。[0003]蓝光LED芯片通常是在蓝宝石衬底上采用气相沉积的方法生长GaN发光层，目前蓝光LED芯片的尺寸普遍为2英寸，在LED终端应用封装前需要将若干英寸大的芯片切割成更小尺寸的芯片单元(die)。在生产规模迅速扩大、成本不断降低的过程中，GaN/蓝宝石LED芯片切割一直是需要解决的技术难题之一，且成为阻碍其生产成本进一步降低的一个瓶颈，这是因为，GaN/蓝宝石比一般的GaAs、GaP等化合物半导体材料要坚硬的多，若采用传统的机械方式划片，将会给LED芯片带来损伤，从而造成成品率低、产量低和成本高等诸多问题。[0004]为了解决上述问题，目前比较有效的方法是采用激光划片裂片方式对蓝宝石衬底LED芯片的正面进行切割，请参考图1至图5，其中，图1为现有的蓝宝石衬底LE