[发明专利]一种GaAs基LED芯片减薄工艺中的贴片工装及贴片方法

说明书

一种GaAs基LED芯片减薄工艺中的贴片工装，包括工装主体，在所述工装主体上设置有供安放垫片和LED芯片的凹槽，在所述垫片上分布设置有真空孔，在所述工装主体上贯穿有与所述凹槽相连通的真空孔通道与所述垫片上的真空孔相连通，用于吸附垫片。本发明所采用的吸附方式保证真空吸力的大小及均匀性。本发明采用原材料消耗少，步骤简单，替代了有机蜡贴片，防止了有机蜡加热贴片时对环境所造成的蜡蒸汽污染，避免了对作业员工的危害，并避免了有机蜡融化不均匀造成的芯片高度不一致，有效减少衬底碎裂，提高衬底减薄厚度的均匀性和产品良率，衬底减薄后易清洗，同时节省了有机蜡及相应去蜡试剂的消耗，降低生产成本。

技术领域

本发明涉及一种GaAs基LED芯片减薄工艺中的贴片工装及贴片方法，属于半导体减薄的技术领域。

背景技术

随着技术工艺的不断发展，LED芯片不断向高密度、高性能、小型化和轻薄化发展。其中，器件的薄片化是近年来功率器件和光伏器件的重点发展方向之一。一方面，薄片可以降低器件的导通电阻和压降，从而大幅度减少器件的导通损耗，并提升器件在散热方面的性能，防止LED芯片有源区过高的温升对其光输出特性和寿命产生影响；另一方面，为满足LED芯片工艺制程中划片、裂片等后继工艺的要求，同样需要将芯片衬底厚度减薄至一定程度；再一方面，薄片有利于减少器件封装的空间，从而实现整个封装模块的小型化和轻薄化。因此，在LED芯片制备工艺中，芯片厚度减薄是非常重要的一个工艺制程。

半导体行业中GaAs基LED芯片的厚度减薄，主要采用研磨机对芯片进行机械研磨(GRINDING)，目前绝大多数的半导体芯片制造商都拥有比较自动化的设备对芯片进行批量化减薄。研磨减薄时，芯片贴附在贴片工件上通过真空吸附在机械摆臂上，机械臂与研磨盘相接触按各自的轨迹自旋，进行研磨减薄。

进一步，芯片贴附在贴片工件上，主要是通过蜡融化后将芯片粘附在贴片工件上。现在行业中主要有两种粘附方法，一种是先在贴片工件上均匀涂抹一层蜡，然后粘附上一张蜡纸作为中间的缓冲层，之后再在蜡纸上均匀涂抹一层蜡，将芯片粘附在蜡纸上；另一种做法是将蜡直接涂抹在贴片工件上，将芯片直接粘附在贴片工件上。这两种做法都是通过蜡把芯片粘附在贴片工件上，都存在一个不容易控制的质量关键点，就是蜡层的厚度。在贴片后的压片作业中，如果蜡层驱赶不均匀或者蜡层过厚，都会容易导致芯片研磨过程中因芯片整体厚度不一致，造成研磨后芯片厚度差距大，厚度波动范围一般在几微米至几十微米，严重时研磨过程中直接发生碎片异常，造成质量损失，影响产品最终良率和有效产出率。

中国专利文献CN105140155A公开的《一种用于GaAsMMIC减薄工艺的粘片方法》，先将芯片表面进行光刻胶保护，然后再将蜡涂抹在光刻胶上作为芯片粘附在石英托上的结合剂，不仅操作步骤繁琐复杂，又增加了原物料成本及人力成本，且减薄后处理芯片表面也容易残留一些污染物，不利于提高产品效益，目前在GaAs基LED芯片减薄工艺中已逐渐被淘汰。

中国专利文献CN202572118U公开的《发光二极管晶圆的减薄结构》，涉及到的晶圆减薄结构为平面结构，一面留有真空孔为真空吸附装置，一面为黏贴膜，黏贴膜一面黏贴晶圆，另一面贴在真空孔上用于被真空装置吸附。但这种减薄结构的缺点是平面结构留有真空孔用于吸附黏贴膜，真空吸附力会随着减薄结构的平面厚度出现一定的变化，甚至会出现吸附力不牢固的现象，同时吸附二极管晶圆时先需要黏贴在黏贴膜上不仅增加作业步骤，也增加了二极管晶圆表面残留胶的污染。与本发明的工装结构在真空吸附方式及粘片上存在本质区别。

中国专利文献CN205184504U《抛光设备及其固定装置》，该固定装置用于承载欲抛光件的基座具有第一表面、第二表面两个相对面，两个相对表面之间有穿孔，用于固定抛光件的第二表面上有凹部。该种结构设计较为繁琐，且两个表面(含第二表面的凹部)之间通过穿孔贯穿，且穿孔等距直接贯通于凹部中，贯穿两个相对表面，在直接用于吸附固定件时，真空吸附力的均匀性不能百分百保证。与本发明的工装结构在平面结构及真空吸附力的方式及均匀性上存在一定的本质区别。

发明内容