[发明专利]一种改善反极性AlGaInP LED芯片切割质量的方法

说明书

本发明涉及一种改善反极性AlGaInP LED芯片切割质量的方法，包括如下步骤：包括如下步骤：(1)将AlGaInP LED的外延层与硅衬底进行键合；(2)在LED芯片的正面划出切割道；(3)在LED芯片的背面覆盖导电膜；(4)从LED芯片的背面进行裂片；(5)对LED芯片进行高压纯水清洗、吹干；(6)在LED芯片的背面重新覆盖导电膜；(7)使用压膜机对LED芯片的进行压膜；(8)去除覆盖在LED芯片背面的导电膜，再进行扩膜、翻膜处理。通过对硅衬底进行处理，在LED芯片的背面覆盖导电膜，能够有效的改善LED芯片切割质量，改善崩角、外延层脱落的情况，将产品切割后的异常率降低至0.16％。

技术领域

本发明涉及一种改善反极性AlGaInP LED芯片切割质量的方法，属于发光二极管切割技术领域。

背景技术

AlGaInP发光二极管是目前包含砷化镓衬底、N型层、多量子阱(MQW)层、P型层、GaP层等结构在内的LED芯片，其优点主要有节能环保、稳定性好、寿命长等优点，在户外显示、交通信号、背光源、景观、亮化等领域具有广泛应用，随着亮度的不断提升，其应用领域不断扩大。由于常规结构的AlGaInP发光二极管电流扩展还不能做到最好，导致外量子效率较低，影响亮度的提升，且很难在结构改进上显著提高发光亮度。一般通过改变电极大小、形貌、分布或在结构上增加分布式布拉格反射镜(DBR)来提高亮度，但提升比例有限，难以满足市场化使用需求。

反极性AlGaInP LED通过换衬底工艺将外延结构转移至硅衬底上，将通过增加DBR显著提升了芯片的发光亮度，但是外延层与硅衬底的结合牢固性一直是未彻底解决的难题，主要表现在芯片切割后边角出现衬底轻微碎裂并伴随较大面积的外延层脱落现象；产生以上现象的原因有两个方面，一方面在于外延层与硅衬底之间的结合不牢，另一方面原因是切割过程中切割道边缘微小区域出现崩裂，在后续作业过程中芯片边缘之间发生相互摩擦、挤压导致边缘碎裂脱落而引起外延层的进一步脱落，综合两方面原因导致切割不良率难以控制，特别小尺寸芯片尤为突出。

由于反极性LED使用硅衬底主要通过紫外激光划片设备先在芯片边缘(切割道)划出沟道，再通过裂片设备将芯片裂开分离成单个芯片，使用紫外激光划片，经过激光烧蚀后的切割道会存在或多或少的回熔情况，导致裂片后芯片边缘存在轻微崩裂，虽然最新型的划片设备通过增加激光分光技术实现多次划片以改善回熔情况、提高切割质量，设备本身成本较高，不利于产品效益的实现；该技术下切割道深度的调整范围较小，不易实现精确控制，同时切割道宽度相对较宽，在一定程度上影响芯片面积和亮度。因此，整体来看，反极性LED的切割质量对于绝大多数芯片制造商来说依然是需要解决的难题。目前，暂无有关改善反极性发光二极管切割质量的报道。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明提供了一种改善反极性AlGaInP LED芯片切割质量的方法。通过对硅衬底的正面进行粗糙处理增加外延层与硅衬底的结合牢固度，同时在裂片前通过在LED芯片的背面覆盖导电膜防止裂片过程中劈刀直接接触芯片对芯片边缘产生损伤，降低芯片边缘衬底碎裂和外延层脱落，提高切割良率。

术语解释：

导电膜：具有导电特性的薄膜，通过在透明有机薄膜材料表面沉积导电层制得，具有电导率小、平整度高、不损伤芯片的特点。

本发明的技术方案为：

一种改善反极性AlGaInP LED芯片切割质量的方法，包括如下步骤：

(1)将AlGaInP LED的外延层与硅衬底进行键合，再腐蚀砷化镓衬底，并在所述AlGaInP LED的外延层上制作电极；

(2)在LED芯片的正面划出切割道；

(3)在LED芯片的背面覆盖导电膜；此设计的好处在于，防止裂片过程中劈刀直接接触芯片对芯片边缘产生损伤，避免裂片过程中对芯片表面产生污染，同时防止芯片裂不开产生双胞。