CN103969942B - 集成式光刻板制作方法及led芯片晶粒的分选方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种集成式光刻板制作方法及制得L E D芯片的分选方法。其中集成式光刻板制作方法，包括以下步骤：1)在集成式光刻板上彼此垂直设置的两条分割线，将光刻板划分成四个象限，并将两条分割线分别作为横坐标线和纵坐标，形成坐标系；2)在任一象限中以坐标系的零点为基准，向横坐标线和纵坐标方向延伸形成包含至少一个晶粒模板的方形标准单元区域；3)在四个象限内，连续设置多个与标准单元区域内晶粒模板图形和规格相同的对照单元区域，且每个对照单元区域内各晶粒模板的排列位置与标准单元区域内各晶粒模板的排布位置相同，从而得到集成式光刻板。该方法通过设计集成式光刻板上晶粒的图形和规格，从而将L E D芯片的晶粒快速分开。
Description
技术领域
本发明涉及LED(发光二极光)芯片制备领域，特别地，涉及一种集成式光刻板制作方法及LED芯片晶粒的分选方法。
背景技术
LED芯片的光电特性由其规格和图形决定。LED芯片制备过程中芯片的表面的图形由光刻板(光刻掩膜板)决定。在制造不同规格和不同图形LED芯片实验的过程中，现有技术中常采用与所需LED芯片的规格和图形一致的光刻板进行制造。无法在一块光刻板上同时获得多种规格和图形的LED芯片。光刻板价格昂贵，当一次所需不同规格和不同图形的LED芯片量较少时，这种制备方法会增加生产成本。尤其不适于实验中所需LED芯片的量。增加了研发新LED芯片的成本，阻碍了技术的发展。当设计出一种新结构的LED芯片，如果不能在同一片晶片上制造出新、旧两种规格和图形的LED芯片，则试验结果的比对准确性也容易受到质疑。
现有技术中经光掩膜蚀刻后，一片晶片上制得的晶粒需通过点测、转档、AOI(自动光学检测)、分选、目检等步骤将晶粒中的不合格晶粒剔除。点测步骤是以一颗成品标准芯片作为标准晶粒，然后通过CCD(电荷耦合元件)照相机对标准晶粒和所得晶粒表面进行扫描拍摄，得到标准图片和产品图片。预设标准图片与产品图片的相似度达到58～62％时，所得晶粒为合格品。将标准图片分别与每一幅产品图片进行对比得出两者的相似度。对合格品进行点测。通过点测确定每一颗晶粒在wafer(晶片)上的坐标和对应的光电特性。转档步骤为按照合格品的光电特性将单片wafer上的每一个坐标点上的晶粒进行分类，转档结束后每一个坐标点对应的芯片都有了相应的Bin号。AOI步骤为对芯片的外观进行一次区分，将外观不合格的芯片改Bin号作降级处理。分选步骤是读取AOI步骤中所得一片晶片上所得晶粒的全部Bin号。通过CCD照相机扫描晶粒，并与标准芯片进行比对，后将每一颗晶粒在晶片上的坐标确定，按照坐标将相同Bin号的芯片分选出来。之后在目检所得芯片的外观并列印标签。上述操作流程中点测和分选步骤均需事先设置标准芯片，然后以CCD照相机对晶粒进行扫描得出每一颗芯片的相似度分数，从而确认每颗晶粒是否合格。
集成式光刻板是指在一块光刻板上设置多个不同规格和不同图形的芯片模型，通过一次制备即可将一块晶片制成多个不同规格和不同图形的LED芯片。采用集成式光刻版制得的芯片，由于其中混有ITO(掺锡氧化铟)图形的芯片，而该图形的区别需要通过高倍显微镜才能勉强辨识清楚，CCD摄像头的辨识能力无法准确辨识图形间的不同和尺寸的微小改变。遇到此类芯片，需要手动用镊子夹取这些晶粒并摆放在一起，重排后再点试分选。整个过程操作繁琐，浪费较多人力，而且夹取过程中对芯片的损伤可能性增大。即使如此仍不能保证挑选出的晶粒均为同一种图形规格的晶粒，效率低下。
发明内容
本发明目的在于提供一种集成式光刻板制作方法及LED芯片晶粒的分选方法，以解决现有技术中一片晶片上多种图形和多种规格晶粒无法快速高效简便分选的技术问题。
为实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种集成式光刻板制作方法，包括以下步骤：1)在集成式光刻板上彼此垂直设置的两条分割线，将光刻板划分成四个象限，并将两条分割线分别作为横坐标线和纵坐标，形成坐标系；2)在任一象限中以坐标系的零点为基准，向横坐标线和纵坐标方向延伸形成包含至少一个晶粒模板的方形标准单元区域；3)在四个象限内，连续设置多个与标准单元区域内晶粒模板图形和规格相同的对照单元区域，且每个对照单元区域内各晶粒模板的排列位置与标准单元区域内各晶粒模板的排布位置相同，从而得到集成式光刻板。
进一步地，标准单元区域中包括A粒×B粒晶粒模板，A≥1，B≥1且A和B不能同时为1。
进一步地，标准单元区域中各晶粒模板的图形和规格彼此不同。
进一步地，分割线由彼此垂直设置的两列晶粒模板组成。
进一步地，形成标准单元区域和对照单元区域时，不以位于分割线上的晶粒模板作为标准单元区域和对照单元区域的组成部分。
本发明的另一方面还提供了一种LED芯片晶粒的分选方法，包括以下步骤：1)以集成式光刻板为光掩膜板将晶片加工为待分选晶粒；2)依据集成式光刻板上标准单元区域的规格，将分选机中对应于标准单元区域和各对照单元区域内相对于坐标系位于同一位置上的待分选晶粒的Bin值改为相同的Bin值；3)分选机依据Bin值将待分选晶粒中具有相同Bin值的晶粒分选集中，得到具有相同图形和相同规格的LED芯片。
进一步地，步骤2)中Bin值的修改方法包括以下步骤：S1晶片上彼此垂直设置第一分割线和第二分割线，第一分割线为X轴，第二分割线为Y轴，形成第一坐标系；S2以每个晶粒在第一坐标系下的坐标值(X,Y)经(X MOD1A，Y MOD2B)后得到(X’,Y’)；S3对具有相同坐标值(X’,Y’)的晶粒给予相同的Bin值；MOD1为X除以A取余数；MOD2为Y除以B取余数。
进一步地，第一分割线为一排贯通晶片的晶粒组成，第二分割线由一列贯通晶片的晶粒组成。
本发明具有以下有益效果：
本发明提供的集成式光刻板制作方法及LED芯片的分选方法。通过设计集成式光刻板上晶粒的图形和规格，使得具有相同图形和规格的晶粒能规律的出现在晶片的相应坐标点上，使得分选机构直接选取相应坐标点上的晶粒，从而将通过集成式光刻板制得的不同规格和图形的LED芯片快速分开。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是本发明优选实施例集成式光刻板示意图；
图2是本发明优选实施例的集成式光刻板示意图；以及
图3是本发明优选实施例的集成式光刻板单元区域放大图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
本发明提供了一种集成式光刻板制作方法及LED芯片的分选方法，该方法通过设计集成式光刻板上不同图形和不同规格的晶粒模板在模板相应坐标点上分布的位置。采用该集成式光刻板制成晶粒后，不同图形和不同规格晶粒的位置固定，通过修改在相应位置处晶粒的Bin值，使得LED芯片的分选通过分选机即可完成，而无需依靠CCD照相机，提高了分选的效率和准确性。
本发明提供了一种集成式光刻板制作方法，包括以下步骤：
1)在光刻板上彼此垂直设置的两条分割线，将光刻板划分成四个象限，并将两条分割线分别作为横坐标线和纵坐标，形成坐标系；
2)在任一象限中以坐标系的零点为基准，向横坐标线和纵坐标方向延伸形成包含至少一个晶粒模板的方形标准单元区域；
3)在四个象限内，连续设置多个与标准单元区域内晶粒模板图形和规格相同的对照单元区域，且每个对照单元区域内各晶粒模板的排列位置与标准单元区域内各晶粒模板的排布位置相同，从而得到集成式光刻板。
在集成式光刻板上彼此垂直设置的两条分割线，将光刻板划分成四个象限，并将两条分割线分别作为横坐标线和纵坐标，形成坐标系。分割线可以为空白区域，优选为分割线由彼此垂直设置的两列晶粒模板组成。分象限后的集成式光刻板表面如图1所示。由图1可见，第二分割线3和第一分割线2彼此垂直，在其中心处交叉。作为分割线的晶粒模板上可以不设置图形，而作为空白晶粒模板。第二分割线3为一列空白晶粒模型点彼此连接，作为Y轴。集成式光刻板的一排空白晶粒模型点彼此连接形成第一分割线2作为X轴。以划分光刻板上的象限。
在任一象限中以坐标系的零点为基准，向横坐标线和纵坐标方向延伸形成包含至少一个晶粒模板的方形标准单元区域1。标准单元区域1可以仅包括1个晶粒模板，也可以额包括多个晶粒模板。标准单元区域1可以为长方形也可也正方形。
优选从光刻板的任一象限中选取任意A值×B值的区域作为标准单元区域。优选A值≥1，B值≥1，且A和所述B不能同时为1。如图2所示，此时单元区域1内所含不同图形和不同规格的晶粒模型较多，能提高集成式光刻板一次制备多种图形LED芯片晶粒的效率。
在四个象限内，连续设置多个与标准单元区域1内晶粒模板图形和规格相同的对照单元区域4，且每个对照单元区域4内各晶粒模板的排列位置与标准单元区域1内各晶粒模板的排布位置相同，从而得到集成式光刻板。
以在第一象限内选取3*2的标准单元区域1为例进行说明。图2为具有3*2的标准单元区域的集成式光刻板局部放大示意图。由图2可知，图中所选单元区域1为A＝3粒，B＝2粒组成的。标准单元区域1内包括6粒不同图形和不同规格的晶粒模型。在集成式光刻板第一象限中按照标准单元区域1内晶粒模型图形排布位置，重复设置多个与标准单元区域1具有相同晶粒模型排布位置的对照单元区域4。使得对照单元区域4布满整个光刻板。第一象限该区域内具有4个对照单元区域4。每个对照单元区域4内晶粒模型的图形、规格及其位置与单元区域1内晶粒模型的图形、规格及其位置相同并固定。所得集成式光刻板在某些坐标点上的晶粒模型对应的晶粒的图形为相同的图形。结合图2和图3可知，第一象限内坐标点为(1,1)的晶粒模板的图形和规格与坐标点为(4,1)(7,1)的晶粒模板图形和规格相同。坐标点为(1,1)的晶粒图形和规格还与(1,3)(1,5)点处的晶粒模板图形和规格相同。本文中A值和B值均为标准单元区域的边长，对应光刻板上X轴和Y轴的坐标值，X轴和Y轴以光刻板上晶粒模型的个数为刻度。A值和B值取正整数。形成标准单元区域1和对照单元区域4时，不以位于分割线上的晶粒模板作为标准单元区域1和对照单元区域4的组成部分。
本发明的另一方面还提供了采用上述集成式光刻板制造LED芯片晶粒的方法，该方法包括以下步骤：
1)以集成式光刻板为光掩膜板将晶片加工为待分选晶粒；
2)依据集成式光刻板上标准单元区域的规格，将分选机中对应于标准单元区域和各对照单元区域内相对于坐标系位于同一位置上的待分选晶粒的Bin值改为相同的Bin值；
3)分选机依据Bin值将待分选晶粒中具有相同Bin值的晶粒分选集中，得到具有相同图形和相同规格的LED芯片。
得到集成式光刻板后可以通过常规方法制得晶粒。优选采用按上述方法设计的集成式光刻板作为光掩膜板将其粘附于涂有光刻胶的晶片上，通过曝光后得到具有不同图形和不同规格的晶粒。之后原位切割裂片晶片使晶粒之间彼此独立，但晶粒位置不能移动，以便保证晶粒图形与其坐标点对应。采用软件或手动在分选机上输入各Bin值的坐标点。分选机根据输入的或程序计算出的坐标点，将分选臂移动到相应晶粒所处坐标点上，将具有相同Bin值的晶粒分选至一起。
由背景技术可知，分选机工作时依据晶片上每个晶粒标记的Bin值来分选不同图形和规格晶粒。由于已知具有相同图形和相同规格的晶粒在晶片上的位置，则将相应坐标点上的晶粒的Bin值标记为同一Bin值。之后将所得晶粒置于分选机中，进行分选，从而将不同图形和规格的晶粒分开。采用方法仅需通过一次制粒即可制成多个不同图形和不同规格的晶粒。极大的提高了生产效率。同时采用上述分选晶粒的方法无需采用CCD照相机，避免了CCD照相机分辨率低造成的分选不完整问题。
优选的Bin值的修改通过以下方法将不同坐标点上的相应待分选晶粒的Bin值改为相同的Bin值。
以第一分割线2和第二分割线3分别为X轴和Y轴形成的坐标系作为第一坐标系。
在每个对照单元区域4内选取第三分割线10和第四分割线11。第三分割线10和第四分割线11为虚拟的坐标轴，并不是实体的。第三分割线10和第四分割线11彼此垂直交叉。第三分割线10作为第二坐标系的X’轴。第四分割线11作为第二坐标系的Y’轴。
对每个晶粒处于第一坐标系下的坐标值进行分选计算。
分选计算包括以下步骤：
S1晶片上彼此垂直设置第一分割线2和第二分割线3，第一分割线2为X轴，第二分割线3为Y轴，形成第一坐标系；
S2以每个晶粒在第一坐标系下的坐标值(X,Y)经(X MOD1A，Y MOD2B)后得到(X’,Y’)；
S3对具有相同坐标值(X’,Y’)的晶粒给予相同的Bin值；
MOD1为X除以A取余数；MOD2为Y除以B取余数。
第一坐标系设置于晶片上，第一坐标系的坐标轴采用晶片上两列未分配图形的空白晶粒组成。这样使得晶片上每个晶粒都分配了一个坐标值(X,Y)。之后根据标准单元区域的A值和B值。对该坐标值分别取余数。得到(X’,Y’)。将具有相同(X’,Y’)的多个对照单元区域中具有相同图形结构的晶粒的Bin值标记为同一Bin值。取余数是指X除以A后所得第一个余数就是X’，同理，Y除以B后所得第一个余数就是Y’。
这使得具有相同图形结构的晶粒具有相同的Bin值。之后再通过分选机根据Bin值将具有相同Bin值的晶粒挑选在一起，从而将具有不同微观图形的晶粒区分开来。
如图2所示，例如以标准单元区域为3×2的晶粒模板制作得到的晶粒的分类进行说明。当A＝3,B＝2时，b点的晶粒在第一坐标系下的坐标值为(5,4)。则对(5,4)进行(XMOD1A，Y MOD2B)计算后，Z点处于第二坐标系下的坐标值为(2,0)。该对照单元区域内各点在第二坐标系下的坐标如表1所列。
表1对照单元区域各点在的第一坐标系下和第二坐标系下坐标值
再分别对标记a～f的晶粒不同的Bin值。此时如果第一坐标系下坐标值为(3,4)的晶粒，其在第二坐标系下的坐标值为(0,0)则该点上晶粒的Bin值与c点的Bin值相同。由此将整个晶片做制得的晶粒的Bin值进行标记。从而获得具有相应Bin值的晶粒，将他们分选开来。
采用上述方法进行分选，简单便捷，循环次数少，数值不涉及正负取值问题，能有效提高分选效率。
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种集成式光刻板的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)在所述集成式光刻板上彼此垂直设置的两条分割线，将光刻板划分成四个象限，并将所述两条分割线分别作为横坐标线和纵坐标，形成坐标系；
2)在任一所述象限中以所述坐标系的零点为基准，向横坐标线和纵坐标方向延伸形成包含至少一个晶粒模板的方形标准单元区域；
3)在四个象限内，连续设置多个与所述标准单元区域内晶粒模板图形和规格相同的对照单元区域，且每个所述对照单元区域内各晶粒模板的排列位置与所述标准单元区域内各晶粒模板的排布位置相同，从而得到所述集成式光刻板；
所述标准单元区域中包括A粒×B粒所述晶粒模板，所述A≥1，所述B≥1且所述A和所述B不能同时为1；
所述标准单元区域中各所述晶粒模板的图形和规格彼此不同。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述分割线由彼此垂直设置的两列晶粒模板组成。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，形成所述标准单元区域和所述对照单元区域时，不以位于所述分割线上的晶粒模板作为所述标准单元区域和所述对照单元区域的组成部分。
4.一种LED芯片晶粒分选方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)以权利要求1至3中任一项集成式光刻板的制作方法制得的所述集成式光刻板为光掩膜板，将晶片加工为待分选晶粒；
2)依据所述集成式光刻板上标准单元区域的规格，将分选机中对应于所述标准单元区域和各对照单元区域内相对于坐标系位于同一位置上的所述待分选晶粒的Bin值改为相同的Bin值；
3)分选机依据所述Bin值将所述待分选晶粒中具有相同Bin值的晶粒分选集中，得到具有相同图形和相同规格的所述LED芯片。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤2)中所述Bin值的修改方法包括以下步骤：
S1所述晶片上彼此垂直设置第一分割线和第二分割线，所述第一分割线为X轴，所述第二分割线为Y轴，形成第一坐标系；
S2以每个晶粒在第一坐标系下的坐标值(X,Y)经(X MOD1 A，Y MOD2 B)后得到(X’,Y’)；
S3对具有相同坐标值(X’,Y’)的晶粒给予相同的Bin值；
所述MOD1为X除以A取余数；所述MOD2为Y除以B取余数。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述第一分割线为一排贯通所述晶片的晶粒组成，所述第二分割线由一列贯通所述晶片的晶粒组成。
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