CN105023977A - 一种led制程中的背划方法及其形成结构 - Google Patents

一种led制程中的背划方法及其形成结构 Download PDF

Info

Publication number
CN105023977A
CN105023977A CN201510335543.3A CN201510335543A CN105023977A CN 105023977 A CN105023977 A CN 105023977A CN 201510335543 A CN201510335543 A CN 201510335543A CN 105023977 A CN105023977 A CN 105023977A
Authority
CN
China
Prior art keywords
substrate
impurity
quick
release aperture
processing procedure
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201510335543.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105023977B (zh
Inventor
张家宏
陈功
周瑜
韦静静
黄静
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Anhui Sanan Optoelectronics Co Ltd
Original Assignee
Anhui Sanan Optoelectronics Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Anhui Sanan Optoelectronics Co Ltd filed Critical Anhui Sanan Optoelectronics Co Ltd
Priority to CN201510335543.3A priority Critical patent/CN105023977B/zh
Publication of CN105023977A publication Critical patent/CN105023977A/zh
Priority to PCT/CN2016/077839 priority patent/WO2016202039A1/zh
Priority to US15/607,461 priority patent/US10211367B2/en
Application granted granted Critical
Publication of CN105023977B publication Critical patent/CN105023977B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/005—Processes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/26—Bombardment with radiation
    • H01L21/263—Bombardment with radiation with high-energy radiation
    • H01L21/268—Bombardment with radiation with high-energy radiation using electromagnetic radiation, e.g. laser radiation
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/70—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
    • H01L21/77—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate
    • H01L21/78—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/02—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies
    • H01L33/12—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies with a stress relaxation structure, e.g. buffer layer

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Dicing (AREA)
  • Led Devices (AREA)

Abstract

本发明提出的一种LED制程中的背划方法及其形成结构，即先利用激光聚焦在具有多个LED单元的衬底背面形成多个杂质释放孔，再在与多个杂质释放孔对应位置，利用激光聚焦在所述衬底内部，形成多个隐形切割爆点，使所述杂质释放孔和所述隐形切割爆点连通，以将隐形切割爆点形成过程中产生的杂质通过杂质释放孔排出衬底内部，避免杂质附着于隐形切割爆点侧壁而降低LED单元的外量子效率。

Description

一种LED制程中的背划方法及其形成结构
技术领域
本发明属于半导体制备领域，特别涉及一种LED制程中的背划方法及其形成结构。
背景技术
发光二极管的切割技术由金刚石刀切割逐渐发展为普通激光切割，一般来说，激光的波长为355nm或者266nm，其特点在于它既能划开蓝宝石衬底，也能划开各种膜层，比如氮化镓层，布拉格反射层、金属层等。
参看附图1，近年来出现并得到快速发展的发光二极管切割技术为隐形激光切割，其特点在于它能穿透蓝宝石衬底10，在蓝宝石衬底10内形成具有能量的爆点11，爆点11爆开而达到切割的目的。相较于普通激光切割或金刚石切割，它减少了晶片侧面的激光灼伤面积或晶片表面的损伤面积，从而减少晶片的出光损失；但因为爆点11是在衬底10内部形成，其形成过程中爆点11区域的材质被激光烧蚀后附着于该爆点11侧壁，从而阻挡光的出射，影响发光二极管的外量子效率。
发明内容
针对上述问题，本发明提出了一种LED制程中的背划方法及其形成结构，首先利用激光聚焦在衬底背面表面形成多个杂质释放孔，然后沿着杂质释放孔位置进一步利用激光隐形切割技术形成多个隐形切割爆点，使隐形切割过程中产生的杂质通过杂质释放孔排出衬底内部，减少烧蚀杂质附着于隐形切割爆点侧壁而对亮度产生的不良影响，提升发光二极管的外量子效率。
本发明解决上述问题的技术方案为：一种LED制程中的背划方法，包括如下步骤：
1）  提供一衬底，在所述衬底上表面生长外延层并制作多个LED单元；
2）  利用激光聚焦在所述衬底的背面表面，形成多个杂质释放孔；
3）  在与所述杂质释放孔对应位置，利用激光聚焦在所述衬底内部，形成隐形切割爆点，使所述杂质释放孔和所述隐形切割爆点连通，以将隐形切割爆点形成过程中产生的杂质通过杂质释放孔排出衬底内部，避免杂质附着于隐形切割爆点侧壁而降低LED单元的外量子效率。
优选的，所述步骤2）中形成的杂质释放孔朝向外延层面的竖直延伸线位于相邻的LED单元之间。
优选的，所述步骤3）中杂质释放孔与隐形切割爆点在同一轴线上。
优选的，所述衬底为蓝宝石平片衬底、图形化蓝宝石衬底、硅衬底、碳化硅衬底、氮化镓衬底、玻璃衬底中的任意一种。
优选的，所述衬底背面还具有反射层，所述反射层为金属反射层、分布布拉格反射层或金属反射层和分布布拉格反射层组成的多层结构。
优选的，所述金属反射层为Al层、Ag层、Au层。
利用本发明的切割方法而形成的结构，包括衬底，所述结构包括多个位于所述衬底背面表面的杂质释放孔和位于其内部的隐形切割爆点，所述杂质释放孔和隐形切割爆点位于同一轴线上，并且相互连通，隐形切割爆点形成过程中释放的杂质通过杂质释放孔排出衬底内部。
优选的，所述衬底为蓝宝石平片衬底、蓝宝石图形化衬底、硅衬底、碳化硅衬底、氮化镓衬底、玻璃衬底中的任意一种。
优选的，所述杂质释放孔朝向外延层面的竖直延伸线位于相邻的LED单元之间。
本发明至少具有以下有益效果：1、本发明提出的一种LED制程中的背划方法，即先在具有多个LED单元的衬底背面形成杂质释放孔，再在与杂质释放孔对应位置，利用激光聚焦在所述衬底内部，形成隐形切割爆点，使所述杂质释放孔和所述隐形切割爆点连通，以将隐形切割爆点形成过程中产生的杂质通过杂质释放孔排出衬底内部，避免杂质附着于隐形切割爆点侧壁而降低LED单元的外量子效率；2、与现有技术中仅仅在衬底内部形成隐形切割爆点相比，本发明利用连通隐形切割爆点与衬底背面的杂质释放孔，进一步减小衬底非切割爆点区域在随后的裂片制程中产生的斜裂等异常现象，提升产品良率。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。此外，附图数据是描述概要，不是按比例绘制。
图1为现有技术之隐形切割爆点形成后的LED晶圆侧视图。
图2 ~3为本发明实施例一之背划方法的流程示意图。
图4为本发明实施例一之衬底背视图。
图5~7为本发明实施例二之背划方法的流程示意图。
图中：10.衬底；11. 隐形切割爆点；12. 杂质释放孔；20.外延层；30.反射层；31.杂质释放孔二。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的具体实施方式进行详细说明。
实施例1
参看附图2~4，本发明中的一种LED制程的背划方法，具体包括以下步骤，首先提供一衬底10，于衬底10上表面生长外延层并制作多个LED单元20。该衬底10可为蓝宝石平片衬底、蓝宝石图形化衬底、硅衬底、碳化硅衬底、氮化镓衬底、玻璃衬底中的任意一种，在LED的量产过程中，优选图形化蓝宝石衬底；然后利用激光聚焦在衬底10的背面表面，形成多个杂质释放孔12，所述杂质释放孔12孔径范围优选为1～6μm，杂质释放孔12朝向外延层面的竖直延伸线位于相邻的LED单元20之间；随后在与杂质释放孔12的对应位置，利用激光聚焦在衬底10内部，形成隐形切割爆点11，使杂质释放孔12和隐形切割爆点11连通，以将隐形切割爆点11形成过程中产生的杂质通过杂质释放孔12排出衬底内部，避免杂质附着于隐形切割爆点11侧壁而降低LED单元的外量子效率；并且隐形切割爆点11与杂质释放孔12位于同一轴线上，在随后的LED的正面裂片的制程中，可沿杂质释放孔12和隐形切割爆点11所在的竖直直线位置分离得到相互独立的多个LED单元。
现有技术中，部分技术人员通过刀片或其他工具去除侧壁附着的烧蚀杂质，在去除过程中不仅需要大量的人力，同时操作工具易损伤LED外延层表面，降低发光二极管质量，且不适用于大规模生产需要。而本发明在隐形切割爆点11形成前先形成贯穿于衬底10背面与隐形切割爆点11之间的杂质释放孔12，利用此杂质释放孔12直接释放隐形切割爆点11形成过程中产生的杂质，此法仅在背划制程中增加形成杂质释放孔12步骤，降低对LED表面的损坏几率，节省人力成本；同时，与现有技术中仅仅在衬底10内部形成隐形切割爆点11相比，本发明利用连通隐形切割爆点11与衬底背面的杂质释放孔12，进一步减小衬底10非切割爆点区域在随后的裂片制程中产生的斜裂等异常现象，提升产品良率。
实施例2
参看附图5~7，本实施例与实施例1的区别在于：先于衬底10背面沉积一反射层30，然后去除对应于各LED单元20间隙位置处的反射层30，形成反射层30内杂质释放孔二31，反射层30为金属反射层、分布布拉格反射层或金属反射层和分布布拉格反射层组成的多层结构，其中，金属反射层为Al层、Ag层或Au层，本实施例优选反射率高的分布布拉格反射层；随后再沿杂质释放孔二31对应位置分别利用激光聚焦在衬底10表面制作杂质释放孔12和利用隐形切割制作隐形切割爆点11。在随后的LED的正面裂片的制程中，可沿杂质释放孔二31、杂质释放孔12和隐形切割爆点11所在的竖直直线位置分离得到相互独立的多个LED单元20。
应当理解的是，上述具体实施方案为本发明的优选实施例，本发明的范围不限于该实施例，凡依本发明所做的任何变更，皆属本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种LED制程中的背划方法，其特征在于：包括如下步骤：
1）提供一衬底，在所述衬底上表面生长外延层并制作多个LED单元；
2）利用激光聚焦在所述衬底的背面表面，形成多个杂质释放孔；
3）在与所述多个杂质释放孔对应位置，利用激光聚焦在所述衬底内部，形成多个隐形切割爆点，使所述杂质释放孔和所述隐形切割爆点连通，以将隐形切割爆点形成过程中产生的杂质通过杂质释放孔排出衬底内部，避免杂质附着于隐形切割爆点侧壁而降低LED单元的外量子效率。
2.根据权利要求1所述的一种LED制程中的背划方法，其特征在于：所述步骤2）中形成的杂质释放孔朝向外延层面的竖直延伸线位于相邻的LED单元之间。
3.根据权利要求1所述的一种LED制程中的背划方法，其特征在于：所述步骤3）中杂质释放孔与隐形切割爆点位于同一轴线上。
4.根据权利要求1所述的一种LED制程中的背划方法，其特征在于：所述衬底为蓝宝石平片衬底、图形化蓝宝石衬底、硅衬底、碳化硅衬底、氮化镓衬底、玻璃衬底中的任意一种。
5.根据权利要求1所述的一种LED制程中的背划方法，其特征在于：所述衬底背面还具有反射层，所述反射层为金属反射层、分布布拉格反射层或金属反射层和分布布拉格反射层组成的多层结构。
6.根据权利要求5所述的一种LED制程中的背划方法，其特征在于：所述金属反射层为Al层、Ag层或Au层。
7.一种LED制程中的背划方法形成结构，包括衬底，其特征在于：所述结构利用权利要求1~6所述的方法制备。
8.根据权利要求7所述的一种LED制程中的背划方法形成结构，其特征在于：所述结构包括多个位于所述衬底背面表面的杂质释放孔和位于衬底内部的隐形切割爆点，所述杂质释放孔和隐形切割爆点位于同一轴线上，并且相互连通，隐形切割爆点形成过程中释放的杂质通过杂质释放孔排出衬底内部。
9.根据权利要求7所述的一种LED制程中的背划方法形成结构，其特征在于：所述衬底为蓝宝石平片衬底、蓝宝石图形化衬底、硅衬底、碳化硅衬底、氮化镓衬底、玻璃衬底中的任意一种。
10.根据权利要求7所述的一种LED制程中的背划方法形成结构，其特征在于：所述杂质释放孔朝向外延层面的竖直延伸线位于相邻的LED单元之间。
CN201510335543.3A 2015-06-17 2015-06-17 一种led制程中的背划方法及其形成结构 Active CN105023977B (zh)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510335543.3A CN105023977B (zh) 2015-06-17 2015-06-17 一种led制程中的背划方法及其形成结构
PCT/CN2016/077839 WO2016202039A1 (zh) 2015-06-17 2016-03-30 发光二极管及其制备方法
US15/607,461 US10211367B2 (en) 2015-06-17 2017-05-27 Light emitting diode and fabrication method thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510335543.3A CN105023977B (zh) 2015-06-17 2015-06-17 一种led制程中的背划方法及其形成结构

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105023977A true CN105023977A (zh) 2015-11-04
CN105023977B CN105023977B (zh) 2017-10-31

Family

ID=54413800

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510335543.3A Active CN105023977B (zh) 2015-06-17 2015-06-17 一种led制程中的背划方法及其形成结构

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105023977B (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106124548A (zh) * 2016-06-23 2016-11-16 中山德华芯片技术有限公司 一种复合结构SiC衬底的隐切实验测试方法
WO2016202039A1 (zh) * 2015-06-17 2016-12-22 厦门市三安光电科技有限公司 发光二极管及其制备方法
WO2017161936A1 (zh) * 2016-03-23 2017-09-28 厦门市三安光电科技有限公司 一种半导体外延晶片及其制备方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102751400A (zh) * 2012-07-18 2012-10-24 合肥彩虹蓝光科技有限公司 一种含金属背镀的半导体原件的切割方法
CN102916091A (zh) * 2011-08-03 2013-02-06 隆达电子股份有限公司 发光二极管的制造方法
CN102990229A (zh) * 2012-11-20 2013-03-27 深圳市大族激光科技股份有限公司 发光二极管晶圆切割方法
US20130234193A1 (en) * 2012-03-08 2013-09-12 Micron Technology, Inc. Etched trenches in bond materials for die singulation, and associated systems and methods
CN103612015A (zh) * 2013-05-20 2014-03-05 湘能华磊光电股份有限公司 一种led晶片切割方法
CN103943744A (zh) * 2013-01-23 2014-07-23 同方光电科技有限公司 一种能提高led光效的芯片加工方法
JP2014148454A (ja) * 2013-02-04 2014-08-21 Asahi Glass Co Ltd ガラス基板の切断方法、ガラス基板及び近赤外線カットフィルタガラス

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102916091A (zh) * 2011-08-03 2013-02-06 隆达电子股份有限公司 发光二极管的制造方法
US20130234193A1 (en) * 2012-03-08 2013-09-12 Micron Technology, Inc. Etched trenches in bond materials for die singulation, and associated systems and methods
CN102751400A (zh) * 2012-07-18 2012-10-24 合肥彩虹蓝光科技有限公司 一种含金属背镀的半导体原件的切割方法
CN102990229A (zh) * 2012-11-20 2013-03-27 深圳市大族激光科技股份有限公司 发光二极管晶圆切割方法
CN103943744A (zh) * 2013-01-23 2014-07-23 同方光电科技有限公司 一种能提高led光效的芯片加工方法
JP2014148454A (ja) * 2013-02-04 2014-08-21 Asahi Glass Co Ltd ガラス基板の切断方法、ガラス基板及び近赤外線カットフィルタガラス
CN103612015A (zh) * 2013-05-20 2014-03-05 湘能华磊光电股份有限公司 一种led晶片切割方法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016202039A1 (zh) * 2015-06-17 2016-12-22 厦门市三安光电科技有限公司 发光二极管及其制备方法
WO2017161936A1 (zh) * 2016-03-23 2017-09-28 厦门市三安光电科技有限公司 一种半导体外延晶片及其制备方法
CN106124548A (zh) * 2016-06-23 2016-11-16 中山德华芯片技术有限公司 一种复合结构SiC衬底的隐切实验测试方法
CN106124548B (zh) * 2016-06-23 2019-01-11 中山德华芯片技术有限公司 一种复合结构SiC衬底的隐切实验测试方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN105023977B (zh) 2017-10-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107538136A (zh) 一种利用激光切割蓝宝石衬底led芯片的方法
CN102751400B (zh) 一种含金属背镀的半导体原件的切割方法
CN103545253B (zh) 晶圆片激光加工方法
CN102751398B (zh) 一种倒三角形发光二极管芯片的制作方法
CN104752571A (zh) 一种晶圆级白光led芯片的切割方法
CN102881783A (zh) 一种深刻蚀切割发光二极管芯片的方法
JP2007087973A (ja) 窒化物半導体素子の製法およびその方法により得られる窒化物半導体発光素子
CN102593286A (zh) 一种大功率led的制备方法
KR20070028379A (ko) 화합물 반도체 소자 웨이퍼의 제조방법
CN102324450A (zh) GaN基发光二极管芯片及其制备方法
CN101106103A (zh) 发光元件的制造方法
CN105023977A (zh) 一种led制程中的背划方法及其形成结构
CN104347760A (zh) 一种led芯片的切割方法
CN102290505A (zh) GaN基发光二极管芯片及其制造方法
CN105127605A (zh) 一种蓝宝石衬底led芯片激光切割方法
CN100527450C (zh) 半导体光电组件及其切割方法
CN103943744A (zh) 一种能提高led光效的芯片加工方法
CN104319323A (zh) 发光二极管芯片制备方法
JP2003151921A (ja) 化合物半導体とその製造方法
CN106328778B (zh) 隐形切割制备正、倒和倒梯形台状衬底的led芯片的方法
US10211367B2 (en) Light emitting diode and fabrication method thereof
CN105914267B (zh) 一种利用激光切割制备蓝宝石衬底led芯片的方法
CN102837369B (zh) 一种绿激光划片蓝宝石的工艺方法
WO2020177026A1 (zh) 发光二极管及其制作方法
CN110556456A (zh) 一种高亮度led芯片及其切割方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant