CN111900081A - 一种硅基led芯片的切割方法 - Google Patents
一种硅基led芯片的切割方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111900081A CN111900081A CN201910368071.XA CN201910368071A CN111900081A CN 111900081 A CN111900081 A CN 111900081A CN 201910368071 A CN201910368071 A CN 201910368071A CN 111900081 A CN111900081 A CN 111900081A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- chip
- cutting
- film
- saw blade
- invisible
- 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
Links
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 title claims abstract description 134
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 32
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 31
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 31
- 239000010703 silicon Substances 0.000 title claims abstract description 31
- 238000003698 laser cutting Methods 0.000 claims abstract description 27
- 238000003776 cleavage reaction Methods 0.000 claims description 20
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims description 20
- 230000007017 scission Effects 0.000 claims description 20
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 18
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 11
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 8
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 7
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims description 5
- 238000005336 cracking Methods 0.000 abstract description 19
- 239000007769 metal material Substances 0.000 abstract description 6
- 238000012545 processing Methods 0.000 abstract description 6
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 abstract description 3
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 abstract description 3
- 239000002210 silicon-based material Substances 0.000 abstract description 3
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 22
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 6
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 3
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 3
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- JBRZTFJDHDCESZ-UHFFFAOYSA-N AsGa Chemical compound [As]#[Ga] JBRZTFJDHDCESZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241001391944 Commicarpus scandens Species 0.000 description 1
- 229910005540 GaP Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003373 anti-fouling effect Effects 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 1
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 1
- HZXMRANICFIONG-UHFFFAOYSA-N gallium phosphide Chemical compound [Ga]#P HZXMRANICFIONG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- 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
- H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
- H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
- H01L21/304—Mechanical treatment, e.g. grinding, polishing, cutting
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/36—Removing material
- B23K26/38—Removing material by boring or cutting
-
- 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
- H01L33/005—Processes
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Dicing (AREA)
- Led Devices (AREA)
Abstract
本发明公开了一种硅基LED芯片的切割方法，对于硅基芯片，现在普遍用到得是刀轮切割，在使用刀轮切割时因硅材料很脆而且芯片正背面都会蒸镀比较厚的金属材料，这就使得其加工时刀片容易磨损易破碎，芯片会产生崩边(P面或N面)、崩角、毛刺等，严重影响芯片质量，降低良率；本发明中利用锯片机进行锯片切割，在P面切割出切割道后，隐形划片机直接沿着切割道进行激光切割，保证激光可以顺利穿透外延层，进入芯片内部并形成龟裂层，再利用裂片机施加外力裂片，不仅解决切割过程中的崩边(P面或N面)、崩角、毛刺等，还提高了芯片切割的效率，保证芯片良率；本发明的方法工艺合理，实用性强，具有很强市场应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及LED芯片制备技术领域，具体是一种硅基LED芯片的切割方法。
背景技术
在LED芯片制备工艺中，切割就是将制好的整个芯片分割成符合所需尺寸的单一晶粒，这是半导体发光二极管芯片制造工艺中一道必不可少的工序。
对于LED芯片，切割工艺目前有两种：锯片切割和激光切割；传统的也是业界采用最广泛的切割方式是锯片切割；锯片切割是用高速旋转的锯片刀按设定好的程式将芯片完全锯开成单一晶粒。
锯片切割技术已经相当成熟，至今仍为砷化镓、硅、磷化镓基等芯片切割的主流技术。但此方式存在一个问题：有些半导体材料很脆，而且芯片正背面都会蒸镀比较厚的金属材料，这就使得其加工时容易破碎，锯片切割后，芯片周围边缘会产生崩边(P面或N面)、崩角、毛刺等，严重影响芯片质量，降低良率。
激光切割是随着激光技术的发展而出现的一种新型的切割技术，主要有激光表切和隐切两种。它是用一定能量密度和波长的激光束聚焦在芯片表面或内部，通过激光在芯片表面或内部灼烧出划痕，然后再用裂片机沿划痕裂开.
表层切割采用355nm或266nm紫外激光，切割深度一般在60μm以内，难以进一步加深。隐形切割采用1064nm红外光或532nm绿光进行加工，激光作用于芯片内部某一深度，沿切割道形成激光划痕，即一个个间断的微小“爆炸点”。因芯片正背面都会蒸镀比较厚的金属材料，隐切难以穿透金属在内部形成聚焦。
因硅基材质地坚硬，具有脆、易碎且在高温下回焊率高的特点，采用紫外激光的烧蚀切割时会形斜裂、崩边影响良率；采用刀轮切割因硅材料很脆而且芯片正背面都会蒸镀比较厚的金属材料，这就使得其加工时刀片容易磨损易破碎，芯片会产生崩边(P面或N面)、崩角、毛刺等，严重影响芯片质量，降低良率。
针对上述问题，我们设计了一种硅基LED芯片的切割方法，有效解决了芯片切割过程中的崩边、崩角、毛刺等情况，这是我们亟待解决的问题之一。
发明内容
本发明的目的在于提供一种硅基LED芯片的切割方法，以解决现有技术中的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种硅基LED芯片的切割方法，包括以下步骤：
1)准备芯片；
2)锯片切割；
3)隐形激光切割；
4)裂片机劈裂；
5)扩膜，使其分割成为一个个独立的晶粒；
6)结束操作。
较优化的方案，包括以下步骤：
1)准备芯片：取减薄的LED芯片，贴在白膜上；
2)锯片切割：取步骤1)贴上白膜的芯片，放入锯片机中，使锯片刀沿切割道锯片，沿芯片的垂直解理边和平行解理边切割，直至P面电极等距离分割；
3)隐形激光切割：取步骤2)锯片切割处理后的芯片，放入隐形划片机中，沿锯片机刀痕位置，利用隐形划片机将激光作用在芯片内部，焦点为芯片厚度的2/3进行切割，形成龟裂层；
4)裂片机劈裂：取步骤3)隐形激光切割处理后的芯片，揭下白膜，芯片转移至蓝膜上，贴一层保护膜，再放入裂片机中劈裂；
5)取步骤4)处理的芯片，放至扩膜机上预热后进行扩膜，使其分割成为一个个独立的晶粒；
6)结束操作。
较优化的方案，包括以下步骤：
1)准备芯片：取减薄的LED芯片，N面向下朝向白膜，P面向上，贴在白膜上，芯片与白膜之间无颗粒及肉眼可见气泡；步骤1)中准备已经经过减薄的芯片，本发明中一般选用研磨后厚度为170um的硅基衬底LED芯片；将其N面(衬底面)向下，P面(电极面)向上贴在白膜上，将芯片贴在白膜上，不仅可以保证晶粒在切割过程中的完整，晶粒在切割时不会发生位移现象，同时还可以减少切割过程中产生的崩碎、飞片现象；白膜的设计还可校正芯片的面形变化，满足切割时切削力的要求；
2)锯片切割：取步骤1)贴上白膜的芯片，放入锯片机中，使锯片刀沿切割道锯片，沿芯片的垂直解理边和平行解理边切割，直至P面电极等距离分割；所述切割深度为30-40um，切割后除去切割道内的金属；步骤2)中沿芯片的垂直解理边、平行解理边进行切割，形成纵横交错的切割槽，将芯片P面电极等间距分隔开；由于硅基外延片表面有金属层，激光无法穿透，无法直接利用隐形划片机进行分割，步骤2)中利用锯片机先切出切割道，保证隐形划片机的激光沿切割道作用，可以顺利在芯片内部聚焦切割；
3)隐形激光切割：取步骤2)锯片切割处理后的芯片，放入隐形划片机中，沿锯片机刀痕位置，利用隐形划片机将激光作用在芯片内部，焦点设定为距离P面120-150um处进行切割，形成龟裂层；步骤3)中，利用隐形划片机沿锯片机刀痕位置作用，激光在芯片内部聚焦切割，形成龟裂层(龟裂层是指用一定波长的激光透过硅衬底内部，形成一个个能量点，此能量点周围破坏了晶格结构的部分称为龟裂层)；龟裂层作为一个裂缝起点，裂缝垂直变长，在芯片前后表面上下延伸，从而可以有效抑制加工屑的产生，适用于抗污垢性能差的工件，提高切割速度，减小划切道宽度；步骤3)中将龟裂层的焦点设计在芯片厚度的2/3，便于后续进行裂片；步骤3)的设计不仅减少了生产过程中的清洗工序，优化产品生产工艺，同时提高产品的良率，实用性较好；
4)裂片机劈裂：取步骤3)隐形激光切割处理后的芯片，揭下白膜，再以P面朝下、N面朝上贴在蓝膜上；在N面贴上保护膜，所述保护膜的厚度为40-50um；再放入裂片机中劈裂：步骤4)中，将经过激光切割的芯片转移至蓝膜上，不仅可以保证晶粒在切割时不会发生位移现象，同时还可以减少切割过程中产生的崩碎、飞片现象；通过设计蓝膜，在后续扩膜时可以增大芯片间距，便于后续拣片；步骤4)中贴了一层保护膜，可有效对芯片进行保护，避免裂片机的机械压力对芯片造成影响；保护膜厚度低时保护膜韧性较差，容易出现崩边等现象，因此本发明中将保护膜的厚度设计为的40-50um；
5)取步骤4)处理的芯片，放至扩膜机上预热5-10s后进行扩膜，使其分割成为一个个独立的晶粒；步骤5)中对切割后的芯片进行扩膜操作，使芯片上的管芯距离加大，以便分选作业，有效提高了工作效率。
6)结束操作。
较优化的方案，所述步骤2)中，所述锯片机的锯片刀形为左右对称的梯形，刀侧面与水平线的夹角为70°，刀宽为19-21um，刀高为195-205μm，刀速为60-70mm/s；步骤2)中，切割后的切割道为V形，保证了不同切割状况下芯片受力的融合，切割后的芯片外观无崩边，边缘无毛刺，有效提高了切割后的芯片外观和良率；将刀宽设计为19-21um，若刀宽过窄时无法切透金属层，若刀宽过宽时应先芯片的产出率；同时本发明根据切割深度来限定刀高，本发明中不想2)将切割深度设计为30-40um，切割过深会造成裂片、切割槽变宽影响发光面积，影响产出；切割过浅时硅表面的金属切不透，SD激光穿不过去，影响隐形激光切割的实施；
较优化的方案，所述步骤3)中，所述隐形划片机的激光功率为200-400mW，激光频率为40-50KHZ，切割速度为300-600mm/s；本发明中在既保证外观质量，又保证生产效率的基础上进行隐形划片机的参数设置，将切割速度设置为300-600mm/s，切割速度过低时不便于量产，生产效率低，切割速度高时易发生崩边、裂片情况；
较优化的方案，所述步骤4)中，裂片机的主轴转速为10000-15000um/sec，刀下降时间为10MSEC，支撑台开口宽度为200-250um，下压量为0-10um。
较优化的方案，所述步骤1)中，白膜的型号为spv-224s，白膜的尺寸为160mm×100m；所述步骤4)中，蓝膜的型号为spv-224s，蓝膜的尺寸为220mm×100m；步骤1)中使用白膜，白膜粘性好，抗高温性好于蓝膜，可较好适应后续激光切割时的温度；步骤4)中进行倒膜操作，将芯片转移至蓝膜上，蓝膜粘性低，在裂片时不掉胶，不会产生污染。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明适用于硅基LED芯片的切割，由于硅基材质地坚硬，脆，易碎且在高温下回焊率高的特点，硅基外延片因为表面有金属层，激光无法穿透，所以不能直接用隐形划片机分割，现在普遍用到得是刀轮切割，在使用刀轮切割时因硅材料很脆，而且芯片正背面都会蒸镀比较厚的金属材料，这就使得其加工时刀片容易磨损易破碎，芯片会产生崩边(P面或N面)、崩角、毛刺等，严重影响芯片质量，降低良率。
而本发明中利用锯片机进行锯片切割，在P面切割出切割道后，隐形划片机直接沿着切割道进行激光切割，保证激光可以顺利穿透外延层，进入芯片内部并形成龟裂层，再利用裂片机施加外力裂片，不仅解决切割过程中的崩边(P面或N面)、崩角、毛刺等，还提高了芯片切割的效率，保证芯片良率；本发明的方法工艺合理，实用性强，具有很强市场应用前景。
附图说明
为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明。
图1为硅基LED芯片切割后的俯视图；
图2为硅基LED芯片切割后的侧视图；
图3为硅基LED芯片切割后的实物管芯图。
图中：1-电极面、2-衬底面、3-龟裂层。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
首先准备芯片，取减薄的LED芯片，N面向下朝向白膜，P面向上，贴在白膜上，芯片与白膜之间无颗粒及肉眼可见气泡；白膜的型号为spv-224s，白膜的尺寸为160mm×100m；
再进行锯片切割，取贴上白膜的芯片，放入锯片机中，使锯片刀沿切割道锯片，沿芯片的垂直解理边和平行解理边切割，直至P面电极等距离分割；所述切割深度为30um，切割后除去切割道内的金属；锯片机的锯片刀形为左右对称的梯形，刀侧面与水平线的夹角为70°，刀宽为19um，刀高为195μm，刀速为60mm/s。
接着隐形激光切割，取锯片切割处理后的芯片，放入隐形划片机中，沿锯片机刀痕位置，利用隐形划片机将激光作用在芯片内部，隐形划片机的激光功率为200mW，激光频率为40KHZ，切割速度为300mm/s，焦点设定为距离P面120um处进行切割，形成龟裂层；
再用裂片机劈裂：取隐形激光切割处理后的芯片，揭下白膜，再以P面朝下、N面朝上贴在蓝膜上；蓝膜的型号为spv-224s，蓝膜的尺寸为220mm×100m；在N面贴上保护膜，所述保护膜的厚度为40um；再放入裂片机中劈裂，裂片机的主轴转速为10000um/sec，刀下降时间为10MSEC，支撑台开口宽度为200um。
再放至扩膜机上预热5后进行扩膜，使其分割成为一个个独立的晶粒；结束操作。
实施例2：
首先准备芯片，取减薄的LED芯片，N面向下朝向白膜，P面向上，贴在白膜上，芯片与白膜之间无颗粒及肉眼可见气泡；白膜的型号为spv-224s，白膜的尺寸为160mm×100m；
再进行锯片切割，取贴上白膜的芯片，放入锯片机中，使锯片刀沿切割道锯片，沿芯片的垂直解理边和平行解理边切割，直至P面电极等距离分割；所述切割深度为35um，切割后除去切割道内的金属；锯片机的锯片刀形为左右对称的梯形，刀侧面与水平线的夹角为70°，刀宽为20um，刀高为200μm，刀速为65mm/s。
接着隐形激光切割，取锯片切割处理后的芯片，放入隐形划片机中，沿锯片机刀痕位置，利用隐形划片机将激光作用在芯片内部，隐形划片机的激光功率为300mW，激光频率为45KHZ，切割速度为450mm/s，焦点设定为距离P面135um处进行切割，形成龟裂层；
再用裂片机劈裂：取隐形激光切割处理后的芯片，揭下白膜，再以P面朝下、N面朝上贴在蓝膜上；蓝膜的型号为spv-224s，蓝膜的尺寸为220mm×100m；在N面贴上保护膜，所述保护膜的厚度为45um；再放入裂片机中劈裂，裂片机的主轴转速为12500um/sec，刀下降时间为10MSEC，支撑台开口宽度为225um，下压量为5um。
再放至扩膜机上预热8s后进行扩膜，使其分割成为一个个独立的晶粒；结束操作。
实施例3：
首先准备芯片，取减薄的LED芯片，N面向下朝向白膜，P面向上，贴在白膜上，芯片与白膜之间无颗粒及肉眼可见气泡；白膜的型号为spv-224s，白膜的尺寸为160mm×100m；
再进行锯片切割，取贴上白膜的芯片，放入锯片机中，使锯片刀沿切割道锯片，沿芯片的垂直解理边和平行解理边切割，直至P面电极等距离分割；所述切割深度为40um，切割后除去切割道内的金属；锯片机的锯片刀形为左右对称的梯形，刀侧面与水平线的夹角为70°，刀宽为21um，刀高为205μm，刀速为70mm/s。
接着隐形激光切割，取锯片切割处理后的芯片，放入隐形划片机中，沿锯片机刀痕位置，利用隐形划片机将激光作用在芯片内部，隐形划片机的激光功率为400mW，激光频率为50KHZ，切割速度为600mm/s，焦点设定为距离P面150um处进行切割，形成龟裂层；
再用裂片机劈裂：取隐形激光切割处理后的芯片，揭下白膜，再以P面朝下、N面朝上贴在蓝膜上；蓝膜的型号为spv-224s，蓝膜的尺寸为220mm×100m；在N面贴上保护膜，所述保护膜的厚度为50um；再放入裂片机中劈裂，裂片机的主轴转速为15000um/sec，刀下降时间为10MSEC，支撑台开口宽度为250um，下压量为10um。
再放至扩膜机上预热10s后进行扩膜，使其分割成为一个个独立的晶粒；结束操作。
实施例4：
首先准备芯片，取减薄的LED芯片，N面向下朝向白膜，P面向上，贴在白膜上，芯片与白膜之间无颗粒及肉眼可见气泡；白膜的型号为spv-224s，白膜的尺寸为160mm×100m；
再进行锯片切割，取贴上白膜的芯片，放入锯片机中，使锯片刀沿切割道锯片，沿芯片的垂直解理边和平行解理边切割，直至P面电极等距离分割；所述切割深度为35um，切割后除去切割道内的金属；锯片机的锯片刀形为左右对称的梯形，刀侧面与水平线的夹角为70°，刀宽为20um，刀高为205μm，刀速为70mm/s。
接着隐形激光切割，取锯片切割处理后的芯片，放入隐形划片机中，沿锯片机刀痕位置，利用隐形划片机将激光作用在芯片内部，隐形划片机的激光功率为150mW，激光频率为50KHZ，切割速度为450mm/s，焦点设定为距离P面123um处进行切割，形成龟裂层；
再用裂片机劈裂：取隐形激光切割处理后的芯片，揭下白膜，再以P面朝下、N面朝上贴在蓝膜上；蓝膜的型号为spv-224s，蓝膜的尺寸为220mm×100m；在N面贴上保护膜，所述保护膜的厚度为50um；再放入裂片机中劈裂，裂片机的主轴转速为15000um/sec，刀下降时间为10MSEC，支撑台开口宽度为220um，下压量为8um。
再放至扩膜机上预热10s后进行扩膜，使其分割成为一个个独立的晶粒；结束操作。
对比例：
首先准备芯片，取减薄的LED芯片，N面向下朝向白膜，P面向上，贴在白膜上，芯片与白膜之间无颗粒及肉眼可见气泡；白膜的型号为spv-224s，白膜的尺寸为160mm×100m；
再进行锯片切割，取贴上白膜的芯片，放入锯片机中，使锯片刀沿切割道锯片，沿芯片的垂直解理边和平行解理边切割，直至P面电极等距离分割；所述切割深度为35um，切割后除去切割道内的金属；锯片机的锯片刀形为左右对称的梯形，刀侧面与水平线的夹角为70°，刀宽为20um，刀高为205μm，刀速为70mm/s。
接着隐形激光切割，取锯片切割处理后的芯片，放入隐形划片机中，沿锯片机刀痕位置，利用隐形划片机将激光作用在芯片内部，隐形划片机的激光功率为150mW，激光频率为50KHZ，切割速度为450mm/s，焦点设定为距离P面50um处进行切割，形成龟裂层；
再用裂片机劈裂：取隐形激光切割处理后的芯片，揭下白膜，再以P面朝下、N面朝上贴在蓝膜上；蓝膜的型号为spv-224s，蓝膜的尺寸为220mm×100m；在N面贴上保护膜，所述保护膜的厚度为50um；再放入裂片机中劈裂，裂片机的主轴转速为15000um/sec，刀下降时间为10MSEC，支撑台开口宽度为220um，下压量为8um。
再放至扩膜机上预热10s后进行扩膜，使其分割成为一个个独立的晶粒；结束操作。
实施例对比：实施例1-4分别为本发明的具体实施例，分别取实施例1-4切割后得到的产品，观察后发现晶粒边缘未产生崩边、崩角、毛刺等情况，合格率较高。
对比例分别与实施例1-4形成对照实验，对比例与实施例1-4区别仅在于焦点与P面的距离，其余影响参数不变；对比例中，焦点设置在距离P面50um处，切割时出现崩边现象，得到的晶粒外观质量较差。
结论：本发明中利用锯片机进行锯片切割，在P面切割出切割道后，隐形划片机直接沿着切割道进行激光切割，保证激光可以顺利穿透外延层，进入芯片内部并形成龟裂层，再利用裂片机施加外力裂片，不仅解决切割过程中的崩边(P面或N面)、崩角、毛刺等，还提高了芯片切割的效率，保证芯片良率；本发明的方法工艺合理，实用性强，具有很强市场应用前景。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
Claims (7)
1.一种硅基LED芯片的切割方法，其特征在于：包括以下步骤：
1)准备芯片；
2)锯片切割；
3)隐形激光切割；
4)裂片机劈裂；
5)扩膜，使其分割成为一个个独立的晶粒；
6)结束操作。
2.根据权利要求1所述的一种硅基LED芯片的切割方法，其特征在于：包括以下步骤：
1)准备芯片：取减薄的LED芯片，贴在白膜上；
2)锯片切割：取步骤1)贴上白膜的芯片，放入锯片机中，使锯片刀沿切割道锯片，沿芯片的垂直解理边和平行解理边切割，直至P面电极等距离分割；
3)隐形激光切割：取步骤2)锯片切割处理后的芯片，放入隐形划片机中，沿锯片机刀痕位置，利用隐形划片机将激光作用在芯片内部，焦点为芯片厚度的2/3进行切割，形成龟裂层；
4)裂片机劈裂：取步骤3)隐形激光切割处理后的芯片，揭下白膜，芯片转移至蓝膜上，贴一层保护膜，再放入裂片机中劈裂；
5)取步骤4)处理的芯片，放至扩膜机上预热后进行扩膜，使其分割成为一个个独立的晶粒；
6)结束操作。
3.根据权利要求2所述的一种硅基LED芯片的切割方法，其特征在于：包括以下步骤：
1)准备芯片：取减薄的LED芯片，N面向下朝向白膜，P面向上，贴在白膜上，芯片与白膜之间无颗粒及肉眼可见气泡；
2)锯片切割：取步骤1)贴上白膜的芯片，放入锯片机中，使锯片刀沿切割道锯片，沿芯片的垂直解理边和平行解理边切割，直至P面电极等距离分割；所述切割深度为30-40um，切割后除去切割道内的金属；
3)隐形激光切割：取步骤2)锯片切割处理后的芯片，放入隐形划片机中，沿锯片机刀痕位置，利用隐形划片机将激光作用在芯片内部，焦点设定为距离P面120-150um处进行切割，形成龟裂层；
4)裂片机劈裂：取步骤3)隐形激光切割处理后的芯片，揭下白膜，再以P面朝下、N面朝上贴在蓝膜上；在N面贴上保护膜，所述保护膜的厚度为40-50um；再放入裂片机中劈裂：
5)取步骤4)处理的芯片，放至扩膜机上预热5-10s后进行扩膜，使其分割成为一个个独立的晶粒；
6)结束操作。
4.根据权利要求3所述的一种硅基LED芯片的切割方法，其特征在于：所述步骤2)中，所述锯片机的锯片刀形为左右对称的梯形，刀侧面与水平线的夹角为70°，刀宽为19-21um，刀高为195-205μm，刀速为60-70mm/s。
5.根据权利要求3所述的一种硅基LED芯片的切割方法，其特征在于：所述步骤3)中，所述隐形划片机的激光功率为200-400mW，激光频率为40-50KHZ，切割速度为300-600mm/s。
6.根据权利要求3所述的一种硅基LED芯片的切割方法，其特征在于：所述步骤4)中，裂片机的主轴转速为10000-15000um/sec，刀下降时间为10MSEC，支撑台开口宽度为200-250um，下压量为0-10um。
7.根据权利要求3所述的一种硅基LED芯片的切割方法，其特征在于：所述步骤1)中，白膜的型号为spv-224s，白膜的尺寸为160mm×100m；所述步骤4)中，蓝膜的型号为spv-224s，蓝膜的尺寸为220mm×100m。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910368071.XA CN111900081B (zh) | 2019-05-05 | 2019-05-05 | 一种硅基led芯片的切割方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910368071.XA CN111900081B (zh) | 2019-05-05 | 2019-05-05 | 一种硅基led芯片的切割方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN111900081A true CN111900081A (zh) | 2020-11-06 |
| CN111900081B CN111900081B (zh) | 2022-09-16 |
Family
ID=73169185
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201910368071.XA Active CN111900081B (zh) | 2019-05-05 | 2019-05-05 | 一种硅基led芯片的切割方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN111900081B (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113299594A (zh) * | 2021-05-25 | 2021-08-24 | 江西信芯半导体有限公司 | Tvs芯片贴蓝膜后加工方法 |
| CN114986358A (zh) * | 2022-05-27 | 2022-09-02 | 深圳市奥伦德元器件有限公司 | 芯片划片方法、设备、控制器及计算机可读存储介质 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104347760A (zh) * | 2013-07-24 | 2015-02-11 | 晶能光电（江西）有限公司 | 一种led芯片的切割方法 |
| CN105226143A (zh) * | 2015-09-29 | 2016-01-06 | 山东浪潮华光光电子股份有限公司 | 一种GaAs基LED芯片的切割方法 |
| CN105679891A (zh) * | 2016-03-02 | 2016-06-15 | 华灿光电股份有限公司 | 一种发光二极管芯片的制作方法 |
-
2019
- 2019-05-05 CN CN201910368071.XA patent/CN111900081B/zh active Active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104347760A (zh) * | 2013-07-24 | 2015-02-11 | 晶能光电（江西）有限公司 | 一种led芯片的切割方法 |
| CN105226143A (zh) * | 2015-09-29 | 2016-01-06 | 山东浪潮华光光电子股份有限公司 | 一种GaAs基LED芯片的切割方法 |
| CN105679891A (zh) * | 2016-03-02 | 2016-06-15 | 华灿光电股份有限公司 | 一种发光二极管芯片的制作方法 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113299594A (zh) * | 2021-05-25 | 2021-08-24 | 江西信芯半导体有限公司 | Tvs芯片贴蓝膜后加工方法 |
| CN113299594B (zh) * | 2021-05-25 | 2022-12-30 | 江西信芯半导体有限公司 | Tvs芯片贴蓝膜后加工方法 |
| CN114986358A (zh) * | 2022-05-27 | 2022-09-02 | 深圳市奥伦德元器件有限公司 | 芯片划片方法、设备、控制器及计算机可读存储介质 |
| CN114986358B (zh) * | 2022-05-27 | 2024-04-09 | 深圳市奥伦德元器件有限公司 | 芯片划片方法、设备、控制器及计算机可读存储介质 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN111900081B (zh) | 2022-09-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN105226143B (zh) | 一种GaAs基LED芯片的切割方法 | |
| US10068801B2 (en) | Substrate dividing method | |
| CN101026126B (zh) | 半导体芯片制造方法 | |
| JP4440582B2 (ja) | 半導体基板の切断方法 | |
| EP1944118B1 (en) | Laser processing method | |
| TWI471195B (zh) | Processing object grinding method | |
| JP4829781B2 (ja) | レーザ加工方法及び半導体チップ | |
| US20060040472A1 (en) | Method for separating semiconductor substrate | |
| CN107068820B (zh) | 一种改善GaAs基LED芯片切割过程中掉管芯的方法 | |
| JP2005116844A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JP2012129553A (ja) | チップ | |
| CN111900081B (zh) | 一种硅基led芯片的切割方法 | |
| JP2005109432A (ja) | Ｉｉｉ族窒化物系化合物半導体素子の製造方法 | |
| CN104347760A (zh) | 一种led芯片的切割方法 | |
| CN111029301B (zh) | 一种碳化硅基晶圆的加工方法 | |
| CN111900080B (zh) | 一种led芯片的切割方法 | |
| JP2002324768A (ja) | 基板切断方法 | |
| JP2003151921A (ja) | 化合物半導体とその製造方法 | |
| CN110828615A (zh) | 叠瓦电池串的制作方法 | |
| TW201523716A (zh) | 半導體晶片之雷射切割方法 | |
| CN106392785B (zh) | 一种用于切割GaAs基LED芯片的刀片的磨刀方法 | |
| CN111725059A (zh) | 一种改善硅基led芯片外观的分割方法 | |
| CN104752570B (zh) | 一种led芯片正切方法 | |
| US20150364374A1 (en) | Semiconductor Device Die Singulation by Discontinuous Laser Scribe and Break | |
| TWI599802B (zh) | Optical filter processing methods |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |