CN112775030B - 发光二极管芯片分选方法 - Google Patents
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Abstract
本公开提供了一种发光二极管芯片分选方法，属于发光二极管技术领域。若存在第x需求芯片对应的光电参数范围位于第n需求芯片对应的光电参数范围内的情况，且所述第x需求芯片的数量小于所述第n需求芯片的数量，则可以在第n需求芯片中确定第x需求芯片占比最高的分选区域，并将该分选区域内的第x需求芯片均分选至第一载膜上，使得足够的第x需求芯片被有效快速地分选出第一载膜。不会出现光电范围参数存在重叠的两批需求芯片中，挑选了大数量批次需求芯片而导致小数量批次需求芯片数量不足的问题，也就不用额外制作外延片来满足小数量批次需求芯片，解决芯片挑选批次的同时降低了芯片制备成本。
Description
技术领域
本公开涉及到了发光二极管技术领域，特别涉及到一种发光二极管芯片分选方法。
背景技术
发光二极管是一种应用非常广泛的发光器件，常用于通信号灯、汽车内外灯、城市照明和景观照明等，发光二极管外延片则是用于制备发光二极管的基础结构。在将发光二极管外延片制备为发光二极管芯片的过程中，至少需要经过切割，并对切割之后得到的芯片进行光电测试、挑选与封装。
对于同一外延片制备得到的多个芯片，通常会基于不同的需求分为多批芯片进行分拣处理，如果多批芯片之间对应的需求光电参数存在重叠，例如某一批芯片的需求光电参数范围位于另一批芯片的需求光电参数范围内，某一批芯片分拣完毕之后，容易出现另一批芯片分散过渡难以分拣或剩余的芯片数量不满足另一批芯片的需求数量的情况，这种情况下会需要额外制备一炉外延片来满足另一批芯片的分选制作，造成芯片整体制备成本提高的问题。
发明内容
本公开实施例提供了一种发光二极管芯片分选方法，可以满足不同数量级需求的批次的芯片分选的同时降低成本。所述技术方案如下：
本公开实施例提供了一种发光二极管芯片分选方法，所述发光二极管芯片分选方法包括：
提供位于晶圆上的多个芯片；
根据所述多个芯片的光电参数，将所述多个芯片划分为良性芯片与不良芯片，所述良性芯片包括第一需求芯片、第二需求芯片、…、第n-1需求芯片，第x需求芯片对应的光电参数范围位于所述第n需求芯片对应的光电参数范围内，且所述第x需求芯片的数量小于所述第n需求芯片的数量，n为整数且大于或等于3，x为整数且x大于或等于1，x<n；
在所述第n需求芯片中确定所述第x需求芯片占比最高的分选区域；
将所述分选区域内的所述第x需求芯片分选至第一载膜上；
分选出所述第n需求芯片。
可选地，所述在所述第n需求芯片中确定所述第x需求芯片占比最高的分选区域，包括：
以一平行所述晶圆的表面、且面积固定的图形在所述晶圆的表面内移动；
将所述图形内所述第x需求芯片相对所述第n需求芯片占比最高的区域作为所述分选区域。
可选地，所述在所述第n需求芯片中确定所述第x需求芯片占比最高的分选区域，包括：
根据光电参数将所述晶圆的表面划分为良性芯片区域与不良芯片区域；
以一平行所述晶圆的表面、且面积固定的图形在所述良性芯片区域内移动；
将所述图形内所述第x需求芯片相对所述第n需求芯片占比最高的区域作为所述分选区域。
可选地，所述在所述第n需求芯片中确定所述第x需求芯片占比最高的分选区域，还包括：
在所述良性芯片区域内确定所述晶圆上所述第n需求芯片对应的区域；
在所述第n需求芯片对应的区域内确定所述第x需求芯片占比最高的分选区域。
可选地，所述在所述第n需求芯片中确定所述第x需求芯片占比最高的分选区域，还包括：
将所述图形内所述第x需求芯片占比最高的区域作为所述分选区域前，获取所述图形内所述第n需求芯片的数量与所述图形内所有所述第x需求芯片的数量；
以所述图形内所有所述第x需求芯片的数量比所述第n需求芯片的数量，得到所述图形内所述第x需求芯片占比。
可选地，所述图形为圆形、椭圆形或长方形。
可选地，若所述图形为圆形，所述圆形的半径为所述晶圆的半径的0.25～0.7。
可选地，所述分选出所述第n需求芯片，包括：
分选出除所述第n需求芯片之外的所述良性芯片与所述不良芯片；
将所述第n需求芯片倒膜至第二载膜上。
可选地，根据所述多个芯片的光电参数，将所述多个芯片划分为良性芯片与不良芯片，包括：
根据所述多个芯片的发光亮度、主波长、峰波长、半波宽、工作电压、开启电压、反向电压和漏电流，将所述多个芯片划分为良性芯片与不良芯片。
可选地，所述发光二极管芯片分选方法还包括：
根据需求数量及光电参数，将所述良性芯片划分为所述第一需求芯片、…、所述第n需求芯。
本公开实施例提供的技术方案带来的有益效果包括：
在需要将晶圆上的多个芯片分为不同批次的第一需求芯片、…、第n需求芯片进行处理时，可以先根据多个芯片的光电参数，将多个芯片划分为良性芯片与不良芯片，再从良性芯片中选出第一需求芯片、…、第n需求芯片。在依次批量选出第一需求芯片、…、第n需求芯片的过程中，若存在第x需求芯片对应的光电参数范围位于第n需求芯片对应的光电参数范围内的情况，且所述第x需求芯片的数量小于所述第n需求芯片的数量，则可以在第n需求芯片中确定第x需求芯片占比最高的分选区域，并将该分选区域内的第x需求芯片均分选至第一载膜上，使得足够的第x需求芯片被有效快速地分选出第一载膜。在第n需求芯片的数量得到保证的前提下，再分选出的第n需求芯片。不会出现光电范围参数存在重叠的两批需求芯片中，挑选了大数量批次需求芯片而导致小数量批次需求芯片数量不足的问题，也就不用额外制作外延片来满足小数量批次需求芯片，解决芯片挑选批次的同时降低了芯片制备成本。
附图说明
为了更清楚地说明本公开实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本公开实施例提供的一种发光二极管芯片分选方法流程图；
图2是本公开实施例提供的另一种发光二极管芯片分选方法流程图；
图3是本公开实施例提供的晶圆与芯片的俯视图。
具体实施方式
为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本公开实施方式作进一步地详细描述。
除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”、“第三”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同，并不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”、“顶”、“底”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则所述相对位置关系也可能相应地改变。
图1是本公开实施例提供的一种发光二极管芯片分选方法流程图，如图1所示，本公开实施例提供了一种发光二极管芯片分选方法，发光二极管芯片分选方法包括：
S101：提供位于晶圆上的多个芯片。
S102：根据多个芯片的光电参数，将多个芯片划分为良性芯片与不良芯片，良性芯片包括第一需求芯片、第二需求芯片、…、第n-1需求芯片，第x需求芯片对应的光电参数范围位于第n需求芯片对应的光电参数范围内，且第x需求芯片的数量小于第n需求芯片的数量，n为整数且大于或等于3，x为整数且x大于或等于1，x<n。
S103：在第n需求芯片中确定第x需求芯片占比最高的分选区域。
S104：将分选区域内的第x需求芯片分选至第一载膜上。
S105：分选出第n需求芯片。
在需要将晶圆上的多个芯片分为不同批次的第一需求芯片、…、第n需求芯片进行处理时，可以先根据多个芯片的光电参数，将多个芯片划分为良性芯片与不良芯片，再从良性芯片中选出第一需求芯片、…、第n需求芯片。在依次批量选出第一需求芯片、…、第n需求芯片的过程中，若存在第x需求芯片对应的光电参数范围位于第n需求芯片对应的光电参数范围内的情况，且所述第x需求芯片的数量小于所述第n需求芯片的数量，则可以在第n需求芯片中确定第x需求芯片占比最高的分选区域，并将该分选区域内的第x需求芯片均分选至第一载膜上，使得足够的第x需求芯片被有效快速地分选出第一载膜。在第n需求芯片的数量得到保证的前提下，再分选出的第n需求芯片。不会出现光电范围参数存在重叠的两批需求芯片中，挑选了大数量批次需求芯片而导致小数量批次需求芯片数量不足的问题，也就不用额外制作外延片来满足小数量批次需求芯片，解决芯片挑选批次的同时降低了芯片制备成本。
图2是本公开实施例提供的另一种发光二极管芯片分选方法流程图，参考图2可知，发光二极管芯片分选方法可包括：
S201：提供位于晶圆上的多个芯片。
可选地，步骤S201中，位于晶圆上的多个芯片，可通过在晶圆上生长外延层，并进行外延层的切割裂片处理得到。
需要说明的是，在本公开实施例中，晶圆上的外延层则可以采用VeecoK465iorC4orRBMOCVD(MetalOrganicChemicalVaporDeposition，金属有机化合物化学气相沉淀)设备实现LED的生长方法。采用高纯H2(氢气)或高纯N2(氮气)或高纯H2和高纯N2的混合气体作为载气，高纯NH3作为N源，三甲基镓(TMGa)及三乙基镓(TEGa)作为镓源，三甲基铟(TMIn)作为铟源，硅烷(SiH4)作为N型掺杂剂，三甲基铝(TMAl)作为铝源，二茂镁(CP2Mg)作为P型掺杂剂。
S202：对多个芯片均进行光电测试并获取每个芯片的位置坐标。
在对多个芯片进行分选之前，可以先对晶圆上的多个芯片进行光电测试，获取晶圆上每个芯片对应的光电参数，便于后续对芯片的划分与分选。
在本公开所提供的一种实现方式中，可以对晶圆上的芯片所在平面建立双轴坐标系，双轴坐标系包括相互垂直的x轴与y轴，且x轴与y轴均在晶圆放置有芯片的表面所在平面上，晶圆上的每个芯片在均在双轴坐标系中建立对应的位置坐标。此时结合每个芯片在双轴坐标系中的位置坐标与每个芯片所对应的光电参数，则可以确定出良性芯片区域、不良芯片区域以及需要确定出的第一需求芯片对应的分选区域。
需要说明的是，图形也可在双轴坐标系内建立对应的位置坐标，改变图形对应的位置坐标即对应移动图形在晶圆上的位置。
可选地，坐标系的原点可在晶圆内，也可位于晶圆外，坐标系的原点位于晶圆内时，坐标系的原点可为任一芯片所在位置。
在本公开所提供的一种实现方式中，坐标系的原点可为晶圆的圆心点。
S203：根据多个芯片的光电参数，将多个芯片划分为良性芯片与不良芯片。
可选地，步骤S203可包括：
根据多个芯片的发光亮度、主波长、峰波长、半波宽、工作电压、开启电压、反向电压和漏电流，将多个芯片划分为良性芯片与不良芯片。
需要说明的是，良性芯片通常为可正常发光的芯片，不良芯片则可能出现发光不良的情况。
根据以上参数将多个芯片划分为良性芯片与不良芯片，可以将良性芯片与不良芯片进行严格区分，保证最终得到的需求芯片的性能较好。
将光电参数在以上范围内的芯片划分为良性芯片，可以保证得到的良性芯片的质量本身较好，且得到的良性芯片能够得到较为广泛的应用。
S204：根据需求数量及多个芯片的光电参数，将多个芯片划分为良性芯片与不良芯片，良性芯片包括第一需求芯片、第二需求芯片、…、第n-1需求芯片，第x需求芯片对应的光电参数范围位于第n需求芯片对应的光电参数范围内，且第x需求芯片的数量小于第n需求芯片的数量，n为整数且大于或等于3，x为整数且x大于或等于1，x<n。
在实际划分时，可以根据需求数量及光电参数，将所有的良性芯片合理划分为不同的第一需求芯片到第n需求芯片，便于对芯片进行划分。
需要说明的是，例如，需求数量批次为三批的芯片时，可以将所有良性芯片划分为第一需求芯片、第二需求芯片与第三需求芯片，第一需求芯片、第二需求芯片与第三需求芯片的光电参数范围可以相同、部分重合或相互独立。
在本公开所提供的一种实现方式中，第一需求芯片要求光性参数满足464nm≤主波长≤466nm和电性参数满足0uA≤漏电流≤0.5uA，第二需求芯片要求光性参数满足470nm≤主波长≤472nm和电性参数满足0uA≤漏电流≤0.5uA，第三需求芯片要求光性参数满足466nm≤主波长≤476nm和电性参数满足0uA≤漏电流≤0.5uA。其中第二需求芯片的光电参数范围包含在第三需求芯片的光电参数范围内。此时第一需求芯片、第二需求芯片与第三需求芯片的发光亮度、峰波长、半波宽、工作电压、开启电压和反向电压可对应相同，本公开在此不再赘述。
需要说明的是，在根据光电参数划分良性芯片时，可以同时记录每种需求芯片所对应的芯片位置，便于后续对芯片的分选处理。
S205：在第n需求芯片中确定第x需求芯片占比最高的分选区域。
可选地，步骤S205，包括：以一平行晶圆的表面、且面积固定的图形在晶圆的表面内移动；将图形内第x需求芯片相对第n需求芯片占比最高的区域作为分选区域。
采用这种方式可以较为快速地确定第x需求芯片占比最高的分选区域，且可以一定程度上缩小分选机所需要挑选的范围，减小分选机的移动距离。
可选地，在第n需求芯片中确定第x需求芯片占比最高的分选区域，还包括：
根据光电参数将晶圆的表面划分为良性芯片区域与不良芯片区域；以一平行晶圆的表面、且面积固定的图形在良性芯片区域内移动；将图形内第x需求芯片相对第n需求芯片占比最高的区域作为分选区域。
在良性芯片区域确定第x需求芯片占比最高的分选区域，可以保证后续分选区域内第x需求芯片的质量较好的同时，也可以减小后续确定分选区域所需要花费的时长，提高发光二极管芯片的分选效率。
示例性地，图形可为圆形、椭圆形或长方形。
图形为圆形、椭圆形或长方形，图形的形状相对较为规则，便于确定，也便于分选机对芯片进行挑选。
可选地，图形为圆形时，圆形的半径可为晶圆的半径的0.25～0.7。
此时圆形能够包括较多的晶圆上的芯片，分选机挑选的较为集中的芯片的范围也较为合理，可以保证分选机稳定挑选第x需求芯片。
在本公开所提供的一种实现方式中，圆形的半径位于晶圆的半径的0.4倍。可以得到数量合理且质量较好的第x需求芯片。
示例性地，在图形为圆形时，可以在双轴坐标系中建立圆形的圆心坐标，并通过移动圆形的圆心坐标来移动整个圆形。相对直接移动整个圆形所需要的计算量较小，可以一定程度上减小程序计算量。
在本公开所提供的一种实现方式中，圆形的圆心在移动时，可按照沿x轴方向移动10个坐标点或沿y轴方向移动10个坐标点的方式进行移动。
为便于理解，此处可提供图3，图3是本公开实施例提供的晶圆与芯片的俯视图，参考图3可知，晶圆1上可分布有多个芯片2，图3中对分选区域进行了示意，图3中分选区域S对应的图形3为圆形，且图3中已建立了双轴坐标系，图3中所示的芯片2的坐标则可为(posX1，posY2)。
需要说明的是，图3仅提供了一种实现方式用于示意，在本公开所提供的其他实现方式中，分选区域S也可为椭圆形或长方形。
示例性地，在第n需求芯片中确定第x需求芯片占比最高的分选区域，还包括：
在良性芯片区域内确定晶圆上第n需求芯片对应的区域；在第n需求芯片对应的区域内确定第x需求芯片占比最高的分选区域。
在良性芯片区域确定第n需求芯片对应的区域，在第n需求芯片对应的区域内确定第x需求芯片占比最高的分选区域，可以保证后续分选区域内第x需求芯片的质量较好的同时，也可以减小后续确定分选区域所需要花费的时长，提高发光二极管芯片的分选效率。
在本公开所提供的一种实现方式中，圆形内第x需求芯片的数量可为Sx，第n需求芯片的数量可为Sn，f为圆形内第x需求芯片的数量与第n需求芯片的数量比，Sx、Sn与f满足以下公式：
f＝Sx/Sn (1)；
可以快速得到第x需求芯片相对第n需求芯片的占比。
需要说明的是，第n需求芯片对应的区域为所有第n需求芯片的连线构成的外轮廓所包括的区域。
可选地，在第n需求芯片中确定第x需求芯片占比最高的分选区域，还包括：
将图形内第x需求芯片占比最高的区域作为分选区域前，获取图形内第n需求芯片的数量与图形内所有第x需求芯片的数量；以图形内所有第x需求芯片的数量比第n需求芯片的数量，得到图形内第x需求芯片占比。
采用以上方式，可以每移动一次图形，便确定一次图形内的第x需求芯片占比，多次移动图形后，确定第x需求芯片占比最高的一次图形对应区域为分选区域，可以快速确定第x需求芯片占比最高的分选区域。
在本公开所提供的一种实现方式中，第x需求芯片可为第二需求芯片，第n需求芯片可为第三需求芯片。
S206：将分选区域内的第x需求芯片分选至第一载膜上。
第x需求芯片分选至第一载膜上，可以通过分选机分选至第一载膜上。便于实现第x需求芯片的分选。
S207：分选出第n需求芯片。
可选地，步骤S207，包括：
分选出除第n需求芯片之外的良性芯片与不良芯片；将第n需求芯片倒膜至第二载膜上。
需要分选第n需求芯片时，可以使用分选机挑选剩余的良性芯片与不良芯片，由于不良芯片的数量通常远小于需求芯片的数量，且剩余的良性芯片的数量与不良芯片的数量通常不会大于第n需求芯片的数量，因此将剩余的良性芯片与不良芯片挑选出，再将第n需求芯片倒膜至第二载膜上，相对将第n需求芯片直接挑选至第二载膜上，所得需要耗费的分选机的工作量与工作时间要小很多，倒膜到第二载膜上的第n需求芯片也可以直接进行产出使用。相对传统方式中，每种需求芯片均需要通过分选机进行分选的方式，简化了发光二极管芯片的分选过程并降低了分选成本。
在本公开所提供的一种实现方式中，n为三而x为二的前提下，第二需求芯片已被挑选至第一载膜上，分选出第三需求芯片则可包括：使用分选机将第一需求芯片挑选至第三载膜上；分选机挑选出不良芯片；最后将第三需求芯片倒膜至第二载膜上。不需要对第三需求载膜进行额外挑选与分拣。
在本公开所提供的其他实现方式中，第n需求芯片也可通过分选机进行分选。本公开对此不做限制。
需要说明的是，在本公开所提供的实现方式中，所有的倒膜操作，均可通过倒膜机实现。便于倒膜的实现。
以上所述，并非对本公开作任何形式上的限制，虽然本公开已通过实施例揭露如上，然而并非用以限定本公开，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本公开技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本公开技术方案的内容，依据本公开的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本公开技术方案的范围内。
Claims (5)
1.一种发光二极管芯片分选方法，其特征在于，所述发光二极管芯片分选方法包括：
提供位于晶圆上的多个芯片；
根据所述多个芯片的光电参数，将所述多个芯片划分为良性芯片与不良芯片，所述良性芯片包括第一需求芯片、第二需求芯片、…、第n需求芯片，第x需求芯片对应的光电参数范围位于所述第n需求芯片对应的光电参数范围内，且所述第x需求芯片的数量小于所述第n需求芯片的数量，n为整数且大于或等于3，x为整数且x大于或等于1，x<n；
在所述第n需求芯片中确定所述第x需求芯片占比最高的分选区域；
将所述分选区域内的所述第x需求芯片分选至第一载膜上；
分选出所述第n需求芯片；
所述在所述第n需求芯片中确定所述第x需求芯片占比最高的分选区域，还包括：
根据光电参数将所述晶圆的表面划分为良性芯片区域与不良芯片区域，以一平行所述晶圆的表面、且面积固定的图形在所述良性芯片区域内移动，将所述图形内所述第x需求芯片相对所述第n需求芯片占比最高的区域作为所述分选区域；
在所述良性芯片区域内确定所述晶圆上所述第n需求芯片对应的区域，获取所述图形内所述第n需求芯片的数量与所述图形内所有所述第x需求芯片的数量，在所述第n需求芯片对应的区域内确定所述第x需求芯片占比最高的分选区域，以所述图形内所有所述第x需求芯片的数量比所述第n需求芯片的数量，得到所述图形内所述第x需求芯片占比。
2.根据权利要求1所述的发光二极管芯片分选方法，其特征在于，所述图形为圆形、椭圆形或长方形。
3.根据权利要求2所述的发光二极管芯片分选方法，其特征在于，若所述图形为圆形，所述圆形的半径为所述晶圆的半径的0.25~0.7。
4.根据权利要求1~3任一项所述的发光二极管芯片分选方法，其特征在于，所述分选出所述第n需求芯片，包括：
分选出除所述第n需求芯片之外的所述良性芯片与所述不良芯片；
将所述第n需求芯片倒膜至第二载膜上。
5.根据权利要求1~3任一项所述的发光二极管芯片分选方法，其特征在于，根据所述多个芯片的光电参数，将所述多个芯片划分为良性芯片与不良芯片，包括：
根据所述多个芯片的发光亮度、主波长、峰波长、半波宽、工作电压、开启电压、反向电压和漏电流，将所述多个芯片划分为良性芯片与不良芯片。
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