專利名稱：一種GaAs基LED芯片的激光切割方法
技術領域：
本發(fā)明涉及砷化鎵(GaAs)基發(fā)光二極管(LED)芯片的切割工藝，屬于半導體芯片 切割技術領域。
背景技術：
GaAs基LED芯片制備工藝中的切割工藝是將整片芯片分割成單一芯片，目前GaAs 基LED芯片切割多使用金剛石刀具進行機械切割。機械切割生產效率低，刀片磨損快，在切 割過程中要求對砂輪及芯片不間斷噴灑去離子水，生產成本高；且機械切割時刀片直接與 芯片接觸，芯片側邊容易產生崩邊、崩角和裂紋，產品合格率低。隨激光技術的發(fā)展激光切割逐漸實用化，其工藝過程是先通過激光在芯片表面灼 燒出劃痕，然后再用裂片機將芯片沿劃痕裂開。激光切割應用于GaAs基LED芯片使生產效 率和產品合格率大幅提升，切割過程無需去離子水，降低了生產成本。但傳統(tǒng)的激光切割 GaAs芯片方法也存在一些問題，例如激光切割產生熱效應區(qū)域，會破壞原材料甚至會破壞 切割處鄰近的芯片結構，激光照射區(qū)域還會產生難以清除的碎屑，這些都會對芯片品質造 成影響。針對這些問題，人們設計劃線槽，在劃線槽內形成激光劃痕，避免激光照射對芯片 結構的破壞。中國專利文獻CN 101165877A公開了一種《砷化鎵晶片的激光加工方法》，沿 著砷化鎵晶片的間隔道照射激光光線進行燒蝕加工，覆蓋碎屑屏蔽膜屏蔽照射激光光線產 生的碎屑，最后沿著間隔道切斷砷化鎵晶片，用來解決產生的碎屑問題。根據(jù)上面提及的無論機械切割還是傳統(tǒng)的激光切割，都不是最佳方法。另外，在市 場需求驅動下，芯片價格不斷降低，尺寸越來越小。而對于機械切割，芯片的每個邊都要鋸 去20-40 μ m的原材料區(qū)域。采用傳統(tǒng)激光切割工藝，劃線槽寬度一般在15 μ m-30 μ m之間， 依然會損失不少的原材料區(qū)域，破壞一定面積的發(fā)光區(qū)域，這些都直接影響芯片產能。

發(fā)明內容
本發(fā)明針對激光切割應用于GaAs基LED芯片時存在的問題，提供一種能夠采用激 光切割、且不會破壞發(fā)光區(qū)域的GaAs基LED芯片的激光切割方法。本發(fā)明GaAs基LED芯片的激光切割方法，是在GaAs芯片N面用激光切割形成激 光劃痕，然后在GaAs芯片P面用裂片機沿激光劃痕將芯片裂開，形成激光劃痕的深度為芯 片厚度的1/10-4/5，具體包括以下步驟(1)將GaAs基LED芯片貼在一張膜上，使芯片的P面朝向這張膜，N面朝上，放置 于激光劃片機內的轉盤上，調節(jié)芯片水平，確定芯片切割范圍并確定切割道；(2)將激光器發(fā)出的連續(xù)激光經過一個修正光路后聚焦到GaAs基LED芯片上表 面(即N面)，開始切割，切割深度為芯片厚度的1/10-4/5 ；所述修正光路包括五個全反鏡 和四個透視鏡，五個全反鏡依次設置在激光劃片機的激光器和激光頭之間，其中三個透視 鏡并排排列于第二和第三全反鏡之間，另一個透視鏡位于最后一個全反鏡和激光頭之間；(3)將激光劃片后的GaAs基LED芯片翻轉到另一張膜上，此時芯片N面朝該膜，P面朝上，用裂片機沿激光劃痕將芯片裂開，芯片就被加工成了單獨的芯片。本發(fā)明結合激光切割的方法，改變切割方式，采取背劃進行激光切割GaAs基LED 芯片，最大限度的保留了芯片原材料區(qū)域，使發(fā)光面積的破壞降至最低，對芯片的產能和芯 片亮度都有一個很大的提升。


附圖是本發(fā)明中激光激發(fā)射的修正光路示意圖。
具體實施例方式本發(fā)明的實施例使用Newwave Research AS2112激光劃片機進行激光切割，在該 激光劃片機設置一個如附圖所示的修正光路，修正光路包括Ml、M2、M3、M4和M5五個全反 鏡以及PI、P2、P3和P4四個透視鏡，五個全反鏡依次設置在激光劃片機的激光器和激光頭 之間，其中P1、P2和P3三個透視鏡并排排列于全反鏡M2和M3之間，透視鏡P4位于全反鏡 M5和激光頭之間。劃片焦距為0. 521-0. 543 μ m，激光功率在1-1. 2W，劃片速度60-70mm/s。 具體操作方法如下1.將GaAs基LED芯片貼在一張白膜上，使芯片的P面朝膜，N面朝上，放置于激光 劃片機內轉盤中央，點擊"Load New Wafer"，選擇芯片尺寸，輸入所需功率、速度，本實施 例功率選擇1. 1W，速度設定為70mm/s ；2.待轉盤轉到固定位置后，點擊〃 Align Wafer"進行調節(jié)，通過劃片機下方CXD 調節(jié)水平，確定芯片切割范圍并確定切割道；3.調節(jié)完畢，將激光器發(fā)出的連續(xù)激光經過附圖所示修正光路后聚焦到GaAs基 LED芯片上表面(即N面)，焦距為0. 521 μ m-0. 543 μ m,開始切割。通過五個全反鏡將激光 由水平方向變?yōu)榇怪狈较?，由激光頭發(fā)射出去，照射在GaAs基LED芯片N面上，進行切割。 激光劃片后，芯片N面形成10 μ m寬、60 μ m深的劃痕。形成的激光劃痕的深度為芯片厚度 的 1/10-4/5。4.將激光切割后的GaAs基LED芯片翻轉到一張藍膜上，此時芯片N面朝膜，P面 朝上，在裂片機上沿劃痕進行裂片，芯片被加工成了單獨的芯片，至此整個切割過程完成。本發(fā)明具有以下優(yōu)點1.本發(fā)明GaAs基LED芯片的激光切割方法，在GaAs芯片N面用激光切割形成激 光劃痕，避免了激光照射對發(fā)光區(qū)域的損耗，大大提高了芯片產能和芯片亮度；2.本發(fā)明采取N面切割(背面)方法，避免了激光照射產生碎屑對芯片性能影響， 無需保護膜，降低了成本；3.本發(fā)明GaAs基LED芯片的激光切割方法，芯片N面照射激光，P面進行裂片，對 切割后的芯片P面外觀有很大改善。使切割后的芯片外觀整齊無毛刺，邊緣效果較好，大大 改善了芯片外觀。
權利要求
1. 一種GaAs基LED芯片的激光切割方法，其特征是在GaAs芯片N面用激光切割形 成激光劃痕，然后在GaAs芯片P面用裂片機沿激光劃痕將芯片裂開，形成激光劃痕的深度 為芯片厚度的1/10-4/5，具體包括以下步驟(1)將GaAs基LED芯片貼在一張膜上，使芯片的P面朝向這張膜，N面朝上，放置于激 光劃片機內的轉盤上，調節(jié)芯片水平，確定芯片切割范圍并確定切割道；(2)將激光器發(fā)出的連續(xù)激光經過一個修正光路后聚焦到GaAs基LED芯片上表面，開 始切割，切割深度為芯片厚度的1/10-4/5 ；所述修正光路包括五個全反鏡和四個透視鏡， 五個全反鏡依次設置在激光劃片機的激光器和激光頭之間，其中三個透視鏡并排排列于第 二和第三全反鏡之間，另一個透視鏡位于最后一個全反鏡和激光頭之間；(3)將激光劃片后的GaAs基LED芯片翻轉到另一張膜上，此時芯片N面朝該膜，P面朝 上，用裂片機沿激光劃痕將芯片裂開，芯片就被加工成了單獨的芯片。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種GaAs基LED芯片的激光切割方法，該方法是在GaAs芯片N面用激光切割形成激光劃痕，然后在GaAs芯片P面用裂片機沿激光劃痕將芯片裂開，形成激光劃痕的深度為芯片厚度的1/10-4/5。本發(fā)明結合激光切割的方法，改變切割方式，采取背劃進行激光切割GaAs基LED芯片，最大限度的保留了芯片原材料區(qū)域，使發(fā)光面積的破壞降至最低，對芯片的產能和芯片亮度都有一個很大的提升。
文檔編號H01L33/00GK102079015SQ20101055845
公開日2011年6月1日 申請日期2010年11月25日 優(yōu)先權日2010年11月25日
發(fā)明者張秋霞, 徐現(xiàn)剛, 趙霞焱, 黃少梅 申請人:山東華光光電子有限公司