Led的制造方法
【专利摘要】一种LED的制造方法，根据本发明的实施方式的LED的制造方法包括背面研磨LED晶圆的基板，该LED晶圆包括发光元件和基板，其中背面研磨包括：经由双面压敏粘合片将LED晶圆固定到工作台，然后研磨基板。
【专利说明】LED的制造方法
[0001]本申请要求2012年6月28日提交的日本专利申请N0.2012-145449的优先权，该日本专利申请的内容通过引用包含于此。
【技术领域】
[0002]本发明涉及一种LED的制造方法。
【背景技术】
[0003]至今，在LED的制造中，发光元件层叠在基板上以形成LED晶圆，然后基板的发光元件相反侧的面被研磨(背面研磨)以薄化基板(例如，日本特开2005-150675号公报和特开2002-319708号公报)。通常，在经由压敏粘蜡将基板的发光元件侧的面固定到工作台的情况下进行这种研磨。已经经过研磨的LED晶圆还经受如下步骤:例如，加热上述蜡以剥离LED晶圆，清洁粘在LED晶圆上的蜡，切割(切片)LED晶圆以单片化成小元件片，并且在基板的发光元件相反侧的面上形成反射层。
[0004]上述背面研磨步骤是将LED晶圆研磨成非常薄的步骤。因此，在研磨期间，存在如下问题:在LED晶圆中容易产生诸如破裂等损伤。另外，还存在如下问题:施加和清洁蜡需要人工，并且因为使用溶剂清洁蜡，所以环境负担大。而且还存在LED受到清洁液的负面影响的问题。
【发明内容】
[0005]已经做出本发明来解决上述传统问题，并且本发明具有如下目的:提供一种环境负担小的LED的制造方法，该方法简单并且能够通过防止对LED晶圆的损伤而高产量地制造 LED。
[0006]根据本发明的实施方式的LED的制造方法包括:背面研磨LED晶圆的基板，其中所述LED晶圆包括发光元件和所述基板，
[0007]其中，所述背面研磨包括:经由双面压敏粘合片将所述LED晶圆固定到工作台，然后研磨所述基板。
[0008]在本发明的实施方式中，所述双面压敏粘合片在其至少一面上包括可热剥离的压敏粘合层。
[0009]在本发明的实施方式中，所述双面压敏粘合片包括基体构件和形成在所述基体构件的一面上的可热剥离的压敏粘合层，并且在所述可热剥离的压敏粘合层贴附到所述LED晶圆的状态下，将所述LED晶圆固定到所述工作台。
[0010]在本发明的实施方式中，所述双面压敏粘合片包括基体构件和形成在所述基体构件的一面上的可热剥离的压敏粘合层，并且在所述可热剥离的压敏粘合层贴附到所述工作台的状态下，将所述LED晶圆固定到所述工作台。
[0011]在本发明的实施方式中，所述双面压敏粘合片包括基体构件和形成在所述基体构件的两个面上的可热剥离的压敏粘合层。[0012]在本发明的实施方式中，在另一压敏粘合片被进一步配置在所述双面压敏粘合片和所述LED晶圆之间的状态下，将所述LED晶圆固定到所述工作台。
[0013]根据本发明，在背面研磨步骤中，在经由双面压敏粘合片将LED晶圆固定到工作台之后，研磨LED晶圆。采用这种方式，可以防止LED晶圆受到损伤而高产量地制造LED。此外，根据本发明，不必使用蜡来固定LED晶圆，因此不必施加和清洁蜡。因此，可以简单地制造LED。此外，可以避免使用诸如溶剂的清洁液，因此可以环境负担小地简单地制造LED。此外，可以防止由于清洁液导致的对LED的有害影响。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]在附图中:
[0015]图1的(A)至(D)是示出根据本发明的实施方式的LED的制造方法中的背面研磨步骤的示意图；
[0016]图2是在根据本发明的实施方式的LED的制造方法中使用的LED晶圆的示意性截面图；
[0017]图3A至图3C是示出根据本发明的另一实施方式的LED的制造方法中的背面研磨步骤的示意图；
[0018]图4A至图4C是示出根据本发明的又一实施方式的LED的制造方法中的背面研磨步骤的示意图；
[0019]图5A至图5C是示出根据本发明的再一实施方式的LED的制造方法中的背面研磨步骤的示意图；
[0020]图6A至图6C是示出根据本发明的还一实施方式的LED的制造方法中的背面研磨步骤的示意图；
[0021]图7A至图7E是示出根据本发明的还一实施方式的LED的制造方法中的背面研磨步骤之后的各步骤的示意图；以及
[0022]图8A至图SE是示出根据本发明的还一实施方式的LED的制造方法中的背面研磨步骤之后的各步骤的示意图。
【具体实施方式】
[0023]A.背面研磨步骤
[0024]本发明的LED的制造方法包括研磨LED晶圆的基板的背面研磨步骤，该LED晶圆包括发光元件和基板。
[0025]图1的(A)至(D)是示出根据本发明的实施方式的LED的制造方法中的背面研磨步骤的示意图。此外，图2是LED晶圆100的示意性截面图。LED晶圆100包括基板110和发光元件120。基板110由任意适当的材料制成。用于构成基板110的材料的示例包括:蓝宝石、SiC, GaAs, GaN和GaP。当采用的LED晶圆由诸如那些硬和脆的材料制成的情况下，显著地得到本发明的效果(也就是，防止LED晶圆100受到损伤)。发光元件120包括缓冲层l、n型半导体层2、发光层3、p型半导体层4、透明电极5和电极6、7。发光层3包括:例如，氮化镓系化合物(例如，GaN、AlGaN和InGaN)、磷化镓系化合物(例如，GaP和GaAsP)、砷化镓系化合物(例如，GaAs、AlGaAs和AlGaInP)和氧化锌(ZnO)系化合物。注意，尽管未示出，但是发光元件120可以包括任意其它适当的构件。
[0026]在本发明的LED的制造方法中，首先，如图1的(A)所示，经由双面压敏粘合片200将LED晶圆100固定到工作台300。此时，LED晶圆100以使得基板110朝向外侧(向上)的方式被固定。随后，如图1的(B)所示，LED晶圆100的基板110被研磨。利用这种研磨，基板110能够被薄化到期望的厚度。已经经过研磨的基板110的厚度优选地是ΙΟμπι至500 μ m,更优选地是50 μ m至300 μ m,最优选地是80 μ m至150 μ m。此外，采用的LED晶圆100的直径优选地是2英寸或更大,更优选地是3英寸或更大,最优选地是4英寸或更大。不特别地限定LED晶圆100的直径的上限，但是在实际使用中，直径是例如大约12英寸。在本发明的LED的制造方法中，双面压敏粘合片200还具有保护LED晶圆100的功能，因此可以防止LED晶圆100在研磨期间受到损伤。此外，能够如上所述地防止LED晶圆100受到损伤，因此能够处理比传统的LED晶圆大的大尺寸(例如，4英寸或更大)LED晶圆，并且因此能够高产量地制造LED。随后，如图1的(C)或图1的(D)所示，从工作台300剥离LED晶圆100。此时，可以仅从工作台300剥离LED晶圆100而将双面压敏粘合片200留在工作台300上(图1的(C))，或者可以从工作台300剥离LED晶圆和双面压敏粘合片(图1的(D))。优选地，如图1的(D)所示，从工作台300剥离LED晶圆和双面压敏粘合片。采用这种方式，当LED晶圆100从工作台300剥离时，可以防止LED晶圆100受到损伤。
[0027]只要可以得到本发明的效果，可以使用任意适当的双面压敏粘合片作为双面压敏粘合片200。在本实施方式中，如图1的(A)至(D)所示，采用的双面压敏粘合片200包括基体构件220和形成在基体构件220两面上的压敏粘合层210。作为用于构成基体构件的材料，可以采用，例如:诸如聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯、聚丁二烯和聚甲基戊烯等的聚烯烃；和聚氯乙烯、聚氯乙烯共聚物、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚氨酯、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、乙烯-(甲基)丙烯酸共聚物、乙烯-(甲基)丙烯酸酯共聚物、聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚酰亚胺和氟系树脂。作为基体构件的形态，可以采用，例如:膜、纺布和无纺布。另外，基体构件可以是纸或者金属箔。作为用于构成压敏粘合剂层的材料，可以采用，例如:橡胶系树脂、丙烯酸系树脂、硅酮系树脂和聚酰亚胺系树脂。
[0028]在本发明的另一实施方式中，作为双面压敏粘合片，使用在双面压敏粘合片的至少一面上包括可热剥离的压敏粘合层的双面压敏粘合片。在本说明书中，包括可热剥离的压敏粘合层的双面压敏粘合片在下文中还被称为“可热剥离的双面压敏粘合片”。当可热剥离的压敏粘合层的面的粘合度通过加热降低或消失时，能够剥离可热剥离的双面压敏粘合片。利用可热剥离的双面压敏粘合片，在研磨期间LED晶圆被充分地固定，并且在研磨之后，能够容易地剥离LED晶圆。结果，能够更显著地防止LED晶圆受到损伤。此外，能够容易地设计自动化步骤。如图3A至图3C、图4A至图4C和图5A至图5C所示，可热剥离的双面压敏粘合片200’、200’ ’中的每一个均包括基体构件220和可热剥离的压敏粘合层211。可热剥离的压敏粘合层211包括:例如，粘合剂或压敏粘合剂，以及发泡剂。当通过加热使发泡剂发泡或者膨胀时，可热剥离的双面压敏粘合片200’被剥离。可以使用任意适当的粘合剂(压敏粘合剂)作为上述粘合剂(压敏粘合剂)，并且粘合剂的示例包括:丙烯酸系粘合剂(压敏粘合剂)、橡胶系粘合剂(压敏粘合剂)和苯乙烯-共轭二烯嵌段共聚物系粘合剂(压敏粘合剂)。可以使用任意适当的发泡剂作为上述发泡剂。发泡剂的示例包括:诸如碳酸铵、碳酸氢铵、碳酸氢钠、亚硝酸胺、硼氢化钠和叠氮化物等的无机发泡剂；以及诸如氯氟烷烃、偶氮系化合物、肼系化合物、氨基脲系化合物、三唑系化合物和N-亚硝基系化合物等的有机发泡剂。这种可热剥离的双面压敏粘合片的细节在日本特开平5-043851号公报、特开平2-305878号公报和特开昭63-33487号公报中说明，上述文献的内容以引用的形式并入本说明书。
[0029]当可热剥离的双面压敏粘合片被用作上述的双面压敏粘合片时，如图3A至图3C和图4A至图4C所示可热剥离的双面压敏粘合片可以在基体构件220的一面上包括可热剥离的压敏粘合层211，或者如图5A至图5C所示可热剥离的双面压敏粘合片可以在基体构件220的两面上包括可热剥离的压敏粘合层211。
[0030]在图3A至图3C中示出的实施方式中，可热剥离的双面压敏粘合片200’在基体构件220的一面上包括可热剥离的双面压敏粘合层211，并且LED晶圆100在可热剥离的压敏粘合层211贴附到LED晶圆100 (实质上，贴附到发光元件120)的状态下被固定到工作台300。在可热剥离的双面压敏粘合片200’的可热剥离的压敏粘合层211相反侧的面(也就是，工作台300侧的面)上，可以设置压敏粘合层210，并且压敏粘合层210侧贴附到工作台300 (图3A)。在图3A至图3C中示出的实施方式中，基板110被研磨(图3B)，此后，进行加热使得LED晶圆100以可热剥离的压敏粘合层的面作为起点从可热剥离的双面压敏粘合片200’剥离(图3C)。根据本实施方式，能够防止LED晶圆100在研磨期间受到损伤。此外，利用一次操作(加热)，能够剥离LED晶圆100。
[0031]在图4A至图4C中示出的实施方式中，可热剥离的双面压敏粘合片200’在基体构件220的一个面上包括可热剥离的压敏粘合层211，并且在可热剥离的压敏粘合层211贴附到工作台300的状态下LED晶圆100被固定到工作台300。在可热剥离的双面压敏粘合片200’的可热剥离的压敏粘合层211相反侧的面(也就是，LED晶圆100侧的面)上，可以设置压敏粘合层210，并且压敏粘合层210侧贴附到LED晶圆100 (图4A)。在图4A至图4C示出的实施方式中，基板110被研磨(图4B)，此后，进行加热使得包括LED晶圆100和可剥离的双面压敏粘合片200’的层叠体以可热剥离的压敏粘合层作为起点从工作台300剥离(图4C)。在本实施方式中，此后，可剥离的双面压敏粘合片200’从LED晶圆100剥离。可热剥离的双面压敏粘合片200’可以紧随在背面研磨步骤之后剥离，或者可以在进行了预定的后处理(例如，反射层形成步骤)之后剥离。根据本实施方式，能够防止LED晶圆100在研磨期间并且在研磨之后的处理期间受到损伤，此外，可以防止可热剥离的双面压敏粘合片200’被剥离之后粘合剂残留在LED晶圆100上。
[0032]在图5A至图5C中示出的实施方式中，可热剥离的双面压敏粘合片200’’在基体构件220的两面上包括可热剥离的压敏粘合层211 (图5A)。在图5A至图5C中示出的实施方式中，基板110被研磨(图5B)，此后，进行加热使得LED晶圆100和可热剥离的双面压敏粘合片200’’分别地以可热剥离的压敏粘合层的面为起点被剥离(图5C)。根据本实施方式，能够防止LED晶圆100在研磨期间受到损伤。此外，利用一次操作(加热)，LED晶圆100能够被剥离。此外，在LED晶圆100被剥离的同时，可热剥离的双面压敏粘合片200’’能够从工作台300剥离。根据本实施方式，当多个LED晶圆顺序地经受背面研磨步骤时，能够持续地并且有效率地处理多个LED晶圆。
[0033]此外，如图6A所示，根据本发明的还一实施方式，在另一压敏粘合片400进一步被配置在可热剥离的双面压敏粘合片200’和LED晶圆100之间的状态下，LED晶圆100被固定到工作台300。具体地，另一压敏粘合片400可以配置在可热剥离的双面压敏粘合片200’的可热剥离的压敏粘合层211和LED晶圆100的发光元件120之间。在本实施方式中，基体100被研磨(图6B)，此后，进行加热使得包括LED晶圆100和另一压敏粘合片400的层叠体以可热剥离的压敏粘合层的面作为起点从可热剥离的双面压敏粘合片200’剥离(图6C)。在本实施方式中，此后，另一压敏粘合片400从LED晶圆100剥离。另一压敏粘合片400可以紧随在背面研磨步骤之后剥离或者可以在进行了预定的后处理(例如，反射层形成步骤)之后剥离。根据本实施方式，能够防止LED晶圆100在研磨期间并且在研磨之后的处理期间受到损伤，此外，可以防止粘合剂残留在LED晶圆100上。
[0034]可以使用任何适当的压敏粘合片作为另一压敏粘合片400。另一压敏粘合片400包括:例如，基体构件420和在基体构件420的一个面上形成的压敏粘合层410。作为用于构成基体构件420和压敏粘合层410的材料，可以使用与上述双面压敏粘合片200的材料类似的材料。
[0035]注意，参考图6A至图6C，已经对如下的实施方式做出了说明:在该实施方式中，使用在基体构件220的一面上包括可热剥离的压敏粘合层211的可热剥离的双面压敏粘合片200’。另外，毋庸赘言，也可以使用在基体构件220的两面上均包括可热剥离的压敏粘合层211的可热剥离的双面压敏粘合片200’’。
[0036]如上所述，对于常规必须的用于固定LED晶圆的蜡在本发明的LED的制造方法中不是必须的。因此，根据本发明，不必施加和清洁蜡，能够简单地制造LED。此外，可以避免诸如溶剂等的清洁液的使用，因此可以环境负担小地简单地制造LED。此外，可以防止由于清洁液导致的对LED的有害影响。
[0037]B.其它步骤(在背面研磨步骤之后的步骤)
[0038]已经经过背面研磨步骤的LED晶圆100 (其中基板110已经如上所述地被研磨)还经受如下的后处理的步骤，包括:例如，切割LED晶圆100以单片化成小元件片的步骤(切片步骤)，和在基板的发光元件相反侧的面上形成反射层的步骤(反射层形成步骤)。
[0039]图7A至图7E是示出根据本发明的还一实施方式的LED的制造方法的各步骤的示意图。
[0040]在本实施方式中，如图7A和图7B所示，已经经过背面研磨步骤的LED晶圆100经受反射层形成步骤。具体地，LED晶圆100以LED晶圆100的基板110侧向上的方式放置在工作台300上(图7A)。此后，反射层500形成在基板110的外侧(图7B)。通过形成反射层500,能够增加从发光兀件120提取的光的量。只要来自于发光兀件120的光可以被令人满意地反射，可以使用任意适当的材料作为构成反射层500的材料。用于构成反射层500的材料的示例包括:诸如铝、银、金、钯、钼、铑和钌等的金属。例如，由金属制成的反射层500可以通过例如气相沉积法(例如，有机金属化学气相沉积法(M0CVD法))形成。优选地，例如由Si02、Ti02、Zr02和/或MgF2制成的底层形成在LED晶圆100的基板110的外侧，然后由金属制成的反射层500通过气相沉积法形成。
[0041]在形成反射层500之后，如图7C至7E所示，形成有反射层500的LED晶圆100经受切片步骤。具体地，LED晶圆100被保持在切片带600上(图7C)。此后，在厚度方向上半切割LED晶圆100 (实质上是基板110)(图7D)。此后，扩展(expand)切片带600使得形成有反射层500的LED晶圆100从作为起点的切割部被分离以得到单片化成小元件片的LED700 (图 7E)。
[0042]参考图7D和图7E，已经对如下的实施方式做出了说明:在该实施方式中，半切割LED晶圆100以便从作为起点的切割部分离LED晶圆100(划线切片)。除了划线切片之外，还可以采用任意适当的方法作为切割LED晶圆的方法。其它方法的示例包括:在整个厚度方向切割LED晶圆以通过扩展而单片化成小元件片的方法，和仅激光切割LED晶圆的厚度方向上的中央部以从作为起点的切割部分离LED晶圆的方法(隐形切片(stealth dicing))。
[0043]参考图7A至图7E，已经对如下的实施方式做出了说明:在该实施方式中，在用于分离的切割部形成之前，进行反射层形成步骤。可以如上所述在切割部形成之前进行反射层形成步骤，或者可以如图8A至图SE所示在切割部形成之后进行反射层形成步骤。在图8A至图SE中示出的本发明的实施方式中，已经经过背面研磨步骤的LED晶圆100保持在切片带600上(图8A)，此后，半切割LED晶圆100 (图8B)。随后，如上所述地形成有切割部的LED晶圆100经受反射层形成步骤。也就是，LED晶圆100以发光元件120侧向下的方式放置在工作台300上。并且反射层500形成在LED晶圆100的基板110侧(图8C)。随后，形成有反射层500的LED晶圆100以形成有切割部的一侧向上的方式再次保持在切片带600上(图8D)。因而，LED晶圆100从作为起点的切割部被分离，以由此得到单片化成小元件片的 LED700 (图 8E)。
[0044]当已经经过背面研磨步骤的LED晶圆包括双面压敏粘合片(例如，图1的(D)和图4C)时，在后处理中，双面压敏粘合片可以在任意适当的时刻被剥离。例如，可以是，具有双面压敏粘合片的LED晶圆保持在切片带上，其后剥离双面压敏粘合片。然后，进行图8A至图8E示出的操作。
【权利要求】
1.一种LED的制造方法，所述方法包括背面研磨LED晶圆的基板，其中所述LED晶圆包括发光元件和所述基板， 其中，所述背面研磨包括:经由双面压敏粘合片将所述LED晶圆固定到工作台，然后研磨所述基板。
2.根据权利要求1所述的LED的制造方法，其特征在于，所述双面压敏粘合片在其至少一面上包括可热剥离的压敏粘合层。
3.根据权利要求2所述的LED的制造方法，其特征在于， 所述双面压敏粘合片包括基体构件和形成在所述基体构件的一面上的可热剥离的压敏粘合层，并且 在所述可热剥离的压敏粘合层贴附到所述LED晶圆的状态下，将所述LED晶圆固定到所述工作台。
4.根据权利要求2所述的LED的制造方法，其特征在于， 所述双面压敏粘合片包括基体构件和形成在所述基体构件的一面上的可热剥离的压敏粘合层，并且 在所述可热剥离的压敏粘合层贴附到所述工作台的状态下，将所述LED晶圆固定到所述工作台。
5.根据权利要求2所述的LED的制造方法，其特征在于，所述双面压敏粘合片包括基体构件和形成在所述基体构件的两个面上的可热剥离的压敏粘合层。
6.根据权利要求3或5所述的LED的制造方法，其特征在于，在另一压敏粘合片被进一步配置在所述双面压敏粘合片和所述LED晶圆之间的状态下，将所述LED晶圆固定到所述工作台。
【文档编号】H01L21/683GK103531674SQ201310268817
【公开日】2014年1月22日 申请日期:2013年6月28日 优先权日:2012年6月28日
【发明者】高桥智一, 秋月伸也, 杉村敏正, 松村健, 宇圆田大介 申请人:日东电工株式会社