本发明涉及半导体器件加工技术领域,特别涉及一种红黄光发光二极管的制作方法。
背景技术:
固态照明技术是在二十一世纪具有产业革命意义的重大技术,在世界范围内引起了从政府到企业很大的关注。固态照明技术的主要内容是半导体发光二极管器件在照明产业中的应用。其中,红黄光发光二极管(英文:Light Emitting Diode,简称:LED)在黄绿蓝(英文:Red Green Blue,简称:RGB)白光光源、全色显示、交通信号灯、城市亮化工程等领域具有广阔的应用前景。
红黄光LED由于衬底材料的特征,通常在晶元(英文:Wafer)的一侧完成LED的生长之后,将晶元生长有LED的一侧放置在盛有液体蜡的陶瓷盘中,待液体蜡降温凝固之后,将晶元没有生长LED的一侧放置在盛有研磨液的研磨盘中。将研磨盘和陶瓷盘分别朝两个相反的方向转动,利用晶元与研磨液的摩擦实现晶元的减薄。晶元减薄至所需厚度后,使用清洗液去除晶元上的固体蜡。
在实现本发明的过程中,发明人发现现有技术至少存在以下问题:
研磨液在研磨盘转动的过程中不稳定,因此会造成晶元的厚度不容易控制、厚度差别大、出现翘曲、容易裂片,造成生产效率较低,而且还存在蜡残留的问题。
技术实现要素:
为了解决现有技术的问题,本发明实施例提供了一种红黄光发光二极管的制作方法。所述技术方案如下:
本发明实施例提供了一种红黄光发光二极管的制作方法,所述制作方法包括:
在晶元上生长红黄光LED;
采用铁环固定在所述晶元的环状侧壁上;
将胶膜贴附在所述红黄光LED和所述铁环上,并去除气泡;
将所述晶元放置在陶瓷微孔承载盘上,并将砂轮与所述晶元没有贴附所述胶膜的表面相贴;
利用陶瓷微孔承载盘带动所述晶元沿第一方向转动,同时驱动所述砂轮沿与所述第一方向相反的第二方向转动,减薄所述晶元;
去除所述晶元上的所述胶膜和所述铁环。
可选地,所述砂轮的轴心与所述晶元的轴心平行或重合。
可选地,所述将胶膜贴附在所述红黄光LED和所述铁环上,并去除气泡,包括:
利用贴膜机将胶膜贴附在所述红黄光LED和所述铁环上;
采用压合机压合所述胶膜和所述红黄光LED,去除气泡。
可选地,所述减薄所述晶元,包括:
逐步降低所述砂轮的高度。
优选地,所述逐步降低所述砂轮的高度,包括:
在第一阶段以第一速度降低所述砂轮的高度;
在第二阶段以第二速度降低所述砂轮的高度;
在第三阶段以第三速度降低所述砂轮的高度;
其中,所述第一速度>所述第二速度>所述第三速度。
更优选地,所述制作方法还包括:
采用测厚仪测量所述晶元的厚度;
根据所述晶元的厚度,确定所述第一阶段、所述第二阶段或者所述第三阶段是否结束。
可选地,所述去除所述晶元上的所述胶膜和所述铁环,包括:
利用贴膜机撕除所述贴膜;
卸下所述铁环;
将所述晶元放置在干净的晶元盒中。
可选地,所述胶膜包括PVC基材和亚克力系粘着剂。
可选地,所述制作方法还包括:
对所述晶元减薄后的表面进行清洗。
优选地,所述对所述晶元减薄后的表面进行清洗,包括:
利用无尘布蘸取清洗液对所述晶元减薄后的表面进行清洁;
采用去离子水冲洗所述晶元减薄后的表面;
吹干所述晶元减薄后的表面。
本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是:
通过陶瓷微孔承载盘在真空情况下的吸附作用固定晶元,避免使用蜡固定,不需要加热形成液体蜡、等蜡冷却、去除蜡等工序,使用更为方便,而且可以避免蜡残留的问题。同时采用砂轮代替研磨液与晶元摩擦减薄晶元,可以实现对晶元厚度的控制,厚度均匀、翘曲度小,减小生产过程中裂片损失,提高生产效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例,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是本发明实施例提供的一种红黄光发光二极管的制作方法的流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
实施例
本发明实施例提供了一种红黄光发光二极管的制作方法,参见图1,该制作方法包括:
步骤101:在晶元上生长红黄光LED。
具体地,红黄光LED可以包括层叠在晶元上的GaP电流扩展层、P型AlInP限制层、AlGaInP多量子阱层、N型AlInP限制层、电极。
可选地,晶元可以为Si衬底、GaAs衬底或者蓝宝石衬底。
步骤102:采用铁环固定在晶元的环状侧壁上。
步骤103:将胶膜贴附在红黄光LED和铁环上,并去除气泡。
可选地,胶膜可以包括聚氯乙烯(Polyvinyl chloride,简称PVC)基材和亚克力系粘着剂,不易残胶,厚度差小于2μm。
可选地,该步骤103可以包括:
利用贴膜机将胶膜贴附在红黄光LED和铁环上;
采用压合机压合胶膜和红黄光LED,去除气泡。
优选地,可以采用贴膜机同时对6~10片4寸的晶元进行贴膜,提高生产效率。
具体地,压合的温度可以为80℃,压合的时间可以为5min,压合的压力可以为500Kg。
步骤104:将晶元放置在陶瓷微孔承载盘上,并将砂轮与晶元没有贴附胶膜的表面相贴。
具体地,陶瓷微孔承载盘的真空度可以达到-0.6MPa。
步骤105:利用陶瓷微孔承载盘带动晶元沿第一方向转动,同时驱动砂轮沿与第一方向相反的第二方向转动,减薄晶元。
可选地,承载盘可以以200~800rpm的速度沿顺时针方向转动,砂轮可以以1000~3000rpm的速度沿逆时针方向转动。
优选地,承载盘可以以400rpm的速度沿顺时针方向转动,砂轮可以以2000rpm的速度沿逆时针方向转动。
在具体实现中,利用承载盘上的陶瓷微孔抽取真空后的吸附能力,使晶元紧紧贴在承载盘上,可以随着承载盘的转动而转动。
可选地,砂轮可以为树脂砂轮。
可选地,该步骤105可以包括:
逐步降低砂轮的高度。
优选地,逐步降低砂轮的高度,可以包括:
在第一阶段以第一速度降低砂轮的高度;
在第二阶段以第二速度降低砂轮的高度;
在第三阶段以第三速度降低砂轮的高度;
其中,第一速度>第二速度>第三速度。
容易知道,在第一阶段快速减薄晶元,提高生产效率;在第二阶段减缓速度减薄晶元,避免速度变化太快;在第三阶段慢速减薄晶元,对晶元进行修整。
例如,第一速度为1μm/s,第二速度为0.3μm/s,第三速度为0.1μm/s。
更优选地,该制作方法还可以包括:
采用测厚仪测量晶元的厚度;
根据晶元的厚度,确定第一阶段、第二阶段或者第三阶段是否结束。
例如,第一阶段结束的晶元厚度为目标值+80μm,第二阶段结束的晶元厚度为目标值+20μm,第三阶段结束的晶元厚度为目标值。
可选地,砂轮的轴心可以与晶元的轴心平行或重合。
步骤106:对晶元减薄后的表面进行清洗。该步骤106为可选步骤。
可选地,该步骤106可以包括:
利用无尘布蘸取清洗液对晶元减薄后的表面进行清洁;
采用去离子水冲洗晶元减薄后的表面;
吹干晶元减薄后的表面。
例如,去离子水的流量为10L/min,压力为0.3MPa。
优选地,清洗液可以为水溶性的液体。
相应地,该制作方法还可以包括:
采用去离子水对砂轮进行冷却和清洁。
步骤107:去除晶元上的胶膜和铁环。
可选地,该步骤107可以包括:
利用贴膜机撕除贴膜;
卸下铁环;
将晶元放置在洁净的晶元盒中。
在具体实现中,撕除贴膜时,将晶元放置在贴膜机承载台上,启动真空,利用大气压力将晶元固定在承载台上,手动缓慢撕掉贴膜,再解除真空,即可进行后续处理。
下表一为本实施例的制作方法与传统的制作方法的对比情况:
表一
由此可知,本实施例在厚度均匀性、裂片率、损失率、翘曲度、生产效率上均有明显改善。
本发明实施例通过陶瓷微孔承载盘在真空情况下的吸附作用固定晶元,避免使用蜡固定,不需要加热形成液体蜡、等蜡冷却、去除蜡等工序,使用更为方便,而且可以避免蜡残留的问题。同时采用砂轮代替研磨液与晶元摩擦减薄晶元,可以实现对晶元厚度的控制,厚度均匀、翘曲度小,减小生产过程中裂片损失,提高生产效率。
以上所述仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。