倒装LED芯片及其研磨方法、研磨系统与流程

本发明涉及led芯片制备方法领域，尤其涉及一种倒装led芯片及其研磨方法、研磨系统。

背景技术：

1、倒装led芯片是将电极整体焊合至封装支架上，目前常见的工艺为金属键合工艺。但随着led芯片进一步向功能化和小型化发展，常见的金属键合工艺已经不能满足使用需求，故出现了新型的bump(金属凸点)工艺，即在倒装led芯片的焊盘上形成多个金属凸点(bump)，用以后期与封装支架连接。但采用金属凸点工艺以后，对芯片的后续制程(减薄-研磨等)带来了巨大的挑战。尤其是现有倒装led芯片的凸点数量极多，间距很窄，具体以4英寸晶圆为例，其直径为50mm，其可阵列到晶圆上的倒装led芯片为8988个，而金属凸点数量为35952个，相邻金属凸点之间的距离仅10μm～20μm。这就使得金属晶圆在掩膜过程中应力分布均匀性差，极易发生裂片。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题在于，提供一种倒装led芯片的研磨方法，其可大幅降低研磨裂片率，提升良率。

2、本发明还要解决的技术问题在于，提供一种倒装led芯片的研磨系统，其可大幅降低研磨裂片率，提升良率。

3、本发明还要解决的技术问题在于，提供一种倒装led芯片。

4、为了解决上述问题，本发明公开了一种倒装led芯片的研磨方法，其包括：

5、将晶圆加载至第一载具，其中，所述晶圆包括相对的第一侧与第二侧，所述第一侧上设有多个倒装led芯片，每个倒装led芯片上形成有至少两个金属凸点，所述晶圆的第二侧接触所述第一载具；

6、在所述第一侧上施蜡；施蜡时，驱动所述第一载具先静止第一预设时间，然后转动第二预设时间，以使蜡在所述第一侧上扩散，并使得扩散后的蜡的横截面积小于所述晶圆的横截面积，得到上蜡晶圆；

7、将所述上蜡晶圆加载至第二载具，并在预设温度下施加预设压力，以使所述蜡填满所述金属凸点之间的缝隙，并使得所述蜡超出所述晶圆的外边缘预设距离，冷却形成蜡层，得到待研磨晶圆；其中，所述预设温度大于所述蜡的熔点；

8、将所述待研磨晶圆研磨。

9、作为上述技术方案的改进，所述在所述第一侧上施蜡；施蜡时，驱动所述第一载具先静止第一预设时间，然后转动第二预设时间，以使蜡在所述第一侧上扩散，并使得扩散后的蜡的横截面积小于所述晶圆的横截面积，得到上蜡晶圆的步骤中，施蜡量按照下式计算：

10、m＝k1πρh(r+l)2-ρnv

11、其中，m为单个晶圆的施蜡量，ρ为蜡的密度，r为晶圆的半径，l为蜡超出晶圆的外边缘的预设距离，n为单个晶圆上金属凸点的总数量，v为单个金属凸点的体积，k1为常数，其取值范围为0.95～0.99。

12、作为上述技术方案的改进，所述将所述上蜡晶圆加载至第二载具，并在预设温度下施加预设压力，以使所述蜡填满所述金属凸点之间的缝隙，并使得所述蜡超出所述晶圆的外边缘预设距离，冷却形成蜡层，得到待研磨晶圆的步骤中，所述预设距离按照下式计算：

13、l＝k2r0.15

14、其中，l为蜡超出晶圆的外边缘的预设距离，r为晶圆的半径，k2为常数，其取值范围为1.7～1.8。

15、作为上述技术方案的改进，所述在所述第一侧上施蜡；施蜡时，驱动所述第一载具先静止第一预设时间，然后转动第二预设时间，以使蜡在所述第一侧上扩散，并使得扩散后的蜡的横截面积小于所述晶圆的横截面积，得到上蜡晶圆的步骤中：

16、施蜡时，先使所述第一载具静止1s～3s，然后驱动所述第一载具以50rpm～80rpm的转速旋转15s～20s；

17、停止施蜡后，驱动所述第一载具以5rpm～20rpm的转速旋转1s～5s，以使蜡在所述第一侧上扩散。

18、作为上述技术方案的改进，所述在所述第一侧上施蜡；施蜡时，驱动所述第一载具先静止第一预设时间，然后转动第二预设时间，以使蜡在所述第一侧上扩散，并使得扩散后的蜡的横截面积小于所述晶圆的横截面积，得到上蜡晶圆的步骤中：所述蜡的温度为80℃～120℃，且在所述第一侧的中央区域喷蜡。

19、作为上述技术方案的改进，所述将所述上蜡晶圆加载至第二载具，并在预设温度下施加预设压力，以使所述蜡填满所述金属凸点之间的缝隙，并使得所述蜡超出所述晶圆的外边缘预设距离，冷却形成蜡层，得到待研磨晶圆的步骤中，所述预设压力为15mpa～25mpa，所述预设温度为100℃～150℃，施加所述预设压力的时间为150s～250s。

20、作为上述技术方案的改进，所述在所述第一侧上施蜡；施蜡时，驱动所述第一载具先静止第一预设时间，然后转动第二预设时间，以使蜡在所述第一侧上扩散，并使得扩散后的蜡的横截面积小于所述晶圆的横截面积，得到上蜡晶圆的步骤中：扩散后的蜡的横截面积为所述晶圆的横截面积的20％～45％。

21、作为上述技术方案的改进，所述第一载具为真空载盘，所述第二载具为陶瓷载盘。

22、相应的，本发明还公开了一种倒装led芯片的研磨系统，其包括：

23、晶圆提供单元，用以提供晶圆，所述晶圆包括相对的第一侧与第二侧，所述第一侧上设有多个倒装led芯片，每个倒装led芯片上形成有至少两个金属凸点；

24、第一载具，用以承载所述晶圆，并驱动所述晶圆旋转或静止；所述晶圆的第二侧接触所述第一载具；

25、施蜡单元，用以向所述晶圆的第一侧施蜡；施蜡时，驱动所述第一载具先静止第一预设时间，然后转动第二预设时间，以使蜡在所述第一侧上扩散，并使得扩散后的蜡的横截面积小于所述晶圆的横截面积，得到上蜡晶圆；

26、第二载具，用以承载所述上蜡晶圆，并在预设温度下施加预设压力，以使所述蜡填满所述金属凸点之间的缝隙，并使得所述蜡超出所述晶圆的外边缘预设距离，得到待研磨晶圆；以及

27、研磨单元，用以对所述待研磨晶圆进行研磨。

28、相应的，本发明还公开了一种倒装led芯片，其通过上述的倒装led芯片的研磨方法研磨。

29、实施本发明，具有如下有益效果：

30、本发明一实施例中的倒装led芯片的研磨方法中，先在晶圆上设置倒装led芯片的第一侧施蜡，并通过第一载具的静置、旋转控制，使得蜡扩散，且扩散后的横截面积小于晶圆的横截面积，再将其在预设温度下施加预设压力，以使得蜡填满金属凸点之间的缝隙，并使得蜡超出所述晶圆的外边缘预设距离，最后对其进行研磨。基于上述的研磨方法，一者，通过控制施蜡过程中第一载具的运动方式，以及控制对第二载具上的上蜡晶圆的压力、温度，使得蜡可以充分包裹金属凸点，形成了有效的保护，分散了应力，降低了研磨过程中切削力对晶圆的破坏，降低了破片率。二者，通过控制蜡超出晶圆外边缘预设距离，即使得蜡外扩，可减少研磨过程中对晶圆外边缘的破坏，大幅降低了破片率，提升了产品良率，降低了生产成本。

技术特征：

1.一种倒装led芯片的研磨方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的倒装led芯片的研磨方法，其特征在于，所述在所述第一侧上施蜡；施蜡时，驱动所述第一载具先静止第一预设时间，然后转动第二预设时间，以使蜡在所述第一侧上扩散，并使得扩散后的蜡的横截面积小于所述晶圆的横截面积，得到上蜡晶圆的步骤中，施蜡量按照下式计算：

3.如权利要求1或2所述的倒装led芯片的研磨方法，其特征在于，所述将所述上蜡晶圆加载至第二载具，并在预设温度下施加预设压力，以使所述蜡填满所述金属凸点之间的缝隙，并使得所述蜡超出所述晶圆的外边缘预设距离，冷却形成蜡层，得到待研磨晶圆的步骤中，所述预设距离按照下式计算：

4.如权利要求1所述的倒装led芯片的研磨方法，其特征在于，所述在所述第一侧上施蜡；施蜡时，驱动所述第一载具先静止第一预设时间，然后转动第二预设时间，以使蜡在所述第一侧上扩散，并使得扩散后的蜡的横截面积小于所述晶圆的横截面积，得到上蜡晶圆的步骤中：

5.如权利要求1所述的倒装led芯片的研磨方法，其特征在于，所述在所述第一侧上施蜡；施蜡时，驱动所述第一载具先静止第一预设时间，然后转动第二预设时间，以使蜡在所述第一侧上扩散，并使得扩散后的蜡的横截面积小于所述晶圆的横截面积，得到上蜡晶圆的步骤中：所述蜡的温度为80℃～120℃，且在所述第一侧的中央区域喷蜡。

6.如权利要求1、2、4或5任一项所述的倒装led芯片的研磨方法，其特征在于，所述在所述第一侧上施蜡；施蜡时，驱动所述第一载具先静止第一预设时间，然后转动第二预设时间，以使蜡在所述第一侧上扩散，并使得扩散后的蜡的横截面积小于所述晶圆的横截面积，得到上蜡晶圆的步骤中：扩散后的蜡的横截面积为所述晶圆的横截面积的20％～45％。

7.如权利要求1所述的倒装led芯片的研磨方法，其特征在于，所述将所述上蜡晶圆加载至第二载具，并在预设温度下施加预设压力，以使所述蜡填满所述金属凸点之间的缝隙，并使得所述蜡超出所述晶圆的外边缘预设距离，冷却形成蜡层，得到待研磨晶圆的步骤中，所述预设压力为15mpa～25mpa，所述预设温度为100℃～150℃，施加所述预设压力的时间为150s～250s。

8.如权利要求1所述的倒装led芯片的研磨方法，其特征在于，所述第一载具为真空载盘，所述第二载具为陶瓷载盘。

9.一种倒装led芯片的研磨系统，其特征在于，包括：

10.一种倒装led芯片，其特征在于，其通过如权利要求1～8任一项所述的倒装led芯片的研磨方法研磨。

技术总结
本发明涉及LED芯片制备方法领域，具体公开了一种倒装LED芯片及其研磨方法、研磨系统。其中，研磨方法包括：将晶圆加载至第一载具，晶圆包括相对的第一侧与第二侧，第一侧上设有倒装LED芯片，倒装LED芯片上形成有金属凸点，晶圆的第二侧接触第一载具；在第一侧上施蜡；施蜡时，驱动第一载具先静止第一预设时间，然后转动第二预设时间，以使蜡在第一侧上扩散，扩散后的蜡的横截面积小于晶圆的横截面积，得到上蜡晶圆；将上蜡晶圆加载至第二载具，并在预设温度下施加预设压力，以使蜡填满金属凸点之间的缝隙，并使得蜡超出晶圆的外边缘预设距离，得到待研磨晶圆；将待研磨晶圆研磨。实施本发明，可大幅降低倒装LED芯片研磨后的破片率。

技术研发人员：杨起,周校冉,张存磊,胡加辉,金从龙
受保护的技术使用者：江西兆驰半导体有限公司
技术研发日：
技术公布日：2025/2/17