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该基板；以及在背面研磨之前或者在背面研磨中研磨该基板之后，将保护片贴附到该LED晶圆。
【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N0.2012-145448的优先权，该日本专利申请的内容通过引用合并于此。
【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)以使基板变薄(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，清洁附着在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。经过背面研磨步骤的LED晶圆非常薄，因此存在如下问题:在后处理的那些步骤中，容易发生诸如破裂的损伤。
【发明内容】
[0004]已经制成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LED的制造方法，其能够通过防止对LED晶圆的损伤而高产量地制造LED。
[0005]根据本发明的实施方式的LED的制造方法包括:
[0006]背面研磨LED晶圆的基板，其中所述LED晶圆包括发光兀件和所述基板；以及
[0007]在背面研磨之前或者在背面研磨中研磨所述基板之后，将保护片贴附到所述LED晶圆。
[0008]在本发明的实施方式中，贴附保护片的步骤包括:在背面研磨之前，将所述保护片贴附到所述LED晶圆的所述发光元件的外侧。
[0009]在本发明的实施方式中，通过经由压敏粘蜡将所述保护片贴附到工作台以使得所述LED晶圆固定到所述工作台，来进行在背面研磨中对所述基板的研磨，并且所述方法进一步包括:在研磨所述基板之后，剥离所述保护片以从所述LED晶圆去除所述压敏粘蜡，其中所述压敏粘蜡附着于已经从所述工作台剥离的具有所述保护片的所述LED晶圆。
[0010]在本发明的实施方式中，贴附保护片的步骤包括:在背面研磨中研磨所述基板之后，将所述保护片贴附到所述LED晶圆的所述基板的外侧。
[0011]在本发明的实施方式中，所述方法进一步包括:在背面研磨之后，形成反射层。
[0012]根据本发明，保护片贴附到LED晶圆，因而可以防止对LED晶圆的损伤以高产量地制造LED。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]在附图中:[0014]图1的(A)至(D)是示出根据本发明的实施方式的LED的制造方法的各步骤的示意图；
[0015]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；
[0016]图3A至图3D是示出根据本发明的另一实施方式的LED的制造方法的各步骤的示意图；
[0017]图4A至图4F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之后的各步骤的示意图；
[0018]图5A至图5F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之后的各步骤的示意图；并且
[0019]图6A至图6F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】
[0020]根据本发明的LED的制造方法包括:将保护片贴附到包括发光元件和基板的LED晶圆。在本发明中，可以在背面研磨步骤之前将保护片贴附到LED晶圆(第一实施方式)，或者可以在基板在背面研磨步骤中被研磨之后将保护片贴附到LED晶圆(第二实施方式)。在本发明中，通过保护片保护LED晶圆，因而在背面研磨步骤、在背面研磨步骤之后的步骤和上述步骤之间的处理期间，能够防止对LED晶圆的损伤(例如，破裂)。
[0021]A.第一实施方式
[0022]图1的(A)至(D)是示出根据本发明的实施方式的LED的制造方法的各步骤的示意图。此外，图2是LED晶圆10的示意性截面图。LED晶圆10包括发光元件11和基板12。发光元件11包括缓冲层1、η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11可以包括任意其它适当的元件。基板12由任意适当的材料制成。用于构成基板12的材料的示例包括:蓝宝石、SiC, GaAs, GaN和GaP。当采用的LED晶圆10由诸如那些硬和脆的材料制成时，显著地得到了本发明的效果。
[0023]在本实施方式中，首先，如图1的(A)所示，在背面研磨步骤之前，保护片20被贴附到LED晶圆10的发光元件11的外侧上。此后，具有保护片的LED晶圆经受背面研磨步骤(图1的(B)至(D))。
[0024]可以将任意适当的片用作保护片20。代表性的保护片包括基体构件和压敏粘合层。作为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。
[0025]在背面研磨步骤中，具有保护片的LED晶圆被固定在工作台100上。例如，如图1的(B)所示，经由压敏粘蜡30将保护片20贴附到工作台100来固定具有保护片的LED晶圆。只要LED晶圆10可以被令人满意地固定，可以使用任意适当的蜡作为压敏粘蜡30。压敏粘腊30的不例包括石腊系腊。在图1的(A)至(D)中不出的实施方式中，LED晶圆10和压敏粘蜡30彼此不接触，因此，能够防止LED晶圆10受到污染。
[0026]在LED晶圆10如上所述被固定之后，如图1的(C)所示，研磨LED晶圆10的发光元件11相反侧的面(也就是，基板12)。利用这种研磨，基板12能够被薄化到期望的厚度。已经经过研磨的基板12的厚度优选地是10 μ m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10的直径优选是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10的直径的上限，但是在实际使用中，直径是例如大约12英寸。在图1的(A)至(D)中示出的实施方式中，通过保护片20保护LED晶圆10，因此在研磨期间可以防止LED晶圆10受到损伤。此外，能够如上所述地防止LED晶圆受到损伤，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)的LED晶圆，并因此能够高产量地制造LED。
[0027]在基板12如上所述被研磨之后，如图1的(D)所示，具有保护片的LED晶圆从工作台100剥离。例如，进行加热直到压敏粘蜡30显示出流动性为止，因而具有保护片的LED晶圆从工作台100剥离。在图1的(A)至(D)中示出的实施方式中，通过保护片20保护LED晶圆10，因此当LED晶圆10从工作台100剥离时，可以防止LED晶圆10受到损伤。
[0028]在图1的(A)至(D)中示出的实施方式中，不必执行清洁压敏粘蜡30的步骤，而传统上该步骤是在背面研磨步骤之后所必需的。这是因为，通过从LED晶圆10剥离保护片20，压敏粘蜡30也能够与保护片20 —起去除。因此可以省略清洁压敏粘蜡30的步骤，从而能够避免使用诸如溶剂等的清洁液。因而，能够以小的环境负担简单地制造LED。此外，能够避免由于清洁液导致的对LED的有害影响。
[0029]B.第二实施方式
[0030]图3A至图3D是示出根据本发明的另一实施方式的LED的制造方法的各步骤的示意图。在本实施方式中，在基板在背面研磨步骤中被研磨之后，将保护片贴附到LED晶圆。在本实施方式中，如图3A所示，LED晶圆10的发光元件11通过压敏粘蜡30贴附到工作台100，由此将LED晶圆10固定到工作台100上。随后，如图3B所示，研磨LED晶圆10的发光元件11相反侧的面(也就是，基板12)，由此薄化基板12。随后，如图3C所示，将保护片20贴附到LED晶圆10的发光元件11相反侧的面(也就是，基板12的外侧)。随后，如图3D所示，具有保护片的LED晶圆从工作台100剥离。注意，尽管未示出，在本实施方式中，在使具有保护片的LED晶圆从工作台100剥离之后清洁压敏粘蜡30。能够通过将具有保护片的LED晶圆浸入到能够溶解压敏粘蜡的有机溶液中来清洁压敏粘蜡30。
[0031]在图3A至图3D示出的实施方式中，通过保护片20保护LED晶圆10，因此当LED晶圆10从工作台100剥离时并且LED晶圆10在此之后被处理时，可以防止LED晶圆10受到损伤。
[0032]C.其它步骤(背面研磨步骤之后的步骤)
[0033]已经经过背面研磨步骤的LED晶圆10 (其中基板12已经如上所述被研磨)还经受如下后处理步骤:例如，切割LED晶圆10以单片化成小元件片的步骤(切片步骤)，以及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)。根据本发明的制造方法，通过保护片20保护LED晶圆10以防止LED晶圆在各步骤期间和各步骤之间的处理期间受到损伤。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)的LED晶圆，并由此能够高产量地制造LED。
[0034]图4A至图4F是示出根据本发明的又一实施方式的LED的制造方法中的各步骤的示意图。图4A至图4F示出了通过上述第一实施方式(图1的(A)至(D)示出的实施方式)得到的具有保护片的LED晶圆的背面研磨步骤之后的步骤。
[0035]在本实施方式中，如图4A和图4B所示，已经经过背面研磨步骤的、具有保护片的LED晶圆还经受反射层形成步骤。具体地，具有保护片的LED晶圆以保护片20侧向下的方式被放置在工作台200上(图4A)。此后，在LED晶圆的与保护片相反的侧(也就是，基板12侦D形成反射层40 (图4B)。通过形成反射层40，能够增加从发光元件11提取的光的量。只要来自于发光元件11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40的材料。构成反射层40的材料的示例包括诸如招、银、金、钮、钼、错和钌等的金属。例如，由金属制成的反射层40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、TiO2, ZrO2和/或MgF2形成的底层形成在LED晶圆10的发光元件11相反侧的面上，然后由金属制成的反射层40通过气相沉积法形成。例如，在LED晶圆10的发光元件11的外侧上包括保护片20的、具有保护片的LED晶圆(在第一实施方式中形成的具有保护片的LED晶圆)经受反射层形成步骤，因而防止金属沉积在发光元件11上。
[0036]在形成反射层40之后，如图4C至图4F所示，形成有反射层40的、具有保护片的LED晶圆经受切片步骤。具体地，形成有反射层40的、具有保护片的LED晶圆以保护片20侧向上的方式保持在切片带300上(图4C)。此后，保护片20被剥离(图4D)。随后，从露出的发光元件11侧起沿厚度方向半切割LED晶圆(基本上就是基板12)(图4E)。此后，使切片带300扩展(expand),使得形成有反射层40的LED晶圆10从作为起点(origin)的切割部被分离以得到单片化成小元件片的LED50 (图4F)。
[0037]参考图4E和图4F，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10使得LED晶圆从作为起点的切割部被分离(划线切片)。在图4E中，从发光元件11侧半切割LED晶圆10。然而，可以可选地以基板12 (反射层40)侧向上的方式贴附切片带300，并且可以从基板12侧(反射层40侧)半切割LED晶圆10。此外，除了上述说明的划线切片之外，可以采用任意适当的方法作为切割LED晶圆的方法。另外的方法的示例包括:在整个厚度方向上切割LED晶圆10以通过扩展而使LED晶圆10单片化成小元件片的方法，和仅激光切割LED晶圆10的厚度方向上的中央部以从作为起点的切割部将LED晶圆10分离的方法(隐形切片(stealth dicing))。
[0038]参考图4A至图4F，已经对如下的实施方式做出了说明:在该实施方式中，在背面研磨步骤之后保护片20没有被剥离，并且具有保护片的LED晶圆经受后处理(在图4A至图4F中，反射层形成步骤)，但是LED晶圆也可以在保护片20被剥离之后经受后处理。优选地，如图4A至图4F所示，具有保护片的LED晶圆经受后处理。这是因为，在后处理中，能够保护薄化的LED晶圆，并且能够防止LED晶圆受到损伤。
[0039]参考图4A至图4F，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。可以如上所述在形成切割部之前进行反射层形成步骤，或者可以如图5A至图5F和图6A至图6F所示在形成切割部之后进行反射层形成步骤。在图5A至图5F中示出的本发明的实施方式中，已经经受背面研磨步骤的、具有保护片的LED晶圆以保护片20侧向上的方式被保持在切片带300上(图5A)，此后，剥离保护片20 (图5B)。随后，从露出的发光元件11侧起半切割LED晶圆10 (图5C)。随后，如上所述地形成有切割部的LED晶圆10经受反射层形成步骤。也就是，LED晶圆10以发光元件11侧向下的方式被放置在工作台200上，并且反射层40形成在LED晶圆10的基板12侦仪图OT)。随后，形成有反射层40的LED晶圆10以形成有切割部的侧(发光元件11侦D向上的方式再次被保持在切片带300上(图5E)。然后，扩展切片带300。因而，LED晶圆10从作为起点的切割部被分离，由此得到单片化为小元件片的LED50 (图5F)。
[0040]在图6A至图6F示出的本发明的实施方式中，已经经受背面研磨步骤的、具有保护片的LED晶圆以保持片20侧向下的方式被保持在切片带300上(图6A)。随后，从基板12侧起半切割LED晶圆(图6B)。随后，如上所述地形成有切割部的LED晶圆10经受反射层形成步骤。也就是，LED晶圆以发光元件11侧(保护片20侧)向下的方式被放置在工作台200上，并且反射层40形成在LED晶圆10的基板12侧(图6C)。LED晶圆10可以在切片带300仍然贴附在保护片20的外侧的状态下被放置在工作台200上，或者LED晶圆10可以在切片带300剥离之后被放置在工作台200上(在示出的示例中，在切片带300剥离之后放置LED晶圆10)。随后，形成有反射层40的LED晶圆10以保护片20侧向上的方式被再次保持在切片带300上(图6D)，然后，剥离保护层20 (图6E)。然后，扩展切片带300。因而，LED晶圆10从作为起点的切割部被分离，由此得到单片化成小元件片的LED50 (图6F)。
[0041]关于通过上述第二实施方式(图3A至图3D中示出的实施方式)得到的具有保护片的LED晶圆，在切片步骤中，可以以保护片侧向上的方式贴附切片带，此后，可以剥离保护片以便形成切割部并且分离LED晶圆。此外，通过上述第二实施方式得到的具有保护片的LED晶圆可以在保护片被剥离之后经过切片步骤。此时，切片带可以被贴附到LED晶圆的发光元件侧或基板侧。
[0042]通过上述第二实施方式得到的具有保护片的LED晶圆可以在保护片被剥离之后经受反射层形成步骤。与对通过第一实施方式得到的LED晶圆进行反射层形成步骤类似地，可以在切割部形成之前或者切割部形成之后进行反射层形成步骤。
【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；以及 在背面研磨之前或者在背面研磨中研磨所述基板之后，将保护片贴附到所述LED晶圆。
2.根据权利要求1所述的LED的制造方法，其特征在于，贴附保护片的步骤包括:在背面研磨之前，将所述保护片贴附到所述LED晶圆的所述发光元件的外侧。
3.根据权利要求2所述的LED的制造方法，其特征在于，通过经由压敏粘蜡将所述保护片贴附到工作台以使得所述LED晶圆固定到所述工作台，来进行在背面研磨中对所述基板的研磨，并且 所述方法进一步包括:在研磨所述基板之后，剥离所述保护片以从所述LED晶圆去除所述压敏粘蜡，其中所述压敏粘蜡附着于已经从所述工作台剥离的具有所述保护片的所述LED晶圆。
4.根据权利要求1所述的LED的制造方法，其特征在于，贴附保护片的步骤包括:在背面研磨中研磨所述基板之后，将所述保护片贴附到所述LED晶圆的所述基板的外侧。
5.根据权利要求1至4中的任一项所述的LED的制造方法，其特征在于，所述方法进一步包括:在背面研磨之后，形成反射层。
【文档编号】H01L33/00GK103531673SQ201310268247
【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