晶圆切割方法与流程

本发明涉及半导体发光二极管领域，特别涉及一种晶圆切割方法。

背景技术：

led是一种能够将电能转化为可见光的固态的半导体器件，其发光原理是电激发光，即在pn结上加正向电流后，自由电子与空穴复合而发光，从而直接把电能转化为光能。led,尤其是白光led，作为一种新的照明光源材料被广泛应用着，它具有反应速度快、抗震性好、寿命长、节能环保等优点而快速发展，目前已被广泛应用于景观美化及室内外照明等领域。

刀片切割广泛应用于半导体与led芯片制造行业，用于将晶圆切割成晶粒。如，在制备硅衬底led芯片的过程中，通常先在硅衬底生长外延结构、涂覆荧光粉、制备电极，最后使用刀片切割的方式得到若干独立的led芯片。

但是，目前刀片切割工艺是采用从正面沿切割槽一次切透的方式完成，当晶圆正面或背面结构较复杂时，因各种材料机械性能差异，使晶圆正面或背面的材料粘附在刀片上，不仅会增加刀片磨损率降低切割效率和稳定性，同时可能破坏管芯表面结构使led芯片失效。

技术实现要素：

针对上述问题，本发明旨在提供一种晶圆切割方法，有效提升晶圆片的切割效率和稳定性。

为达到上述目的，本发明提供的技术方案如下：

一种晶圆切割方法，包括：

s1提供待切割晶圆片，所述晶圆片表面固化有一层胶状体；

s2沿晶圆片的切割槽，使用刀片宽度为第一宽度的切割刀片对晶圆片表面的胶状体进行第一次切割，所述第一宽度小于切割槽的宽度；

s3沿第一次切割的切痕，使用刀片宽度为第二宽度的切割刀片对晶圆片进行第二次切割，所述第二宽度小于第一宽度；

s4得到单颗led芯片。

进一步优选地，在步骤s2之前，包括：

s11在晶圆片的背面粘结晶圆固定件。

进一步优选地，所述胶状体为涂覆于晶圆片表面的荧光胶层；

在步骤s2中，沿晶圆片的切割槽，使用刀片宽度为第一宽度的切割刀片对晶圆片表面的荧光胶层进行第一次切割，所述第一宽度小于切割槽的宽度。

在本发明提供的晶圆片切割方法中，将现有的一次切透的方式改为两次切割，在第一次切割的过程中，使用宽度更宽的切割刀片切割晶圆片表面的胶状体；在第二次切割的过程中，沿着第一次切割的切痕，使用宽度比第一次切割窄的切割刀片切透晶圆片(在第二次切割的过程中，减少胶状体在刀片上的附着)。实践证明，该切割方法相对于现有的一次切透的方式良率提升明显(一次切透的方法良率在95％～98％，切割完成后需使用晶粒测试机筛选不良管芯，切割良率不高且占用晶粒测试机时间)，量产数据显示良率达99％以上；另外，由于切割良率的提升，晶粒测试机由此前的全测改为抽测，能够节省机台90％以上产能。

附图说明

图1为本发明中晶圆切割方法流程示意图；

图2为本发明中第一次切割示意图；

图3为本发明中第二次切割示意图。

图中标识说明：

1-蓝膜，2-背金金属，3-硅衬底，4-正面金属，5-外延结构，6-荧光胶层，7-第一切割刀片，8-第二切割刀片。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。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，并获得其他的实施方式。

为使图面简洁，各图中的只示意性地表示出了与本发明相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。

基于现有技术采用一次切透的方式对晶圆片进行切割中存在的不足，本发明提供了一种全新的晶圆切割方法，如图1所示，在该晶圆切割方法中包括：

s1提供待切割晶圆片，晶圆片表面固化有一层胶状体；

s2沿晶圆片的切割槽，使用刀片宽度为第一宽度的切割刀片对晶圆片表面的胶状体进行第一次切割，第一宽度小于切割槽的宽度；

s3沿第一次切割的切痕，使用刀片宽度为第二宽度的切割刀片对晶圆片进行第二次切割，第二宽度小于第一宽度；

s4完成对晶圆片的切割。

具体，上述晶圆片可以只表示为适用于刀片切割的基板，如硅衬底基板等；也可以为表面固化/生长具备一定硬度的材料的结构，如生长了外延结构的硅衬底等。即，只要表面涂覆有具备一定粘度的胶状体结构，都适用于该切割方法。如，在一实例中，晶圆片为硅衬底基板，胶状体为荧光胶层；在另一实例中，晶圆片为砷化镓基板，胶状体为荧光胶层；在另一实例中，晶圆片为硅衬底基板，胶状体为硅胶层等。

为了保证胶状体不会影响切割过程，在切割的过程中，首先使用宽度较宽的切割刀片沿切割槽对胶状体进行切割，去除切割槽中胶状体；之后，使用宽度较小的切割刀片沿第一切割的切痕将整个晶圆片切透。在第二次切割的过程中，由切割槽中的胶状体已经被第一切割的过程中去除，第二次切割的过程中该胶状体不会粘附在切割刀片上，以此提升刀片切割的稳定性，大大减少了切割损伤。此外，在切割的过程中，在晶圆片的背面粘结晶圆固定件，保证切割的稳定性。

要说明的是，我们对上述第一宽度和第二宽度不做具体限定，原则上来说，只要第一宽度小于切割槽的宽度(尽量沿切割槽中心切)，第二宽度小于第一宽度都能实现目的，在实际应用中根据需求进行调整。如，在一实例中，切割槽的宽度为60μm，第一宽度为40μm，第二宽度为20μm；又如，切割槽的宽度为80μm，第一宽度为70μm，第二宽度为30μm等。

以下一切割槽的宽度为60μm，第一宽度为40μm，第二宽度为20μm对切割过程进行描述：

制备晶圆片(包括硅衬底3、背金金属2、正面金属4以及外延结构5)；

在所述晶圆片表面涂覆荧光胶层6并固化；

使用蓝膜1固定晶圆片背面；

沿晶圆片的切割槽(切割槽宽度60μm)，使用刀片宽度为40μm的第一切割刀片7对晶圆片表面的荧光胶层6进行第一次切割，如图2所示；

沿第一次切割的切痕，使用刀片宽度为20μm的第二切割刀8片对晶圆片进行第二次切割，将晶圆片切透至蓝膜，如图3所示；

得到单颗led芯片。

技术特征：

技术总结
本发明提供了一种晶圆切割方法，包括：S1提供待切割晶圆片，晶圆片表面固化有一层胶状体；S2沿晶圆片的切割槽，使用刀片宽度为第一宽度的切割刀片对晶圆片表面的胶状体进行第一次切割，第一宽度小于切割槽的宽度；S3沿第一次切割的切痕，使用刀片宽度为第二宽度的切割刀片对晶圆片进行第二次切割，第二宽度小于第一宽度；S4完成对晶圆片的切割，该切割方法相对于现有的一次切透的方式良率提升明显。

技术研发人员：黄涛
受保护的技术使用者：晶能光电（江西）有限公司
技术研发日：2017.08.14
技术公布日：2018.01.12