LED晶圆激光装置的制作方法

文档序号:11960832阅读:332来源:国知局

本实用新型属于激光加工技术领域,具体涉及将硅基LED晶圆分割成独立晶颗时的激光处理工艺技术领域。



背景技术:

随着半导体技术的进步,硅材料具有良好的导热性、易加工等特点被作LED晶圆的永久衬底材料,越来越受LED行业所青睐。LED发光层的生长受晶格位错、应力等限制,还不能直接在硅基板上生长LED发光层。目前LED发光层主要在GaAs或蓝宝石基板上生长后,将GaAs或蓝宝石基板去除,再利用金属键合技术将LED发光层转移到硅基板上。

在完成LED发光层转移的LED晶圆中,制作各种尺寸的图案,利用切割技术将LED晶圆切分成若干晶颗(chip),但是由于存在金属键合层,不能直接用刀片切割的方式来切分,须用激光微加工的方式来切割。目前工业化程度高,成本相对低,稳定性相对较好的单光束纳秒级脉宽微加工方式,但纳秒级激光作用于硅于硅基LED晶圆的加工机理主要以光热方式为主,特别是激光切割深度在30μm以上,在切割内形成残留热熔喷贱物交联效应,不利于后续的LED晶圆分离,须采用激光束沿切割道来回两次或多次切割加工,以消除残留热熔喷贱物,但这种方式会降低整体加工效率,要达到同样的产出数量,需要增加前期设备投入,增加企业生产成本。



技术实现要素:

为了解决现有单光束纳秒级激光加工模式对LED晶圆来回两次或多次切割加工造成加工效率低的问题,本实用新型的目的是提供一种LED晶圆激光装置。

本实用新型包括第一组激光发射器,在第一组激光发射器的出光线上设置第一反光镜,在第一反光镜的反射光线上设置第一扩束镜,在第一扩束镜的出光线上设置第一聚焦镜,在第一聚焦镜的出光线上设置第一保护镜;其特征在于所述激光装置还设置第二组激光发射器,在第二组激光发射器的出光线上设置第二反光镜,在第二反光镜的反射光线上设置第三反光镜,在第三反光镜的反射光线上设置第二扩束镜,在第二扩束镜的出光线上设置第二聚焦镜,在第二聚焦镜的出光线上设置第二保护镜。

本实用新型采用两组激光发射器,分别形成两组单独的激光束,将分出的两束光分别经反光镜、扩束镜、聚焦镜、保护镜,使两束光斑相距5mm以内,并最终聚焦后到达待加工LED晶圆表面切割线预留位置,LED晶圆只须移动一次,即可达到高度两次加工的目的,大大提升了切割加工效率。本发明中激光器的选择依据被加工材料特性和光学特性和加工要求可选用相应波长、频率、功率与加工速度。

附图说明

图1为本实用新型的一种结构示意图。

具体实施方式

如图1所示,本装置设有两组激光发射器300。

在第一组激光发射器300的出光线302上设置第一反光镜303,在第一反光镜303的反射光线上设置第一扩束镜304,在第一扩束镜304的出光线上设置第一聚焦镜305,在第一聚焦镜305的出光线上设置第一保护镜306。

在第二组激光发射器300的出光线301上设置第二反光镜307,在第二反光镜307的反射光线上设置第三反光镜308,在第三反光镜308的反射光线上设置第二扩束镜309,在第二扩束镜309的出光线上设置第二聚焦镜310,在第二聚焦镜310的出光线上设置第二保护镜311。

以上激光发射器200优选固体准分子激光器,其工作波长195~1064nm,频率20~120KHZ,功率1~20W,焦点1~1000mm,加工速度50~500mm/s。

使用时,将已外延生长了n-GaAs缓冲层、n-GaInP腐蚀停层、n-GaAs欧姆接触层、n-AlGaInP下限制层、MQW有源区、p-AlGaInP上限制层、p-GaP电流扩展层、p-GaP欧姆接触层的硅基LED晶圆背面贴白膜,然后置于激光划线机中,对LED晶圆正面进行激光划片,激光划片后连同白膜一起进行清洗。清洗完成后,将LED晶圆正面再贴附一层白膜,将此晶圆置于裂片机工作台的工作区域,采用以上装置将硅基LED晶圆200分割成独立若干晶颗。

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