一种LED晶圆劈裂方法转让专利
申请号 : CN201610359079.6
文献号 : CN105826255B
文献日 : 2017-11-28
发明人 : 肖和平 , 陈亮 , 曹来志 , 马祥柱 , 杨凯
申请人 : 扬州乾照光电有限公司
摘要 :
一种LED晶圆劈裂方法，属于半导体技术领域，采用外周设置有张紧环的白膜，从较大程度上保障在劈裂时，白膜发生移动而直接影响劈裂时下刀位置的精度。采用在劈刀外周套置随劈刀移动的浮动压板，有效控制白膜的局部形变，能直接提高劈裂时下刀位置的精准度。以激光厚度扫描装置对LED晶圆和LED晶圆正面的白膜厚度进行扫描，然后将扫描的厚度数据传输给裂片机主控程序，用于控制每次劈刀的劈裂深度。可有效克服LED晶圆及白膜的厚度误差，使每一劈裂动作都精准。本发明提高LED晶圆的裂片制程良率。
权利要求 :
1.一种LED晶圆劈裂方法，将LED晶圆背面粘附在白膜上，置于激光划线机中，对LED晶圆进行激光划片，经清洗后，在LED晶圆正面贴附另一白膜，将晶圆置于裂片机工作台上，采用劈刀自LED晶圆正面的白膜向下进行劈裂；其特征在于：粘附在LED晶圆正面或背面的至少一张白膜的外周设置有张紧环；在劈刀外周套置随劈刀移动的浮动压板；在劈刀进行劈裂动作过程中，浮动式压板始终压紧LED晶圆表面的白膜，使得每次劈裂时，在浮动式压板下压的范围内的白膜的形变得到进一步控制，劈刀位置与LED晶圆上激光划痕重合，大大降低LED晶圆上激光划出切割线位置和劈裂位置发生偏移的机率，减少晶圆上切割位置和劈裂位置发生偏移而导致的斜裂与双晶的机率，从而提升LED晶圆的裂片良率；在劈裂时，以激光厚度扫描装置对LED晶圆和LED晶圆正面的白膜厚度进行扫描，将扫描的厚度数据传输给裂片机主控程序，用于控制每次劈刀的劈裂深度。
2.根据权利要求1所述LED晶圆劈裂方法，其特征在于：所述浮动压板由筒形主体和下压环组成，下压环的内端固定连接在筒形主体的下端。
说明书 :
一种LED晶圆劈裂方法
技术领域
[0001] 本发明属于半导体技术领域，具体涉及LED晶圆的生产制作工艺。
背景技术
[0002] LED晶圆劈裂方法是通过前制程在晶圆形成图形化及电极制作完成后，由后制程进行激光划片，再通过劈裂技术将LED 晶圆分裂成数千或上万颗单一管芯（chip），LED激光划裂片制程主要包括激光划片与劈裂。
[0003] 目前LED业界普遍采用的激光划片技术是：以激光划片机在LED 晶圆正面划出一道深度约为晶圆整体厚度1/5～1/3，开口宽度约为10～14μm的切割线（或是在LED 晶圆正面和背面均划一道深度约为晶圆整体厚度1/5～1/3，开口宽度约为10～14μm的切割线，且正面和背面两道切割线的切割位置须重合），然后将LED晶圆正面粘附在白膜上，背面贴上一层白膜，通过劈裂机劈刀作用于LED晶圆背面切割线的位置，LED 晶圆切割线受到外力作用而使LED 晶圆分离成管芯（chip）。
[0004] 以上工艺的缺陷是：在劈裂过程中粘附LED 晶圆的白膜受到劈刀的作用力会逐渐发生形变后松驰，使劈刀与LED 晶圆切割线逐渐偏离产生劈裂位错，从而导致劈裂后的管芯（chip）因位错报废，降低劈裂制作工艺的质量和合格率。
[0005] 为了降低劈裂过程中因白膜形变位移导致LED 晶圆的切割线和劈刀不重合的机率，一种办法是在裂片机上配置上下（LED晶圆的正背面）CCD 影相识别系统，在劈裂一定刀数后，LED晶圆的切割线与劈刀进行CCD对位校准；另一种办法是在劈刀位置附近增加固定式压板，使劈裂时，通过压板都将晶圆固定在工作台上。但是，由于LED晶圆本身厚度均匀性的差异，使LED晶圆在劈裂过程中出现局部区域切割线位置和劈裂位置不重合而导致双晶和斜裂等问题，LED晶圆的劈裂良率仍然不理想，鉴于上述工艺的不足，迫切地需要寻找一种有效改善方法。
发明内容
[0006] 为解决上述问题，本发明提供了一种可有效提高劈裂质量的LED晶圆劈裂方法。
[0007] 本发明技术方案是：将LED晶圆背面粘附在白膜上，置于激光划线机中，对LED晶圆进行激光划片，经清洗后，在LED晶圆正面贴附另一白膜，将晶圆置于裂片机工作台上，采用劈刀自LED晶圆正面的白膜向下进行劈裂；其特征在于：粘附在LED晶圆正面或背面的至少一张白膜的外周设置有张紧环；在劈刀外周套置随劈刀移动的浮动压板；在劈裂时，以激光厚度扫描装置对LED晶圆和LED晶圆正面的白膜厚度进行扫描，将扫描的厚度数据传输给裂片机主控程序，用于控制每次劈刀的劈裂深度。
[0008] 本发明采用外周设置有张紧环的白膜，使白膜在整个处理工艺中始终处于张紧状态，可从较大程度上保障在劈裂时，白膜发生移动而直接影响劈裂时下刀位置的精度。
[0009] 本发明采用在劈刀外周套置随劈刀移动的浮动压板，使浮动压板跟随劈刀进行移动，采用浮动压板可使每次劈刀工作的小范围区域内的白膜得到进一步固定，有效控制白膜的局部形变，能直接提高劈裂时下刀位置的精准度。
[0010] 本发明增加了以激光厚度扫描装置对LED晶圆和LED晶圆正面的白膜厚度进行扫描，然后将扫描的厚度数据传输给裂片机主控程序，用于控制每次劈刀的劈裂深度。可有效克服LED晶圆及白膜的厚度误差，使每一劈裂动作都精准。
[0011] 通过本发明的以上方法，大大增加了晶圆上激光切割线位置和裂片机中劈刀位置重合的机率，提高LED晶圆的裂片制程良率。
[0012] 进一步地，所述浮动压板由筒形主体和下压环组成，下压环的内端固定连接在筒形主体的下端。该浮动压板结构简单，方便生产，采用该浮动压板特别是下压环可以加大对白膜局部的作用面积，进一步降低白膜的变形率，更有效地提高产品的良率。
附图说明
[0013] 图1为本发明中一种LED晶圆劈裂方法示意图。
[0014] 图中，100为LED晶圆，101为白膜、102为劈刀，103为浮动式压板，104为裂片机工作台，105为激光厚度扫描装置，106为CCD 影相识别系统。
具体实施方式
[0015] 例1：
[0016] 如图1所示，首先将LED晶圆100背面粘附在外周设置张紧环的白膜101上，置于激光划线机中，对LED晶圆正面进行激光划片，划出一道深度约为晶圆整体厚度1/5 1/3，开口~宽度约为10 14um的切割线（或是在LED 晶圆正面和背面均划一道深度约为晶圆整体厚度~
1/5 1/3，开口宽度约为10 14um的切割线，且正面和背面两道切割线的切割位置须重合），~ ~
激光划片后连同白膜101一起进行清洗。清洗完成后，将LED晶圆正面再贴附一层普通白膜
101，将此晶圆置于裂片机工作台104的工作区域，利用激光厚度扫装置105进行LED晶圆厚度测量。将激光厚度扫描装置105移动到工作台上方，以裂片机工作台的工作区域为基点并进行厚度归零（厚度零点），对晶圆进行厚度扫描，扫描后将此数据传输给裂片机主控程序，进行晶圆厚度整体分布解析，综合依据晶圆厚度分布、粘附在LED晶圆100正面的白膜101厚度模拟计算出劈刀的深度位置。
1/5 1/3，开口宽度约为10 14um的切割线，且正面和背面两道切割线的切割位置须重合），~ ~
激光划片后连同白膜101一起进行清洗。清洗完成后，将LED晶圆正面再贴附一层普通白膜
101，将此晶圆置于裂片机工作台104的工作区域，利用激光厚度扫装置105进行LED晶圆厚度测量。将激光厚度扫描装置105移动到工作台上方，以裂片机工作台的工作区域为基点并进行厚度归零（厚度零点），对晶圆进行厚度扫描，扫描后将此数据传输给裂片机主控程序，进行晶圆厚度整体分布解析，综合依据晶圆厚度分布、粘附在LED晶圆100正面的白膜101厚度模拟计算出劈刀的深度位置。
[0017] 浮动压板103由筒形主体和下压环组成，下压环的内端固定连接在筒形主体的下端。
[0018] 劈刀102同心套置在浮动压板103的筒形主体内，浮动式压板103固定在裂片机台上，位置由裂片机主控程序控制，其位置移动由步进马达控制，浮动式压板103的位置依据晶圆厚度分布、白膜厚度模拟计算出。浮动式压板103可随劈刀103移动。
[0019] 裂片机台工作时，CCD 影相识别系统106对晶圆上切割线进行定位识别，劈刀102位置依据晶圆上切割线位置而设定。
[0020] 在劈刀102进行劈裂动作过程中，浮动式压板103始终压紧LED晶圆100表面的白膜101，使得每次劈裂时，在浮动式压板103下压的范围内的白膜101的形变得到进一步控制，劈刀102位置与LED晶圆100上激光划痕重合，大大降低LED晶圆100上激光划出切割线位置和劈裂位置发生偏移的机率，减少晶圆上切割位置和劈裂位置发生偏移而导致的斜裂与双晶的机率，从而提升LED晶圆100的裂片良率。
[0021] 例2：
[0022] 首先将LED晶圆100背面粘附在一层普通白膜101上，置于激光划线机中，对LED晶圆正面进行激光划片，划出一道深度约为晶圆整体厚度1/5 1/3，开口宽度约为10 14um的~ ~切割线（或是在LED 晶圆正面和背面均划一道深度约为晶圆整体厚度1/5 1/3，开口宽度约~
为10 14um的切割线，且正面和背面两道切割线的切割位置须重合），激光划片后连同白膜~
101一起进行清洗。清洗完成后，将LED晶圆正面再贴附外周设置张紧环的白膜101，将此晶圆置于裂片机工作台104的工作区域，利用激光厚度扫装置105进行LED晶圆厚度测量。将激光厚度扫描装置105移动到工作台上方，以裂片机工作台的工作区域为基点并进行厚度归零（厚度零点），对晶圆进行厚度扫描，扫描后将此数据传输给裂片机主控程序，进行晶圆厚度整体分布解析，综合依据晶圆厚度分布、粘附在LED晶圆100正面的白膜101厚度模拟计算出劈刀的深度位置。
为10 14um的切割线，且正面和背面两道切割线的切割位置须重合），激光划片后连同白膜~
101一起进行清洗。清洗完成后，将LED晶圆正面再贴附外周设置张紧环的白膜101，将此晶圆置于裂片机工作台104的工作区域，利用激光厚度扫装置105进行LED晶圆厚度测量。将激光厚度扫描装置105移动到工作台上方，以裂片机工作台的工作区域为基点并进行厚度归零（厚度零点），对晶圆进行厚度扫描，扫描后将此数据传输给裂片机主控程序，进行晶圆厚度整体分布解析，综合依据晶圆厚度分布、粘附在LED晶圆100正面的白膜101厚度模拟计算出劈刀的深度位置。
[0023] 浮动压板103由筒形主体和下压环组成，下压环的内端固定连接在筒形主体的下端。
[0024] 劈刀102同心套置在浮动压板103的筒形主体内，浮动式压板103固定在裂片机台上，位置由裂片机主控程序控制，其位置移动由步进马达控制，浮动式压板103的位置依据晶圆厚度分布、白膜厚度模拟计算出。浮动式压板103可随劈刀103移动。
[0025] 裂片机台工作时，CCD 影相识别系统106对晶圆上切割线进行定位识别，劈刀102位置依据晶圆上切割线位置而设定。
[0026] 在劈刀102进行劈裂动作过程中，浮动式压板103始终压紧LED晶圆100表面的白膜101，使得每次劈裂时，在浮动式压板103下压的范围内的白膜101的形变得到进一步控制，劈刀102位置与LED晶圆100上激光划痕重合，大大降低LED晶圆100上激光划出切割线位置和劈裂位置发生偏移的机率，减少晶圆上切割位置和劈裂位置发生偏移而导致的斜裂与双晶的机率，从而提升LED晶圆100的裂片良率。