專利名稱：Led芯片的加工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的技術(shù)領(lǐng)域是半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域，是關(guān)于LED芯片的生產(chǎn)技術(shù)。
背景技術(shù)：
在藍(lán)光LED芯片生產(chǎn)中廣泛使用的藍(lán)寶石(Al2O3)襯底有很多優(yōu)點(diǎn)1、生產(chǎn)技術(shù)成 熟，器件質(zhì)量較好；2、高溫穩(wěn)定性好，能夠運(yùn)用在高溫生長過程中；3、機(jī)械強(qiáng)度高，易于處 理和清洗。因此，大多數(shù)工藝都以藍(lán)寶石為襯底。但是，藍(lán)寶石襯底的硬度很高，現(xiàn)有技術(shù) 條件下，將其厚度從400 μ m減薄到100 μ m左右時，由于精度要求高，為了避免破裂，因此減 薄工藝很復(fù)雜，成本很高。

發(fā)明內(nèi)容
一種LED芯片的制造方法，此方法可大大降低LED芯片的制造成本，同時提高其生
產(chǎn)效率?，F(xiàn)有技術(shù)的描述
現(xiàn)有工藝是在400 μ m厚度的藍(lán)寶石襯底1上生長N-型氮化物半導(dǎo)體層2，然后是發(fā) 光層3，再在發(fā)光層3上生長P-型氮化物半導(dǎo)體層4，上述三層合稱為LED動作層。待上述 LED動作層生長完成后，再將藍(lán)寶石減薄成100 μ m厚度的襯底5。由于藍(lán)寶石材料本身十 分昂貴，而且硬度很高，造成減薄需要大量的工時，制造成本非常高。新技術(shù)的描述
本發(fā)明在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上，改選80 μ m厚度藍(lán)寶石襯底6，取消了把襯底1減薄成襯 底5的工序；同時，增加一個新的工序，即在襯底6上生長LED動作層的背面，生長一層大約 5 μ m厚的Al2O3薄膜7，或是交替生長高低折射率材料的多層薄膜，從而對應(yīng)反射LED發(fā) 射波長，提高LED的發(fā)光效率。本發(fā)明在工藝上一減一增，大大節(jié)約了藍(lán)寶石襯底材料成本 和減薄工藝的成本。


圖1是現(xiàn)有技術(shù)的LED毛片示意圖(襯底減薄前)； 圖中1是厚度為400 μ m藍(lán)寶石襯底；
圖中2是N-型半導(dǎo)體層； 圖中3是發(fā)光層； 圖中4是P-型半導(dǎo)體層。圖2是現(xiàn)有技術(shù)的LED毛片示意圖(襯底減薄后)； 圖中5是厚度為100 μ m藍(lán)寶石襯底。圖3是本發(fā)明工藝示意圖(步驟一)； 圖中6是厚度為80 μ m藍(lán)寶石襯底； 圖中7是Al2O3薄膜。
圖4是本發(fā)明工藝示意圖(步驟二)。
具體實(shí)施例實(shí)施例1
藍(lán)寶石襯底的厚度為80 μ m,在襯底生長LED動作層的背面，利用磁控濺射技術(shù)，濺射 約5 μ m厚度的Al2O3薄膜，由于Al2O3薄膜的壓應(yīng)力，使得藍(lán)寶石襯底具有一定彎曲度，這個 彎曲的量，根據(jù)正面生長LED動作層的應(yīng)力而定，使之正反兩面的應(yīng)力大致保持平衡，所以 濺射Al2O3薄膜時，要微調(diào)Al2O3的各種參數(shù)，如氣壓，速率和厚度。一個良好的參數(shù)為壓 力為0. 5Pa,速率為0. 5nm/s,厚度為4. 5 μ m。背面完成后，再在正面生長LED動作層，由于 正反兩面的應(yīng)力平衡，所以不會出現(xiàn)翹曲的狀況。在把LED毛片切割成小片的時候，可順利 切成與表面垂直形狀。實(shí)施例2
藍(lán)寶石襯底的厚度為80 μ m,先在其生長LED動作層的背面，交替生長Al2O3和SiO2多 層薄膜。Al2O3^SiO2的薄膜的厚度分別為波長465nm的1/4 λ光學(xué)厚度，多層薄膜的總厚度 大約為5 μ m,然后再在其正面襯底上生長LED動作層。這樣的目的是使得正面的LED動作 層生長完成后，兩面的應(yīng)力保持大致的平衡，而不會翹曲，從而在切割作業(yè)時，可以順利切 出與表面垂直形狀的小片。
權(quán)利要求
1.一種LED芯片的制造工藝。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED芯片的制造工藝，其特征在于襯底材料是藍(lán)寶石 (Al2O3)'也可以是 SiC, Si, GaP，GaAs, InP，AlN 或 ZnO。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的襯底材料，其特征在于沒有了襯底減薄的工藝，增加了在 LED動作層背面生長薄膜的應(yīng)力平衡工藝，由于應(yīng)力保持平衡而使LED毛片在切片時不發(fā) 生翹曲。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述應(yīng)力平衡工藝，其特征在于襯底上LED動作層的背面生長的 薄膜，可在LED動作層生長之前生長，也可在LED動作層生長之后生長。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述襯底上LED動作層的背面生長的薄膜，其特征在于所述的薄 膜可以是一層Al2O3薄膜，可以是Si薄膜，也可以是Al203/Si02交替生長的多層薄膜。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的藍(lán)寶石襯底和要求3所述襯底上LED動作層背面生長的薄 膜，其特征在于所述的薄膜可以是SiC薄膜，緩沖層的材料可以是A1N，GaN和SiO，由于 SiC材料具有良好的導(dǎo)熱性能，以緩解LED芯片的發(fā)熱問題。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的襯底LED動作層背面生長的薄膜，其特征在于所述薄膜的 生長方法可以是磁控濺射法，離子束濺射法，電子束蒸發(fā)法，離子輔助沉積法，MOCVD等。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的Al203/Si02#層薄膜，其特征在于它也可以是&02/Si02， Ti02/Si02, Ta205/Si02, Hf02/Si02 ^ Nb205/Si02等交替生長的多層薄膜以提高LED的發(fā)光亮 度。
全文摘要
本發(fā)明屬于半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域,是關(guān)于LED芯片的加工方法。LED芯片常使用藍(lán)寶石等材料作為襯底，現(xiàn)有工藝中襯底的減薄工序十分復(fù)雜和昂貴。本發(fā)明選用較薄厚度的襯底，增加一個新的工序，在LED動作層背面生長一層或多層薄膜的應(yīng)力平衡層，取消減薄工序，使LED圓片在生產(chǎn)過程中由于正反兩面應(yīng)力保持平衡而不翹曲，保證后續(xù)工藝正常進(jìn)行，在芯片切割時，也可順利裂出與表面垂直的形狀，以達(dá)到降低生產(chǎn)成本，提高芯片成品率和生產(chǎn)效率的作用。
文檔編號H01L33/00GK102005521SQ201010545608
公開日2011年4月6日 申請日期2010年11月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月16日
發(fā)明者王衛(wèi)國, 王明利 申請人:王衛(wèi)國, 王明利