Led的制造方法
【專利摘要】一種LED的制造方法，根據本發(fā)明的實施方式的LED的制造方法包括背面研磨LED晶圓的基板，該LED晶圓包括發(fā)光元件和基板，其中背面研磨包括：經由雙面壓敏粘合片將LED晶圓固定到工作臺，然后研磨基板。
【專利說明】LED的制造方法
[0001]本申請要求2012年6月28日提交的日本專利申請N0.2012-145449的優(yōu)先權，該日本專利申請的內容通過引用包含于此。
【技術領域】
[0002]本發(fā)明涉及一種LED的制造方法。
【背景技術】
[0003]至今，在LED的制造中，發(fā)光元件層疊在基板上以形成LED晶圓，然后基板的發(fā)光元件相反側的面被研磨(背面研磨)以薄化基板(例如，日本特開2005-150675號公報和特開2002-319708號公報)。通常，在經由壓敏粘蠟將基板的發(fā)光元件側的面固定到工作臺的情況下進行這種研磨。已經經過研磨的LED晶圓還經受如下步驟:例如，加熱上述蠟以剝離LED晶圓，清潔粘在LED晶圓上的蠟，切割(切片)LED晶圓以單片化成小元件片，并且在基板的發(fā)光元件相反側的面上形成反射層。
[0004]上述背面研磨步驟是將LED晶圓研磨成非常薄的步驟。因此，在研磨期間，存在如下問題:在LED晶圓中容易產生諸如破裂等損傷。另外，還存在如下問題:施加和清潔蠟需要人工，并且因為使用溶劑清潔蠟，所以環(huán)境負擔大。而且還存在LED受到清潔液的負面影響的問題。

【發(fā)明內容】

[0005]已經做出本發(fā)明來解決上述傳統(tǒng)問題，并且本發(fā)明具有如下目的:提供一種環(huán)境負擔小的LED的制造方法，該方法簡單并且能夠通過防止對LED晶圓的損傷而高產量地制造 LED。
[0006]根據本發(fā)明的實施方式的LED的制造方法包括:背面研磨LED晶圓的基板，其中所述LED晶圓包括發(fā)光元件和所述基板，
[0007]其中，所述背面研磨包括:經由雙面壓敏粘合片將所述LED晶圓固定到工作臺，然后研磨所述基板。
[0008]在本發(fā)明的實施方式中，所述雙面壓敏粘合片在其至少一面上包括可熱剝離的壓敏粘合層。
[0009]在本發(fā)明的實施方式中，所述雙面壓敏粘合片包括基體構件和形成在所述基體構件的一面上的可熱剝離的壓敏粘合層，并且在所述可熱剝離的壓敏粘合層貼附到所述LED晶圓的狀態(tài)下，將所述LED晶圓固定到所述工作臺。
[0010]在本發(fā)明的實施方式中，所述雙面壓敏粘合片包括基體構件和形成在所述基體構件的一面上的可熱剝離的壓敏粘合層，并且在所述可熱剝離的壓敏粘合層貼附到所述工作臺的狀態(tài)下，將所述LED晶圓固定到所述工作臺。
[0011]在本發(fā)明的實施方式中，所述雙面壓敏粘合片包括基體構件和形成在所述基體構件的兩個面上的可熱剝離的壓敏粘合層。[0012]在本發(fā)明的實施方式中，在另一壓敏粘合片被進一步配置在所述雙面壓敏粘合片和所述LED晶圓之間的狀態(tài)下，將所述LED晶圓固定到所述工作臺。
[0013]根據本發(fā)明，在背面研磨步驟中，在經由雙面壓敏粘合片將LED晶圓固定到工作臺之后，研磨LED晶圓。采用這種方式，可以防止LED晶圓受到損傷而高產量地制造LED。此外，根據本發(fā)明，不必使用蠟來固定LED晶圓，因此不必施加和清潔蠟。因此，可以簡單地制造LED。此外，可以避免使用諸如溶劑的清潔液，因此可以環(huán)境負擔小地簡單地制造LED。此外，可以防止由于清潔液導致的對LED的有害影響。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]在附圖中:
[0015]圖1的(A)至(D)是示出根據本發(fā)明的實施方式的LED的制造方法中的背面研磨步驟的示意圖；
[0016]圖2是在根據本發(fā)明的實施方式的LED的制造方法中使用的LED晶圓的示意性截面圖；
[0017]圖3A至圖3C是示出根據本發(fā)明的另一實施方式的LED的制造方法中的背面研磨步驟的示意圖；
[0018]圖4A至圖4C是示出根據本發(fā)明的又一實施方式的LED的制造方法中的背面研磨步驟的示意圖；
[0019]圖5A至圖5C是示出根據本發(fā)明的再一實施方式的LED的制造方法中的背面研磨步驟的示意圖；
[0020]圖6A至圖6C是示出根據本發(fā)明的還一實施方式的LED的制造方法中的背面研磨步驟的示意圖；
[0021]圖7A至圖7E是示出根據本發(fā)明的還一實施方式的LED的制造方法中的背面研磨步驟之后的各步驟的示意圖；以及
[0022]圖8A至圖SE是示出根據本發(fā)明的還一實施方式的LED的制造方法中的背面研磨步驟之后的各步驟的示意圖。
【具體實施方式】
[0023]A.背面研磨步驟
[0024]本發(fā)明的LED的制造方法包括研磨LED晶圓的基板的背面研磨步驟，該LED晶圓包括發(fā)光元件和基板。
[0025]圖1的(A)至(D)是示出根據本發(fā)明的實施方式的LED的制造方法中的背面研磨步驟的示意圖。此外，圖2是LED晶圓100的示意性截面圖。LED晶圓100包括基板110和發(fā)光元件120?；?10由任意適當的材料制成。用于構成基板110的材料的示例包括:藍寶石、SiC, GaAs, GaN和GaP。當采用的LED晶圓由諸如那些硬和脆的材料制成的情況下，顯著地得到本發(fā)明的效果(也就是，防止LED晶圓100受到損傷)。發(fā)光元件120包括緩沖層l、n型半導體層2、發(fā)光層3、p型半導體層4、透明電極5和電極6、7。發(fā)光層3包括:例如，氮化鎵系化合物(例如，GaN、AlGaN和InGaN)、磷化鎵系化合物(例如，GaP和GaAsP)、砷化鎵系化合物(例如，GaAs、AlGaAs和AlGaInP)和氧化鋅(ZnO)系化合物。注意，盡管未示出，但是發(fā)光元件120可以包括任意其它適當的構件。
[0026]在本發(fā)明的LED的制造方法中，首先，如圖1的(A)所示，經由雙面壓敏粘合片200將LED晶圓100固定到工作臺300。此時，LED晶圓100以使得基板110朝向外側(向上)的方式被固定。隨后，如圖1的(B)所示，LED晶圓100的基板110被研磨。利用這種研磨，基板110能夠被薄化到期望的厚度。已經經過研磨的基板110的厚度優(yōu)選地是ΙΟμπι至500 μ m,更優(yōu)選地是50 μ m至300 μ m,最優(yōu)選地是80 μ m至150 μ m。此外，采用的LED晶圓100的直徑優(yōu)選地是2英寸或更大,更優(yōu)選地是3英寸或更大,最優(yōu)選地是4英寸或更大。不特別地限定LED晶圓100的直徑的上限，但是在實際使用中，直徑是例如大約12英寸。在本發(fā)明的LED的制造方法中，雙面壓敏粘合片200還具有保護LED晶圓100的功能，因此可以防止LED晶圓100在研磨期間受到損傷。此外，能夠如上所述地防止LED晶圓100受到損傷，因此能夠處理比傳統(tǒng)的LED晶圓大的大尺寸(例如，4英寸或更大)LED晶圓，并且因此能夠高產量地制造LED。隨后，如圖1的(C)或圖1的(D)所示，從工作臺300剝離LED晶圓100。此時，可以僅從工作臺300剝離LED晶圓100而將雙面壓敏粘合片200留在工作臺300上(圖1的(C))，或者可以從工作臺300剝離LED晶圓和雙面壓敏粘合片(圖1的(D))。優(yōu)選地，如圖1的(D)所示，從工作臺300剝離LED晶圓和雙面壓敏粘合片。采用這種方式，當LED晶圓100從工作臺300剝離時，可以防止LED晶圓100受到損傷。
[0027]只要可以得到本發(fā)明的效果，可以使用任意適當的雙面壓敏粘合片作為雙面壓敏粘合片200。在本實施方式中，如圖1的(A)至(D)所示，采用的雙面壓敏粘合片200包括基體構件220和形成在基體構件220兩面上的壓敏粘合層210。作為用于構成基體構件的材料，可以采用，例如:諸如聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯、聚丁二烯和聚甲基戊烯等的聚烯烴；和聚氯乙烯、聚氯乙烯共聚物、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸丁二醇酯、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、聚酰亞胺和氟系樹脂。作為基體構件的形態(tài)，可以采用，例如:膜、紡布和無紡布。另外，基體構件可以是紙或者金屬箔。作為用于構成壓敏粘合劑層的材料，可以采用，例如:橡膠系樹脂、丙烯酸系樹脂、硅酮系樹脂和聚酰亞胺系樹脂。
[0028]在本發(fā)明的另一實施方式中，作為雙面壓敏粘合片，使用在雙面壓敏粘合片的至少一面上包括可熱剝離的壓敏粘合層的雙面壓敏粘合片。在本說明書中，包括可熱剝離的壓敏粘合層的雙面壓敏粘合片在下文中還被稱為“可熱剝離的雙面壓敏粘合片”。當可熱剝離的壓敏粘合層的面的粘合度通過加熱降低或消失時，能夠剝離可熱剝離的雙面壓敏粘合片。利用可熱剝離的雙面壓敏粘合片，在研磨期間LED晶圓被充分地固定，并且在研磨之后，能夠容易地剝離LED晶圓。結果，能夠更顯著地防止LED晶圓受到損傷。此外，能夠容易地設計自動化步驟。如圖3A至圖3C、圖4A至圖4C和圖5A至圖5C所示，可熱剝離的雙面壓敏粘合片200’、200’ ’中的每一個均包括基體構件220和可熱剝離的壓敏粘合層211?？蔁釀冸x的壓敏粘合層211包括:例如，粘合劑或壓敏粘合劑，以及發(fā)泡劑。當通過加熱使發(fā)泡劑發(fā)泡或者膨脹時，可熱剝離的雙面壓敏粘合片200’被剝離?？梢允褂萌我膺m當的粘合劑(壓敏粘合劑)作為上述粘合劑(壓敏粘合劑)，并且粘合劑的示例包括:丙烯酸系粘合劑(壓敏粘合劑)、橡膠系粘合劑(壓敏粘合劑)和苯乙烯-共軛二烯嵌段共聚物系粘合劑(壓敏粘合劑)?？梢允褂萌我膺m當的發(fā)泡劑作為上述發(fā)泡劑。發(fā)泡劑的示例包括:諸如碳酸銨、碳酸氫銨、碳酸氫鈉、亞硝酸胺、硼氫化鈉和疊氮化物等的無機發(fā)泡劑；以及諸如氯氟烷烴、偶氮系化合物、肼系化合物、氨基脲系化合物、三唑系化合物和N-亞硝基系化合物等的有機發(fā)泡劑。這種可熱剝離的雙面壓敏粘合片的細節(jié)在日本特開平5-043851號公報、特開平2-305878號公報和特開昭63-33487號公報中說明，上述文獻的內容以引用的形式并入本說明書。
[0029]當可熱剝離的雙面壓敏粘合片被用作上述的雙面壓敏粘合片時，如圖3A至圖3C和圖4A至圖4C所示可熱剝離的雙面壓敏粘合片可以在基體構件220的一面上包括可熱剝離的壓敏粘合層211，或者如圖5A至圖5C所示可熱剝離的雙面壓敏粘合片可以在基體構件220的兩面上包括可熱剝離的壓敏粘合層211。
[0030]在圖3A至圖3C中示出的實施方式中，可熱剝離的雙面壓敏粘合片200’在基體構件220的一面上包括可熱剝離的雙面壓敏粘合層211，并且LED晶圓100在可熱剝離的壓敏粘合層211貼附到LED晶圓100 (實質上，貼附到發(fā)光元件120)的狀態(tài)下被固定到工作臺300。在可熱剝離的雙面壓敏粘合片200’的可熱剝離的壓敏粘合層211相反側的面(也就是，工作臺300側的面)上，可以設置壓敏粘合層210，并且壓敏粘合層210側貼附到工作臺300 (圖3A)。在圖3A至圖3C中示出的實施方式中，基板110被研磨(圖3B)，此后，進行加熱使得LED晶圓100以可熱剝離的壓敏粘合層的面作為起點從可熱剝離的雙面壓敏粘合片200’剝離(圖3C)。根據本實施方式，能夠防止LED晶圓100在研磨期間受到損傷。此外，利用一次操作(加熱)，能夠剝離LED晶圓100。
[0031]在圖4A至圖4C中示出的實施方式中，可熱剝離的雙面壓敏粘合片200’在基體構件220的一個面上包括可熱剝離的壓敏粘合層211，并且在可熱剝離的壓敏粘合層211貼附到工作臺300的狀態(tài)下LED晶圓100被固定到工作臺300。在可熱剝離的雙面壓敏粘合片200’的可熱剝離的壓敏粘合層211相反側的面(也就是，LED晶圓100側的面)上，可以設置壓敏粘合層210，并且壓敏粘合層210側貼附到LED晶圓100 (圖4A)。在圖4A至圖4C示出的實施方式中，基板110被研磨(圖4B)，此后，進行加熱使得包括LED晶圓100和可剝離的雙面壓敏粘合片200’的層疊體以可熱剝離的壓敏粘合層作為起點從工作臺300剝離(圖4C)。在本實施方式中，此后，可剝離的雙面壓敏粘合片200’從LED晶圓100剝離。可熱剝離的雙面壓敏粘合片200’可以緊隨在背面研磨步驟之后剝離，或者可以在進行了預定的后處理(例如，反射層形成步驟)之后剝離。根據本實施方式，能夠防止LED晶圓100在研磨期間并且在研磨之后的處理期間受到損傷，此外，可以防止可熱剝離的雙面壓敏粘合片200’被剝離之后粘合劑殘留在LED晶圓100上。
[0032]在圖5A至圖5C中示出的實施方式中，可熱剝離的雙面壓敏粘合片200’’在基體構件220的兩面上包括可熱剝離的壓敏粘合層211 (圖5A)。在圖5A至圖5C中示出的實施方式中，基板110被研磨(圖5B)，此后，進行加熱使得LED晶圓100和可熱剝離的雙面壓敏粘合片200’’分別地以可熱剝離的壓敏粘合層的面為起點被剝離(圖5C)。根據本實施方式，能夠防止LED晶圓100在研磨期間受到損傷。此外，利用一次操作(加熱)，LED晶圓100能夠被剝離。此外，在LED晶圓100被剝離的同時，可熱剝離的雙面壓敏粘合片200’’能夠從工作臺300剝離。根據本實施方式，當多個LED晶圓順序地經受背面研磨步驟時，能夠持續(xù)地并且有效率地處理多個LED晶圓。
[0033]此外，如圖6A所示，根據本發(fā)明的還一實施方式，在另一壓敏粘合片400進一步被配置在可熱剝離的雙面壓敏粘合片200’和LED晶圓100之間的狀態(tài)下，LED晶圓100被固定到工作臺300。具體地，另一壓敏粘合片400可以配置在可熱剝離的雙面壓敏粘合片200’的可熱剝離的壓敏粘合層211和LED晶圓100的發(fā)光元件120之間。在本實施方式中，基體100被研磨(圖6B)，此后，進行加熱使得包括LED晶圓100和另一壓敏粘合片400的層疊體以可熱剝離的壓敏粘合層的面作為起點從可熱剝離的雙面壓敏粘合片200’剝離(圖6C)。在本實施方式中，此后，另一壓敏粘合片400從LED晶圓100剝離。另一壓敏粘合片400可以緊隨在背面研磨步驟之后剝離或者可以在進行了預定的后處理(例如，反射層形成步驟)之后剝離。根據本實施方式，能夠防止LED晶圓100在研磨期間并且在研磨之后的處理期間受到損傷，此外，可以防止粘合劑殘留在LED晶圓100上。
[0034]可以使用任何適當的壓敏粘合片作為另一壓敏粘合片400。另一壓敏粘合片400包括:例如，基體構件420和在基體構件420的一個面上形成的壓敏粘合層410。作為用于構成基體構件420和壓敏粘合層410的材料，可以使用與上述雙面壓敏粘合片200的材料類似的材料。
[0035]注意，參考圖6A至圖6C，已經對如下的實施方式做出了說明:在該實施方式中，使用在基體構件220的一面上包括可熱剝離的壓敏粘合層211的可熱剝離的雙面壓敏粘合片200’。另外，毋庸贅言，也可以使用在基體構件220的兩面上均包括可熱剝離的壓敏粘合層211的可熱剝離的雙面壓敏粘合片200’’。
[0036]如上所述，對于常規(guī)必須的用于固定LED晶圓的蠟在本發(fā)明的LED的制造方法中不是必須的。因此，根據本發(fā)明，不必施加和清潔蠟，能夠簡單地制造LED。此外，可以避免諸如溶劑等的清潔液的使用，因此可以環(huán)境負擔小地簡單地制造LED。此外，可以防止由于清潔液導致的對LED的有害影響。
[0037]B.其它步驟(在背面研磨步驟之后的步驟)
[0038]已經經過背面研磨步驟的LED晶圓100 (其中基板110已經如上所述地被研磨)還經受如下的后處理的步驟，包括:例如，切割LED晶圓100以單片化成小元件片的步驟(切片步驟)，和在基板的發(fā)光元件相反側的面上形成反射層的步驟(反射層形成步驟)。
[0039]圖7A至圖7E是示出根據本發(fā)明的還一實施方式的LED的制造方法的各步驟的示意圖。
[0040]在本實施方式中，如圖7A和圖7B所示，已經經過背面研磨步驟的LED晶圓100經受反射層形成步驟。具體地，LED晶圓100以LED晶圓100的基板110側向上的方式放置在工作臺300上(圖7A)。此后，反射層500形成在基板110的外側(圖7B)。通過形成反射層500,能夠增加從發(fā)光兀件120提取的光的量。只要來自于發(fā)光兀件120的光可以被令人滿意地反射，可以使用任意適當的材料作為構成反射層500的材料。用于構成反射層500的材料的示例包括:諸如鋁、銀、金、鈀、鉬、銠和釕等的金屬。例如，由金屬制成的反射層500可以通過例如氣相沉積法(例如，有機金屬化學氣相沉積法(M0CVD法))形成。優(yōu)選地，例如由Si02、Ti02、Zr02和/或MgF2制成的底層形成在LED晶圓100的基板110的外側，然后由金屬制成的反射層500通過氣相沉積法形成。
[0041]在形成反射層500之后，如圖7C至7E所示，形成有反射層500的LED晶圓100經受切片步驟。具體地，LED晶圓100被保持在切片帶600上(圖7C)。此后，在厚度方向上半切割LED晶圓100 (實質上是基板110)(圖7D)。此后，擴展(expand)切片帶600使得形成有反射層500的LED晶圓100從作為起點的切割部被分離以得到單片化成小元件片的LED700 (圖 7E)。
[0042]參考圖7D和圖7E，已經對如下的實施方式做出了說明:在該實施方式中，半切割LED晶圓100以便從作為起點的切割部分離LED晶圓100(劃線切片)。除了劃線切片之外，還可以采用任意適當的方法作為切割LED晶圓的方法。其它方法的示例包括:在整個厚度方向切割LED晶圓以通過擴展而單片化成小元件片的方法，和僅激光切割LED晶圓的厚度方向上的中央部以從作為起點的切割部分離LED晶圓的方法(隱形切片(stealth dicing))。
[0043]參考圖7A至圖7E，已經對如下的實施方式做出了說明:在該實施方式中，在用于分離的切割部形成之前，進行反射層形成步驟?？梢匀缟纤鲈谇懈畈啃纬芍斑M行反射層形成步驟，或者可以如圖8A至圖SE所示在切割部形成之后進行反射層形成步驟。在圖8A至圖SE中示出的本發(fā)明的實施方式中，已經經過背面研磨步驟的LED晶圓100保持在切片帶600上(圖8A)，此后，半切割LED晶圓100 (圖8B)。隨后，如上所述地形成有切割部的LED晶圓100經受反射層形成步驟。也就是，LED晶圓100以發(fā)光元件120側向下的方式放置在工作臺300上。并且反射層500形成在LED晶圓100的基板110側(圖8C)。隨后，形成有反射層500的LED晶圓100以形成有切割部的一側向上的方式再次保持在切片帶600上(圖8D)。因而，LED晶圓100從作為起點的切割部被分離，以由此得到單片化成小元件片的 LED700 (圖 8E)。
[0044]當已經經過背面研磨步驟的LED晶圓包括雙面壓敏粘合片(例如，圖1的(D)和圖4C)時，在后處理中，雙面壓敏粘合片可以在任意適當的時刻被剝離。例如，可以是，具有雙面壓敏粘合片的LED晶圓保持在切片帶上，其后剝離雙面壓敏粘合片。然后，進行圖8A至圖8E示出的操作。
【權利要求】
1.一種LED的制造方法，所述方法包括背面研磨LED晶圓的基板，其中所述LED晶圓包括發(fā)光元件和所述基板， 其中，所述背面研磨包括:經由雙面壓敏粘合片將所述LED晶圓固定到工作臺，然后研磨所述基板。
2.根據權利要求1所述的LED的制造方法，其特征在于，所述雙面壓敏粘合片在其至少一面上包括可熱剝離的壓敏粘合層。
3.根據權利要求2所述的LED的制造方法，其特征在于， 所述雙面壓敏粘合片包括基體構件和形成在所述基體構件的一面上的可熱剝離的壓敏粘合層，并且 在所述可熱剝離的壓敏粘合層貼附到所述LED晶圓的狀態(tài)下，將所述LED晶圓固定到所述工作臺。
4.根據權利要求2所述的LED的制造方法，其特征在于， 所述雙面壓敏粘合片包括基體構件和形成在所述基體構件的一面上的可熱剝離的壓敏粘合層，并且 在所述可熱剝離的壓敏粘合層貼附到所述工作臺的狀態(tài)下，將所述LED晶圓固定到所述工作臺。
5.根據權利要求2所述的LED的制造方法，其特征在于，所述雙面壓敏粘合片包括基體構件和形成在所述基體構件的兩個面上的可熱剝離的壓敏粘合層。
6.根據權利要求3或5所述的LED的制造方法，其特征在于，在另一壓敏粘合片被進一步配置在所述雙面壓敏粘合片和所述LED晶圓之間的狀態(tài)下，將所述LED晶圓固定到所述工作臺。
【文檔編號】H01L21/683GK103531674SQ201310268817
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年6月28日 優(yōu)先權日:2012年6月28日
【發(fā)明者】高橋智一, 秋月伸也, 杉村敏正, 松村健, 宇圓田大介 申請人:日東電工株式會社