具備分布式布拉格反射鏡的發(fā)光二極管外延片的返工方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種具備分布式布拉格反射鏡的發(fā)光二極管外延片的返工方法，屬于發(fā)光二極管領(lǐng)域。所述方法包括：在需返工的發(fā)光二極管LED外延片的正面勻一層光刻膠，所述需返工的LED外延片的背面設(shè)有分布式布拉格反射鏡DBR膜層；采用反應(yīng)等離子刻蝕RIE的方法去除所述DBR膜層，其中，刻蝕功率為400～700W，刻蝕壓力為20～30mtorr，刻蝕溫度為0～10℃，刻蝕厚度大于所述DBR膜層的厚度，刻蝕氣體為50～80sccm的CHF3和O2；采用有機溶劑去除所述光刻膠；在去除所述光刻膠后的需返工的LED外延片的背面蒸鍍DBR膜層。本發(fā)明通過采用RIE的方法去除在需返工的LED外延片的背面的DBR膜層，由于RIE的方法是采用氣體刻蝕，因此避免了LED外延片因為研磨發(fā)生的破碎現(xiàn)象，避免帶來的成本損失。
【專利說明】具備分布式布拉格反射鏡的發(fā)光二極管外延片的返工方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及發(fā)光二極管(Light Emitting Diode,簡稱LED)領(lǐng)域,特別涉及一種具備分布式布拉格反射鏡的發(fā)光二極管外延片的返工方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著LED外延和芯片技術(shù)的日趨成熟，通過在LED外延片的背面蒸鍍分布式布拉格反射鏡(Distributed Bragg Ref lection,簡稱DBR)來提高大功率芯片的出光效率的方法，已成為各LED芯片制造商重視的工序。
[0003]在實際批量性生產(chǎn)過程中，減薄工序后需將LED外延片下蠟清洗。由于在清洗過程中往往存在有機顆粒清洗未凈，導(dǎo)致將清洗后的LED外延片蒸鍍DBR后，蒸鍍的DBR膜層出現(xiàn)大面積臟污。針對這種DBR膜層臟污的產(chǎn)品，需要進行返工。傳統(tǒng)的返工方法是先通過研磨的方式去除臟污的DBR膜層，然后再在LED外延片的背面蒸鍍一層DBR。
[0004]在實現(xiàn)本發(fā)明的過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)至少存在以下問題:當(dāng)通過研磨的方式去除4英寸外延片上臟污的DBR膜層時，由于4英寸外延片比兩英寸外延片的翹曲度大，因此在研磨過程中極易發(fā)生破碎，導(dǎo)致外延片直接報廢，為制造商帶來成本損失。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了解決現(xiàn)有技 術(shù)的問題，本發(fā)明實施例提供了一種具備分布式布拉格反射鏡的發(fā)光二極管外延片的返工方法。所述技術(shù)方案如下:
[0006]本發(fā)明提供了一種具備分布式布拉格反射鏡的發(fā)光二極管外延片的返工方法，所述方法包括:
[0007]在需返工的發(fā)光二極管LED外延片的正面勻一層光刻膠，所述需返工的LED外延片的背面設(shè)有分布式布拉格反射鏡DBR膜層；
[0008]采用反應(yīng)等離子刻蝕RIE的方法去除所述DBR膜層，其中，刻蝕功率為400~700W，刻蝕壓力為20~30mtorr，刻蝕溫度為O~10°C，刻蝕厚度大于所述DBR膜層的厚度，刻蝕氣體為50~80sccm的CHF3和O2 ；
[0009]采用有機溶劑去除所述光刻膠；
[0010]在去除所述光刻膠后的需返工的LED外延片的背面蒸鍍DBR膜層。
[0011]可選地，所述有機溶劑的成分包括N-甲基吡咯烷酮。
[0012]可選地，所述光刻膠的厚度在5~lOum。
[0013]可選地，所述在去除所述光刻膠后的需返工的LED外延片的背面蒸鍍DBR膜層之前，所述方法還包括:
[0014]用顯微鏡檢查去除所述光刻膠后的需返工的LED外延片的正面是否存在臟污、以及背面的DBR膜層是否刻蝕干凈。
[0015]可選地，所述在需返工的發(fā)光二極管LED外延片的正面勻一層光刻膠，包括:
[0016]將所述需返工的LED外延片固定在支撐件上；[0017]使所述支撐件帶動所述需返工的LED外延片進行轉(zhuǎn)動，并采用手動勻膠的方式，在轉(zhuǎn)動的所述需返工的LED外延片的正面勻一層所述光刻膠。
[0018]可選地，所述在去除所述光刻膠后的需返工的LED外延片的背面蒸鍍DBR膜層，包括:
[0019]將去除所述光刻膠后的需返工的LED外延片放入光學(xué)鍍膜機，采用電子束的方式交替蒸發(fā)五氧化三鈦和二氧化硅，使在去除所述光刻膠后的需返工的LED外延片的背面形成由所述五氧化三鈦和所述二氧化硅組成的DBR膜層。
[0020]可選地，所述方法還包括:
[0021]使用紫外分光光度計，按照預(yù)定規(guī)則測試在所述需返工的LED外延片的背面蒸鍍的DBR膜層的反射率。
[0022]可選地，所述預(yù)定規(guī)則包括:
[0023]在所述需返工的LED外延片的背面蒸鍍的DBR膜層上，選擇9個不同位置；
[0024]分別測試選擇出的9個不同位置中每個位置相對于Ag的相對反射率。
[0025]可選地，所述方法還包括:
[0026]將蒸鍍所述DBR膜層后的需返工的LED外延片劃裂為LED芯片；
[0027]使用推晶的方 式，測試所述LED芯片的背面的DBR膜層的粘附性。
[0028]本發(fā)明實施例提供的技術(shù)方案帶來的有益效果是:
[0029]通過在需返工的LED外延片的正面勻一層光刻膠，并采用RIE的方法去除在需返工的LED外延片的背面的DBR膜層，由于RIE的方法是采用氣體刻蝕，因此避免了 LED外延片因為研磨發(fā)生的破碎現(xiàn)象，避免帶來的成本損失，節(jié)約了制造成本。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0030]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0031]圖1是本發(fā)明實施例提供的LED外延片的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032]圖2是本發(fā)明實施例提供的一種具備分布式布拉格反射鏡的發(fā)光二極管外延片的返工方法的流程圖；
[0033]圖3是本發(fā)明實施例提供的一種具備分布式布拉格反射鏡的發(fā)光二極管外延片的返工方法的又一流程圖；
[0034]圖4是本發(fā)明實施例提供的返工的LED外延片的背面蒸鍍的DBR膜層的光譜示意圖。
【具體實施方式】
[0035]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明實施方式作進一步地詳細描述。
[0036]首先簡單介紹本發(fā)明實施例中的LED外延片的結(jié)構(gòu)，參見圖1，LED外延片包括襯底10和在襯底10上生長的外延層20。在本實施例中，LED外延片的背面101為襯底10的底面，LED外延片的正面102為與LED外延片的背面101相對的一面，即外延層20的表面。DBR膜層30蒸鍍在LED外延片的背面101上。襯底10可以是藍寶石襯底(其成分是AL2O3X此外，該LED外延片的尺寸可以是兩英寸，也可以是4英寸，本發(fā)明對此不做限制。
[0037]實施例一
[0038]本發(fā)明實施例提供了一種具備分布式布拉格反射鏡的發(fā)光二極管外延片的返工方法，參見圖2，該方法包括:
[0039]步驟101:在需返工的LED外延片的正面勻一層光刻膠。
[0040]其中，該需返工的LED外延片的背面設(shè)有DBR膜層，該DBR膜層出現(xiàn)臟污。
[0041]步驟102:采用反應(yīng)等離子刻蝕(Reactive 1n Etching,簡稱RIE)的方法去除DBR膜層。
[0042]其中，刻蝕功率為400~700W，刻蝕壓力為20~30mtorr，刻蝕溫度為O~10°C，刻蝕厚度大于DBR膜層的厚度，刻蝕氣體為50~80SCCm的CHF3和02。
[0043]步驟103:采用有機溶劑去除光刻膠。
[0044]步驟104:在去除光刻膠后的需返工的LED外延片的背面蒸鍍DBR膜層。
[0045]作為本實施例 的可選方式，可以使用光學(xué)鍍膜機在需返工的LED外延片的背面蒸鍍DBR膜層。
[0046]本發(fā)明實施例通過在需返工的LED外延片的正面勻一層光刻膠，并采用RIE的方法去除在需返工的LED外延片的背面的DBR膜層，由于RIE的方法是采用氣體刻蝕，因此避免了 LED外延片因為研磨發(fā)生的破碎現(xiàn)象，避免帶來的成本損失，節(jié)約了制造成本。
[0047]實施例二
[0048]本發(fā)明實施例提供了一種具備分布式布拉格反射鏡的發(fā)光二極管外延片的返工方法，參見圖3，方法流程包括:
[0049]步驟201:在需返工的LED外延片的正面勻一層光刻膠。
[0050]其中，該需返工的LED外延片的背面設(shè)有DBR膜層，該DBR膜層出現(xiàn)臟污。
[0051]作為本實施例的可選方式，光刻膠的厚度可以是5um~lOum。
[0052]先將需返工的LED外延片固定在支撐件上，并使支撐件帶動LED外延片進行轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)速可以在800rpm。然后采用手動勻膠的方式，在轉(zhuǎn)動的需返工的LED外延片的正面勻一層光刻膠。
[0053]步驟202:采用RIE的方法去除該DBR膜層。
[0054]其中，刻蝕功率為400~700W，刻蝕壓力為20~30mtorr，刻蝕溫度為O~10°C，刻蝕厚度大于DBR膜層的厚度，刻蝕氣體為50~80SCCm的CHF3和02。
[0055]刻蝕厚度可以根據(jù)刻蝕速率和刻蝕時間計算得到。當(dāng)RIE的刻蝕速率一定時，可以通過調(diào)整刻蝕時間來獲取需要的刻蝕厚度。
[0056]在本實施例中，刻蝕厚度大于DBR膜層的厚度，這樣能夠保證LED外延片的背面的DBR膜層完全去除。同時，將刻蝕氣體選擇為CHF3和02，不光能夠去除DBR膜層，而且CHF3和O2均不會刻蝕成分為AL2O3的藍寶石襯底。
[0057]可以采用牛津RIE刻蝕機進行RIE刻蝕。
[0058]步驟203:采用有機溶劑去除光刻膠。
[0059]作為本實施例的可選方式，該有機溶劑的成分包括N-甲基吡咯烷酮(NMP)。[0060]需要說明的是，有機溶劑的種類有很多，并不是任意的有機溶劑適用本實施例。在步驟202的RIE中，LED外延片的正面的光刻膠在高刻蝕溫度的影響下，將發(fā)生碳化。碳化后的光刻膠非常難以去除，只有選擇合適的有機溶劑才能去除經(jīng)過RIE的光刻膠。同時，在采用有機溶劑去除光刻膠時，有機溶劑有可能會污染LED外延片的正面外延層上的金屬電極，從而影響LED芯片外觀和光電性能，也只有選擇合適的有機溶劑才能保護LED外延片的正面的外延層。本實例選擇包括NMP成分的有機溶劑去除光刻膠，不光能成功去除碳化后的光刻膠，還能保護LED外延片的正面外延層上的金屬電極不被有機溶劑污染。
[0061]步驟204:用顯微鏡檢查去除光刻膠后的需返工的LED外延片的正面是否存在臟污、以及背面的DBR膜層是否刻蝕干凈。
[0062]可以用金相顯微鏡檢查去除光刻膠后的需返工的LED外延片的背面的DBR膜層是否刻蝕干凈，檢查去除光刻膠后的需返工的LED外延片的正面是否存在臟污。
[0063]當(dāng)去除光刻膠后的需返工的LED外延片的正面未存在臟污和去除光刻膠后的需返工的LED外延片的背面的DBR膜層刻蝕干凈時，執(zhí)行步驟205。
[0064]步驟205:在去除光刻膠后的需返工的LED外延片的背面蒸鍍DBR膜層。
[0065]作為本實施例的可選方式，可以使用光學(xué)鍍膜機在需返工的LED外延片的背面蒸鍍DBR膜層。
[0066]其中，本步驟205包括:將去除光刻膠后的需返工的LED外延片放入光學(xué)鍍膜機，米用電子束(E-beam)的方式交替蒸發(fā)五氧化三鈦和二氧化娃,使在去除光刻膠后的需返工的LED外延片的背面形成 由五氧化三鈦和二氧化硅組成的DBR膜層。五氧化三鈦膜具有高折射率，二氧化硅膜具有低折射率，兩者交替組合成DBR。
[0067]步驟206:使用紫外分光光度計，按照預(yù)定規(guī)則測試在需返工的LED外延片的背面蒸鍍的DBR膜層的反射率。
[0068]其中，該預(yù)定規(guī)則包括，在需返工的LED外延片的背面蒸鍍的DBR膜層上，選擇9個不同位置；分別測試選擇出的9個不同位置中每個位置相對于Ag的相對反射率。
[0069]其中，若在420nm — 620nm波長范圍內(nèi)的相對反射率大于105，則表示其絕對反射率大于97%。圖4示出了采用本實施例提供的返工方法返工的一片4英寸LED外延片的DBR膜層的光譜圖，可以看見，9個不同位置(每一條黑線對應(yīng)一個位置)在420nm — 620nm波長范圍內(nèi)的相對反射率(相對于Ag)均大于105，說明該片LED外延片的DBR膜層在不同位置的相對反射率的擬合度較好，該片LED外延片的DBR膜層的良率較高。
[0070]步驟207:將蒸鍍DBR膜層后的需返工的LED外延片劃裂為LED芯片；使用推晶的方式，測試LED芯片的背面的DBR膜層的粘附性。
[0071]其中，DBR膜層的粘附性的測試包括，將LED芯片固定在支架上，用一定的推力將其推落，若LED芯片的DBR膜層未脫落，則表明DBR膜層的粘附性較好。經(jīng)過實踐表明，采用本實施例提供的返工方法返工的LED外延片的DBR膜層的粘附性均比較好。
[0072]本發(fā)明實施例通過在需返工的LED外延片的正面勻一層光刻膠，并采用RIE的方法去除在需返工的LED外延片的背面的DBR膜層，由于RIE的方法是采用氣體刻蝕，因此避免了 LED外延片因為研磨發(fā)生的破碎現(xiàn)象，避免帶來的成本損失，節(jié)約了制造成本。
[0073]上述本發(fā)明實施例序號僅僅為了描述，不代表實施例的優(yōu)劣。
[0074]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任 何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種具備分布式布拉格反射鏡的發(fā)光二極管外延片的返工方法，其特征在于，所述方法包括: 在需返工的發(fā)光二極管LED外延片的正面勻一層光刻膠，所述需返工的LED外延片的背面設(shè)有分布式布拉格反射鏡DBR膜層； 采用反應(yīng)等離子刻蝕RIE的方法去除所述DBR膜層，其中，刻蝕功率為400~700W，刻蝕壓力為20~30mtorr，刻蝕溫度為O~10°C，刻蝕厚度大于所述DBR膜層的厚度，刻蝕氣體為50~8Osccm的CHF3和O2 ； 采用有機溶劑去除所述光刻膠； 在去除所述光刻膠后的需返工的LED外延片的背面蒸鍍DBR膜層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述有機溶劑的成分包括N-甲基吡咯烷酮。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述光刻膠的厚度在5~lOum。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述在去除所述光刻膠后的需返工的LED外延片的背面蒸鍍DBR膜層之前，所述方法還包括: 用顯微鏡檢查去除所述光刻膠后的需返工的LED外延片的正面是否存在臟污、以及背面的DBR膜層是否刻蝕 凈。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述在需返工的發(fā)光二極管LED外延片的正面勻一層光刻膠，包括: 將所述需返工的LED外延片固定在支撐件上； 使所述支撐件帶動所述需返工的LED外延片進行轉(zhuǎn)動，并采用手動勻膠的方式，在轉(zhuǎn)動的所述需返工的LED外延片的正面勻一層所述光刻膠。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述在去除所述光刻膠后的需返工的LED外延片的背面蒸鍍DBR膜層，包括: 將去除所述光刻膠后的需返工的LED外延片放入光學(xué)鍍膜機，采用電子束的方式交替蒸發(fā)五氧化三鈦和二氧化硅，使在去除所述光刻膠后的需返工的LED外延片的背面形成由所述五氧化三鈦和所述二氧化硅組成的DBR膜層。
7.根據(jù)權(quán)利要求1~6任一項所述的方法，其特征在于，所述方法還包括: 使用紫外分光光度計，按照預(yù)定規(guī)則測試在所述需返工的LED外延片的背面蒸鍍的DBR膜層的反射率。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述預(yù)定規(guī)則包括: 在所述需返工的LED外延片的背面蒸鍍的DBR膜層上，選擇9個不同位置； 分別測試選擇出的9個不同位置中每個位置相對于Ag的相對反射率。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述方法還包括: 將蒸鍍所述DBR膜層后的需返工的LED外延片劃裂為LED芯片； 使用推晶的方式，測試所述LED芯片的背面的DBR膜層的粘附性。
【文檔編號】H01L33/46GK104022206SQ201410177932
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2014年4月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月29日
【發(fā)明者】周武, 胡根水 申請人:華燦光電(蘇州）有限公司