一种GaAs基发光二极管芯片的切割方法技术

本发明专利技术涉及一种GaAs基发光二极管芯片的切割方法，包括步骤如下：(1)在所述GaAs基发光二极管芯片外延层表面喷淋纯水，并在表面覆盖一张透明的白膜；(2)使用常规的芯片切割机进行切割；(3)将切割完成的芯片放入到盛满纯水的容器内，因开始表面已喷淋上纯水，利用纯水的张力，可简单地取下透明的白膜。本发明专利技术通过在GaAs基发光二极管芯片外延层表面喷淋上纯水，再在表面覆盖一张透明的白膜，再进行切割，这样既保证GaAs基发光二极管芯片发光区的完整性，且切割过程中与切割水隔离开避免切割水对芯片造成的影响，对切割水提纯的要求也较低大大降低了芯片的制造成本。

A cutting method of GaAs based LED chip

【技术实现步骤摘要】
一种GaAs基发光二极管芯片的切割方法
本专利技术涉及一种GaAs基发光二极管芯片的切割方法，属于光电子

技术介绍
LED作为21世纪的照明新光源，同样亮度下，半导体灯耗电仅为普通白炽灯的l/10，而寿命却可以延长100倍。LED器件是冷光源，光效高，工作电压低，耗电量小，体积小，可平面封装，易于开发轻薄型产品，结构坚固且寿命很长，光源本身不含汞、铅等有害物质，无红外和紫外污染，不会在生产和使用中产生对外界的污染。因此，半导体灯具有节能、环保、寿命长等特点，如同晶体管替代电子管一样，半导体灯替代传统的白炽灯和荧光灯，也将是大势所趋。无论从节约电能、降低温室气体排放的角度，还是从减少环境污染的角度，LED作为新型照明光源都具有替代传统照明光源的极大潜力。上世纪50年代，在IBMThomasJ.WatsonResearchCenter为代表的诸多知名研究机构的努力下，以GaAs为代表的III–V族半导体在半导体发光领域迅速崛起。之后随着金属有机物化学气相沉积(MOCVD)技术的出现，使得高质量的III–V族半导体的生长突破了技术壁垒，各种波长的半导体发光二极管器件相继涌入市场。由于半导体发光二极管相对于目前的发光器件具有效率高、寿命长、抗强力学冲击等特质，在世界范围内被看作新一代照明器件。现阶段GaAs基发光二极管芯片为提升出光效率及降低成本，一般都是采用ITO作为电流扩展层，焊盘电极一般都选择成本更低的金属Al代替金属Au；GaAs基发光二极管芯片现阶段使用金刚刀切割，切割过程中必须用到纯水，而ITO电流扩展层与Al电极很容易与水发生反应，水的酸碱值、杂质都能对其造成影响；导致现阶段GaAs基发光二极管芯片制造厂家花费大量的成本在水的提纯上，而现在大部分水质都较差，导致纯水制造成本越来越高，制约了芯片的发展。中国专利文献CN105957937A公开了一种GaAs基发光二极管芯片及其切割方法，包括：1)制备GaAs基外延片的P电极和N电极；2)对步骤1)制备的GaAs基外延片进行N面切割，形成切割道，所述切割道周期与P电极周期一致，且所述切割道与所述P电极的外围边缘重合；所述N面是指所述GaAs基外延片具有N电极的背面；所述P面是指所述GaAs基外延片具有P电极的正面；3)将GaAs基外延片按照切割道劈裂：GaAs基外延片N面朝下、P面朝上放置于劈裂机劈裂。本专利需要用到金刚刀切割机和劈裂机，且P面是朝向粘性较高的蓝膜容易导致切割、破裂过程中P面受到污染，且需使用切割机和劈裂机以及后续流程导致芯片制造成本相对较高，且本专利使用切割机作业时未考虑切割冷却水对芯片的影响。中国专利文献CN105226143A公开了一种GaAs基LED芯片的切割方法，包括如下步骤：(1)P面半切，形成纵横交错的切割槽，将芯片P面电极等间距分隔开；(2)将芯片P电极向下朝向白膜，N电极向上，贴在白膜上；(3)沿P面半切的切割槽进行芯片N面划片，释放芯片N面应力；(4)将划过的芯片进行倒膜，芯片由白膜转移到蓝膜上；(5)在芯片N面用裂片机的劈刀沿划痕进行裂片，芯片被加工成独立的晶粒。本专利第一步P面半切时芯片P面是直接面向切割冷却水，且本专利第二步作业时P电极向下朝向粘性较高的白膜容易造成P电极污染，本专利未涉及如何减少切割水对芯片造成影响。
技术实现思路
针对现有GaAs基发光二极管芯片切割方法存在的不足，本专利技术提供一种流程简便、且不会因纯水导致GaAs基发光二极管芯片被腐蚀的切割方法。本专利技术的技术方案为：一种GaAs基发光二极管芯片的切割方法，所述GaAs基发光二极管芯片包括GaAs衬底、GaAs基发光二极管芯片外延层、电流扩展层、金属层、P电极、N电极；所述GaAs衬底上表面依次生长有所述GaAs基发光二极管芯片外延层、所述电流扩展层、所述金属层、所述P电极；所述GaAs衬底下表面生长有N电极；包括步骤如下：(1)在所述GaAs基发光二极管芯片P面表面喷淋纯水，纯水为常规GaAs基发光二极管芯片制造过程中使用的纯水，并在所述GaAs基发光二极管芯片P面表面覆盖一张透明的白膜；白膜为普通透明的白膜且不需要有粘性；(2)使用常规的芯片切割机进行切割；因为表面已覆盖上一张透明白膜，切割过程中使用的冷却水可使用洁净程度较低的水即可；使用切割机直接切割芯片，切割机金刚刀按一定的转速切割芯片，切割过程中不断在金刚刀表面喷淋洁净度较低的水。(3)将切割完成的芯片放入到盛满纯水的容器内，因开始表面已喷淋上纯水，利用纯水的张力，可简单地取下透明的白膜。根据本专利技术优选的，所述白膜的厚度为0.5-0.8μm。白膜此厚度的选取，既可以保证透明度，又减少了切割厚度要求的误差。根据本专利技术优选的，所述电流扩展层的材质为ITO；所述金属层的材质为Al。根据本专利技术优选的，所述GaAs衬底的厚度为140-190μm；所述电流扩展层的厚度为0.05-0.3μm；所述金属层的厚度为2.5-4.5μm；进一步优选的，所述GaAs衬底的厚度为155μm；所述电流扩展层的厚度为0.15μm；所述金属层的厚度为3μm。GaAs衬底的厚度选取对后续的白膜覆盖后的切割有好处，此厚度下切割的芯片边缘更整齐。电流扩展层的厚度是按GaAs基发光二极管发光的波长选取的最优的厚度。金属层的厚度是根据后续纯水喷淋以及白膜覆盖选取的最优厚度，此厚度经过纯水喷淋以及白膜覆盖后，芯片不会再接触到切割过程的冷却水。现阶段GaAs基发光二极管芯片为提升出光效率及降低成本，一般都是采用ITO作为电流扩展层，焊盘电极一般都选择成本更低的金属Al代替金属Au；GaAs基发光二极管芯片现阶段使用金刚刀切割，切割过程中必须用到纯水，而ITO电流扩展层与Al电极很容易与水发生反应，水的酸碱值、杂质都能对其造成影响，导致现阶段GaAs基发光二极管芯片制造厂家水的提纯处理上的成本越来越高。本专利技术通过在GaAs基发光二极管芯片外延层表面喷淋上纯水，再在表面覆盖一张透明的白膜，通过水的张力及白膜的覆盖将芯片与切割过程的冷却水完全隔离开，在切割过程中使用洁净程度较低的水即可，大大降低了GaAs基发光二极管芯片的制造成本。本专利技术的有益效果为：本专利技术通过在GaAs基发光二极管芯片外延层表面喷淋上纯水，再在表面覆盖一张透明的白膜，再进行切割，这样既保证GaAs基发光二极管芯片发光区的完整性，且切割过程中与切割水隔离开避免切割水对芯片造成的影响，对切割水提纯的要求也较低大大降低了芯片的制造成本。附图说明图1为本专利技术GaAs基发光二极管芯片的结构图；图2为现有技术切割方法得到的GaAs基发光二极管芯片的结构图；1.GaAs衬底，2.GaAs基发光二极管芯片外延层，3.电流扩展层，4.P电极，5.N电极，6.现有技术切割后GaAs基发光二极管芯片表面。具体实施方式下面结合说明书附图和实施例对本专利技术作进一步限定，但不限于此。实施例...

【技术保护点】
1.一种GaAs基发光二极管芯片的切割方法，所述GaAs基发光二极管芯片包括GaAs衬底、GaAs基发光二极管芯片外延层、电流扩展层、金属层、P电极、N电极；所述GaAs衬底上表面依次生长有所述GaAs基发光二极管芯片外延层、所述电流扩展层、所述金属层、所述P电极；所述GaAs衬底下表面生长有N电极；其特征在于，包括步骤如下：/n(1)在所述GaAs基发光二极管芯片P面表面喷淋纯水，并在所述GaAs基发光二极管芯片P面表面覆盖一张透明的白膜；/n(2)使用芯片切割机进行切割；/n(3)将切割完成的芯片放入到盛满纯水的容器内，利用纯水的张力，取下透明的白膜。/n

【技术特征摘要】
1.一种GaAs基发光二极管芯片的切割方法，所述GaAs基发光二极管芯片包括GaAs衬底、GaAs基发光二极管芯片外延层、电流扩展层、金属层、P电极、N电极；所述GaAs衬底上表面依次生长有所述GaAs基发光二极管芯片外延层、所述电流扩展层、所述金属层、所述P电极；所述GaAs衬底下表面生长有N电极；其特征在于，包括步骤如下：
(1)在所述GaAs基发光二极管芯片P面表面喷淋纯水，并在所述GaAs基发光二极管芯片P面表面覆盖一张透明的白膜；
(2)使用芯片切割机进行切割；
(3)将切割完成的芯片放入到盛满纯水的容器内，利用纯水的张力，取下透明的白膜。


2.根据权利要求1所述的一种GaAs基发光二极管芯...

【专利技术属性】
技术研发人员：李晓明，汤福国，
申请(专利权)人：山东浪潮华光光电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37