[發明專利]一種LED晶圓的紫外激光表面切割方法

有效

• 申請號: 201610362405.9
• 申請日: 2016-05-26
• 公開（公告）號: CN107437532B
• 公開（公告）日: 2020-04-24
• 發明（設計）人: 王焱華;何俊;莊昌輝;李福海;張紅江;曾威;朱煒;尹建剛;高云峰
• 申請（專利權）人: 大族激光科技產業集團股份有限公司
• 主分類號: H01L21/78
• 分類號: H01L21/78;B28D5/00;B23K26/364;B23K26/60;B23K26/16
• 代理公司: 深圳市世聯合知識產權代理有限公司 44385
• 代理人: 汪琳琳

本發明涉及激光加工技術領域，公開了一種LED晶圓的紫外激光表面切割方法，首先將晶圓片平放在載臺上；用儲存膠水的容器移至晶圓片上方，并噴出膠水滴到晶圓片上；然后啟動載臺使其高速旋轉，甩干晶圓片上的膠水并使膠水平鋪在晶圓片的表面；采用多光點激光裝置發出激光光束，并在晶圓片的激光入射面形成多光點聚焦，激光切割晶圓片；清洗晶圓片上的膠水，通過噴水裝置噴水到晶圓片的激光入射面，同時旋轉載臺以去除晶圓片上的膠水；加工完成，晶圓片分離成芯粒。本發明能夠解決現有的紅黃光LED晶圓效率慢、加工效果有待提升等問題，使加工效率大幅提升，加工效果更加優良，表面切割線條更加均勻，且無熔渣、飛濺物、燒蝕等現象。

技術領域

本發明涉及激光加工技術領域，更具體的說，特別涉及一種LED晶圓的紫外激光表面切割方法。

背景技術

在LED行業中，紅黃光LED晶圓通常是在硅等襯底材料上用化學氣相沉積法生長磷化鋁銦、銦氮化鎵、鋁砷化鎵等等發光層。目前的2寸或者4寸紅黃光LED晶圓目前一般都采用硅材料作為襯底，在終端客戶封裝前需要將LED晶圓片切割成若干個小的芯粒。對于紅黃光的LED晶圓的切割，目前激光切割方法已經逐步取代金剛石刀輪切割，目前紫外表面切割方法一般采用單光點切割，加工速度一般小于200mm/s,并且紫外激光在晶圓表面加工容易產生飛濺物影響外觀，還有一個問題是硅材料在紫外激光加工過程中有回熔問題，導致切割質量下降。隨著LED市場的快速增長以及終端客戶對加工品質的要求的逐步提高，現有的紫外激光表面切割方法已經不能滿足客戶對效率和加工效果的需求，新的提高加工效率以及提高加工質量的切割方法有待產生。

發明內容

本發明的目的在于針對現有技術存在的技術問題，提供一種LED晶圓的紫外激光表面切割方法，能夠解決現有的紅黃光LED晶圓效率慢、加工效果有待提升等問題，使加工效率大幅提升，加工效果更加優良，表面切割線條更加均勻，且無熔渣、飛濺物、燒蝕等現象。

為了解決以上提出的問題，本發明采用的技術方案為：

一種LED晶圓的紫外激光表面切割方法，該切割方法具體包括如下：

步驟S1：將晶圓片平放在載臺上；

步驟S2：儲存膠水的容器移至晶圓片上方，并噴出膠水滴到晶圓片上；

步驟S3：啟動載臺使其高速旋轉，甩干晶圓片上的膠水并使膠水平鋪在晶圓片的表面；

步驟S4：采用多光點激光裝置發出激光光束，并在晶圓片的激光入射面形成多光點聚焦，激光切割晶圓片；

步驟S5：清洗晶圓片上的膠水，通過噴水裝置噴水到晶圓片的激光入射面，同時旋轉載臺以去除晶圓片上的膠水；

步驟S6：加工完成，晶圓片分離成芯粒。

所述多光點激光裝置包括激光器、光閘、第一45度反射鏡、第二45度反射鏡、擴束鏡、第三45度反射鏡、衍射光學元器件和聚焦鏡；

所述激光器發射出激光光束，所述激光光束經過光閘后，通過第一45度反射鏡和第二45度反射鏡進行反射后，經過擴束鏡改變發散角度，之后經過第三45度反射鏡也進行反射后，進入衍射光學元器件分束成多光束，多光束通過聚焦鏡并在晶圓片的表面形成多光點聚焦，從而切割晶圓片。

所述激光器為紫外激光器，激光器的波長是355nm，為脈沖激光，激光光束的偏振態為線偏振，偏振比大于50:1，脈沖寬度范圍是0.1～100ns，激光的頻率范圍是50-500kHz，單點能量范圍是1-200μJ，加工LED晶圓的速度能夠到達200-450mm/s。

所述晶圓片平放在載臺上，第三45度反射鏡、衍射光學元器件和聚焦鏡依次由上至下同軸位于晶圓片的上方；第二45度反射鏡和擴束鏡沿水平方向同軸位于第三45度反射鏡的一側，激光器、光閘和第一45度反射鏡也沿水平方向由左至右依次設置，第一45度反射鏡同軸位于第二45度反射鏡的上方。