一种芯片及其切割方法技术

本发明专利技术提供了一种芯片切割方法，包括制备芯片和切割芯片，其中切割芯片时，采用激光隐形切割工艺对若干个芯片的衬底进行分割，激光隐形切割工艺包括至少两次切割深度依次递减的激光切割，其中，第一次激光切割采用高频率、高功率和高速度的切割方式；由多次激光切割形成的激光点阵中，沿切割深度方向排列的同列激光点之间的偏移量小于10微米；本发明专利技术还提供了一种通过上述芯片切割方法制备的芯片。本发明专利技术可以更加有效的控制激光切割时产生的延伸纹路，使芯片侧壁粗化，便于实现光的取出；通过后续的激光切割可进一步释放第一次激光切割产生的应力，进一步的控制衬底侧壁的裂纹，确保在切割过程中不会导致芯片的漏电，提升芯片的IR良率。IR良率。IR良率。

【技术实现步骤摘要】
一种芯片及其切割方法


[0001]本专利技术涉及芯片制造
，具体涉及一种芯片及其切割方法。

技术介绍

[0002]随着人们对健康的关注意识的增加，人们对消菌杀毒产品的需求呈爆发性增长，UVC(短波紫外线)LED芯片是由第三代半导体材料GaN制备而成的，在性能方面具有使用寿命长、安全环保、可用于杀菌消毒等特点，但是UVC芯片在进行切割时容易由于生产工艺不成熟而导致芯片切割不良，易产生双胞现象，导致芯片切割良率较低，制约着UVC芯片的广泛使用。
[0003]综上所述，急需一种芯片及其切割方法以解决现有技术中存在的问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术目的在于提供一种芯片及其切割方法，以解决芯片切割时易出现切割不良的问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供了一种芯片切割方法，包括以下步骤：
[0006]制备芯片：在衬底上制备若干个芯片；
[0007]切割芯片：采用激光隐形切割工艺对若干个芯片的衬底进行分割，激光隐形切割工艺包括至少两次切割深度依次递减的激光切割，所述切割深度具体指激光焦点与衬底底面之间的距离；其中，第一次激光切割采用高频率、高功率和高速度的切割方式；由多次激光切割形成的激光点阵中，沿切割深度方向排列的同列激光点之间的偏移量小于10微米。
[0008]优选的，所述第一次激光切割采用的激光频率为90～110kHz，采用的激光打点功率为0.36～0.56W，激光切割速度为450～650mm/s。
[0009]优选的，所述第一次激光切割的激光焦点距离芯片电流扩展层的距离为70～120微米，最后一次激光切割的切割深度为20～40微米。
[0010]优选的，所述制备芯片步骤中得到的芯片的厚度为300～420微米，第一次激光切割的切割深度为100～150微米。
[0011]优选的，最后一次激光切割的激光切割速度为300～400mm/s。
[0012]优选的，所述切割芯片步骤包括四次切割深度依次递减的激光切割；其中，第二次激光切割的切割深度为70～100微米，第三次激光切割的切割深度为50～80微米。
[0013]优选的，激光切割采用的激光波长为950～1100纳米。
[0014]优选的，所述制备芯片步骤包括先在衬底上依次生长AlN层、N型AlGaN层、MQW层、P型AlGaN层、P型GaN层；再制备出电流扩展层、P电极层、N电极层、绝缘层和接触电极层。
[0015]优选的，所述制备芯片步骤还包括对衬底进行研磨减薄。
[0016]本专利技术还提供了一种芯片，采用上述的芯片切割方法制成，包括沿高度方向依次层叠设置的衬底、AlN层、N型AlGaN层、MQW层、P型AlGaN层、P型GaN层、电流扩展层、绝缘层和接触电极层；还包括设置于P型GaN层上的P电极层和设置于N型AlGaN层上的N电极层。
[0017]应用本专利技术的技术方案，具有以下有益效果：
[0018](1)本专利技术中，通过采用至少两次激光隐形切割，对衬底进行切割，第一次激光切割采用高频率、高功率和高速度的切割方式，可以更加有效的控制激光切割时产生的延伸纹路，进而控制芯片的侧壁外观，使芯片侧壁粗化，便于实现光的取出；通过后续的激光切割可进一步释放第一次激光切割产生的应力，进一步的控制衬底侧壁的裂纹，确保在切割过程中不会导致芯片的漏电，提升芯片的IR良率；保证多次激光切割形成的激光点阵沿切割深度方向排列的同列激光点之间在水平方向上的偏移量小于10微米，可避免切割后的芯片出现IR良率低或双胞的现象，有利于提升芯片切割良率。
[0019](2)本专利技术中，通过多次激光切割配合可有效地控制UVC芯片的切割形貌，保证芯片不会因切割而导致漏电，有效地控制切割的延伸纹路，进而控制芯片侧壁外观，改变光线在GaN侧壁的传播路径和传播角度，有利于芯片的亮度提升。
[0020](3)本专利技术中，通过合理选取激光切割时的工艺参数，能保证芯片的高性能，通过本申请制备的芯片发光亮度均大于4.30mW，双胞占比最高为2.80％，IR良率均大于95.00％。
[0021](4)本专利技术中，采用的芯片切割方法工艺路线简洁，可以通过现有设备实现，有利于进行产业化推广。
[0022]除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本专利技术还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本专利技术作进一步详细的说明。
附图说明
[0023]构成本申请的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：
[0024]图1是本申请实施例1中一种芯片切割方法对衬底侧面进行切割的示意图；
[0025]图2是本申请实施例1的通过一种芯片切割方法制备的芯片结构示意图；
[0026]其中，1、衬底，2、AlN层，3、N型AlGaN层，4、MQW层，5、P型AlGaN层，6、P型GaN层，7、电流扩展层，8、P电极层，9、N电极层，10、绝缘层，11、接触电极层。
具体实施方式
[0027]以下结合附图对本专利技术的实施例进行详细说明，但是本专利技术可以根据权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
[0028]实施例1：
[0029]参见图1至图2，一种芯片切割方法，本实施例应用于UVC(短波紫外线)LED芯片的切割。
[0030]一种芯片切割方法，包括以下步骤：
[0031]步骤一、制备芯片：在衬底1上制备若干个芯片。
[0032]步骤1.1、在蓝宝石衬底1上通过常规工艺依次生长AlN层2、N型AlGaN层3、MQW层4、P型AlGaN层5、P型GaN层6，制备出UVC(短波紫外线)LED外延片；
[0033]步骤1.2、在LED外延片上通过刻蚀工艺和电极接触工艺，在N型AlGaN层3上制备N电极层9；
[0034]步骤1.3、采用溅射或者蒸镀工艺制备一层厚度为1100A的电流扩展层7，并采用RTA合金方式对电流扩展层7进行合金处理，合金处理的温度控制在575℃，再通过光刻腐蚀工艺制备电流扩展层7图形；然后通过蒸镀工艺在P型GaN层6上制备P电极层8；
[0035]步骤1.4、通过沉积工艺和光刻腐蚀工艺制备一层厚度为7000A的绝缘层10；
[0036]步骤1.5、通过蒸镀工艺制备接触电极层11，如图2所示；
[0037]步骤1.6、通过研磨、精抛工艺对衬底1进行减薄，使芯片的整体厚度达到300～420微米，本实施例中，芯片厚度为340微米。
[0038]步骤二、采用激光隐形切割工艺对若干个芯片的衬底进行分割，激光隐形切割工艺包括至少两次切割深度依次递减的激光切割，切割深度为激光焦点(即激光聚焦点)与衬底底面之间的距离；本实施例中，通过四次切割深度依次递减的激光切割对衬底1的侧壁进行切割，由多次激光切割形成的激光点阵中，沿切割深度方向(即高度方向)排列的同列激光点之间在水平方向上的偏移量小于10微米，避免本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种芯片切割方法，其特征在于，包括以下步骤：制备芯片：在衬底上制备若干个芯片；切割芯片：采用激光隐形切割工艺对若干个芯片的衬底进行分割，激光隐形切割工艺包括至少两次切割深度依次递减的激光切割，所述切割深度具体指激光焦点与衬底底面之间的距离；其中，第一次激光切割采用高频率、高功率和高速度的切割方式；由多次激光切割形成的激光点阵中，沿切割深度方向排列的同列激光点之间的偏移量小于10微米。2.根据权利要求1所述的一种芯片切割方法，其特征在于，所述第一次激光切割采用的激光频率为90～110kHz，采用的激光打点功率为0.36～0.56W，激光切割速度为450～650mm/s。3.根据权利要求1所述的一种芯片切割方法，其特征在于，所述第一次激光切割的激光焦点距离芯片电流扩展层的距离为70～120微米，最后一次激光切割的切割深度为20～40微米。4.根据权利要求3所述的一种芯片切割方法，其特征在于，所述制备芯片步骤中得到的芯片的厚度为300～420微米，第一次激光切割的切割深度为100～150微米。5.根据权利要求3所述的一种芯片切割方法，其特征在于，最后一次激光切割的激光切割速度为300～400mm/...

【专利技术属性】
技术研发人员：周智斌，
申请(专利权)人：湘能华磊光电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：