(57)【要約】  ウェハレベル蛍光体堆積システム。複数のＬＥＤダイを含む半導体ウェハ上に蛍光体を堆積させる方法が、半導体ウェハを特定の厚さのフォトレジスト材料で覆う操作と、フォトレジスト材料の一部分を除去して半導体ウェハの一部分を露出させ、その結果、複数のＬＥＤダイと関連付けられた電気接点が露出されないままになるようにする操作と、半導体ウェハの露出部分に蛍光体を堆積させる操作とを含む。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のＬＥＤダイを含む半導体ウェハ上の蛍光体堆積のための方法であって、
前記半導体ウェハを特定の厚さのフォトレジスト材料で覆うことと、
前記複数のＬＥＤダイと関連付けられた電気接点が露出されないままになるように、前記半導体ウェハの一部分を露出させるために、前記フォトレジスト材料の一部分を除去することと、
前記半導体ウェハの前記露出部分上に蛍光体を堆積させることと
を含む前記方法。
【請求項２】
前記電気接点を露出させるために、前記蛍光体を堆積させた後に残っているフォトレジスト材料を除去することを更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記半導体ウェハから複数のダイを切断して個別のダイを形成するためのシンギュレーション工程を行うことを更に含む、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
請求項３に記載の前記工程（ｐｒｏｃｅｓｓ、方法）を使用して製造されたＬＥＤダイ。
【請求項５】
前記複数のダイとそれぞれ関連付けられた複数の色温度を決定するために前記電気接点をプロービングすることを更に含む、請求項２に記載の方法。
【請求項６】
カラーチャートと関連付けられたＸ値及びＹ値に、前記複数の色温度をマッピングすることを更に含む、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
関連付けられたＸ値及びＹ値をそれぞれ有する個別のダイを形成するために、前記半導体ウェハから前記複数のダイを切断するためのシンギュレーション工程を行うことを更に含む、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
各ビンがＸ値とＹ値の範囲を含み、ビンニングテーブル内の１つ又は複数のビンを識別することと、
前記ビンニングテーブルにしたがって、前記個別のダイをそれらの関連付けられたＸ及びＹ値に基づいて分類することと
を更に含む、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記半導体ウェハを支持するキャリアウェハを取り付けることを更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
複数のＬＥＤダイを含む半導体ウェハ上の蛍光体堆積のための装置であって、
前記半導体ウェハを特定の厚さのフォトレジスト材料で覆う手段と、
前記複数のＬＥＤダイと関連付けられた電気接点が露出されないままになるように、前記半導体ウェハの一部分を露出させるために、前記フォトレジスト材料の一部分を除去する手段と、
前記半導体ウェハの前記露出部分上に蛍光体を堆積させる手段と
を備えた前記装置。
【請求項１１】
前記電気接点を露出させるために、前記蛍光体を堆積させた後に残っているフォトレジスト材料を除去する手段を更に備えた、請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
前記半導体ウェハから複数のダイを切断して個別のダイを形成するためのシンギュレーション工程を行う手段を更に備えた、請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
前記複数のダイとそれぞれ関連付けられた複数の色温度を決定するために前記電気接点をプロービングする手段を更に備えた、請求項１０に記載の装置。
【請求項１４】
カラーチャートと関連付けられたＸ値及びＹ値に、前記複数の色温度をマッピングする手段を更に備えた、請求項１３に記載の装置。
【請求項１５】
関連付けられたＸ値及びＹ値をそれぞれ有する個別のダイを形成するために、前記半導体ウェハから前記複数のダイを切断するためのシンギュレーション工程を行う手段を更に備えた、請求項１４に記載の装置。
【請求項１６】
各ビンがＸ値とＹ値の範囲を含み、ビンニングテーブル内の１つ又は複数のビンを識別する手段と、
前記ビンニングテーブルにしたがって、前記個別のダイをそれらの関連付けられたＸ及びＹ値に基づいて分類する手段と
を更に備えた、請求項１５に記載の装置。
【請求項１７】
前記半導体ウェハを支持するキャリアウェハを取り付ける手段を更に備えた、請求項１０に記載の装置。
【請求項１８】
ＬＥＤダイを含む半導体ウェハを特定の厚さのフォトレジスト材料で覆うステップと、
前記ＬＥＤダイの電気接点が露出されないままになるように、前記半導体ウェハの一部分を露出させるために、前記フォトレジスト材料の一部分を除去するステップと、
前記半導体ウェハの前記露出部分上に蛍光体を堆積させるステップと、
前記ＬＥＤダイの前記電気接点を露出させるために、残っているフォトレジスト材料を除去するステップと、
前記半導体ウェハから前記ＬＥＤダイを切断するためのシンギュレーション工程を行うステップと
を含む工程により作成される前記ＬＥＤダイ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
優先権
本出願は、「ウェハレベル蛍光体堆積システム（Ｓｙｓｔｅｍ  ｆｏｒ  Ｗａｆｅｒ−Ｌｅｖｅｌ  Ｐｈｏｓｐｈｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）」と題して２０１０年１２月８日に出願された米国特許出願（U.S.  utility  patent  application  Serial  Number）第１２／９６３，０５７号、「ウェハレベル蛍光体堆積システム（Ｓｙｓｔｅｍ  ｆｏｒ  Ｗａｆｅｒ−Ｌｅｖｅｌ  Ｐｈｏｓｐｈｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）」と題して２０１０年１２月８日に出願された米国特許出願第１２／９６３，０１１号に対する優先権を主張し、これらの全内容は、参照により明示的に本明細書に組み込まれる。
【０００２】
技術分野
本出願は、一般に、発光ダイオードに関し、より詳細には、ウェハレベル（ｗａｆｅｒ−ｌｅｖｅｌ）蛍光体（ｐｈｏｓｐｈｏｒ、蛍光物質）堆積（ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ、付着）システムに関する。
【背景技術】
【０００３】
発光ダイオードは、不純物が含浸又はドープされた半導体材料を含む。これらの不純物は、半導体に「電子」と「ホール」を加え、「電子」と「ホール」は、材料内で比較的自由に移動することができる。不純物の種類により、半導体のドープ領域は、主に電子又はホールを有することができ、それぞれｎ形又はｐ形半導体領域と呼ばれる。
【０００４】
ＬＥＤ用途では、ＬＥＤ半導体チップが、ｎ形半導体領域とｐ形半導体領域を含む。２つの領域間の接合部に逆電界が生成され、この逆電界によって、電子とホールが接合部から活性領域に出る。逆電界に打ち勝つのに十分な順電圧が、ｐｎ接合の両側にかけられたとき、電子とホールが活性領域内に導入され結合される。電子がホールに結合したとき、エネルギー準位が低下し、光の形でエネルギーを放出する。ＬＥＤ半導体が光を放射する能力により、これらの半導体を様々な照明装置に使用することが可能になった。例えば、ＬＥＤ半導体は、屋内用途の一般照明装置又は様々な室外用途に使用される。
【０００５】
製造する際、多数のＬＥＤ半導体ダイ（ｄｉｅ、チップ、小片）が、半導体ウェハ上に作成される。例えば、ウェハは、１００個以上のダイを含む。シンギュレーション（ｓｉｎｇｕｌａｔｉｏｎ、単一化、単体化、分離、ダイシング）と呼ばれる工程を使用してウェハからダイを切断する。次に、ダイは、通電されたときにダイから放射される光の色を制御する蛍光体被覆（ｃｏａｔｉｎｇ、被膜）で被覆されることがある。被覆後、ダイは、色、光強度出力、電力消費、及び他のタイプの動作（ｏｐｅｒａｔｉｏｎａｌ）特性に関してプロービングされ（ｐｒｏｂｅｄ、調べられ、精査され）試験される。
【０００６】
残念ながら、シンギュレーション後のダイの被覆と試験は、高価であったり複雑であったりすることがあり、一貫した色、光強度出力、又は他の特性を有するダイを得ることが難しい。
【０００７】
したがって、シンギュレーション前に半導体ウェハ上に蛍光体被覆を堆積させ試験を行って一貫したダイ特性を達成し、かつ個別のダイを処理する高価で複雑な工程を回避する単純で効率的な方法が必要とされている。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００８】
１つ又は複数の態様では、シンギュレーション前に半導体ウェハ上に蛍光体被覆及び試験を行うことを可能にするウェハレベル蛍光体堆積システムが提供される。これにより、システムは、蛍光体堆積工程を単純化し、一貫した動作パラメータを有する個別の（ｉｎｄｉｖｉｓｕａｌ、単一の）ＬＥＤ半導体ダイを生成する。
【０００９】
ある態様において、複数のＬＥＤダイを含む半導体ウェハ上の蛍光体堆積のための方法が提供される。この方法は、前記半導体ウェハを特定の厚さのフォトレジスト材料で覆うことと、前記複数のＬＥＤダイと関連付けられた電気接点が露出されないままになるように、前記半導体ウェハの一部分を露出させるために、前記フォトレジスト材料の一部分を除去することと、前記半導体ウェハの前記露出部分上に蛍光体を堆積させることと、を含む。
【００１０】
ある態様において、複数のＬＥＤダイを含む半導体ウェハ上の蛍光体堆積のための装置が提供される。この装置は、前記半導体ウェハを特定の厚さのフォトレジスト材料で覆う手段と、前記複数のＬＥＤダイと関連付けられた電気接点が露出されないままになるように、前記半導体ウェハの一部分を露出させるために、前記フォトレジスト材料の一部分を除去する手段と、前記半導体ウェハの前記露出部分上に蛍光体を堆積させる手段と、を備える。
【００１１】
ある態様において、ＬＥＤダイを含む半導体ウェハを特定の厚さのフォトレジスト材料で覆う処理と、前記ＬＥＤダイの電気接点が露出されないままになるように、前記半導体ウェハの一部分を露出させるために、前記フォトレジスト材料の一部分を除去する処理と、前記半導体ウェハの前記露出部分上に蛍光体を堆積させる処理と、前記ＬＥＤダイの前記電気接点を露出させるために、残っているフォトレジスト材料を除去する処理と、前記半導体ウェハから前記ＬＥＤダイを切断するためのシンギュレーション工程を行う処理と、を含む工程により作成される前記ＬＥＤダイが提供される。
【００１２】
代替の態様では、半導体ウェハは、ＬＥＤダイ、少なくとも１個のフォトレジストポスト（ｐｏｓｔ、棒、柱）、及び蛍光体堆積層を有し、少なくとも１個のＬＥＤダイは、少なくとも１個の電気接点（ｃｏｎｔａｃｔ、コンタクト）を有する。フォトレジストポストは、少なくとも１個の電気接点を覆う。フォトレジストポストは、一例では、高さ約２００マイクロメートルである。フォトレジストポストは、少なくとも１個の電気接点を覆うように構成された形状を有する。蛍光体堆積層は、半導体ウェハを覆うように構成され、少なくとも１個のフォトレジストポストを取り囲む。半導体ウェハは、一態様では、更に、半導体ウェハに取り付けられたキャリア（ｃａｒｒｉｅｒ、担体、運搬）ウェハを含む。一態様では、半導体ウェハは、厚さ約１５０マイクロメートルである。別の例では、蛍光体堆積層は、少なくとも１個の電気接点を露出させるために使用される少なくとも１個の空所を含む。
【００１３】
他の態様は、図面の簡単な説明、明細、及び特許請求の範囲に示された以下の事項を検討した後で明らかになる。
【００１４】
本明細書に示された以下の態様は、添付図面と共に以下の説明を参照することにより容易に明らかになる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】ウェハ製造工程から得られた例示的なＬＥＤ半導体ウェハの側面図である。
【図２】キャリアウェハに取り付けられた図１のウェハを含む例示的なウェハアセンブリの側面図である。
【図３】図２に示され、更にフォトレジスト層を含むウェハアセンブリを示す図である。
【図４】フォトレジスト層の特定部分（ｓｅｌｅｃｔｅｄ  ｐｏｒｔｉｏｎｓ）を除去した後の図３に示されたウェハアセンブリを示す図である。
【図５】図４に示されたウェハアセンブリの一部分の平面図である。
【図６】蛍光体層を堆積させた後の図４のウェハアセンブリを示す図である。
【図７】フォトレジストポストを除去した後の図６のウェハアセンブリを示す図である。
【図８】図７のウェハアセンブリの一部分の平面図である。
【図９】キャリアウェハを除去した後の図７のウェハアセンブリを示す図である。
【図１０】個別のＬＥＤ半導体ダイを得るために図７のウェハアセンブリに行なわれるシンギュレーション工程を示す図である。
【図１１】Ｘ値及びＹ値を色温度と関連付ける例示的なカラーチャートである。
【図１２】ＬＥＤダイを分類し（ｓｏｒｔｉｎｇ、選別し、仕分けし、ソートし）ビンニングする（ｂｉｎｎｉｎｇ、容器に入れる）ために使用される例示的な色ビンニンググラフ及び表である。
【図１３】ウェハレベル蛍光体堆積を行なうための例示的な方法を示す図である。
【図１４】ウェハレベル蛍光体堆積を行なうための例示的な装置を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
様々な態様において、シンギュレーション前に半導体ウェハ上に蛍光体被覆及び試験を行うことを可能にするウェハレベル蛍光体堆積システムが提供される。
【００１７】
ウェハレベル蛍光体堆積システムについて、様々な実施形態を示した添付図面を参照して、後でより詳しく説明する。しかしながら、本発明は、多くの異なる形態で実施されてもよく、またこの開示全体に示された種々の態様に限定されるように解釈されるべきでない。より正確に言うと、これらの態様は、この開示が、当業者が本発明を完全に理解するのに十分に詳しくなるように提供される。図面に示された本発明の様々な態様は、一律の倍率でないことがある。したがって、様々な特徴の寸法は、分かり易くするために拡張又は縮小されることがある。更に、図面のうちの幾つかは、分かり易くするために単純化されることがある。したがって、図面は、所定の装置（例えば、素子）又は方法の全ての構成要素を描いているとは限らない。
【００１８】
本発明の種々の態様は、本発明の理想化された構成の概略図である図面を参照して本明細書で説明される。したがって、例えば製造技術及び／又は公差の結果として、説明図の形状からの変形が予想される。これにより、この開示の全体にわたって示された本発明の様々な態様は、本明細書に図示され記載された要素（例えば、領域、層、区分、基板など）の特定の形状に限定されるように解釈されるべきでなく、例えば製造により生じる形状の偏りを含むように解釈されるべきである。一例として、長方形として図示され記載された要素は、要素ごとの個々の変化ではなく、その縁に丸み又は湾曲特徴及び／又は勾配集中を有してもよい。したがって、図面に示された要素は、本質的に概略的であり、それらの形状は、要素の正確な形状を示すものではなく、また本発明の範囲を制限するものではない。
【００１９】
領域、層、区分、基板などの要素が、別の要素の「上（ｏｎ）」あるように示されたとき、その要素は、他の要素のすぐ上にあってもよく、介在要素が存在してもよいことを理解されよう。これと対照的に、要素が、別の要素の「すぐ上（ｄｉｒｅｃｔｌｙ  ｏｎ）」にあるように示されたときは、介在要素はない。更に、要素が、別の要素上に「形成されている（ｆｏｒｍｅｄ）」ように示されたとき、その要素は、別の要素又は介在要素上に成長され、堆積され、エッチングされ、取り付けられ、接続され、結合され、又は他の方法で作成又は製造されてもよいことを理解されよう。
【００２０】
更に、「下側（ｌｏｗｅｒ）」又は「下（ｂｏｔｔｏｍ、底）」や「上側（ｕｐｐｅｒ）」又は「上（ｔｏｐ、上端、最上部）」などの相対的な用語は、本明細書では、図面に示されたような別の要素に対する要素の関係を述べるために使用されることがある。相対的な用語が、図面に示された向きに加えて、装置の様々な向きを包含するものであることを理解されよう。例えば、図面内の装置がひっくり返された場合、他の要素の「下側」にあるように示された要素は、他の要素の「上側」に向けられることになる。したがって、「下側」という用語は、装置の特定の向きにより、「下側」と「上側」の両方の向きを含む。同様に、図面内の装置がひっくり返されたとき、他の要素の「下方（ｂｅｌｏｗ）」又は「下（ｂｅｎｅａｔｈ、真下）」と示された要素は、他の要素の「上（ａｂｏｖｅ、上側）」に向けられる。したがって、「下方（ｂｅｌｏｗ）」又は「下（ｂｅｎｅａｔｈ）」という用語は、上と下の両方の向きを包含することができる。
【００２１】
特に断らない限り、本明細書で使用される全ての用語（技術用語と科学用語を含む）は、本発明が属する技術の業者によって一般に理解される意味と同じ意味を有する。更に、一般に使用される辞書に定義されたような用語は、関連技術とこの開示の文脈におけるその用語の意味と一致した意味を有するように解釈されるべきである。
【００２２】
本明細書で使用されるとき、単数形「ａ」、「ａｎ」及び「ｔｈｅ」は、文脈で特に明示されない限り、複数形を含むものである。更に、用語「ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ（含む、備える）」及び／又は「ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ（含む、備える）」は、本明細書で使用されるとき、示した特徴、整数（ｉｎｔｅｇｅｒｓ）、ステップ、動作（ｏｐｅｒａｔｉｏｎｓ）、要素（ｅｌｅｍｅｎｔｓ）及び／又は構成要素（ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ）の存在を示すが、１つ又は複数の他の特徴、整数、ステップ、動作、要素、構成要素、及び／又はその群の存在又は追加を妨げないことを理解されよう。用語「及び／又は」は、関連した列挙された項目の１つ又は複数のうちのいずれか又は全ての組み合わせを含む。
【００２３】
用語「第１」と「第２」は、本明細書において種々の領域、層及び／又は区分を示すために使用されることがあり、これらの領域、層及び／又は区分は、そのような用語によって限定されるべきでないことを理解されよう。これらの用語は、ある領域、層又は区分と別の領域、層又は区分を区別するためにのみ使用される。したがって、後述する第１の領域、層又は区分は、第２の領域、層又は区分と呼ばれることがあり、第２の領域、層又は区分は、同様に本発明の教示から逸脱することなく第１の領域、層又は区分とも呼ばれることがある。
【００２４】
図１は、ウェハ製造工程から得られた例示的なＬＥＤ半導体ウェハ１００の側面図を示す。例えば、一実施態様では、ＬＥＤウェハ１００の厚さ（ｔ）は、約１５０マイクロメートルである。ウェハ１００は、表面１０２上に露出された任意数のＬＥＤダイを含む。例えば、ＬＥＤウェハ１００は、表面１０２に形成された関連した電気接点と発光領域を有する１００個以上のＬＥＤダイを含む。動作中、各ダイの電気接点に通電して、関連した発光領域から光を放射させることができる。
【００２５】
図２は、キャリアウェハ２０２に取り付けられた図１のＬＥＤウェハ１００を含む例示的なウェハアセンブリ２００の側面図を示す。例えば、一実施態様では、キャリアウェハ２０２は、ＬＥＤウェハ１００に熱剥離（ｔｈｅｒｍａｌ  ｒｅｌｅａｓｅ）テープ２０４で取り付けられたサファイアキャリアウェハを含む。サファイアキャリアウェハ２０２は、後述する蛍光体堆積工程中にＬＥＤウェハ１００を支持する（ｓｕｐｐｏｒｔ）働きをする。熱剥離テープは、ＬＥＤウェハ１００からサファイアキャリアウェハ２０２を後で容易に取り外すことを可能にする。蛍光体堆積工程でＬＥＤウェハ１００を支持するために、他のタイプのキャリアウェハと取り付け機構を使用してもよいことに注意されたい。一実施態様では、熱剥離テープ２０４でキャリアウェハ２０２上にウェハ１００を取り付けるために、任意の適切な自動組立て装置が使用される。
【００２６】
図３は、ウェハアセンブリ２００とフォトレジスト材料層３０２を含むウェハアセンブリ３００の側面図を示す。フォトレジスト材料３０２は、露光された後でフォトレジスト現像液に溶ける感光材料である。フォトレジスト材料３０２の露光されない部分は、フォトレジスト現像液に溶けないまま残る。一実施態様では、フォトレジスト材料３０２は、スピンコートされて、ＬＥＤウェハ１００上に厚い層を形成する。例えば、フォトレジスト材料３０２は、厚さ約２００マイクロメートルでよい。また、フォトレジスト材料３０２をウェハアセンブリ２００に塗布するために、任意の適切なフォトレジスト堆積装置を使用してもよいことに注意されたい。
【００２７】
図４は、フォトリソグラフィ工程を使用してフォトレジスト層３０２の特定部分を除去した後の、ウェハアセンブリ３００を含むウェハアセンブリ４００の側面図を示す。例えば、フォトリソグラフィ装置は、光を使用して、フォトマスクからの幾何学パターンを感光フォトレジスト層３０２上に転写する。次に、フォトレジスト層３０２の露光部分は、フォトレジスト現像液を使用するフォトリソグラフィ装置によって除去され、非露光部分が残る。この例では、非露光部分は、フォトレジストポスト４０２として示される。
【００２８】
一実施態様では、ポスト４０２は、高さ約２００マイクロメートルで、ＬＥＤウェハ１００の全てのＬＥＤダイのｐ及びｎ電気接点パッドを覆うように配置される。例えば、領域４０４は、３個のフォトレジストポスト４０６、４０８及び４１０を有する。これらのポストの平面図は、４１２で示されたように、図５に詳細に説明されている。
【００２９】
図５は、図４に示されたアセンブリ４００の平面図を示し、平面図指標４１２の視点から領域４０４の詳細な説明図を提供する。領域４０４は、ＬＥＤウェハ１００のＬＥＤダイのｐ及びｎ電気接点を覆うフォトレジストポスト４０６，４０８及び４１０を有する。フォトレジストポスト４０６、４０８及び４１０が、任意の形状又は幾何学形状を含んでもよく、図５に示された形状に限定されないことを注意されたい。フォトレジストポストは、ｐ及びｎ接点（ｃｏｎｔａｃｔｓ、コンタクト）を覆うことによって、これらの接点を、ＬＥＤウェハ１００の表面５０２に堆積される蛍光体堆積層から保護する。蛍光体堆積は、ＬＥＤウェハ１００のダイによって放射される光の色を制御する働きをする。
【００３０】
図６は、蛍光体層６０２の堆積後の、図４に示されたウェハアセンブリ３００を含むウェハアセンブリ６００の側面図を示す。例えば、蛍光体堆積は、以下の技術のいずれかを利用する堆積装置によって行なわれてもよい。
１．電気泳動堆積（ＥＰＤ）
２．スピンコーティング
３．噴射
４．小滴堆積（Ｄｒｏｐｌｅｔ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）
５．真空蒸着
【００３１】
蛍光体堆積工程は、蛍光体層の厚さの制御を可能にし、それによりＬＥＤダイから放射される光の色の制御が可能になる。堆積後、蛍光体を硬化させることができる。したがって、任意の適切な蛍光体堆積工程を使用して、適切な厚さを有する蛍光体層をウェハアセンブリ３００上に堆積させることができる。更に、所望の色を有する光放射を達成するために、任意の適切な蛍光体物質を使用することができる。
【００３２】
図７は、フォトレジストポスト４０２を除去した後の、図６に示されたウェハアセンブリ６００を含むウェハアセンブリ７００の側面図を示す。例えば、一実施態様では、フォトレジストポスト４０２は、フォトリソグラフィ装置によって、ポストを露光し適切なフォトレジスト現像液を塗布することよって除去される。フォトレジストポスト４０２を除去した後で、蛍光体層は、ＬＥＤウェハ１００の表面を覆う蛍光体７０２の領域と、蛍光体層を介してｐ及びｎ接点を露光する空所７０４とを有する。これらの空所７０４は、露出接点のワイヤボンディングを可能にする。
【００３３】
図８は、図７に示されたアセンブリ７００の平面図を示し、平面図指標４１２の視点からの領域４０４の詳細な説明図を提供する。図８に示された平面図は、フォトレジストポスト４０６、４０８及び４１０を除去した後の領域４０４の詳細な説明図を提供する。フォトレジストポストを除去した後、ポストの下のｐ及びｎ接点が露出される。例えば、ポスト４０６、４０８及び４１０を除去することにより、接点８０２、８０４及び８０６がそれぞれ露出する。蛍光体堆積８０８によって覆われている半導体表面も示す。
【００３４】
図９は、キャリアウェハを除去した後の図７のウェハアセンブリ７００を含むウェハアセンブリ９００を示す。例えば、熱剥離テープ２０４を加熱してサファイアキャリアウェハ２０２を外し、その結果、ＬＥＤウェハ１００が蛍光体堆積７０２と共に残る。
【００３５】
図１０は、ウェハアセンブリ９００に行なわれたシンギュレーション工程を示す。シンギュレーション工程は、ＬＥＤウェハアセンブリ９００を個別のダイに分割する働きをする。一実施態様では、シンギュレーションは、ＬＥＤウェハアセンブリ９００を個別のダイ（即ち、１００２、１００４及び１００６）に分割するフロントサイドレーザースクライビング及びブレーキング（ａ  ｆｒｏｎｔ−ｓｉｄｅ  ｌａｓｅｒ  ｓｃｒｉｂｉｎｇ  ａｎｄ  ｂｒｅａｋｉｎｇ）装置を使用して行なわれる。
【００３６】
図１１は、２個のパラメータ（ＸとＹ）を色温度（ｃｏｌｏｒ  ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ）と関連付ける例示的なカラーチャート１１００を示す。例えば、カラーチャート１１００は、横軸に沿ってＸ値と縦軸に沿ってＹ値を示す。したがって、破線によって示されたように、０．３２のＸ値と０．３３のＹ値は、約６０００ケルヴィン（Ｋ）の色温度に対応する。カラーチャート１１００は、ダイのビンニングと分類のためにＸ値とＹ値を使用して特定の色を正確に識別することができる手段を提供する。
【００３７】
一実施態様では、図９に示されたウェハ９００は、Ｘ値とＹ値を各ダイに関連付けるために、コンピュータプロービング（ｐｒｏｂｉｎｇ）装置によってプロービングされ試験される。ウェハ全体を同時にプロービングすることは、シンギュレーション後に個別のダイをプロービングするよりも効率的である。プロービング工程では、各ダイが通電され、種々のダイ特性が決定される。例えば、プロービング装置は、ウェハ９００の各ダイの電気接点に触れるように位置決めされる接点を有する。電気接点は、露出され、蛍光体堆積に空所７０４を介して到達可能である。ダイが通電された後で、プロービング装置は、各ダイと関連した色温度、ルーメン出力、電圧、電流、及び他の動作パラメータを測定する。一態様では、各ダイの測定パラメータは、カラーチャート１１００に基づいてＸ値とＹ値にマッピングされる。したがって、各ダイは、シンギュレーション前にそれ自体のＸ値とＹ値に関連付けられる。
【００３８】
図１２は、シンギュレーション前にＬＥＤダイを分類しビンニングするために使用することができるグラフ１２００及び関連ビンニングテーブル（ｂｉｎｎｉｎｇ  ｔａｂｌｅ）１２０２を示す。例えば、グラフ１２００は、図１１のカラーチャート１１００からのＸ値とＹ値の範囲（ａ  ｒａｎｇｅ  ｏｆ）をそれぞれ含む幾つかのビン（ｂｉｎ、値の範囲、容器）を定義する。この例では、ビンＤ４は、０．３２のＸ値と０．３３のＹ値を含む。
【００３９】
次にビンニングテーブル１２０２を参照すると、数値配列が示される。例えば、１２０４に示されたビンＤ４は、０．３２と０．３３をそれぞれ含むＸ値とＹ値の範囲と関連付けられる。この範囲のＡＮＳＩ色温度も示される。
【００４０】
したがって、各ダイが、シンギュレーション工程中にウェハから切り離されるとき、その関連付けられたＸ値とＹ値を使用し、ダイを、ビンニングテーブル１２０２を用いて適切なビンに分類することができる。次に、各ビン内のダイは、他のパッケージング方法を使用してテープ上に配置されるかパッケージ化されてもよく、その結果、得られた１組のダイが、優れた色一貫性を有する。一実施態様では、例えば、ダイは、各ダイと関連付けられたＸ値とＹ値を認識するコンピュータビンニング装置によってビンニングされ分類される。
【００４１】
図１３は、本発明によりウェハレベル蛍光体堆積を行なう方法を示す。例えば、方法１３００を使用して、ウェハ１００に関して前述したような蛍光体堆積を行なうことができる。
【００４２】
ブロック１３０２で、ＬＥＤウェハが、製造工程から得られる。例えば、ウェハレベル蛍光体堆積工程のために、ウェハ１００が得られる。一実施態様では、ウェハ１００は、１００個以上のＬＥＤダイを含む。
【００４３】
ブロック１３０４で、支持キャリアが、ＬＥＤウェハに取り付けられる。例えば、サファイア支持キャリア２０２が、熱剥離テープ２０４を使用してＬＥＤウェハに取り付けられる。支持キャリアは、ウェハレベル蛍光体堆積工程中にＬＥＤウェハを支持する働きをする。一実施態様では、ウェハ１００を熱剥離テープ２０４でキャリアウェハ２０２上に取り付けるために、任意の適切な自動組立て装置が使用される。
【００４４】
ブロック１３０６で、フォトレジスト層が、ＬＥＤウェハに堆積される。一実施態様では、フォトレジスト層は、スピンコーティング工程を使用して堆積される。例えば、フォトレジスト層は、ＬＥＤウェハ１００に堆積され、厚さ約２００マイクロメートルである。一実施態様では、任意の適切なフォトレジスト堆積装置を使用して、フォトレジスト材料３０２をウェハアセンブリ２００に堆積させてもよい。
【００４５】
ブロック１３０８で、フォトレジスト層の一部分が除去され、その結果、フォトレジストポストが、ＬＥＤウェハのｐ及びｎ接点を覆う。例えば、図４に示されたように、フォトリソグラフィ装置は、光を使用して、幾何学パターンをフォトマスクから感光フォトレジスト層に転写する。次に、フォトレジスト層の露光部分が、非露光部分を残すフォトレジスト現像液を使用して除去される。非露光部分は、フォトレジストポスト４０２として残る。図５は、フォトレジストポストがＬＥＤウェハのｐ及びｎ接点を覆っている様子を示す平面図を示す。
【００４６】
ブロック１３１０で、蛍光体が、ＬＥＤウェハの表面に堆積される。図６に示したように、蛍光体は、ＬＥＤウェハの表面に配置され、フォトレジストポスト４０２を取り囲む。例えば、堆積装置が、スピンコーティング、ＥＰＤ及び噴射工程（ｊｅｔｔｉｎｇ  ｐｒｏｃｅｓｓ）のうちの少なくとも１つを使用して、蛍光体をＬＥＤウェハの表面に堆積させる。
【００４７】
ブロック１３１２で、フォトレジストポストが除去され、ｐ及びｎ接点が露出される。例えば、一実施態様では、フォトレジストポスト４０２は、露光し、適切なフォトレジスト現像液を塗布することによって除去される。フォトレジストポスト４０２が除去され後、蛍光体層は、ＬＥＤウェハ１００の表面を覆う蛍光体７０２の領域と、蛍光体層を介してｐ及びｎ接点を露出させる空所７０４とを含む。
【００４８】
ブロック１３１４で、キャリアウェハが除去される。例えば、熱剥離テープを加熱してサファイアキャリアウェハを外す。一実施態様では、任意の適切な自動組立て装置を使用してキャリアウェハ２０２からウェハ１００を取り外す。
【００４９】
ブロック１３１６で、ウェハをプロービングし試験して、色温度、ルーメン出力、電源消費及び、他のＬＥＤ特性を決定する。更に、各ダイの測定された色温度が、カラーチャート１１００によってＸ値及びＹ値と関連付けられる。一実施態様では、ウェハは、コンピュータ式プロービング装置によってプロービングされ試験される。
【００５０】
ブロック１３１８で、シンギュレーション工程を行ってＬＥＤウェハを個別のダイに分割するか切断する。一実施態様では、シンギュレーションは、ＬＥＤウェハ９００を個別のダイに分割するフロントサイドレーザースクライブ及びブレ−キング工程を使用して行なわれる。一実施態様では、シンギュレーションは、ＬＥＤウェハアセンブリ９００を個別のダイに分割するフロントサイドレーザースクライブ及びブレーキング装置を使用して行なわれる。
【００５１】
ブロック１３２０で、ダイを分類しビンニングする。例えば、ブロック１３１６のプロービング及び試験工程で決定されたＸ値とＹ値を使用して、ダイを、ビンプロット（ｂｉｎ  ｐｌｏｔ）１２００とビンテーブル１２０２によりビンニングする。例えば、ビンプロット１２００は、Ｘ値及びＹ値と関連付けられた１つ又は複数のビンを定義する。ビンは、更に、ビンテーブル１２０２で定義される。各ダイのＸ値及びＹ値は、ダイをグループ化するビン番号を決定するために、ビンテーブル１２０２で相互参照される。一実施態様において、例えば、ダイは、各ダイと関連付けられたＸ値とＹ値を認識するコンピュータ式ビンニング装置によってビンニングされ分類される。
【００５２】
したがって、方法１３００は、本発明によりウェハレベル蛍光体堆積を行なう働きをする。方法１３００が、単に一実施態様であり、方法１３００の操作が、種々の態様の範囲内で再調整されるか他の方法で修正されてもよいことに注意されたい。したがって、他の実施態様は、前述の種々の態様の範囲内で可能である。
【００５３】
図１４は、ウェハレベル蛍光体堆積を行なうための例示的な装置１４００を示す。例えば、装置１４００は、図６に示された半導体ウェハ６００の作成に使用するのに好適である。一態様では、装置１４００は、本明細書に示されたような機能を提供するように構成された１つ又は複数のモジュールによって実現される。例えば、一態様では、各モジュールは、ハードウェア及び／又はソフトウェアを実行するハードウェアを含む。
【００５４】
装置１４００は、半導体ウェハを、特定の（ｓｅｌｅｃｔｅｄ、選択された）厚さのフォトレジスト材料で覆う手段（１４０２）を有する第１のモジュールを備え、一態様ではフォトレジスト堆積装置を含む。
【００５５】
装置１４００は、また、フォトレジスト材料の一部分を除去して半導体ウェハの一部分を露出させて、複数のＬＥＤダイと関連付けられた電気接点が露出されないままにする手段（１４０４）を有する第２のモジュールを備え、一態様ではフォトリソグラフィ装置を含む。
【００５６】
装置１４００は、半導体ウェハの露出部分に蛍光体を堆積させる手段（１４０６）を有する第３のモジュールを備え、一態様では蛍光体堆積装置を含む。
【００５７】
開示された態様の説明は、当業者が本発明を作成又は使用することを可能にするために提供される。これらの態様に対する種々の修正は、当業者に容易に明らかになり、本明細書に定義された一般的な原理は、本発明の趣旨又は範囲から逸脱することなく、他の態様に適用される。したがって、本発明は、本明細書に示された態様に限定されるものではなく、本明細書に開示された原理及び新規の特徴と矛盾のない最も広い範囲を与えられる。「例示的」という言葉は、本明細書では、「例えば、具体例又は実例として働く」ことを意味するために排他的に使用される。「例示的」として本明細書に示された態様は、他の態様より好ましいか又は有利であるように解釈されるとは限らない。
【００５８】
したがって、本明細書でウェハレベル蛍光体堆積システムの態様を図示し説明したが、これらの趣旨又は本質的特徴から逸脱することなく態様に種々の変更を行なうことができることを理解されよう。したがって、本明細書の開示と記述は、以下の特許請求の範囲に記載された本発明の範囲の限定でない実例である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【国際調査報告】
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