在led生产过程中，gan蓝宝石led芯片的切割一直是需要解决的技术难题之一。
这是因为gan蓝宝石比一般的gaas、gap等化合物半导体材料要坚硬得多，用砂轮刀
具切割( dicing saw)磨损极大，切入量甚微。
日本日亚公司率先将金刚石刀具用于gan蓝宝石led芯片的切割。其切割一般分为
两步：首先用装有金刚石刀具的设备按照芯片图彤尺寸进行划片( scriber)，然后再用
另一台设备精确对准划片刀痕，通过一个能够产生剪切力的专用装置在刀痕处将芯片裂
开。由于gan蓝宝石led光电参数的分散性较大，所以在划片、裂片之后还需要用探针
台自动逐个对所有芯片进行测试(cfflp prober)，以便最后用分类机按照预先对参数的
设定分档自动进行分类(cfflp sorter)。划片、裂片之前还必须对gan蓝宝石led电极片
的蓝宝石衬底进行研磨减薄和抛光，减薄的最终厚度一般为80～100 ym。当从蓝宝石背面
对准划片时，抛光的质量对划片刀具的磨损和使用寿命有很大影响。gan蓝宝石led芯片切
割的生产工艺过程。与常规led芯片的切割相比，它还存在着技术复杂、设备价格昂贵的问题。
金刚刀划片机和裂片机早已用于半导体器件的制造，已有悠久的历史，后来它们被用于半
导体激光器芯片的裂片( cleaving)。1994年，日本日亚公司研制的蓝色gan蓝宝石超高亮度led的问世成
为led发展的又一重要里程碑，但其研制的关键技术（包括gan蓝宝石led芯片切割
技术）均在专利的保护范围之内。随着研制厂家的增多和一些专利的到期解密，现已有可
能对gan蓝宝石led芯片切割技术的笈展概况进行一个简要的介绍。
gan蓝宝石led芯片的专用切割设备的厂家，主要有日本的opto公司和美国loomis
公司。前者是将划片、裂片用两部机器分别单独完成；后者用一部机器完成划片、裂片，
这有利于简化工艺，适用于大规模生产，将成为gan蓝宝石led芯片切割技术今后的方
向和主流。日本tecdia公司在划片金刚石刀具的制造和使用方面均有许多技术诀窍和
经验，并已将这些技术诀窍用于制造gan蓝宝石led芯片切割设备。使用这种设备只需
划片，用常规的扩片机即可将芯片裂开，这样将使设备的制造成本进一步降低。该公司提
出：如果用icp干法刻蚀工艺从gan蓝宝石led电极片的正面选择刻蚀掉gan，使蓝
宝石外露成为划片基线，不仅可简化蓝宝石背面的抛光工艺，而且还可延长刀具的使用寿
命，从而有利于大规模生产和降低设备的购置费用。
gan蓝宝石led芯片切割技术发展的另一方向是采用激光切割，这将更有利于提高
芯片切割的成品率和大规模生产。jpsa公司研发的ix-200紫外二极体泵浦固体雷射器（激
光）系统便提高了led蓝宝石外延片切片能力。该专利技术通过使用独特的雷射能源分
布系统，实现狭窄切割，切割宽度可达到2.5 ht,m【如图3-16所示），使得切割工艺更快，
外延片产出量更高。而且狭窄切口可使每片外延片能够产出的芯片单元数量更高，每小时
能够加工出15片2英寸外延片。与钻石切割及传统雷射技术相比，使用该技术后产量有
了显著的提高。ix-200 chromadicet dpss系统不仅是高精度外延片刻蚀系统，而且也适
用于外延片焊接及切割应用。
目前蓝宝石衬底芯片已基本上采用激光划片技术，激光划片的自动化设备已有成熟
产品，但此种设备的价格比较昂贵。
