[發明專利]氮化鎵基垂直結構發光二極管轉移襯底的二次電鍍方法

有效

• 申請號: 201010251510.8
• 申請日: 2010-08-11
• 公開（公告）號: CN101974772A
• 公開（公告）日: 2011-02-16
• 發明（設計）人: 汪煉成;郭恩卿;劉志強;伊曉燕;王國宏
• 申請（專利權）人: 中國科學院半導體研究所
• 主分類號: C25D5/10
• 分類號: C25D5/10;C25D5/02;H01L33/00
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 湯保平

技術領域

本發明屬于半導體技術領域，特別是指一種氮化鎵基垂直結構發光二極管轉移襯底的二次電鍍方法。

背景技術

GaN基LED的器件結構，主要經歷了正裝結構、倒裝結構，以及目前廣為國際上重視的垂直結構三個主要階段。本質上講，前兩種器件結構——倒裝結構、正裝結構均沒有擺脫藍寶石襯底對器件結構設計的束縛。2004年開始，垂直結構得到了人們的廣泛關注，垂直結構通過熱壓鍵合、激光剝離(LLO)等工藝，將GaN外延結構從藍寶石轉移到Cu、Si等具有良好電、熱傳導特性的襯底材料上，器件電極上下垂直分布，從而徹底解決了正裝、倒裝結構GaN基LED器件中因為電極平面分布、電流側向注入導致的諸如散熱，電流分布不均勻、可靠性等一系列問題。因此，垂直結構也被稱為是繼正裝、倒裝之后的第三代GaN基LED器件結構，很有可能取代現有的器件結構而成為GaN基LED技術主流。

垂直結構相關研究涉及器件工藝與材料外延的相互配合，存在諸多技術難題。反向漏電大、成品率低是垂直結構功率型LED研發過程中面臨的主要瓶頸。

發明內容

本發明的目的在于，提供一種氮化鎵基垂直結構發光二極管轉移襯底的二次電鍍方法，該方法是通過電鍍液配方不同的一二次電鍍方法，且通過光刻方法形成光刻膠覆蓋一次電鍍層的周邊區域，再進行二次電鍍，，有利于轉移襯底與芯片的結合，且與后工藝相互配合，提高了垂直結構發光二極管芯片的成品率。

本發明提供一種1.一種氮化鎵基垂直結構發光二極管轉移襯底的二次電鍍方法，包括：

步驟1：選擇一外延結構，該外延結構包括藍寶石襯底和氮化鎵LED層；

步驟2：在氮化鎵LED層上采用電鍍方法制作一次電鍍層；

步驟3：對一次電鍍層進行減薄拋光處理，使其表面光亮平整；

步驟4：用激光刻劃方法在一次電鍍層的表面上制作激光刻劃圖形，作為光刻對準標記；

步驟5：運用光刻方法，通過前烘，勻膠，曝光，顯影，堅膜，在一次電鍍層上形成光刻膠圖形，該光刻膠圖形覆蓋一次電鍍層周邊部分面積；

步驟6：繼續電鍍，在一次電鍍層和光刻膠圖形上制作二次電鍍層；

步驟7：剝離光刻膠圖形的光刻膠，裸露出光刻膠圖形下的一次電鍍層，該一次電鍍層和二次電鍍層構成氮化鎵基垂直結構發光二極管的轉移襯底；

步驟8：清洗吹干，完成垂直結構發光二極管轉移襯底的制作。

其中轉移襯底的材料為銅、銅-鎢合金或鎳。

其中制作一次電鍍層的電鍍電流為0.1-20A，電鍍時間為1-5h，電鍍液的成分為CuSO₄、H₂SO₄、NaCl、H₂O和粘結劑。

其中CuSO₄為75g/L、H₂SO₄為100ml/L、NaCl為250mg/L和粘結劑為50mg/L，其余為H₂O。

其中所述的激光刻劃圖形包括單十字或雙十字。

其中形成光刻膠圖形的光刻膠種類包括正膠、負膠或反轉膠。

其中制作二次電鍍層的電鍍電流大小為0.1-20A，電鍍時間為1-5h，電鍍液成分為CuSO₄、H₂SO₄、NaCl、H₂O、致密劑、光亮劑和鈍化劑。

其中CuSO₄為75g/L、H₂SO₄為100ml/L、NaCl為250mg/L和粘結劑為50mg/L，其余為H₂O。

附圖說明

為使審查員能進一步了解本發明的結構、特征及其目的，以下結合附圖及較佳具體實施例的詳細說明如后，其中：

圖1是本發明的在外延結構10上制作好一次電鍍層20后的示意圖。

圖2為本發明的在一次電鍍層20上制作激光刻劃圖形13后的示意圖。

圖3是本發明的一次電鍍層20上制作光刻膠圖形30后的示意圖。

圖4是本發明的轉移襯底50最終制作完成后的示意圖。

具體實施方式

本發明關鍵在于通過光刻用光刻膠覆蓋一次電鍍后一次電鍍層22周邊區域，以及控制一二次電鍍的條件，如電鍍電流，電鍍時間，電鍍液配方等，在發光二極管芯片區域獲得粘附力好，光亮平整致密的電鍍層，與后工藝極大的兼容，大大提高芯片的成品率。