[發明專利]提高反極性GaAs基AlGaInP紅光LED芯片焊線性能的管芯制作方法

有效

• 申請號: 201811115077.8
• 申請日: 2018-09-25
• 公開（公告）號: CN110943147B
• 公開（公告）日: 2020-09-08
• 發明（設計）人: 徐曉強;張兆喜;吳向龍;閆寶華;王成新
• 申請（專利權）人: 山東浪潮華光光電子股份有限公司
• 主分類號: H01L33/00
• 分類號: H01L33/00;H01L33/40;H01L33/38
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種提高反極性GaAs基AlGaInP紅光LED芯片焊線性能的管芯制作方法，包括GaAs基外延晶片和硅片，所述GaAs基外延晶片自下而上分別為GaAs臨時襯底（18）、緩沖層（19）、N型GaAs層（10）、N型AlGaInP層（9）、量子阱層（8）、P型AlGaInP及P型GaAs層（7），所述硅片自下而上分別為硅襯底（2）及反射鏡層Ⅰ（3），其特征在于，包括如下步驟：

a)將GaAs基外延晶片在P型AlGaInP及P型GaAs層（7）上方依次生長歐姆接觸及電流阻擋層（6）、反射鏡層Ⅱ（5）；

b)將GaAs基外延晶片翻轉180°后與硅片放置在烘箱內進行高溫鍵合，GaAs基外延晶片下端的反射鏡層Ⅱ（5）通過金屬粘結層（4）與硅片上端的反射鏡層Ⅰ（3）連接固定；

c)使用腐蝕溶液依次去除GaAs基外延晶片上方的GaAs臨時襯底（18）及緩沖層（19）；

d)在N型GaAs層（10）的上方蒸鍍金屬Cr，之后在金屬Cr上方蒸鍍金屬Au，金屬Cr層及金屬Au層構成電極層，使用光刻膠在電極層上制作掩膜圖形，制作出擴展電極所需圖形，使用腐蝕液將擴展電極所需圖形之外的電極層腐蝕掉，形成擴展電極（11）；

e)使用光刻膠在N型AlGaInP層（9）上方制作掩膜圖形，利用掩膜圖形將擴展電極（11）進行保護，擴展電極（11）之外區域的N型GaAs層（10）腐蝕掉，使用粗化液對N型AlGaInP層（9）上表面進行粗化，粗化完成后去膠處理；

f)在粗化后的N型AlGaInP層（9）上生長金屬Ni層（13），在金屬Ni層（13）上生長金屬Au層Ⅰ（14），利用PECVD設備在金屬Au層Ⅰ（14）上生長SiO₂阻擋層（15），使用光刻膠作為掩膜圖形，通過濕法腐蝕工藝在SiO₂阻擋層（15）內制作若干沿水平方向設置的通孔；

g)在SiO₂阻擋層（15）上生長金屬Ge層（16），在金屬Ge層（16）上生長金屬Au層Ⅱ（17），在金屬Au層Ⅱ（17）上制作掩膜圖形，制作出主電極所需圖形，使用腐蝕液將主電極所需圖形之外的金屬Au層Ⅱ（17）、金屬Ge層（16）、SiO₂阻擋層（15）、金屬Au層Ⅰ（14）以及金屬Ni層（13）腐蝕掉，進行高溫合金形成主電極（12）；

h)對硅襯底（2）的底面進行減薄，在減薄后的硅襯底（2）的下方制作N電極（1）；

i)將制得的晶片裂片形成若干管芯。

2.根據權利要求1所述的提高反極性GaAs基AlGaInP紅光LED芯片焊線性能的管芯制作方法，其特征在于：步驟b)中烘箱內的溫度為260℃，烘烤時間為1小時。

3.根據權利要求1所述的提高反極性GaAs基AlGaInP紅光LED芯片焊線性能的管芯制作方法，其特征在于：反射鏡層Ⅰ（3）及反射鏡層Ⅱ（5）的金屬材料為Ti和/或Pt和/或Au和/或AuBe，步驟b)中金屬粘結層（4）的金屬材料為Sn和/或In和/或Au和/或Ag。

4.根據權利要求1所述的提高反極性GaAs基AlGaInP紅光LED芯片焊線性能的管芯制作方法，其特征在于：步驟c)中腐蝕臨時襯底（18）的腐蝕液為氨水、雙氧水、水按溶液體積比為1:1:1的比例混合的溶液，腐蝕時間為60min，腐蝕緩沖層（19）的腐蝕液為硫酸、雙氧水按溶液體積比為1:1的比例混合的溶液，腐蝕時間為5min。

5.根據權利要求1所述的提高反極性GaAs基AlGaInP紅光LED芯片焊線性能的管芯制作方法，其特征在于：步驟d)中金屬Cr的厚度為50-200埃，金屬Au的厚度為1000-10000埃，腐蝕液為碘、碘化鉀、水按溶液體積比為1:1:1的比例混合的溶液，腐蝕時間為30秒。

6.根據權利要求1所述的提高反極性GaAs基AlGaInP紅光LED芯片焊線性能的管芯制作方法，其特征在于：步驟e)中掩膜圖形的面積大于擴展電極（11）的面積。