[發明專利]垂直結構LED芯片的制造方法

有效

• 申請號: 202110650877.5
• 申請日: 2021-06-11
• 公開（公告）號: CN113594305B
• 公開（公告）日: 2023-01-31
• 發明（設計）人: 范偉宏;畢京鋒;郭茂峰;李士濤;趙進超;金全鑫;石時曼
• 申請（專利權）人: 廈門士蘭明鎵化合物半導體有限公司
• 主分類號: H01L33/00
• 分類號: H01L33/00
• 代理公司: 北京成創同維知識產權代理有限公司 11449
• 代理人: 蔡純;岳丹丹

1.一種垂直結構LED芯片的制造方法，其中，包括：

在第一晶圓表面形成第一鍵合層，所述第一晶圓包括第一襯底以及位于所述第一襯底表面的外延層；

在第二襯底表面形成第二鍵合層；

對所述第一鍵合層和所述第二鍵合層進行快速退火處理以形成降低應力的所述第一鍵合層和降低應力的所述第二鍵合層；

在所述第一鍵合層和/或第二鍵合層表面上形成第三鍵合層；

通過降低應力的所述第一鍵合層、降低應力的所述第二鍵合層以及所述第三鍵合層將所述第一晶圓與所述第二襯底鍵合在一起；

將所述第一襯底剝離；

其中，所述第一鍵合層、所述第二鍵合層為高熔點金屬層，所述第三鍵合層為低熔點金屬層，所述鍵合溫度為160℃～240℃。

2.根據權利要求1所述的制造方法，其中，采用液相瞬態鍵合工藝將所述第一晶圓與所述第二襯底鍵合在一起。

3.根據權利要求2所述的制造方法，其中，所述第一晶圓和所述第二襯底的鍵合環境為真空，鍵合溫度比所述第三鍵合層的熔點溫度高5℃～20℃，鍵合壓力為5000kgf～15000kgf，鍵合時間不小于10分鐘。

4.根據權利要求1所述的制造方法，其中，所述快速退火處理的方法包括激光退火技術或者強光退火技術，所述退火處理的溫度為400℃～800℃，所述退火處理的時間小于2分鐘。

5.根據權利要求1所述的制造方法，其中，所述第二襯底為硅、銅、鉬、鎢、鉬銅合金、鎢銅合金、鋁硅合金襯底中的一種，所述第一襯底為氧化鎵、碳化硅、硅、藍寶石、氧化鋅、鎵酸鋰單晶襯底或耐高溫金屬襯底中的一種。

6.根據權利要求1所述的制造方法，其中，所述第一鍵合層為金、銅、鎳單層或二元金屬體系中的一種，所述第一鍵合層的厚度為200納米～2微米。

7.根據權利要求1所述的制造方法，其中，所述第二鍵合層為金、銅、鎳單層或二元金屬體系中的一種，所述第二鍵合層的厚度為200納米～2微米。

8.根據權利要求1所述的制造方法，其中，所述第三鍵合層為錫、銦單層或二元金屬體系中的一種，所述第三鍵合層的厚度為100納米～2微米。

9.根據權利要求1所述的制造方法，其中，在第一襯底表面形成外延層的步驟包括：

在所述第一襯底表面上形成依次堆疊的緩沖層、本征半導體層、第一半導體層、發光層、電子阻擋層以及第二半導體層。

10.根據權利要求9所述的制造方法，其中，還包括：

在所述第二半導體層表面依次形成第一歐姆接觸層、反射鏡層以形成所述第一晶圓；

在所述反射鏡層和所述第二襯底表面分別形成金屬阻擋層，

所述金屬阻擋層分別位于所述第二襯底和所述第二鍵合層之間，以及位于所述反射鏡層和所述第一鍵合層之間。

11.根據權利要求1所述的制造方法，其中，采用激光剝離、化學機械減薄、化學濕法腐蝕、干法刻蝕中的一種或多種工藝組合將所述第一襯底剝離。

12.根據權利要求10所述的制造方法，其中，將所述第一襯底剝離包括：

對所述緩沖層進行分解，采用化學濕法腐蝕技術將所述緩沖層分解后的產物去除，以露出所述本征半導體層。