[发明专利]发光二极管的制造方法及发光二极管芯片

说明书

本发明提供了一种发光二极管的制造方法及发光二极管芯片，涉及半导体发光二极管LED的技术领域，通过在外延片和硅片上生成键合层，该键合层由钛金属层、锡镍金属层构成，并将键合层在预设的键合条件下进行键合生成片源，并通过一系列的过程生成LED。本发明提供的发光二极管的制造方法及发光二极管芯片中，因镍锡焊料相对金金焊料的成本较低，故通过采用钛、镍、锡金属作为键合层减小了产品制作的成本，同时使用该键合层制造LED时采用低温进行键合，减小了键合过程中产生的应力，提高了产品后期制作的成品率。

技术领域

本发明涉及半导体发光二极管(Light Emitting Diode，LED)的技术领域，尤其是涉及一种LED的制造方法及LED芯片。

背景技术

随着信息时代的到来，半导体行业迅猛发展，LED作为一种半导体发光器件开始迅速发展，LED包括正装芯片和倒装芯片，其中，倒装芯片由于制作工艺简单、性能优良被广泛应用，而半导体晶圆键合在倒装芯片制造领域的作用日益增加，键合技术的好坏会直接影响着产品的成品率、出光效率、产品信赖性等。同时，随着LED的迅速发展，LED的制造成本也逐渐成为人们关注的重点。

在现有技术中，在LED倒装芯片的制造领域中比较成熟的键合技术为金-金(Au-Au)键合技术，但是金-金键合成本较高，而且金-金键合需要在相对高温度下进行，高温会使得键合过程中产生较大的应力，影响产品后期制作的成品率，从而也会增加产品制造成本。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种发光二极管的制造方法以及发光二极管芯片，以缓解现有技术中存在的选择金-金键合时，键合材料成本高，同时高温使得金-金键合过程中会产生较大的应力，影响产品后期制作的成品率，成品率低导致的高成本的技术问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种发光二极管的制造方法，该制造方法包括：

在砷化镓衬底上外延制作外延片；

在外延片表面生长反射镜介质膜层，在反射镜介质膜层上制作介质孔；

在反射镜介质膜层表面制作全角反射镜ODR金属层，ODR金属层通过介质孔与外延片的P型窗口层相连；

制作硅片，在ODR金属层的表面以及硅片的第一表面分别镀键合层，键合层包括钛金属层和锡镍结构层；

将ODR金属层上的键合层与硅片上的键合层在预设的条件下进行键合，形成片源；

去除外延片的砷化镓衬底、缓冲层以及腐蚀截止层，暴露外延片的出N型欧姆接触层；

在N型欧姆接触层上沉积二氧化硅，形成二氧化硅膜层，在二氧化硅膜层上，通过正胶光刻工艺，制作出第一光刻图形；

根据第一光刻图形，刻蚀二氧化硅膜层以及N型欧姆接触层，去掉刻蚀后的片源表面的正胶以及二氧化硅膜层，暴露出刻蚀后的N型欧姆接触层，刻蚀后的N型欧姆接触层为第二N型欧姆接触层；

在第二N型欧姆接触层上，光刻定义出N面电极图形，根据N面电极图形制作N面电极；

在制作了N面电极后的片源上光刻出片源的台面图形，根据台面图形，干蚀刻出片源的切割道，切割道的深度至少要达到外延片的P型窗口层；

在外延片上的N面粗化层光刻出粗化图形，根据粗化图形，通过湿法粗化的方法将外延片的N面粗化层的表面粗化；

在粗化后的片源的侧表面以及N面粗化层的边缘沉积保护层；

在硅片的第二表面，将硅片减薄，在减薄后的硅片的第二表面制作P面电极；

对制作P面电极后的片源进行切割及裂片形成发光二极管。