[发明专利]一种砷化镓基LED芯片的制作方法

说明书

本发明实施例公开了一种砷化镓基LED芯片的制作方法，包括在外延片表面P型层制作欧姆接触层；对完成欧姆材料制备的外延片进行热退火处理；在所述欧姆接触层表面制作P电极；将所述外延片固定到热解膜上，将外延片的衬底研磨至需要厚度，对研磨面进行去离子水冲洗；对研磨后的外延片进行N面蒸镀，蒸镀温度为180‑300℃；对蒸镀完成的晶片进行N面合金，合金温度为360‑380℃，合金过程中，所述热解膜脱落；对热解膜脱落的晶片进行半切测试，得到芯粒参数；对半切测试后的晶片进行全切操作，形成独立的芯粒。本发明进行研磨步骤前对晶片增加热解膜，热解膜作为薄晶片的支撑，降低研磨工步、研磨后蒸镀、研磨后切割等工步间的裂片率。

技术领域

本发明涉及光电子技术领域,具体地说是一种砷化镓基LED芯片的制作方法。

背景技术

目前红光LED、红外LED的主流衬底材料仍为砷化镓衬底，主要因其在Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体材料中是生产工艺最为成熟、应用最为广泛的材料,在微电子材料中仅次于硅，是目前制作半导体发光器件、光电探测器件的基础材料。砷化镓材料在光电子器件中的优点主要表现为：直接跃迁型能带结构，光电转换效率高；电子迁移率高；抗辐射性能好；温度系数小，可在较高温度下正常工作；在空气或水蒸气中能稳定存在；常温下化学性质稳定，不溶于盐酸；与红、橙、黄光LED外延层具有良好的晶格匹配，可大大提高外延层质量，降低位错密度，从而提高器件的使用寿命和光电参数。

在光电子器件领域，砷化镓衬底材料虽然展现出了诸多优点，但在生产和使用过程中也存在如易对环境造成污染、衬底生产技术要求较高、机械强度较低的一些缺点。因砷化镓衬底较低的机械强度导致其在芯片生产过程中易碎裂，尤其在管芯生产后期经衬底减薄处理后，加之各生产工艺过程中对衬底材料积累的内应力和机械损伤，极易发生碎裂。碎裂的芯片轻则影响后续生产效率和成品率，重则无法继续使用而直接报废，即增加了产品成本，又因对环境有污染而无法得到有效处理。虽然高质量的砷化镓衬底材料在一定程度上降低了芯片生产过程中的裂片率和损失，但价格也相对较高，不利于降低产品成本。因此，降低砷化镓基芯片生产过程的裂片率是保证后续正常生产、提高产品良率、降低成本的基础。

目前红光LED衬底减薄工艺中主要采用两种方式：其一为固体蜡熔化、凝固的方法将外延片粘附在研磨工件表面后进行衬底减薄，该种减薄贴片方法又分为两种，一种为直接通过蜡将外延片贴在研磨盘上进行研磨，但因研磨盘和外延片之间蜡层间隙小，故对外延片表面质量要求较高，如外延片表面带有颗粒物或翘曲度高则会直接导致贴片碎裂、裂纹、电极损伤、减薄厚度不均匀等，并且减薄完毕后，外延片不易从研磨工件上取下；第二种为在外延片和蜡层之间加入厚度相对均匀的蜡纸，蜡纸的使用可有效改善外延片因表面状况不佳导致裂片、减薄完不易取下的缺点，同时对电极也起到了保护作用，但因蜡层和蜡纸厚度均匀性无法精确控制而导致外延片减薄后最终厚度均匀性较差，厚度波动范围一般在几微米至几十微米，且贴片易产生气泡而使衬底在减薄后产生裂纹，影响产品最终质量和良率。

中国专利文献CN103489755A公开了一种在衬底减薄工艺中的粘片方法，所用材料不但包含光刻胶、PMGI层、高温蜡、低温蜡、减薄片托、玻璃片多种材料消耗，且工序较多，操作复杂，既增加了原料成本，又增加了人力成本，不利于提高产品效益。中国专利文献CN106098864A公开一种LED用砷化镓衬底减薄工艺中的贴片，利用双面热解膜替代蜡实现固定，待研磨完成后释放热解膜，对减薄后的晶片进行后续作业。该方法可以降低研磨工序的裂片率，但研磨后的工步(N面蒸镀、N面合金)仍然会因为晶片薄，出现高的裂片率。

发明内容

本发明实施例中提供了一种砷化镓基LED芯片的制作方法，以解决现有技术砷化镓基LED芯片制作过程中裂片率高的问题。

为了解决上述技术问题，本发明实施例公开了如下技术方案：

本发明第一方面提供了一种砷化镓基LED芯片的制作方法，包括以下步骤：

S1,在外延片表面P型层制作欧姆接触层；