[发明专利]一种深紫外芯片的全无机封装制备方法及深紫外芯片

权利要求书

1.一种深紫外芯片的全无机封装制备方法，其特征在于，所述制备方法包括蓝宝石衬底的外延制备、芯片制备、基板衬底的制备以及芯片与基板的共晶粘接；

其中，蓝宝石衬底的外延制备步骤包括：S1：在蓝宝石上制作外延片；

芯片制备步骤包括：S21:在步骤S1制得的外延片上制备出需要暴露n-AlGaN层的区域，并蚀刻至n-AlGaN层；

S22:在步骤S21制得的外延片上制备出需要暴露蓝宝石层的外围电性隔离区，并蚀刻至蓝宝石面，通过外围电性隔离区使外延片分为芯片结构区及所述芯片结构区外侧周圈设置的芯片密封区；

S23:在步骤S22制得的所述芯片结构区及所述芯片密封区上均制备上绝缘层；

S24:在步骤S23制得的所述芯片结构区的所述绝缘层上制备P型欧姆接触及N型欧姆接触；

S25:在步骤S24的所述芯片结构区的所述绝缘层上及步骤S23的所述芯片密封区的所述绝缘层上制备出高反射层；

S26:在步骤S25制得的所述芯片结构区及所述芯片密封区的所述高反射层上制备出芯片共晶层；

基板衬底的制备步骤包括：S31:在基板上制作通孔，并在所述通孔内填充金属材料，通过填充的金属材料将所述基板一侧的第一面电路及所述基板另一侧的第二面电路连通，同时，在所述基板上设置有所述第一面电路的一侧周圈设有基板密封区，所述基板密封区与所述芯片密封区对应设置，所述基板密封区包括沉积层；

S32:在步骤S31制得的所述基板的第一面电路表面及所述基板密封区的沉积层表面均制备出基板共晶层；

芯片与基板的共晶粘接步骤包括：S41:将步骤S26制得的所述芯片结构区的所述芯片共晶层与步骤S32制得的所述第一面电路表面的所述基板共晶层对准，并通过共晶粘接工艺使所述芯片结构区的所述芯片共晶层与所述第一面电路表面的所述基板共晶层共晶粘接，形成芯片的内部结构；

同时，将步骤S26制得的所述芯片密封区的所述芯片共晶层与步骤S32制得的所述基板密封区的所述基板共晶层对准，并通过共晶粘接工艺使所述芯片密封区的所述芯片共晶层与所述基板密封区的所述基板共晶层共晶粘接，形成芯片外侧周圈密封的封装结构，并对芯片形成气密的密封空间；

S42:对步骤S32制得的共晶粘接的芯片和基板通过高透材料填充，并进行光学角度的整形。

2.如权利要求1所述的一种深紫外芯片的全无机封装制备方法，其特征在于：所述外延片包括n-AlGaN层、量子阱层及P-AlGaN层。

3.如权利要求1所述的一种深紫外芯片的全无机封装制备方法，其特征在于：步骤S24制得的所述P型欧姆接触及所述N型欧姆接触的制备步骤，其中，所述P型欧姆接触的制备步骤包括：在步骤S23制得的所述绝缘层上刻蚀出P型欧姆接触区，在所述P型欧姆接触区内沉积P型欧姆接触材料，并将所述P型欧姆接触区外侧的P型欧姆接触材料刻蚀掉，并进行合金退火处理；

所述N型欧姆接触的制备步骤包括：在步骤S23制得的所述绝缘层上刻蚀出N型欧姆接触区，在所述N型欧姆接触区内沉积N型欧姆接触材料，并将所述N型欧姆接触区外侧的N型欧姆接触材料刻蚀掉，并进行快速退火处理。

4.如权利要求3所述的一种深紫外芯片的全无机封装制备方法，其特征在于：所述P型欧姆接触材料采用氧化铟锡或镍、金；所述N型欧姆接触材料采用钛、铝或镍、铝。

5.如权利要求1所述的一种深紫外芯片的全无机封装制备方法，其特征在于：所述高反射层采用金属铝层或采用DBR薄膜层，其中采用DBR薄膜层的制备步骤包括：在步骤S24的所述绝缘层上覆盖上所述DBR薄膜层，并将所述P型欧姆接触及所述N型欧姆接触的所述DBR薄膜层去除掉，并在去除掉所述DBR薄膜层处添加金属层，所述金属层分别与所述P型欧姆接触及所述N型欧姆接触连接。

6.如权利要求5所述的一种深紫外芯片的全无机封装制备方法，其特征在于：所述DBR薄膜层采用20-360纳米波段反射率均大于99%的DBR薄膜。