一种采用晶圆级Si图形衬底制作LED垂直芯片的方法

摘要

本发明公开了一种采用晶圆级Si图形衬底制作LED垂直芯片的方法,包括以下步骤：1)Si图形衬底的制作；2)LED外延层的生长；3)SiO₂阻隔层的制作；4)防腐层的制作；5)沟槽处光刻胶的填充；6)Cu支撑层的电镀；7)Si图形衬底的腐蚀；8)N电极的制作；9)垂直芯片的分割。本发明将Si衬底剥离，根本上解决Si吸光问题；同时在沟槽处引入SiO₂阻隔层，能在不切割芯片的情况下实现晶圆尺寸垂直芯片光电性能的检测，并且适用于任何晶圆级Si图形衬底的垂直芯片制作，具有检测工序简化，兼容性好的优点。

主权项

一种采用晶圆级Si图形衬底制作LED垂直芯片的方法，其特征是：包括以下步骤：1)Si图形衬底的制作：采用常规的匀胶、曝光、刻蚀工艺在Si衬底上实现图形的转移，得到Si图形衬底；所述Si图形衬底上的图形包括若干个按矩阵排列的方形凸块，每相邻的两个方形凸块之间均设有沟槽；所述方形凸块的边长为0.5‑2mm，沟槽的宽度为10‑15μm，沟槽的深度为5‑10μm；2)LED外延层的生长：Si图形衬底经清洗、N₂吹干后，采用薄膜沉积方法在Si图形衬底上生长LED外延层；所述LED外延层具有与Si图形衬底一致的图形形貌；3)SiO₂阻隔层的制作：采用等离子体增强化学气相沉积方法，于LED外延层上沉积SiO₂层，采用常规的匀胶、曝光、刻蚀工艺，去除LED外延层的对应每个方形凸块位置上的SiO₂层,形成第一方形缺口，留下LED外延层的对应沟槽位置上的SiO₂层，形成SiO₂阻隔层；控制第一方形缺口的边长比方形凸块的边长小0.05‑1μm；4)防腐层的制作：采用蒸镀方法于LED外延层上依次蒸镀Cr层、Pt层、Au层，得到Au防腐层；所述Au防腐层具有与Si图形衬底一致的图形形貌；5)沟槽处光刻胶的填充：于防腐层上旋涂一层光刻胶，通过常规的曝光、刻蚀工艺，去除Au防腐层的对应每个方形凸块位置上的光刻胶，形成若干第二方形缺口；留下Au防腐层的对应沟槽位置上的光刻胶；控制第二方形缺口的边长与第一方形缺口的边长一致；6)Cu支撑层的电镀：采用电镀方法于Au防腐层的对应每个方形凸块位置上镀50‑80μm厚的Cu层，形成若干个方块状Cu支撑层；保证所述Cu支撑层不在对应沟槽的光刻胶处沉积；所述Au防腐层和Cu支撑层共同构成LED垂直芯片的P电极；得到晶圆级样品；7)Si图形衬底的腐蚀：用UV膜将晶圆级样品包裹，露出待腐蚀的Si图形衬的底面，采用HF、HNO₃和HAc的混合溶液腐蚀Si图形衬底，直至刚好露出LED外延层；8)N电极的制作：经有机溶剂清洗，采用常规的匀胶、曝光、刻蚀工艺，在经过步骤7)处理后露出的LED外延层表面上蒸镀预设的N电极；9)垂直芯片的分割：采用有机溶剂将经过步骤8)处理后的沟槽处的光刻胶去除，从而分隔成若干个方块状的LED垂直芯片。