[发明专利]一种直接贴焊的半导体发光共晶晶片的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体领域，尤其涉及一种直接贴焊的（Direct Attach,DA）的半导体发光共晶晶片的制造方法。

背景技术

传统的半导体发光晶片的制作工艺，也就是要通过MOCVD先生成外延片，然后后工序做电极，再通过切割分级就可以交给下游应用，下游应用前要先做“封装”（PACKAGE）然后再固定在应用产品的电路载体（PCB）上去实现相关的电性连接和功能。

在晶片后工序的电极制作里，主要是制作出为下游使用时通过能用超声波焊接金线或铝线的电极。

在下游应用前要先做“封装”，主要是在合理的支架（FRAME）上用有导电性的银胶固定（工艺名：固晶）安装稳妥其中的一个电极并实现电性连接，然后再通过超声波焊线机把晶片的另一电极用金线或铝线焊接并连接到支架的另一独立电性引脚，最后再用透明环氧树脂把晶片，支架的一部分和连接她们的金线或铝线一起用预先做过光学透镜设计的模粒（也叫浇注模）浇注密封起来。有部分电性支架的引脚是外露的，是作为与其他电子器件配套使用时做SMT连接或DIP（插件）安装之于应用产品的电性载体（PCB）之上之用。

在做“封装”这道工序里，由于一定要焊线，必然在发光面上留下不透明的金或铝线熔焊点遮住了部分的光射出方向，而且会在单独的点光源的光斑里留下枯空的“黑”心点，而不是理想的点光源均匀的光斑。

在半导体发光应用日于趋向性价比的市场环境的要求下，对半导体发光的供应成本提出了巨大的降低价格要求。

另外，传统工艺在小间距高密度的使用场合里已经走到了尽头，无法在间距（PITCH）1.0毫米以下去实现直接应用了。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够克服上述缺陷的半导体发光DA（Direct Attach直接贴焊）共晶晶片的制造方法。

本发明提供了一种种半导体发光DA（Direct Attach直接贴焊）共晶晶片制造方法，包括：对衬底的正面和背面都进行图形化处理；在图像化处理后的衬底上进行外延生长（EPI：Epitaxy）得到外延片；对得到的外延片进行前段工序，在所述前段工序中对外延片进行金属光刻，用光刻胶在外延片上形成电极图形，以及对外延片进行金属蒸镀，沉积Cr，Ni，Au，Ti，Sn，金属蒸镀后的沉积的最外层为AuSn合金层，得到具有电极的外延片；对经前段工序处理后的外延片进行倒模处理；对倒膜处理后的外延片进行激光切割得到半导体发光DA（Direct Attach直接贴焊）共晶晶片。

优选地，所述外延生长采用金属有机物化学气相淀积MOCVD的方式。

优选地，所述衬底是蓝宝石（AL₂O₃）或碳化硅（SiC），所述图形化处理采用图像化蓝宝石（AL₂O₃）或碳化硅（SiC）衬底PSS工艺。

优选地，所述前段工序在所述金属光刻之前还包括：利用光刻胶和具有预定图案的掩膜板对外延片表面进行光刻；对光刻后的外延片进行蚀刻；对蚀刻后的外延片进行电流阻挡层CBL沉积；对电流阻挡层沉积后的外延片进行CBL光刻；对CBL光刻后的外延片进行CBL蚀刻；对CBL蚀刻后的外延片采用纳米铟锡氧化物ITO进行电流扩散层沉积；对电流扩散层沉积后的外延片进行ITO光刻；对ITO光刻后的外延片进行ITO蚀刻；对ITO蚀刻后的外延片进行预退火处理；

优选地，所述前段工序在所述金属光刻之后和所述金属蒸镀之前还包括：对金属光刻后的外延片进行灰化处理。

优选地，所述前段工序在所述金属蒸镀之后还包括：对外延片进行剥离，将电极以外的金属剥离掉；对剥离后的外延片采用等离子增强化学汽相沉积进行钝化层沉积；对钝化层沉积后的外延片进行快速退火处理。

优选地，所述前段工序还包括：在快速退火处理后对外延片进行焊接性模拟测试WST。

优选地，在所述前段工序之后和所述倒模处理之前，对外延片表面进行研磨减薄

优选地，经所述外延生长得到的外延片为氮化镓GaN（两元素）或InGaN（三元素）或InGaAlP(四元素)，其P型层为P-GaN（两元素）或InGaN（三元素）或InGaAlP(四元素)，N型层为N-GaN（两元素）或InGaN（三元素）或InGaAlP(四元素)。

优选地，所述电流阻挡层沉积采用二氧化硅SiO2作为隔离介质层。