[发明专利]一种减少GaAs基发光二极管手动键合过程中裂纹的工艺方法

权利要求书

1.一种减少GaAs基发光二极管手动键合过程中裂纹的工艺方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)晶片准备：在GaAs基LED晶片的表面依次生长欧姆接触层、电流阻挡层和第二反射镜层,在硅片上依次生长第一反射镜层和金属粘附层；

(2)晶片放置：将步骤(1)制备的GaAs基LED晶片的第二反射镜层朝上平放在耐高温袋中，然后在GaAs基LED晶片第二反射镜层的边缘放置楔子，再将步骤(1)中制备好的硅片的的金属粘附层朝下放置在GaAs基LED晶片上，使得楔子将GaAs基LED晶片与硅片间隔开，并且将硅片的切边与GaAs基LED晶片的切边对齐；

(3)抽真空、贴片：使用薄膜封口机对耐高温袋进行抽真空，并密封，自动完成贴片；

(4)压片：将步骤(3)贴片完成的晶片放置在半自动压片机下进行压片；

(5)高温键合：将步骤(4)压片完成的晶片放置在烘箱内进行加热，完成键合；

(6)管芯结构制作：对步骤(5)键合完成的晶片，依次进行衬底腐蚀、扩展电极、P面电极、表面粗化刻槽、硅片减薄、硅片N面电极、管芯切割，完成管芯的制作。

2.根据权利要求1所述的一种减少GaAs基发光二极管手动键合过程中裂纹的工艺方法，其特征在于，步骤(2)中，楔子的形状为直角三棱柱，直角三棱柱楔子中直角边所在的一个侧面与第二反射镜层相接触，直角三棱柱楔子中斜边所在的侧面与金属粘附层相接触；

步骤(2)中，楔子的材质为聚四氟乙烯。

3.根据权利要求1所述的一种减少GaAs基发光二极管手动键合过程中裂纹的工艺方法，其特征在于，步骤(2)中，楔子的个数为四个，两个楔子放置在GaAs基LED晶片切边的端点，另外两个楔子关于GaAs基LED晶片的圆心与放置在切边的端点上的两个楔子对称设置。

4.根据权利要求1所述的一种减少GaAs基发光二极管手动键合过程中裂纹的工艺方法，其特征在于，步骤(3)中，使用的薄膜封口机抽真空的时间为30s以上，且抽真空结束后，立即进行密封。

5.根据权利要求1所述的一种减少GaAs基发光二极管手动键合过程中裂纹的工艺方法，其特征在于，步骤(4)中，压片机的压力大小为0.4-0.6MPa，压片时加热的温度为110-130℃，压片时间为30-40分钟；

进一步优选的，步骤(4)中，压片机的压力大小为0.5MPa，压片时加热的温度为120℃，压片时间为35分钟。

6.根据权利要求1所述的一种减少GaAs基发光二极管手动键合过程中裂纹的工艺方法，其特征在于，步骤(5)中，烘箱的加热温度为220-230℃，时间为50--60min；

进一步优选的，步骤(5)中，烘箱的加热温度为225℃，时间为55min。

7.根据权利要求1所述的一种减少GaAs基发光二极管手动键合过程中裂纹的工艺方法，其特征在于，步骤(1)中，第一反射镜的材质为TiAu，金属粘附层的材质为In。

8.根据权利要求1所述的一种减少GaAs基发光二极管手动键合过程中裂纹的工艺方法，其特征在于，步骤(1)中，GaAs基LED晶片从下往上依次为GaAs衬底、N型GaAs欧姆接触层、N型限制层、MQW量子阱有源层、P型限制层、P型GaAs欧姆接触层、电流扩展层。

9.根据权利要求1所述的一种减少GaAs基发光二极管手动键合过程中裂纹的工艺方法，其特征在于，GaAs基LED晶片上欧姆接触层的结构为AuBe/Au，电流阻挡层的材质为SiO₂，第二反射镜层的材质为PtAu。

10.根据权利要求1-9任一项所述的一种减少GaAs基发光二极管手动键合过程中裂纹的工艺方法，其特征在于，GaAs基LED晶片的欧姆接触层和第二反射镜层以及在硅片上蒸镀的第一反射镜层和金属粘附层蒸镀时使用的金属的纯度均为4N级及以上。