[发明专利]一种晶圆级LED垂直芯片的制作方法

摘要

本发明公开了一种晶圆级LED垂直芯片的制作方法,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)键合基板的准备；6)晶圆级键合；7)Si图形衬底的剥离；8)N电极的制作。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

一种晶圆级LED垂直芯片的制作方法，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外延层上依次蒸镀两种不同折射率的金属材料，两种不同折射率的金属材料以交替层叠的方式设置，得到金属反射层；所述金属反射层具有与Si图形衬底一致的图形形貌；5)键合基板的准备：采用高掺平面Si衬底作为键合基板，通过蒸镀方法于键合基板的正反两面分别蒸镀金属Au层；所述金属Au层的厚度为0.5‑1.5μm；6)晶圆级键合：将步骤4)得到的Si图形衬底的金属反射层与步骤5)得到的高掺平面Si衬底的金属Au层采用晶圆级键合方法进行键合，键合物料为金锡合金；所述金属反射层和金属Au层共同构成LED垂直芯片的P电极；7)Si图形衬底的剥离：采用减薄方法将Si图形衬底减薄至露出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。