垂直结构LED芯片的制备方法技术

技术编号:26974323 阅读:35 留言:0更新日期:2021-01-06 00:08
本发明专利技术提供了一种垂直结构LED芯片的制备方法,采用超薄的金属衬底作为垂直结构LED芯片的衬底,金属衬底的导电、导热能力优异,可以显著增加芯片的导电和散热能力,提高了芯片极限工作性能;并且,在金属衬底第二表面形成金属应力调整层,金属应力调整层采用与金属衬底不同的材料制成,可以补偿外延层对金属衬底施加的应力,改善制备垂直结构LED芯片的晶圆的翘曲问题,提升了晶圆划片的工艺良率,进而提高垂直结构LED芯片的良率,具有良好的技术推广应用前景。并且采用超薄金属衬底能显著降低垂直结构LED芯片的尺寸,满足芯片小型化和薄型化的需求。

【技术实现步骤摘要】
垂直结构LED芯片的制备方法
本专利技术涉及半导体制造
,尤其涉及一种垂直结构LED芯片的制备方法。
技术介绍
垂直结构LED芯片由于采用了导电导热能力良好的键合衬底,因此相比正装和倒装结构LED芯片,在具有良好的散热能力的同时,可以承受更大的工作电流,其亮度和光效显著提升,因此在大功率照明领域有着显著的技术优势。随着显示、智能穿戴和照明应用技术的进一步提升,要求芯片小型化和薄型化,对垂直结构LED芯片带来了更大的挑战。由于硅衬底成本较低,现有的垂直结构LED芯片主要采用硅衬底,使其成为当前垂直结构LED芯片主流选择的转移衬底方案。但是,随着封装技术追求微型化和超薄化,超薄芯片工艺对硅基垂直结构LED芯片带来了严重的技术挑战,当芯片降至150um及以下厚度时,由于III-V族化合物和硅材料的晶格失配和热失配较严重,导致制备垂直结构LED芯片的晶圆的翘曲显著增加,造成芯片良率大幅度降低。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种垂直结构LED芯片的制备方法,改善垂直结构LED芯片中的应力,减小芯片的翘曲程度。为本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种垂直结构LED芯片的制备方法,其特征在于,包括:/n提供外延衬底,并在所述外延衬底上形成外延层,所述外延层包括两个半导体层及位于两个所述半导体层之间的发光层;/n在所述外延层上键合金属衬底、金属应力调整层及支撑衬底,所述金属应力调整层通过所述金属衬底与一个所述半导体层电性连接以作为第一电极,所述金属应力调整层的材料与所述金属衬底的材料不同;/n将所述外延衬底分离;/n形成焊盘,所述焊盘与另一个所述半导体层电性连接以作为第二电极;以及,/n将所述支撑衬底分离。/n

【技术特征摘要】
1.一种垂直结构LED芯片的制备方法,其特征在于,包括:
提供外延衬底,并在所述外延衬底上形成外延层,所述外延层包括两个半导体层及位于两个所述半导体层之间的发光层;
在所述外延层上键合金属衬底、金属应力调整层及支撑衬底,所述金属应力调整层通过所述金属衬底与一个所述半导体层电性连接以作为第一电极,所述金属应力调整层的材料与所述金属衬底的材料不同;
将所述外延衬底分离;
形成焊盘,所述焊盘与另一个所述半导体层电性连接以作为第二电极;以及,
将所述支撑衬底分离。


2.如权利要求1所述的垂直结构LED芯片的制备方法,其特征在于,在所述外延衬底上形成所述外延层之前,还包括:
在所述外延衬底上形成外延应力调整层,所述外延应力调整层为多个晶格常数渐变的膜层。


3.如权利要求1所述的垂直结构LED芯片的制备方法,其特征在于,两个所述半导体层分别为N型半导体层及P型半导体层,所述N型半导体层较所述P型半导体层更靠近所述外延衬底,在所述外延层上键合所述金属衬底、金属应力调整层及支撑衬底之前,还包括:
依次在所述外延层上形成P型接触层及反射镜层,所述金属衬底通过所述反射镜层及所述P型接触层与所述P型半导体层电性连接;
以及,在将所述外延衬底分离之后,在所述N型半导体层上形成所述焊盘。


4.如权利要求3所述的垂直结构LED芯片的制备方法,其特征在于,在所述外延层上键合所述金属衬底的步骤包括:
在所述反射镜层上以及所述金属衬底上分别形成第一键合材料层及第二键合材料层;以及,
所述第一键合材料层与所述第二键合材料层融合以在所述反射镜层上键合所述金属衬底,所述第一键合材料层与所述第二键合材料层融合后在所述金属衬底与所述反射镜层之间形成键合层。


5.如权利要求3所述的垂直结构LED芯片的制备方法,其特征在于,在所述N型半导体层上形成所述焊盘之前,还在所述N型半导体层上形成N型接触层,以使所述焊盘通过所述N型接触层与所述N型半导体层电性连接。


6.如权利要求1所述的垂直结构LED芯片的制备方法,其特征在于,两个所述半导体层分别为N型半导体层及P型半导体层,所述N型半导体层较所述P型半导体层更靠近所述外延衬底,在所述外延层上键合所述金属衬底、金属应力调整层及支撑衬底之前,还包括:
在所述外延层中形成多个N通孔,所述N通孔贯穿所述P型半导体层及所述发光层并露出所述N型半导体层;
在所述N通孔中形成N型接触层;<...

【专利技术属性】
技术研发人员:范伟宏薛脱李东昇张晓平马新刚张学双赵进超
申请(专利权)人:厦门士兰明镓化合物半导体有限公司
类型:发明
国别省市:福建;35

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