倒装焊技术制作氮化镓基发光二极管管芯的方法技术

一种倒装焊技术制作氮化镓基发光二极管管芯的方法，其特征在于，包括如下步骤：１）在蓝宝石等绝缘衬底上利用金属化学有机气相沉积方法外延生长氮化镓Ｎ型氮化镓层，发光有源区和Ｐ型氮化镓层；２）设计管芯和相应的管芯分割道的尺寸，在设计 好的管芯的Ｐ型氮化镓层上制备具有高反射率的Ｐ型欧姆接触电极，并在整个Ｐ型电极区域制备倒装金属焊料；３）将蓝宝石衬底从背面用研磨的方法或离子减薄技术将其减薄到７０μｍ到１５０μｍ之间；４）利用切割法或划片法等管芯分割技术沿设计 好的管芯的分割道将外延片上的管芯分割成单个管芯；５）在支撑体上沉积二氧化硅或氮化硅等绝缘隔离层，然后根据设计的管芯大小，用光刻和蒸发等方法在沉积有二氧化硅或氮化硅等绝缘隔离层的支撑体上蒸镀与管芯Ｐ型欧姆接触电极大小相对应的金属焊料层 ；６）利用倒装焊技术将分割好的单个管芯的Ｐ型面金属焊料层和支撑体上与管芯Ｐ型欧姆接触电极大小相对应的金属焊料层焊接在一起；７）在管芯Ｐ型欧姆接触电极的相应位置，从支撑体的背面用干法刻蚀或湿法腐蚀方法开孔直到二氧化硅或氮化硅等 绝缘隔离层，最后用化学腐蚀的方法将孔底部的二氧化硅或氮化硅等绝缘隔离层去掉，形成Ｐ型欧姆接触电极引出孔；８）在开孔后的支撑体的背面蒸镀或电镀金属层，引出管芯的Ｐ型电极；９）在倒装焊好管芯的背面利用光刻和蒸发等方法在管芯的侧面 沉积一金属层，形成管芯的Ｎ型欧姆接触电极；１０）根据设计的管芯大小，将支撑体用划片或切割的方法分割成具有单个管芯的支撑体；１１）最后将具有单个管芯支撑体的Ｐ型欧姆接触电极引出面通过焊料焊接到热沉上，形成一个完整的具有良好导热 性能的管芯。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于半导体
，特别是指。
技术介绍
III-V族氮化镓(GaN)基化合物半导体及其量子阱结构发光二极管(LED)具有高可靠性、高效率、长寿命、全固体化、耗电少等优点，在大屏幕显示、交通灯信息指示及一般的光显示和指示领域具有巨大的应用市场，特别是氮化镓基紫光或蓝光发光二极管与荧光粉结合可以制成白光二极管，在照明领域具有潜在的应用市场，有望将来取代现在的白炽灯和荧光灯，成为21世纪的绿色照明光源。为了适应未来的照明要求，利用倒装焊技术制作氮化镓发光二极管管芯，可以增加热传导，增大工作电流，提高发光强度，降低生产成本。现在一般采用的是，利用刻蚀的方法形成N型电极的接触区域，然后制备P型和N型欧姆接触电极，接着在P型和N型欧姆接触电极区域制备铟拄，并在支撑体上制备相应的铟拄，将管芯倒装焊到支撑体上，最后将这种管芯焊接到导热性好的热沉上。这种制备方法需要刻蚀N型台面，并且散热面积小，影响了管芯的工作性能和寿命。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种倒装焊技术制作氮化镓基发光二极管管芯的新方法，这种方法可以简化制作工艺，增大有效发光面积和散热面积，提高热的传导速率，使管芯可以本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种倒装焊技术制作氮化镓基发光二极管管芯的方法，其特征在于，包括如下步骤1)在蓝宝石等绝缘衬底上利用金属化学有机气相沉积方法外延生长氮化镓N型氮化镓层，发光有源区和P型氮化镓层；2)设计管芯和相应的管芯分割道的尺寸，在设计好的管芯的P型氮化镓层上制备具有高反射率的P型欧姆接触电极，并在整个P型电极区域制备倒装金属焊料；3)将蓝宝石衬底从背面用研磨的方法或离子减薄技术将其减薄到70μm到150μm之间；4)利用切割法或划片法等管芯分割技术沿设计好的管芯的分割道将外延片上的管芯分割成单个管芯；5)在支撑体上沉积二氧化硅或氮化硅等绝缘隔离层，然后根据设计的管芯大小，用光刻和蒸发等方法在沉积有二氧化硅或氮化硅等绝缘隔离层的支撑体上蒸镀与管芯P型欧姆接触电极大小相对应的金属焊料层；6)利用倒装焊技术将分割好的单个管芯的P型面金属焊料层和支撑体上与管芯P型欧姆接触电极大小相对应的金属焊料层焊接在一起；7)在管芯P型欧姆接触电极的相应位置，从支撑体的背面用干法刻蚀或湿法腐蚀方法开孔直到二氧化硅或氮化硅等绝缘隔离层，最后用化学腐蚀的方法将孔底部的二氧化硅或氮化硅等绝缘隔离层去掉，形成P型欧姆接触电极引出孔；8)在开孔后的支撑体的背面蒸镀或电镀金属层，引出管芯的P型电极；9)在倒装焊好管芯的背面利用光刻和蒸发等方法在管芯的侧面沉积一金属层，形成管芯的N型欧姆接触电极；10)根据设计的管芯大小，将支撑体用划片或切割的方法分割成具有单个管芯的支撑体；11)最后将具有单个管芯支撑体的...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨辉，张书明，王良臣，
申请(专利权)人：中国科学院半导体研究所，
类型：发明
国别省市：