一种防止砷化镓基LED管芯异面电极制作过程中蹭划伤的方法技术

本发明专利技术涉及一种防止砷化镓基LED管芯异面电极制作过程中蹭划伤的方法。所述方法包括以下步骤：(1)P面制作；(2)N面制作前处理：先在承载盘上贴附粘性膜，然后在粘性膜上放置压片进行加热，加热完成后取下压片得到处理后的承载盘；(3)N面制作；(4)管芯制作。本发明专利技术所使用的粘性膜更换方便，可以根据产生的蹭划伤的程度及时更换粘性膜。而承载盘对于单个造成小划伤因为更换不方便和成本原因一般不会进行更换，这样就会持续产生较小的蹭划伤，对产品整体合格率影响较大。相较于添加保护层技术和更换承载盘，本发明专利技术成本低廉，操作更加简便。操作更加简便。操作更加简便。

【技术实现步骤摘要】
一种防止砷化镓基LED管芯异面电极制作过程中蹭划伤的方法


[0001]本专利技术涉及一种防止砷化镓基LED管芯异面电极制作过程中蹭划伤的方法，属于半导体加工


技术介绍

[0002]LED为发光二极管的英文缩写，是目前一种最常用的半导体组件,是一种能够将电能转化为光能的半导体，主要是
Ⅲ‑Ⅳ
族化合物，如GaAs(砷化镓)、GaP(磷化镓)、GaAsP(磷砷化镓)等半导体制成的，核心是PN节。
[0003]砷化镓基LED，首先需要在衬底表面进行外延层的制作；然后将生长有外延层的晶片通过管芯工艺制作成单个的管芯；最后通过封装工艺制作成单个灯珠。其中管芯结构的制作流程通常如下：外延片清洗
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电流扩展层制作—P面电极制作—衬底减薄—N面电极制作—管芯切割—光电参数测试—分档入库。但是经过减薄后芯片由于厚度较薄，厚度控制在100
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200微米之间，这样的芯片翘曲程度一般比较大，通常大于10μm以上，高的翘曲可以达到50μm左右，这样芯片在蒸镀N面电极的时候芯片翘起严重，常规方法N面金属制作过程中一般都是采用整个面蒸镀或者溅射制作。
[0004]一般情况下，在蒸镀过程中，晶片直接和承载盘表面接触，蒸镀过程因为金属均匀性的需求，都需要镀锅的旋转，这样晶片与承载盘之间会有较小的位移，同时在装取片过程中晶片也会与承载盘间产生摩擦，因此随着蒸镀晶片的频次增加，承载盘表面会很快的变得粗糙，会不可避免的产生芯片P面尤其是电极的蹭划伤。而且随着蒸镀金属的增加整个镀锅都需要进行重新清理。目前现有清理的方法一般会使用表面喷砂或者腐蚀，但是不管何种方法，经过清理后的承载盘表面必然是粗糙的，这样再次金属蒸镀时晶片与其接触的一面必然会发生更大的蹭划伤。为了解决该种较大范围的蹭划伤问题，一种是根据蹭划伤情况，及时的更换承载盘，一般的新更换的承载盘使用寿命大约在100
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150Run之间就需要进行更换，但是承载盘的价格非常高昂，使管芯制作成本非常高，得不偿失。另一种方法是在与承载盘接触的晶片一面制作保护层，使用钝化层或者光刻胶等做保护，然而该方法使这个制作过程变得更加繁琐，同时提高了制作成本，增加了制作周期。
[0005]中国专利文件CN105914280 A提出了LED芯片保护层的制备方法及一种LED芯片，该保护层的制备方法为将已经完成台面刻蚀、透明导电层制备和PN电极蒸镀的LED芯片放入PECVD沉积腔中在其表面上进行n步沉积二氧化硅薄膜，所述n步沉积得到的相应薄膜形成二氧化硅保护层，各步沉积的薄膜的厚度相等，2≤n≤4。本专利技术在LED芯片的外表面上分多步进行沉积二氧化硅薄膜，在重复沉积二氧化硅薄膜的步骤中通过适当增大SiH4流量和射频功率来提高二氧化硅保护层的致密性，增加LED芯片抵抗外界机械划伤和酸碱的腐蚀；同时，改善LED芯片全反射现象，提高了出光量。通过制备高密度具有保护性能的保护层晶片表面的保护，但是多次保护层的生长使整个制程周期变长，工艺变得较为复杂，增加了产品成本。
[0006]中国专利文件CN107221584A提出了一种电极无损伤且易焊线的GaAs基LED芯片的制备方法。包括如下步骤：a)在GaAs衬底上生长外延层；b)在SiO2膜光刻腐蚀制成电极图形；c)沉积Au膜；d)生长出Au膜作为N电极；e)对SiO2膜进行腐蚀，形成P电极。通过先在外延片表面制备并腐蚀有电极图形的SiO2膜，再在膜SiO2上沉积Au膜形成P电极。该专利同样使用了保护膜工艺，增加了整个制程的不稳定性和成本。
[0007]综上所述，需要研究砷化镓基LED管芯异面电极制作过程中防止蹭划伤的工艺方法，且不对成本有额外的增加，不增加额外的制作工步，且能够有效的预防蹭划伤的制作方法。

技术实现思路

[0008]针对现有技术的不足，一种防止砷化镓基LED管芯异面电极制作过程中蹭划伤的方法。
[0009]术语说明：
[0010]N面：半导体激光器管芯需连接检测电源的负极面；
[0011]P面：半导体激光器管芯需连接检测电源的正极面；
[0012]本专利技术的技术方案如下：
[0013]一种防止砷化镓基LED管芯异面电极制作过程中蹭划伤的方法，包括以下步骤：
[0014](1)P面制作：在砷化镓基外延晶片表面进行透明导电层的制备，然后在生长有透明导电层的晶片表面制作光刻胶掩膜图形，进行P面金属电极的制备，将电极制备完成后的晶片进行减薄，得到P面制作完成的晶片；
[0015](2)N面制作前处理：先在承载盘上贴附粘性膜，然后在粘性膜上放置压片进行加热，加热完成后取下压片得到处理后的承载盘；
[0016](3)N面制作：将步骤(1)中的晶片P面朝下装载于步骤(2)处理后的承载盘上，进行N面蒸镀，得到N面制作完成的晶片；
[0017](4)管芯制作：将步骤(3)中的晶片依次进行切割、光电参数测试、分档入库，完成砷化镓基LED管芯的制备。
[0018]根据本专利技术优选的，步骤(1)中，所述砷化镓基外延晶片表面依次生长外延缓冲层、N型砷化镓层、MQW量子阱层、P型AlGaInP层和P型砷化镓层。
[0019]根据本专利技术优选的，步骤(1)中，所述透明导电层按照电子束蒸发或溅射蒸镀的方法制备。
[0020]根据本专利技术优选的，步骤(1)中，所述P面金属电极为以Cr、Ni、Ge、Ti、Pt或Au金属为底层和过渡层，以金属Al、Au等为顶层主电极的方式制作的金属电极结构。
[0021]根据本专利技术优选的，步骤(1)中，所述P面金属电极通过剥离法或通过光刻胶保护的方式进行腐蚀得到图形化P面金属电极。
[0022]根据本专利技术优选的，步骤(2)中，所述粘性膜为耐高温胶带，一面光滑，另一面具有粘性，材质为聚酰亚胺硅胶，耐温温度在150℃以上。具有消磁、防静电、耐受高温、不掉胶，撕除后被粘附表面不留残迹等优点。
[0023]根据本专利技术优选的，步骤(2)中，所述压片的厚度大于等于300μm，重量为8～10g，形状与承载盘相匹配。
[0024]根据本专利技术优选的，步骤(2)中，所述加热在镀锅中进行，加热温度为100～150℃，加热时间为6～8小时，加热过程中保持装有承载盘的镀锅以5～10rpm的速度旋转。
[0025]根据本专利技术优选的，步骤(3)中，所述N面金属电极覆盖整个晶片背面，N面电极为Ni、Ge、Au或Pt金属制作的电极结构。
[0026]根据本专利技术，上述步骤中涉及的蒸镀金属材料纯度全部为5N级及以上，所述制作光刻胶掩膜图形、减薄和切割均按现有技术处理。
[0027]本专利技术具有以下有益效果：
[0028]1、本专利技术就是基于砷化镓基LED管芯异面电极制作过程中易蹭划伤问题做的针对性研究，使用粘性膜一面贴附在承载盘上，另一光滑面直接与晶片接触，利用耐高温胶带表面光滑的特点，使得晶片在取放过程和N面蒸镀过程中不会产生蹭划伤。虽然随着使用频次的增加，晶片与耐高温本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种防止砷化镓基LED管芯异面电极制作过程中蹭划伤的方法，包括以下步骤：(1)P面制作：在砷化镓基外延晶片表面进行透明导电层的制备，然后在生长有透明导电层的晶片表面制作光刻胶掩膜图形，进行P面金属电极的制备，将电极制备完成后的晶片进行减薄，得到P面制作完成的晶片；(2)N面制作前处理：先在承载盘上贴附粘性膜，然后在粘性膜上放置压片进行加热，加热完成后取下压片得到处理的承载盘；(3)N面制作：将步骤(1)中的晶片P面朝下装载于步骤(2)处理后的承载盘上，进行N面蒸镀，得到N面制作完成后的晶片；(4)管芯制作：将步骤(3)中的晶片依次进行切割、光电参数测试、分档入库，完成砷化镓基LED管芯的制备。2.如权利要求1所述的防止砷化镓基LED管芯异面电极制作过程中蹭划伤的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述砷化镓基外延晶片表面依次生长外延缓冲层、N型砷化镓层、MQW量子阱层、P型AlGaInP层和P型砷化镓层。3.如权利要求1所述的防止砷化镓基LED管芯异面电极制作过程中蹭划伤的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述透明导电层按照电子束蒸发或溅射蒸镀的方法制备。4.如权利要求1所述的防止砷化镓基LED管芯异面电极制作过程中蹭划伤的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述P面金属电极为以C...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐晓强，程昌辉，吴向龙，闫宝华，王成新，
申请(专利权)人：山东浪潮华光光电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：