晶圆制作方法、芯片阵列制作方法及LED阵列制作方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115841981A(43)申请公布日2023.03.24(21)申请号202111108009.0(22)申请日2021.09.22(71)申请人佛山市国星光电股份有限公司地址528051广东省佛山市禅城区华宝南路18号(72)发明人谭孟苹刘娜娜许炜航陈润伟赵志学(74)专利代理机构广东广盈专利商标事务所(普通合伙)44339专利代理师李俊(51)Int.Cl.H01L21/76(2006.01)H01L21/762(2006.01)G09F9/33(2006.01)H01L27/15(2006.01)权利要求书2页说明书7页附图6页(54)发明名称晶圆制作方法、芯片阵列制作方法及LED阵列制作方法(57)摘要本发明提供了一种晶圆制作方法，包括：于蓝宝石衬底的顶面上依次制作N‑GaN外延层、MQW外延层和P‑GaN外延层；在任意两个相邻的蓝光芯片之间自P‑GaN外延层顶面朝蓝宝石衬底方向蚀刻，形成依次贯穿P‑GaN外延层、MQW外延层和N‑GaN外延层的蚀刻槽；于蚀刻槽中加工出挡墙；基于蓝光芯片的结构，通过MESA工艺在P‑GaN外延层和MQW外延层中蚀刻出沟道并暴露出N‑GaN外延层；使用电极材料于P‑GaN外延层的预设位置生长出P电极，使用电极材料于N‑GaN外延层的预设位置生长出N电极。该晶圆制作方法在晶圆的制作阶段进行挡墙加工，可保证防串光结构的建立。另外，本发明还提供了一种芯片阵列制作方法及LED阵列制作方法。CN115841981ACN115841981A权利要求书1/2页1.一种晶圆制作方法，用于制作包括若干个蓝光芯片半成品的蓝光芯片半成品阵列，其特征在于，包括：于蓝宝石衬底的顶面上依次制作N‑GaN外延层、MQW外延层和P‑GaN外延层；根据所述蓝光芯片半成品阵列的阵列规则，在任意两个相邻的蓝光芯片半成品之间自所述P‑GaN外延层顶面朝所述蓝宝石衬底方向蚀刻，形成依次贯穿所述P‑GaN外延层、MQW外延层和N‑GaN外延层的蚀刻槽；于所述蚀刻槽中填充挡墙材料加工出挡墙；基于所述蓝光芯片半成品的结构，在所述P‑GaN外延层和MQW外延层中蚀刻出沟道并暴露出所述N‑GaN外延层；根据所述蓝光芯片半成品的结构，使用电极材料于所述P‑GaN外延层的预设位置生长出P电极，使用电极材料于所述P‑GaN外延层的预设位置生长出N电极；所述蓝宝石衬底、所述N‑GaN外延层、所述MQW外延层、所述P‑GaN外延层、所述挡墙、所述N电极和所述P电极组合形成晶圆。2.如权利要求1所述的晶圆制作方法，其特征在于，根据所述蓝光芯片半成品阵列的阵列规则，在任意两个相邻的蓝光芯片半成品之间自所述P‑GaN外延层顶面朝所述蓝宝石衬底方向蚀刻，形成依次贯穿所述P‑GaN外延层、MQW外延层和N‑GaN外延层的蚀刻槽包括:于所述P‑GaN外延层顶面旋涂固化光刻胶形成光刻胶层；根据所述蓝光芯片半成品阵列的阵列规则，在任意两个相邻的蓝光芯片半成品之间进行光刻胶层的图案化开口处理，所述光刻胶层上形成若干道开口；通过蚀刻工艺，沿所述若干道开口依次贯穿蚀刻所述P‑GaN外延层、MQW外延层和N‑GaN外延层，形成若干道蚀刻槽。3.如权利要求2所述的晶圆制作方法，其特征在于，还包括：在所述于所述蚀刻槽中填充挡墙材料形成挡墙后，通过剥离工艺除去剩余的光刻胶层。4.如权利要求1所述的晶圆制作方法，其特征在于，还包括：在所述于蓝宝石衬底的顶面上依次制作N‑GaN外延层、MQW外延层和P‑GaN外延层前，于所述蓝宝石衬底的顶面对应于所述蚀刻槽的区域进行粗糙化处理。5.如权利要求1所述的晶圆制作方法，其特征在于，于所述蚀刻槽中加工出挡墙包括：于所述蚀刻槽中填充挡墙材料形成所述挡墙；或于所述蚀刻槽的边缘通过钝化材料加工出高于所述P‑GaN外延层顶面的钝化包围结构，并于所述钝化包围结构的包围区域内填充挡墙材料，所述挡墙材料和所述钝化包围结构组合形成所述挡墙。6.如权利要求5所述的晶圆制作方法，其特征在于，于所述钝化包围结构的包围区域内填充挡墙材料后，通过钝化材料封闭所述钝化包围结构的开口。7.如权利要求5所述的晶圆制作方法，其特征在于，于所述蚀刻槽中填充挡墙材料包括：利用蒸镀、溅射或涂覆工艺将挡墙材料填充至所述蚀刻槽中。8.一种芯片阵列制作方法，其特征在于，包括以下步骤：基于权利要求1至7任一项所述的晶圆制作方法制备晶圆；2CN115841981A权利要求书2/2页将所述晶圆倒装在一线路基板上，所述晶圆上的所有N电极和所有P电极分别键合在所述线路基板上；剥离所述晶圆上的蓝宝石衬底；所述线路基板、所述N电极、所述P电极、所述P‑GaN外延层、所述MQW外延层、所述N‑GaN外延层和所述挡墙组合形成所述蓝光芯片阵