本發(fā)明涉及倒裝芯片技術(shù)領(lǐng)域，具體地，涉及倒裝芯片及其制備方法和照明設(shè)備。

背景技術(shù)：

圖1是目前廣泛使用的倒裝芯片采用的結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)中外延層包括n型氮化鎵層(n-gan)、多量子阱層(mqw)以及p型氮化鎵層(p-gan)基本結(jié)構(gòu)，由于倒裝芯片采用的是從藍(lán)寶石基底面(sapphire)出光的方式，所以該結(jié)構(gòu)中在p型氮化鎵上面還設(shè)置有具有高反射率的反射層，這樣的結(jié)構(gòu)可以充分將量子阱層發(fā)出的向下的光線全部反射為向上射出，這樣能有效提高藍(lán)寶石面出光的集中度，從而提高倒裝芯片的亮度。

然而，目前的倒裝芯片光利用率仍然不理想，仍有部分光被浪費(fèi)，因而，目前的倒裝芯片仍有待改進(jìn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問(wèn)題之一。為此，本發(fā)明的發(fā)明人進(jìn)行深入研究，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，雖然目前倒裝芯片中多量子阱層產(chǎn)生的藍(lán)光經(jīng)過(guò)底部的反射層反射后會(huì)集中從藍(lán)寶石面出來(lái)，但不可避免的仍有一定比例的光線會(huì)從藍(lán)寶石或芯片的四個(gè)側(cè)壁導(dǎo)出，尤其是藍(lán)寶石襯底層厚度大多在幾十到一百多微米范圍，側(cè)壁的面積顯著大于芯片本身的側(cè)壁面積，從藍(lán)寶石側(cè)壁導(dǎo)出的光線更加可觀。而目前的倒裝芯片中只考慮了底部反射層而沒(méi)有考慮到側(cè)壁出光的問(wèn)題，所以這部分光線在目前的倒裝結(jié)構(gòu)中必然被浪費(fèi)。同時(shí)，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)目前倒裝芯片封裝白光工藝中使用的無(wú)論是陶瓷熒光粉片或者是熒光粉平面涂覆技術(shù)都是在藍(lán)寶石正面進(jìn)行厚度均勻的覆蓋，這樣從外延層中產(chǎn)生的藍(lán)光能有效激發(fā)藍(lán)寶石正面的熒光粉，從而產(chǎn)生白光，但四個(gè)側(cè)壁導(dǎo)出的藍(lán)光就無(wú)法被利用。這部分藍(lán)光的浪費(fèi)一方面會(huì)影響整體倒裝芯片產(chǎn)生白光的亮度，另一方面由于這部分藍(lán)光沒(méi)有經(jīng)過(guò)熒光粉轉(zhuǎn)換為白光，但又不可避免的同時(shí)混合在白光中，這樣就影響到了白光的光色一致性，降低白光的顯色性，從而影響倒裝芯片應(yīng)用時(shí)的品質(zhì)。經(jīng)過(guò)大量探索實(shí)踐和反復(fù)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，本發(fā)明的發(fā)明人提出了一種光利用率高、光亮度較高、光均勻性、一致性好的倒裝芯片。

有鑒于此，在本發(fā)明的一個(gè)方面，本發(fā)明提供了一種倒裝芯片。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，該倒裝芯片包括：基底，設(shè)置于基底下表面的外延層，其中，外延層包括：形成在基底下表面的n型氮化鎵層；形成在n型氮化鎵層下表面的多量子阱層；以及形成在多量子阱層下表面的p型氮化鎵層，設(shè)置在外延層下表面的第一反射層，形成于外延層下表面的正極，貫穿第一反射層、p型氮化鎵層、多量子阱層，并深入至n型氮化鎵層，且與外延層接觸的側(cè)壁上具有絕緣層的負(fù)極，形成在外延層側(cè)壁上的第二反射層和形成在基底側(cè)壁上的第三反射層。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的倒裝芯片能夠有效將從基底和外延層側(cè)壁射出的光反射而從基底面射出，從而提高光利用率，提高亮度和光均勻性、一致性，進(jìn)而改善倒裝芯片的使用效果。

在本發(fā)明的另一方面，本發(fā)明提供了一種制備前面所述的倒裝芯片的方法。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，該方法包括：(1)在基底的下表面上依次形成n型氮化鎵層、多量子阱層以及p型氮化鎵層，以形成外延層；(2)對(duì)外延層進(jìn)行干法蝕刻，以形成貫穿p型氮化鎵層、多量子阱層，并深入至n型氮化鎵層的負(fù)極區(qū)域；(3)在外延層的側(cè)壁形成第二反射層，并在所述負(fù)極區(qū)域的側(cè)壁上形成絕緣層；(4)在外延層的下表面形成第一反射層；(5)在外延層的下表面和負(fù)極區(qū)域分別形成正極和負(fù)極；(6)在基底的側(cè)壁形成第三反射層。利用該方法，能夠快速有效地制備獲得前面所述的倒裝芯片，步驟簡(jiǎn)單，操作方便，易于實(shí)現(xiàn)，且制備獲得的倒裝芯片的光利用率更好，亮度和光均勻性、一致性理想。

在本發(fā)明的再一方面，本發(fā)明提供了一種照明設(shè)備。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，該照明設(shè)備包括前面所述的倒裝芯片。該照明設(shè)備具有前面所述的倒裝芯片的全部特征和優(yōu)點(diǎn)，在此不再一一贅述。

附圖說(shuō)明

圖1是現(xiàn)有倒裝芯片的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的倒裝芯片的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的倒裝芯片的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的倒裝芯片的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5a至圖5e分別是經(jīng)過(guò)步驟(1)至(5)后得到的倒裝芯片的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6是經(jīng)過(guò)步驟(7)后得到的倒裝芯片的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖7a是經(jīng)過(guò)步驟(8)后得到的倒裝芯片的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖7b是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的倒裝芯片的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖8是切割前根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的倒裝芯片的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例。下面描述的實(shí)施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。實(shí)施例中未注明具體技術(shù)或條件的，按照本領(lǐng)域內(nèi)的文獻(xiàn)所描述的技術(shù)或條件或者按照產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)進(jìn)行。所用試劑或儀器未注明生產(chǎn)廠商者，均為可以通過(guò)市購(gòu)獲得的常規(guī)產(chǎn)品。

在本發(fā)明的一個(gè)方面，本發(fā)明提供了一種倒裝芯片。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，參照?qǐng)D2，該倒裝芯片包括：基底1，設(shè)置于基底下表面的外延層2，其中，外延層2包括：形成在基底1下表面的n型氮化鎵層21；形成在n型氮化鎵層21下表面的多量子阱層22；以及形成在多量子阱層22下表面的p型氮化鎵層23，設(shè)置在外延層2下表面的第一反射層3，形成于外延層2下表面的正極4，貫穿第一反射層3、p型氮化鎵層23、多量子阱層22，并深入至n型氮化鎵層21，且與外延層2接觸的側(cè)壁上具有絕緣層5的負(fù)極6，形成在外延層2側(cè)壁上的第二反射層7和形成在基底1側(cè)壁上的第三反射層8。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的倒裝芯片能夠有效將從基底和外延層側(cè)壁射出的光反射而從基底正面(即上表面)射出，從而提高光利用率，當(dāng)?shù)寡b芯片封裝為白光后，光均勻性、一致性、亮度和品質(zhì)顯著提高，進(jìn)而大大改善了倒裝芯片的使用效果。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，參照?qǐng)D3，為了進(jìn)一步提高第二反射層7對(duì)外延層2側(cè)壁的覆蓋，保證反射效果，外延層2的兩個(gè)側(cè)壁可以在從下至上的方向上彼此遠(yuǎn)離。優(yōu)選情況下，外延層2的縱截面形狀可以為倒梯形。為了進(jìn)一步提高反射效果，便于加工等，外延層2的縱截面形狀優(yōu)選為等腰梯形。由此，經(jīng)外延層側(cè)壁導(dǎo)出的光能夠經(jīng)第二反射層發(fā)射后重新由基底正面出光，提高亮度和光均勻性、一致性，進(jìn)而提高倒裝芯片的品質(zhì)。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，由于外延層2是能夠?qū)щ姷模瑸榱瞬挥绊懙罐D(zhuǎn)芯片的使用性能，第二反射層7需要由絕緣材料形成。由此，能夠不對(duì)倒裝芯片產(chǎn)生負(fù)面影響。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，第二反射層7可以為布拉格反射層(dbr層)。具體而言，第二反射層7可以為由二氧化硅和二氧化鈦交替形成的dbr層，排列周期可以為2～5對(duì)，每層二氧化硅的厚度可以為50～100nm，每層二氧化鈦的厚度可以為30～70nm，第二反射層7的總厚度可以為160～850nm。由此，能夠保證反射效果的同時(shí)，不會(huì)造成材料的浪費(fèi)，且基本不會(huì)對(duì)倒裝芯片的厚度、體積等產(chǎn)生影響。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，基底1側(cè)壁的縱截面形狀不受特別限制，在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，參照?qǐng)D4，基底1側(cè)壁的縱截面形狀可以為l形。由此，便于加工、容易實(shí)現(xiàn)。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，基底的材質(zhì)不受特別限制，可以為本領(lǐng)域常用的各種材質(zhì)。在本發(fā)明 的一些實(shí)施例中，基底可以由藍(lán)寶石形成。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，基底的厚度也不受特別限制，例如包括但不限于為30～50微米。由此，有利于提高倒裝芯片的品質(zhì)。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，第三反射層8的材質(zhì)不受特別限制，由于通?；拙粚?dǎo)電，因此形成第三反射層8的材料可以是導(dǎo)電的也可以是不導(dǎo)電的，均不會(huì)對(duì)倒裝芯片產(chǎn)生負(fù)面影響。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，第三反射層8是由金屬鋁形成的。由此，反射效果較佳。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，第三反射層8的厚度不受特別限制，在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，第三反射層8的厚度可以為80～150nm。由此，保證反射效果良好的同時(shí)，不會(huì)造成材料的浪費(fèi)，經(jīng)濟(jì)性好，同時(shí)基本不會(huì)對(duì)倒裝芯片的尺寸產(chǎn)生影響。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，第一反射層3的材質(zhì)和厚度也不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際情況靈活選擇。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，第一反射層3可以由金屬銀形成，第一反射層3的厚度可以為80～150nm。由此，可以有效將從倒裝芯片下表面導(dǎo)出的光反射回正面出光，提高光利用率。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，正極4和負(fù)極6的材質(zhì)也沒(méi)有特別限制，只要能夠?qū)崿F(xiàn)電連接功能即可，包括但不限于正極4和負(fù)極6各自獨(dú)立地由金屬cr、al、ti和au形成。由此，倒裝芯片功能良好。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，負(fù)極6表面上形成的絕緣層5的材質(zhì)和厚度沒(méi)有特別限制，例如可以與第二反射層7相同，由此，能夠有效將負(fù)極6和多量子阱層22、p型氮化鎵層23絕緣，保證倒裝芯片正常工作。

在本發(fā)明的另一方面，本發(fā)明提供了一種制備前面所述的倒裝芯片的方法。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，該方法包括以下步驟：

(1)參照?qǐng)D5a，在基底1的下表面上依次形成n型氮化鎵層21、多量子阱層22以及p型氮化鎵層23，以形成外延層2。

在該步驟中，可以通過(guò)mocvd(有機(jī)化學(xué)氣相沉積)工藝在基底下表面生長(zhǎng)外延層，外延層結(jié)構(gòu)至少包括n型氮化物層(n-gan)、多量子阱層(mqw)和p型氮化物層(p-gan)。

(2)參照?qǐng)D5b，對(duì)外延層2進(jìn)行干法蝕刻，以形成貫穿p型氮化鎵層23、多量子阱層22，并深入至n型氮化鎵層21的負(fù)極區(qū)域9。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，負(fù)極區(qū)域9可以按照以下步驟形成：

光刻：在外延層2表面，通過(guò)滴加光刻膠到真空吸附在金屬載盤(pán)上的晶圓表面，來(lái)進(jìn)行旋涂正性光刻膠，旋涂具體包括兩步：第一步，金屬載盤(pán)的轉(zhuǎn)速為8-11rps，旋涂的時(shí)間為5-10秒；第二步，金屬載盤(pán)的轉(zhuǎn)速為30-40rps，旋涂的時(shí)間為25-35秒；由此在外延層表面形成厚度為2.5-3微米的光刻膠，接著，將旋涂有光刻膠的晶圓放入烘烤箱中烘烤，烘烤的時(shí)間為12-16分鐘，烘烤的溫度為85-95℃。然后，采用能量為20焦耳的光源，設(shè)置 晶圓和光刻板之間的曝光距離為60-120微米，曝光時(shí)間為6-12秒，將晶圓在曝光設(shè)備中進(jìn)行曝光處理。將曝光后的晶圓在硬性溶液中進(jìn)行顯影處理，然后采用溢流加空氣攪拌方式對(duì)顯影后的晶圓進(jìn)行水洗，以完全除去曝光后的光刻膠。接著，將水洗后的帶有剩余光刻膠的晶圓，放入烘烤箱中再次烘烤，烘烤的時(shí)間為20-30分鐘，烘烤的溫度為115-122℃。

干法蝕刻：可以通過(guò)離子干法刻蝕(icp)在膠層的保護(hù)下對(duì)裸露的氮化鎵外延層進(jìn)行刻蝕，刻蝕氣體可以選用氯氣、三氯化硼，流量分別控制在20、8sccm，刻蝕壓力控制在0.6-1pa，rf能量100w，bias能量60w，刻蝕時(shí)間約10-15min，刻蝕深度控制在1.2-1.4μm。蝕刻結(jié)束后將晶圓采用去膠液dtns-4000、丙酮和異丙醇進(jìn)行清洗，具體而言，可以將帶有光刻膠層的晶圓放入70攝氏度的去膠液中浸泡15～30分鐘并施加超聲波振蕩，然后放入到丙酮中浸泡10～20分鐘，最后放入到異丙醇中浸泡15～20分鐘。去膠后得到刻蝕出負(fù)極區(qū)域的倒裝芯片，見(jiàn)圖5b。

(3)參照?qǐng)D5c，在外延層2的側(cè)壁形成第二反射層7，并在負(fù)極區(qū)域9的側(cè)壁上形成絕緣層5。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，第二反射層7和絕緣層5可以分別形成，也可以同時(shí)形成，考慮節(jié)省操作步驟，簡(jiǎn)化操作，第二反射層7和絕緣層5可以同時(shí)通過(guò)物理氣相沉積方法形成。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，第二反射層7和絕緣層5可以按照以下步驟形成：(3-1)通過(guò)物理氣相沉積法在所述外延層的表面形成布拉格反射層；(3-2)對(duì)所述布拉格反射層進(jìn)行光刻處理，以在位于所述外延層和負(fù)極區(qū)域側(cè)壁的布拉格反射層的表面形成光刻膠層；(3-3)通過(guò)緩沖氧化物腐蝕法，對(duì)未被所述光刻膠層保護(hù)的拉格反射層進(jìn)行腐蝕處理，以去除未被所述光刻膠層保護(hù)的拉格反射層；(3-4)利用去膠液dtns-4000去除所述光刻膠層。由此，可以同時(shí)形成第二反射層7和絕緣層5，步驟簡(jiǎn)單，同時(shí)步驟較少，不僅操作方便，且效率較高。

在本發(fā)明的一個(gè)具體示例中，可以按照如下步驟形成第二反射層7和絕緣層5：

1.采用pvd(物理氣相沉積)方式在外延層表面上進(jìn)行dbr層的薄膜沉積，dbr層結(jié)構(gòu)為sio2/tio2薄膜的交替沉積，排列周期為2-5對(duì)，sio2厚度為50-100nm，tio2厚度為30-70nm；

2.在沉積后的dbr表面進(jìn)行光刻工藝，具體工藝步驟如下：在dbr層表面，通過(guò)滴加光刻膠到真空吸附在金屬載盤(pán)上的晶圓表面，來(lái)進(jìn)行旋涂正性光刻膠，旋涂具體包括兩步：第一步，金屬載盤(pán)的轉(zhuǎn)速為8-11rps，旋涂的時(shí)間為5-10秒；第二步，金屬載盤(pán)的轉(zhuǎn)速為60-75rps，旋涂的時(shí)間為25-35秒；由此在dbr表面形成厚度為1.5-2微米的光刻膠。接著，將旋涂有光刻膠的晶圓放入烘烤箱中烘烤，烘烤的時(shí)間為12-16分鐘，烘烤的溫度 為85-95℃，然后，采用能量為20焦耳的光源，設(shè)置晶圓和光刻板之間的曝光距離為60-120微米，曝光時(shí)間為6-12秒，將晶圓在曝光設(shè)備中進(jìn)行曝光處理，接下來(lái)，將曝光后的晶圓在硬性溶液中進(jìn)行顯影處理，然后采用溢流加空氣攪拌方式對(duì)顯影后的晶圓進(jìn)行水洗，以完全除去曝光后的光刻膠，將水洗后的帶有剩余光刻膠的晶圓，放入烘烤箱中再次烘烤，烘烤的時(shí)間為20-30分鐘，烘烤的溫度為115-122℃。

3.通過(guò)boe腐蝕(緩沖氧化物腐蝕)工藝，boe中hf：nh4f成分比為1:6，boe和純水按體積比1:3配制使用，boe溶液將正面未被pr(光刻膠)保護(hù)的dbr層完全刻蝕，而四周側(cè)壁以及負(fù)極區(qū)域dbr層則保留下來(lái)，形成絕緣層5，用于后續(xù)負(fù)極金屬電極和p-gan層之間形成絕緣隔斷。

4.腐蝕結(jié)束后將晶圓采用去膠液dtns-4000、丙酮和異丙醇進(jìn)行清洗。具體如下：將帶有光刻膠層的晶圓放入80度的去膠液中浸泡15～30分鐘并施加超聲波振蕩，然后放入到丙酮中浸泡10～20分鐘，最后放入到異丙醇中浸泡15～20分鐘，得到圖5c所示的具有第二反射層7和絕緣層5的倒裝芯片結(jié)構(gòu)。

(4)參照?qǐng)D5d，在外延層2的下表面形成第一反射層3。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，第一反射層3的形成方法不受特別限制，可以采用本領(lǐng)域已知的任何方法。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，第一反射層3可以通過(guò)電子束蒸鍍方法形成。在本發(fā)明的一個(gè)具體示例中，可以按照如下步驟形成第一反射層3：

1.采用電子束蒸鍍機(jī)在p-gan表面沉積金屬反射層銀，初始沉積壓力控制在2.5*10e^-6torr，沉積速率控制在0.3-0.5nm/s，傘轉(zhuǎn)速控制在10～12rpm，沉積厚度控制在80～150nm。

2.沉積后需要進(jìn)行光刻和刻蝕，留出第一反射層3與外延層2邊緣的間隔以及正負(fù)電極4和6的位置，防止漏電流。具體操作如下：在第一反射層3表面，通過(guò)滴加光刻膠到真空吸附在金屬載盤(pán)上的晶圓表面，來(lái)進(jìn)行旋涂正性光刻膠，旋涂具體包括兩步：第一步，金屬載盤(pán)的轉(zhuǎn)速為8-11rps，旋涂的時(shí)間為5-10秒；第二步，金屬載盤(pán)的轉(zhuǎn)速為60-75rps，旋涂的時(shí)間為25-35秒；由此在第一反射層3表面形成厚度為1.5-2微米的光刻膠。將旋涂有光刻膠的晶圓放入烘烤箱中烘烤，烘烤的時(shí)間為12-16分鐘，烘烤的溫度為85-95℃。然后，采用能量為20焦耳的光源，設(shè)置晶圓和光刻板之間的曝光距離為60-120微米，曝光時(shí)間為6-12秒，將晶圓在曝光設(shè)備中進(jìn)行曝光處理。將曝光后的晶圓在硬性溶液中進(jìn)行顯影處理，然后采用溢流加空氣攪拌方式對(duì)顯影后的晶圓進(jìn)行水洗，以完全除去曝光后的光刻膠。將水洗后帶有剩余光刻膠的晶圓，放入烘烤箱中再次烘烤，烘烤的時(shí)間為20-30分鐘，烘烤的溫度為115-122℃。

3.采用ito腐蝕溶液，加熱到35攝氏度，腐蝕3-5min，將未被pr保護(hù)的第一反射層 3完全刻蝕后，qdr(快排沖洗槽)水洗檢查。

4.腐蝕結(jié)束后將晶圓采用去膠液dtns-4000、丙酮和異丙醇進(jìn)行清洗。將帶有光刻膠層的晶圓放入80攝氏度的去膠液中浸泡15～30分鐘并施加超聲波振蕩，然后放入丙酮中浸泡10～20分鐘，最后放入異丙醇中浸泡15～20分鐘，得到圖5d所示結(jié)構(gòu)。

(5)參照?qǐng)D5e，在外延層2的下表面和負(fù)極區(qū)域9分別形成正極4和負(fù)極6。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，正極和負(fù)極可以通過(guò)電子束蒸鍍方法形成。在本發(fā)明的一個(gè)具體示例中，可以按照如下步驟進(jìn)行：

1.在上述第一反射層3表面，通過(guò)滴加光刻膠到真空吸附在金屬載盤(pán)上的晶圓表面，來(lái)進(jìn)行旋涂負(fù)性光刻膠，旋涂具體包括兩步：第一步，金屬載盤(pán)的轉(zhuǎn)速為8-11rps，旋涂的時(shí)間為5-10秒；第二步，金屬載盤(pán)的轉(zhuǎn)速為50-65rps，旋涂的時(shí)間為25-35秒；由此在第一反射層3表面形成厚度為3微米的光刻膠。將旋涂有光刻膠的晶圓放入烘烤箱中烘烤，烘烤的時(shí)間為12-16分鐘，烘烤的溫度為85-95℃。采用能量為20焦耳的光源，設(shè)置晶圓和光刻板之間的曝光距離為60-120微米，曝光時(shí)間為6-12秒，將晶圓在曝光設(shè)備中進(jìn)行曝光處理。將曝光后帶有剩余光刻膠的晶圓，放入烘烤箱中再次烘烤，烘烤的時(shí)間為3-8分鐘，烘烤的溫度為105-115℃。將曝光后的晶圓在硬性溶液中進(jìn)行顯影處理，然后采用溢流加空氣攪拌方式對(duì)顯影后的晶圓進(jìn)行水洗，以完全除去曝光后的光刻膠。

2.電極沉積：采用電子束蒸鍍機(jī)在表面依次沉積金屬cr、al、cr、ti、au，沉積壓力控制在5*10e^-6torr，沉積速率分別控制在0.2、3、0.4、0.6、3nm/s，蒸鍍傘轉(zhuǎn)速控制在10～12rpm，電極厚度控制在1.5μm。沉積完成后將晶圓采用去膠液dtns-4000、丙酮和異丙醇進(jìn)行清洗，具體的，將帶有光刻膠層的晶圓放入80攝氏度的去膠液中浸泡15～30分鐘并施加超聲波振蕩，然后放入丙酮中浸泡10～20分鐘，最后放入異丙醇中浸泡15～20分鐘。本步驟中附著于該光刻膠上的金屬也隨著光刻膠的去除而脫離，從而得到特定電極結(jié)構(gòu)(正極4和負(fù)極6)。

3.采用退火爐對(duì)正負(fù)電極層(4和6)進(jìn)行退火處理，退火為氮?dú)夥諊琻2流量30-50l/min,退火溫度控制在240-350攝氏度，退火時(shí)間控制在8-12min。退火后冷卻后得到圖5e所示結(jié)構(gòu)。

(6)參照?qǐng)D2，在基底1的側(cè)壁形成第三反射層8。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，第三反射層8可以通過(guò)電子束蒸鍍方法形成。在本發(fā)明的一個(gè)具體示例中，可以按照如下步驟進(jìn)行：

采用電子束蒸鍍機(jī)在基底表面沉積金屬反射層鋁，初始沉積壓力控制在2.5*10e^-6torr，沉積速率控制在0.3-0.5nm/s，傘轉(zhuǎn)速控制在10～12rpm，沉積厚度控制在80～150nm，得 到圖2所示結(jié)構(gòu)。

發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，利用根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的該方法，能夠快速有效地制備獲得前面所述的倒裝芯片，步驟簡(jiǎn)單，操作方便，易于實(shí)現(xiàn)，且制備獲得的倒裝芯片的光利用率更好，亮度和光均勻性、一致性理想，芯片封裝為白光后的亮度及品質(zhì)顯著提升。

在本發(fā)明的另一些實(shí)施例中，為了進(jìn)一步提高第二反射層7對(duì)外延層側(cè)壁的覆蓋，保證反射效果，參照?qǐng)D6，在上述步驟(1)之后，步驟(2)之前，可以進(jìn)一步包括步驟(7)：對(duì)外延層2進(jìn)行光刻和干法蝕刻，以使外延層2的兩個(gè)側(cè)壁在從下至上的方向上彼此遠(yuǎn)離。在本發(fā)明的一個(gè)具體示例中，采用光刻和icp干法刻蝕的工藝實(shí)現(xiàn)外延層2側(cè)壁結(jié)構(gòu)，具體過(guò)程如下：表面旋涂光刻膠(pr)且必須使用厚膠，厚膠經(jīng)過(guò)光刻后更容易控制膠本身的形狀，同時(shí)也具有更強(qiáng)的耐干法刻蝕性能，這樣做的好處在于：后續(xù)對(duì)gan外延層的刻蝕會(huì)按照光刻膠形成圖形的角度進(jìn)行刻蝕，確保圖形的準(zhǔn)確傳遞。在該實(shí)施例中，外延層2的縱截面形狀為倒梯形，即形成倒梯形斜邊側(cè)壁，可以按照如下工藝步驟和條件實(shí)施：

a.旋涂光刻膠，通過(guò)滴加光刻膠到真空吸附在金屬載盤(pán)上的晶圓表面來(lái)進(jìn)行旋涂正性光刻膠，旋涂具體包括兩步：第一步，金屬載盤(pán)的轉(zhuǎn)速為8-11rps，旋涂的時(shí)間為5-10秒；第二步，金屬載盤(pán)的轉(zhuǎn)速為15-25rps，旋涂的時(shí)間為25-35秒；由此在外延層面形成厚度為9-10微米的光刻膠。b.光刻膠前烘，110度溫度下烘烤30min，使pr中的溶劑揮發(fā)。c.使用光刻機(jī)進(jìn)行紫外線曝光，工藝條件為：能量15-20mj，曝光距離250μm，曝光時(shí)間8-12s。d.圖形顯影：使用特定的顯影液，常溫下控制顯影時(shí)間在300秒，然后qdr水洗并檢查顯影效果。e.光刻膠后烘，110度溫度下烘烤20min，促進(jìn)pr的光化學(xué)反應(yīng)，更好的形成特定圖形。f.采用等離子干法刻蝕(icp)在膠層的保護(hù)下對(duì)裸露的gan外延層進(jìn)行刻蝕，刻蝕氣體選用氯氣、氬氣，氣體流量分別控制在40、5sccm，刻蝕壓力控制在0.6-1pa，rf能量120w，bias能量80w，刻蝕時(shí)間約50-85min，刻蝕深度控制在5.2-6.4μm?？涛g過(guò)程中氯氣主要起化學(xué)作用，氬氣起物理轟擊作用，物理轟擊為垂直方向作用，而氯氣會(huì)沿著膠保護(hù)層的梯形側(cè)壁角度向下擴(kuò)散與gan發(fā)生化學(xué)反應(yīng)?？涛g結(jié)束后使用去膠液以及丙酮將剩余pr去除，去膠液加熱至80攝氏度度，浸泡15～30min。丙酮加熱至45攝氏度，浸泡10～20min，去膠后得到具有梯形斜邊側(cè)壁結(jié)構(gòu)的倒裝芯片，結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖6。其他步驟(即步驟(1)-(6))同上所述，最終獲得如圖3所示的倒裝芯片結(jié)構(gòu)。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，為了便于加工和實(shí)施，可以使得基底1的側(cè)壁的縱截面形狀為l形，為此，在上述步驟(5)之后，步驟(6)之前，可以進(jìn)一步包括步驟(8)：對(duì)基底1進(jìn)行研磨拋光處理，并對(duì)基底1進(jìn)行光刻和干法蝕刻，以使基底1側(cè)壁的縱截面形狀為l形。在本發(fā)明的一個(gè)具體示例中，可以按照如下步驟進(jìn)行：

1.采用研磨拋光設(shè)備將基底1減薄，研磨拋光的工藝具體包括以下步驟：以晶圓的基底面朝上將其固定在陶瓷盤(pán)中心，始終保持冷卻液噴射，通過(guò)鉆石砂輪轉(zhuǎn)動(dòng)前進(jìn)對(duì)基底(也稱襯底)進(jìn)行研磨去除；對(duì)研磨后的陶瓷盤(pán)施加壓力使固定在陶瓷盤(pán)上的晶圓襯底與拋光設(shè)備中的銅盤(pán)接觸，間隔噴灑拋光液，通過(guò)銅盤(pán)與陶瓷盤(pán)的同向或反向轉(zhuǎn)動(dòng)對(duì)襯底進(jìn)行拋光；其中，根據(jù)前述步驟可知，晶圓以襯底面朝上固定在陶瓷盤(pán)中心，當(dāng)陶瓷盤(pán)與拋光設(shè)備中的銅盤(pán)接觸時(shí)，晶圓的襯底就會(huì)與銅盤(pán)表面及噴灑在銅盤(pán)表面的拋光液接觸，通過(guò)銅盤(pán)與陶瓷盤(pán)的同向或反向轉(zhuǎn)動(dòng)，晶圓的襯底就會(huì)與銅盤(pán)表面的拋光液摩擦，直至將基底減薄完成。優(yōu)選情況下，在該步驟中，砂輪的轉(zhuǎn)速為400-500rpm，砂輪的前進(jìn)速度0.6-0.8微米/秒；銅盤(pán)的轉(zhuǎn)速為60-80rpm，陶瓷盤(pán)的轉(zhuǎn)速為30-50rpm，拋光液每隔15-20秒噴灑1-3秒，對(duì)陶瓷盤(pán)施加的壓力為5-8kg，例如可通過(guò)5kg的砝碼將陶瓷盤(pán)壓在銅盤(pán)上；采用前述的拋光參數(shù)，可以實(shí)現(xiàn)每分鐘拋光的厚度為2微米，依上述方法將基底減薄到厚度為30-50微米。

2.在上述減薄后的基底表面，通過(guò)滴加光刻膠到真空吸附在金屬載盤(pán)上的晶圓表面，來(lái)進(jìn)行旋涂正性光刻膠，旋涂具體包括兩步：第一步，金屬載盤(pán)的轉(zhuǎn)速為8-11rps，旋涂的時(shí)間為5-10秒；第二步，金屬載盤(pán)的轉(zhuǎn)速為10-20rps，旋涂的時(shí)間為25-35秒；由此在表面形成厚度為12-15微米的光刻膠。將旋涂有光刻膠的晶圓放入烘烤箱中烘烤，烘烤的時(shí)間為22-32分鐘，烘烤的溫度為95-110℃。采用能量為20焦耳的光源，設(shè)置晶圓和光刻板之間的曝光距離為60-120微米，曝光時(shí)間為9-18秒，將晶圓在曝光設(shè)備中進(jìn)行曝光處理。將所述曝光后的晶圓在硬性溶液中進(jìn)行顯影處理，然后采用溢流加空氣攪拌方式對(duì)顯影后的晶圓進(jìn)行水洗，以完全除去曝光后的光刻膠。將水洗后的帶有剩余光刻膠的晶圓，放入烘烤箱中再次烘烤，烘烤的時(shí)間為20-30分鐘，烘烤的溫度為115-125℃。

3.采用干法刻蝕(icp)在膠層的保護(hù)下對(duì)裸露的基底層進(jìn)行刻蝕，刻蝕氣體選用氯氣、三氯化硼，流量分別控制在50、30sccm，刻蝕壓力控制在0.6-1pa，rf能量180w，bias能量120w，刻蝕時(shí)間約60-85min?？涛g結(jié)束后將晶圓采用去膠液dtns-4000、丙酮和異丙醇進(jìn)行清洗，具體為將帶有光刻膠層的晶圓放入70攝氏度的去膠液中浸泡15～30分鐘并施加超聲波振蕩，然后放入丙酮中浸泡10～20分鐘，最后放入異丙醇中浸泡15～20分鐘。去膠后得到刻蝕出l形側(cè)壁的基底，經(jīng)過(guò)該步驟(8)后得到的倒裝芯片結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖7a，其他步驟(即步驟(1)-(6))按照前面的描述進(jìn)行，最終得到如圖7b所示的倒裝芯片。

根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，為了獲得理想的反射效果，并且加工簡(jiǎn)便，易于實(shí)現(xiàn)，可以既對(duì)外延層2的側(cè)壁進(jìn)行處理，又對(duì)基底1的側(cè)壁進(jìn)行處理，由此，經(jīng)過(guò)步驟(1)-(8)，即可獲得圖4所示的倒裝芯片。

此外，還需要說(shuō)明的是，大規(guī)模的工業(yè)化生產(chǎn)中，通常是采用大張的材料上同時(shí)進(jìn)行多個(gè)倒裝芯片的制備，在該情況下，根據(jù)本發(fā)明的制備倒裝芯片的方法還包括切割獲得獨(dú)立倒裝芯片的步驟，具體而言，以圖4所示的倒裝芯片為例，在形成第三反射層8后，可以繼續(xù)進(jìn)行光刻和刻蝕，以在相鄰兩個(gè)倒裝芯片之間預(yù)留出間隔10，用于后續(xù)切割分離。參照?qǐng)D8，具體工藝如下：

在基底1表面，通過(guò)滴加光刻膠到真空吸附在金屬載盤(pán)上的晶圓表面，來(lái)進(jìn)行旋涂正性光刻膠，旋涂具體包括兩步：第一步，金屬載盤(pán)的轉(zhuǎn)速為8-11rps，旋涂的時(shí)間為5-10秒；第二步，金屬載盤(pán)的轉(zhuǎn)速為60-75rps，旋涂的時(shí)間為25-35秒；由此在表面形成厚度為1.5-2微米的光刻膠。將旋涂有光刻膠的晶圓放入烘烤箱中烘烤，烘烤的時(shí)間為12-16分鐘，烘烤的溫度為85-95℃。采用能量為20焦耳的光源，設(shè)置晶圓和光刻板之間的曝光距離為60-120微米，曝光時(shí)間為6-12秒，將晶圓在曝光設(shè)備中進(jìn)行曝光處理。將曝光后的晶圓在硬性溶液中進(jìn)行顯影處理，然后采用溢流加空氣攪拌方式對(duì)顯影后的晶圓進(jìn)行水洗，以完全除去曝光后的光刻膠。將水洗后的帶有剩余光刻膠的晶圓，放入烘烤箱中再次烘烤，所述烘烤的時(shí)間為20-30分鐘，烘烤的溫度為115-122℃。接著，采用ito腐蝕溶液，加熱到35攝氏度，腐蝕3-5min，將基底正面相鄰兩個(gè)倒裝芯片之間的第三反射層完全刻蝕掉，形成間隔10，并qdr水洗檢查。腐蝕結(jié)束后將晶圓采用去膠液dtns-4000、丙酮和異丙醇進(jìn)行清洗。將帶有光刻膠層的晶圓放入80攝氏度的去膠液中浸泡15～30分鐘并施加超聲波振蕩，然后放入丙酮中浸泡10～20分鐘，最后放入異丙醇中浸泡15～20分鐘，得到圖8所示的倒裝芯片。接著，使用激光切割機(jī)對(duì)準(zhǔn)間隔10的中心位置進(jìn)行激光切割，激光能量控制在80-100％，切割速度保持在8-15mm/s,切割深度15-25微米。切割完成后，借助崩裂設(shè)備的崩刀沿激光切割形成的切割痕進(jìn)行物理分離，最終得到圖4所示的倒裝芯片結(jié)構(gòu)。

在本發(fā)明的再一方面，本發(fā)明提供了一種照明設(shè)備。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，該照明設(shè)備包括前面所述的倒裝芯片。該照明設(shè)備具有前面所述的倒裝芯片的全部特征和優(yōu)點(diǎn)，在此不再一一贅述。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，該照明設(shè)備的具體種類不受特別限制，例如包括但不限于汽車(chē)前大燈、普通照明燈等。

在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個(gè)或者更多個(gè)該特征。在本發(fā)明的描述中，“多個(gè)”的 含義是兩個(gè)或兩個(gè)以上，除非另有明確具體的限定。

在本說(shuō)明書(shū)的描述中，參考術(shù)語(yǔ)“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說(shuō)明書(shū)中，對(duì)上述術(shù)語(yǔ)的示意性表述不必須針對(duì)的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以將本說(shuō)明書(shū)中描述的不同實(shí)施例或示例以及不同實(shí)施例或示例的特征進(jìn)行結(jié)合和組合。

盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，可以理解的是，上述實(shí)施例是示例性的，不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型。