一种大功率半导体激光器晶圆P面图形化电镀金的方法与流程

本发明涉及一种大功率半导体激光器晶圆p面图形化电镀金的方法，属于大功率半导体激光器电镀金电极。

背景技术：

1、金具有高导电率、高热导率、较好的化学稳定性等优点，在半导体、集成电路、电子元器件产品等方面具有广泛的应用。目前，在大功率半导体激光器电镀金领域，一般为大功率半导体激光器的晶圆p面图形化，裸露待镀金区域，使用光刻胶作为非镀金区的绝缘层，然后在待镀金区上电镀厚金层。此方法的缺点是光刻胶厚度较厚，曝光、显影后偏差较大，致使电镀后大功率半导体激光器图形化的偏离度增大，导致器件纵向发散角增大。另外，由于光刻胶易溶于碱性溶液中，导致采用亚硫酸钠体系电镀液电镀厚金层时，容易造成光刻胶溶解于电镀液中，造成电镀液的污染和镀层质量的下降，降低了晶圆良率和电镀液的利用率。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提供一种大功率半导体激光器晶圆p面图形化电镀金的方法，通过将待电镀晶圆p面图形化分为待镀金区和非镀金区；其中，非镀金区上为薄纳米级sio2绝缘层。然后，采用电镀法沉积4-6μm厚金层。与传统工艺相比，此方法使用薄纳米级sio2作为非镀金区上的绝缘层，大功率半导体激光器图形化的偏离度较小，保证纵向发散角较小，提高了器件性能。同时，此方法为全覆盖tiptau种子层，无需剥离去除非镀金区上的tiptau种子层，在非镀金区上生长纳米级sio2绝缘层，保证了整个晶圆的导电性一致，镀层均匀性稳定在10％内，有利于大功率半导体激光器的焊线封装。

2、另外，此方法使用无机sio2或sinx绝缘层，避免了在碱性电镀液环境下，光刻胶的溶解和镀层表面的污染，有利于提高电镀液的利用率和镀层金属良率。

3、本发明的技术方案如下：

4、一种大功率半导体激光器晶圆p面图形化电镀金的方法，包括如下步骤：

5、s1：采用电子束蒸发工艺，在大功率半导体激光器晶圆表面蒸镀薄金种子层；

6、s2：在步骤s1的中的薄金种子层上，采用pecvd沉积绝缘层；

7、s3：对步骤s2处理后的晶圆表面旋涂一层光刻胶，曝光、显影后，光刻胶保留在非镀金区上，待镀金区上暴露绝缘层；

8、s4：采用boe腐蚀液，腐蚀去除步骤s3中待镀金区域上暴露的绝缘层；

9、s5：对经过步骤s4处理的晶圆湿法去除非镀金区上的光刻胶，进入下一工序；

10、s6：采用电镀工艺对经过步骤s5处理的晶圆表面进行电镀金，在待镀金区形成电镀厚金层，非镀金区裸露绝缘层。

11、本发明中，制作大功率半导体激光器的晶圆时电镀的种子层和绝缘层，即在晶圆的p型区上，待电镀金区形成图形化的薄种子层，非镀金区为薄种子层上形成图形化的薄层siox或sinx的绝缘层，然后电镀厚金。

12、优选的，步骤s1中，薄金种子层为tiptau种子层，其厚度为100-200nm。

13、优选的，步骤s2中，绝缘层为sio2、sinx的任一种，厚度为100-300nm。

14、优选的，步骤s3中，光刻胶的厚度为1-3μm。

15、优选的，步骤s4中，boe腐蚀液为氟化铵、氢氟酸和去离子水混合组成，质量比为1：1：5。

16、优选的，步骤s5中，光刻胶去除工艺为丙酮浸泡。

17、优选的，步骤s6中，厚金层的电镀沉积温度为60℃。

18、优选的，步骤s6中，厚金层的厚度为4-6μm。

19、本发明未详尽之处，均可参见现有技术。

20、本发明的有益效果为：

21、1、传统工艺中，通常使用较厚的光刻胶作为非镀金区的绝缘层，较厚的绝缘层易使电镀后大功率半导体激光器金属偏离度增加，导致纵向发散角增大。本发明的大功率半导体激光器晶圆p面图形化电镀金的方法中，采用了纳米级sio2绝缘层，电镀后大功率半导体激光器图形化的偏离度较小，保证纵向发散角较小，提高了器件性能。

22、2.本发明的大功率半导体激光器p面图形化电镀金的方法，无需剥离非镀金区的tiptau种子层，种子层覆盖整个晶圆，保证晶圆不同区域的导电性一致，从而保证镀层均匀性在10％内，有利于大功率半导体激光器的焊线封装。

23、3、传统的制备方法，光刻胶作为有机非镀金区的绝缘层，在碱性电镀液环境下易溶解于电镀液中，造成电镀液的污染和镀层的污染；本发明采用无机sio2作为非镀金区绝缘层，可以有效避免镀层污染和电镀液的污染，进而提高镀层金属良率和电镀液的利用率。

技术特征：

1.一种大功率半导体激光器晶圆p面图形化电镀金的方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的大功率半导体激光器晶圆p面图形化电镀金的方法，其特征在于，步骤s1中，薄金种子层为tiptau种子层，其厚度为100-200nm。

3.根据权利要求1所述的大功率半导体激光器晶圆p面图形化电镀金的方法，其特征在于，步骤s2中，绝缘层为sio2、sinx的任一种，厚度为100-300nm。

4.根据权利要求1所述的大功率半导体激光器晶圆p面图形化电镀金的方法，其特征在于，步骤s3中，光刻胶的厚度为1-3μm。

5.根据权利要求1所述的大功率半导体激光器晶圆p面图形化电镀金的方法，其特征在于，步骤s4中，boe腐蚀液为氟化铵、氢氟酸和去离子水混合组成，质量比为1：1：5。

6.根据权利要求1所述的大功率半导体激光器晶圆p面图形化电镀金的方法，其特征在于，步骤s5中，光刻胶去除工艺为丙酮浸泡。

7.根据权利要求1所述的大功率半导体激光器晶圆p面图形化电镀金的方法，其特征在于，步骤s6中，厚金层的电镀沉积温度为60℃。

8.根据权利要求7所述的大功率半导体激光器晶圆p面图形化电镀金的方法，其特征在于，步骤s6中，厚金层的厚度为4-6μm。

技术总结本发明涉及一种大功率半导体激光器晶圆P面图形化电镀金的方法，属于大功率半导体激光器电镀金电极技术领域。本发明大功率激光器的待镀金区域为薄金种子层，非镀金区域为纳米级SiO<subgt;2</subgt;绝缘层，代替了较厚的光刻胶绝缘层，从而降低电镀后大功率半导体激光器图形化的偏离度，改善纵向发散角；同时，此方法为全覆盖TiPtAu种子层，无需剥离去除非镀金区上的TiPtAu种子层，在非镀金区上生长纳米级SiO<subgt;2</subgt;绝缘层，保证了整个晶圆的导电性一致，镀层均匀性稳定在10％内，有利于大功率半导体激光器的焊线封装。此方法也避免了碱性电镀液中光刻胶的溶解，避免了电镀液的污染和电镀镀层的污染，大大提高了镀层金属良率和电镀液的利用率。技术研发人员：张积波,任夫洋,张晓东,吴德华受保护的技术使用者：山东华光光电子股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/29