发光二极管(简称LED)是一种固态半导体器件,它可以直接把电能转化为光能。垂直结构LED作为LED中的一种,因其独特的结构优势,具有散热好及亮度高的特点,广泛应用于特殊照明领域。目前垂直结构芯片工艺复杂且成本较高,关键技术专利皆掌握在国外大厂,导致国内的垂直结构LED发展缓慢。本文主要研究垂直结构LED芯片制程中的两个特殊工艺:1、键合工艺:一种将GaN外延转移到另一种衬底上的工艺;2、激光剥离工艺:一种将GaN外延与蓝宝石衬底分离的工艺。研究键合工艺的目的主要是为了改善键合后出现的外延脱落问题。目前为了降低垂直结构芯片的生产成本,键合工艺由Au-Au键合更改为Ni-Sn键合,由于Ni-Sn键合工艺窗口较小,导致键合良率有所下降。通过本课题的研究,得出适合Ni-Sn键合的金属结构Ti/Ni/Sn(3/5/10KA),此结构在键合后外观效果最佳,并将Ni-Sn键合导入到CuW基板产品,键合转移率在98%以上,无暗裂和破片的结果,可进行量产生产。其次为是了改善CuW基板产品翘曲大的问题。本课题提出使用蓝宝石衬底与CuW基板产品进行临时键合,经过一系列的实验确认了临时键合的作业条件以及工艺流程,最终将CuW基板产品的翘曲度由400μm下降至180μm以下,使键合后的黄光制程可以实现自动化作业,提升生产效率。将该工艺导入到CuW基板产品,产品全测良率上升约5%,外观良率上升约8%。激光剥离主要是利用GaN吸收激光能量,瞬间达到高温分解形成Ga和N2,使外延和蓝宝石衬底分离。本课题研究激光剥离工艺的目的是,针对外延使用的DPSS衬底,调整激光器及其剥离方式,改善激光剥离后产生的印记,提升芯片的外观良率。另外优化了激光剥离后的清洗流程,改善激光剥离的破片率。放量作业的数据表明破片率下降21.6%,大大降低了后续制程作业的难度。