[發明專利]一種發光器件芯片及其制造方法

在審

• 申請號: 201410049590.7
• 申請日: 2014-02-13
• 公開（公告）號: CN103811604A
• 公開（公告）日: 2014-05-21
• 發明（設計）人: 廉鵬
• 申請（專利權）人: 北京太時芯光科技有限公司
• 主分類號: H01L33/02
• 分類號: H01L33/02;H01L33/36;H01L33/00
• 代理公司: 北京聯瑞聯豐知識產權代理事務所(普通合伙) 11411
• 代理人: 鄭自群

1.一種發光器件芯片，其特征在于，包括：自下而上依次為透明襯底、外延層N區、N面電極、有源區、外延層P區和P面電極，所述透明襯底通過第二鍵合介質與所述外延層N層結合，所述透明襯底通過生長襯底的轉換方式形成。

2.根據權利要求1所述的一種發光器件芯片，其特征在于，所述生長襯底包括預置轉換層；所述預置轉換層能夠將所述生長襯底轉換為所述透明襯底。

3.根據權利要求2所述的一種發光器件芯片，其特征在于，所述預置轉換層通過外延生長方式自下而上依次形成所述外延層N區、所述有源區和所述外延層P區；所述N面電極和所述P面電極經過光刻、蒸鍍和剝離制成，或者經過蒸鍍、光刻和刻蝕制成。

4.根據權利要求3所述的一種發光器件芯片，其特征在于，還包括支撐襯底；所述外延層P區通過粘附方式形成粘合層，所述粘合層附接所述支撐襯底；或者所述外延層P區通過第一鍵合介質結合所述支撐襯底；所述支撐襯底和所述透明襯底具體為藍寶石襯底或石英襯底。

5.根據權利要求4所述的一種發光器件芯片，其特征在于，所述第一鍵合介質能夠被去光阻劑溶解，所述去光阻劑具體為丙酮。

6.根據權利要求5所述的一種發光器件芯片，其特征在于，所述第一鍵合介質為光阻劑，所述光阻劑具體為有機膠介質；所述第二鍵合介質具體為SiO₂、ITO或Si₃N₄介質。

7.根據權利要求2所述的一種發光器件芯片，其特征在于，所述預置轉換層能夠被腐蝕液選擇性消除；所述腐蝕液具體為HF或BOE。

8.根據權利要求2～7任一項所述的一種發光器件芯片，其特征在于，所述生長襯底包括GaAs；所述預置轉換層包括AlAs。

9.一種權利要求2所述的發光器件芯片的制造方法，其特征在于，包括如下步驟：

a）所述生長襯底依次外延生長預置轉換層、外延層N區、有源區和外延層P區；

b）利用腐蝕液腐蝕所述預置轉換層，同時通過機械牽引的方式整體分離所述外延層N區、所述有源區和所述外延層P區；

c）分離后剩余的所述生長襯底經過表面處理步驟之后，進行再利用；

d）將整體分離后獲得的所述外延層N區經過表面處理步驟之后，通過第二鍵合介質結合所述透明襯底；

e）經過光刻、蒸鍍和剝離三個操作，或者經過蒸鍍、光刻和刻蝕三個操作分別在所述外延層N區和所述外延層P區形成所述N面電極和所述P面電極；

f）所述透明襯底通過研磨方式減薄。

10.一種權利要求4所述的發光器件芯片的制造方法，其特征在于，包括如下步驟：

1）所述生長襯底依次外延生長預置轉換層、外延層N區、有源區和外延層P區；

2）所述外延層P區表面通過粘附的方式形成粘合層，所述粘合層附接支撐襯底，或者所述外延層P區通過第一鍵合介質結合所述支撐襯底；

3）利用腐蝕液腐蝕所述預置轉換層，同時通過機械牽引的方式整體分離所述外延層N區、所述有源區、所述外延層P區、所述支撐襯底和所述粘合層，或者所述第一鍵合介質；

4）分離后剩余的所述生長襯底經過表面處理步驟之后，進行再利用；

5）整體分離后獲得的所述外延層N區經過表面處理步驟之后，通過第二鍵合介質結合所述透明襯底；

6）通過有機溶劑溶解法消除所述粘合層或所述第一鍵合介質，同時移除所述支撐襯底；

7）經過光刻、蒸鍍和剝離三個操作，或者經過蒸鍍、光刻和刻蝕三個操作分別在所述外延層N區和所述外延層P區形成所述N面電極和所述P面電極；

8）所述透明襯底通過研磨方式減薄。

11.根據權利要求10所述的一種發光器件芯片的制造方法，其特征在于，所述步驟6）在50℃～100℃的溫度范圍內執行。

12.根據權利要求9或10所述的一種發光器件芯片的制造方法，其特征在于，所述透明襯底與所述第二鍵合介質的結合操作在18℃～110℃的溫度范圍內、450kPa～1500kPa的壓強范圍內執行；所述透明襯底的剩余厚度范圍為90～500μm。

13.根據權利要求9或10所述的一種發光器件芯片的制造方法，其特征在于，所述刻蝕具體為干法刻蝕或者濕法刻蝕，使用選擇性的和/或各向異性的刻蝕法來執行；所述表面處理步驟至多包括拋光步驟、檢測步驟以及位于所述拋光步驟之前和/或之后的清洗步驟，所述拋光步驟具體為化學拋光或機械拋光；所述清洗步驟具體為所述腐蝕液清洗或者水清洗；所述檢測步驟具體為光滑度檢測和表面清潔度檢測。