[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

技術領域

本發明涉及LED領域，特別是指一種發光器件芯片及其制造方法。

背景技術

現有發光器件的芯片的制備過程中，將生長襯底一次性使用，或者將其直接作為芯片的襯底形成產品，或者將其磨薄后隨芯片形成產品。生長襯底大都作為芯片產品的一部分。

目前使用的紅黃光芯片生長襯底是GaAs，使用這種生長襯底的芯片產品則會含砷。在使用這種生長襯底的芯片的制備過程中，如果應用了生長襯底減薄工藝，則工業廢水中將含有GaAs顆粒，增加了工業廢水的污染，同時提高了企業排污和廢水處理的成本。并且，由于GaAs是非透明材料，將影響此類形成的芯片的出光效率。其中采用的腐蝕停止層腐蝕速度慢，且消除不徹底，需要增加后續復雜的清除工藝。

發明內容

本發明提出一種發光器件芯片及其制造方法，解決了現有技術中生長襯底對發光器件芯片出光效率的影響及其帶來的環境污染問題。

本發明的技術方案是這樣實現的：一種發光器件芯片，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。

進一步地，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。

進一步地，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。

優選地，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。

進一步地，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。

優選地，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。

進一步地，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。

優選地，所述生長襯底包括GaAs；所述預置轉換層包括AlAs。

一種發光器件芯片的制造方法，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。

優選地，一種發光器件芯片的制造方法，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。

優選地，所述步驟6）在50℃～100℃的溫度范圍內執行。

優選地，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。