[发明专利]一种发光器件芯片及其制造方法

权利要求书

1.一种发光器件芯片，其特征在于，包括：自下而上依次为透明衬底、外延层N区、N面电极、有源区、外延层P区和P面电极，所述透明衬底通过第二键合介质与所述外延层N层结合，所述透明衬底通过生长衬底的转换方式形成。

2.根据权利要求1所述的一种发光器件芯片，其特征在于，所述生长衬底包括预置转换层；所述预置转换层能够将所述生长衬底转换为所述透明衬底。

3.根据权利要求2所述的一种发光器件芯片，其特征在于，所述预置转换层通过外延生长方式自下而上依次形成所述外延层N区、所述有源区和所述外延层P区；所述N面电极和所述P面电极经过光刻、蒸镀和剥离制成，或者经过蒸镀、光刻和刻蚀制成。

4.根据权利要求3所述的一种发光器件芯片，其特征在于，还包括支撑衬底；所述外延层P区通过粘附方式形成粘合层，所述粘合层附接所述支撑衬底；或者所述外延层P区通过第一键合介质结合所述支撑衬底；所述支撑衬底和所述透明衬底具体为蓝宝石衬底或石英衬底。

5.根据权利要求4所述的一种发光器件芯片，其特征在于，所述第一键合介质能够被去光阻剂溶解，所述去光阻剂具体为丙酮。

6.根据权利要求5所述的一种发光器件芯片，其特征在于，所述第一键合介质为光阻剂，所述光阻剂具体为有机胶介质；所述第二键合介质具体为SiO₂、ITO或Si₃N₄介质。

7.根据权利要求2所述的一种发光器件芯片，其特征在于，所述预置转换层能够被腐蚀液选择性消除；所述腐蚀液具体为HF或BOE。

8.根据权利要求2～7任一项所述的一种发光器件芯片，其特征在于，所述生长衬底包括GaAs；所述预置转换层包括AlAs。

9.一种权利要求2所述的发光器件芯片的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：

a）所述生长衬底依次外延生长预置转换层、外延层N区、有源区和外延层P区；

b）利用腐蚀液腐蚀所述预置转换层，同时通过机械牵引的方式整体分离所述外延层N区、所述有源区和所述外延层P区；

c）分离后剩余的所述生长衬底经过表面处理步骤之后，进行再利用；

d）将整体分离后获得的所述外延层N区经过表面处理步骤之后，通过第二键合介质结合所述透明衬底；

e）经过光刻、蒸镀和剥离三个操作，或者经过蒸镀、光刻和刻蚀三个操作分别在所述外延层N区和所述外延层P区形成所述N面电极和所述P面电极；

f）所述透明衬底通过研磨方式减薄。

10.一种权利要求4所述的发光器件芯片的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：

1）所述生长衬底依次外延生长预置转换层、外延层N区、有源区和外延层P区；

2）所述外延层P区表面通过粘附的方式形成粘合层，所述粘合层附接支撑衬底，或者所述外延层P区通过第一键合介质结合所述支撑衬底；

3）利用腐蚀液腐蚀所述预置转换层，同时通过机械牵引的方式整体分离所述外延层N区、所述有源区、所述外延层P区、所述支撑衬底和所述粘合层，或者所述第一键合介质；

4）分离后剩余的所述生长衬底经过表面处理步骤之后，进行再利用；

5）整体分离后获得的所述外延层N区经过表面处理步骤之后，通过第二键合介质结合所述透明衬底；

6）通过有机溶剂溶解法消除所述粘合层或所述第一键合介质，同时移除所述支撑衬底；

7）经过光刻、蒸镀和剥离三个操作，或者经过蒸镀、光刻和刻蚀三个操作分别在所述外延层N区和所述外延层P区形成所述N面电极和所述P面电极；

8）所述透明衬底通过研磨方式减薄。

11.根据权利要求10所述的一种发光器件芯片的制造方法，其特征在于，所述步骤6）在50℃～100℃的温度范围内执行。

12.根据权利要求9或10所述的一种发光器件芯片的制造方法，其特征在于，所述透明衬底与所述第二键合介质的结合操作在18℃～110℃的温度范围内、450kPa～1500kPa的压强范围内执行；所述透明衬底的剩余厚度范围为90～500μm。

13.根据权利要求9或10所述的一种发光器件芯片的制造方法，其特征在于，所述刻蚀具体为干法刻蚀或者湿法刻蚀，使用选择性的和/或各向异性的刻蚀法来执行；所述表面处理步骤至多包括抛光步骤、检测步骤以及位于所述抛光步骤之前和/或之后的清洗步骤，所述抛光步骤具体为化学抛光或机械抛光；所述清洗步骤具体为所述腐蚀液清洗或者水清洗；所述检测步骤具体为光滑度检测和表面清洁度检测。