发光芯片的制作方法与流程

1.本发明涉及半导体芯片技术领域，尤其是涉及一种发光芯片的制作方法。


背景技术：

2.led作为21世纪的照明新光源，同样亮度下，半导体灯耗电仅为普通白炽灯的1/10，而寿命却可以延长100倍。led器件是冷光源，光效高，工作电压低，耗电量小，体积小，可平面封装，易于开发轻薄型产品，结构坚固且寿命很长，并且光源本身不含汞、铅等有害物质，无红外和紫外污染，不会在生产和使用中产生对外界的污染。因此，半导体灯具有节能、环保、寿命长等特点，如同晶体管替代电子管一样，半导体灯替代传统的白炽灯和荧光灯，也将是大势所趋。无论从节约电能、降低温室气体排放的角度，还是从减少环境污染的角度，led作为新型照明光源都具有替代传统照明光源的极大潜力。
3.随着algainp(磷化铝镓铟)四元材料的迅速发展，可被用来制作高功率高亮度红光及黄光led。虽然现在algainp系材料制造的红光led已经商业化生产，以四元合金材料作为多量子阱有源区的led具有极高的内量子效率。然而，由于受材料本身和衬底的局限，传统algainp-led的外量子效率极低。并且algainp材料体系折射率大，使出光角度很小，大部分光发生全反射；而且衬底gaas是吸光材料，会导致有源层往衬底方向辐射的光量皆被gaas衬底大量吸收，造成出光效率不佳。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本技术提供了一种发光芯片的制作方法，采用二次转移技术，可以实现p面出光，并提高光的萃取效率。
5.为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
6.一种发光芯片的制作方法，所述制作方法包括步骤：
7.s1、提供一半导体衬底，所述半导体衬底具有相对的第一表面和第二表面；
8.s2、在所述第一表面设置第一功能层，所述第一功能层自下而上分别为缓冲层、腐蚀截止层、第一欧姆接触层、第一电流扩展层以及第一限制层；
9.s3、在所述第一限制层背离所述第一电流扩展层表面设置有源层；
10.s4、在所述有源层背离所述第一限制层表面设置第二功能层，所述第二功能层自下而上分别为第二限制层、过渡层、窗口层、第二电流扩展层、粗化层以及第二欧姆接触层；
11.s5、在所述第二欧姆接触层背离所述粗化层表面设置一次转移结构，所述一次转移结构包括一次转移衬底和消耗层，所述消耗层位于所述一次转移衬底和所述第二欧姆接触层之间；
12.s6、利用溶液溶解所述半导体衬底、所述缓冲层以及所述腐蚀截止层；
13.s7、在所述第一欧姆接触层背离所述第一电流扩展层的一侧表面设置全方位反射镜结构，所述反射镜结构包括半导体和介质层和金属镜面层，所述介质层位于所述金属镜面层和所述第一欧姆接触层之间；其中，所述介质层中具有预设数量和大小的介质孔，且所
述金属镜面层填满所述介质孔，以使得所述第一欧姆接触层与所述介质孔中的所述金属镜面层形成欧姆接触；
14.s8、提供二次转移衬底，所述二次转移衬底具有相对的第三表面和第四表面；
15.s9、在所述第三表面设置键合金属层；
16.s10、将所述键合金属层背离所述二次转移衬底的一侧表面与所述金属镜面层进行键合；
17.s11、利用溶液溶解或曝光的方法去除所述一次转移衬底和所述消耗层；
18.s12、利用粗化液或干法刻蚀工艺对所述粗化层进行粗化；
19.s13、在粗化后的所述粗化层表面设置第三电流扩展层；
20.s14、在所述第二欧姆接触层背离所述粗化层的一侧表面设置第一电极层；
21.s15、对所述第四表面进行研磨减薄，并在减薄后的所述第四表面形成第二电极层。
22.优选的，在上述的制作方法中，所述第一功能层为n型功能层，所述第二功能层为p型功能层。
23.优选的，在上述的制作方法中，所述消耗层为胶体材料或光敏材料。
24.优选的，在上述的制作方法中，所述介质层为sio2层或mgf2层；所述介质层的厚度为
25.优选的，在上述的制作方法中，所述金属镜面层为au层或ag层。
26.优选的，在上述的制作方法中，所述键合金属层为au层或ag层或in层。
27.优选的，在上述的制作方法中，所述粗化层为gap层。
28.优选的，在上述的制作方法中，在步骤s10中，键合时键合压力为8000-15000kg，键合温度为250-400℃。
29.优选的，在上述的制作方法中，在步骤s13中，所述第三电流扩展层为ito层或izo层或azo层或igzo层；
30.所述第三电流扩展层的厚度为0.1-0.5um。
31.优选的，在上述的制作方法中，在步骤s15中，研磨减薄后的所述二次转移衬底的厚度为100-250um。
32.通过上述描述可知，本发明技术方案提供的发光芯片的制作方法中，采用二次转移技术，可以实现p面出光，并提高光的萃取效率；同时在第一欧姆接触层与金属镜面层中间增加介质层，并在介质层上使用光刻工艺制作特定尺寸和数量的介质孔，以使得第一欧姆接触层与介质孔中的金属镜面层形成欧姆接触，保证电压稳定，芯片工艺窗口增大，并且半导体与介质层与金属镜面层形成全方位反射镜结构(odr)，大大提高反射率。
附图说明
33.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
34.本说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，
以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本技术可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本技术所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本技术所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。
35.图1为一种传统反极性芯片的结构示意图。
36.图2-图20为本发明实施例提供的一种发光芯片的制作方法工艺流程图；
37.图21-图33为本发明实施例提供的另一种发光芯片的制作方法工艺流程图。
具体实施方式
38.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术中的实施例进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
39.现阶段反极性algainp四元led芯片广泛应用于大功率红光led显示屏领域，反极性即进行衬底置换，将吸光较大的gaas衬底置换为单晶导电硅衬底或蓝宝石衬底等，可提升光效20％以上，但此种工艺完成的芯片n极(出光面)在上，p电极在下面，这与传统红光芯片有非常大的区别，当此类红光芯片与蓝绿芯片共同使用时，会出现电路管理难度增大的现象。
40.algainp四元材料用于生长高亮度红黄光led，其内量子效率已经很高，但存在两个关键问题限制其光萃取效率：1、该材料体系折射率大(》3.2)，使出光角度很小，大部分光发生全反射；2、gaas衬底对红黄波段光有吸收。为解决这两个问题，传统做法是采用顶面粗化和全方位反射镜替代gaas衬底的技术。
41.参考图1，图1为一种传统反极性芯片的结构示意图，该反极性芯片的结构中，由下至上分别为：p电极9、转移衬底1、金属键合层2、金属镜面层3、介质层4、p型层5、有源层6、n型层7以及n电极8。
42.传统反极性芯片结构中，n面出光，p面反射镜，采用表面粗化和p面全方位反射镜方式。由于n面需要做粗化工艺或电流扩展层，所以n层厚，生长时间长，增加了此阶段顶盖杂质掉落而引起外延缺陷的几率，在此基础上生长有源6层和p型层5，会增加失效芯粒的数量，随着芯片尺寸缩小，该问题导致芯片失效的现象更为凸显；同时n型层7为si掺杂，si禁带宽度只有1.12ev，易吸光，较厚的n层，增加了si吸光的程度。
43.有鉴于此，本发明提供了一种发光芯片的制作方法，采用二次转移技术，可以实现p面出光，并提高光的萃取效率；同时在第一欧姆接触层与金属镜面层中间增加介质层，并在介质上使用光刻工艺制作特定尺寸和数量的介质孔，以使得第一欧姆接触层与介质孔中的金属镜面层形成欧姆接触，保证电压稳定，芯片工艺窗口增大，并且半导体与介质层与金属镜面层形成全方位反射镜结构，大大提高反射率。
44.为使本技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步详细的说明。
45.参考图2-图20，图2-图20为本发明实施例提供的一种发光芯片的制作方法工艺流程图，所述制作方法包括：
46.步骤s1：如图2所示，提供一半导体衬底11，所述半导体衬底11具有相对的第一表
面和第二表面；
47.其中，所述半导体衬底11可以为晶向为《100》偏向《111》a为2度至15度的n型gaas衬底。
48.步骤s2：如图3所示，在所述第一表面设置第一功能层12，所述第一功能层12可以为n型功能层，所述第一功能层12自下而上分别为缓冲层121、腐蚀截止层122、第一欧姆接触层123、第一电流扩展层124以及第一限制层125；
49.其中，所述第一功能层12的形成方法，包括：在半导体衬底11的第一表面生长缓冲层121；在所述缓冲层121背离所述半导体衬底11的一侧表面生长腐蚀截止层122；在所述腐蚀截止层122背离所述缓冲层121的一侧表面生长第一欧姆接触层123；在所述第一欧姆接触层123背离所述腐蚀截止层122的一侧表面生长第一电流扩展层124；在所述第一电流扩展层124背离所述第一欧姆接触层123的一侧表面生长第一限制层125。
50.步骤s3：如图4所示，在所述第一限制层125背离所述第一电流扩展层124表面设置有源层13；所述有源层13可以为超晶格有源层，可以采用低温mqw工艺生长所述超晶格有源层；
51.步骤s4：如图5所示，在所述有源层13背离所述第一限制层125表面设置第二功能层14，所述第二功能层14可以为p型功能层，所述第二功能层14自下而上分别为第二限制层141、过渡层142、窗口层143、第二电流扩展层144、粗化层145以及第二欧姆接触层146；
52.其中，所述第二功能层14的形成方法，包括：在所述有源层13背离所述第一限制层125的一侧表面生长第二限制层141；在所述第二限制层141背离所述有源层13的一侧表面生长过渡层142；在所述过渡层142背离所述第二限制层141的一侧表面生长窗口层143；在所述窗口层143背离所述过渡层142的一侧表面生长第二电流扩展层144；在所述第二电流扩展层144背离所述窗口层143的一侧表面生长粗化层145；在所述粗化层145背离所述第二电流扩展层144的一侧表面生长第二欧姆接触层146。
53.其中，所述第二电流扩展层144和粗化层145可以为掺杂mg的gap层，所述第二欧姆接触层146可以为低温生长的掺杂mg或c的gap层。
54.步骤s5：如图6所示，在所述第二欧姆接触层146背离所述粗化层145表面设置一次转移结构15，所述一次转移结构15包括一次转移衬底152和消耗层151，所述消耗层151位于所述一次转移衬底152和所述第二欧姆接触层146之间；
55.其中，所述一次转移衬底152可以为金属衬底、或蓝宝石衬底、或石英衬底、或硅衬底；所述消耗层151可以为胶体材料或光敏材料，该材料易于溶解在特定溶液中或受光照后变性。
56.步骤s6：如图7所示，利用溶液溶解所述半导体衬底11、所述缓冲层121以及所述腐蚀截止层122；
57.其中，所述溶液可以为氨水、双氧水、水的混合溶液，氨水：双氧水：水的体积比可以为1:2:6。
58.步骤s7：如图8所示，在所述第一欧姆接触层123背离所述第一电流扩展层124的一侧表面设置全方位反射镜结构16，所述反射镜结构16包括半导体和介质层162和金属镜面层161，所述介质层162位于所述金属镜面层161和所述第一欧姆接触层123之间；其中，所述介质层162中具有预设数量和大小的介质孔163，且所述金属镜面层161填满所述介质孔
163，以使得所述第一欧姆接触层123与所述介质孔163中的所述金属镜面层161形成欧姆接触；
59.其中，所述介质层162可以为sio2层或mgf2层等低折射率透明薄膜；所述介质层162的厚度可以为如可以为所述金属镜面层161可以为au层或ag层。
60.本发明实施例中，可以先蒸镀特定厚度的介质层162，再用光刻掩埋工艺在介质层162上制作特定数量和大小的介质孔163，再蒸镀金属镜面层161。并且保证金属镜面层161的厚度大于介质层162的厚度，且将介质孔163填满。需要说明的是，所述介质孔163的数量和尺寸可以基于需求设定。
61.步骤s8：如图9所示，提供二次转移衬底21，所述二次转移衬底21具有相对的第三表面和第四表面；
62.其中，所述二次转移衬底21可以为硅衬底或蓝宝石衬底，所述二次转移衬底21的厚度可以为150-350um，如可以为280um。
63.步骤s9：如图10所示，在所述第三表面设置键合金属层22；所述键合金属层可以为au层或ag层或in层。
64.步骤s10：如图11所示，将所述键合金属层22背离所述二次转移衬底21的一侧表面与所述金属镜面层161进行键合；
65.具体的，可以使用键合机台将键合金属层22背离二次转移衬底21的一侧表面与金属镜面层161进行键合，键合时键合压力可以为8000-15000kg，键合温度可以为250-400℃。
66.步骤s11：如图12所示，利用溶液溶解或曝光的方法去除所述一次转移衬底152和所述消耗层151；
67.具体的，可以使用氨水、双氧水以及水的混合溶液溶解所述一次转移衬底152，以去除所述一次转移衬底152，再通过曝光法致使消耗层151变性，与gap脱离。
68.步骤s12：如图13-图16所示，利用粗化液或干法刻蚀工艺对所述粗化层145进行粗化；
69.本发明实施例中，对所述粗化层145进行粗化的方法，包括：
70.首先，如图13所示，在所述第二欧姆接触层146背离所述粗化层145表面生长光刻胶层17；
71.然后，如图14所示，对所述光刻胶层17进行光刻显影，形成图形化的光刻胶层17，并露出部分所述第二欧姆接触层146；
72.再然后，如图15所示，基于所述图形化的光刻胶层17，对所述第二欧姆接触层146进行刻蚀，露出部分所述粗化层145表面，即粗化区域；
73.再然后，如图16所示，使用粗化液对所述粗化区域进行粗化；
74.最后，如图17所示，去掉剩余的所述光刻胶层17。
75.需要说明的是，为了得到最优出光效率的粗化形貌，需选用特定成分的粗化液，并控制粗化时间和温度，来得到最优的粗化形貌。所述粗化液可以为磷酸、醋酸以及溴水的混合液。
76.步骤s13：如图18所示，在粗化后的所述粗化层145表面设置第三电流扩展层18；
77.其中，所述第三电流扩展层18可以为ito层或izo层或azo层或igzo层；所述第三电流扩展层18的厚度可以为0.1-0.5um，如可以为0.3um。
78.步骤s14：如图19所示，在所述第二欧姆接触层146背离所述粗化层145的一侧表面设置第一电极层19；
79.其中，所述第一电极层19可以为p面电极，所述电极材料可以为au或pt或zn或ti。
80.步骤s15：如图20所示，对所述二次转移衬底21的第四表面进行研磨减薄，并在减薄后的所述第四表面形成第二电极层23。所述第二电极层23可以为n面电极，所述电极材料可以为au或pt或auge，厚度可以为2-6um。
81.具体的，可以使用研磨机对所述第四表面进行研磨减薄，减薄后的所述二次转移衬底21的厚度可以为100-250um，如可以为200um。
82.基于上述实施例，本发明还提供了另一种发光芯片的制作方法，如图2-图7、图9-图10以及图21-图33所示，图21-图33为本发明实施例提供的另一种发光芯片的制作方法工艺流程图，所述制作方法包括：
83.步骤s21：如图2所示，提供一半导体衬底11，所述半导体衬底11具有相对的第一表面和第二表面；
84.其中，所述半导体衬底11可以为晶向为《100》偏向《111》a为2度至15度的n型gaas衬底。
85.步骤s22：如图3所示，在所述第一表面设置第一功能层12，所述第一功能层12可以为n型功能层，所述第一功能层12自下而上分别为缓冲层121、腐蚀截止层122、第一欧姆接触层123、第一电流扩展层124以及第一限制层125；
86.其中，所述第一功能层12的形成方法，包括：在半导体衬底11的第一表面生长缓冲层121；在所述缓冲层121背离所述半导体衬底11的一侧表面生长腐蚀截止层122；在所述腐蚀截止层122背离所述缓冲层121的一侧表面生长第一欧姆接触层123；在所述第一欧姆接触层123背离所述腐蚀截止层122的一侧表面生长第一电流扩展层124；在所述第一电流扩展层124背离所述第一欧姆接触层123的一侧表面生长第一限制层125。
87.步骤s23：如图4所示，在所述第一限制层125背离所述第一电流扩展层124表面设置有源层13；所述有源层13可以为超晶格有源层，可以采用低温mqw工艺生长所述超晶格有源层；
88.步骤s24：如图5所示，在所述有源层13背离所述第一限制层125表面设置第二功能层14，所述第二功能层14可以为p型功能层，所述第二功能层14自下而上分别为第二限制层141、过渡层142、窗口层143、第二电流扩展层144、粗化层145以及第二欧姆接触层146；
89.其中，所述第二功能层14的形成方法，包括：在所述有源层13背离所述第一限制层125的一侧表面生长第二限制层141；在所述第二限制层141背离所述有源层13的一侧表面生长过渡层142；在所述过渡层142背离所述第二限制层141的一侧表面生长窗口层143；在所述窗口层143背离所述过渡层142的一侧表面生长第二电流扩展层144；在所述第二电流扩展层144背离所述窗口层143的一侧表面生长粗化层145；在所述粗化层145背离所述第二电流扩展层144的一侧表面生长第二欧姆接触层146。
90.其中，所述第二电流扩展层144和粗化层145可以为掺杂mg的gap层，所述第二欧姆接触层146可以为低温生长的掺杂mg或c的gap层。
91.步骤s25：如图6所示，在所述第二欧姆接触层146背离所述粗化层145表面设置一次转移结构15，所述一次转移结构15包括一次转移衬底152和消耗层151，所述消耗层151位
于所述一次转移衬底152和所述第二欧姆接触层146之间；
92.其中，所述一次转移衬底152可以为金属衬底、或蓝宝石衬底、或石英衬底、或硅衬底；所述消耗层151可以为胶体材料或光敏材料，该材料易于溶解在特定溶液中或受光照后变性。
93.步骤s26：如图7所示，利用溶液溶解所述半导体衬底11、所述缓冲层121以及所述腐蚀截止层122；
94.其中，所述溶液可以为氨水、双氧水、水的混合液，氨水：双氧水：水的体积比可以为1:2:6。
95.步骤s27：如图21所示，利用光刻工艺，对所述第一欧姆接触层123进行刻蚀，露出部分所述第一电流扩展层124表面，并保留后期预做介质孔163位置的第一欧姆接触层123；
96.目的是：第一欧姆接触层123是为了后续与金属镜面层161形成欧姆接触，对于odr反射率来说，由于该层欧姆接触层掺杂浓度高，合金过程中，部分掺杂元素会扩散进入介质层162，导致金属镜面层161光滑度降低，影响出光效率，所以将介质孔163位置的第一欧姆接触层123保留，其他位置的第一欧姆接触层123去除，不影响后续金属镜面层161与第一欧姆接触层123形成欧姆接触，而且可以提高odr的反射效率。
97.本发明实施例中，可以先在所述第一欧姆接触层123背离所述第一电流扩展层124的一侧表面形成光刻胶层，再利用光刻工艺对所述光刻胶层进行刻蚀，形成图形化的光刻胶层，再基于所述图形化的光刻胶层，对所述第一欧姆接触层123进行刻蚀，以保留后期预做介质孔163位置的所述第一欧姆接触层123。
98.步骤s28：如图22所示，在露出的部分所述第一电流扩展层124表面和所述第一欧姆接触层123表面形成介质层162，所述介质层162中具有预设数量和大小的介质孔163，所述介质孔163的位置与步骤s27中预留第一欧姆接触层123的位置相对设置；其中，所述介质层162的厚度大于所述第一欧姆接触层123的厚度；
99.步骤s29：如图23所示，在所述介质层162背离所述第一电流扩展层124的一侧表面形成金属镜面层161；其中，所述金属镜面层161的厚度大于所述介质层162的厚度，且将介质孔163填满，以使得第一欧姆接触层123与介质孔163中的金属镜面层161形成欧姆接触；
100.其中，半导体与介质层162与金属镜面层161形成全方位反射镜结构16，可以提高odr的反射效率。
101.本发明实施例中，可以先蒸镀特定厚度的介质层162，再用光刻掩埋工艺在介质层162上制作特定数量和大小的介质孔163，介质孔163的位置与步骤s27中预留第一欧姆接触层123的位置相对设置，再蒸镀金属镜面层161。并且保证金属镜面层161的厚度大于介质层162的厚度，且将介质孔163填满，以便于后续通过退火使金属镜面层161与第一欧姆接触层123形成欧姆接触。
102.步骤s30：如图9所示，提供二次转移衬底21，所述二次转移衬底21具有相对的第三表面和第四表面；
103.其中，所述二次转移衬底21可以为硅衬底或蓝宝石衬底，所述二次转移衬底21的厚度可以为150-350um，如可以为280um。
104.步骤s31：如图10所示，在所述第三表面设置键合金属层22；所述键合金属层可以为au层或ag层或in层。
105.步骤s32：如图24所示，将所述键合金属层22背离所述二次转移衬底21的一侧表面与所述金属镜面层161进行键合；
106.具体的，可以使用键合机台将键合金属层22背离二次转移衬底21的一侧表面与金属镜面层161进行键合，键合时键合压力可以为8000-15000kg，键合温度可以为250-400℃。
107.步骤s33：如图25所示，利用溶液溶解或曝光的方法去除所述一次转移衬底152和所述消耗层151；
108.具体的，可以使用氨水、双氧水以及水的混合溶液溶解所述一次转移衬底152，以去除所述一次转移衬底152，再通过曝光法致使消耗层151变性，与gap脱离。
109.步骤s34：如图26-图30所示，利用粗化液或干法刻蚀工艺对所述粗化层145进行粗化；
110.本发明实施例中，对所述粗化层145进行粗化的方法包括：首先，如图26所示，在所述第二欧姆接触层146背离所述粗化层145表面生长光刻胶层17；然后，如图27所示，对所述光刻胶层17进行光刻显影，形成图形化的光刻胶层17，并露出部分所述第二欧姆接触层146；再然后，如图28所示，基于所述图形化的光刻胶层17，对所述第二欧姆接触层146进行刻蚀，露出部分所述粗化层145表面，即粗化区域；再然后，如图29所示，使用粗化液对所述粗化区域进行粗化；最后，如图30所示，去掉剩余的所述光刻胶层17。
111.需要说明的是，为了得到最优出光效率的粗化形貌，需选用特定成分的粗化液，并控制粗化时间和温度，来得到最优的粗化形貌。所述粗化液可以为磷酸、醋酸以及溴水的混合液。
112.步骤s35：如图31所示，在粗化后的所述粗化层145表面设置第三电流扩展层18；
113.其中，所述第三电流扩展层18可以为ito层或izo层或azo层或igzo层；所述第三电流扩展层18的厚度可以为0.1-0.5um，如可以为0.3um。
114.步骤s36：如图32所示，在所述第二欧姆接触层146背离所述粗化层145的一侧表面设置第一电极层19；
115.其中，所述第一电极层19可以为p面电极，所述电极材料可以为au或pt或zn或ti。
116.步骤s37：如图33所示，对所述二次转移衬底21的第四表面进行研磨减薄，并在减薄后的所述第四表面形成第二电极层23。所述第二电极层23可以为n面电极，所述电极材料可以为au或pt或auge，厚度可以为2-6um。
117.具体的，可以使用研磨机对所述第四表面进行研磨减薄，减薄后的所述二次转移衬底21的厚度可以为100-250um，如可以为200um。
118.通过上述描述可知，本发明技术方案提供的发光芯片的制作方法中，采用二次转移技术，可以实现p面出光，从而提高光的萃取效率；同时在第一欧姆接触层与金属镜面层中间增加介质层，并在介质层上使用光刻工艺制作特定尺寸和数量的介质孔，以使得第一欧姆接触层与介质孔中的金属镜面层形成欧姆接触，保证电压稳定，芯片工艺窗口增大，并且半导体与介质层与金属镜面层形成全方位反射镜结构，大大提高反射率。
119.本方案还具有以下优势：
120.1、p面出光，在p面做粗化工艺和电流扩展层，n型功能层的厚度可降为之前的30％左右，大大缩短生长时间，并减少n型功能层生长过程中出现颗粒缺陷的几率。
121.2、介质层与金属镜面层形成全方位反射镜结构，大大提高反射率，同时介质孔中
键合金属层与第一欧姆接触层做接触，可以保证电压稳定，芯片工艺窗口增大。
122.3、由于外延生长后，会在表面p型功能层出现颗粒缺陷，该缺陷通常为外延生长中或生长后降温阶段，从顶盖掉落到外延层上，常规工艺中采用p面金属键合，键合采用高温高压力，此过程中p面附着的颗粒会将外延层顶破，导致局部或大面积外延层脱落，良率损失严重。而本专利使用p面非金属键合方式转移加n面金属键合的技术取代常规的p面键合，避免对外延层的损伤。
123.4、对620nm波段的光，gap折射率约3.34，al
x
ga
1-x
inp(x通常使用0.2-0.4)折射率约3.4-3.5，由于gap折射率低，采用p面出光，可以增大全反射角，提高光的萃取效率。
124.本说明书中各个实施例采用递进、或并列、或递进和并列结合的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
125.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括上述要素的物品或者设备中还存在另外的相同要素。
126.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本技术。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本技术的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本技术将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

技术特征：
1.一种发光芯片的制作方法，其特征在于，所述制作方法包括步骤：s1、提供一半导体衬底，所述半导体衬底具有相对的第一表面和第二表面；s2、在所述第一表面设置第一功能层，所述第一功能层自下而上分别为缓冲层、腐蚀截止层、第一欧姆接触层、第一电流扩展层以及第一限制层；s3、在所述第一限制层背离所述第一电流扩展层表面设置有源层；s4、在所述有源层背离所述第一限制层表面设置第二功能层，所述第二功能层自下而上分别为第二限制层、过渡层、窗口层、第二电流扩展层、粗化层以及第二欧姆接触层；s5、在所述第二欧姆接触层背离所述粗化层表面设置一次转移结构，所述一次转移结构包括一次转移衬底和消耗层，所述消耗层位于所述一次转移衬底和所述第二欧姆接触层之间；s6、利用溶液溶解所述半导体衬底、所述缓冲层以及所述腐蚀截止层；s7、在所述第一欧姆接触层背离所述第一电流扩展层的一侧表面设置全方位反射镜结构，所述反射镜结构包括半导体和介质层和金属镜面层，所述介质层位于所述金属镜面层和所述第一欧姆接触层之间；其中，所述介质层中具有预设数量和大小的介质孔，且所述金属镜面层填满所述介质孔，以使得所述第一欧姆接触层与所述介质孔中的所述金属镜面层形成欧姆接触；s8、提供二次转移衬底，所述二次转移衬底具有相对的第三表面和第四表面；s9、在所述第三表面设置键合金属层；s10、将所述键合金属层背离所述二次转移衬底的一侧表面与所述金属镜面层进行键合；s11、利用溶液溶解或曝光的方法去除所述一次转移衬底和所述消耗层；s12、利用粗化液或干法刻蚀工艺对所述粗化层进行粗化；s13、在粗化后的所述粗化层表面设置第三电流扩展层；s14、在所述第二欧姆接触层背离所述粗化层的一侧表面设置第一电极层；s15、对所述第四表面进行研磨减薄，并在减薄后的所述第四表面形成第二电极层。2.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述第一功能层为n型功能层，所述第二功能层为p型功能层。3.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述消耗层为胶体材料或光敏材料。4.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述介质层为sio2层或mgf2层；所述介质层的厚度为5.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述金属镜面层为au层或ag层。6.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述键合金属层为au层或ag层或in层。7.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述粗化层为gap层。8.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，在步骤s10中，键合时键合压力为8000-15000kg，键合温度为250-400℃。9.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，在步骤s13中，所述第三电流扩展层为ito层或izo层或azo层或igzo层；
所述第三电流扩展层的厚度为0.1-0.5um。10.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，在步骤s15中，研磨减薄后的所述二次转移衬底的厚度为100-250um。

技术总结
本申请公开了一种发光芯片的制作方法，采用二次转移技术，可以实现P面出光，并提高光的萃取效率；同时在第一欧姆接触层与金属镜面层中间增加介质层，并在介质层上使用光刻工艺制作特定尺寸和数量的介质孔，以使得第一欧姆接触层与介质孔中的金属镜面层形成欧姆接触，可以保证电压稳定，芯片工艺窗口增大，并且半导体与介质层与金属镜面层形成全方位反射镜结构，可以大大提高反射率。可以大大提高反射率。可以大大提高反射率。


技术研发人员：伏兵 马英杰 蔡和勋 韩效亚
受保护的技术使用者：扬州乾照光电有限公司
技术研发日：2021.12.03
技术公布日：2022/3/8