本发明涉及一种薄膜结构的led芯片及其制造方法，属于半导体技术领域。
背景技术：
在强光手电、汽车大灯等高输出光密度的应用领域，传统led芯片因热阻高、散热差的问题，单颗芯片驱动电流无法进一步提高，制约了led在高输出光密度领域的应用。
技术实现要素：
本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种薄膜结构的led芯片及其制造方法，具有热阻低、电流分布均匀、驱动电流大、输出光密度高等特点，有效解决了传统led芯片的不足。
按照本发明提供的技术方案，所述薄膜结构的led芯片，其特征是：包括硅基板，硅基板的下表面设置硅基板下电极，硅基板的上表面设置硅基板键合电极层，硅基板键合电极层的上表面设置芯片键合电极层，芯片键合电极层的上表面设置多个凹槽，在凹槽的底部和侧壁设置绝缘层，在凹槽中从下至上依次设置反射层、p-gan层mqw量子阱；在所述芯片键合电极层的上表面覆盖n-gan层，n-gan层覆盖芯片键合电极层的上表面和凹槽的上部，n-gan层与芯片键合电极层和mqw量子阱接触；在所述n-gan层上设置开口，开口的底部暴露出反射层，在反射层上设置芯片正电极焊盘层。
所述薄膜结构的led芯片的制造方法，其特征是，包括以下步骤：
步骤1：在蓝宝石衬底上生长led外延结构，led外延结构包括依次生长的n-gan层、mqw量子阱和p-gan层；
步骤2：在n-gan层上刻蚀浅槽，浅槽由p-gan层的上表面延伸至n-gan层的上部；
步骤3：在p-gan层上制作反射层；
步骤4：在晶圆表面制备绝缘层，并刻蚀绝缘层，使绝缘层形成多个不连续的部分，每个部分的绝缘层均包裹反射层、p-gan层和mqw量子阱；
步骤5：在晶圆表面制作芯片键合电极层，芯片键合电极层通过浅槽与n-gan层连接；
步骤6：将晶圆与蒸镀有键合层的硅基板键合，硅基板的一表面蒸镀硅基板下电极层，硅基板的另一表面蒸镀硅基板键合电极层，将芯片键合电极层与硅基板键合电极层进行键合；
步骤7：将蓝宝石衬底剥离，在剥离面进行刻蚀形成开口，开口由n-gan层的表面延伸至反射层；
步骤8：在步骤7得到的开口处制作芯片正极焊盘层。
进一步的，所述反射层的金属为agtiw。
进一步的，所述芯片键合电极层的金属依次为cr/al/pt/au/sn，其中sn层厚度不低于1μm。
进一步的，所述步骤6中，键合温度为250~350℃，键合压力为1000~5000n，键合时间为10~30min。
进一步的，所述芯片正极焊盘层的金属依次为cr/al/pt/au，其中au层厚度不低于1um。
本发明所述薄膜结构的led芯片及其制造方法，具有热阻低、电流分布均匀、驱动电流大、输出光密度高等特点，有效解决了传统led芯片的不足。
附图说明
图1为本发明所述薄膜结构的led芯片的结构示意图。
附图标记说明：1-n-gan层、2-mqw量子阱、3-p-gan层、4-反射层、5-绝缘层、6-芯片键合电极层、7-硅基板键合电极层、8-硅基板、9-硅基板下电极层、10-芯片正电极焊盘层。
具体实施方式
下面结合具体附图对本发明作进一步说明。
如图1所示，本发明所述薄膜结构的led芯片包括硅基板8，硅基板8的下表面设置硅基板下电极9，硅基板8的上表面设置硅基板键合电极层7，硅基板键合电极层7的上表面设置芯片键合电极层6，芯片键合电极层6的上表面设置多个凹槽，在凹槽的底部和侧壁设置绝缘层5，在凹槽中从下至上依次设置反射层4、p-gan层3和mqw量子阱2；在所述芯片键合电极层6的上表面覆盖n-gan层1，n-gan层1覆盖芯片键合电极层6的上表面和凹槽的上部；在所述n-gan层1上设置开口，开口的底部暴露出反射层4，在反射层4上设置芯片正电极焊盘层10。
本发明所述薄膜结构的led芯片的制造方法，包括以下步骤
步骤1：利用mocvd设备在蓝宝石衬底上依次生长n-gan层1、mqw量子阱2和p-gan层3形成完整的led外延结构，通过改变mqw量子阱2生长过程中温度和in、al组分可以改变发光波长；
步骤2：利用正性光刻胶掩膜技术，制作掩膜图形，通过icp刻蚀技术，将n-gan层1上的浅槽刻蚀出来，浅槽由p-gan层3的上表面延伸至n-gan层1中；
步骤3：利用负性光刻胶掩膜技术，制作反射层4的图形，并通过磁控溅射技术制作反射层4，反射层4设置于p-gan层3上，反射层4金属一般为agtiw；
步骤4：利用pvd技术在晶圆表面制备aln绝缘层，低温（25~100℃）pvd工艺可以采用负性光刻胶技术制作绝缘层5，高温（100~600℃）pvd工艺采用正性光刻胶做掩膜，通过rie刻蚀技术制作绝缘层5；所述绝缘层5包裹反射层4、p-gan层3和mqw量子阱2；
步骤5：利用负性光刻胶掩膜技术，制作芯片键合电极层6图形，并通过电子束蒸发设备和热阻蒸发设备制作芯片键合电极层6，金属层依次为cr/al/pt/au/sn，其中sn层厚度不低于1μm；
步骤6：利用热压键合技术，将晶圆与蒸镀有键合层的硅基板8键合，硅基板8的一表面蒸镀硅基板下电极层9，硅基板8的另一表面蒸镀硅基板键合电极层7；键合温度：250~350℃，键合压力：1000~5000n，键合时间：10~30min，将芯片键合电极层6与硅基板键合电极层7形成良好的金属键合；
步骤7：利用激光剥离技术，激光从晶圆背面入射到led外延结构，利用gan对激光吸收的原理，将gan与al2o3结合层打开，完成蓝宝石衬底的剥离去除；
步骤8：在剥离面继续进行工艺加工，采用正性光刻胶掩膜技术制作掩膜图形，利用icp刻蚀技术，将非掩膜区域的gan外延层刻蚀，直至到反射层4，形成开口；
步骤9：利用负性光刻胶掩膜技术，在开口处制作芯片正极焊盘层10图形，并通过电子束蒸发设备制作芯片正极焊盘层10，金属层依次为cr/al/pt/au，其中au层厚度不低于1um；
步骤10：利用砂轮刀切割技术，将硅基板和外延薄膜沿切割道进行切割分离，完成芯片加工。