CN111934198B - 一种高反射率vcsel芯片的制备方法 - Google Patents

一种高反射率vcsel芯片的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种高反射率VCSEL芯片的制备方法，在GaSb衬底上生长GaSb缓冲层，在GaSb缓冲层上生长N型DBR层，在N型DBR层上生长第一波导层，在第一波导层上生长MQW层，在MQW层上生长第二波导层，在第二波导层上生长N++InAs/P++GaSb隧穿结层，在遂穿结层上生长P‑P‑GaSb接触层，隧穿结层和接触层湿法腐蚀后再电镀金属电极，最后在外延片表面沉积TiO2与SiO2周期DBR层，代替传统的InGaAsP/InP、InGaAlAs/InP、InGaAlAs/InAlAs等材料的DBR层，利用TiO2与SiO2较大的折射率差值，大大减少了DBR层的对数数量，从而减少了DBR层的厚度，减少了光的吸收和热效应，也减少了较厚的DBR材料带来大的串联电阻。

Description

一种高反射率VCSEL芯片的制备方法
技术领域
本发明涉及光通信元器件技术领域，具体为一种高反射率VCSEL芯片的制备方法。
背景技术
对于中远距离的光纤通信应用的硅基光纤，1.3μm与1.5μm激光色散/损失均为最小，目前实现1.3μm与1.5μm激射的VCSEL(垂直腔面发射激光器)均采用InP基板上外延InGaAsP与InGaAlAs多量子阱材料，预支匹配的DBR层多为InGaAsP/InP、InGaAlAs/InP、InGaAlAs/InAlAs等，这些材料的一个特点是折射率差值不大，所以在高反射率的要求下，必须使用非常多的对数来达到要求，通常需要达到40对以上，总厚度超过11μm，DBR层对数数量过多会导致外延层生长比较麻烦，同时较厚的DBR层材料本身就带来了大的串联电阻，也会有较多的光吸收，产生较大热效应，InGaAsP/InP、InGaAlAs/InP、InGaAlAs/InAlAs这些四元系材料本身导热性也差，导致整个器件的热阻难以降低。
另外，为了实现高密度的电流注入，通常使用氧化限制电流的方式，但是目前对于氧化深度的控制，需综合外延材料生长，湿氧氧化工艺控制等因素，工艺难度较大，况且在氧化层的边缘会导致电流集中，从而导致光模式的增益重叠现象出现。
发明内容
本发明的目的是针对背景技术中存在的缺点和问题加以改进和创新，提供一种高反射率VCSEL芯片的制备方法。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高反射率VCSEL芯片的制备方法，其特征在于，具体包括如下步骤：
S1：外延结构生长；
在GaSb衬底上生长GaSb缓冲层，在GaSb缓冲层上生长N型DBR层，在N型DBR层上生长第一波导层，在第一波导层上生长MQW层，在MQW层上生长第二波导层，在第二波导层上生长N++InAs/P++GaSb隧穿结层，在遂穿结层上生长P-P-GaSb接触层；
S2：外延结构表面沉积SiO2保护层；
外延片使用有机物清洗，清洗流程为丙酮超声5min，IPA超声5min，脱水IPA两道各45s，150℃烤箱烤干15min，使用PECVD方式沉积SiO2薄膜，温度190℃～200℃，沉积厚度为
S3：台面光刻；
首先在SiO2保护层上涂覆一层光刻胶，再将掩膜版置于涂胶后外延片之上，紫外曝光，然后使用显影液将感光区域的光刻胶溶解，露出SiO2保护层，然后使用HF酸溶液，去除露出的SiO2保护层，再使用ICP技术，蚀刻出台面，最后使用去胶液去除光刻胶并使用HF溶液去除剩下的SiO2保护层；
S4：二次光刻制作电极；
在经过台面光刻处理后的外延片上表面涂覆一层光刻胶，再将掩膜版置于涂胶后外延片之上，紫外曝光，然后使用显影液将不感光区域的光刻胶溶解，露出外延片，采用电子束蒸发技术蒸镀电极，最后采用剥离的方式，去除电极图形之外的金属，形成需要的电极图形结构；
S5：接触层图形化；
利用湿法腐蚀技术，采用柠檬酸水溶液腐蚀掉除金属电极接触需要外的N++InAs/P++GaSb隧穿结层和P-P-GaSb接触层；
S6：表面沉积TiO2与SiO2周期DBR层结构；
根据VCSEL具体波长，设计具体的周期数量，VCSEL波长范围为850～940nm，相应的TiO2与SiO2数量为18对～33对，其中TiO2与SiO2在550nm波长处的折射率为2.5和1.45；
S7：DBR图形制作；
使用光刻掩膜技术，在精准套刻的前提下，去除金属电极表面上的光刻胶。
S8：腐蚀TiO2与SiO2周期DBR层；
使用氢氟酸溶液将电极上的TiO2与SiO2周期DBR层腐蚀掉，露出金属电极，金属电极之外的TiO2与SiO2周期DBR层受到光刻胶的保护不会被腐蚀掉；
S9：去除光刻胶层
使用去胶液去除光刻胶
S9：衬底面减薄抛光；
衬底面使用化学机械抛光的形式，先使用砂轮机进行机械减薄，减薄厚度至180μm～200μm.后续使用NH4OH:H2O2:H2O＝2:1:5，温度25℃，化学抛光20s，然后使用去离子水冲洗表面，最后使用IPA溶液脱水，烤干表面。
S10：背面接触电极制作；
使用电子束蒸发技术，在GaSb衬底背面蒸镀电极，电极材料为AuGe合金，厚度为180nm～220nm，蒸镀背面电极后，外延片N2氛围退火，退火条件为350℃，持续时间10min。
具体的，所述步骤S1中GaSb缓冲层的生长温度为600-700℃，生长压力为50mbar，生长厚度为10-25nm，N型DBR层生长温度为650-800℃，生长压力50mbar，生长厚度为4um，第一波导层生长温度为650-800℃，生长压力50mbar，生长厚度为50nm，MQW层生长温度为650-800℃，生长压力50mbar，生长厚度为45nm，第二波导层生长温度为650-800℃，生长压力50mbar，生长厚度为50nm，N++InAs/P++GaSb隧穿结层生长温度为650-800℃，生长压力50mbar，生长厚度为50nm，P-P-GaSb接触层生长温度为600-800℃，生长压力50mbar，生长厚度为0-50nm。
具体的，所述步骤S3具体的方法如下：
(1)在SiO2保护层表面涂覆一层光刻胶，光刻胶使用正性光刻胶，涂覆方法为旋涂法，光刻胶膜厚为5～6μm；
(2)对光刻胶进行前烘，使用110℃烘箱，去除多余的水分与溶剂；
(3)采用紫外曝光技术，掩膜版置于涂胶后外延片之上，掩膜版上分为透光区与不透光区，紫外光通过透光区域使光刻胶感光，使得掩膜版上的图形，转移至光刻胶之上；
(4)使用显影液，可以将感光区域的光刻胶溶解，而未感光区域的光刻胶，则不会溶解，这样使得光刻胶形成与掩膜版同样的图形；
(5)使用HF溶液将没有光刻胶的/露出的SiO2腐蚀掉，露出下面的外延层材料，HF溶液具体配置为HF:NH4F(30％):H2O＝1:2:7，温度控制在25℃±1℃；
(6)使用ICP(离子耦合电离蚀刻技术)，蚀刻露出的外延层材料，形成台面，其中离子耦合设备腔体温度60℃，射频功率90w，APC压力为0.4Pa～0.6Pa，先使用Ar2，流量为100sccm，轰击30s，起到表面清洁作用，然后通入腐蚀气体，整体流量为90sccm，蚀刻气体为O2/BCl3/Cl2/HBr，其中O2流量为5～15sccm，BCl3为15.1～25.1sccm，HBr为52.2sccm，Cl2为7.7sccm。
具体的，所述步骤S4具体的方法如下：
(1)在外延片表面涂覆光刻胶，使用的光刻胶为负胶，涂覆方法为旋涂法，光刻胶膜厚为5～6μm；
(2)采用紫外曝光技术，掩膜版置于涂胶后外延片之上，掩膜版上分为透光区与不透光区，紫外光通过透光区域使光刻胶感光，使得掩膜版上的图形，转移至光刻胶之上；
(4)使用显影液，可以将不感光区域的光刻胶溶解，而感光区域的光刻胶，则不会溶解，使得光刻胶形成与掩膜版同样的图形；
(3)使用电子束蒸发技术，蒸镀金属电极，金属电极的厚度是2μm～3μm；
(4)将蒸镀后的外延片，浸泡于丙酮溶液之中，丙酮溶液温度设定在45℃～60℃，持续时间为10min～15min，在外延片浸泡过程中，蒸镀在光刻胶上的金属由于光刻胶被丙酮溶解而被带走，而直接蒸镀在外延片表面的金属电极，则被保留在外延上，形成设计图中的电极图案。
具体的，所述步骤S5中的柠檬酸水溶液加入了双氧水，配比为柠檬酸：双氧水：水＝2(g)：1(ml)：2(ml)，反应时间为1min30s～2min，温度控制在35℃～37℃腐蚀至第二波导层为止。
具体的，所述步骤S8中的氢氟酸溶液具体配比为HF:NH4F(30％):H2O＝1:1:1，温度控制在25℃±1℃。
具体的，所述金属电极的主体材料是Au，掺杂材料为Zn。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)通过过在外延片表面沉积TiO2/SiO2周期结构DBR层，代替传统的InGaAsP/InP、InGaAlAs/InP、InGaAlAs/InAlAs等材料的DBR层，利用TiO2与SiO2较大的折射率差值，不需要使用非常多的对数，外延片就能达到高反射率，对数数量的减少，从而减少了DBR层的厚度，减少了光的吸收和热效应，也减少了较厚的DBR层材料带来大的串联电阻；
(2)通过采用电子束蒸镀的方法在外延片表面沉积TiO2/SiO2周期结构DBR层，在蒸镀过程中，利用光控与晶控相结合的方式，能够精确的控制成膜的厚度与质量；
(3)通过过在外延片表面沉积TiO2/SiO2周期结构DBR层，代替传统的InGaAsP/InP、InGaAlAs/InP、InGaAlAs/InAlAs等材料的DBR层，使得外延片生长过程中不需要生长P-DBR层，精简了外延结构，避免了散射和衍射等损耗；
(4)通过光刻腐蚀的方法，将金属电极层形成特定的图形，使注入电流更加集中，也更加稳定，光刻方法图形准确，湿法腐蚀相对于氧化来讲，通过溶液比例的严格控制，腐蚀温度的严格控制，来达到平整光滑的蚀刻面，有利于光提取和减少边缘漏电的发生，腐蚀使用酸性较弱的柠檬酸溶剂，容易控制反应速率，有效防止侧蚀，双氧水的加入，在一定程度上会起到减少腐蚀面粗糙程度。
附图说明
图1为本发明的外延片初始结构示意图；
图2为本发明沉积Sio2保护层后结构示意图；
图3为本发明制备方法中的步骤S3表面涂光刻胶后结构示意图；
图4为本发明制备方法中的步骤S3光刻曝光结构示意图；
图5为本发明制备方法中的步骤S3显影液溶解光刻胶结构示意图；
图6为本发明制备方法中的步骤S3氢氟酸溶液腐蚀Sio2保护层结构示意图；
图7为本发明制备方法中的步骤S3使用ICP技术蚀刻台面结构示意图；
图8为本发明制备方法中的步骤S3使用去胶液去除光刻胶并使用HF溶液去除剩下的SiO2保护层结构示意图；
图9为本发明制备方法中的步骤S4外延片表面涂覆光刻胶后结构示意图；
图10为本发明制备方法中的步骤S4光刻曝光结构示意图；
图11为本发明制备方法中的步骤S4显影液溶解光刻胶结构示意图；
图12为本发明制备方法中的步骤S4蒸镀金属电极结构示意图；
图13为本发明制备方法中的步骤S4剥离光刻胶上的金属电极结构示意图；
图14为本发明制备方法中的步骤S5湿法腐蚀遂穿结层和接触层结构示意图；
图15为本发明制备方法中的步骤S6表面沉积TiO2与SiO2周期DBR层结构示意图；
图16为本发明制备方法中的步骤S7光刻曝光结构示意图；
图17为本发明制备方法中的步骤S7显影液溶解光刻胶结构示意图；
图18为本发明制备方法中的步骤S8氢氟酸腐蚀TiO2与SiO2周期DBR层露出金属电极结构示意图；
图19为本发明制备方法中的步骤S9去除光刻胶结构示意图；
图20为本发明制备方法中的步骤S10衬底减薄结构示意图；
图21为本发明制备方法中的步骤S11衬底蒸镀金属电极结构示意图；
附图标记：GaSb衬底1、GaSb缓冲层2、N型DBR层3、第一波导层4、MQW层5、第二波导层6、N++InAs/P++GaSb隧穿结层7、P-P-GaSb接触层8、光刻胶层9、Sio2保护层10、掩膜版不透光区域11、掩膜版透光区域12、金属电极13、TiO2与SiO2周期DBR层14、背面电极15。
具体实施方式
以下结合附图1～21对本发明作进一步详细说明。
如附图1所示，本发明首先在GaSb衬底1上生长GaSb缓冲层2，在GaSb缓冲层2上生长N型DBR层3，在N型DBR层3上生长第一波导层4，在第一波导层4上生长MQW层5，在MQW层5上生长第二波导层6，在第二波导层6上生长N++InAs/P++GaSb隧穿结层7，在遂穿结层7上生长P-P-GaSb接触层8，完成外延片结构生长。
如附图2所示，本发明首先有机清洗外延片，清洗流程为丙酮超声5min，IPA超声5min，脱水IPA两道各45s，150℃烤箱烤干15min，使用PECVD方式沉积SiO2薄膜，温度190℃～200℃，沉积厚度为完成外延结构表面沉积SiO2保护层10，沉积SiO2保护层10的目的是为了方便在ICP蚀刻后，可以彻底的去除光刻胶，防止光刻胶残留；另外，ICP的过程也会对光刻胶有一定的腐蚀，SiO2保护层10可以起到防止光刻胶一旦被腐蚀的情况下保护外延层的作用。
如附图3～8所示，本发明首先在SiO2保护层10上涂覆一层光刻胶，再将掩膜版置于涂胶后外延片之上，紫外曝光，然后使用显影液将感光区域的光刻胶溶解，露出SiO2保护层10，然后使用HF酸溶液，去除露出的SiO2保护层10，再使用ICP技术，蚀刻出台面，最后使用去胶液去除光刻胶并使用HF溶液去除剩下的SiO2保护层10，完成台面的光刻，具体方法如下：
(1)在SiO2保护层10表面涂覆一层光刻胶，光刻胶使用正性光刻胶，涂覆方法为旋涂法，光刻胶膜厚为5～6μm；
(2)对光刻胶进行前烘，使用110℃烘箱，去除多余的水分与溶剂；
(3)采用紫外曝光技术，掩膜版置于涂胶后外延片之上，掩膜版上分为掩膜版透光区12与掩膜版不透光区11，紫外光通过透光区域使光刻胶感光，使得掩膜版上的图形，转移至光刻胶之上；
(4)使用显影液，可以将感光区域的光刻胶溶解，而未感光区域的光刻胶，则不会溶解，这样使得光刻胶形成与掩膜版同样的图形；
(5)使用HF溶液将没有光刻胶的/露出的SiO2腐蚀掉，露出下面的外延层材料，HF溶液具体配置为HF:NH4F(30％):H2O＝1:2:7，温度控制在25℃±1℃；
(6)使用ICP(离子耦合电离蚀刻技术)，蚀刻露出的外延层材料，形成台面，其中离子耦合设备腔体温度60℃，射频功率90w，APC压力为0.4Pa～0.6Pa，先使用Ar2，流量为100sccm，轰击30s，起到表面清洁作用，然后通入腐蚀气体，整体流量为90sccm，蚀刻气体为O2/BCl3/Cl2/HBr，其中O2流量为5～15sccm，BCl3为15.1～25.1sccm，HBr为52.2sccm，Cl2为7.7sccm，采用该比例气体流量的好处是，既有较高的选择比，又有好的侧面形貌控制，有利于后续工艺。
如附图9～13所示，本发明在经过台面光刻处理后的外延片上表面涂覆一层光刻胶，再将掩膜版置于涂胶后外延片之上，紫外曝光，然后使用显影液将不感光区域的光刻胶溶解，露出外延片，采用电子束蒸发技术蒸镀金属电极13，最后采用剥离的方式，去除电极图形之外的金属，形成需要的电极图形结构，完成二次光刻制作金属电极13，具体的方法如下：
(1)在外延片表面涂覆光刻胶，使用的光刻胶为负性光刻胶，涂覆方法为旋涂法，光刻胶膜厚为5～6μm；
(2)采用紫外曝光技术，掩膜版置于涂胶后外延片之上，掩膜版上分为透光区与不透光区，紫外光通过透光区域使光刻胶感光，使得掩膜版上的图形，转移至光刻胶之上；
(3)使用显影液，可以将不感光区域的光刻胶溶解，而感光区域的光刻胶，则不会溶解，使得光刻胶形成与掩膜版同样的图形；
(4)使用电子束蒸发技术，蒸镀金属电极13，所述金属电极13的主体材料是Au，掺杂材料为Zn。金属电极13的厚度是2μm～3μm；低于光刻胶的厚度，这样做是有利于剥离工艺的进行；
(5)将蒸镀后的外延片，浸泡于丙酮溶液之中，丙酮溶液温度设定在45℃～60℃，持续时间为10min～15min，在外延片浸泡过程中，蒸镀在光刻胶上的金属电极13由于光刻胶被丙酮溶解而被带走，而直接蒸镀在外延片表面的金属电极13，则被保留在外延上，形成设计图中的电极图案。
如附图14所示，利用湿法腐蚀技术，采用柠檬酸水溶液腐蚀掉除金属电极13接触需要外的N++InAs/P++GaSb隧穿结层7和P-P-GaSb接触层8，完成接触层图形化，其中柠檬酸水溶液加入了双氧水，配比为柠檬酸：双氧水：水＝2(g)：1(ml)：2(ml)，反应时间为1min30s～2min，温度控制在35℃～37℃腐蚀至第二波导层6为止，选择柠檬酸水溶液能够较好的控制腐蚀速率，并且有很好的选择比。
如附图15所示，根据VCSEL具体波长，在外延片上沉积具体的TiO2与SiO2周期数量DBR层14，VCSEL波长范围为850～940nm，相应的TiO2与SiO2数量为18对～33对，其中TiO2与SiO2在550nm波长处的折射率为2.5和1.45。
如附图16～17所示，使用光刻掩膜技术涂覆一层光刻胶，再将掩膜版置于涂胶后外延片之上，紫外曝光，在掩膜版透光区域12精准套刻金属电极13的前提下，然后使用显影液去除金属电极13表面上的光刻胶，完成DBR图形制作。
如附图18所示，使用氢氟酸溶液将电极上的TiO2与SiO2周期DBR层14腐蚀掉，露出金属电极13，金属电极13之外的TiO2与SiO2周期DBR层14受到光刻胶的保护不会被腐蚀掉，完成DBR层的腐蚀，其中氢氟酸溶液具体配比为HF:NH4F(30％):H2O＝1:1:1，温度控制在25℃±1℃。
如附图19所示，本发明使用去胶液去除光刻胶。
如附图20所示，本发明先使用砂轮机对GaSb衬底1底面进行机械减薄，减薄厚度至180μm～200μm.后续使用NH4OH:H2O2:H2O＝2:1:5，温度25℃，化学抛光20s，然后使用去离子水冲洗表面，最后使用IPA溶液脱水，烤干表面，完成GaSb衬底1减薄抛光。
如附图21所示，本发明使用电子束蒸发技术，在GaSb衬底1背面蒸镀电极，电极材料为AuGe合金，厚度为180nm～220nm，蒸镀背面电极15后，外延片N2氛围退火，退火条件为350℃，持续时间10min，完成GaSb背面接触电极制作。
以上列举的仅是本发明的具体实施例之一。显然，本发明不限于以上实施例，还可以有许多类似的改形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明所要保护的范围。

Claims (7)

1.一种高反射率VCSEL芯片的制备方法，其特征在于，具体包括如下步骤：
S1：外延结构生长；
在GaSb衬底上生长GaSb缓冲层，在GaSb缓冲层上生长N型DBR层，在N型DBR层上生长第一波导层，在第一波导层上生长MQW层，在MQW层上生长第二波导层，在第二波导层上生长N++InAs/P++GaSb隧穿结层，在遂穿结层上生长P-P-GaSb接触层；
S2：外延结构表面沉积SiO2保护层；
外延片使用有机清洗，清洗流程为丙酮超声5min，IPA超声5min，脱水IPA两道各45s，150℃烤箱烤干15min，使用PECVD方式沉积SiO2薄膜，温度190℃～200℃，沉积厚度为
S3：台面光刻；
首先在SiO2保护层上涂覆一层光刻胶，再将掩膜版置于涂胶后外延片之上，紫外曝光，然后使用显影液将感光区域的光刻胶溶解，露出SiO2保护层，然后使用HF酸溶液，去除露出的SiO2保护层，再使用ICP技术，蚀刻出台面，最后使用去胶液去除光刻胶并使用HF溶液去除剩下的SiO2保护层；
S4：二次光刻制作电极；
在经过台面光刻处理后的外延片上表面涂覆一层光刻胶，再将掩膜版置于涂胶后外延片之上，紫外曝光，然后使用显影液将不感光区域的光刻胶溶解，露出外延片，采用电子束蒸发技术蒸镀金属电极，最后采用剥离的方式，去除电极图形之外的金属，形成需要的电极图形结构；
S5：接触层图形化；
利用湿法腐蚀技术，采用柠檬酸水溶液腐蚀掉除金属电极接触需要外的N++InAs/P++GaSb隧穿结层和P-P-GaSb接触层；
S6：表面沉积TiO2与SiO2周期DBR层结构；
根据VCSEL具体波长，设计具体的周期数量，VCSEL波长范围为850～940nm，相应的TiO2与SiO2数量为18对～33对，其中TiO2与SiO2在550nm波长处的折射率为2.5和1.45；
S7：DBR图形制作；
使用光刻掩膜技术，在精准套刻的前提下，去除金属电极表面上的光刻胶；
S8：腐蚀TiO2与SiO2周期DBR层；
使用氢氟酸溶液将电极上的TiO2与SiO2周期DBR层腐蚀掉，露出金属电极，金属电极之外的TiO2与SiO2周期DBR层受到光刻胶的保护不会被腐蚀掉；
S9：去除光刻胶层
使用去胶液去除光刻胶
S10：衬底面减薄抛光；
衬底面使用化学机械抛光的形式，先使用砂轮机进行机械减薄，减薄厚度至180μm～200μm.后续使用NH4OH:H2O2:H2O＝2:1:5，温度25℃，化学抛光20s，然后使用去离子水冲洗表面，最后使用IPA溶液脱水，烤干表面；
S11：背面接触电极制作；
使用电子束蒸发技术，在GaSb衬底背面蒸镀电极，电极材料为AuGe合金，厚度为180nm～220nm，蒸镀背面电极后，外延片N2氛围退火，退火条件为350℃，持续时间10min。
2.根据权利要求1所述的一种高反射率VCSEL芯片的制备方法，其特征在于：步骤S1中GaSb缓冲层的生长温度为600-700℃，生长压力为50mbar，生长厚度为10-25nm，N型DBR层生长温度为650-800℃，生长压力50mbar，生长厚度为4um，第一波导层生长温度为650-800℃，生长压力50mbar，生长厚度为50nm，MQW层生长温度为650-800℃，生长压力50mbar，生长厚度为45nm，第二波导层生长温度为650-800℃，生长压力50mbar，生长厚度为50nm，N++InAs/P++GaSb隧穿结层生长温度为650-800℃，生长压力50mbar，生长厚度为50nm/50nm，P-P-GaSb接触层生长温度为600-800℃，生长压力50mbar，生长厚度为0-50nm。
3.根据权利要求1所述的一种高反射率VCSEL芯片的制备方法，其特征在于，步骤S3具体的方法如下：
(1)在SiO2保护层表面涂覆一层光刻胶，光刻胶使用正性光刻胶，涂覆方法为旋涂法，光刻胶膜厚为5～6μm；
(2)对光刻胶进行前烘，使用110℃烘箱，去除多余的水分与溶剂；
(3)采用紫外曝光技术，掩膜版置于涂胶后外延片之上，掩膜版上分为透光区与不透光区，紫外光通过透光区域使光刻胶感光，使得掩膜版上的图形，转移至光刻胶之上；
(4)使用显影液，可以将感光区域的光刻胶溶解，而未感光区域的光刻胶，则不会溶解，这样使得光刻胶形成与掩膜版同样的图形；
(5)使用HF溶液将没有光刻胶的/露出的SiO2腐蚀掉，露出下面的外延层材料，HF溶液具体配置为HF:NH4F(30％):H2O＝1:2:7，温度控制在25℃±1℃；
(6)使用ICP(离子耦合电离蚀刻技术)，蚀刻露出的外延层材料，形成台面，其中离子耦合设备腔体温度60℃，射频功率90w，APC压力为0.4Pa～0.6Pa，先使用Ar2，流量为100sccm，轰击30s，起到表面清洁作用，然后通入腐蚀气体，整体流量为90sccm，蚀刻气体为O2/BCl3/Cl2/HBr，其中O2流量为5～15sccm，BCl3为15.1～25.1sccm，HBr为52.2sccm，Cl2为7.7sccm。
4.根据权利要求1所述的一种高反射率VCSEL芯片的制备方法，其特征在于，步骤S4具体的方法如下：
(1)在外延片表面涂覆光刻胶，使用的光刻胶为负性光刻胶，涂覆方法为旋涂法，光刻胶膜厚为5～6μm；
(2)采用紫外曝光技术，掩膜版置于涂胶后外延片之上，掩膜版上分为透光区与不透光区，紫外光通过透光区域使光刻胶感光，使得掩膜版上的图形，转移至光刻胶之上；
(4)使用显影液，可以将不感光区域的光刻胶溶解，而感光区域的光刻胶，则不会溶解，使得光刻胶形成与掩膜版同样的图形；
(3)使用电子束蒸发技术，蒸镀金属电极，金属电极的厚度是2μm～3μm；
(4)将蒸镀后的外延片，浸泡于丙酮溶液之中，丙酮溶液温度设定在45℃～60℃，持续时间为10min～15min，在外延片浸泡过程中，蒸镀在光刻胶上的金属由于光刻胶被丙酮溶解而被带走，而直接蒸镀在外延片表面的金属电极，则被保留在外延片上，形成设计图中的电极图案。
5.根据权利要求1所述的一种高反射率VCSEL芯片的制备方法，其特征在于，所述步骤S5中的柠檬酸水溶液加入了双氧水，配比为柠檬酸：双氧水：水＝2(g)：1(ml)：2(ml)，反应时间为1min30s～2min，温度控制在35℃～37℃腐蚀至第二波导层为止。
6.根据权利要求1所述的一种高反射率VCSEL芯片的制备方法，其特征在于，所述步骤S8中的氢氟酸溶液具体配比为HF:NH4F(30％):H2O＝1:1:1，温度控制在25℃±1℃。
7.根据权利要求1所述的一种高反射率VCSEL芯片的制备方法，其特征在于:所述金属电极的主体材料是Au，掺杂材料为Zn。
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