[發明專利]用于半導體晶片與裝置的具有阻擋層的鎳錫接合體系

有效

• 申請號: 200880111927.5
• 申請日: 2008-08-12
• 公開（公告）號: CN101828274A
• 公開（公告）日: 2010-09-08
• 發明（設計）人: 馬修·德奧諾費奧;大衛·B·斯雷特;約翰·A·埃德蒙德;華雙·孔
• 申請（專利權）人: 科里公司
• 主分類號: H01L33/00
• 分類號: H01L33/00;H01L23/492
• 代理公司: 北京林達劉知識產權代理事務所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇;李茂家

1.一種發光二極管結構，其包括：

由外延層形成的發光激活部；

用于支承所述發光激活部的載體基底；

以鎳和錫為主的接合金屬體系，其將所述發光激活部連接 至所述載體基底，其中所述接合金屬體系以小于50重量％的量 包含金；和

至少一個與所述接合金屬體系相鄰的阻擋層，所述阻擋層 包含足以基本上防止所述接合金屬體系中的錫遷移通過所述阻 擋層的厚度的鉑。

2.根據權利要求1所述的發光二極管結構，其中所述阻擋 層能夠形成在240℃至350℃之間的溫度范圍內是熱穩定的與錫 的金屬間化合物。

3.根據權利要求1所述的發光二極管結構，其進一步包括 至少一個在所述發光激活部與所述阻擋層之間的鈦粘附層。

4.根據權利要求3所述的發光二極管結構，其中所述鈦粘 附層包括鈦。

5.根據權利要求1所述的發光二極管結構，其中所述接合 金屬體系包括大于85重量％的鎳和錫的金屬合金。

6.根據權利要求1所述的發光二極管結構，其中所述接合 金屬體系為以小于20重量％的量包含金的金屬合金。

7.根據權利要求1所述的發光二極管結構，其中所述發光 激活部由第III族氮化物材料體系形成。

8.根據權利要求4所述的發光二極管結構，其進一步包括：

在所述接合金屬體系與所述載體基底之間的第二鈦粘附 層；和

在所述鈦粘附層與所述接合金屬體系之間的第二鉑阻擋 層。

9.根據權利要求4所述的發光二極管結構，其中：

所述發光激活部由至少兩個第III族氮化物的外延層形成；

在所述發光激活部與所述載體基底之間的所述接合金屬體 系包括在兩個鎳外層之間的錫中間層，其中錫的相對量大于通 過與任一單一鎳層反應消耗的量，但是小于提供超過兩個鎳層 的功能性反應的錫的量。

10.根據權利要求1或權利要求9所述的發光二極管結構， 其中所述外延層包括氮化鎵。

11.根據權利要求1或權利要求9所述的發光二極管結構， 其中所述載體基底選自由鋁、銅、硅和碳化硅組成的組。

12.根據權利要求9所述的發光二極管結構，其中所述錫層 的厚度在任一所述鎳層厚度的5至10倍之間。

13.根據權利要求9所述的發光二極管結構，所述發光二極 管結構進一步包括在所述載體基底與所述接合金屬體系之間的 第二鈦層。

14.根據權利要求13所述的發光二極管結構，其進一步包 括在所述第二鈦層與所述接合金屬體系之間的第二鉑層。

15.根據權利要求1或權利要求9所述的發光二極管結構， 其中所述接合金屬體系為小于6微米厚。

16.根據權利要求1或權利要求9所述的發光二極管結構， 其中所述接合金屬體系為小于3微米厚。

17.一種發光二極管用前體結構，所述前體結構包括：

連接在一起的生長結構和載體結構；

所述生長結構包括生長基底、在所述生長基底上的發光外 延層和在所述發光外延層上用于連接至所述載體結構的接合金 屬體系；

所述生長結構的接合金屬體系主要由鎳層和錫層形成，其 中鈦粘附層在所述鎳層與所述發光外延層之間和鉑阻擋層在所 述鈦粘附層與所述鎳層之間；和

所述載體結構包括載體基底、在所述載體基底上的第二鈦 粘附層、在所述第二鈦層上的第二鉑阻擋層和在所述第二鉑阻 擋層上用于連接至所述生長結構的鎳層；

以致當將在所述生長結構上的所述接合金屬體系與在所述 載體結構上的所述鎳層連接并加熱時，所述各個鉑阻擋層防止 錫遷移至任一所述鈦粘附層中或者遷移通過任一所述鈦粘附 層。