[發明專利]一種具有回熔層的LED薄膜芯片的制備方法及結構

有效

• 申請號: 201410483425.2
• 申請日: 2014-09-22
• 公開（公告）號: CN104347762B
• 公開（公告）日: 2017-03-22
• 發明（設計）人: 王光緒;劉軍林;湯英文;陶喜霞;江風益
• 申請（專利權）人: 南昌大學;南昌黃綠照明有限公司
• 主分類號: H01L33/00
• 分類號: H01L33/00
• 代理公司: 江西省專利事務所36100
• 代理人: 張文

1.一種具有回熔層的LED薄膜芯片的制備方法，其特征在于：包括以下步驟：

A、提供襯底，在所述襯底上依次生長包括緩沖層、n型層、發光層和P型層在內的LED薄膜；

B、在所述LED薄膜上依次沉積反射接觸層、阻擋層、稀釋保護層、回熔層和第一鍵合層；所述回熔層為熔點小于400℃的低熔點的金屬或合金；?

C、提供基板，在所述基板的正面依次沉積基板正面保護層、第二鍵合層，在基板的反面依次沉積基板反面保護層、接觸層；

D、在所述第一鍵合層和/或第二鍵合層上沉積中間層，所述中間層的熔點小于回熔層的熔點；

E、采用晶圓熱壓鍵合方法通過中間層、第一鍵合層和第二鍵合層將LED薄膜與基板綁定在一起，所述晶圓熱壓鍵合的溫度低于回熔層的熔點；?

F、去除所述襯底（完成了薄膜轉移，LED薄膜倒置在基板上）；

G、將步驟F得到的所述LED薄膜和基板的粘接體進行退火處理，使回熔層熔化，以釋放應力；

H、退火處理后，再進行N型層表面粗化、去邊、鈍化、歐姆電極制備，制得垂直結構的LED薄膜芯片。

2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于：進行步驟E時，將溫度升至中間層的熔點以上、回熔層的熔點以下，使得中間層在綁定時處于熔化狀態，即熔化綁定；在綁定過程中，使中間層與第一鍵合層、第二鍵合層充分反應擴散，形成副合金層。

3.根據權利要求1和權利要求3所述的制備方法，其特征在于：在步驟G的退火過程中，所述回熔層與所述副合金層、稀釋保護層相互反應或擴散形成了合金層，所述合金層的物化性能在600℃下保持穩定。

4.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于：進行步驟G時將溫度升到高出回熔層的熔點以上0到150℃，并保持5到100min。

5.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于：所述阻擋層的材料為Cr、Ti、Pt、Au、Ni、W單層金屬和金屬合金TiW、FeNiCr、FeCoCr中任意兩種或多種材料的疊層結構，如：Cr/Pt、Cr/Au、Pt/Au/TiW、Pt/Au。

6.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于：所述的稀釋保護層為Ag、Ti、Pt、Ni、W、Cu中一種或多種金屬的疊層結構。

7.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于：所述中間層的材料為In，所述回熔層的材料為Sn、Au20Sn80中的任意一種。

8.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于：所述中間層的材料為Sn，所述回熔層的材料為Au20Sn80。

9.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于：所述第一鍵合層的材料為Cu、Au、Ag、Al中任意一種。

10.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于：所述第二鍵合層為Ti、Cu、Pt、Au、Al、Ag中任意一種。

11.一種具有回熔層的LED薄膜芯片的結構，包括襯底，其特征在于：在所述襯底上設置有包括緩沖層、n型層、發光層和P型層在內的LED薄膜，在LED薄膜上依次沉積有反射接觸層、阻擋層、稀釋保護層、合金層，在所述合金層上設有基板正面保護層、基板、基板反面保護層和接觸層。

12.根據權利要求1所述的結構，其特征在于：所述合金層的材料為Ag-Sn-Au-In?、Ag-Sn-Cu-In或Ag-Sn-Cu-In-Ti中的任意一種。

13.根據權利要求1所述的結構，其特征在于：所述阻擋層的厚度為0.2um?~?5um。

14.根據權利要求1所述的結構，其特征在于：所述稀釋保護層的厚度為0.5um~?5um。

15.根據權利要求1所述的結構，其特征在于：所述合金層的厚度為2um~?15um。