本发明专利技术提供了一种LED芯片键合方法及LED芯片，其中，所述LED芯片键合方法包括：提供衬底，所述衬底上顺次形成有外延层、欧姆接触层、第一粘结层、第一钎料阻挡层及第一键合层；提供基板，所述基板上顺次形成有第二粘结层、第二钎料阻挡层及第二键合层；在第一键合层表面和/或第二键合层表面形成钎料层，所述钎料层的材料为金属或者合金；将所述衬底与基板贴合，其中，所述钎料层的表面为贴合面，直至所述钎料层完全扩散至所述第一键合层及第二键合层。通过避免Au-Au固相扩散键合或Au-Sn共晶键合，即避免或减少了贵金属的使用，从而降低了LED芯片制造成本。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及半导体光电器件制造
，特别涉及ー种LED芯片键合方法及LED芯片。
技术介绍
在当前全球能源短缺的忧虑再度升高的背景下，节约能源是我们未来面临的重要的问题。在照明领域，LED (Light Emitting Diode,发光二级管)的应用正吸引着世人的目光，LED作为ー种新型的緑色光源产品，必然是未来发展的趋势，二十一世纪将进入以LED为代表的新型照明光源时代。LED的应用中，LED芯片的制造是其中最为关键的ー个步骤，而芯片键合是LED芯片制造过程中优选的ー个エ艺过程。芯片键合主要是指在两种衬底/基板上生长相应的 金属层，然后通过一定的外界条件使两种衬底上生长的金属层粘合在一起。目前，对于GaN基外延层都是在同质或异质衬底上通过外延エ艺生长，然而若不将外延层转移到其它衬底上，则无论从应カ的释放、光的吸收、散热等方面都会对器件造成影响，使其发光效率较低。若将GaN基外延层通过芯片键合转移到散热性好，膨胀系数相近的基板上，不仅能提高器件的可靠性，还能避免异质衬底对光的吸收，显著提高光強，更利于满足固态照明对LED可靠性和光强的需求。目前，LED芯片转移方式大多采用固态Au-Au扩散键合或者Au-Sn共晶键合，且Au层的厚度至少需要I微米，而Au-Sn共晶键合的共晶温度需要280°C左右，这样后面LED芯片的制造エ艺和焊线都不能超过这个温度，导致エ艺窗ロ狭窄。以上无论采用固相Au-Au扩散键合或者Au-Sn共晶键合，所使用的Au含量至少70%以上，而Au作为贵金属，会大幅度増加制造成本，阻碍LED进入照明领域。针对以上问题，有必要寻找ー种更适合的键合方式解决上述问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供ー种LED芯片键合方法及LED芯片，以解决现有技术的芯片键合方法中制造成本高或者エ艺窗ロ狭窄的问题。为解决上述技术问题，本专利技术提供ー种LED芯片键合方法，包括提供衬底，所述衬底上顺次形成有外延层、欧姆接触层、第一粘结层、第一钎料阻挡层及第一键合层；提供基板，所述基板上顺次形成有第二粘结层、第二钎料阻挡层及第ニ键合层；在第一键合层表面和/或第二键合层表面形成钎料层，所述钎料层的材料为金属或者合金；将所述衬底与基板贴合，其中，所述钎料层的表面为贴合面，直至所述钎料层完全扩散至所述第一键合层及第ニ键合层。可选的，在所述的LED芯片键合方法中，所述钎料层的材料为熔点小于等于400°C的金属或者含熔点小于400°C金属的合金。可选的，在所述的LED芯片键合方法中，所述钎料层的材料为Sn、In、Pb、Bi、SnxCu1-P SnxPo1-P BixSn1_x> PbxSbySn1^v> SnxAg1^ 或 SnxAgyCu1Ty。可选的，在所述的LED芯片键合方法中，所述钎料层扩散至所述第一键合层及第ニ键合层后，形成混合层，所述混合层在600°C以下物化性能稳定。可选的，在所述的LED芯片键合方法中，所述混合层的材料为合金。可选的，在所述的LED芯片键合方法中，所述混合层的材料为NixSrvx、NixIn1^x,CuxSrvx、CrxIrvx 或 TixIrw可选的，在所述的LED芯片键合方法中，所述第一键合层及第ニ键合层的材料为Pt、Ni、Ti、Cu 和 Cr 中的ー种。 可选的，在所述的LED芯片键合方法中，所述第一钎料阻挡层及第ニ钎料阻挡层的材料为Pt、Ni、TiW、W、TiN和TiWN中的一种或组合。可选的，在所述的LED芯片键合方法中，所述第一粘结层和第二粘结层的材料为Ti、Cr 或 Ni。可选的，在所述的LED芯片键合方法中，在所述欧姆接触层和第一粘结层之间还形成有反射镜层和/或反射镜阻挡层。可选的，在所述的LED芯片键合方法中，所述钎料层、第一键合层、第二键合层、第ー钎料阻挡层、第二钎料阻挡层、第一粘结层及第ニ粘结层均通过热蒸发、电子束蒸发、溅射、电镀或喷涂的方式形成。可选的，在所述的LED芯片键合方法中，所述LED芯片的结构为垂直结构或者倒装结构。本专利技术还提供ー种LED芯片，包括衬底；位于所述衬底上的外延层、欧姆接触层、第一粘结层、第一钎料阻挡层及混合层；位于所述混合层上的第二钎料阻挡层、第二粘结层及基板。可选的，在所述的LED芯片中，所述混合层在600°C以下物化性能稳定。可选的，在所述的LED芯片中，所述混合层的材料为合金。可选的，在所述的LED芯片中，所述混合层的材料为NixSrvx, NixIrvx, CuxSrvxCrxIrvx 或 TixIn1Y可选的，在所述的LED芯片中，所述第一钎料阻挡层及第ニ钎料阻挡层的材料为Pt、Ni、TiW、W、TiN和TiWN中的一种或组合。可选的，在所述的LED芯片中，所述第一粘结层和第二粘结层的材料为Ti、Cr或Ni。可选的，在所述的LED芯片中，在所述欧姆接触层和第一粘结层之间还形成有反射镜层和/或反射镜阻挡层。可选的，在所述的LED芯片中，所述第一钎料阻挡层、第二钎料阻挡层、第一粘结层及第二粘结层均通过热蒸发、电子束蒸发、溅射、电镀或喷涂的方式形成。可选的，在所述的LED芯片中，所述LED芯片的结构为垂直结构或者倒装结构。与现有技术相比，在本专利技术提供的LED芯片键合方法及LED芯片中，避免了 Au-Au固相扩散键合或Au-Sn共晶键合，即避免或減少了贵金属的使用，从而降低了 LED芯片制造成本。此外，在专利技术提供的LED芯片键合方法及LED芯片中，通过钎料层完全熔化，扩散至第一键合层及第ニ键合层进行键合，即利用了液相扩散焊，由此能够在较低的温度下使钎料层熔化、扩散，与第一、第二键合层形成稳定的混合层，获得较佳的键和界面。附图说明图I是本专利技术实施例的LED芯片键合方法的流程示意图；图2a 2e是本专利技术实施例一的LED芯片键合方法中的器件剖面示意图；图3是本专利技术实施例ニ的LED芯片键合方法中的器件剖面示意图；图4是本专利技术实施例三的LED芯片键合方法中的器件剖面示意图。 具体实施例方式以下结合附图和具体实施例对本专利技术提出的LED芯片键合方法及LED芯片作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本专利技术的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本专利技术实施例的目的。请參考图1，其为本专利技术实施例的LED芯片键合方法的流程示意图。如图I所示，所述LED芯片键合方法包括如下步骤S10:提供衬底，所述衬底上顺次形成有外延层、欧姆接触层、第一粘结层、第一钎料阻挡层及第一键合层；Sll :提供基板，所述基板上顺次形成有第二粘结层、第二钎料阻挡层及第ニ键合层；S12 :在第一键合层表面和/或第二键合层表面形成钎料层，所述钎料层的材料为金属或者合金；S13:将所述衬底与基板贴合，其中，所述钎料层的表面为贴合面，直至所述钎料层完全扩散至所述第一键合层及第ニ键合层。其中，该LED芯片键合方法既可用于垂直结构的LED芯片制造，形成垂直结构的LED芯片；也可用于倒装结构的LED芯片制造，形成倒装结构的LED芯片。接着，将通过如下三个实施例予以进ー步说明。实施例一请參考图2a 2e，其为是本专利技术实施例一的LED芯片键合方法中的器件剖面示意图。首先，如图2a所示，提供衬底20，所述衬底20上顺本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.ー种LED芯片键合方法，其特征在于，包括 提供衬底，所述衬底上顺次形成有外延层、欧姆接触层、第一粘结层、第一钎料阻挡层及第一键合层； 提供基板，所述基板上顺次形成有第二粘结层、第二钎料阻挡层及第ニ键合层； 在第一键合层表面和/或第二键合层表面形成钎料层，所述钎料层的材料为金属或者合金； 将所述衬底与基板贴合，其中，所述钎料层的表面为贴合面，直至所述钎料层完全扩散至所述第一键合层及第ニ键合层。2.如权利要求I所述的LED芯片键合方法，其特征在于，所述钎料层的材料为熔点小于等于400°C的金属或者含熔点小于400°C金属的合金。3.如权利要求I所述的LED芯片键合方法，其特征在于，所述钎料层的材料为Sn、In、Pb、Bi、SnxCu1-P SnxPb1-P BixSn1_x> PbxSbySn1^y> SnxAg1^ 或 SnxAgyCu1-Py。4.如权利要求I所述的LED芯片键合方法，其特征在于，所述钎料层扩散至所述第一键合层及第ニ键合层后，形成混合层，所述混合层在600°C以下物化性能稳定。5.如权利要求4所述的LED芯片键合方法，其特征在于，所述混合层的材料为合金。6.如权利要求5所述的LED芯片键合方法，其特征在于，所述混合层的材料为NixSrvx,NixIrvx、CuxSn1^x, CrxIrvx 或 TixIrvx。7.如权利要求I所述的LED芯片键合方法，其特征在于，所述第一键合层及第ニ键合层的材料为Pt、Ni、Ti、Cu和Cr中的ー种。8.如权利要求I所述的LED芯片键合方法，其特征在于，所述第一钎料阻挡层及第ニ钎料阻挡层的材料为Pt、Ni、TiW、W、TiN和TiWN中的一种或组合。9.如权利要求I所述的LED芯片键合方法，其特征在于，所述第一粘结层和第二粘结层的材料为Ti、Cr或Ni。10.如权利要求I至9中的任一项所述的LED芯...
【专利技术属性】
技术研发人员：封飞飞，张昊翔，金豫浙，万远涛，李东昇，江忠永，
申请(专利权)人：杭州士兰明芯科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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