[发明专利]一种具有回熔层的LED薄膜芯片的制备方法及结构

权利要求书

1.一种具有回熔层的LED薄膜芯片的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

A、提供衬底，在所述衬底上依次生长包括缓冲层、n型层、发光层和P型层在内的LED薄膜；

B、在所述LED薄膜上依次沉积反射接触层、阻挡层、稀释保护层、回熔层和第一键合层；所述回熔层为熔点小于400℃的低熔点的金属或合金； 

C、提供基板，在所述基板的正面依次沉积基板正面保护层、第二键合层，在基板的反面依次沉积基板反面保护层、接触层；

D、在所述第一键合层和/或第二键合层上沉积中间层，所述中间层的熔点小于回熔层的熔点；

E、采用晶圆热压键合方法通过中间层、第一键合层和第二键合层将LED薄膜与基板绑定在一起，所述晶圆热压键合的温度低于回熔层的熔点； 

F、去除所述衬底（完成了薄膜转移，LED薄膜倒置在基板上）；

G、将步骤F得到的所述LED薄膜和基板的粘接体进行退火处理，使回熔层熔化，以释放应力；

H、退火处理后，再进行N型层表面粗化、去边、钝化、欧姆电极制备，制得垂直结构的LED薄膜芯片。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：进行步骤E时，将温度升至中间层的熔点以上、回熔层的熔点以下，使得中间层在绑定时处于熔化状态，即熔化绑定；在绑定过程中，使中间层与第一键合层、第二键合层充分反应扩散，形成副合金层。

3.根据权利要求1和权利要求3所述的制备方法，其特征在于：在步骤G的退火过程中，所述回熔层与所述副合金层、稀释保护层相互反应或扩散形成了合金层，所述合金层的物化性能在600℃下保持稳定。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：进行步骤G时将温度升到高出回熔层的熔点以上0到150℃，并保持5到100min。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述阻挡层的材料为Cr、Ti、Pt、Au、Ni、W单层金属和金属合金TiW、FeNiCr、FeCoCr中任意两种或多种材料的叠层结构，如：Cr/Pt、Cr/Au、Pt/Au/TiW、Pt/Au。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述的稀释保护层为Ag、Ti、Pt、Ni、W、Cu中一种或多种金属的叠层结构。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述中间层的材料为In，所述回熔层的材料为Sn、Au20Sn80中的任意一种。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述中间层的材料为Sn，所述回熔层的材料为Au20Sn80。

9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述第一键合层的材料为Cu、Au、Ag、Al中任意一种。

10.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述第二键合层为Ti、Cu、Pt、Au、Al、Ag中任意一种。

11.一种具有回熔层的LED薄膜芯片的结构，包括衬底，其特征在于：在所述衬底上设置有包括缓冲层、n型层、发光层和P型层在内的LED薄膜，在LED薄膜上依次沉积有反射接触层、阻挡层、稀释保护层、合金层，在所述合金层上设有基板正面保护层、基板、基板反面保护层和接触层。

12.根据权利要求1所述的结构，其特征在于：所述合金层的材料为Ag-Sn-Au-In 、Ag-Sn-Cu-In或Ag-Sn-Cu-In-Ti中的任意一种。

13.根据权利要求1所述的结构，其特征在于：所述阻挡层的厚度为0.2um ~ 5um。

14.根据权利要求1所述的结构，其特征在于：所述稀释保护层的厚度为0.5um~ 5um。

15.根据权利要求1所述的结构，其特征在于：所述合金层的厚度为2um~ 15um。