專利名稱：半導(dǎo)體外延片的壓焊結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體外延片的壓焊裝置。
技術(shù)背景銦鎵鋁氮半導(dǎo)體發(fā)光器件廣泛的用于全色大屏幕顯示、交通信號(hào)燈、背光 源、固體照明等。銦鎵鋁氮半導(dǎo)體發(fā)光材料常用的襯底材料是藍(lán)寶石、碳化硅 和硅等材料。將原始襯底上生長的銦鎵鋁氮薄膜做成發(fā)光器件時(shí)，會(huì)存在以下 缺點(diǎn)發(fā)光材料利用率低、散熱差、P型透明導(dǎo)電層對(duì)光有一定的吸收作用，因而對(duì)器件的光電性能存在一定的影響。利用外延片壓焊(waferbonding)和濕法 剝離或激光剝離相結(jié)合的技術(shù)將原始襯底上生長的銦鎵鋁氮薄膜轉(zhuǎn)移到新襯底 上制備上下電極結(jié)構(gòu)的發(fā)光器件，將可以改善出光效率、提高芯片利用率和降 低LED的串連電阻。所以，近年來銦鎵鋁氮外延片的壓焊(wafer bonding)技 術(shù)被廣泛采用。目前的銦鎵鋁氮外延片的壓焊一般采用Au或AuSn等塑性比較好或熔點(diǎn)比 較低的金屬作為壓焊金屬，加熱方式一般采用傳導(dǎo)加熱方式，即加熱方式是熱 阻加熱。要實(shí)現(xiàn)外延片的壓焊一般需要在一定的溫度和壓力情況下完成，加熱 器要同時(shí)承擔(dān)傳遞壓力和傳遞溫度的作用，所以目前外延片壓焊的加熱器多半 采用具有一定強(qiáng)度和厚度的金屬制作。然而金屬比熱容較大，所以它的升溫速 率慢、升溫時(shí)間長，這使得壓焊金屬容易擴(kuò)散到GaN的表面破壞外延片的歐姆 接觸性能。對(duì)于降溫，如果采用氣體冷卻或液體冷卻會(huì)使得金屬加熱器產(chǎn)生很 大的內(nèi)應(yīng)力，引起變形；如果不采用氣體冷卻或液體冷卻，則降溫時(shí)間會(huì)很長， 它不但影響歐姆接觸，而且影響生產(chǎn)效率。金屬加熱器反復(fù)加熱會(huì)引起熱疲勞使得加熱器變形和產(chǎn)生裂紋。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種半導(dǎo)體外延片的壓焊結(jié)構(gòu)，該壓焊結(jié) 構(gòu)不需要通過熱阻加熱方式給壓焊金屬加熱，可以防止熱阻加熱方式中的壓焊 金屬由于熱擴(kuò)散而影響外延片的歐姆接觸性能，該壓焊結(jié)構(gòu)可最大程度的避免 熱阻加熱方式給外延片造成的品質(zhì)劣化。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案 一種半導(dǎo)體外延片的 壓焊結(jié)構(gòu)，包括對(duì)外延片和基板施加壓力的夾合裝置、通過將外延片和基板之 間的金屬焊料融化來焊接外延片和基板的加熱裝置；所述夾合裝置包括兩個(gè)夾 合構(gòu)件，兩個(gè)夾合構(gòu)件之間形成焊接外延片和基板的工作臺(tái)，所述加熱裝置為 通過電磁感應(yīng)來加熱所述壓焊金屬的電磁線圈，所述電磁線圈設(shè)于所述工作臺(tái) 上或工作臺(tái)外圍。優(yōu)選地所述壓焊結(jié)構(gòu)還包括對(duì)外延片和基板進(jìn)行定位的定位裝置，定位 裝置設(shè)于所述工作臺(tái)上。在手工將外延片置于工作臺(tái)上的時(shí)候，外延片和基板 需要進(jìn)行準(zhǔn)確無誤的位置對(duì)接，所述定位裝置可以很好的幫助工作人員進(jìn)行外 延片和基板焊接面的對(duì)接。當(dāng)然，外延片和基板也可以采用電腦自控方式對(duì)接， 即讓機(jī)械手通過電腦精確的計(jì)算和控制輔以感應(yīng)器的定位來實(shí)現(xiàn)外延片和基板 的對(duì)接。優(yōu)選地所述電磁線圈為盤繞在所述夾合裝置外圍的圓柱狀線圈，或者為 設(shè)于所述工作臺(tái)外圍的平面狀線圈。圓柱形線圈纏繞在工作臺(tái)外圍，將工作臺(tái) 環(huán)繞其中，這種結(jié)構(gòu)可以產(chǎn)生良好的加熱效果。另外，電磁線圈還可以為平面 狀線圈，其設(shè)在諸如承壓構(gòu)件下方，使電磁線圈發(fā)出的電磁場穿過工作臺(tái)區(qū)域， 也可以實(shí)現(xiàn)良好的加熱效果。當(dāng)然，這種平面狀的電磁線圈還可以設(shè)于承壓構(gòu)件或施壓構(gòu)件內(nèi)部。優(yōu)選地所述電磁線圈為設(shè)有冷卻液體和氣體通道的空心線圈。在使用電 磁加熱過程中，會(huì)產(chǎn)生大量的熱能，當(dāng)需要焊熔較高熔點(diǎn)的金屬或合金的時(shí)候， 為了保證電磁線圈的正常工作，需要對(duì)電磁線圈進(jìn)行冷卻。使用空心的電磁線 圈，讓冷卻液和冷卻氣體在線圈中流動(dòng)，帶走產(chǎn)生的熱量可以實(shí)現(xiàn)良好的散熱 效果。另外，除了使用這種空心線圈結(jié)構(gòu)外，還可以管外冷卻的方式冷卻線圈。優(yōu)選地所述兩個(gè)夾合構(gòu)件包括與外延片和基板接觸的接觸部位，所述接 觸部位為比熱容小于中碳鋼的非金屬材料。比熱容小有利于將外延片上的熱量 傳導(dǎo)出去，可以更好的防止外延片過熱，有利于提高外延片的加工質(zhì)量。優(yōu)選地所述夾合裝置及其工作臺(tái)設(shè)于真空裝置內(nèi)。真空環(huán)境可以使整個(gè) 倒封裝工藝出于無塵的工作環(huán)境下，有利于提高外延片的加工質(zhì)量。另外也可 以出于成本考慮將夾合裝置置于空氣中，使整個(gè)工作環(huán)境置于自然條件下。優(yōu)選地所述電磁線圈設(shè)于所述真空裝置外部，所述真空裝置接近所述電 磁線圈部位為比熱容小于中碳鋼的非金屬材料。比熱容小于中碳鋼的非金屬材 料可以有效避免電磁線圈在真空裝置的該部位上產(chǎn)生熱量，進(jìn)而造成不必要的 高溫環(huán)境和電能的浪費(fèi)。優(yōu)選地所述比熱容小于中碳鋼的非金屬材料為絕緣體或者半導(dǎo)體。所述 絕緣體優(yōu)選為陶瓷或石英。這是出于成本和取材難易程度上的考慮，另外，除 了陶瓷和石英以外，還可以采用其它的材料，諸如巖石、有機(jī)絕緣體甚至具有 特殊結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體材料，當(dāng)然不是所有半導(dǎo)體材料都合適本發(fā)明，只有產(chǎn)生渦 流熱效應(yīng)不明顯的半導(dǎo)體才可以適合本發(fā)明。優(yōu)選地所述夾合裝置包括一個(gè)施壓構(gòu)件和一個(gè)承壓構(gòu)件，所述施壓構(gòu)件 與一個(gè)萬向節(jié)連接。設(shè)置萬向節(jié)結(jié)構(gòu)是為了時(shí)外延片上可以獲得均勻的壓力。承壓片此時(shí)是固定不動(dòng)的。優(yōu)選地所述定位裝置包括一個(gè)環(huán)繞設(shè)在所述工作臺(tái)周圍、對(duì)外延片和基 板進(jìn)行水平定位的定位環(huán)。定位環(huán)可以使外延片和基板上的壓焊金屬位置準(zhǔn)確 的對(duì)準(zhǔn)。優(yōu)選地所述定位裝置還包括對(duì)外延片和基板進(jìn)行上下定位的、比熱容小 于中碳鋼的絕緣定位盤；所述定位盤包括一個(gè)與所述兩個(gè)夾合機(jī)構(gòu)中任一個(gè)接 觸的單盤，或兩個(gè)分別與所述兩個(gè)夾合機(jī)構(gòu)接觸的上定位盤和下定位盤。定位 盤可以適應(yīng)有較厚焊接體的情況，使外延片和基板在上下方向上，在焊接前可 以緊密接觸，防止外延片相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，給手工操作帶來方便。優(yōu)選地所述兩個(gè)夾合構(gòu)件中至少一個(gè)夾合構(gòu)件中設(shè)有液體或氣體冷卻管 裝置。在較高焊接溫度的環(huán)境下，夾合構(gòu)件中設(shè)置冷卻裝置可以減小夾合構(gòu)件 的疲勞和變形，進(jìn)而延長夾合構(gòu)件的使用壽命，這對(duì)壓焊也有一定的好處。 本發(fā)明的有益效果如下相比現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明采用了電磁感應(yīng)加熱方式，通過在所述工作臺(tái)周圍設(shè) 置電磁線圈，來實(shí)現(xiàn)對(duì)所述壓焊金屬的熔化，使外延片和基板焊接在一起。本 發(fā)明這種焊接方式中由電磁線圈產(chǎn)生的電磁感應(yīng)只會(huì)對(duì)壓焊金屬和基板等具有 導(dǎo)電性的物質(zhì)有加熱作用，而對(duì)傳遞壓力的夾合構(gòu)件沒有加熱作用。因而實(shí)現(xiàn) 同樣的溫度壓焊，壓焊裝置里的熱容將大大降低，這樣可以獲得更快的升溫速 率。由于夾合構(gòu)件不產(chǎn)生熱或產(chǎn)生較少的熱，所以整個(gè)壓悍裝置的升溫速率和 降溫速率很快，這樣對(duì)保護(hù)外延片的歐姆接觸不被破壞很有好處。由于升溫速 率和降溫速率很快，這樣可以明顯提高生產(chǎn)速率。


圖1是本發(fā)明的實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明的實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖3是本發(fā)明的實(shí)施例三的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖4是本發(fā)明的實(shí)施例四的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明提供一種半導(dǎo)體外延片的壓焊結(jié)構(gòu)。這種半導(dǎo)體外延片的壓焊結(jié)構(gòu) 包括設(shè)于工作臺(tái)外圍的電磁線圈，通過設(shè)在工作臺(tái)周圍的電磁線圈給壓焊金屬 加熱，使外延片和基板實(shí)現(xiàn)倒裝焊接。本發(fā)明的實(shí)施方式以銦鎵鋁氮外延片與 基板之間的倒封裝壓焊為例。這種壓焊的加熱方式采用電磁感應(yīng)加熱，具有升 溫速率快、不易破壞外延片的歐姆接觸的特點(diǎn)。本發(fā)明實(shí)施例一，參看圖1所示。首先在銦鎵鋁氮外延片101上制備歐姆 接觸層和金屬壓焊層(即待壓焊的壓焊金屬)，并在基板102上制備歐姆接觸層 和金屬壓焊層。如果基板102是金屬的，則基板102上沒有必要制備歐姆接觸 層。當(dāng)然，也可以是僅有外延片上或基板的其中一個(gè)的焊接面上具有壓焊金屬 層。對(duì)外延片101和基板102施加壓力的夾合裝置包括施壓構(gòu)件107和承壓構(gòu) 件106。施壓構(gòu)件107其壓力的來源可以是氣壓傳遞的壓力，也可以是液壓傳遞 的壓力。為了獲得高質(zhì)量的焊接產(chǎn)品，施壓構(gòu)件107和壓力源構(gòu)件之間的聯(lián)接 必須是諸如萬向節(jié)之類的活動(dòng)聯(lián)接，以使得外延片101上能獲得均勻的壓力。 承壓構(gòu)件106要求是固定的，不活動(dòng)。施壓構(gòu)件107和承壓構(gòu)件106之間形成 焊接外延片101和基板102的工作臺(tái)。施壓構(gòu)件107和承壓構(gòu)件106的端面要 求是經(jīng)過了研磨拋光的端面，且具有一定的平整度和平面度。另外可以考慮給 施壓構(gòu)件107和承壓106構(gòu)件進(jìn)行冷卻，即在兩個(gè)夾合構(gòu)件中至少一個(gè)夾合構(gòu) 件中設(shè)置液體或氣冷管裝置。通過將外延片101和基板102之間的壓焊金屬融化來焊接外延片和基板的加熱裝置主體為電磁線圈108。電磁線圈108通過電磁感應(yīng)來加熱壓焊金屬，電 磁線圈108設(shè)于工作臺(tái)外圍。電磁線圈108是圓柱狀的螺旋電磁線圈。電磁線 圈108為多圈的螺旋狀柱形，它將整個(gè)工作臺(tái)、施壓構(gòu)件107的工作前端和承 壓構(gòu)件106的工作前端環(huán)包起來。電磁線圈108為中空線圈，其中空腔體為冷 卻管，冷卻管與液冷或氣冷裝置連接，這樣的冷卻結(jié)構(gòu)可以給工作中的電磁線 圈108冷卻降溫，以使其保持良好的工作狀態(tài)。包括本發(fā)明的壓焊結(jié)構(gòu)的整個(gè)壓焊機(jī)構(gòu)可以設(shè)置在一個(gè)真空腔體里面，也 可以是暴露在大氣中。也可以是除電磁線圈之外的其它部件處在真空裝置的真 空腔體里面，而電磁線圈在腔體外面，此時(shí)真空腔體靠近電磁線圈的部位其材 料要求是諸如石英之類的絕緣材料。本實(shí)施例的定位裝置主要由對(duì)外延片和基板進(jìn)行定位的定位環(huán)104、上定位 盤105和下定位盤103構(gòu)成。上定位盤105和下定位盤103是對(duì)外延片和基板 進(jìn)行上下方向定位的，其由比熱容小于中碳鋼的陶瓷構(gòu)成。下定位盤10置于承 壓構(gòu)件106上的與基板接觸的部位上，定位環(huán)104置于下定位盤103上?；?102置于下定位盤103上，外延片101置于基板102上，上定位盤105置于外延 片101上，施壓構(gòu)件107置于上定位盤105上。定位環(huán)104其材料優(yōu)選為陶瓷 或石英等絕緣的非金屬材料，并且定位環(huán)的內(nèi)孔和上定位盤105之間有時(shí)當(dāng)?shù)?間隙。上定位盤105和下定位盤103均是經(jīng)過雙面研磨拋光并且具有一定平面 度和厚度一致性的陶瓷構(gòu)件，也可以是石英等比熱容比較小的其它非金屬材料， 其總厚度變化一般不易太大。為了保證上定位盤和下定位盤具有一定的機(jī)械強(qiáng) 度，要求上定位盤和下定位盤的厚度不能太小，同時(shí)為使其熱容量比較小，其 厚度也不能太大。本實(shí)施例適合于一個(gè)外延片和一個(gè)基板的壓焊。該結(jié)構(gòu)電磁線圈108設(shè)于工作臺(tái)外圍。如果將電磁線圈整合到定位環(huán)104中，則此時(shí)，電磁線圈設(shè)于工 作臺(tái)上。壓焊前，將外延片101和基板102之間的壓焊金屬層疊放在一起，放置在 定位盤(上定位盤105和下定位盤103)內(nèi)。將疊放在一起的外延片101和基板 102放入定位盤時(shí)，外延片可以朝上，也可以朝下?；逯辽儆幸粋€(gè)面是經(jīng)過拋 光的，其壓焊面是拋光面。基板和外延片的襯底其總厚度變化均要求小于10微 米。壓焊時(shí)，先通過電磁感應(yīng)加熱外延片至20(TC以上，然后再給外延片施加壓 力。加熱溫度視壓焊金屬的成分而定如果壓焊金屬是AuSn，其熔點(diǎn)是28(TC， 加熱溫度一般控制在兩百多度即可；如果是熔點(diǎn)為1063-C的純Au，則加熱溫度 相對(duì)要高很多。所以加熱外延片的溫度范圍一般在20(TC 1063-C之間。加溫后， 然后保溫一定時(shí)間，使得外延片和基板通過壓焊金屬層壓焊在一起，最后停止 感應(yīng)加熱和撤除壓力。這樣就完成了外延片和基板之間的壓焊。由于感應(yīng)加熱時(shí)除外延片和基板會(huì)產(chǎn)生感生電流外，其余構(gòu)件由于是絕緣 的不會(huì)產(chǎn)生感生電流，所以外延片和基板可以達(dá)到較高的升溫速率，也具有較 快的降溫速率。完成外延片和基板的焊接后，最后將外延襯底去除，就實(shí)現(xiàn)了 銦鎵鋁氮薄膜從外延襯底到新基板的轉(zhuǎn)移，它可以制備成上電極和下電極結(jié)構(gòu) 的發(fā)光器件。壓焊的需要的電磁波是根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行控制選取的，電磁波的頻率范圍 可以是高頻，也可以是中頻。夾合構(gòu)件上的與外延片和基板基礎(chǔ)的基礎(chǔ)部位，優(yōu)選為陶瓷或石英等材質(zhì)。 也可以選用受電磁波影響較小、工作狀態(tài)下發(fā)熱較少的半導(dǎo)體、其它絕緣體材 料或者某些金屬物質(zhì)。本發(fā)明的實(shí)施例二，如圖2所示。 一個(gè)外延片和一個(gè)基板組成一對(duì)焊接體， 本實(shí)施例結(jié)構(gòu)是為了提高生產(chǎn)效率，在實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)上的改進(jìn)結(jié)構(gòu)，它可以 一次對(duì)多個(gè)焊接體進(jìn)行焊接。這種結(jié)構(gòu)需要加長定位環(huán)204和加厚的上定位盤 205和下定位盤203。施壓構(gòu)件207、承壓構(gòu)件206和電磁線圈208同實(shí)施例一 的結(jié)構(gòu)。外延片201和基板202組成的焊接體層疊起來置于工作臺(tái)上進(jìn)行焊接 即可，因?yàn)槭请姶啪€圈的感應(yīng)電流加熱外延片和基板，所以所有的外延片和基 板具有一致的升溫速率，其生產(chǎn)效果和實(shí)施例單一焊接效果一樣優(yōu)良，這樣來 大大提高焊接的效率。本發(fā)明實(shí)施例三，參看圖3所示。相比實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)，本實(shí)施例的定位 裝置沒有定位盤，而只有定位環(huán)303。定位環(huán)303置于由施壓構(gòu)件305和承壓構(gòu) 件304夾合而成的工作臺(tái)上。定位環(huán)303固定在承壓構(gòu)件304的上端面上。外 延片301和基板302置于定位環(huán)303的孔內(nèi)。另外，本發(fā)明還可以不包括定位裝置的結(jié)構(gòu)。此時(shí)，外延片和基板最好采 用電腦自控方式對(duì)接，即讓機(jī)械手通過電腦精確的計(jì)算和控制輔以感應(yīng)器的定 位來實(shí)現(xiàn)外延片和基板的焊接點(diǎn)對(duì)接。在沒有定位裝置的情況的這種結(jié)構(gòu)，萬 向節(jié)可以安裝在承壓構(gòu)件上，而不安裝在施壓構(gòu)件上，使承壓構(gòu)件順應(yīng)施壓構(gòu) 件進(jìn)行角度調(diào)整，這種結(jié)構(gòu)要求承壓構(gòu)件不宜有較大的轉(zhuǎn)動(dòng)范圍，否則，外延 片和基板不宜固定在定位環(huán)內(nèi)。除此以外，還可以在施壓構(gòu)件和承壓構(gòu)件上同 時(shí)安裝萬向節(jié)，前提是，承壓構(gòu)件不能有太大的轉(zhuǎn)動(dòng)范圍。本發(fā)明實(shí)施例四，如圖4所示。相比實(shí)施例一，本實(shí)施例結(jié)構(gòu)的承壓構(gòu)件 403下方設(shè)有平面狀線圈407。且定位環(huán)404較厚，以實(shí)現(xiàn)多組焊接體的同時(shí)焊 接。而且定位裝置由定位環(huán)404和上定位盤405構(gòu)成，沒有下定位盤。焊接體 的外延片401和基板402疊加在定位環(huán)404的孔內(nèi)，定位環(huán)404置于承接構(gòu)件403上。在焊接體上置有上定位盤405。上定位體405上為施壓構(gòu)件406。由于 電磁感應(yīng)的感生電流具有趨膚效應(yīng)，焊接體內(nèi)的溫度具有一致性，焊接效果也 非常理想。另外，平面狀線圈407還可以設(shè)于承壓構(gòu)件403內(nèi)。如果該結(jié)構(gòu)包 括下定位盤，則平面狀線圈407還可以設(shè)于下定位盤內(nèi)，這樣平面狀線圈置于 工作臺(tái)上了。本發(fā)明通過電磁線圈給外延片和基板上的壓焊金屬加熱，來完成焊接。電 磁線圈設(shè)于工作臺(tái)上或工作臺(tái)外圍，所謂的工作臺(tái)上或者工作臺(tái)外圍指的是電 磁線圈的電磁感應(yīng)可以作用到壓焊金屬的范圍。電磁線圈結(jié)構(gòu)和位置并不局限 于上述實(shí)施例的結(jié)構(gòu)和位置關(guān)系。另外，電磁線圈的電磁場可以作用的有效范 圍內(nèi)，本發(fā)明結(jié)構(gòu)包括的施壓構(gòu)件、承壓構(gòu)件、定位裝置上均不含有可以產(chǎn)生 明顯有干擾作用的渦流發(fā)熱材料，即本發(fā)明結(jié)構(gòu)上的各部件所含有的金屬、非 金屬部分是根據(jù)實(shí)際需要選用的、在額定電磁頻率下無明顯渦流熱效應(yīng)的物質(zhì)。 非金屬材料可以為絕緣體或者半導(dǎo)體。絕緣體優(yōu)選為陶瓷或石英。這是出于成 本和取材難易程度上的考慮，另外，除了陶瓷和石英以外，還可以采用其它的 材料，諸如巖石、有機(jī)絕緣體甚至具有特殊結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體材料，當(dāng)然不是所有 半導(dǎo)體材料都合適本發(fā)明，只有沒有明顯渦流熱效應(yīng)的半導(dǎo)體才可以適合本發(fā) 明。包括電磁線圈設(shè)于真空裝置外部情況，真空裝置接近電磁線圈部位也需為 上述沒有明顯渦流熱效應(yīng)的物質(zhì)。以避免造成不必要的高溫環(huán)境和電能的浪費(fèi)。
權(quán)利要求
1. 一種半導(dǎo)體外延片的壓焊結(jié)構(gòu)，包括對(duì)外延片和基板施加壓力的夾合裝置、通過將外延片和基板之間的金屬焊料融化來焊接外延片和基板的加熱裝置；所述夾合裝置包括兩個(gè)夾合構(gòu)件，兩個(gè)夾合構(gòu)件之間形成焊接外延片和基板的工作臺(tái)，其特征在于所述加熱裝置為通過電磁感應(yīng)來加熱所述壓焊金屬的電磁線圈，所述電磁線圈設(shè)于所述工作臺(tái)上或工作臺(tái)外圍。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的半導(dǎo)體外延片的壓焊結(jié)構(gòu)，其特征在于所述壓 焊結(jié)構(gòu)還包括對(duì)外延片和基板進(jìn)行定位的定位裝置，定位裝置設(shè)于所述工作臺(tái) 上。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體外延片的壓焊結(jié)構(gòu)，其特征在于所述電 磁線圈為盤繞在所述夾合裝置外圍的圓柱狀線圈，或者為設(shè)于所述工作臺(tái)外圍 的平面狀線圈。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的半導(dǎo)體外延片的壓焊結(jié)構(gòu)，其特征在于所述電 磁線圈為設(shè)有冷卻液體和氣體通道的空心線圈。
5、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的半導(dǎo)體外延片的壓焊結(jié)構(gòu)，其特征在于所述兩 個(gè)夾合構(gòu)件包括與外延片和基板接觸的接觸部位，所述接觸部位為比熱容小于 中碳鋼的非金屬材料。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述半導(dǎo)體外延片的壓焊結(jié)構(gòu)，其特征在于所述夾合 裝置及其工作臺(tái)設(shè)于真空裝置內(nèi)。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的半導(dǎo)體外延片的壓焊結(jié)構(gòu)，其特征在于所述電 磁線圈設(shè)于所述真空裝置外部，所述真空裝置接近所述電磁線圈部位為比熱容 小于中碳鋼的非金屬材料。
8、 根據(jù)權(quán)利要求5或7所述的半導(dǎo)體外延片的壓焊結(jié)構(gòu)，其特征在于所述比熱容小于中碳鋼的非金屬材料為絕緣體或者半導(dǎo)體。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的半導(dǎo)體外延片的壓焊結(jié)構(gòu)，其特征在于所述絕 緣體為陶瓷或石英。
10、 根據(jù)權(quán)利要求1所述半導(dǎo)體外延片的壓焊結(jié)構(gòu)，其特征在于所述夾 合裝置包括一個(gè)施壓構(gòu)件和一個(gè)承壓構(gòu)件，所述施壓構(gòu)件與一個(gè)萬向節(jié)連接。
11、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體外延片的壓焊結(jié)構(gòu)，其特征在于所述 定位裝置包括一個(gè)環(huán)繞設(shè)在所述工作臺(tái)周圍、對(duì)外延片和基板進(jìn)行水平定位的 定位環(huán)。
12、 根據(jù)權(quán)利要求ll所述的半導(dǎo)體外延片的壓焊結(jié)構(gòu)，其特征在于所述 定位裝置還包括對(duì)外延片和基板進(jìn)行上下定位的、比熱容小于中碳鋼的絕緣定 位盤；所述定位盤包括一個(gè)與所述兩個(gè)夾合機(jī)構(gòu)中任一個(gè)接觸的單盤，或兩個(gè) 分別與所述兩個(gè)夾合機(jī)構(gòu)接觸的上定位盤和下定位盤。
13、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體外延片的壓焊結(jié)構(gòu)，其特征在于所述 兩個(gè)夾合構(gòu)件中至少一個(gè)夾合構(gòu)件中設(shè)有液體或氣體冷卻管裝置。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種半導(dǎo)體外延片的壓焊結(jié)構(gòu)，該壓焊結(jié)構(gòu)不需要通過熱阻加熱方式給壓焊金屬加熱，可以防止壓焊金屬由于熱擴(kuò)散而影響外延片的歐姆接觸性能，進(jìn)而最大程度的避免熱阻加熱方式給外延片造成的品質(zhì)劣化。本發(fā)明采用如下技術(shù)方案該結(jié)構(gòu)包括對(duì)外延片和基板施加壓力的夾合裝置、通過將外延片和基板之間的金屬焊料融化來焊接外延片和基板的加熱裝置；所述夾合裝置包括兩個(gè)夾合構(gòu)件，兩個(gè)夾合構(gòu)件之間形成焊接外延片和基板的工作臺(tái)，所述加熱裝置為通過電磁感應(yīng)來加熱所述壓焊金屬的電磁線圈，所述電磁線圈設(shè)于所述工作臺(tái)上或工作臺(tái)外圍。本發(fā)明由于升溫速率和降溫速率很快，可以明顯提高生產(chǎn)速率。
文檔編號(hào)H01L33/00GK101267013SQ20081010683
公開日2008年9月17日 申請(qǐng)日期2008年4月30日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月30日
發(fā)明者江風(fēng)益, 熊傳兵, 立 王, 王古平, 章少華 申請(qǐng)人:晶能光電(江西)有限公司