專利名稱：一種通過鍵合實現(xiàn)的新型晶圓片的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于半導(dǎo)體中ー種外延片/硅鍵合的技術(shù)領(lǐng)域，具體一種通過鍵合實現(xiàn)的新型晶圓片。
背景技術(shù)：
外延片/硅片鍵合是半導(dǎo)體光電子和電カ電子領(lǐng)域的重要新技術(shù)，它是將氧化或未氧化外延片和硅片，實現(xiàn)直接的化學(xué)鍵合而形成整體，外延片和硅片之間沒有任何粘 合齊U。目前，國內(nèi)外的外延片和硅片直接鍵合方法，通常需要對外延片和硅片的表面進行專門的表面結(jié)合鍵增強處理，使鍵合エ藝變得復(fù)雜而鍵合結(jié)果不理想，在鍵合層容易產(chǎn)生空洞和非鍵合區(qū)，致使鍵合率低，存在夾層，從而影響器件的制備性能，并且鍵合后的襯底片要經(jīng)過高溫?zé)崽幚砉に嚥拍苁雇庋悠c硅片很好的鍵合在一起。耗用設(shè)備多、熱處理時間長，不適合大批量生產(chǎn)。因此不能在高亮度的LED照明中大規(guī)模推廣使用。

實用新型內(nèi)容本實用新型針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種通過鍵合實現(xiàn)的新型晶圓片，它可以作為大面積無空洞的鍵合襯底片來使用。為解決上所述技術(shù)問題，本實用新型實用新型采用的技術(shù)方案是ー種通過鍵合實現(xiàn)的新型晶圓片，包括蒸鍍有反射層的外延片，反射層下蒸發(fā)設(shè)置金層；經(jīng)過鏡面拋光的硅片表面蒸發(fā)設(shè)置一定厚度的金層和銦層，銦層上面與反射層下蒸發(fā)設(shè)置金層鍵合連接；通過銦層鍵合，實現(xiàn)外延片和硅片的成型連接。ー種通過鍵合實現(xiàn)的新型晶圓片，其采用如下的方法得到在蒸鍍有反射層的外延片上蒸發(fā)金(Au)層，然后經(jīng)過鏡面拋光的硅片直接用溶液清洗甩干，在電子束蒸發(fā)臺中蒸發(fā)一定厚度的金層和銦(In)層，然后兩片相對銦(In)層在中間，放入鍵合機(bonding)中通過熱壓鍵合，將外延片與硅片鍵合在一起。鍵合壓カ為400 600KG，鍵合溫度為階梯式140 160°C，保持50 70秒，隨后溫度升至鍵合恒溫210 230°C，恒溫時間為1700 1900秒，恒溫時間完成后將溫度降至70 90°C，保持50 70秒。作為優(yōu)選鍵合合壓カ為500KG，鍵合溫度為階梯式150°C，保持60秒，隨后溫度升至鍵合恒溫220°C，恒溫時間為1800秒，恒溫時間完成后將溫度降至80°C，保持60秒。本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點I、金銦材料性能高、銦熔點低(156. 61°C )。銦原子半徑大，減少失配缺陷，提高完美性；銦熔點低(156. 61°C )、硬度低，可塑性強，容易鍵合，使鍵合率高達98%以上。2、エ藝簡単。在清洗過程中硅片表面不需要進行專門的表面結(jié)合鍵增強處理，不僅省時、省力，而且可節(jié)省大量化學(xué)藥品及設(shè)備使用率。清洗甩干后的硅片便可以進行金(Au)層及銦(In)層的蒸鍍。3、鍵合速度快。對于表面無凹坑和顆粒的外延片(鍍有金層)與硅片(鍍有金層和銦層)，通過bonding(鍵合)機在短時間內(nèi)可以將兩片重合在一起，并且沒有空洞。對于外延片和硅片表面的金銦金鍵合，由于表面呈疏水狀，鍵合后的襯底片可得到很好的歐姆接觸。4、鍵合周期短。鍵合好的襯底片即可快速地進行下一步エ藝，且不會出現(xiàn)空洞。5、鍵合面積大。鍵合后的襯底片除了 2 5mm的邊緣以外，可實現(xiàn)整個面積的鍵合，其強度可達到體硅的強度。6、對設(shè)備沒有額外要求，并且設(shè)備操作簡單方便。

圖I、本實用新型ー種通過鍵合實現(xiàn)的新型晶圓片結(jié)構(gòu)示意圖。一下結(jié)合附圖描述本實用新型實施方式。
具體實施方式
如圖I所示的ー種通過鍵合實現(xiàn)的新型晶圓片，包括蒸鍍有反射層2的外延片1，反射層2下蒸發(fā)設(shè)置金(Au)層3 ;經(jīng)過鏡面拋光的硅片6表面蒸發(fā)設(shè)置一定厚度的金層5和銦(In)層4，銦(In)層4上面與反射層2下蒸發(fā)設(shè)置金(Au)層3鍵合連接；通過銦(In)層4鍵合,實現(xiàn)外延片I和娃片6的成型連接。
權(quán)利要求1.一種通過鍵合實現(xiàn)的新型晶圓片，其特征在于包括蒸鍍有反射層的外延片，反射層下蒸發(fā)設(shè)置金層；經(jīng)過鏡面拋光的硅片表面蒸發(fā)設(shè)置一定厚度的金層和銦層，銦層上面與反射層下蒸發(fā)設(shè)置金層鍵合連接；通過銦層鍵合，實現(xiàn)外延片和硅片的成型連接。
專利摘要本實用新型公開的一種通過鍵合實現(xiàn)的新型晶圓片，其特征在于包括蒸鍍有反射層的外延片，反射層下蒸發(fā)設(shè)置金(Au)層；經(jīng)過鏡面拋光的硅片表面蒸發(fā)設(shè)置一定厚度的金層和銦(In)層，銦(In)層上面與反射層下蒸發(fā)設(shè)置金(Au)層鍵合連接；通過銦(In)層鍵合，實現(xiàn)外延片和硅片的成型連接。本實用新型新型晶圓片可制備高效率、高亮度、低阻值、性能穩(wěn)定的LED發(fā)光二極管器件。
文檔編號H01L21/18GK202585350SQ201220002239
公開日2012年12月5日 申請日期2012年1月5日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月5日
發(fā)明者楊繼遠(yuǎn) 申請人:楊繼遠(yuǎn)