專利名稱：制造二極管金屬層的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種制造二極管金屬層的方法，尤指一種利用不含氰 化物的無電解電鍍的置換或還原金屬濕式制程，通過置換或還原反應 而使特定金屬沉積于二極管晶圓或芯片的金屬底材上，以產(chǎn)生一均勻 且厚度足夠的金屬層。
背景技術：
隨著全球性能源危機意識高漲，尋求高效率的能源以取代傳統(tǒng)照 明，已成為一項重要的課題。半導體由于可以把能量在光與電兩種形
式間轉(zhuǎn)換，故衍生出許多實際應用，如發(fā)光二極管(LED)屬于
一種固態(tài)發(fā)光器件，可將電力直接轉(zhuǎn)換成光，發(fā)光二極管具有省電、 耐震、壽命長及不易發(fā)熱等多項優(yōu)點，近年來，已發(fā)展出超高亮度的
發(fā)光二極管，與不同波長的發(fā)光二極管，如白光/藍光的發(fā)光二極 管，以取代目前所使用的白熱燈泡、鹵素燈泡。
目前超高亮度白光/藍光的發(fā)光二極管的品質(zhì)，取決于氮化鎵磊 晶(GaN)的材料品質(zhì)，而氮化鎵磊晶品質(zhì)則與使用的藍寶石基板 表面加工品質(zhì)息息相關，藍寶石(單晶三氧化二鋁)由于晶體結(jié)構(gòu)與 氮化鎵磊晶近似，同時符合氮化鎵磊晶的磊晶制程中耐高溫的要求， 使得藍寶石晶圓成為制作白光/藍光的發(fā)光二極管的關鍵材料。
此外，為了增加電流的擴散，在P型半導體層(如發(fā)光二極管 (LED))上蒸鍍或濺鍍數(shù)層薄金屬結(jié)構(gòu)，如利用鎳/金(N i /Au)或鈷/金(Co/Au)等雙層結(jié)構(gòu)作為透明電極，并搭配
熱處理的方式，使得薄金屬結(jié)構(gòu)變成透明導電層，進而達到光穿透的效果。
但是，前述在發(fā)光二極管(LED)上利用蒸鍍或濺鍍方法而形
成的金屬層，卻具有如下的缺點
1、 利用蒸鍍或濺鍍方法所制得的金屬層，其操作復雜、制造時程 長、無法降低生產(chǎn)成本。
2、 由于蒸鍍或濺鍍方法所制得的金屬層，為整面金屬沉積，故無
法節(jié)省金屬的耗用量、耗電量及操作與生產(chǎn)成本。
3、 利用蒸鍍或濺鍍方法所制得的金屬層，其設備支出較高，無法
大幅節(jié)省設備投資與生產(chǎn)成本。
4、 其金屬層的表面較平滑，故無法有效提高打線或焊接的附著力， 且其產(chǎn)品品質(zhì)的可靠度無法有效地提高。
因此，發(fā)明人在感覺到此一美中不足之處及在瞬息萬變的市場上， 唯有不斷地發(fā)明出獨特且具創(chuàng)新效果的產(chǎn)品，即顯得非常的重要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的在于克服現(xiàn)有技術的不足與缺陷，提出一種制 造二極管金屬層的方法，其可產(chǎn)生均勻性極高的金屬層、操作簡單、 可于二極管晶圓或芯片的正反兩面同時沉積金屬層、縮短制造時程， 可大幅降低生產(chǎn)成本。
本發(fā)明的次要目的在于，提出一種制造二極管金屬層的方法，其 可使用還原或置換反應以選擇性沉積欲沉積的金屬層于金屬底材周圍 或其上，以取代傳統(tǒng)使用蒸鍍或濺鍍?yōu)檎娼饘俪练e，大幅節(jié)省金屬 的耗用量，并節(jié)省耗電量、降低操作與生產(chǎn)成本。
本發(fā)明的另一目的在于，提出一種制造二極管金屬層的方法，其 設備支出遠較傳統(tǒng)使用蒸鍍或濺鍍?yōu)榈?，可大幅?jié)省設備投資，降低 生產(chǎn)成本。
本發(fā)明的又一目的在于，提出一種制造二極管金屬層的方法，其 所制得的金屬層的表面較傳統(tǒng)使用蒸鍍或濺鍍所產(chǎn)生的表面粗糙，可 有效提高打線或焊接的附著力，提升產(chǎn)品品質(zhì)的可靠度，使得產(chǎn)品的 市場競爭力更為顯著。
本發(fā)明的再一目的在于，提出一種制造二極管金屬層的方法，其 所制成的金屬層可作為電傳導、打線、焊接、導電膠傳導、凸塊、覆 晶封裝等用途，亦可增強散熱效果，以提升產(chǎn)品品質(zhì)與可靠度。
為達前述目的，本發(fā)明提供一種制造二極管金屬層的方法，，利 用不含氰化物的無電解電鍍的置換或還原金屬濕式制程，先于一欲形 成金屬層的二極管晶圓或芯片區(qū)域，形成一可作為無電解電鍍置換或 還原金屬濕式制程的金屬、金屬氧化物或合金底材，然后通過置換或 還原反應而使一特定金屬沉積于金屬底材上，以產(chǎn)生所需厚度的金屬 層，其中尚可于二極管晶圓或芯片區(qū)域上制作一阻隔層，并對阻隔層 進行圖案化，以形成多個顯露出金屬底材的開口，及在該二極管晶圓 或芯片區(qū)域上，進行無電解電鍍的置換或還原金屬濕式制程，以在自 該開口顯露出的金屬底材上沉積形成金屬層，且可于金屬層上進行打 線接合。


圖l為本發(fā)明的方法方塊示意圖。
具體實施例方式
本發(fā)明為一種制造二極管金屬層的方法，請參閱圖1所示，尤指 利用不含氰化物的無電解電鍍的置換或還原金屬濕式制程，該方法先 于一欲形成金屬層的二極管晶圓或芯片區(qū)域，形成一可作為無電解電 鍍置換或還原金屬濕式制程的金屬、金屬氧化物或合金底材，然后通 過置換或還原反應而使一特定金屬沉積于金屬底材上，以產(chǎn)生所需厚 度的金屬層。
除此之外，在本發(fā)明的方法中，還可于該二極管晶圓或芯片區(qū)域 上制作一阻隔層，并對該阻隔層進行圖案化，以形成多個顯露出底材 的開口，及在該二極管晶圓或芯片區(qū)域上，以利用蒸鍍、濺鍍、電鍍
或者無電解電鍍的方式產(chǎn)生所需的金屬底材；或在阻隔層圖案化的開 口顯露出的金屬底材上，進行無電解電鍍的置換或還原金屬濕式制程， 以沉積形成該金屬層，且可于該金屬層上進行打線接合。
在本發(fā)明中，該金屬層的材質(zhì)可為金、銀、銅、鉑、鈀、鎳、鋅、 鉻或I I IA族金屬、IVA族金屬等金屬；又，于二極管晶圓或芯 片區(qū)域上制作的阻隔層，可于金屬底材的產(chǎn)生前制作、產(chǎn)生后制作或 者前后均制作之；至于該金屬底材的制作方法則可利用蒸鍍、濺鍍、 電鍍或者無電解電鍍的方式產(chǎn)生，且在該金屬底材的材質(zhì)選擇上，通 常為金，亦可為銀、銅、鉑、鈀、鎳、鋅、鉻或I I I A族金屬、I VA族金屬、VA族金屬等金屬，或者上述金屬種類一種以上所形成 的雙層金屬或合金底材。
由此，當該金屬層的材質(zhì)為金時，該無電解電鍍的置換或還原金 屬濕式制程所使用的反應液內(nèi)，可添加有亞硫酸金鹽、硫代硫酸金鹽、 三氯化金等金屬鹽類或其錯化合物。
又，當該金屬底材的材質(zhì)為銅或含銅80%以上的銅合金時，使用 無電解鍍金的濕式制程，以置換反應，將金反應至該金屬底材的表面； 且當該金屬底材的材質(zhì)為銅或含銅80%以上的銅合金時，使用無電解 鍍金的濕式制程，以置換反應，將銀反應至該金屬底材的表面。
又，當該金屬底材的材質(zhì)為鎳或含銅/鎳復合金屬層，使用無電 解鍍金的濕式制程，以置換反應，將金反應至該金屬底材的表面。
又，當該金屬底材的材質(zhì)為鈀或鉑時，使用無電解鍍金的濕式制
程，以還原反應，將金反應至該金屬底材的表面。
又，當該金屬底材的材質(zhì)為金時，使用無電解鍍金的濕式制程， 以還原反應，將金反應至該金屬底材的表面。
綜上所述，本發(fā)明具有下列優(yōu)點及實用價值-
1、 通過本發(fā)明的方法，可產(chǎn)生均勻性極高的金屬層，且可于二極 管晶圓或芯片的正反兩面同時沉積金屬層，不僅操作簡單，縮短制造 時程，且可大幅降低生產(chǎn)成本。
2、 通過本發(fā)明的方法，可使用還原或置換反應以選擇性沉積欲沉 積的金屬層于金屬底材周圍或其上，以取代傳統(tǒng)使用蒸鍍或濺鍍?yōu)檎?面金屬沉積，大幅節(jié)省金屬的耗用量，并節(jié)省耗電量、降低操作與生 產(chǎn)成本。
3、 通過本發(fā)明的方法，設備支出遠較傳統(tǒng)使用蒸鍍或濺鍍?yōu)榈停?故可大幅節(jié)省設備投資，降低生產(chǎn)成本。
4、 通過本發(fā)明的方法，其所制得的金屬層的表面較傳統(tǒng)使用蒸鍍 或濺鍍所產(chǎn)生的表面粗糙，故可有效提高打線或焊接的附著力，提升 產(chǎn)品品質(zhì)的可靠度，使得產(chǎn)品的市場競爭力更為顯著。
5、 通過本發(fā)明的方法，其所制得的金屬層可作為電傳導、打線、 焊接、導電膠傳導、凸塊、覆晶封裝等用途，亦可增強散熱效果，以 提升產(chǎn)品的品質(zhì)與可靠度。
歸納以上所述，本發(fā)明的方法確實為一具有眾多優(yōu)點及實用價值， 并可有效提升整體的經(jīng)濟效益。
綜上所述，僅為本發(fā)明最佳的一具體實施例，本發(fā)明的技巧特征 并不局限于此，凡本領域技術人員在本發(fā)明領域內(nèi)，可輕易思及的變 化或修飾，應均被涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求書范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種制造二極管金屬層的方法，其特征在于，該方法先于一欲形成金屬層的二極管晶圓或芯片區(qū)域，形成一可作為無電解電鍍置換或還原金屬濕式制程的金屬、金屬氧化物或合金底材，然后通過不含氰化物的無電解電鍍的置換或還原反應，而使一特定金屬沉積于金屬底材上，以產(chǎn)生所需厚度的金屬層，且該金屬層的材質(zhì)可為金、銀、銅、鉑、鈀、鎳、鋅、鉻或IIIA族金屬、IVA族金屬。
2. 如權(quán)利要求l所述的制造二極管金屬層的方法，其中，該方法 還可于二極管晶圓或芯片區(qū)域上制作一阻隔層，并對該阻隔層進行圖 案化，以形成多個顯露出底材的開口，及在該二極管晶圓或芯片區(qū)域 上，利用蒸鍍、濺鍍、電鍍或者無電解電鍍的方式產(chǎn)生所需的金屬底 材。
3. 如權(quán)利要求l所述的制造二極管金屬層的方法，其中，該方法 還可于金屬底材制作后于二極管晶圓或芯片區(qū)域上制作一阻隔層，并 對該阻隔層進行圖案化，以形成多個顯露出該金屬底材的開口，并在 圖案化阻隔層的開口顯露出的金屬底材上，進行無電解電鍍的置換或 還原金屬濕式制程，以沉積形成該金屬層。
4. 如權(quán)利要求l所述的制造二極管金屬層的方法，其中，該金屬 底材的制作方法可利用蒸鍍、濺鍍、電鍍或者無電解電鍍的方式產(chǎn)生， 且在金屬底材的材質(zhì)選擇上為金、銀、銅、鉑、鈀、鎳、鋅、鉻或II I A族金屬、IVA族金屬、VA族金屬，或者上述金屬種類一種 以上所形成的雙層金屬或合金底材。
5. 如權(quán)利要求4所述的制造二極管金屬層的方法，其中，當該金 屬層的材質(zhì)為金時，該無電解電鍍的置換或還原金屬濕式制程所使用 的反應液內(nèi)，可添加有亞硫酸金鹽、硫代硫酸金鹽、三氯化金等金屬
6. 如權(quán)利要求4所述的制造二極管金屬層的方法，其中，當該金 屬底材的材質(zhì)為銅或含銅80%以上的銅合金時，使用無電解鍍金的濕 式制程，以置換反應，將金反應至該金屬底材的表面。
7. 如權(quán)利要求4所述的制造二極管金屬層的方法，其中，當該金 屬底材的材質(zhì)為銅或含銅80%以上的銅合金時，使用無電解鍍金的濕 式制程，以置換反應，將銀反應至該金屬底材的表面。
8. 如權(quán)利要求4所述的制造二極管金屬層的方法，其中，當該金 屬底材的材質(zhì)為鎳或含銅/鎳復合金屬層，使用無電解鍍金的濕式制 程，以置換反應，將金反應至該金屬底材的表面。
9. 如權(quán)利要求4所述的制造二極管金屬層的方法，其中，當該金 屬底材的材質(zhì)為鈀或鉑時，使用無電解鍍金的濕式制程，以還原反應， 將金反應至該金屬底材的表面。
10. 如權(quán)利要求4所述的制造二極管金屬層的方法，其中，當該 金屬底材的材質(zhì)為金時，使用無電解鍍金的濕式制程，以還原反應， 將金反應至該金屬底材的表面。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種制造二極管金屬層的方法，先于一欲形成金屬層的二極管晶圓或芯片區(qū)域，形成一可作為無電解電鍍置換或還原金屬濕式制程的金屬、金屬氧化物或合金底材，然后通過不含氰化物的無電解電鍍的置換或還原反應，而使一特定金屬沉積于金屬底材上，以產(chǎn)生所需厚度的金屬層，使得通過該方法所制得的二極管金屬層，可大幅降低生產(chǎn)成本，并提升產(chǎn)品品質(zhì)的可靠度。
文檔編號H01L21/3205GK101101871SQ20061010314
公開日2008年1月9日 申請日期2006年7月5日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月5日
發(fā)明者陳俊彬 申請人:永賀工業(yè)股份有限公司