專利名稱：一種包含復合電鍍基板的發(fā)光元件的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種發(fā)光元件，特別涉及一種包含復合電4tt^反的發(fā)a件。
背景技術：
為了〗嫂光二極管封裝設計簡單化且iii'j高功率高效能與長壽命，直立式 (Vertical)發(fā)光二f及管成為較熱門的選擇。為了讓散熱效果最佳化，發(fā)光^fel管芯 片通常會利用接合技術與金屬基板連接或使用電鍍技術將金屬鄉(xiāng)莫鍍于外延層 上，但由于材料熱膨脹系數的差異，芯片制作時容易產生裂敘間接影響芯片壽命。
一般金屬基復合材料將期氐熱膨脹系數的物質添加于高導熱的金屬中，通過 高溫工藝以達成二相接合制成高導熱且低熱膨脹系數的復合材料，此高溫工藝不 適合用于發(fā)it^^4及管芯片的制作。近年來復合電鍍蓬勃發(fā)展，已開發(fā)出各式各樣 的復合材料組合，一^^用于耐磨或疏水治具的表面電鍍。以鎳-碳^f圭復合電鍍 為例，其原理為通過^4臬離子電鍍液將懸浮于溶液中的惰性碳^^圭粒子共同析鍍 于底材上。當復合電M與底材之間的界面有內應力存在時，其界面層的材料種 類，層ttA^M—重^i^題。
發(fā)明內容
本發(fā)明一實施例揭示一種發(fā)^=4及管，包括以下單元 一發(fā)it^4及管外必吉 構， 一反射層于發(fā)光^^及管外延結構之上， 一電鍍種子層于反射層之上， 一復合 電^S^1^于電鍍種子層之上，及"^呆護層于復合電ltt^^之上。
本發(fā)明一實施例揭示一種發(fā)it^及管，其中在電鍍種子層與復合電l^&^^ 之間更具有一界面層。
本發(fā)明一實施例揭示一種發(fā)it^^4及管，其中在反射層與電鍍種子層之間更具 有一中間緩沖層。
本發(fā)明 一實施例揭示一種^^f及管，其中在反射層與電鍍種子層之間更具有一高強度高初性多層膜結構。
本發(fā)明一實施例揭示一種iCit^^及管，其中界面層可由銅，金，鎳等材料所組成。
本發(fā)明一實施例揭示一種發(fā)^t^及管，其中反射層可由《i/鋁，4i/金，4h銀 等材料所組成。
本發(fā)明一實施例揭示一種發(fā)光^fe管，其中電鍍種子層可由4i/金，4i/銅， 鉻/金，鋪/金等材料所組成。
本發(fā)明一實施例揭示一種發(fā)it^及管，其中利用復合電鍍方法形成一復合電 1^〖反，其材料可由銅-鉆石，銅-碳^^圭，鎳-碳化硅，碳納米管(carbonnanotube， CNT)-鎳，碳納米管-銅，碳納米纖維-銅等所組成。
本發(fā)明一實施例揭示一種發(fā)^t^^f及管，其中保護層至少包含金或鎳。
本發(fā)明一實施例揭示一種發(fā)^4及管，其中中間緩沖層可由鎳，鈷化鎳，鎢 化銅，鉬化銅，鎳^粦*，鐵4臬*所組成。
本發(fā)明一實施例揭示一種發(fā)^^及管，其中高強度高韋刃性多層膜結構可由氮 化鋁/鋁，氮化鋁/銅，鈥化鴒/鋁等材料交替組成。
圖1A 圖1F描述本發(fā)明一實施例發(fā)光二極管的工藝。 圖2A 圖2B描ii^發(fā)明另一實施例發(fā)it^f及管的工藝。 圖3A 圖3B顯示本發(fā)明再一實施例發(fā)光^f及管的工藝。
附圖標記說明
101 成長勤反；
103 有源層；
105 半導體外延結構層；
107 電鍍種子層；
109 復合電41i^反；
1U 中間緩沖層；
100, 200, 300 發(fā)it^f及管c
102 第一型半導體層；
104~第二型半導體層；
賜 反射層；
108 界面層；
ll(M呆護層；
112 高強度高韋刃性多層膜結構;
具體實施例方式
4以下配合圖1A 圖IF描述本發(fā)明一實施例發(fā)光^^及管的工藝。首先，請參
照圖1A,提供一成長基板101。在成長J4反之上形成一半導體外延結構層105, 其至少包括第一型半導體層102、有源層103和第二型半導體層104。在本實施例 中，第一型半導體層102是n型氮化4科n-GaN)層,有源層103是氮化銦^(InGaN)/ 氮化4^(GaN)多重量子阱結構層，第二型半導體層104是p型氮化4^-GaN)層， Jji匕半導體夕卜延結構層以外延技術形成于藍寶石上。再于半導體外延結構層之上 形成一反射層106,本實施例的^Jt層為鈥(厚度30nm)/4呂(厚度200nm)的疊層所 形成，另外可由鎮(zhèn)/金，鈦/《艮等材料所組成。
請參照圖1B,在反射層106的上形成一電鍍種子層107，本實施例的電鍍種 子層為鈥(厚度30nm)/釘厚度200nm)的疊層所形成，另夕卜可由#/銅，#/金， 鉑/金等材料所組成。如圖1C所示，再于電鍍種子層107的上形成一界面層108， 本實施例的界面層為銅(厚度3-5pm)所形成，另外可由金或鎳所組成。將此結構置
于一含有鉆石粉末懸浮于其中的銅離子電鍍液中，進行復合電鍍程序，M銅及 鉆石會共同析鍍于界面層上，形成一復合電4ii^反109,如圖1D所示。復合1^反 層材料也可由銅-碳^^圭，鎳J友^^圭，碳納米管(carbonnanotube, CNT)-鎳，碳納 米管-銅、碳納米纖維(carbonnano-fiber, CNF)-銅所組成。
因為鉆石顆粒會影響鍍層表面粗4嫂且銅金屬容易氧化，所以須在復合電鍍 _|^反的上形成一保護層110，其材料至少包含金或鎳，如圖1E所示。最后將成長 J^反101移除，即形成一具有復合電H&^反的發(fā)光二極管結構。(如圖1F所示)
當半導體外沿吉構層105與復合電HS^反109 二者熱膨脹系數(Coe傷cient of Thermal Expansion, CTE)差異太大時，須在反射層106的上形成一中間緩沖層結構 111或一具有高強度高韌性多層膜結構112，再進行復合電鍍相關程序。如圖2A 所示，中間緩沖層結構111為一層具圖案結構的低熱膨脹系數的材料所組成，例 如鎳，鎳鈷M，鎳磷合金，鎳鐵*，銅^r^，銅鉬合金等。后續(xù)步驟與 圖1B-1F相同，最后形成如圖2B結構的發(fā)光二極管200。又如圖3A所示，在反 射層106的上形成一高強度高初性多層膜結構112,其目的為當半導體外延結構 層105與復合電4tt^反109二者熱膨脹系數(Coe伍dent of Thermal Expansion, CTE) 差異太大時，二者之間界面會有相當大應力產生，而形成此多層膜結構可吸4U匕 應力，進而保護半導體外^吉構層。高強度高韌性多層膜結構112由多層硬質膜 與軟質膜交錯形成，其材料可由氮化鋁/鉛，氮化鋁/銅，鈥化鴉/鋁等材料交替組 成，其中疊層層數及各層的厚度可做最佳化設計。后續(xù)步驟與圖1B-1F相同，最后形成如圖3B結構的發(fā)it^極管300。
以上纟是供的實施例用以描ii4^發(fā)明不同的技術特征，j勁艮據本發(fā)明的扭1念， 其可包括或運用于更廣泛的技術范圍。須注意的是，實施例僅用以揭示本發(fā)明工 藝、裝置、組成、制造和使用的特定方法，并不用以限定本發(fā)明，^(可本領域的 技術人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內，當可作些許的更動與潤飾。因此， 本發(fā)明的保護范圍，當視所附的權利要求所界定者為準。
權利要求
1.一種發(fā)光二極管，包括一復合電鍍基板，具有一第一平面及一第二平面；一界面層，位于該復合電鍍基板的第一平面上；一電鍍種子層，位于該界面層上；一反射層，位于該電鍍種子層之上；及一半導體外延結構層，位于該反射層之上，其中該半導體外延結構層至少包括一第一型半導體層、一有源層和一第二型半導體層。
2. 如權利要求1所述的發(fā)光二極管，還包括一保護層，位于該復合電鍍 基板的第二平面上，其至少包含金或鎳。
3. 如權利要求1所述的發(fā)光二極管，還包括一中間緩沖層，位于該反射 層與該電鍍種子層之間，其由一層具圖案結構的低熱膨脹系數的材料所組 成，且可為鎳，鎳鈷合金，鎳磷合金，鎳鐵合金，銅鴒合金，銅鉬合金等或 其組合。
4. 如權利要求1所述的發(fā)光二極管，還包括一多層膜結構，位于該反射 層與該電鍍種子層之間，其由多層硬質膜與軟質膜交錯形成，且材料可由氮 化鋁/鋁，氮化鋁/銅，鈦化鴒/鋁等材料或其交替組成。
5. 如權利要求1所述的發(fā)光二極管，其中該復合電鍍基板由復合電鍍法 所形成，且可由銅-鉆石，銅-碳化硅，鎳-碳化硅，碳納米管-鎳，碳納米管-銅，碳納米纖維-銅等材料所組成。
6. 如權利要求1所述的發(fā)光二極管，其中該界面層可由銅，金，鎳，錫 等材料所組成。
7. 如權利要求1所述的發(fā)光二極管，其中該電鍍種子層可由鈦/金，鈦/ 銅，鉻/金，鉻/鉑/金等材料所組成。
8. 如權利要求1所述的發(fā)光二極管，其中該反射層可由鈦/鋁，鈦/金， 鈦/銀等材料所組成。
9. 如權利要求1所述的發(fā)光二極管，其中該第一型半導體層是n型氮化 鎵，該第二型半導體層是p型氮化鎵。
10. 如權利要求1所述的發(fā)光二極管，其中該第一型半導體層是n型磷化 鋁鎵銦，該第二型半導體層是p型磷化鋁^:銦。
全文摘要
本發(fā)明于一實施例中揭示一種發(fā)光二極管，其包括以下單元一復合電鍍基板，具有一第一平面及一第二平面；一界面層，位于該復合電鍍基板的第一平面上；一電鍍種子層，位于該界面層上；一反射層，位于該電鍍種子層之上；及一半導體外延結構層，位于該反射層之上，其中該半導體外延結構層至少包括一第一型半導體層、一有源層和一第二型半導體層。
文檔編號H01L33/00GK101656279SQ20081014458
公開日2010年2月24日 申請日期2008年8月22日 優(yōu)先權日2008年8月22日
發(fā)明者呂志強, 許嘉良, 謝明勛, 黃建富 申請人:晶元光電股份有限公司