專利名稱：發(fā)光元件的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種無電電鍍的鍍浴配方及使用此鍍浴于發(fā)光元件形成焊墊(bond pad)的方法。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)上，電鍍金經(jīng)常使用于電子元件，例如印刷電路板、陶瓷集成電路或IC卡等的表面上以改良抗化學(xué)性、抗氧化性與物理性質(zhì)例如金屬導(dǎo)電性、焊接性質(zhì)或熱壓粘合性質(zhì)。發(fā)光元件的焊墊(bond pad)通常通過引線(wire bonding)或倒裝(flip chip) 方式使η型半導(dǎo)體層與ρ型半導(dǎo)體層與外部線路電連接。形成焊墊的方式一般是將芯片 (wafer)安置于轉(zhuǎn)盤上進(jìn)行蒸鍍，蒸鍍方向?yàn)槿蛐?omni-directional)，因此無須形成焊墊的部分也會(huì)被焊墊材料所覆蓋，而這些材料必須被移除而造成材料的浪費(fèi)。若以無電電鍍工藝形成焊墊，所使用的無電電鍍鍍浴一般以含氰系的鍍浴最為常用，因此種鍍浴較為穩(wěn)定而易于控制，且可析出具有細(xì)密而表面平滑優(yōu)異特性的鍍膜，因而被廣泛使用。然而，由于氰的毒性很強(qiáng)，對作業(yè)環(huán)境、廢液處理等方面造成許多問題。而非氰系無電電鍍鍍浴因毒性較低，可于近似中性溶液中使用，但卻存在焊接強(qiáng)度不足、被覆膜密接性劣化與鍍浴穩(wěn)定性的問題。

發(fā)明內(nèi)容
一種發(fā)光元件的制造方法，包含提供基板，形成半導(dǎo)體疊層于基板上方，所述的半導(dǎo)體疊層包含第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層、第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層與位于第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層與第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層之間的活性層，形成預(yù)覆層于第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層與第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層中至少之一的上方，以及將預(yù)覆層的至少一部分置入電鍍浴中，電鍍浴中包含有金屬離子，金屬離子在無外加電壓下會(huì)還原沉積于預(yù)覆層之上并形成金屬層，其中電鍍浴包含穩(wěn)定劑，其材料為銅鐵靈(cupferron)、MBT (C7H5NS2)或 MBI (C7H5N2S)。


根據(jù)以上所述的優(yōu)選實(shí)施例，并配合

，讀者當(dāng)能對本發(fā)明的目的、特征與優(yōu)點(diǎn)有更深入的理解。但值得注意的是，為了清楚描述起見，本說明書所附的附圖并未按照比例尺加以繪示。附圖簡單說明如下圖1說明本發(fā)明的半導(dǎo)體發(fā)光裝置的制造流程圖；圖2顯示本發(fā)明以無電電鍍法形成的焊墊表面光學(xué)顯微鏡圖；圖3顯示本發(fā)明以無電電鍍法形成的焊墊表面掃描式電子顯微鏡俯視圖；圖4顯示本發(fā)明以無電電鍍法形成的焊墊表面掃描式電子顯微鏡截面圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明揭示一種無電電鍍的鍍浴配方及使用此鍍浴于發(fā)光元件形成焊墊(bond pad)的方法。為了使本發(fā)明的敘述更加詳盡與完備，請參照下列描述并配合圖1至圖4的圖示。申請人:的臺(tái)灣地區(qū)專利第095U8980號(hào)申請案披露一種使用無電電鍍法形成發(fā)光元件的焊墊的方法，茲援引此案說明本發(fā)明的制作流程。以下參考圖1，說明使用無電電鍍法形成焊墊的流程。首先，在步驟101中，形成發(fā)光元件外延結(jié)構(gòu)，此發(fā)光元件外延結(jié)構(gòu)至少包含基板、第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層、第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層與位于第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層與第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層間的活性層。其中上述第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層、活性層與第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層，其材料可以是包含鋁(Al)、鎵(( )、銦 an)、砷(As)、磷(P)或氮(N)元素的半導(dǎo)體材料，諸如氮化鎵(GaN)系列材料或磷化鋁鎵銦(AWaInP)系列材料等。接著，在步驟102中，在發(fā)光元件外延結(jié)構(gòu)上形成作為晶種層(seed layer)的金屬層或?qū)w層，以利電鍍浴中的金屬離子還原并沉積金屬于晶種層上。晶種層的材料可選自鎳、鈀、白金、銀、鈷及其合金等等。于步驟103中，在發(fā)光元件外延結(jié)構(gòu)未被晶種層覆蓋的其他表面上覆蓋一層保護(hù)層或絕緣層。于步驟104中，通過光刻法于保護(hù)層或絕緣層上形成焊墊圖案。于步驟105中，至少將上述結(jié)構(gòu)中晶種層的部分或欲形成電鍍層的部分浸入鍍浴中，進(jìn)行無電電鍍程序，使金屬離子還原為金屬并沉積于晶種層上以形成兩焊墊。于步驟106中，移除保護(hù)層或絕緣層。移除的方式可使用但不限于濕蝕刻及/或干蝕刻。其中上述步驟105中的鍍浴包含金鹽，材料可選自亞硫酸金鹽、氯化金酸鹽等未含氰的可溶性金屬鹽；還原劑，材料可選自抗壞血酸(Ascorbic acid,C6H8O6)；錯(cuò)合劑，材料可選自乙二胺四乙酸二鈉鹽(EDTA，2Na (C10H14N2Na2O8. 2H20)、亞硫酸鹽、硫代硫酸鹽、羥基胺及其鹽類或其衍生物、二甲胺硼氫化物等胺基硼氫化合物、氫氧化硼鈉等硼化氫化合物、葡萄糖等糖類、次亞磷酸鹽類等，可在鍍浴中單獨(dú)或混合使用；緩沖劑，材料可選自磷酸鹽、四硼酸鹽、硼酸鹽；改良劑，材料可選自硫代硫酸鈉水溶液(Na2S2O3. 5H20)；穩(wěn)定劑，材料可選自銅鐵靈(cupferron) ,MBT (C7H5NS2) ,MBI (C7H5N2S)；酸堿值調(diào)整劑，材料可選自硫酸、鹽酸、 磷酸等各種酸、氫氧化鈉、氫氧化鉀等氫氧化鹽與氨類等等。上述改良劑可提升金屬鍍層的光澤性與延展性，加速發(fā)光元件焊墊的金薄膜表面成長，但添加此藥劑將造成鍍浴的不穩(wěn)定性，進(jìn)而衍生析金或殘金問題。無電電鍍系統(tǒng)于氧化還原作用機(jī)制下，易造成鍍液不穩(wěn)定，導(dǎo)致鍍浴分解。通過添加穩(wěn)定劑可包覆鍍浴溶液中微小金種，使金屬離子保持鉗合狀態(tài)，防止鍍浴老化或生成沉淀，使析金或殘金問題大幅改
口 ο在本發(fā)明的實(shí)施例中，鍍浴中各成分的濃度可如下表
權(quán)利要求
1.一種發(fā)光元件的制造方法，包含 提供基板；形成半導(dǎo)體疊層于該基板上方，該半導(dǎo)體疊層包含第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層、第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層及位于該第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層與該第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層之間的活性層；形成預(yù)覆層于該第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層與該第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層中至少之一的上方；以及將該預(yù)覆層的至少一部分置入電鍍浴中，該電鍍浴中包含有金屬離子，該金屬離子在無外加電壓下會(huì)還原沉積于該預(yù)覆層之上并形成金屬層，其中該電鍍浴包含穩(wěn)定劑，其材料為銅鐵靈、MBT或MBI。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，還包含形成絕緣層于未被該預(yù)覆層覆蓋的區(qū)域。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中該穩(wěn)定劑的濃度為1 30ppm。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其中該電鍍浴還包含未含氰的可溶性金屬鹽、還原劑、錯(cuò)合劑、緩沖劑、改良劑及酸堿值調(diào)整劑。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其中該改良劑的材料可為0.71 1. IlM的硫代硫酸鈉。
6.如權(quán)利要求4所述的方法，其中該電鍍浴中的金屬鹽為亞硫酸金鹽或氯化金酸鹽。
7.如權(quán)利要求4所述的方法，其中該電鍍浴中的還原劑的材料為抗壞血酸。
8.如權(quán)利要求4所述的方法，其中該電鍍浴中的錯(cuò)合劑的材料為乙二胺四乙酸二鈉鹽、亞硫酸鹽、硫代硫酸鹽、羥基胺及其鹽類或其衍生物、二甲胺硼氫化物等胺基硼氫化合物、氫氧化硼鈉等硼化氫化合物、葡萄糖等糖類、次亞磷酸鹽類等。
9.如權(quán)利要求4所述的方法，其中該電鍍浴中的緩沖劑的材料為磷酸鹽、四硼酸鹽、或硼酸鹽。
10.如權(quán)利要求1所述的方法，其中該預(yù)覆層的材料為鎳、鈀、白金、銀、鈷及這些的合^^ ο
全文摘要
一種發(fā)光元件的制造方法，包含提供基板，形成半導(dǎo)體疊層于基板上方，所述半導(dǎo)體疊層包含第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層、第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層與位于第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層與第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層之間的活性層，形成預(yù)覆層于第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層與第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層中至少之一的上方，以及將預(yù)覆層的至少一部分置入電鍍浴中，電鍍浴中包含有金屬離子，金屬離子在無外加電壓下會(huì)還原沉積于預(yù)覆層之上并形成金屬層，其中電鍍浴包含穩(wěn)定劑，其材料為銅鐵靈、C7H5NS2或C7H5N2S。
文檔編號(hào)H01L33/62GK102376863SQ20101024919
公開日2012年3月14日 申請日期2010年8月6日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月6日
發(fā)明者劉如熹, 紀(jì)喨勝, 翁弘昌, 陳柏源 申請人:晶元光電股份有限公司