TWI310411B - - Google Patents

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l3l〇4ii 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明為提供一種製造二極體金屬層之方法，尤指一種 ，用不含氰化物之無電解電狀置換或财、金驗式製程， 藉由置換或還原反應錢特定金屬沉積於二極體晶圓或晶片 之金屬底材上，以產生一均勻且厚度足夠之金屬層者。 【先前技術】 鲁 按’隨著全球性能源危機意識高涨，尋求高效率之能源 以取代傳’明’已成為—項重要之課題。半導體由於可以 把此里在光與電兩種形式間轉換，故衍生出許多實際應用， 如.發光二極體（LED)係;I於-種固態發光ϋ件，可將 電力直接轉換成光’發光二極體具有省電、耐震、壽命長及 不易發熱等多項優點，近年來，已發展出超高亮度之發光二 極體，與不同波長的發光二極體，如：白光/藍光之發光二 極體，以取代目前所使用之白熱燈泡、函素燈泡。 • 〃目河超高亮度白光/藍光之發光二極體的品質，取決於 虱化鎵蟲晶（GaN)的材料品質，而氮化鎵屋晶品質則與 使用的藍寳石基板表面加工品質息息相關，藍寶石（單晶三 氧化二IS)由於晶體結構與氮化縣晶近似，同時符合氮化 - 鎵Μ之蟲晶製程中耐高溫之要求，使得藍寶石晶圓成為製 ' 作白光/藍光之發光二極體的關鍵材料。 - 此外’為了增加電流的擴散，係在Ρ型料體層（如： 發光-極體（L E D ))上驗或麟數層薄金屬結構，如： 利用鎳/金（N i u )絲〆金（c。u )等雙層 5 進：熱處理的方式’使得薄金屬結構 处…轉，箱達縣穿透的效果。 淮，舸述在發光二極體（L E D) =形叙金顧，卻具有如下之魅·· _讀或機鍍方 -雜、製 、利用蒸贱濺财法师得之金屬層，其 造時程長、無法降低生產成本。 2、二於蒸奴;聽方法·得之金屬層， ::故無法節省金屬之耗用量、耗電量及操作 4 舰爾增|，其設備 無法大幅郎省設備投資與生產成本。 嫩她㈣軸的 =力且其產品品質之可靠度纽有效地提高。 的市人在感覺到此一美中不足之處及在瞬息萬變 顯得“的3不！f地發明出獨特且具創新效果之產品，即 而不被淘爭嶋市場上脫賴而出 【發明内容】 全屬ί鑑^収仙，射㈣用純«鍍綠而形成之 金^旦由=為整面金屬沉積，故無法節省金屬之耗用量 附著^各二Ϊ生it'且無法有效提高打線或録接的 ί二’=::;Γ究與實驗，終於開發設計出本 相由本發明之切，對社會大眾有所幫助。 1310411 、本發明之主要目的，在於提供—種製造二極體金屬層之 方法，其可產生均雜極高之金屬層、操作簡單、可於二極 體晶圓或晶>1之正反兩面同時沉積金屬層、縮短製造時j 可大幅降低生產成本。 ’王’ 、本發明之次要目的，在於提供—種製造二極體金屬層之 方法’其可制或置換反應以轉性沉積欲沉積之金 層於金屬底· _其上’以取代傳統使用蒸鍍錢鍛為敕 面金屬沉積，大幅節省金屬之耗用量，並節省 ς 操作與生產成本。 电置昤低 本^之另—目的’在於提供—種製造二極體金屬層之 方法稍支出雜傳統使用魏或麟為低，可大 省設備投資，降低生產成本。 田ρ 本，月之又目的，在於提供一種製造二極體金屬層之 生得之金屬層之表面較傳統使用驗或義所產 之表面粗‘，可有效提高打線或銲接 品質之可靠度，使得產品之市場競爭力更為顯著。 方去本目的，在於提供—種製造二極體金屬層之 职；^ 麟可作為電傳導、打線、辞接、導電 升產品品質與可靠度 途，亦可增強散熱效果，以提 為^成前叙目的，本㈣之技術手段，係 1 匕解魏之置換或還原金-式製程，先於-欲形 ==晶圓或晶片區域，形成-可作為無電解電 鑛置換或還原金屬溼式製程之金屬、金屬氧化物或合金底材 1310411 ，硐藉由置換或還原反應而使一特定金屬沉積於金屬底材上 ^以產生所需厚度之金屬層，其巾尚可於二極體晶圓或晶 片區域上製作一阻隔層，並對阻隔層進行圖案化，以形成複 數個顯露出金屬底材之開口，及對該二極體晶圓或晶片區域 上，進行無電解電鍍之置換或還原金屬溼式製程，以在自該 開口顯露出之金屬底材上沉積形成金屬層，且係可於金屬層 上進行打線接合。 s 【實施方式】 本發明係-種「製造二極體金屬層之方法」，請參閱第一 圖所不，尤指利用不含氰化物之無電解電鍍之置換或還原金 屬座式4方法係先於—欲形成金屬層之二極體晶圓或 晶片區域，形成一可作為無電解電鍍置換或還原金屬溼式製 知之金屬、金屬氧化物或合金底材，崎由置換或還原反應 而使-特定金屬沉積於金屬底材上，岐與金顧材相同或 相異材質之金屬沉積於金屬底材上，藉以產生所需厚度之金 屬層，藉以產生所需厚度之金屬層。 除此之外’在本發明之方法中，尚可於該二極體晶圓或 晶片/域上製作一阻隔層’並對該阻隔層進行圖案化，以形 成複數個麟出底材之開σ，及職二鐘晶_晶片區域 上’以利用綠、濺鍍、麵或者無電解電叙方式產生所 需之金屬傭，·或在_層_化之開σ顯糾之金屬底材 上’進行無電解電鑛之置換或還原金W製程，以沉積形 成ί金屬層，而使與底材相同材質之金屬沉積於金屬底材上 ’猎以產生所需厚度之金屬層，且可於該觸層上進行打線 1310411 接合。 在本發明中’該金屬層 、鎳、鋅、鉻或η銀、銅、銘、把 ，於-奸日^ 仏金屬、1 族金屬等金屬；又 夕Γγϊ或晶片區域上製作之阻隔層，可於金屬底材 之產生前$作、產生㈣作< 了於金屬底材 底後均製作之，·至於該金屬 穿之方U /㈣係可姻級、贿、贿或者無電解電 在該金屬底材之材f選擇上，通常為金， “二、錄、鋅、鉻或1 1 1厶族金屬、1 族金屬、VA族金料金屬，或者上述金顧類一種以 上所形成之雙層金屬或合金底材。 、藉此，该金屬層之材質為金時，該無電解電鍍之置換 或還原金屬L輯使用之反應_，係可添加有亞硫酸 金鹽、硫代硫酸金鹽、三氯化金等金屬翻或其錯化合物。 又^ 5亥金屬底材之材質為銅或含銅8〇%以上之銅合 金時，係使用無電解鍍金之溼式製程，以置換反應，將金反 應至该金屬底材之表面；且當該金屬底材之材質為銅或含銅 8 0%以上之銅合金時，係使用無電解鍍金之溼式製程，以 置換反應，將銀反應至該金屬底材之表面。 又’當該金屬底材之材質為鎳或含銅/鎳複合金屬層， 係使用無電解鍍金之溼式製程，以置換反應，將金反應至該 金屬底材之表面。 又’當該金屬底材之材質為把或鉑時，係使用無電解錢 金之歷式製程，以還原反應，將金反應至該金屬底材之表面 1310411 一又，當該金屬底材之材質為金時，係使用無電解鑛金之 逢式製程，以反應，將金反應至該金取材之表面。 :上所述，仙可以理解到，本發明係具有下 貫用價值： 2 1、藉由本發明之方法，射產生均勻性極高之金屬層，且 可^一極體晶圓或晶片之正反兩面同時沉積金屬層，不 僅操作簡單，縮短製造時程，且可大幅降低生產成本。 、藉由本發狀方法’係可制_或置換反應以選擇性 沉積欲沉積之金麟於麵储朋或其上，以取代傳 統，用驗或雜為整面金屬沉積，大幅節省金屬之耗 用量，並節省耗電量、降低操作與生產成本。 3由本發日狀方法，設備支㈣較觀制蒸鑛或減錢 j低’故可大幅節省設備投f，降低生產成本。 4、 =由本發明之方法，其所製得之金屬層之表面較傳統使 “鑛或着所產生之表面粗糙，故可有效提高打線或 的附著力’提升產品品質之可靠度’使得產品之市 兄爭力更為顯著。 5、 藉由本伽之方法，其所製得之金勒可作為電傳導、 打線、銲接、導電膠傳導、凸塊、覆晶封裝等用途，亦 可增強散熱效果，以提升產品之品#與可靠度。 ^歸納以上所述，本發明之方法確實為一呈右τn 實用價值，並可有效提升整體之轉效益。’、’夕u 之括2所述’縣本發明最狀—具體實_，惟本發明 、徵並不紐於此’凡任何熟悉該項技藝者在本發明 10 1310411 領域内，可輕易思及之變化或修飾，應均被涵蓋在以下本案 之申請專利範圍内。

11 1310411 【圖式簡單說明】 第一圖係為本發明之方法方塊示意圖。 【主要元件符號說明】 無

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Claims (1)

1310411 •h、申請專利範圍·· 1、二體金麟之紋，财法錢於-欲形成金屬 曰11體曰曰圓或晶片區域’形成-可作為無電解電铲署施 或還原_式製程之金屬、金屬氧化物或合:^ 由不含氰化物之益電解電铲之e # 猎 相同材曾m/ 麟、反應，蚊與底材 積於金屬底材上’藉以產生所需厚度之金 / ^屬層、底材之材質可為金、銀、鋼、翻、銳、 鎳、鋅、路或I I IA族金屬、IVA族金屬等金屬。 、如申請專利範圍第i項所述之製造二極體金屬層之方法，其 中該方法尚可於二極體晶圓或晶片區域上製作一阻隔層，並 對雜隔層進行圖案化，以形成複數個顯露出底材之開口， 及對該二極體晶圓或⑼區域上，以_驗、猶、電鍵 或者無電解電錢之方式產生所需之金屬底材。 、如申請專利範圍第丄項所述之製造二極體金屬層之方法，其 中該方法尚可於金屬底材製作後於二極體晶圓或晶片區域i ^作巧隔層，並對該阻隔層進行圖案化，以形成複數個顯 =出該金屬底材之開口，並在圖案化阻隔層之開口顯露出之 金屬底材上，進行無電解電鍍之置換或還原金屬溼式製程， 以沉積形成該金屬層。 4 、如申請專利範圍第1項所述之製造二極體金屬層之方法，其 中《亥金屬底材之製作方法係可利用蒸鍍、賤鑛、電鐘或者無 電解電鑛之方式產生’且在金屬底材之材魏擇上為金、銀 、銅、鉑、鈀、鎳、鋅、鉻或J I ^ A族金屬、J 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 13 1310411 之雙層金屬或合金底材。 5、 如:請專利範圍第4項所述之製造二極體金屬層之方法，其 . ^齡屬層之材㈣辨，該無電職狀置換或還原金 、座式製程所制之反應液内，係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。 6、 如:請專利範圍第4項所述之製造二極體金屬層之方法，其 中田》亥金屬底材之材質為銅或含銅8 〇%以上之銅合金時， • 係、使用無電解鑛金之渔式製程，以置換反應，將金反應至該 金屬底材之表面。 7、 如申請專利範圍第4項所述之製造二極體金屬層之方法，其 中當該金屬底材之材質為銅或含銅8 0%以上之銅合金時， 係使用無電解鍍金之溼式製程，以置換反應，將銀反應至該 金屬底材之表面。 8、 如申請專利範圍第4項所述之製造二極體金屬層之方法，其 中當該金屬底材之材質為鎳或含銅/鎳複合金屬層，係使用 _ 無電解齡之溼式製程，以置換反應，將纽應至該金屬底 材之表面。 9如申請專利範圍第4項所述之製造二極體金屬層之方法，其 中菖該金屬底材之材質為把或翻時，係使用無電解#金之歷 式製程’以還原反應，將金反應至該金屬底材之表面。 ’ 10、如申請專利範圍第4項所述之製造二極體金屬層之方法， 其中當該金屬底材之材質為金時，係使用無電解錢金之澄 式製程，以還原反應，將金反應至該金屬底材之表面。 1 1、〜種製造二極體金屬層之方法，該方法係先於—欲形成金 14 1310411

還原金屬屋式製程之金屬、金屬氧化物或合金底材 ’蜗猎由不含氰化物之無電解電鑛之置換或還原反應，而 使與底材相異材質之金 需厚度之金屬層，且驾 銅、鉑、鈀、鎳、鋅、 屬等相異金屬。 之金屬沉積於金屬底材上，藉以產生所 且該金屬層、底材之材質可為金、銀、 鋅、鉻或I I IA族金屬、IVA族金 • 12 月專利範圍第11項所述之製造二極體金屬層之方法 八中、^方法尚可於一極體晶圓或晶片區域上製作一阻隔 層’並對該阻隔層進行_化，以形成複數個顯露出底材 開 及對5亥一極體晶圓或晶片區域上，以利用蒸鍵、 濺n、魏或者無電解魏之方式產生所f之金屬底材。 如申明專利範圍第11項所述之製造二極體金屬層之方法 ，其中該方法尚可於金屬底材製作後於二極體晶圓或晶片 區域上製作-阻隔層，並對該阻隔層進行圖案化，以形成 • ⑬數，親出該金屬底材之開口，並在圖案化阻隔層之開 口顯露出之金屬底材上，進行無賴紐之置換或還原金 屬溼式製程，以沉積形成該金屬層。 14、如中請專利範圍第11項所述之製造二極體金屬層之方法 、其中4金屬底材之製作方法係可彳㈣蒸鑛、賤鑛、電鑛 * 或者無電解電鍍之方式產生，且在金屬底材之材質選擇2 為金、銀、銅、始、把、鎳、鋅、鉻或I I IA族金屬、 I V A族金屬、V A族金料金屬，或者上述金屬種類— 種以上所形成之雙層金屬或合金底材。 15 1310411. 15、 如申請專利範圍第14項所述之製造二極體金屬層之方法 ，其中當該金屬層之材質為金時，該無電解電鍍之置換或 還原金屬溼式製程所使用之反應液内，係可添加有亞硫酸 金鹽、硫代硫酸金鹽、三氣化金等金屬鹽類或其錯化合物 0 16、 如申請專利範圍第14項所述之製造二極體金屬層之方法 ’其中當δ亥金屬底材之材質為銅或含銅8 〇%以上之銅合 金時’係使用無電解鍍金之溼式製程，以置換反應，將金 反應至該金屬底材之表面。 17、 如申請專利範圍第14項所述之製造二極體金屬層之方法 ’其中當該金屬底材之材質為銅或含銅8〇%以上之銅合 金時’係使用無電解鍍金之溼式製程，以置換反應，將銀 反應至該金屬底材之表面。 18、 如申請專利範圍第14項所述之製造二極體金屬層之方法 ’其中當該金屬底材之材質為鎳或含銅/鎳複合金屬層， 係使用無電解鍍金之溼式製程，以置換反應，將金反應至 該金屬底材之表面。 19、 如申請專利範圍第14項所述之製造二極體金屬層之方法 ’其中當該金屬底材之材質為把或铂時，係使用無電解㉟ 金之歷式製程，以還原反應，將金反應至該金屬底材之表 面。 2 0、如申請專利範圍第14項所述之製造二極體金屬層之方法 ’其中當該金屬底材之材質為金時，係使用無電解趟金之 屋式製程’以還原反應’將金反應直該金屬底材之表面。 16 1310411 七、指定代表圖： (一） 本案指定代表圖為：第一圖。 (二) 本代表圖之元件符號簡單說明： 無 八、本案若有化學式時，請揭示最能顯示發明特徵的化學 式：