(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光構造と、
前記発光構造の上部に形成され、軟金属と、前記軟金属のヤング率（Ｙｏｕｎｇ’ｓ  ｍｏｄｕｌｕｓ）より高いヤング率を有する硬い金属の合金層で構成されるメタル支持層を含んでなされ、
前記メタル支持層は、前記軟金属と前記軟金属と硬い金属が合金された合金層とが積層されたものであり、
前記合金層は、多層の構造で、前記軟金属と前記硬い金属が交代にリッチな多層構造であり、前記軟金属と前記硬い金属は同一な結晶構造を有することを特徴とする垂直型構造の発光ダイオード。
【請求項２】
前記メタル支持層は、
前記軟金属内に、前記軟金属と前記軟金属のヤング率より高いヤング率を有する硬い金属の合金微粒子を含んでなされることを特徴とする請求項１に記載の垂直型構造の発光ダイオード。
【請求項３】
前記軟金属は、
銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、アルミニウム（Ａｌ）のうちいずれか一つであることを特徴とする請求項１または２に記載の垂直型構造の発光ダイオード。
【請求項４】
前記硬い金属は、
ニッケル（Ｎｉ）、コバルト（Ｃｏ）、白金（Ｐｔ）とパラジウム（Ｐｄ）のいずれか一つであることを特徴とする請求項１または２に記載の垂直型構造の発光ダイオード。
【請求項５】
前記発光構造は、
第１極性を有する第１半導体層、活性層と前記第１極性と反対極性を有する第２半導体層が順次に積層された構造であることを特徴とする請求項１または２に記載の垂直型構造の発光ダイオード。
【請求項６】
前記発光構造は、
前記第１極性がＮ型であることを特徴とする請求項５に記載の垂直型構造の発光ダイオード。
【請求項７】
基板上部に発光構造を形成する段階と、
電解メッキ工程で、前記発光構造の上部に軟金属と前記軟金属のヤング率（Ｙｏｕｎｇ’ｓ  ｍｏｄｕｌｕｓ）より高いヤング率を有する硬い金属の合金層が交代に少なくとも２層以上積層されたメタル支持層を形成する段階と、
前記基板を除去する段階と、
前記発光構造の下部に電極を形成する段階とを含んで構成され、
前記合金層は、前記軟金属と前記硬い金属が交代にリッチな多層構造であり、前記軟金属と前記硬い金属は同一な結晶構造を有することを特徴とする垂直型構造の発光ダイオードの製造方法。
【請求項８】
前記発光構造は、
第１極性を有する第１半導体層、活性層と前記第１極性と反対極性を有する第２半導体層が順次に積層された構造であることを特徴とする請求項７に記載の垂直型構造の発光ダイオードの製造方法。
【請求項９】
前記メタル支持層は、
前記軟金属と、
前記軟金属内に含まれた前記軟金属と硬い金属との合金微粒子で構成されることを特徴とする請求項７に記載の垂直型構造の発光ダイオードの製造方法。
【請求項１０】
前記軟金属は、
銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、アルミニウム（Ａｌ）のいずれか一つであり、
前記硬い金属は、
ニッケル（Ｎｉ）、コバルト（Ｃｏ）、白金（Ｐｔ）とパラジウム（Ｐｄ）のいずれか一つであることを特徴とする請求項７に記載の垂直型構造の発光ダイオードの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は垂直型構造の発光ダイオード及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、窒化物半導体を用いた発光ダイオードは、活性層として使用されるＩｎＸＧａ１−ＸＮはそのエネルギー帯域幅（ｂａｎｄ  ｇａｐ）の範囲が広くて、Ｉｎの組成によって可視光の全領域における発光が可能な物質として知られている。
【０００３】
この発光ダイオードは電光板、表示素子、バックライト用の素子、電球などその応用領域が極めて広く、次第に応用の範囲が拡大・増加する傾向であって、高品位の発光ダイオードの開発が極めて大事である。
【０００４】
図１は従来の技術に係る発光ダイオードの概略的な構成断面図であって、サファイア基板１００の上部にＮ−ＧａＮ層１０１、活性層１０２とＰ−ＧａＮ層１０３が順次に積層されており、前記Ｐ−ＧａＮ層１０３からＮ−ＧａＮ層１０１の一部までメサ（Ｍｅｓａ）エッチングされており、前記Ｐ−ＧａＮ層１０３の上部に透明電極１０４とＰ−金属層１０５が順次に形成されており、前記メサエッチングされたＮ−ＧａＮ層１０１の上部にＮ−金属層１０６が形成されている。
【０００５】
このように構成された発光ダイオードをモルデイングカップに接着剤１０８を用いてボンディングし、一つの外部引出リードと連結された第１リードフレーム１０９ａとＮ−金属層１０３をワイヤボンディングし、もう一つの外部引出リードと連結された第２リードフレーム１０９ｂとＰ−金属層１０５をワイヤボンディングして組み立てる。
【０００６】
前述したような発光ダイオードの動作を説明すれば、Ｎ及びＰ金属層を通じて電圧を印加すれば、Ｎ−ＧａＮ１０１及びＰ−ＧａＮ１０３層から電子及び正孔が活性層１０２に流れ込んで電子−正孔の再結合が起こりながら発光するようになる。
【０００７】
この活性層１０２から発光された光は活性層の下部、上部に進むようになり、上部に進まれた光はＰ−ＧａＮ１０３層を通じて外部に放出され、上部に進んだ光の一部は下部に進みながら発光ダイオードチップの外部に抜け出て、一部はサファイア基板の下部に抜け出て発光ダイオードチップの組立て時使われるソルダに吸収されたり反射され再び上方に進んで、一部は活性層に再び吸収されることもあり、前記活性層を通じて外部に抜け出るようになる。
【０００８】
しかし、前記発光ダイオードは水平型発光ダイオードであって、低い熱伝導度を有するサファイア基板に製造されるため、素子動作時発生する熱を円滑に放出し難くて、素子の特性が低下する問題点がある。
【０００９】
また、図１に示したように、電極形成のために活性層の一部領域を除去すべきであり、これによって発光面積が減少して高輝度の高品位発光ダイオードを実現し難く、同一ウェーハでチップの個数が減るしかなく、製造工程も煩わしく、また組立て時ボンディングを２回行なうべき問題点がある。
【００１０】
また、ウェーハ上に発光ダイオードチップの工程が終了した後、単位チップに分離するためにラッピング（Ｌａｐｐｉｎｇ）、ポリシング（Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）、スクライビング（Ｓｃｒｉｂｉｎｇ）とブレイキング（Ｂｒｅａｋｉｎｇ）工程時サファイアを基板として使用した場合、サファイアの硬度と窒化ガリウムとの壁開面の不一致によって生産収率が低下する問題点がある。
【００１１】
図２ａないし図２ｈは垂直型発光ダイオードの製造工程を説明するための概略的な断面図であって、サファイア基板１２１上にＭＯＣＶＤを用いてＬＥＤの構造を積層し、Ｐ−ＧａＮ１２５の上部に電極及び反射膜を形成してから、このウェーハ１２０を別に作製された支持基板１３０につけ、サファイア基板を除去して垂直構造の発光素子を製造する方法に関する。
【００１２】
まず、図２ａに示したように、サファイア基板１２１の上部にＭＯＣＶＤの工程を行なって、ドーピングされないＧａＮ層１２２、Ｎ−ＧａＮ層１２３、ＩｎｘＧａ１−ｘＮ層１２４、Ｐ−ＧａＮ層１２５を順次に積層する。
【００１３】
引き続き、前記Ｐ−ＧａＮ層１２５の上部に透明電極１２６、反射膜１２７、ソルダ反応防止層１２８、Ｔｉ／Ａｕ、Ｎｉ／ＡｕとＰｔ／Ａｕのうち選択されたいずれか一つの金属層１２９を順次に形成する。
【００１４】
次いで、図２ｂに示したように、電流が流れるベース基板１３０の上部と下部のそれぞれに第１と第２オーム接触（Ｏｈｍｉｃ  ｃｏｎｔａｃｔ）用金属層１３１、１３２を形成する。
【００１５】
引き続き、前記第１オーム接触用金属層１３１の上部に発光ダイオードチップ付着用ソルダ１３３を形成する（図２ｃ）。
【００１６】
その後、前記発光ダイオードチップ付着用ソルダ１３３の上部に前記金属層１２９をボンディングさせ、前記サファイア基板１２１に形成された構造物を前記ベース基板１３０にボンディングする（図２ｄ）。
【００１７】
その後、前記サファイア基板１２１にレーザを照射してサファイア基板１２１をドーピングされないＧａＮ層１２２から離脱させる（図２ｅ）
ここで、前記ドーピングされていないＧａＮ層１２２は前述したレーザーリフトオフ工程によって、表面のある程度の厚さまでは損傷した層として残される。
【００１８】
次いで、乾式エッチング工程を用いてＮ−ＧａＮ層１２３が露出されるまで全面エッチングし、前記それぞれの発光ダイオードに該当するＮ−ＧａＮ層１２３の上部にＮ−電極パッド１４１を形成する（図２ｇ）。
【００１９】
最後に、前記第２オーム接触用金属層１３２からＮ−ＧａＮ層１２３までスクライビングとブレイキングの切断工程を行なって個別素子１５０、１６０に分離する（図２ｈ）。
【００２０】
従って、本発明の発光ダイオードは発光ダイオードの上部と下部にそれぞれ電極を備える垂直構造で製造され、既存のエッチング工程を行なわないため製造工程が簡単な長所がある。
【００２１】
しかし、前述した従来の技術も次のような問題点がある。
【００２２】
すなわち、サファイア基板を離脱させる時、発光ダイオード構造物が形成されたウェーハを支持するためのベース基板をソルダを用いて接合するため高温工程が必要であり、これにより熱膨張係数と格子定数が異なる物質間に応力を発生させて発光ダイオードに欠陥が発生する問題点がある。従って、高温条件が要求されない支持基板の形成工程の開発が求められる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２３】
本発明は前述したような問題点を解決するために案出されたもので、その目的は高温工程が求められない電解メッキの方法で発光構造の上部にメタル支持層を形成して、素子への欠陥発生を低減できる垂直型構造の発光ダイオード及びその製造方法を提供するところにある。
【００２４】
本発明の他の目的は、軟金属と硬い金属を含むメタル支持層を発光構造の上部に形成してウェーハの撓み問題点を防止し、機械的強度が高められて信頼性を向上させることができる垂直型構造の発光ダイオード及びその製造方法を提供するところにある。
【課題を解決するための手段】
【００２５】
前述した本発明の目的を達成するための望ましい様態は、発光構造と、前記発光構造の上部に形成され、軟金属と前記軟金属のヤング率（Ｙｏｕｎｇ’ｓ  ｍｏｄｕｌｕｓ）より高いヤング率を有する硬い金属で構成されたメタル支持層を含んでなされることを特徴とする垂直型構造の発光ダイオードが提供される。
【００２６】
前述した本発明の目的を達成するための望ましい他の様態は、基板上部に発光構造を形成する段階と、電解メッキ工程で前記発光構造の上部にメタル支持層を形成する段階と、前記基板を除去する段階と、前記発光構造の下部に電極を形成する段階とを含んで構成される垂直型構造の発光ダイオードの製造方法が提供される。
【００２７】
上記目的を達成するために、本発明は、例えば、以下の手段を提供する。
【００２８】
（項目１）
発光構造と、
上記発光構造の上部に形成され、軟金属と上記軟金属のヤング率（Ｙｏｕｎｇ’ｓ  ｍｏｄｕｌｕｓ）より高いヤング率を有する硬い金属で構成されるメタル支持層を含んでなされる垂直型構造の発光ダイオード。
【００２９】
（項目２）
上記メタル支持層は、
軟金属と上記硬い金属の合金よりなることを特徴とする項目１に記載の垂直型構造の発光ダイオード。
【００３０】
（項目３）
上記メタル支持層の上記硬い金属は、
上記軟金属内に、
上記軟金属と合金された合金層状態に存在することを特徴とする項目１に記載の垂直型構造の発光ダイオード。
【００３１】
（項目４）
上記合金層は、
多層であることを特徴とする項目３に記載の垂直型構造の発光ダイオード。
【００３２】
（項目５）
上記合金層は、
上記軟金属と上記硬い金属が交代にリッチな多層構造であることを特徴とする項目３に記載の垂直型構造の発光ダイオード。
【００３３】
（項目６）
上記メタル支持層は、
軟金属内に上記軟金属と上記軟金属のヤング率より高いヤング率を有する硬い金属の合金微粒子を含んでなされることを特徴とする項目１に記載の垂直型構造の発光ダイオード。
【００３４】
（項目７）
上記軟金属は、
熱伝導度が１５０〜４００Ｗ／ｍｋであることを特徴とする項目１ないし６のいずれか１項に記載の垂直型構造の発光ダイオード。
【００３５】
（項目８）
上記軟金属と硬い金属は同一な格子定数を有することを特徴とする項目１ないし６のうちいずれか１項に記載の垂直型構造の発光ダイオード。
【００３６】
（項目９）
上記軟金属は、
銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、アルミニウム（Ａｌ）のうちいずれか一つであることを特徴とする項目１ないし６のうちいずれか１項に記載の垂直型構造の発光ダイオード。
【００３７】
（項目１０）
上記硬い金属は、
ニッケル（Ｎｉ）、コバルト（Ｃｏ）、白金（Ｐｔ）とパラジウム（Ｐｄ）のいずれか一つであることを特徴とする項目１ないし６のうちいずれか１項に記載の垂直型構造の発光ダイオード。
【００３８】
（項目１１）
上記発光構造は、
第１極性を有する第１半導体層、活性層と上記第１極性と反対極性を有する第２半導体層が順次に積層された構造であることを特徴とする項目１ないし６のうちいずれか１項に記載の垂直型構造の発光ダイオード。
【００３９】
（項目１２）
上記発光構造は、
上記第１極性がＮ型であることをことを特徴とする項目１１に記載の垂直型構造の発光ダイオード。
【００４０】
（項目１３）
基板上部に発光構造を形成する段階と、
電解メッキ工程で、上記発光構造の上部にメタル支持層を形成する段階と、
上記基板を除去する段階と、
上記発光構造の下部に電極を形成する段階とを含んで構成される垂直型構造の発光ダイオードの製造方法。
【００４１】
（項目１４）
上記メタル支持層は、
軟金属と上記軟金属のヤング率より高いヤング率を有する硬い金属で構成されることを特徴とする項目１３に記載の垂直型構造の発光ダイオードの製造方法。
【００４２】
（項目１５）
上記発光構造は、
第１極性を有する第１半導体層、活性層と上記第１極性と反対極性を有する第２半導体層が順次に積層された構造であることを特徴とする項目１３または１４に記載の垂直型構造の発光ダイオードの製造方法。
【００４３】
（項目１６）
上記メタル支持層の上記硬い金属は、
上記軟金属内に、
上記軟金属と合金された合金層状態に存在することを特徴とする項目１４に記載の垂直型構造の発光ダイオードの製造方法。
【００４４】
（項目１７）
上記合金層は、
上記軟金属と上記硬い金属が交代にリッチな多層構造であることを特徴とする項目１６に記載の垂直型構造の発光ダイオードの製造方法。
【００４５】
（項目１８）
上記メタル支持層は、
上記軟金属と、
上記軟金属内に含まれた上記軟金属と硬い金属の合金微粒子で構成されることを特徴とする項目１３に記載の垂直型構造の発光ダイオードの製造方法。
【００４６】
（項目１９）
上記軟金属と硬い金属は同一な格子定数を有することを特徴とする項目１４または１８に記載の垂直型構造の発光ダイオードの製造方法。
【００４７】
（項目２０）
上記軟金属は、
銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、アルミニウム（Ａｌ）のいずれか一つであり、
上記硬い金属は、
ニッケル（Ｎｉ）、コバルト（Ｃｏ）、白金（Ｐｔ）とパラジウム（Ｐｄ）のいずれか一つであることを特徴とする項目１３に記載の垂直型構造の発光ダイオードの製造方法。
【発明の効果】
【００４８】
以上述べたように、本発明は高温工程が求められない電解メッキの方法で発光構造の上部にメタル支持層を形成して、素子に欠陥の発生を低減することができる。
【００４９】
また、本発明は軟金属と硬い金属を含むメタル支持層を発光構造の上部に形成してウェーハの撓み問題を防止し、機械的な強度が高められて信頼性を向上させられる効果を奏でる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５０】
以下、添付した図面に基づき本発明の望ましい実施例を詳述する。
【００５１】
図３ａないし図３ｄは本発明に係るメタル支持層を含む垂直型発光ダイオードの製造工程を説明するための概略的な断面図であって、図３ａに示されているように、基板１０上部に発光構造２０を形成する。
【００５２】
ここで、前記基板１０及び発光構造２０は別に限られず、本発明の技術分野における公知の発光ダイオード（ＬＥＤ）の基板及び発光構造が全て採用できる。
【００５３】
そして、前記発光構造２０は図５に示したように、第１極性を有する第１半導体層２１、活性層２２と前記第１極性と反対極性を有する第２半導体層２３が順次に積層された構造が望ましい。
【００５４】
この際、前記第１極性がＮ型ならば前記第２極性はＰ型である。
【００５５】
さらに望ましくは、エピ層の特性を向上させ、前記基板１０を除去する段階においてエピ層の損失を最小化するため、ドーピングされないＵ−ＧａＮ層などのバッファ層をＮ−ＧａＮ層の下部に形成することが良い。
【００５６】
次いで、発光構造２０の上部をメッキ液１００に浸漬して電解メッキ法でメタル支持層３０を形成する（図３ｂ及び図３ｃ）。
【００５７】
ここで、前記発光構造２０の上部には図４に示したように、電解メッキのためのシード層５０が形成されている。
【００５８】
従って、本願発明は低温工程の電解メッキで発光構造の上部にメタル支持層を形成して、高温工程により引き起こされる熱膨張係数と格子定数が異なる物質間の応力発生を防止することができ、発光ダイオードの発光構造を問わず全面に良好な密着力をもってメタル支持層が形成される。
【００５９】
前記メッキ液１００は一般的なメッキ方法に使われるメッキ液を用いられる。
【００６０】
そして、前記メタル支持層３０はＰ−電極の役割を兼ねられる。
【００６１】
従って、電気伝導度に優れたメタルを使用するのが望ましい。
【００６２】
また、前記メタル支持層３０は素子作動時発生する恐れのある熱を十分に分散させられるべきである。
【００６３】
従って、熱伝導度の高い金属を使用し、望ましくは１５０〜４００Ｗ／ｋｍの熱伝導度を有する金属が良い。
【００６４】
前述した条件を満す金属として金（Ａｕ）、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）及びアルミニウム（Ａｌ）を使用することができる。
【００６５】
しかし、前記熱伝導度の高い金属は軟金属であって、メタル支持層を形成した時次のような短所を見い出した。
【００６６】
すなわち、メッキ条件が正しく制御されなければ金属自体に応力が発生しやすくなり、前記基板を取り出した後全体ウェーハに撓みを引き起こしやすく、このようなウェーハの撓み状態は素子作製のための後工程に不向きである。
【００６７】
そして、軟金属の場合素子分離時取れ難い欠点が発生して、純粋軟金属だけを使用してメタル支持層を形成することは望ましくなかった。
【００６８】
従って、前記メタル支持層３０は全体素子の支持台の役割を十分果たせる機械的強度を有しつつ熱伝導度を満足するように構成されることが望ましい。
【００６９】
本発明は前述した要件を満す望ましいメタル支持層の一実施例で、熱伝導度に優れた軟金属と機械的強度のある硬い金属が含まれたメタル支持層３０を提供する。
【００７０】
この際、前記メタル支持層３０は軟金属と硬い金属の合金で形成することが望ましい。
【００７１】
従って、本発明は軟金属と硬い金属で構成されたメタル支持層を発光構造の上部に形成して、ウェーハの撓み問題を防止し、機械的強度が高められてメタル支持層が軟金属の場合、後工程時招かれる問題点を無くすことができて信頼性を向上させることができる。
【００７２】
すなわち、前記メタル支持層が軟金属の場合は素子の製造工程を完了してから、それぞれの一個ずつの発光素子に分離するための工程においてメタル支持層の軟性のため切れ難いが、本発明のメタル支持層は軟金属と硬い金属が含まれているので、機械的な強度が高くて円滑な発光素子の分離工程が行なえる。
【００７３】
ここで、前記軟金属は熱伝導度が高い金属である金（Ａｕ）、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）とアルミニウム（Ａｌ）のいずれか一つであることが望ましい
そして、前記軟金属と合金できる硬い金属は、合金時または界面形成時内部応力発生を最小化することができるように軟金属の結晶構造に似ており、軟金属の結晶格子定数に似た結晶格子定数を有し、軟金属の軟性を補って機械的強度や脆性が高められるように軟金属のヤング率（Ｙｏｕｎｇ’ｓ  ｍｏｄｕｌｕｓ）より高いヤング率を有し、金属支持膜の形成後素子作製のために熱処理が含まれる場合、これに耐えられるように相対的に軟金属の融点より高い金属が望ましい。
【００７４】
すなわち、同一な格子定数を有する金属でメッキ工程を行なってこそ合金時応力を低減することができる。
【００７５】
例えば、ＦＣＣ（Ｆａｃｅ  Ｃｅｎｔｅｒｅｄ  Ｃｕｂｉｃ）構造であるＣｕは同一なＦＣＣ構造であるＡｌ、Ａｇ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｐｔ、Ｐｄとメッキ工程を行なって合金を形成する。
【００７６】
従って、軟金属と硬い金属は同一な格子定数を有するのが望ましい。
【００７７】
また、熱伝導度の高い金属が望ましいが、合金構造の変化を通じて相当部分補えるので、前述した条件より重要度が低い。
【００７８】
前述した条件に似ている金属として、ニッケル（Ｎｉ）、コバルト（Ｃｏ）、白金（Ｐｔ）とパラジウム（Ｐｄ）のいずれか一つが選択されうる。
【００７９】
前記メタル支持層３０の望ましい構造の実施例は詳しく後述する。
【００８０】
前述したように、前記メタル支持層３０を形成してから、図３ｃのように基板１０を除去する。
【００８１】
この際、前記発光構造２０が図５のように、第１極性を有する第１半導体層２１、活性層２２と前記第１極性と反対極性を有する第２半導体層２３が順次に積層された構造なら、前記第１半導体層２１が完全に露出されるように、前記第１半導体層２１を乾式エッチングする。
【００８２】
最後に、前記発光構造２０の下部に電極４０を形成する（図３ｄ）。
【００８３】
ここで、前記第１半導体層２１の下部に電極を形成するもので、前記第１半導体層２１がＮ−半導体層なら、前記電極はＮ−電極になる。
【００８４】
これにより、垂直型発光ダイオードの製造が完了する。
【００８５】
前記垂直型発光ダイオードは発光構造２０の上部及び下部に電極が形成された構造を指し、図３ｄに示されているように、前記発光構造２０の上部には電極４０が形成されており、前記発光構造２０の下部にはメタル支持層３０が形成されている。
【００８６】
前記基板１０の除去方法は従来の公知の方法で行える。すなわち、エキシマレーザー等を用いたレーザーリフトオフ法で行え、乾式及び湿式エッチングの方法で行うこともできる。
【００８７】
図６ａ及び図６ｂは本発明に係る垂直型発光ダイオードのメタル支持層の一実施例に関する断面図であって、まず図６ａに示したように、熱伝導度に優れた軟金属内に前記軟金属と機械的強度のある硬い金属の合金で形成されたメタル支持層構造を示した断面図である。
【００８８】
示したように、メタル支持層３０は軟金属の機械的強度を補強するため、軟金属３１内に薄膜で前記軟金属と機械的強度のある硬い金属の合金層３２が形成された構造を有する。  すなわち、前記メタル支持層の前記硬い金属は前記軟金属のヤング率より高いヤング率を有し、前記軟金属と合金された合金層状態に前記軟金属内に存在する。
【００８９】
ここで、前記軟金属と機械的強度のある硬い金属の合金層３２を形成する方法は電流または電圧を調節してメッキすれば良い。
【００９０】
例えば、軟金属と硬い金属が混ざっているメッキ液に電圧スキャニングを施すと、それぞれ異なる電流ピーク（Ｃｕｒｒｅｎｔ  ｐｅａｋ）として現れる。
【００９１】
この際、各電流ピークに該当する定電流または定電圧を印加すれば、所望の合金メッキが施せる。
【００９２】
そして、各層の厚さはメッキ時間に大きく左右され、μｍ単位からｎｍ単位まで容易に調節することができる。
【００９３】
そして、前記合金層３２の軟金属と硬金属の比率は任意に調節可能である。
【００９４】
また、前記合金層３２はさらに効率よく機械的強度を得るため、示したように多層で形成されることが望ましい。
【００９５】
前記メタル支持層３０において合金層３２が占める体積は大きくなく薄膜で形成されるため、メタル支持層の全体熱伝導度に寄与するところが極めて少いため、軟金属の熱伝導度を損なわず所望の機械的性質が得られる。
【００９６】
そして、図６ｂのように、前記合金層３２は軟金属がリッチ（ｒｉｃｈ）な領域３３と硬い金属がリッチな領域３４が交代になる多層薄膜構造を有する。
【００９７】
これは軟金属と硬い金属が完全に分離された状態ではなく、相対的成分の高低によって分離されている。
【００９８】
この際、前記軟金属と硬い金属が交代に積層された領域を作るため、軟金属と硬い金属の電流ピークを周期的に示すようにプログラムされたパルス電流をメッキ液に流してメッキを行なえば良い。
【００９９】
このような構造は二つの金属または金属と合金との界面に次第に濃度が変わる一種のバッファ形態の構造になって、多少結晶格子定数差を有する二つの金属間の内部応力が発生することを防止することができる。
【０１００】
図７は本発明に係るメタル支持層の他の実施例であって、メタル支持層３０は軟金属３１内に前記軟金属と前記軟金属のヤング率より高いヤング率を有する硬い金属の合金微粒子（Ｇｒａｎｕｌｅ）３５が含まれている構造に作ることができる。
【０１０１】
すなわち、軟金属をメッキさせていてから合金メッキを短時間行うと、合金微粒子をメッキ層に含められる。
【０１０２】
前述したメタル支持層３０の構造は、一つのメッキ液から電解メッキ時電圧と電流を調節して簡単に電着することができ、追加に断電時間、メッキ液撹拌速度を調節して一層効率よく電着させられる。すなわち、金属毎に分極特性が相違なので、電圧と電流を調節して電着される金属の種類と量を調節することができる。
【０１０３】
このようなメタル支持層の構造を形成するもう一つの方法として、複合メッキの方法でも形成されうる。
【０１０４】
すなわち、軟金属のメッキ液内に合金微粒子を分散させ軟金属にメッキを施すと、これらの微粒子が軟金属の内部に共析される。
【０１０５】
さらに効果的な複合メッキのために界面活性剤を添加し撹拌しつつメッキを行うことが望ましい。
【０１０６】
図８は本発明に係る垂直型発光ダイオードのメタル支持層の電着に関する分極曲線図であって、銅（Ｃｕ）とニッケル（Ｎｉ）の電着に関する分極曲線である。
【０１０７】
示されたように、分極曲線によってＡの領域では銅（Ｃｕ）が電着し、Ｂの領域ではニッケル（Ｎｉ）が主に電着する。その境界面では銅（Ｃｕ）とニッケル（Ｎｉ）が共に電着される。
【０１０８】
また、ニッケル（Ｎｉ）の電着時メッキ液を撹拌するほど銅（Ｃｕ）の含量が増加するので、撹拌の速度を落としたり撹拌を行わない方法で合金層の金属組成比を調節することができ、電着される金属を変更させる時断電時間を設けるのが良い。
【０１０９】
以上のように、本発明の好ましい実施形態を用いて本発明を例示してきたが、本発明は、この実施形態に限定して解釈されるべきものではない。本発明は、特許請求の範囲によってのみその範囲が解釈されるべきであることが理解される。当業者は、本発明の具体的な好ましい実施形態の記載から、本発明の記載および技術常識に基づいて等価な範囲を実施することができることが理解される。
【０１１０】
垂直型構造の発光ダイオード及びその製造方法を提供する。
【０１１１】
高温工程が求められない電解メッキの方法で発光構造の上部にメタル支持層を形成して、素子に欠陥の発生が減らせる。また、本発明は軟金属と硬い金属を含むメタル支持層を発光構造の上部に形成してウェーハの撓み問題を防止し、機械的強度が高められて信頼性を向上させられる。
【図面の簡単な説明】
【０１１２】
【図１】従来の技術に係る発光ダイオードの概略的な構成断面図
【図２ａ】従来の技術による垂直型発光ダイオードの製造断面工程図
【図２ｂ】従来の技術による垂直型発光ダイオードの製造断面工程図
【図２ｃ】従来の技術による垂直型発光ダイオードの製造断面工程図
【図２ｄ】従来の技術による垂直型発光ダイオードの製造断面工程図
【図２ｅ】従来の技術による垂直型発光ダイオードの製造断面工程図
【図２ｆ】従来の技術による垂直型発光ダイオードの製造断面工程図
【図２ｇ】従来の技術による垂直型発光ダイオードの製造断面工程図
【図２ｈ】従来の技術による垂直型発光ダイオードの製造断面工程図
【図３】本発明に係るメタル支持層を含む垂直型発光ダイオードの製造工程を説明するための概略的な断面図
【図４】本発明によって発光構造の上部に電解メッキのためのシード層が形成された状態を示した概略的な断面図
【図５】本発明に係る発光構造の概略的な断面図
【図６】ａ及びｂは本発明に係る垂直型発光ダイオードのメタル支持層の一実施例に関する断面図
【図７】本発明に係る垂直型発光ダイオードのメタル支持層の他の実施例に関する断面図
【図８】本発明に係る垂直型発光ダイオードのメタル支持層の電着に関する分極曲線図
【符号の説明】
【０１１３】
１０：  基板
２０：  発光構造
２１、２２  ：  半導体層
２２：  活性層
３０：  メタル支持層
３１：  軟金属
３２：  合金層
３３：  軟金属がリッチな領域
３４：  硬い金属がリッチな領域
５０：  シード層（Ｓｅｅｄ  ｌａｙｅｒ）
【図１】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図２ｃ】
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【図２ｄ】
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【図２ｅ】
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【図２ｆ】
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【図２ｇ】
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【図２ｈ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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