互連凸塊、半導體器件、半導體器件封裝件和照明設備的制造方法
【專利說明】
[0001] 相關申請的交叉引用
[0002] 本申請要求于2014年11月10日提交至韓國知識產(chǎn)權局的韓國專利申請 No. 10-2014-0154974的優(yōu)先權，該申請的全部公開內(nèi)容以引用方式并入本文中。
技術領域
[0003] 示例實施例涉及半導體器件、半導體器件封裝件和/或一種照明設備。
【背景技術】
[0004] 形成在包括發(fā)光二極管（LED)的半導體芯片的電極上的焊料凸塊可通過在凸塊 下冶金（UBM)層上形成焊料以及使焊料回流而形成。
[0005] 由于在回流處理期間焊料的相變，使得形成在焊料與UBM層之間的金屬間化合物 (MC)會由于UBM層的潤濕性而擴散至UBM層的側表面，以與電極接觸。相變所產(chǎn)生的殘余 應力會導致IMC中與電極接觸的相對易碎部分的裂紋，從而會使得焊料凸塊與電極分離。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 示例實施例可提供一種減少或實質(zhì)上防止金屬間化合物（頂〇中出現(xiàn)裂紋的方 案。
[0007] 根據(jù)不例實施例，一種半導體器件可包括：發(fā)光結構，其包括第一導電類型的半 導體層、第二導電類型的半導體層以及所述第一導電類型的半導體層與所述第二導電類型 的半導體層之間的有源層，所述第一導電類型的半導體層和第二導電類型的半導體層由 AlxInyGau x y)N 形成或者包括 AlxInyGau x y)N，其中 0 彡 X < I，0 彡 y < 1，并且 0 彡 x+y < 1 ; 以及互連凸塊，其包括：凸塊下冶金（UBM)層，其設置在所述第一導電類型的半導體層和所 述第二導電類型的半導體層中的至少一個的電極上并且具有與所述電極的表面相對設置 的第一表面以及從所述第一表面的邊緣延伸以連接至所述電極的第二表面；金屬間化合物 (頂〇，其設置在所述UBM層的第一表面上；焊料凸塊，其鍵合至所述UBM層并使HC介于焊 料凸塊與所述UBM層之間；以及阻擋層，其位于所述UBM層的第二表面上且實質(zhì)上防止所述 焊料凸塊擴散至所述UBM層的第二表面。
[0008] 可以不在所述阻擋層中形成所述HC或所述焊料凸塊。
[0009] 所述阻擋層可包括氧化物層，其包含所述UBM層的至少一種元素。
[0010] 所述阻擋層可包括氧化物層，其包含鎳（Ni)和銅（Cu)中的至少一個。
[0011] 所述阻擋層關于所述MC和所述焊料凸塊的潤濕性水平可以比關于所述UBM層的 潤濕性水平更低。
[0012] 所述UBM層的第二表面可具有從所述UBM層的第一表面朝著所述電極稍微傾斜的 結構。
[0013] 所述UBM層的第二表面可實質(zhì)上垂直于所述電極的表面。
[0014] 所述UBM層可具有多層結構，其包括與所述電極接觸的鈦（Ti)層以及設置在所述 Ti層上的Ni層或Cu層。
[0015] 所述UBM層可具有多層結構，其包括與所述電極接觸的鉻（Cr)層以及設置在所述 Cr層上的Ni層或Cu層。
[0016] 所述UBM層可具有由Ni層或Cu層之一形成或者包括Ni層或Cu層之一的單層結 構。
[0017] 所述半導體器件還可包括鄰近所述電極上的UBM層設置的鈍化層。
[0018] 在所述電極上，所述鈍化層可設置為通過與所述UBM層間隔開而與其分離。
[0019] 所述鈍化層的厚度可小于所述UBM層的厚度。
[0020] 根據(jù)示例實施例，一種半導體器件可包括含有多個電極的發(fā)光結構以及設置在所 述多個電極上的互連凸塊，其中所述互連凸塊包括：設置在所述電極上的UBM層，所述UBM 層具有與所述電極的表面相對的第一表面以及從所述第一表面的邊緣延伸以連接至所述 電極的第二表面；MC，其設置在所述UBM層的第一表面上；焊料凸塊，其鍵合至所述UBM 層，并使頂C介于焊料凸塊與所述UBM層之間；以及阻擋層，其設置在所述UBM層的第二表 面上，所述阻擋層實質(zhì)上防止所述焊料凸塊擴散至所述UBM層的第二表面。
[0021] 所述多個電極可在發(fā)光結構中沿著單個方向設置。
[0022] 所述發(fā)光結構可包括第一導電類型的半導體層、第二導電類型的半導體層以及 設置在所述第一導電類型的半導體層與第二導電類型的半導體層之間的有源層，所述 第一導電類型的半導體層和第二導電類型的半導體層由Al xInyGau xy)N形成或者包括 AlxInyGau xy)N，其中 0 彡 X < 1，0 彡 y < 1，并且 0 彡 x+y < 1。
[0023] 根據(jù)示例實施例，一種半導體器件封裝件可包括封裝件主體、安裝在封裝件主體 上的半導體器件以及對半導體器件進行包封的包封部分。
[0024] 所述包封部分可包含至少一種磷光體。
[0025] 根據(jù)示例實施例，一種照明設備可包括殼體和所述殼體中的至少一個半導體器件 封裝件。
[0026] 所述照明設備還可包括蓋體單元，其安裝在所述殼體中并且包封所述至少一個半 導體器件封裝件。
【附圖說明】
[0027] 將從以下結合附圖的【具體實施方式】中更加清楚地理解示例實施例的以上和其它 特征和優(yōu)點，圖中：
[0028] 圖1是示意性示出根據(jù)示例實施例的半導體器件的互連凸塊的截面圖；
[0029] 圖2是示意性示出圖1的互連凸塊的修改示例的截面圖；
[0030] 圖3至圖11是示意性示出制造根據(jù)至少一個示例實施例的半導體器件的互連凸 塊的方法中的順序操作的示圖；
[0031] 圖12至圖17是示意性示出制造根據(jù)另一示例實施例的半導體器件的互連凸塊的 方法中的順序操作的示圖；
[0032] 圖18是示意性示出根據(jù)示例實施例的半導體器件的截面圖；
[0033] 圖19和圖20是示意性示出將根據(jù)示例實施例的半導體器件應用于封裝件的示例 的截面圖；
[0034] 圖21是示出可應用于示例實施例的波長轉換材料的CIE 1931色空間圖；
[0035] 圖22和圖23是示出利用根據(jù)示例實施例的半導體器件的背光單元的示例的截面 圖；
[0036] 圖24和圖25是示出利用根據(jù)示例實施例的半導體器件的照明設備的示例的分解 透視圖；以及
[0037] 圖26和圖27是示意性示出使用了利用根據(jù)示例實施例的照明設備的照明系統(tǒng)的 豕庭網(wǎng)絡的不圖。
【具體實施方式】
[0038] 下文中，將參照附圖詳細描述示例實施例。
[0039] 然而，示例實施例可按照許多不同形式示例，并且不應理解為限于本文闡述的特 定實施例。相反，提供這些實施例是為了徹底性和完整性，并且向本領域技術人員充分地傳 達本發(fā)明的范圍。
[0040] 應該理解，當一個元件被稱作"位于"另一元件"上"、"連接至"或"耦接至"另一元 件時，所述元件可直接位于所述另一元件上、連接至或親接至另一元件，或者可存在中間元 件。相反，當元件被稱作"直接位于"另一元件"上"、"直接連接至"或"直接耦接至"另一元 件時，不存在中間元件。如本文所使用的那樣，術語"和/或"包括相關所列項目中的一個 或多個的任何和所有組合。此外，應該理解，當一層被稱作"位于"另一層"下方"時，其可 直接位于下方，或者也可存在一個或多個中間層。另外，應該理解，當一層被稱作"位于"兩 層"之間"時，該層可為所述兩層之間的唯一層，或者也可存在一個或多個中間層。
[0041] 應該理解，雖然本文中可使用術語"第一"、"第二"等來描述多個元件、組件、區(qū)域、 層和/或部分，但是這些元件、組件、區(qū)域、層和/或部分不應被這些術語限制。這些術語僅 用于將一個元件、組件、區(qū)域、層或部分與另一元件、組件、區(qū)域、層或部分區(qū)分開。因此，下 面討論的第一元件、組件、區(qū)域、層或部分可被稱作第二元件、組件、區(qū)域、層或部分，而沒有 脫離示例實施例的指教。
[0042] 在附圖中，為了清楚起見，可放大元件的形狀和尺寸，并且相同的標號將始終表示 相同或相似的元件。在示例實施例中，基于附圖確定諸如"頂表面"、"上部"、"邊緣"、"下表 面"、"下方"、"橫向表面"等的術語，并且實際上，這些術語可根據(jù)半導體器件實際設置的方 向而發(fā)生變化。
[0043] 為了方便描述，本文中可使用諸如"在……下方"、"在……之下"、"下部"、"在…… 之上"、"上部"等的空間相對術語，以描述附圖所示的一個元件或特征與另一元件或特征的 關系。應該理解，空間相對術語旨在涵蓋使用或操作中的器件的除附圖所示的指向之外的 不同指向。例如，如果圖中的器件被顛倒，則被描述為"在其它元件或特征之下"或"在其 它元件或特征下方"的元件將指向為"在其它元件或特征之上"。這樣，示例術語"在……之 下"可涵蓋"在……之上"和"在……之下"這兩個指向。器件可另外地指向（旋轉90度或 以其它指向），并相應地解釋本文所用的空間相對描述語。
[0044] 本文所使用的術語僅用于描述特定實施例，而非旨在限制示例實施例。如本文所 使用的那樣，除非上下文另外明確表示，否則單數(shù)形式"一個"、"一"和"該"也旨在包括復 數(shù)形式。應該理解，當術語"包括"和/或"包括……的"用于本說明書中時，其指示了存在 所述特征、整體、步驟、操作、元件和/或組件，但不排除存在或增加其他一個或多個特征、 整體、步驟、操作、元件、組件和/或它們的組。
[0045] 本文參照截面圖來描述示例實施例，所述截面圖為示例實施例的理想實施例（和 中間結構）的示意性說明。因此，作為例如制造技術和/或公差的結果，可以預見附圖中的 形狀的變化。因此，示例實施例不應被理解為限于本文示出的區(qū)域的具體形狀，而是包括例 如由制造工藝導致的形狀的偏差。例如，示為矩形的注入?yún)^(qū)通常將具有圓形或曲線特征和 /或在其邊緣除的注入濃度的梯度變化，而非從注入?yún)^(qū)至非注入?yún)^(qū)的二元變化。同樣地，通 過注入形成的掩埋區(qū)可導致在掩埋區(qū)與通過其發(fā)生注入的表面之間的區(qū)域中的一些注入。 因此，附圖示出的區(qū)域其本質(zhì)上是示意性的，并且它們的形狀并非旨在示出器件的區(qū)域的 實際形狀，也并非旨在限定示例實施例的范圍。
[0046] 除非另有定義，否則本文所使用的所有術語（包括技術和科學術語）具有與示例 實施例所屬領域的普通技術人員之一通常理解的含義相同的含義。應該理解，諸如在通用 詞典中定義的那些術語應該被解釋為具有與相關技術領域的上下文中一致的含義，而不應 該理想化或過于形式化地進行解釋，除非本文中明確這樣定義。如本文所使用的那樣，當諸 如"中的至少一個"的措辭出現(xiàn)于元件列表之后時，更改元件的整個列表而不更改列表中的 單個元件。
[0047] 雖然未示出一些截面圖所對應的平面圖和/或透視圖，但是本文示出的器件結構 的截面圖為多種器件結構提供了支持，這些器件結構可以如平面圖所示沿著兩個不同方向 延伸，以及/或者如透視圖所示沿著三個不同的方向延伸。所述兩個不同方向可以相互正 交，也可以非正交。所述三個不同方向可包括可以與所述兩個不同方向正交的第三方向。所 述多個器件結構可集成在同一個電子器件中。例如，當在截面圖中示出器件結構（例如，存 儲器單元結構或晶體管結構）時，