互连凸块、半导体器件、半导体器件封装件和照明设备的制造方法
【专利说明】
[0001] 相关申请的交叉引用
[0002] 本申请要求于2014年11月10日提交至韩国知识产权局的韩国专利申请 No. 10-2014-0154974的优先权，该申请的全部公开内容以引用方式并入本文中。
技术领域
[0003] 示例实施例涉及半导体器件、半导体器件封装件和/或一种照明设备。
【背景技术】
[0004] 形成在包括发光二极管（LED)的半导体芯片的电极上的焊料凸块可通过在凸块 下冶金（UBM)层上形成焊料以及使焊料回流而形成。
[0005] 由于在回流处理期间焊料的相变，使得形成在焊料与UBM层之间的金属间化合物 (MC)会由于UBM层的润湿性而扩散至UBM层的侧表面，以与电极接触。相变所产生的残余 应力会导致IMC中与电极接触的相对易碎部分的裂纹，从而会使得焊料凸块与电极分离。
【发明内容】
[0006] 示例实施例可提供一种减少或实质上防止金属间化合物（頂〇中出现裂纹的方 案。
[0007] 根据不例实施例，一种半导体器件可包括：发光结构，其包括第一导电类型的半 导体层、第二导电类型的半导体层以及所述第一导电类型的半导体层与所述第二导电类型 的半导体层之间的有源层，所述第一导电类型的半导体层和第二导电类型的半导体层由 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 ; 以及互连凸块，其包括：凸块下冶金（UBM)层，其设置在所述第一导电类型的半导体层和所 述第二导电类型的半导体层中的至少一个的电极上并且具有与所述电极的表面相对设置 的第一表面以及从所述第一表面的边缘延伸以连接至所述电极的第二表面；金属间化合物 (頂〇，其设置在所述UBM层的第一表面上；焊料凸块，其键合至所述UBM层并使HC介于焊 料凸块与所述UBM层之间；以及阻挡层，其位于所述UBM层的第二表面上且实质上防止所述 焊料凸块扩散至所述UBM层的第二表面。
[0008] 可以不在所述阻挡层中形成所述HC或所述焊料凸块。
[0009] 所述阻挡层可包括氧化物层，其包含所述UBM层的至少一种元素。
[0010] 所述阻挡层可包括氧化物层，其包含镍（Ni)和铜（Cu)中的至少一个。
[0011] 所述阻挡层关于所述MC和所述焊料凸块的润湿性水平可以比关于所述UBM层的 润湿性水平更低。
[0012] 所述UBM层的第二表面可具有从所述UBM层的第一表面朝着所述电极稍微倾斜的 结构。
[0013] 所述UBM层的第二表面可实质上垂直于所述电极的表面。
[0014] 所述UBM层可具有多层结构，其包括与所述电极接触的钛（Ti)层以及设置在所述 Ti层上的Ni层或Cu层。
[0015] 所述UBM层可具有多层结构，其包括与所述电极接触的铬（Cr)层以及设置在所述 Cr层上的Ni层或Cu层。
[0016] 所述UBM层可具有由Ni层或Cu层之一形成或者包括Ni层或Cu层之一的单层结 构。
[0017] 所述半导体器件还可包括邻近所述电极上的UBM层设置的钝化层。
[0018] 在所述电极上，所述钝化层可设置为通过与所述UBM层间隔开而与其分离。
[0019] 所述钝化层的厚度可小于所述UBM层的厚度。
[0020] 根据示例实施例，一种半导体器件可包括含有多个电极的发光结构以及设置在所 述多个电极上的互连凸块，其中所述互连凸块包括：设置在所述电极上的UBM层，所述UBM 层具有与所述电极的表面相对的第一表面以及从所述第一表面的边缘延伸以连接至所述 电极的第二表面；MC，其设置在所述UBM层的第一表面上；焊料凸块，其键合至所述UBM 层，并使頂C介于焊料凸块与所述UBM层之间；以及阻挡层，其设置在所述UBM层的第二表 面上，所述阻挡层实质上防止所述焊料凸块扩散至所述UBM层的第二表面。
[0021] 所述多个电极可在发光结构中沿着单个方向设置。
[0022] 所述发光结构可包括第一导电类型的半导体层、第二导电类型的半导体层以及 设置在所述第一导电类型的半导体层与第二导电类型的半导体层之间的有源层，所述 第一导电类型的半导体层和第二导电类型的半导体层由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] 根据示例实施例，一种半导体器件封装件可包括封装件主体、安装在封装件主体 上的半导体器件以及对半导体器件进行包封的包封部分。
[0024] 所述包封部分可包含至少一种磷光体。
[0025] 根据示例实施例，一种照明设备可包括壳体和所述壳体中的至少一个半导体器件 封装件。
[0026] 所述照明设备还可包括盖体单元，其安装在所述壳体中并且包封所述至少一个半 导体器件封装件。
【附图说明】
[0027] 将从以下结合附图的【具体实施方式】中更加清楚地理解示例实施例的以上和其它 特征和优点，图中：
[0028] 图1是示意性示出根据示例实施例的半导体器件的互连凸块的截面图；
[0029] 图2是示意性示出图1的互连凸块的修改示例的截面图；
[0030] 图3至图11是示意性示出制造根据至少一个示例实施例的半导体器件的互连凸 块的方法中的顺序操作的示图；
[0031] 图12至图17是示意性示出制造根据另一示例实施例的半导体器件的互连凸块的 方法中的顺序操作的示图；
[0032] 图18是示意性示出根据示例实施例的半导体器件的截面图；
[0033] 图19和图20是示意性示出将根据示例实施例的半导体器件应用于封装件的示例 的截面图；
[0034] 图21是示出可应用于示例实施例的波长转换材料的CIE 1931色空间图；
[0035] 图22和图23是示出利用根据示例实施例的半导体器件的背光单元的示例的截面 图；
[0036] 图24和图25是示出利用根据示例实施例的半导体器件的照明设备的示例的分解 透视图；以及
[0037] 图26和图27是示意性示出使用了利用根据示例实施例的照明设备的照明系统的 豕庭网络的不图。
【具体实施方式】
[0038] 下文中，将参照附图详细描述示例实施例。
[0039] 然而，示例实施例可按照许多不同形式示例，并且不应理解为限于本文阐述的特 定实施例。相反，提供这些实施例是为了彻底性和完整性，并且向本领域技术人员充分地传 达本发明的范围。
[0040] 应该理解，当一个元件被称作"位于"另一元件"上"、"连接至"或"耦接至"另一元 件时，所述元件可直接位于所述另一元件上、连接至或親接至另一元件，或者可存在中间元 件。相反，当元件被称作"直接位于"另一元件"上"、"直接连接至"或"直接耦接至"另一元 件时，不存在中间元件。如本文所使用的那样，术语"和/或"包括相关所列项目中的一个 或多个的任何和所有组合。此外，应该理解，当一层被称作"位于"另一层"下方"时，其可 直接位于下方，或者也可存在一个或多个中间层。另外，应该理解，当一层被称作"位于"两 层"之间"时，该层可为所述两层之间的唯一层，或者也可存在一个或多个中间层。
[0041] 应该理解，虽然本文中可使用术语"第一"、"第二"等来描述多个元件、组件、区域、 层和/或部分，但是这些元件、组件、区域、层和/或部分不应被这些术语限制。这些术语仅 用于将一个元件、组件、区域、层或部分与另一元件、组件、区域、层或部分区分开。因此，下 面讨论的第一元件、组件、区域、层或部分可被称作第二元件、组件、区域、层或部分，而没有 脱离示例实施例的指教。
[0042] 在附图中，为了清楚起见，可放大元件的形状和尺寸，并且相同的标号将始终表示 相同或相似的元件。在示例实施例中，基于附图确定诸如"顶表面"、"上部"、"边缘"、"下表 面"、"下方"、"横向表面"等的术语，并且实际上，这些术语可根据半导体器件实际设置的方 向而发生变化。
[0043] 为了方便描述，本文中可使用诸如"在……下方"、"在……之下"、"下部"、"在…… 之上"、"上部"等的空间相对术语，以描述附图所示的一个元件或特征与另一元件或特征的 关系。应该理解，空间相对术语旨在涵盖使用或操作中的器件的除附图所示的指向之外的 不同指向。例如，如果图中的器件被颠倒，则被描述为"在其它元件或特征之下"或"在其 它元件或特征下方"的元件将指向为"在其它元件或特征之上"。这样，示例术语"在……之 下"可涵盖"在……之上"和"在……之下"这两个指向。器件可另外地指向（旋转90度或 以其它指向），并相应地解释本文所用的空间相对描述语。
[0044] 本文所使用的术语仅用于描述特定实施例，而非旨在限制示例实施例。如本文所 使用的那样，除非上下文另外明确表示，否则单数形式"一个"、"一"和"该"也旨在包括复 数形式。应该理解，当术语"包括"和/或"包括……的"用于本说明书中时，其指示了存在 所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件，但不排除存在或增加其他一个或多个特征、 整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。
[0045] 本文参照截面图来描述示例实施例，所述截面图为示例实施例的理想实施例（和 中间结构）的示意性说明。因此，作为例如制造技术和/或公差的结果，可以预见附图中的 形状的变化。因此，示例实施例不应被理解为限于本文示出的区域的具体形状，而是包括例 如由制造工艺导致的形状的偏差。例如，示为矩形的注入区通常将具有圆形或曲线特征和 /或在其边缘除的注入浓度的梯度变化，而非从注入区至非注入区的二元变化。同样地，通 过注入形成的掩埋区可导致在掩埋区与通过其发生注入的表面之间的区域中的一些注入。 因此，附图示出的区域其本质上是示意性的，并且它们的形状并非旨在示出器件的区域的 实际形状，也并非旨在限定示例实施例的范围。
[0046] 除非另有定义，否则本文所使用的所有术语（包括技术和科学术语）具有与示例 实施例所属领域的普通技术人员之一通常理解的含义相同的含义。应该理解，诸如在通用 词典中定义的那些术语应该被解释为具有与相关技术领域的上下文中一致的含义，而不应 该理想化或过于形式化地进行解释，除非本文中明确这样定义。如本文所使用的那样，当诸 如"中的至少一个"的措辞出现于元件列表之后时，更改元件的整个列表而不更改列表中的 单个元件。
[0047] 虽然未示出一些截面图所对应的平面图和/或透视图，但是本文示出的器件结构 的截面图为多种器件结构提供了支持，这些器件结构可以如平面图所示沿着两个不同方向 延伸，以及/或者如透视图所示沿着三个不同的方向延伸。所述两个不同方向可以相互正 交，也可以非正交。所述三个不同方向可包括可以与所述两个不同方向正交的第三方向。所 述多个器件结构可集成在同一个电子器件中。例如，当在截面图中示出器件结构（例如，存 储器单元结构或晶体管结构）时，