KR101360324B1

KR101360324B1 - Method of manufacutruing semiconductor device structure

Info

Publication number: KR101360324B1
Application number: KR1020130007331A
Authority: KR
Inventors: 김창태; 김석중
Original assignee: 주식회사 씨티랩
Priority date: 2013-01-23
Filing date: 2013-01-23
Publication date: 2014-02-11
Anticipated expiration: 2033-01-23

Abstract

본 개시는 반도체 소자 구조물을 제조하는 방법에 있어서, 플레이트 위에 투광성 반도체 소자를 위치 고정하는 단계;로서, 반도체 소자는 DBR(Distributed Bragg Reflector; 분포 브래그 리플렉터)를 가지는 유전체 막을 매개로 그 위에 두 개의 전극을 가지며, 두 개의 전극은 유전체 막을 관통하여 반도체 소자와 전기적으로 연결되고, 두 개의 전극이 플레이트를 향하도록 위치 고정하는 단계; 반도체 소자를 봉지제로 덮는 단계; 봉지제가 덮힌 반도체 소자를 플레이트로부터 분리하는 단계; 두 개의 전극이 위치하는 측을 감광액으로 덮는 단계; 그리고, 두 개의 전극을 마스크로 하여, 감광액을 노광하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 구조물을 제조하는 방법에 관한 것이다.The present disclosure provides a method of manufacturing a semiconductor device structure, comprising: positioning a translucent semiconductor device on a plate, wherein the semiconductor device has two electrodes thereon via a dielectric film having a distributed bragg reflector (DBR). Wherein the two electrodes are electrically connected to the semiconductor device through the dielectric film, and the two electrodes are positioned to face the plate; Covering the semiconductor element with an encapsulant; Separating the semiconductor device covered with the encapsulant from the plate; Covering the side where the two electrodes are located with a photosensitive liquid; And exposing a photoresist with two electrodes as a mask.

Description

[0001] METHOD OF MANUFACUTRUING SEMICONDUCTOR DEVICE STRUCTURE [0002]

본 개시(Disclosure)는 전체적으로 반도체 소자 구조물을 제조하는 방법에 관한 것으로, 특히 제조가 간단한 반도체 소자 구조물을 제조하는 방법에 관한 것이다.Disclosure relates generally to a method of manufacturing a semiconductor device structure, and more particularly, to a method of manufacturing a semiconductor device structure that is simple to manufacture.

여기기, 반도체 소자라 함은 반도체 발광소자(예: 레이저 다이오드), 반도체 수광소자(예: 포토 다이오드), p-n접합 다이오드 전기 소자, 반도체 트랜지스터 등을 포함하며, 대표적으로 3족 질화물 반도체 발광소자를 예로 들 수 있다. 3족 질화물 반도체 발광소자는 Al(x)Ga(y)In(1-x-y)N (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)로 된 화합물 반도체층을 포함하는 발광다이오드와 같은 발광소자를 의미하며, 추가적으로 SiC, SiN, SiCN, CN와 같은 다른 족(group)의 원소들로 물질이나 이들 물질로 된 반도체층을 포함하는 것을 배제하는 것은 아니다.Here, the semiconductor device includes a semiconductor light emitting device (eg, a laser diode), a semiconductor light receiving device (eg, a photodiode), a pn junction diode electric device, a semiconductor transistor, and the like, and typically includes a group III nitride semiconductor light emitting device. Can be mentioned. The group III nitride semiconductor light emitting device includes a compound semiconductor layer of Al (x) Ga (y) In (1-xy) N (0 ≦ x ≦ 1, 0 ≦ y ≦ 1, 0 ≦ x + y ≦ 1). It means a light emitting device such as a light emitting diode, and does not exclude the inclusion of a material or a semiconductor layer of these materials with elements of other groups such as SiC, SiN, SiCN, CN.

여기서는, 본 개시에 관한 배경기술이 제공되며, 이들이 반드시 공지기술을 의미하는 것은 아니다(This section provides background information related to the present disclosure which is not necessarily prior art).Herein, the background art relating to the present disclosure is provided, and these are not necessarily meant to be known arts.

도 1은 종래의 반도체 발광소자의 일 예(Lateral Chip)를 나타내는 도면으로서, 반도체 발광소자는 기판(100), 기판(100) 위에, 버퍼층(200), 제1 도전성을 가지는 제1 반도체층(300), 전자와 정공의 재결합을 통해 빛을 생성하는 활성층(400), 제1 도전성과 다른 제2 도전성을 가지는 제2 반도체층(500)이 순차로 증착되어 있으며, 그 위에 전류 확산을 위한 투광성 전도막(600)과, 본딩 패드로 역할하는 전극(700)이 형성되어 있고, 식각되어 노출된 제1 반도체층(300) 위에 본딩 패드로 역할하는 전극(800)이 형성되어 있다. 여기서, 기판(100) 측이 패키지에 놓일 때, 장착면으로 기능한다.1 is a view illustrating a conventional semiconductor light emitting device (Lateral Chip), the semiconductor light emitting device is a substrate 100, a buffer layer 200 on the substrate 100, a first semiconductor layer having a first conductivity ( 300), an active layer 400 that generates light through recombination of electrons and holes, and a second semiconductor layer 500 having a second conductivity different from the first conductivity are sequentially deposited, and translucent thereon for current diffusion thereon. The conductive film 600 and the electrode 700 serving as the bonding pad are formed, and the electrode 800 serving as the bonding pad is formed on the etched and exposed first semiconductor layer 300. Here, when the substrate 100 side is placed in the package, it functions as a mounting surface.

도 2는 종래의 반도체 발광소자의 다른 예(Flip Chip)를 나타내는 도면으로서, 반도체 발광소자는 기판(100; 예: 사파이어 기판), 기판(100) 위에, 제1 도전성을 가지는 제1 반도체층(300; 예: n형 GaN층), 전자와 정공의 재결합을 통해 빛을 생성하는 활성층(400; 예: InGaN/(In)GaN MQWs), 제1 도전성과 다른 제2 도전성을 가지는 제2 반도체층(500; 예: p형 GaN층)이 순차로 증착되어 있으며, 그 위에 기판(100) 측으로 빛을 반사시키기 위한 3층으로 된 전극막(901; 예: Ag 반사막), 전극막(902; 예: Ni 확산 방지막) 및 전극막(903; 예: Au 본딩층)이 형성되어 있고, 식각되어 노출된 제1 반도체층(300) 위에 본딩 패드로 기능하는 전극(800; 예: Cr/Ni/Au 적층 금속 패드)이 형성되어 있다. 여기서, 전극막(903) 측이 패키지에 놓일 때, 장착면으로 기능한다. 열방출 효율의 관점에서, 도 1에 도시된 래터럴 칩(Lateral Chip)보다 도 2에 도시된 플립 칩(Flip Chip) 또는 정션 다운형(Junction Down Type) 칩이 열방출 효율이 우수하다. 래터럴 칩이 80~180㎛의 두께를 가지는 사파이어 기판(100)을 통해 열을 외부로 방출해야 하는 반면에, 플립 칩은 활성층(400)에 가깝게 위치하는 금속으로 된 전극(901,902,903)을 통해 열을 방출할 수 있기 때문이다.FIG. 2 is a diagram illustrating another example of a conventional semiconductor light emitting device, wherein the semiconductor light emitting device includes a substrate 100 (eg, a sapphire substrate) and a first semiconductor layer having a first conductivity on the substrate 100. 300; for example, an n-type GaN layer), an active layer 400 for generating light through recombination of electrons and holes; for example, InGaN / (In) GaN MQWs), a second semiconductor layer having a second conductivity different from the first conductivity (500; e.g., p-type GaN layer) are sequentially deposited, and an electrode film 901 (e.g., Ag reflecting film) formed of three layers for reflecting light toward the substrate 100 side thereon; : An Ni diffusion barrier layer and an electrode film 903 (eg, Au bonding layer), and are formed on the first semiconductor layer 300 which is etched and exposed, and serves as a bonding pad 800 (eg, Cr / Ni / Au). Laminated metal pads) are formed. Here, when the electrode film 903 side is placed in the package, it functions as a mounting surface. In terms of heat dissipation efficiency, a flip chip or junction down type chip shown in FIG. 2 is superior in heat dissipation efficiency to the lateral chip shown in FIG. 1. While the lateral chip must emit heat to the outside through the sapphire substrate 100 having a thickness of 80 to 180 μm, the flip chip transmits heat through the metal electrodes 901, 902, 903 positioned close to the active layer 400. Because it can release.

도 15는 종래의 반도체 발광소자 패키지 또는 반도체 발광소자 구조물의 일 예를 나타내는 도면으로서, 반도체 발광소자 패키지는 리드 프레임(110,120), 몰드(130), 그리고 캐비티(140) 내에 수직형 반도체 발광소자(150; Vertical Type Light-emitting Chip)가 구비되어 있고, 캐비티(140)는 형광체(160)를 함유하는 봉지제(170)로 채워져 있다. 수직형 반도체 발광소자(150)의 하면이 리드 프레임(110)에 전기적으로 연결되고, 상면이 와이어(180)에 의해 리드 프레임(120)에 전기적으로 연결되어 있다. 수직형 반도체 발광소자(150)에서 나온 광(예: 청색광)의 일부가 형광체(160)를 여기시켜 형광체(160)가 광(예: 황색광)을 만들고, 이 광들(청색광+황색광)이 백색광을 만든다. 여기서, 몰드(130)-봉지제(170) 또는 리드 프레임(110,120)-몰드(130)-봉지제(170)가 수직형 반도체 발광소자를 담지한 채로, 반도체 발광소자 패키지의 지지체 즉, 캐리어(Carrier)로 역할한다.15 is a view showing an example of a conventional semiconductor light emitting device package or semiconductor light emitting device structure, the semiconductor light emitting device package is a vertical semiconductor light emitting device (in the lead frame 110, 120, mold 130, and cavity 140) 150, a vertical type light-emitting chip is provided, and the cavity 140 is filled with an encapsulant 170 containing the phosphor 160. A lower surface of the vertical semiconductor light emitting device 150 is electrically connected to the lead frame 110, and an upper surface of the vertical semiconductor light emitting device 150 is electrically connected to the lead frame 120 by a wire 180. Part of the light emitted from the vertical semiconductor light emitting device 150 (eg, blue light) excites the phosphor 160, and the phosphor 160 generates light (eg, yellow light), and the light (blue light + yellow light) Creates white light Here, the mold 130, the encapsulant 170, or the lead frames 110, 120, the mold 130, and the encapsulant 170 carry the vertical semiconductor light emitting element, and thus, a carrier (ie, a carrier ( Carrier)

도 26은 일본 공개특허공보 제2006-120913호에 제시된 반도체 발광소자의 일 예(Flip Chip)를 나타내는 도면으로서, 도 2에 도시된 반도체 발광소자와 달리, 전극(901,902,903) 대신에, 유전체 막(910)과 금속막(920)을 이용하여, 플립 칩을 구현하고 있다. 활성층(300)에서 생성된 빛(L)은 주로 유전체 막(910)에서 반사되어 제1 반도체층(300) 또는 기판(100) 측으로 반사된다. 일부의 빛(L)은 금속막(920)에서 반사된다. 바람직하게는 유전체 막(910)이 DBR을 가진다. 미설명 동일부호에 대한 설명은 생략한다.FIG. 26 is a diagram illustrating an example of a flip chip of a semiconductor light emitting device disclosed in Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2006-120913. Unlike the semiconductor light emitting device shown in FIG. 2, instead of the electrodes 901, 902, and 903, a dielectric film ( A flip chip is implemented using the 910 and the metal film 920. The light L generated by the active layer 300 is mainly reflected by the dielectric film 910 and reflected by the first semiconductor layer 300 or the substrate 100. Part of the light L is reflected by the metal film 920. Preferably, dielectric film 910 has a DBR. The description of the same reference numerals will be omitted.

도 27은 일본 공개특허공보 제2009-164423호에 제시된 반도체 발광소자의 일 예(Flip Chip)를 나타내는 도면으로서, 도 26에 도시된 반도체 발광소자와 달리, 전극(700)을 통해 전류를 공급하는 것이 아니라, 유전체 막(910)에 홀(910h)을 구비하여, 금속막(920)이 투광성 전도막(600)을 통해 반도체 발광소자에 전류를 공급하도록 구성되어 있다. 바람직하게는 유전체 막(910)은 DBR을 가지며, 반도체 발광소자 전체에 걸쳐서 형성되어 있으며, 식각되어 노출된 제1 반도체층(300)에도 유전체 막(910)과 금속막(920)이 형성되어 있다.FIG. 27 is a view illustrating an example of a flip chip of the semiconductor light emitting device disclosed in Japanese Patent Laid-Open Publication No. 2009-164423. Unlike the semiconductor light emitting device of FIG. 26, a current is supplied through the electrode 700. Rather, the dielectric film 910 is provided with a hole 910h so that the metal film 920 is configured to supply current to the semiconductor light emitting element through the transparent conductive film 600. Preferably, the dielectric film 910 has a DBR, is formed over the entire semiconductor light emitting device, and the dielectric film 910 and the metal film 920 are also formed in the etched and exposed first semiconductor layer 300. .

이에 대하여 '발명의 실시를 위한 구체적인 내용'의 후단에 기술한다.This will be described later in the Specification for Implementation of the Invention.

여기서는, 본 개시의 전체적인 요약(Summary)이 제공되며, 이것이 본 개시의 외연을 제한하는 것으로 이해되어서는 아니된다(This section provides a general summary of the disclosure and is not a comprehensive disclosure of its full scope or all of its features).SUMMARY OF THE INVENTION Herein, a general summary of the present disclosure is provided, which should not be construed as limiting the scope of the present disclosure. of its features).

본 개시에 따른 일 태양에 의하면(According to one aspect of the present disclosure), 반도체 소자 구조물을 제조하는 방법에 있어서, 플레이트 위에 투광성 반도체 소자를 위치 고정하는 단계;로서, 반도체 소자는 DBR(Distributed Bragg Reflector; 분포 브래그 리플렉터)를 가지는 유전체 막을 매개로 그 위에 두 개의 전극을 가지며, 두 개의 전극은 유전체 막을 관통하여 반도체 소자와 전기적으로 연결되고, 두 개의 전극이 플레이트를 향하도록 위치 고정하는 단계; 반도체 소자를 봉지제로 덮는 단계; 봉지제가 덮힌 반도체 소자를 플레이트로부터 분리하는 단계; 두 개의 전극이 위치하는 측을 감광액으로 덮는 단계; 그리고, 두 개의 전극을 마스크로 하여, 감광액을 노광하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 구조물을 제조하는 방법이 제공된다.According to one aspect of the present disclosure (According to one aspect of the present disclosure), a method of manufacturing a semiconductor device structure, comprising: positioning a translucent semiconductor device on a plate, wherein the semiconductor device is a distributed bragg reflector (DBR) (B) having two electrodes thereon via a dielectric film having a distributed Bragg reflector, the two electrodes being electrically connected with the semiconductor element through the dielectric film and positioning the two electrodes toward the plate; Covering the semiconductor element with an encapsulant; Separating the semiconductor device covered with the encapsulant from the plate; Covering the side where the two electrodes are located with a photosensitive liquid; And, using the two electrodes as a mask, exposing the photosensitive liquid is provided a method of manufacturing a semiconductor device structure comprising a.

도 1은 종래의 반도체 발광소자의 일 예(Lateral Chip)를 나타내는 도면,
도 2는 종래의 반도체 발광소자의 다른 예(Flip Chip)를 나타내는 도면,
도 3은 본 개시에 따라 반도체 소자 구조물을 제조하는 방법의 일 예를 나타내는 도면,
도 4는 본 개시에 따라 플립 칩 패키지를 제조하는 방법의 일 예를 나타내는 도면,
도 5는 본 개시에 따라 반도체 소자 구조물을 제조하는 방법의 다른 예를 나타내는 도면,
도 6은 본 개시에 따른 반도체 소자 구조물의 일 예를 나타내는 도면,
도 7은 본 개시에 따라 반도체 소자 구조물을 제조하는 방법의 또 다른 예를 나타내는 도면,
도 8은 본 개시에 따른 반도체 소자 구조물의 다른 예를 나타내는 도면,
도 9는 본 개시에 따른 반도체 소자 구조물 사용의 일 예를 나타내는 도면,
도 10은 본 개시에 따라 반도체 소자 구조물을 제조하는 방법의 또 다른 예를 나타내는 도면,
도 11은 본 개시에 따른 반도체 소자 구조물의 또 다른 예를 나타내는 도면,
도 12은 본 개시에 따른 반도체 소자 구조물의 또 다른 예를 나타내는 도면,
도 13은 본 개시에 따른 반도체 소자 구조물의 또 다른 예를 나타내는 도면,
도 14는 본 개시에 따른 반도체 소자 구조물의 또 다른 예를 나타내는 도면,
도 15는 종래의 반도체 발광소자 패키지 또는 반도체 발광소자 구조물의 일 예를 나타내는 도면,
도 16 내지 도 19는 본 개시에 따라 반도체 소자 구조물을 제조하는 방법의 또 다른 예를 나타내는 도면,
도 20은 본 개시에 따라 반도체 소자 구조물을 제조하는 방법의 또 다른 예를 나타내는 도면,
도 21은 본 개시에 따라 반도체 소자 구조물을 제조하는 방법의 또 다른 예를 나타내는 도면,
도 22는 본 개시에 따라 반도체 소자 구조물을 제조하는 방법의 또 다른 예를 나타내는 도면,
도 23 및 도 24는 본 개시에 따라 반도체 소자 구조물을 제조하는 방법의 또 다른 예를 나타내는 도면,
도 25는 본 개시에 따라 반도체 소자 구조물을 제조하는 방법의 또 다른 예를 나타내는 도면,
도 26은 일본 공개특허공보 제2006-120913호에 제시된 반도체 발광소자의 일 예(Flip Chip)를 나타내는 도면,
도 27은 일본 공개특허공보 제2009-164423호에 제시된 반도체 발광소자의 일 예(Flip Chip)를 나타내는 도면,
도 28은 본 개시에 따라 반도체 소자 구조물을 제조하는 방법의 또 다른 예를 나타내는 도면,
도 29는 도 28에 도시된 반도체 소자의 전극의 예들을 나타내는 도면.1 is a view showing an example of a conventional semiconductor light emitting device (lateral chip)
2 is a view showing another example (Flip Chip) of a conventional semiconductor light emitting device,
3 illustrates an example of a method of manufacturing a semiconductor device structure according to the present disclosure;
4 illustrates an example of a method of manufacturing a flip chip package according to the present disclosure;
5 illustrates another example of a method of manufacturing a semiconductor device structure according to the present disclosure;
6 is a diagram illustrating an example of a semiconductor device structure according to the present disclosure;
7 illustrates another example of a method of manufacturing a semiconductor device structure according to the present disclosure;
8 illustrates another example of a semiconductor device structure according to the present disclosure;
9 illustrates an example of using a semiconductor device structure according to the present disclosure;
10 illustrates another example of a method of manufacturing a semiconductor device structure according to the present disclosure;
11 illustrates another example of a semiconductor device structure according to the present disclosure;
12 illustrates another example of a semiconductor device structure according to the present disclosure;
13 illustrates another example of a semiconductor device structure according to the present disclosure;
14 illustrates another example of a semiconductor device structure according to the present disclosure;
15 is a view showing an example of a conventional semiconductor light emitting device package or semiconductor light emitting device structure,
Figures 16-19 illustrate another example of a method of manufacturing a semiconductor device structure in accordance with the present disclosure,
20 illustrates another example of a method of manufacturing a semiconductor device structure according to the present disclosure;
21 is a diagram illustrating another example of a method of manufacturing a semiconductor device structure according to the present disclosure;
22 is a diagram illustrating another example of a method of manufacturing a semiconductor device structure according to the present disclosure,
Figures 23 and 24 show another example of a method of manufacturing a semiconductor device structure according to the present disclosure,
25 illustrates another example of a method of manufacturing a semiconductor device structure according to the present disclosure;
FIG. 26 is a view showing an example of a flip chip of a semiconductor light emitting device disclosed in Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2006-120913;
27 is a view showing an example of a flip chip of the semiconductor light emitting device disclosed in Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2009-164423;
28 is a diagram illustrating another example of a method of manufacturing a semiconductor device structure according to the present disclosure;
29 shows examples of electrodes of the semiconductor device shown in FIG. 28;

이하, 본 개시를 첨부된 도면을 참고로 하여 자세하게 설명한다(The present disclosure will now be described in detail with reference to the accompanying drawing(s)). The present disclosure will now be described in detail with reference to the accompanying drawing (s).

도 3은 본 개시에 따라 반도체 소자 구조물을 제조하는 방법의 일 예를 나타내는 도면으로서, 플레이트(1)를 준비한 다음, 두 개의 전극(80,90)이 구비된 반도체 소자(2)를 접착제(3)를 이용하여 플레이트(1)에 위치 고정한다. 다음으로, 봉지제(4; encapsulating material)를 이용하여, 반도체 소자(2)를 감싼다. 다음으로, 플레이트(1)와 반도체 소자(2)를 분리한다. 플레이트(1)를 이루는 물질에는 특별한 제한이 없으며, 사파이어와 같은 물질을 사용하여도 좋고, 금속이나 유리 등의 평평평한 구조물을 사용하여도 좋다. 접착제(3)를 이루는 물질에도 특별한 제한이 없으며, 반도체 소자(2)를 플레이트(1)에 위치 고정만 할 수 있다면 어떠한 접착제여도 좋다. 봉지제(3)를 이루는 물질로는 종래에 LED 패키지에 사용되는 실리콘 에폭시가 사용될 수 있다. 봉지제(4)가 형성된 후, 반도체 소자(2)와 플레이트(1)의 분리는 접착제(3)를 녹일 수 있는 열을 가하거나, 접착제(3)를 녹일 수 있는 용제를 이용함으로써 가능하다. 열과 용제를 함께 사용하는 것도 가능하다. 또한 접착 테이프를 이용하는 것도 가능하다. 봉지제(4)는 종래에 사용되는 디스펜싱, 스크린 프린팅, 몰딩, 스핀 코팅 등의 방법으로 형성할 수 있으며, 광경화성 수지(UV경화성 수지)를 도포한 후, 광을 조사함으로써 형성하는 것도 가능하다. 플레이트(1)로 사파이어와 같이 투광성 플레이트가 사용되는 경우에, 플레이트(1) 측으로부터 광을 조사하는 것도 가능하다. 설명을 위해, 플레이트(1) 위에 하나의 반도체 소자(2)를 도시하였지만, 복수의 반도체 소자(2)를 플레이트(1) 위에 두고 공정을 행할 수 있다. 여기서 반도체 소자(2)는 두 개의 전극(80,90)을 가지는 것으로 설명되었지만, 그 수에 특별히 제한이 있는 것은 아니다. 예를 들어, 트랜지스터의 경우에 세 개의 전극을 가질 수 있다.3 is a view illustrating an example of a method of manufacturing a semiconductor device structure according to the present disclosure. After the plate 1 is prepared, the semiconductor device 2 including the two electrodes 80 and 90 is bonded to the adhesive 3. Fix the position on the plate (1). Next, the encapsulating material (encapsulating material) 4 is used to wrap the semiconductor element 2. Next, the plate 1 and the semiconductor element 2 are separated. The material constituting the plate 1 is not particularly limited, and a material such as sapphire may be used, or a flat structure such as metal or glass may be used. The material constituting the adhesive 3 is not particularly limited, and any adhesive may be used as long as the semiconductor element 2 can be fixed to the plate 1. As the material of the encapsulant 3, a silicon epoxy conventionally used in an LED package may be used. After the sealing agent 4 is formed, separation of the semiconductor element 2 and the plate 1 can be performed by applying heat to melt the adhesive 3 or by using a solvent capable of melting the adhesive 3. It is also possible to use heat and solvent together. It is also possible to use an adhesive tape. The encapsulant 4 can be formed by a conventional method such as dispensing, screen printing, molding, spin coating, or the like, and can be formed by irradiating light after applying a photocurable resin (UV curable resin). Do. In the case where a translucent plate such as sapphire is used as the plate 1, it is also possible to irradiate light from the plate 1 side. Although one semiconductor element 2 is shown on the plate 1 for explanation, the process can be performed with the plurality of semiconductor elements 2 placed on the plate 1. Although the semiconductor element 2 has been described as having two electrodes 80 and 90, the number is not particularly limited. For example, in the case of a transistor, it may have three electrodes.

도 4는 본 개시에 따라 플립 칩 패키지를 제조하는 방법의 일 예를 나타내는 도면으로서, 반도체 소자(2)로서, 정션 다운 형 칩이 제시되어 있다. 정션 다운 형 칩으로서, 도 2에 도시된 것과 같은 플립 칩형 반도체 발광소자를 예로 들 수 있다. 따라서 반도체 발광소자는 도 2에서와 같이, 기판(100; 예: 사파이어 기판), 기판(100) 위에, 제1 도전성을 가지는 제1 반도체층(300; 예: n형 GaN층), 전자와 정공의 재결합을 통해 빛을 생성하는 활성층(400; 예: InGaN/(In)GaN MQWs), 제1 도전성과 다른 제2 도전성을 가지는 제2 반도체층(500; 예: p형 GaN층)이 순차로 증착되어 있으며, 그 위에 기판(100) 측으로 빛을 반사시키기 위한 3층으로 된 전극막(901; 예: Ag 반사막), 전극막(902; 예: Ni 확산 방지막) 및 전극막(903; 예: Au 본딩층)이 형성되어 있고, 식각되어 노출된 제1 반도체층(300) 위에 본딩 패드로 기능하는 전극(800; 예: Cr/Ni/Au 적층 금속 패드)이 형성된 구조를 가질 수 있다. 반도체 소자(2)는 두 개의 전극(80,90)을 가지며, 전극(90)은 도 2의 전극(901,902,903)과 같은 구성을 가져도 좋고, DBR(Distributed Bragg Reflector)과 금속 반사막의 조합으로 이루어져도 좋다. 전극(80)과 전극(90)은 SiO₂와 같은 절연막(5)에 의해 전기적으로 절연되어 있다. 이후의 과정은 동일하며, 봉지제(4; encapsulating material)를 이용하여, 반도체 소자(2)를 감싼다. 다음으로, 플레이트(1)와 접착제(3)로부터 반도체 소자(2)를 분리한다.4 is a view illustrating an example of a method of manufacturing a flip chip package according to the present disclosure, wherein a junction down chip is presented as the semiconductor device 2. As the junction down type chip, a flip chip type semiconductor light emitting device as shown in FIG. 2 is exemplified. Accordingly, as shown in FIG. 2, the semiconductor light emitting device includes a substrate 100 (eg, a sapphire substrate), a first semiconductor layer 300 having a first conductivity (eg, an n-type GaN layer), electrons, and holes on the substrate 100. The active layer 400 (eg, InGaN / (In) GaN MQWs) that generates light through recombination of the second semiconductor layer 500 (eg, p-type GaN layer) having a second conductivity different from the first conductivity A three-layer electrode film 901 (e.g., Ag reflecting film), an electrode film 902 (e.g., Ni diffusion barrier film), and an electrode film 903; Au bonding layer) may be formed, and an electrode 800 (eg, Cr / Ni / Au laminated metal pad) serving as a bonding pad may be formed on the etched and exposed first semiconductor layer 300. The semiconductor device 2 has two electrodes 80 and 90, and the electrode 90 may have the same configuration as the electrodes 901, 902 and 903 of FIG. 2, and is made of a combination of a distributed bragg reflector (DBR) and a metal reflecting film. Also good. The electrode 80 and the electrode 90 are electrically insulated by an insulating film 5 such as SiO ₂ . The subsequent procedure is the same, and the semiconductor element 2 is wrapped using an encapsulating material (encapsulating material 4). Next, the semiconductor element 2 is separated from the plate 1 and the adhesive agent 3.

도 5는 본 개시에 따라 반도체 소자 구조물을 제조하는 방법의 다른 예를 나타내는 도면으로서, 플레이트(1) 위에 복수의 반도체 소자(2,2)가 일체로 봉지제(4)에 의해 덮혀 있다. 플레이트(1)를 제거한 후, 반도체 소자(2,2)를 일체로서 하나의 패키지화하는 것이 용이해진다. 반도체 소자(2)와 반도체 소자(2)의 전기적 연결 방법에 대해서는 후술한다. 또한 이들을 도 3에서와 같이 개별적인 반도체 소자(2)로 분리하는 것도 가능하다. 이는 복수의 반도체 소자(2,2)를 플레이트(1)로부터 분리한 후, 쏘잉(sawing) 등의 공정을 통해 개별화함으로써 가능하다. 경화후 연성을 가지는 봉지제(4)를 사용함으로써, 연성 회로기판과의 결합을 한층 높일 수 있게 된다.FIG. 5 shows another example of a method for manufacturing a semiconductor device structure according to the present disclosure, in which a plurality of semiconductor devices 2, 2 are integrally covered with an encapsulant 4 on a plate 1. After removing the plate 1, it becomes easy to package one semiconductor element 2, 2 integrally. The electrical connection method of the semiconductor element 2 and the semiconductor element 2 is mentioned later. It is also possible to separate them into individual semiconductor elements 2 as in FIG. This can be achieved by separating a plurality of semiconductor elements 2, 2 from the plate 1, and then individualizing them through a process such as sawing. By using the sealing agent 4 which has softness after hardening, the bond with a flexible circuit board can be heightened further.

도 6은 본 개시에 따른 반도체 소자 구조물의 일 예를 나타내는 도면으로서, 봉지제(4)의 측면(4a)이 경사지도록 형성되어 있다. 반도체 소자(2)가 발광소자인 경우에, 봉지제(4)가 다양한 각의 외면을 갖게 되어, 패키지 외부로의 광 추출 효율이 높아지게 된다. 스크린 프린팅시, 스크린 격벽을 경사지게 형성하여 측면(4a)의 형성이 가능하며, 쏘잉시, 끝이 뾰족한 커터를 이용함으로써 측면(4a)의 형성이 가능하다.6 is a view illustrating an example of a semiconductor device structure according to the present disclosure, and is formed such that the side surface 4a of the encapsulant 4 is inclined. In the case where the semiconductor element 2 is a light emitting element, the encapsulant 4 has various angled outer surfaces, and the light extraction efficiency to the outside of the package is increased. When screen printing, the screen partition wall is formed to be inclined, so that the side surface 4a can be formed, and when sawing, the side surface 4a can be formed by using a pointed cutter.

도 7은 본 개시에 따라 반도체 소자 구조물을 제조하는 방법의 또 다른 예를 나타내는 도면으로서, 플레이트(1)가 제거된 후, SiO₂와 같은 절연막(6)을 전극(80)과 전극(90)을 노출한 상태로 구비하고 있다. 이후, 전극(80)에 외부 전극(81)을 연결하고, 전극(90)에 외부 전극(91)을 형성하여, 종래의 패키지와 같은 구조로 만들 수 있게 된다. 외부 전극(81,91)은 종래 패키지의 리드 프레임에 대응할 수 있다. 또한 외부 전극(81,91)을 반사막으로 기능하도록 넓게 펼쳐 증착하는 것도 가능하다. 절연막(6)은 단순히 절연 기능만을 하여도 좋고, 외부 전극(81,91)에 의한 광 흡수를 줄이도록 SiO₂/TiO₂의 교대 적층구조를 형성하거나 DBR을 이루어도 좋다. 도 4에서와 같이 반도체 소자(2)가 절연막(5)을 구비하는 경우에는 절연막(6)이 생략될 수도 있다. 절연막(6)과 외부 전극(81,91)의 형성에 사용되는 증착 공정과 포토리쏘그라피 공정 등은 반도체 칩 공정에서 일반적인 것으로 당업자에 매우 익숙한 것이다. 외부 전극(81,91)을 구비함으로써, PCB, COB 등에의 장착이 보다 용이해질 수 있다. 필요한 경우에, 외부 전극(81,91) 없이 절연막(6)만을 구비하는 것도 가능하다. 절연막(6) 반도체 소자(2)와 봉지제(4) 사이를 보호하는 기능을 할 뿐만 아니라, 봉지제(4)를 외부 전극(81,91) 형성 공정으로부터 보호하는 기능도 할 수 있다. 또한 절연막(6)을 백색 물질로 형성하여, 절연막(6)을 반사막으로 기능하게 할 수 있다. 예를 들어, 백색의 PSR(Photo Sloder Regist)을 절연막(6)으로 이용하거나, 코팅하여 사용할 수 있다. 예를 들어, 백색의 PSR을 스크린 프린팅 또는 스핀 코팅한 다음, 일반적인 포토리소그라피 공정을 통해 패터닝할 수 있다.FIG. 7 is a view showing another example of a method of manufacturing a semiconductor device structure according to the present disclosure. After the plate 1 is removed, an insulating film 6, such as SiO ₂ , is formed on the electrode 80 and the electrode 90. It is provided in the state which exposed. Thereafter, the external electrode 81 is connected to the electrode 80, and the external electrode 91 is formed on the electrode 90 to form a structure similar to a conventional package. The external electrodes 81 and 91 may correspond to lead frames of a conventional package. In addition, the external electrodes 81 and 91 may be widely spread and deposited so as to function as reflective films. The insulating film 6 may merely serve as an insulating function, or may form an alternate stacked structure of SiO ₂ / TiO ₂ or form a DBR to reduce light absorption by the external electrodes 81 and 91. As shown in FIG. 4, when the semiconductor device 2 includes the insulating film 5, the insulating film 6 may be omitted. The deposition process and the photolithography process used to form the insulating film 6 and the external electrodes 81 and 91 are common in the semiconductor chip process and are very familiar to those skilled in the art. By providing the external electrodes 81 and 91, mounting to the PCB, COB, etc. can be made easier. If necessary, it is also possible to provide only the insulating film 6 without the external electrodes 81 and 91. It not only functions to protect the insulating film 6 between the semiconductor element 2 and the encapsulant 4, but also to protect the encapsulant 4 from the process of forming the external electrodes 81 and 91. In addition, the insulating film 6 can be formed of a white material so that the insulating film 6 can function as a reflective film. For example, a white PSR (Photo Sloder Regist) may be used as the insulating film 6 or coated. For example, a white PSR can be screen printed or spin coated and then patterned through a common photolithography process.

도 8은 본 개시에 따른 반도체 소자 구조물의 다른 예를 나타내는 도면으로서, 전기적으로 직렬 연결된 반도체 소자(2A)와 반도체 소자(2B)가 구비되어 있다. 반도체 소자(2A)의 음(-) 전극(80A)과 반도체 소자(2B)의 양(+) 전극(90B)을 외부 전극(89)을 통해 연결함으로써 이러한 구성이 가능해진다. 미설명 부호 4는 봉지제이며, 6은 절연막이고, 90A은 반도체 소자(2A)의 양(+) 전극이며, 80B는 반도체 소자(2B)의 음(-) 전극이다. 이러한 구성을 통해, 모노리식 기판의 사용 없이, 봉지제(4)를 통해 일체화된 반도체 소자(2A,2B) 간의 전기적 연결을 형성할 수 있게 된다. 모노리식 기판의 경우에, 그 위의 반도체 소자의 구조가 동일하지만, 본 개시의 방법에 의하면, 반도체 소자(2A)와 반도체 소자(2B)가 같은 기능의 소자일 필요가 없다. 반도체 소자(2A,2B)를 병렬연결할 수 있음은 물론이다. 또한 봉지제(4)의 측면(4a)을 도 6에서와 같이 경사지게 형성할 수 있으며, 이러한 구성은 기존에 상상할 수 없었던 고전압(High-Voltage) 반도체 발광소자 패키지 내지는 반도체 발광소자 구조물을 가능하게 한다.8 is a diagram illustrating another example of a semiconductor device structure according to the present disclosure, and includes a semiconductor device 2A and a semiconductor device 2B electrically connected in series. This configuration is made possible by connecting the negative electrode 80A of the semiconductor element 2A and the positive electrode 90B of the semiconductor element 2B through the external electrode 89. Reference numeral 4 is an encapsulant, 6 is an insulating film, 90A is a positive electrode of the semiconductor element 2A, and 80B is a negative electrode of the semiconductor element 2B. This configuration makes it possible to form an electrical connection between the integrated semiconductor elements 2A and 2B through the encapsulant 4 without the use of a monolithic substrate. In the case of a monolithic substrate, the structure of the semiconductor element thereon is the same, but according to the method of the present disclosure, the semiconductor element 2A and the semiconductor element 2B need not be elements having the same function. It goes without saying that the semiconductor elements 2A and 2B can be connected in parallel. In addition, the side surface 4a of the encapsulant 4 may be formed to be inclined as shown in FIG. 6, and this configuration enables a high-voltage semiconductor light emitting device package or a semiconductor light emitting device structure that could not be previously imagined. .

도 9는 본 개시에 따른 반도체 소자 구조물 사용의 일 예를 나타내는 도면으로서, 반도체 소자(2C)는 인쇄회로기판(7)의 도선(7a)과 전극(80,90)이 직접 연결되어 있으며, 반도체 소자(2D)는 도선(7b)과 외부 전극(81,91)을 통해 연결되어 있다. 인쇄회로기판(7)은 연성 회로기판이어도 좋다.9 is a view illustrating an example of the use of a semiconductor device structure according to the present disclosure. In the semiconductor device 2C, a conductive line 7a of the printed circuit board 7 and electrodes 80 and 90 are directly connected to each other. The element 2D is connected through the conductive line 7b and the external electrodes 81 and 91. The printed circuit board 7 may be a flexible circuit board.

도 10은 본 개시에 따라 반도체 소자 구조물을 제조하는 방법의 또 다른 예를 나타내는 도면으로서, 도 2에 도시된 것과 같은 반도체 소자(2)가 구비되어 있으며, 반도체 소자(2)는 기판(100), 기판(100) 위에, 제1 도전성을 가지는 제1 반도체층(300), 전자와 정공의 재결합을 통해 빛을 생성하는 활성층(400), 제1 도전성과 다른 제2 도전성을 가지는 제2 반도체층(500)이 성장되며, 전극(80,90)이 형성되어 있다. 반도체 소자(2)를 접착제(3)를 이용해 플레이트(1)에 붙인 다음, 봉지제(4)로 덮기에 앞서, 기판(100)을 제거하고, 바람직하게는 광 취출 효율을 높이기 위해 거친 표면(301)을 형성한다. 이후의 과정은 동일하다. 기판(100)의 제거는 레이저 리프트 오프(Laser Lift-off)와 같은 공정에 의해 가능하며, 거친 표면(301)은 ICP(Inductively Coupled Plasma)와 같은 건식 식각을 통해 가능하다. 이것은 칩 레벨 레이저 리프트 오프를 가능하게 한다.FIG. 10 is a view showing another example of a method of manufacturing a semiconductor device structure according to the present disclosure, in which a semiconductor device 2 as shown in FIG. 2 is provided, and the semiconductor device 2 includes a substrate 100. , On the substrate 100, a first semiconductor layer 300 having a first conductivity, an active layer 400 that generates light through recombination of electrons and holes, and a second semiconductor layer having a second conductivity different from the first conductivity. 500 is grown, and electrodes 80 and 90 are formed. The semiconductor element 2 is attached to the plate 1 with an adhesive 3, and then, prior to covering with the encapsulant 4, the substrate 100 is removed, and preferably a rough surface ( 301 is formed. The subsequent process is the same. The substrate 100 may be removed by a process such as laser lift-off, and the rough surface 301 may be through dry etching such as an inductively coupled plasma (ICP). This enables chip level laser lift off.

도 11은 본 개시에 따른 반도체 소자 구조물의 또 다른 예를 나타내는 도면으로서, 봉지제(4)에 형광체가 포함되어 있다. YAG, Silicate, Nitride 형광체 등을 이용하여 원하는 색의 광을 발광할 수 있게 된다.FIG. 11 is a view showing another example of a semiconductor device structure according to the present disclosure, in which an encapsulant 4 includes phosphors. YAG, Silicate, Nitride phosphors and the like can emit light of a desired color.

도 12은 본 개시에 따른 반도체 소자 구조물의 또 다른 예를 나타내는 도면으로서, 봉지제(4) 내에 또는 봉지제(4) 하부에 형광체층(8)이 형성되어 있다. 이는 봉지제(4) 내에서 형광체를 침전시키거나, 별도로 스핀 코팅하거나, 휘발성 액체에 담긴 형광체를 도포한 후 휘발시켜 형광체만 남긴 후 봉지제(4)로 덮음으로써 형성할 수 있다. 필요에 따라 복수의 형광체층(8)의 형성도 가능하다.12 illustrates another example of the semiconductor device structure according to the present disclosure, in which a phosphor layer 8 is formed in the encapsulant 4 or under the encapsulant 4. This can be formed by precipitating the phosphor in the encapsulant 4, or spin coating separately, or by applying a phosphor contained in a volatile liquid, followed by volatilization, leaving only the phosphor and then covering it with the encapsulant 4. It is possible to form a plurality of phosphor layers 8 as required.

도 13은 본 개시에 따른 반도체 소자 구조물의 또 다른 예를 나타내는 도면으로서, 봉지제(4)에 광 취출 효율을 높이기 위한 거친 표면 또는 요철(4g)이 형성되어 있다. 거친 표면(4g)은 pressing, 나노임프린트(nanoimprint) 등의 성형을 통해 형성이 가능하다. 또한 bead 물질을 도포한 후, 에칭, 샌드블라스팅 등의 방법을 통해 형성하는 것도 가능하다. 거친 표면(4g)은 플레이트(1)의 분리 이전 또는 분리 이후에 형성될 수 있다.FIG. 13 is a view showing still another example of the semiconductor device structure according to the present disclosure, in which the encapsulant 4 is provided with a rough surface or unevenness 4g for increasing light extraction efficiency. The rough surface 4g can be formed by pressing, forming a nanoimprint, or the like. In addition, after applying the bead material, it is also possible to form through etching, sandblasting and the like. The rough surface 4g may be formed before or after separation of the plate 1.

도 14는 본 개시에 따른 반도체 소자 구조물의 또 다른 예를 나타내는 도면으로서, 봉지제(4)에 렌즈(4c)가 형성되어 있다. 바람직하게는 렌즈(4c)는 봉지제와 일체로 형성된다. 이러한 일체형 렌즈(4c)는 압축성형 등으로 방법으로 형성하는 것이 가능하다.FIG. 14 is a view showing still another example of the semiconductor device structure according to the present disclosure, in which a lens 4c is formed on the encapsulant 4. Preferably, the lens 4c is formed integrally with the sealing agent. Such an integrated lens 4c can be formed by a compression molding method or the like.

도 16 내지 도 19는 본 개시에 따라 반도체 소자 구조물을 제조하는 방법의 또 다른 예를 나타내는 도면으로서, 플레이트(1; 도 3 참조)가 제거된 다음, 감광액(9)이 도포된다. 예를 들어, 감광액(9)은 절연막(6)으로 기능하는 백색 PSR로 이루어질 수 있다. 전극(80,90)을 노출하기 위해, 노광 작업이 필요하며, 이때 마스크 패턴으로서, 별도의 마스크 패턴 없이, 전극(80,90)을 마스크로 사용한다. 다음으로, 도 17에 도시된 바와 같이, 봉지제(4) 상측에서 광(L)을 조사하여, 감광액(9)을 노광시키고, 전극(80,90)에 대응하는 영역(80a,90a)이 노광 후 제거될 수 있도록 한다. 도 18에 영역(80a,90a)에 대응하는 감광액(9)이 제거된 후의 모습이 도시되어 있다. 바람직하게는 봉지제(4)에 형광체를 함유하지 않음으로써, 광(L)이 감광액(9)에 정확하게 전달될 수 있도록 한다. 전극(80,90)을 마스크로 이용함으로써, 별도의 마스크를 이용하는 것에 필요한 정렬 작업이 필요없어, 보다 정확한 노광 작업이 가능해진다. 필요에 따라, 도 19에 도시된 바와 같이, 전극(80,90)에 외부 전극(81,91)을 전기적으로 연결한다. 감광액(9)을 백색 PSR로 구성함으로써, 감광액(9)이 절연막(6)으로 기능하는 한편, 광 반사막으로 기능할 수 있게 된다. 반도체 소자의 경우에도 전체적으로 투광성으로 형성되어야 한다. 예를 들어, 3족 질화물 반도체 소자의 경우에, 도 1에서와 같이, 투명 사파이어 기판, GaN 기판, SiC 기판 위에, 투광성 반도체로 형성될 수 있다. 즉, 반도체 소자(2)와 봉지제(4)를 투광성으로 형성함으로써, 노광에 사용되는 광(L)이 이들을 투과하여, 감광액(9)에 적용될 수 있게 된다.Figs. 16 to 19 show another example of a method of manufacturing a semiconductor device structure according to the present disclosure, in which the plate 1 (see Fig. 3) is removed and then the sensitizing solution 9 is applied. For example, the photosensitive liquid 9 may be made of a white PSR functioning as an insulating film 6. [ In order to expose the electrodes 80 and 90, an exposure operation is required. At this time, the electrodes 80 and 90 are used as a mask as a mask pattern without a separate mask pattern. 17, the light L is irradiated from above the sealing agent 4 to expose the photosensitive liquid 9, and the regions 80a and 90a corresponding to the electrodes 80 and 90 are exposed So that it can be removed after exposure. FIG. 18 shows a state after the photosensitive liquid 9 corresponding to the areas 80a and 90a is removed. Preferably, the encapsulant 4 does not contain a phosphor, so that the light L can be accurately transmitted to the photosensitive liquid 9. By using the electrodes 80 and 90 as masks, alignment work necessary for using a separate mask is not required, and a more accurate exposure operation becomes possible. If necessary, the external electrodes 81 and 91 are electrically connected to the electrodes 80 and 90, as shown in Fig. By constituting the photosensitive liquid 9 with a white PSR, the photosensitive liquid 9 can function as the insulating film 6 and function as a light reflecting film. In the case of a semiconductor device, it should also be formed in a light-transmitting manner as a whole. For example, in the case of a Group III nitride semiconductor device, it may be formed of a transparent semiconductor on a transparent sapphire substrate, a GaN substrate, or a SiC substrate, as shown in Fig. That is, by forming the semiconductor element 2 and the sealing agent 4 in a translucent manner, the light L used for exposure can be transmitted through them and applied to the photosensitive liquid 9.

도 20은 본 개시에 따라 반도체 소자 구조물을 제조하는 방법의 또 다른 예를 나타내는 도면으로서, 감광액(9) 내지는 절연막(6)을 형성하기에 앞서, 외부 전극(81,91)이 형성된다. 이 경우에, 전극(80,90)과 외부 전극(81,91)을 노광시 마스크로 이용할 수 있으며, 전극(80,90)의 형상 및 크기는 반도체 소자(2)의 크기 및 특성에 의해 제약되지만, 외부 전극(81,91)은 반도체 소자(2)에 의해 제약되지 않으므로, 외부 전극(81,91)을 필요에 따라 자유롭게 설계하여, 원하는 형태의 패턴 형상을 만들 수 있게 된다.20 shows another example of a method for manufacturing a semiconductor device structure according to the present disclosure. Prior to forming the photosensitive liquid 9 or the insulating film 6, external electrodes 81 and 91 are formed. In this case, the electrodes 80 and 90 and the external electrodes 81 and 91 can be used as a mask for exposure. The shape and size of the electrodes 80 and 90 are limited by the size and characteristics of the semiconductor element 2 However, since the external electrodes 81 and 91 are not limited by the semiconductor element 2, the external electrodes 81 and 91 can be freely designed as needed to form a desired pattern shape.

도 21은 본 개시에 따라 반도체 소자 구조물을 제조하는 방법의 또 다른 예를 나타내는 도면으로서, 복수의 반도체 소자(2,2)를 절단하는 과정을 나타내고 있다. 도 16 내지 도 19에서와 같은 방식으로, 반도체 소자 구조물을 제조하는 경우에, 반도체 소자(2,2)를 절단선(C)을 기준으로 분리함에 있어서, 외부 전극(81,91)의 아래에 놓이는 감광액(9)은 봉지제(4)와 함께 분리된다.21 is a drawing showing another example of a method of manufacturing a semiconductor device structure according to the present disclosure, and shows a process of cutting a plurality of semiconductor elements 2,2. In the same manner as in FIGS. 16 to 19, in the case of manufacturing the semiconductor device structure, when the semiconductor devices 2 and 2 are separated based on the cutting line C, the bottom of the external electrodes 81 and 91 may be used. The photosensitive liquid 9 to be laid is separated together with the encapsulant 4.

도 22는 본 개시에 따라 반도체 소자 구조물을 제조하는 방법의 또 다른 예를 나타내는 도면으로서, 외부 전극(81,91)이 마스크(12)를 이용하는 스텐실 공법을 통해 형성된다. 외부 전극(81,91)이 솔더 페이트(solder paste)로 이루어지는 경우에, 반도체 소자 구조물이 PCB 등에 바로 장착될 수 있게 된다. 22 is a diagram showing another example of a method of manufacturing a semiconductor device structure according to the present disclosure, in which external electrodes 81 and 91 are formed through a stencil method using a mask 12. Fig. When the external electrodes 81 and 91 are made of solder paste, the semiconductor device structure can be directly mounted on a PCB or the like.

도 23 및 도 24는 본 개시에 따라 반도체 소자 구조물을 제조하는 방법의 또 다른 예를 나타내는 도면으로서, 외부 전극(81,91)을 형성하기에 앞서, 접착층(11; 예: Cu, Sn 등)을 얇게 형성한 후, 외부 전극(81,91)을 형성한다. 이후, 도 24에 도시된 바와 같이, 마스크(12)와 외부 전극(81,91)에 의해 덮히지 않는 접착층을 제거함으로써, 도 22에 도시된 것과 같은 반도체 소자 구조물을 제조할 수 있게 된다. 접착층(11)은 외부 전극(81,91)과 전극(80,90)의 결합력을 향상시킨다.23 and 24 illustrate another example of a method of manufacturing a semiconductor device structure according to the present disclosure, in which an adhesive layer 11 (e.g., Cu, Sn or the like) is formed before forming the external electrodes 81 and 91, The external electrodes 81 and 91 are formed. Thereafter, as shown in Fig. 24, the semiconductor device structure as shown in Fig. 22 can be manufactured by removing the adhesive layer not covered by the mask 12 and the external electrodes 81 and 91. [ The adhesive layer 11 improves the bonding force between the external electrodes 81 and 91 and the electrodes 80 and 90.

도 25는 본 개시에 따라 반도체 소자 구조물을 제조하는 방법의 또 다른 예를 나타내는 도면으로서, 절연막(6)의 형성 후에, 비전해 도금(Electroless Plating)을 통하여 식각 공정이 없이 간편한 외부전극(81,91)이 형성되어 있다.25 is a diagram showing another example of a method of manufacturing a semiconductor device structure according to the present disclosure. After formation of the insulating film 6, the external electrodes 81, 91 are formed.

다시 도 2로 돌아가서 보면, 실제 제조되는 반도체 소자 구조물(예: 반도체 발광소자)에 있어서, 전극(800) 및 전극(901,902,903)의 구조는 반도체 소자 구조물에 요구되는 사양에 따라 그 형상이 제한된다. 이는 본 개시에 따라 전극(800) 및 전극(901,902,903)을 노광용 마스크로 이용할 수 있다 하더라도, 이 마스크의 형상을 마음대로 변경할 수 없다는 것을 의미한다. 즉, 도 2에 있어서, 전극(901,902,903)는 제2 반도체층(500) 전체에 걸쳐 형성되어 있고, 전극(800)의 식각되어 노출된 제1 반도체층(300)에 형성되어 있을 뿐이다. 도 26 및 도 27에 도시된 반도체 발광소자에 있어서, 그 제약을 벗어나지 못하는 것은 마찬가지다.Referring back to FIG. 2, in the semiconductor device structure (eg, semiconductor light emitting device) that is actually manufactured, the structures of the electrodes 800 and the electrodes 901, 902, and 903 are limited in accordance with specifications required for the semiconductor device structures. This means that even if the electrode 800 and the electrodes 901, 902, 903 can be used as an exposure mask according to the present disclosure, the shape of the mask cannot be changed at will. That is, in FIG. 2, the electrodes 901, 902, and 903 are formed over the entire second semiconductor layer 500, and are only formed on the etched and exposed first semiconductor layer 300 of the electrode 800. In the semiconductor light emitting device shown in Figs. 26 and 27, the same is true of the limitation.

본 개시에 또 다른 일 태양에 의하면, 이러한 제약에서 벗어난 반도체 소자 구조물의 제조 방법을 제시하는 것을 목적으로 한다.According to yet another aspect of the present disclosure, an object of the present invention is to provide a method for manufacturing a semiconductor device structure deviating from these limitations.

도 28은 본 개시에 따라 반도체 소자 구조물을 제조하는 방법의 또 다른 예를 나타내는 도면으로서, 플레이트(1; 도 3 참조)가 제거된 다음, 감광액(9)이 도포된다. 예를 들어, 감광액(9)은 절연막(6)으로 기능하는 백색 PSR로 이루어질 수 있다. 전극(80,90)을 노출하기 위해, 노광 작업이 필요하며, 이때 마스크 패턴으로서, 별도의 마스크 패턴 없이, 전극(80,90)을 마스크로 사용한다. 다음으로, 봉지제(4) 상측에서 광(L)을 조사하여, 감광액(9)을 노광시키고, 전극(80,90)에 대응하는 영역(80a,90a)이 노광 후 제거될 수 있도록 한다. 바람직하게는 봉지제(4)에 형광체를 함유하지 않음으로써, 광(L)이 감광액(9)에 정확하게 전달될 수 있도록 한다. 이와 다르게, 봉지제(4)에 형광체를 함유하여, 이 형광체가 빛(L)을 산란시켜 노광을 원활하게 하여도 좋다. 미설명 동일부호(100,200,300,400,500,600)에 대한 설명은 생략한다. 도 17에 도시된 반도체 소자(2)와 달리, 전극(80,90)이 제1 반도체층(300) 및 투광성 전도막(600) 위에 직접 형성되는 것이 아니라, 전극(80,90)과 이들(300,600) 사이에, DBR을 가지는 유전체 막(94)이 구비되어 있으며, 이들(300,600)과 전극(80,90)의 전기적 연통을 위해, 전기적 연결(82,92)이 구비되어 있다. 즉 전극(80,90)은 유전체 막(94)을 관통하여 제1 반도체층(300)과 제2 반도체층(500)에 각각 전기적으로 연결되어 있다. 전기적 연결(82,92) 각각이 복수 개 구비될 수 있음은 물론이다. 바람직하게는 제1 반도체층(300)과의 오믹 접촉을 위해, 전극(83)이 미리 형성될 수 있다. 필요에 따라 전극(83)이 식각된 제1 반도체층(300)을 따라 가늘게 길게 이어져서 가지 전극을 형성할 수 있음은 물론이다. 투광성 전도막(600)과 전기적 연결(92) 사이에도 가지 전극이 형성되어, 반도체 소자(2) 전체로 전류를 원활히 공급할 수 있음은 물론이다. 투광성 전도막(600)은 생략될 수 있다. 이러한 구성을 통해, 전극(80,90)의 형상을 반도체 소자(2)에 구속되지 않는 형태로 구성할 수 있게 된다. DBR을 가지는 유전체 막(94)은 활성층(400)에서 발생한 빛을 기판(100) 측으로 반사시키는 역할을 하며, 활성층(400)에서 생성된 빛의 파장에 맞추어 설계된다. 예를 들어, 활성층(400)이 청색 파장(예: 450nm)을 생성하고, DBR이 SiO₂/TiO₂의 반복 적층으로 구성되는 경우에, DBR 각각의 층은 450nm/λ_SiO2의 두께와 450nm/λ_TiO2의 두께를 가지도록 설계할 수 있다. 이때 절연막(6)으로, 예를 들어, UV에 반응하는 감광액(9)을 사용하고, UV 파장의 광(L)을 조사하게 되면, 광(L)의 일부는 DBR을 투과하여, 전극(80)과 전극(90) 사이의 영역(89a)을 노광할 수 있게 된다. 노광에 활성층(400)에서 발생되는 빛의 파장보다 긴 파장의 광(L)을 이용할 수 있음은 물론이다.FIG. 28 is a view showing another example of a method of manufacturing a semiconductor device structure according to the present disclosure, in which a plate 1 (see FIG. 3) is removed, and then a photosensitive liquid 9 is applied. For example, the photosensitive liquid 9 may be made of a white PSR functioning as the insulating film 6. In order to expose the electrodes 80 and 90, an exposure operation is required, and as the mask pattern, the electrodes 80 and 90 are used as masks without a separate mask pattern. Next, light L is irradiated above the encapsulant 4 to expose the photosensitive liquid 9 so that the regions 80a and 90a corresponding to the electrodes 80 and 90 can be removed after the exposure. Preferably, the phosphor 4 is not contained in the encapsulant 4 so that the light L can be accurately transmitted to the photosensitive liquid 9. Alternatively, the phosphor 4 may be contained in the encapsulant 4 so that the phosphor scatters light L to facilitate exposure. Description of the same reference numerals (100, 200, 300, 400, 500, 600) will be omitted. Unlike the semiconductor device 2 shown in FIG. 17, the electrodes 80 and 90 are not directly formed on the first semiconductor layer 300 and the transparent conductive film 600, but rather the electrodes 80 and 90 and the ( Between 300 and 600, a dielectric film 94 having a DBR is provided, and electrical connections 82 and 92 are provided for electrical communication between the 300 and 600 and the electrodes 80 and 90. That is, the electrodes 80 and 90 pass through the dielectric film 94 and are electrically connected to the first semiconductor layer 300 and the second semiconductor layer 500, respectively. Of course, a plurality of electrical connections 82 and 92 may be provided. Preferably, the electrode 83 may be formed in advance for ohmic contact with the first semiconductor layer 300. If necessary, the electrode 83 may be elongated along the etched first semiconductor layer 300 to form a branch electrode. Branch electrodes are also formed between the transparent conductive film 600 and the electrical connection 92, so that the current can be smoothly supplied to the entire semiconductor device 2. The transparent conductive film 600 may be omitted. Through this configuration, the shapes of the electrodes 80 and 90 can be configured in such a manner that they are not restricted to the semiconductor device 2. The dielectric film 94 having the DBR serves to reflect the light generated from the active layer 400 to the substrate 100, and is designed according to the wavelength of the light generated by the active layer 400. For example, if the active layer 400 produces a blue wavelength (eg 450 nm) and the DBR consists of a repeating stack of SiO ₂ / TiO ₂ , each layer of DBR has a thickness of 450 nm / λ _{SiO 2} and 450 nm / It can be designed to have a thickness of λ _TiO2 . At this time, when the photoresist 9 reacting with UV is used as the insulating film 6, and the light L of UV wavelength is irradiated, a part of the light L passes through the DBR to form the electrode 80. ) And the region 89a between the electrode 90 can be exposed. Of course, light L having a wavelength longer than the wavelength of light generated in the active layer 400 may be used for exposure.

도 29는 도 28에 도시된 반도체 소자의 전극의 예들을 나타내는 도면으로서, 좌측에서와 같이, 전극(80)과 전극(90)이 대칭적으로 구비될 수 있으며, 중앙에서와 같이, 복수의 전기적 연결(92,92,92)이 구비될 수도 있고, 우측에서와 같이, 전극(80,90)과 별도로 열방출용 금속막(89)이 형성되어 있으며, 그 양측에 영역(89a,89a)이 형성된다. 전극(80,90)이 사각형의 형상을 가지게 예시되었으나, 이러한 형상에 특별한 제한이 있는 것은 아니다.FIG. 29 is a diagram illustrating examples of electrodes of the semiconductor device illustrated in FIG. 28. As shown in the left side, an electrode 80 and an electrode 90 may be symmetrically provided, and as in the center, a plurality of electrical electrodes may be provided. Connections 92, 92 and 92 may be provided, and as shown on the right side, a heat-dissipating metal film 89 is formed separately from the electrodes 80 and 90, and regions 89a and 89a are formed on both sides thereof. Is formed. Although the electrodes 80 and 90 are illustrated to have a rectangular shape, there is no particular limitation on this shape.

이하 본 개시의 다양한 실시 형태에 대하여 설명한다.Various embodiments of the present disclosure will be described below.

(1) 봉지제가 캐리어로 역할하는 반도체 소자 구조물.(1) A semiconductor device structure in which an encapsulant serves as a carrier.

(2) 플레이트로부터 분리된 봉지제 하면을 가지는 반도체 소자 구조물.(2) A semiconductor device structure having a lower surface of the encapsulant separated from the plate.

(3) 반도체 소자의 전극이 위치하는 면을 제외한 봉지제의 외면들이 구조물 또는 패키지의 외면을 이루는 반도체 소자 구조물.(3) A semiconductor device structure in which the outer surfaces of the encapsulant except the surface where the electrodes of the semiconductor device are located form the outer surface of the structure or package.

(4) 반도체 소자들을 봉지제를 이용하여 결합한 반도체 소자 구조물.(4) A semiconductor device structure in which semiconductor devices are bonded using an encapsulant.

(5) 반도체 소자 구조물을 제조하는 방법에 있어서, 플레이트 위에 반도체 소자를 위치 고정하는 단계;로서, 반도체 소자의 전극이 플레이트를 향하도록 위치 고정하는 단계; 반도체 소자를 봉지제로 덮는 단계; 그리고, 봉지제가 덮힌 반도체 소자를 플레이트로부터 분리하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 구조물을 제조하는 방법.(5) A method of fabricating a semiconductor device structure, comprising: positioning a semiconductor device on a plate, the method comprising: positioning the electrode of the semiconductor device to face the plate; Covering the semiconductor element with an encapsulant; And separating the semiconductor device covered with the encapsulant from the plate.

(6) 반도체 소자 구조물을 제조하는 방법에 있어서, 플레이트 위에 투광성 반도체 소자를 위치 고정하는 단계;로서, 반도체 소자의 전극이 플레이트를 향하도록 위치 고정하는 단계; 반도체 소자를 봉지제로 덮는 단계; 봉지제가 덮힌 반도체 소자를 플레이트로부터 분리하는 단계; 반도체 소자의 전극이 위치하는 측을 감광액으로 덮는 단계; 그리고, 전극을 마스크로 하여, 감광액을 노광하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 구조물을 제조하는 방법.(6) A method of manufacturing a semiconductor device structure, comprising the steps of: positioning a translucent semiconductor device on a plate; positioning the electrode of the semiconductor device so as to face the plate; Covering the semiconductor element with an encapsulant; Separating the semiconductor device covered with the encapsulant from the plate; Covering the side of the semiconductor element where the electrode is located with a photosensitive liquid; And exposing the photosensitive liquid using the electrode as a mask.

(7) 반도체 소자 구조물을 제조하는 방법에 있어서, 플레이트 위에 투광성 반도체 소자를 위치 고정하는 단계;로서, 반도체 소자는 DBR(Distributed Bragg Reflector; 분포 브래그 리플렉터)를 가지는 유전체 막을 매개로 그 위에 두 개의 전극을 가지며, 두 개의 전극은 유전체 막을 관통하여 반도체 소자와 전기적으로 연결되고, 두 개의 전극이 플레이트를 향하도록 위치 고정하는 단계; 반도체 소자를 봉지제로 덮는 단계; 봉지제가 덮힌 반도체 소자를 플레이트로부터 분리하는 단계; 두 개의 전극이 위치하는 측을 감광액으로 덮는 단계; 그리고, 두 개의 전극을 마스크로 하여, 감광액을 노광하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 구조물을 제조하는 방법.(7) A method of manufacturing a semiconductor device structure, comprising: positioning a translucent semiconductor device on a plate, wherein the semiconductor device has two electrodes thereon via a dielectric film having a Distributed Bragg Reflector (DBR). Wherein the two electrodes are electrically connected to the semiconductor device through the dielectric film, and the two electrodes are positioned to face the plate; Covering the semiconductor element with an encapsulant; Separating the semiconductor device covered with the encapsulant from the plate; Covering the side where the two electrodes are located with a photosensitive liquid; And exposing the photoresist with the two electrodes as masks.

(8) 반도체 소자는 반도체 발광소자인 것을 특징으로 하는 반도체 소자 구조물을 제조하는 방법.(8) A method for manufacturing a semiconductor device structure, wherein the semiconductor device is a semiconductor light emitting device.

(9) 노광하는 단계에서, 활성층에서 생성되는 빛의 파장과 다른 파장의 빛이 사용되는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 구조물을 제조하는 방법.(9) A method of manufacturing a semiconductor device structure, wherein in the exposing step, light having a wavelength different from that of the light generated in the active layer is used.

(10) 노광하는 단계에서, 활성층에서 생성되는 빛의 파장보다 짧은 파장의 빛이 사용되는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 구조물을 제조하는 방법.(10) A method of manufacturing a semiconductor device structure, wherein in the exposing step, light having a wavelength shorter than the wavelength of light generated in the active layer is used.

(11) 봉지제를 투광성 봉지제인 것을 특징으로 하는 반도체 소자 구조물을 제조하는 방법.(11) A method for manufacturing a semiconductor device structure, wherein the encapsulant is a light-transmissive encapsulant.

(12) 봉지제가 형광체를 함유하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 구조물을 제조하는 방법.(12) A method for producing a semiconductor device structure, wherein the encapsulant contains a phosphor.

(13) 두 개의 전극 사이에 열방출용 금속막이 구비되는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 구조물을 제조하는 방법.(13) A method of manufacturing a semiconductor device structure, characterized in that a heat release metal film is provided between two electrodes.

(14) 노광된 감광액을 남겨두고, 전극에 의해 노광되지 않은 감광액을 제거하여, 노출된 전극에 외부 전극을 연결하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 구조물을 제조하는 방법.(14) leaving the exposed photoresist, removing the unexposed photoresist by the electrode, and connecting the external electrode to the exposed electrode.

(15) 봉지제로 덮는 단계에서, 복수의 반도체 소자가 봉지제에 의해 덮히며, 봉지제와 함께 감광액을 절단하여, 복수의 반도체 소자를 개별 반도체 소자로 분리하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 구조물을 제조하는 방법.(15) in the step of covering with an encapsulant, the plurality of semiconductor elements are covered with an encapsulant, and cutting the photosensitive liquid together with the encapsulant to separate the plurality of semiconductor elements into individual semiconductor elements. Method of manufacturing a semiconductor device structure.

(16) 감광액은 백색의 포토 솔더 리지스트인 것을 특징으로 하는 반도체 소자 구조물을 제조하는 방법.(16) A method of manufacturing a semiconductor device structure, wherein the photoresist is a white photo solder resist.

(17) 반도체 소자는 반도체 발광소자이며, 노광하는 단계에서, 활성층에서 생성되는 빛의 파장보다 짧은 파장의 빛이 사용되고, 봉지제가 형광체를 함유하며, 봉지제로 덮는 단계에서, 복수의 반도체 소자가 봉지제에 의해 덮히고, 봉지제와 함께 감광액을 절단하여, 복수의 반도체 소자를 개별 반도체 소자로 분리하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 구조물을 제조하는 방법.(17) The semiconductor element is a semiconductor light emitting element, and in the exposing step, light having a wavelength shorter than the wavelength of light generated in the active layer is used, the encapsulant contains a phosphor, and in the step of covering with the encapsulant, the plurality of semiconductor elements are encapsulated. Covered by the agent, cutting the photosensitive liquid together with the encapsulant, and separating the plurality of semiconductor devices into individual semiconductor devices.

본 개시에 따른 하나의 반도체 소자 구조물을 제조하는 방법에 의하면, 반도체 소자 구조물 또는 패키지를 쉽게 제조할 수 있게 된다.The method of manufacturing a semiconductor device structure according to the present disclosure makes it possible to easily manufacture a semiconductor device structure or a package.

또한 본 개시에 따른 다른 반도체 소자 구조물을 제조하는 방법에 의하면, 봉지제가 캐리어로 역할하는 구조물 또는 패키지를 만들 수 있게 된다.In addition, according to the method of manufacturing another semiconductor device structure according to the present disclosure, it is possible to make a structure or package in which the encapsulant serves as a carrier.

또한 본 개시에 따른 또 다른 반도체 소자 구조물을 제조하는 방법에 의하면, 투광성 봉지제가 캐리어로 역할하는 발광소자 구조물 또는 패키지를 만들 수 있게 된다.Further, according to another method of manufacturing a semiconductor device structure according to the present disclosure, a light emitting device structure or a package in which a transparent encapsulant serves as a carrier can be manufactured.

또한 본 개시에 따른 또 다른 반도체 소자 구조물을 제조하는 방법에 의하면, 복수의 반도체 소자를 쉽게 전기적으로 연결할 수 있게 된다.Further, according to another method of manufacturing a semiconductor device structure according to the present disclosure, a plurality of semiconductor devices can be easily electrically connected.

또한 본 개시에 따른 또 다른 반도체 소자 구조물을 제조하는 방법에 의하면, 다른 구조의 반도체 소자들을 쉽게 전기적으로 연결할 수 있게 된다.In addition, according to the method of manufacturing another semiconductor device structure according to the present disclosure, semiconductor devices of different structures can be easily electrically connected.

또한 본 개시에 따른 또 다른 반도체 소자 구조물을 제조하는 방법에 의하면, 별도의 마스크 패턴 없이 절연막을 노광할 수 있게 된다.In addition, according to another method of manufacturing a semiconductor device structure according to the present disclosure, an insulating film can be exposed without a separate mask pattern.

또한 본 개시에 따른 또 다른 반도체 소자 구조물을 제조하는 방법에 의하면, 노광용 마스크 패턴으로 이용되는 전극을 자유롭게 설계할 수 있게 된다.In addition, according to the method of manufacturing another semiconductor device structure according to the present disclosure, it is possible to freely design the electrode used as the exposure mask pattern.

100: 기판 200: 버퍼층 300,400,500: 반도체층100: substrate 200: buffer layer 300, 400, 500: semiconductor layer

Claims

In the method of manufacturing a semiconductor device structure,
Positioning the light-transmitting semiconductor device on the plate; wherein the semiconductor device has two electrodes thereon via a dielectric film having a distributed bragg reflector (DBR), and the two electrodes penetrate the dielectric film Electrically connected with, and positioning the two electrodes to face the plate;
Covering the semiconductor element with an encapsulating material;
Separating the encapsulant-covered semiconductor element from the plate;
Covering the side where the two electrodes are located with a photosensitive liquid; And,
Exposing a photoresist with two electrodes as masks.

The method according to claim 1,
Wherein the semiconductor device is a semiconductor light emitting device.

The method according to claim 2,
In the exposing step, light having a wavelength different from that of the light generated in the active layer is used.

The method according to claim 3,
In the exposing step, light having a wavelength shorter than the wavelength of light generated in the active layer is used.

The method according to claim 1,
Wherein the encapsulating agent is a translucent encapsulant.

The method according to claim 1,
A method for producing a semiconductor device structure, characterized in that the encapsulant contains a phosphor.

The method according to claim 1,
A method of manufacturing a semiconductor device structure, characterized in that the heat release metal film is provided between the two electrodes.

The method according to claim 1,
Further comprising removing the unexposed photoresist by the electrode leaving the exposed photoresist and coupling the external electrode to the exposed electrode. &Lt; RTI ID = 0.0 > 31. < / RTI >

The method according to claim 1,
In the step of covering with the encapsulating agent, a plurality of semiconductor elements are covered with the encapsulating agent,
And separating the plurality of semiconductor elements into individual semiconductor elements by cutting the photoresist with an encapsulant. &Lt; RTI ID = 0.0 > 11. < / RTI >

The method according to claim 1,
Wherein the photosensitive liquid is a white photo-solder resist.

The method according to claim 1,
The semiconductor element is a semiconductor light emitting element,
In the exposing step, light having a wavelength shorter than the wavelength of light generated in the active layer is used,
The encapsulant contains a phosphor,
In the step of covering with an encapsulant, a plurality of semiconductor elements are covered with an encapsulant, cutting the photosensitive liquid with the encapsulant, and separating the plurality of semiconductor elements into individual semiconductor elements; Method of manufacturing the structure.

The method of claim 11,
Wherein the photosensitive liquid is a white photo-solder resist.