[发明专利]半导体装置

权利要求书

1.一种半导体装置，

所述半导体装置具备：

安装基板；以及

半导体元件，隔着金属凸块被配置在所述安装基板，

所述半导体元件，具有半导体层叠结构以及第1电极，

所述安装基板，具有第2电极，

所述第1电极，由包含障壁电极的层叠结构来构成，

被配置在与所述障壁电极在厚度方向上重叠的位置的所述金属凸块是单一形成的部件，所述金属凸块包含与所述第1电极相接的第1层、位于所述第1电极的相反侧的第2层、以及位于所述第1层与所述第2层之间的过渡区域，

构成所述第1层的结晶的平均结晶粒径，比构成所述第2层的结晶的平均结晶粒径大，

关于所述过渡区域的平均结晶粒径，随着从所述第1层侧朝向所述第2层侧，从所述第1层的平均结晶粒径逐渐接近于所述第2层的平均结晶粒径，

所述过渡区域的厚度是所述第2层的平均结晶粒径以上，

所述第1层的平均结晶粒径是所述过渡区域的厚度以上，

所述第2层位于与所述第1电极隔开的位置。

2.如权利要求1所述的半导体装置，

在所述半导体元件、所述安装基板以及所述金属凸块的与所述安装基板垂直的方向上的截面中，将所述金属凸块的截面面积设为S，将所述金属凸块的高度设为H时，与所述第1电极相接的所述第1层和所述第1电极的接合部即第1接合部的宽度，比S/H长。

3.如权利要求2所述的半导体装置，

所述第2层的宽度比所述S/H短。

4.如权利要求1至3的任一项所述的半导体装置，

所述半导体层叠结构具有基板、和从所述基板侧依次层叠的第1导电型半导体层、活性层以及第2导电型半导体层。

5.如权利要求4所述的半导体装置，

所述第1电极包括金属膜，该金属膜与所述第2导电型半导体层相接配置，且对来自所述活性层的光进行反射。

6.如权利要求1至3的任一项所述的半导体装置，

所述第1层的厚度至少为1μm。

7.如权利要求1至3的任一项所述的半导体装置，

所述障壁电极由Ti而成。

8.如权利要求1至3的任一项所述的半导体装置，

所述安装基板是由AlN的烧结体而成的陶瓷基板。

9.一种半导体装置，

所述半导体装置具备：

安装基板；以及

半导体元件，隔着金属凸块被配置在所述安装基板，

所述半导体元件，具有半导体层叠结构以及第1电极，

所述安装基板，具有第2电极，

所述第1电极，由与所述金属凸块相接的由金而成的表面层、和包含障壁电极的层叠结构来构成，

被配置在与所述障壁电极在厚度方向上重叠的位置的所述金属凸块是单一形成的部件，所述金属凸块包含与所述第1电极相接的由金而成的第1层、位于所述第1电极的相反侧的第2层、以及位于所述第1层与所述第2层之间的过渡区域，

构成所述第1层的结晶的平均结晶粒径，比构成所述第2层的结晶的平均结晶粒径大，

关于所述过渡区域的平均结晶粒径，随着从所述第1层侧朝向所述第2层侧，从所述第1层的平均结晶粒径逐渐接近于所述第2层的平均结晶粒径，

所述过渡区域的厚度是所述第2层的平均结晶粒径以上，

所述第1层的平均结晶粒径是所述过渡区域的厚度以上，

在所述表面层的厚度设为A，所述表面层的平均结晶粒径设为B，所述第1层的厚度设为C，所述过渡区域的厚度设为Rz时，满足如下关系式，

CRz/2+1－A×B/8。

10.一种半导体装置的制造方法，包括：

准备半导体元件和安装基板的工序，所述半导体元件具备半导体层叠结构以及第1电极，所述第1电极由包含障壁电极的层叠结构来构成，所述半导体元件在与所述障壁电极在厚度方向上重叠的位置上具有金属凸块，所述安装基板具备第2电极；

将所述金属凸块从所述第1电极侧退火的工序；以及

在所述退火工序之后，将所述半导体元件与所述安装基板，隔着所述金属凸块以及所述第2电极来接合的工序，

通过所述退火工序，在所述金属凸块中，构成与所述第1电极相接的第1层的结晶的平均结晶粒径，比构成位于所述第1电极的相反侧的第2层的结晶的平均结晶粒径大，

关于在所述接合的工序之后在所述第1层与所述第2层之间形成的过渡区域的平均结晶粒径，随着从所述第1层侧朝向所述第2层侧，从所述第1层的平均结晶粒径逐渐接近于所述第2层的平均结晶粒径，

所述过渡区域的厚度是所述第2层的平均结晶粒径以上，

所述第1层的平均结晶粒径是所述过渡区域的厚度以上，

所述第2层位于与所述第1电极隔开的位置。