专利名称：半导体芯片及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种半导体芯片，其带有一个有源层，该有源层具有一个发射光子的区域，在有源层的两侧有触点。
本发明还涉及一种以薄膜技术制造半导体芯片的方法，包括以下步骤-在一个衬底上形成一个具有发射光子的区域的有源层；-在所述有源层上形成触点；-去掉衬底。
这种半导体芯片例如可由EP 0 905 797A2中已知。这种半导体芯片的有源层通常在一个衬底上生长。该衬底通常吸收有源层发射的光子的一部分。因此已知为提高光输出必须将有源层与衬底分离并安置于一个通过一反射层与有源层分离的载体上。固定在载体上是必需的，以便保证在后续工序中具有必要的机械强度。
已知半导体芯片的一个缺点是将有源层从衬底传递到载体上操作很困难。尤其是载体与有源层之间的连接通常只能通过应用很高的机械压力或者升高温度来实现。这两者对有源层都会产生危害。
从该现有技术出发，本发明的任务是提供一种可以用薄膜技术简单制造的半导体芯片。
本发明的另一项任务是提供一种相应的、适于制造半导体芯片的方法。
上述任务是由具有权利要求1所述特征的一种半导体芯片和具有权利要求4所述特征的方法来解决的。
通过厚度至少等于有源层厚度的背面接触层，加固了有源层。因此不需要安置到一个载体上以进一步加工有源层。此外，接触层可以按传统方式用通用的材料制成较大厚度。因此为了使接触层足够厚，无须开发新的方法。总之，本发明可以大大简化在薄膜技术中半导体芯片的制造。
在一种优选的方法实施形式中，在接触层上电镀一加强层后，在有源层上的一层覆盖表面的电镀辅助载体层可以被分开。
通过这样一种辅助载体层，有源层可以改进成一个固定的刚性体，其在机械性能方面相当于一个晶片(Wafer)。
在另一种优选的方法设计方案中，辅助载体层用一种材料制成，这种材料可以选择相对加强层去除。
这种材料选择使得半导体芯片在其加工成单个的半导体芯片之后不需锯切工序来细分。因此不会出现下脚料，而且也不需要考虑锯切时由于半导体芯片的相应构形产生的不精确性。
本发明的其它优选设计方案是从属权利要求的主题。
图示为
图1一个层序的横截面图，该层序具有一个衬底和一个装在衬底上的有源层，有源层背面有触点；图2图1的层序，其背面触点用一加强层加强；图3设有一辅助载体层的图2所示层序；图4图3所示层序，其中衬底已经去除；图5图4所示的具有正面触点的层序在芯片分离之后的横截面；图6已装到一层膜上的图5所示层序；图7位于膜上已分开的半导体芯片在去除辅助载体层的横截面。
图1示出了一个具有一衬底1的层序的横截面。在衬底1上生长一个有源层2，该有源层包括一个发射光子的有源区。有源层2的厚度通常在5到15微米之间。
在有源层2的背面设有接触层，在图示情况下这些接触层还有一个基层3。通过接触层可以将电流馈入有源层2中。
在下一步骤中，按图2所示，以电镀方式在基层3上镀一层加强层4。该加强层4例如用金制成，其厚度为20到30微米。
接着，一个覆盖表面的辅助载体层5安置于加强层4和有源层2上。辅助载体层5的安置例如同样可以用电镀方式。
然后，将衬底1与有源层2分离。从而产生图4所示的横截面。辅助载体层5的厚度大小应使图4所示层序为后续工序提供足够的机械强度。辅助载体层5的材料选择还应使该辅助载体层5可选择性地相对加强层4去除。例如辅助载体层5可以用镍或者银制成，而加强层4可以用金制成。在这种情况下，辅助载体层5可以通过硝酸腐蚀选择性地相对加强层4去除。
在下一方法步骤中，在有源层2的正面设有接触层6。这样，有源层2通过一种腐蚀工序分离。由此产生单个的半导体芯片7。该腐蚀工序应这样实施，即半导体芯片7的有源层2被由基层3和加强层4构成的背面接触层所覆盖。
为了简化半导体芯片7的操作，半导体芯片7在其正面上叠压一层膜8。因此就出现了图6所示的层序的横截面。
最后，辅助载体层5选择性地相对基层3和加强层4去除。从而产生了安置在薄膜8上的单个的半导体芯片7。
上述方法具有一系列优点。
在上述方法中，传统薄膜技术中采用的机械载体被加强层4代替。加强层4为半导体芯片7提供了足够的机械强度，使得能够操作半导体芯片7直到安放到一个印刷电路板上。
在去除衬底1后，辅助载体层5足以代替机械载体实施制造半导体芯片7所需要的晶片工序。因此完全可以取消另外的机械载体。
另外半导体芯片7只具有对功能来说必不可少的部分有源层2和由基层3和加强层4构成的背面接触层和正面接触层6。半导体芯片7的大小由此也可以很容易地缩小了。
为了安置加强层4和辅助载体层5，可以采用电镀工艺。这是最经济的标准方法。此外也可以大面积覆以电镀层，而没有大问题，例如在大面积结合时不会产生夹杂空气的危险。
此外有利的是，半导体芯片7通过腐蚀工序进行分开。因此不需要采用锯切方法。由此将有源层2的利用率提高70％到约90％，因为一方面在半导体芯片的尺寸方面不用考虑锯切误差，另一方面每个半导体芯片7大约省50微米的材料下脚料。
本发明的方法尤其适于制造用于高照明密度的发光二极管的半导体芯片。
权利要求
1.半导体芯片，带有一个具有发射光子的区域的有源层(2)，在该有源层(2)两侧设有触点，其特征在于，触点之一设计成一个接触层(3，4)，其厚度至少等于有源层(2)的厚度。
2.按照权利要求1所述的半导体芯片，其特征在于，接触层(3，4)至少具有有源层(2)的两倍厚度。
3.按照权利要求1或2所述的半导体芯片，其特征在于，接触层(3，4)用金属制成。
4.用薄膜技术制造半导体芯片的方法，具有以下方法步骤-在一个衬底(1)上形成一个具有一发射光子的区域的有源层(2)；-在有源层(2)上形成触点；-去除衬底(1)，其特征在于，触点之一设计成接触层(3，4)，其厚度大于有源层(2)的厚度。
5.按照权利要求4所述的半导体芯片，其特征在于，为了以电镀方式制造接触层，在一个设置在有源层上的基层(3)上安置一个加强层(4)。
6.按照权利要求5所述的半导体芯片，其特征在于，接触层(3，4)至少具有有源层(2)的厚度。
7.按照权利要求5所述的半导体芯片，其特征在于，接触层(3，4)至少具有有源层(2)的两倍厚度。
8.按照权利要求5至7之一所述的半导体芯片，其特征在于，在加强层(4)上表面覆盖地电镀一个辅助载体层(5)。
9.按照权利要求8所述的半导体芯片，其特征在于，在安置电镀辅助载体层后去除衬底(1)，在有源层(2)的相对于电镀辅助载体层(5)的侧面上形成正面的接触层(6)。
10.按照权利要求8或9所述的半导体芯片，其特征在于，有源层(2)分成许多个半导体芯片(7)。
11.按照权利要求10所述的半导体芯片，其特征在于，半导体芯片(7)正面设置于一个膜(8)上。
12.按照权利要求10或11所述的半导体芯片，其特征在于，在另一个方法步骤中去除辅助载体层(5)。
全文摘要
为了用薄膜技术制造半导体芯片，一个有源层(2)在一衬底上生长，背面带有具有一基层(3)的接触层，并通过一加强层(4)加强，这些层的总厚度至少等于有源层(2)的厚度。然后安置一个辅助载体层(5)，从而可以进一步加工有源层(2)。加强层(4)和辅助载体层(5)代替了传统方法中使用的机械载体。
文档编号H01L33/00GK1447991SQ01814332
公开日2003年10月8日 申请日期2001年7月18日 优先权日2000年8月18日
发明者S·伊勒克 申请人:奥斯兰姆奥普托半导体有限责任公司