半导体器件和用于制造半导体器件的方法_3

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[0051]图5A至5C示出用于制造半导体器件的方法的中间步骤的一个实施例的示意剖视图;以及
[0052]图6A和6B根据在图6A中的分解示出的中间步骤和在图6B中的已制成的半导体器件的侧视图示出用于制造半导体器件的方法的一个实施例。
[0053]相同的、同类的或者起相同作用的元件在附图中设有相同的附图标记。
[0054]附图分别是示意性的视图进而不一定是按比例的。更确切地说,相对小的元件并且尤其是层厚度为了阐明而能够夸张大地示出。
【具体实施方式】
[0055]在图1A中示出半导体器件I的第一实施例的立体图。在图1B中示出的剖视图沿着在图1A中示出的线AA’伸展,然而其中各个元件为了更好的可视性在图1A和IB中通过彼此间不同的大小关系来描绘。
[0056]半导体器件I具有设置用于产生辐射的半导体芯片2,所述半导体芯片具有半导体层序列200。半导体芯片2的表面形成半导体器件的辐射出射面10。模制体4模制到半导体芯片2上。模制体垂直于辐射出射面10在模制体的与辐射出射面相对置的后侧46和模制体的前侧45之间延伸。模制体12的侧面在后侧和前侧之间伸展。侧面中的一个构成为安装侧面11。模制体能够包含聚合物材料或者由这样的材料形成。聚合物材料例如能够包含环氧树脂、硅树脂、PPA或者聚酯。聚合物材料能够通过尤其是无机的颗粒填充。所述颗粒例如能够包含玻璃、T12, A1203、ZrO或者由这样的材料构成。
[0057]在模制体4的前侧45上构成有接触带55,所述接触带电接触半导体芯片2的第一接触部23或第二接触部24。第一接触部23经由接触带55与接触面51导电连接并且第二接触部24经由接触带55与另一接触面52导电连接。接触面从安装侧面11起经由半导体器件I的外部的电接触是可触及的。
[0058]半导体芯片2和模制体4在半导体器件的安装侧面11和与安装侧面11相对置的侧面12上彼此齐平。因此,模制体和半导体芯片分别局部地形成半导体器件的侧面。
[0059]在所示出的实施例中,半导体芯片2具有两个从模制体45的前侧起可触及的接触部。半导体芯片2包括预设用于产生辐射的有源区域20,所述有源区域设置在P形传导的第一半导体层21和η型传导的第二半导体层22之间。但是第一半导体层和第二半导体层也能够在传导类型方面颠倒。
[0060]半导体芯片的半导体层序列200借助于连接层28、例如粘接层或者焊料层固定在载体29的前侧291上。半导体芯片构成为薄膜半导体芯片,其中去除用于外延沉积半导体层序列的生长衬底从而在已制成的器件中不再存在生长衬底。接触部23、24设置在半导体层序列200的侧向、尤其设置在相对置的侧上。半导体层序列200的辐射出射面因此不具有接触部,所述接触部会引起对有源区域中产生的辐射的遮蔽。第一半导体层21经由第一连接层25与第一接触部23导电连接。第一连接层尤其构成为用于在有源区域中产生的辐射的镜层。第一连接层例如包含银、铝、钯或铑或者具有所提到的材料中的至少一种的金属合金。所提到的材料的特征在于在可见光谱范围和紫外光谱范围中的高的反射率。但是也能够应用其它材料。在红色光谱范围和红外光谱范围中,金例如是适合的。
[0061]在半导体层序列中构成有多个凹处27,所述凹处穿过第一半导体层21和有源区域20延伸到第二半导体层22中。在凹处中,第二半导体层与第二连接层26导电连接。为了避免电短路,第一半导体层和有源区域在凹处中通过绝缘层271覆盖。绝缘层也将第一连接层与第二连接层绝缘。第一连接层25和第二连接层26在辐射出射面10的俯视图中局部地彼此重叠并且设置在半导体层序列200和载体29之间。
[0062]载体29的背离半导体层序列的后侧292完全地通过模制体4覆盖。载体的后侧形成半导体芯片2的后侧。在半导体器件I的辐射出射面10的俯视图中,模制体具有矩形的基本形状。模制体在一个角处具有一个缩进部41并且在另一角处具有另一缩进部42,其中安装侧面11在缩进部41和另一个缩进部42之间伸展。在缩进部41中构成有接触面51,在另一缩进部42中构成有另一接触面52。在与安装侧面相对置的侧面12上构成有上侧的缩进部43。这些缩进部的侧面虽然与缩进部41和另一缩进部42的侧面一样设有能导电的覆层,然而不同于该缩进部和该另一缩进部,不用于半导体器件I的电接触。
[0063]半导体芯片2良好接近表面发射器示出,使得几乎全部在有源区域20中产生的辐射通过辐射出射面10射出。模制体4因此对于在有源区域中产生的辐射而言也能够不可透过的、尤其吸收性地构成。为了尽可能提高发射的辐射功率,模制体4对于辐射而言能够反射性地构成。模制体的材料例如能够掺入提高反射率的颗粒、例如白色颜料、例如二氧化钛。替选地,能够应用具有反射性材料的覆层。这在本文中通过图5A至5C详细描述。
[0064]在制造半导体器件时,在将复合件分割为半导体器件时产生侧面12并且尤其是安装侧面11。侧面因此能够具有分割痕迹、例如锯割痕迹或者激光分离法的痕迹。
[0065]在图1C中在辐射出射面的示意俯视图示出半导体芯片的一个实施例。半导体芯片例如能够具有大致Imm的长度I和大致200 μ m的宽度b。在已制成的器件中,宽度b (除了分割步骤的材料去除之外)对应于构件高度、即半导体器件垂直于安装侧面11的扩展。
[0066]可用于辐射产生的、尽可能对应于第一连接层25的面积的面积在该实施例中能够为大致0.09_2,由此能够实现大约15流明的光通量。根据半导体器件的应用,能够在宽的范围中改变半导体芯片的长度和宽度。在辐射功率足够的同时为了尽可能小的结构高度,半导体芯片的宽度优选在150 μπι和300 μm之间,尤其优选在200 μπι和250 μπι之间,其中包括边界值。
[0067]凹处27的数量尤其能够根据半导体芯片的长度I并且根据第二半导体层22的横向导电性改变。特别地,唯一的凹处27已经能够是足够的。
[0068]在半导体芯片2上能够构成有辐射转换材料,所述辐射转换材料设置用于将在半导体芯片中、尤其在有源区域中产生的初级辐射至少部分地转换为次级辐射,使得半导体器件整体上放射混合辐射,例如对于人眼而言放射显得白色的混合光(未详细示出)。辐射转换材料能够在制造时尤其在分割为半导体器件之前施加到半导体芯片2上。
[0069]在图1D中示出具有之前所描述的半导体器件I的模块6的示意侧视图。半导体器件I设置在连接载体62、例如电路板、例如FR4电路板上,其中安装侧面11朝向连接载体62。因此,垂直地穿过辐射出射面10射出的辐射平行于连接载体62伸展。接触面51和另一接触面52分别经由焊料65与第一连接载体面621或第二连接载体面622导电连接。焊料局部地填充缩进部41和另一缩进部42。必要时在半导体器件I和连接载体62之间存在的间隙能够通过底层填充物66填充。由此能够改进机械稳定性并且也改进半导体器件I中的散热。
[0070]所描述的半导体器件尤其适合于辐射侧向地耦合输入到光导体中。模块尤其能够构成为液晶显示器的背光照明模块(未详细示出)。
[0071]在图2A和2B中示出的第二实施例基本上对应于结合图1A至ID描述的第一实施例。与其不同的是,半导体芯片不构成为薄膜半导体芯片,而是构成为如下半导体芯片,其中载体29通过生长衬底形成。在基于III族-氮化物-化合物半导体材料的半导体层序列中,蓝宝石或者碳化硅例如适合作为生长衬底。为了避免侧向的辐射耦合输出,半导体芯片在垂直于辐射出射面10伸展的侧面上并且在与辐射出射面相对置的后侧上嵌入到模制体4中。在该实施例中,模制体适当地具有高的反射率,优选对于在半导体芯片2中产生的辐射具有至少80%的反射率。对于模制体而言,填充有白色颜料例如二氧化钛的聚合物材料、例如硅树脂例如是合适的。替选于或者补充于反射性的模制体,半导体芯片能够在侧面上设有反射性的材料。这结合图5A至5C详细阐述。
[0072]在图3A至3D中示出的第三实施例与根据图3B和3C的变型形式基本上对应于结合图1A至ID描述的第一实施例。与其不同的是,半导体芯片构成为薄膜半导体芯片,其中半导体芯片具有前侧的第一接触部23和后侧的第二接触部24 (图3D)。因此,穿过载体29进行半导体层序列200的电接触。在这种情况
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