具有钝化层的发光二极管的制作方法_2

文档序号:9529348阅读:来源:国知局
构上或半导体本体上的另一个钝化层能够在半导体本体的前侧上实现附加的保护。另一个钝化层也能够位于侧向于半导体本体的区域中或前侧的接触面的区域中,并且为了露出接触面而在该部位处敞开。另一个钝化层的构成能够在上述粗糙化之后执行。
[0033]在另一个实施方式中,在对半导体层序列结构化时不将半导体层序列的材料移除至初始衬底。材料移除优选超出有源区。在移除初始衬底之后,对半导体层序列进一步结构化,以便构成光电子半导体芯片的包围之前产生的半导体结构的半导体本体。在该实施方式中,半导体层序列经受两个单独的结构化步骤以构成半导体芯片的半导体本体。在第一结构化步骤中,构成半导体结构,所述半导体结构的环绕的侧表面随后设有钝化层,以便防止污染和出现分流。在此,钝化层还能够设置在围绕半导体结构的沟槽的区域中。在移除初始衬底之后执行的第二结构化步骤中才确定半导体芯片的半导体本体的形状。这种处理方法使得如下是可行的:将关于将连接结构与载体衬底连接的空腔保持得小。
[0034]根据另一个方面,提出一种光电子半导体芯片。光电子半导体芯片具有:载体衬底;具有环绕的侧表面的半导体本体;和连接结构。半导体本体具有第一和第二半导体区域和设置在其之间的用于产生辐射的有源区。连接结构具有能传导的第一和第二传连接层,所述第一和第二连接层彼此分开。第一连接层与第一半导体区域电连接,并且第二连接层经由至少一个贯通孔与第二半导体区域电连接。在光电子半导体芯片中,半导体本体由设置在侧表面上的钝化层包围。此外,在包围钝化层的区域中设置有至少一个另外的层。
[0035]通过在光电子半导体芯片中侧向地在钝化层旁设置至少一个另外的层的方式,在该区域中可靠地保护半导体本体是可行的。光电子半导体芯片能够根据上述方法或根据上述实施方式中的一个构成。因此,在上文中关于制造方法所描述的方面和细节能够以相同的方式应用。这关于上述优点、如尤其避免电分流,是以相应的方式适用的。
[0036]至少一个另外的层在包围钝化层的区域中的存在,此外能够在具有侧向地设置在半导体本体旁的接触面的半导体芯片的设计方案方面证实为是有利的。由此,对于有错误地执行的引线键合工艺的情况而言,例如能够避免出现接触面和半导体本体之间的直接短路。
[0037]根据相应的制造,半导体本体能够以不同的方式方法由钝化层和至少一个另外的层包围。只要在对作为基础的半导体层序列结构化时将半导体材料剥离直至与之相应的初始衬底,那么半导体本体的全部侧表面就能够由钝化层覆盖进而完全地封闭。以这种方式,整个半导体本体能够由钝化层和至少一个另外的层横向地包围。
[0038]在该设计方案中,半导体本体还能够具有在上文中所描述的、沿着朝向前侧的方向至少部分地扩宽的形状。在光电子半导体芯片运行时产生的光辐射能够经由前侧发射。
[0039]如在上文中已经描述的那样,在半导体层序列的两级的结构化中,半导体本体的横截面在侧上具有阶梯形状,使得存在阶梯形的侧表面。钝化层和至少一个另外的层在此能够在第一结构化步骤之前和第二结构化步骤之后构成。在该设计方案中,半导体本体能够仅在子区域中、即在第一结构化步骤中产生的半导体结构的区域中由钝化层和至少一个另外的层横向地完全包围。
[0040]根据分别执行的制造,至少一个另外的层能够为不同的层,其中所述另外的层能够侧向地包围或环绕半导体本体和钝化层。另外的层例如能够是第一连接层、由绝缘材料构成的层、能传导的层、能传导的镜层、绝缘层或第二连接层,其中第一和第二连接层经由所述绝缘层彼此分开。也能够将上述层中的多个设置在侧向地包围钝化层和半导体本体的区域中。
[0041]本发明的在上文中阐述的和/或在从属权利要求中描述的有利的构成方案和改进形式(除了例如在单义的相关性或不兼容的替选方案的情况下)能够单独地或者也以彼此间任意的组合的方式来应用。
【附图说明】
[0042]本发明的在上文中所描述的特性、特征和优点以及如何实现所述特性、特征和优点的方式方法结合下述对实施例的描述在理解上变得更加清楚和明确,所述实施例结合示意性的附图详细阐明。附图示出:
[0043]图1至8示出光电子半导体芯片的制造,所述光电子芯片具有半导体本体、带有多个贯通孔的连接结构和载体衬底,其中在转移到载体衬底上之前对半导体层序列结构化以产生半导体芯片并且钝化侧表面,分别以示意性的侧剖视图示出;
[0044]图9不出光电子半导体芯片的部件的不意性的俯视图;
[0045]图10示出用于制造光电子半导体芯片的方法的流程图;
[0046]图11示出另一个光电子半导体芯片的示意性的侧剖视图,所述光电子半导体芯片具有前侧钝化部;
[0047]图12示出另一个光电子半导体芯片的示意性的侧剖视图,其中移除前侧的接触面的区域中的半导体材料;
[0048]图13示出另一个光电子半导体芯片的示意性的侧剖视图,所述光电子半导体芯片在贯通孔的区域中具有镜;
[0049]图14示出另一个光电子半导体芯片的示意性的侧剖视图,其中在镜的区域中省去保护层;
[0050]图15示出另一个光电子半导体芯片的示意性的侧剖视图,其中侧向地在半导体本体旁设置有绝缘材料,所述绝缘材料在制造期间用于平坦化;
[0051]图16示出另一个光电子半导体芯片的示意性的侧剖视图,其中在制造期间在对半导体本体结构化和对侧表面钝化之后构成附加的金属层;
[0052]图17示出另一个光电子半导体芯片的示意性的侧剖视图,其中在侧向于半导体本体区域中省去连接结构的连接层;
[0053]图18示出另一个光电子半导体芯片的示意性的侧剖视图,所述光电子半导体芯片不仅在贯通孔的区域中而且在侧向地包围半导体本体的区域中具有镜;以及
[0054]图19至23示出另一个光电子半导体芯片的制造,其中在转移到载体衬底之前和之后通过对半导体层序列进行两级的结构化产生半导体本体,分别以示意性的侧剖视图示出。
【具体实施方式】
[0055]基于下述示意图,描述用于制造光电子半导体芯片的可行的方法。在所述方法中,在转移或键合到载体衬底上之前,至少部分地对半导体层序列结构化并且在侧表面上进行钝化,其中半导体芯片的半导体本体由所述半导体层序列产生。在结构化时,将半导体材料剥离至少至如下深度,使得半导体层序列的有源区在侧表面上露出。这种处理方法使得如下是可能的:在半导体芯片中以高的可靠性避免出现电分流。
[0056]在制造期间,能够执行从半导体技术或光电子半导体芯片制造中已知的工艺以及使用常用的材料,使得仅部分地仔细探讨。除了所示出的和所描述的工艺,必要时也能够执行其他的方法步骤以使半导体芯片完备。以相同的方式,半导体芯片除了所示出的和所描述的部件和结构,还能够包括其他的部件、结构和/或层。还需指出的是:附图仅是示意性质的并且不符合比例。就此而言,在附图中示出的部件和结构为了更好的理解能够夸张大地示出或缩小地示出。
[0057]图1至8在示意性的侧剖视图中示出第一光电子半导体芯片101的制造。半导体芯片101尤其能够为发光二极管芯片或LED芯片(发光二极管)。图9示出俯视图,其中图解说明半导体芯片101的部件和结构的可行的轮廓。图1至8的剖视图涉及在图9中借助剖面线A-A表明的剖平面。在制造期间执行的方法步骤补充地在图10的流程图中组合,在下文中同样参考所述流程图。
[0058]需指出的是:多个光电子半导体芯片101以并行的方式在晶圆复合件中制造并且在制造方法结束时能够通过分割工艺彼此分开。主要关于单个的半导体芯片101的制造的下述描述适用于全部并行处理的半导体芯片101。附图在该方面部分地示出共同被处理的复合件的子区域。与单个半导体芯片101相关联的这种子区域在侧剖视图中借助虚线的辅助线201、202(也称作为栅)表明。另一个虚线的辅助线206标记待制造的贯通孔260的位置,也称作Via (Vertical Interconnect Access,竖直互联进入)。另一个辅助线216用于:表明待制造的前侧的接触面165的位置。设置用于连接键合线的接触面165在辅助线202,216之间的区域中构成。
[0059]在所述方法中,在步骤301 (参见图10)中制造在图1中示出的初始设置。对此,首先在所提供的初始衬底120上构成半导体层序列130。半导体层序列130的构成借助于沉积工艺、尤其外延沉积执行,在其进程中,各个半导体层依次在初始衬底120上生长。例如具有蓝宝石的初始衬底120也称作为生长或外延衬底。所生长的半导体层序列130例如能够具有在6 μ m范围中的厚度。
[0060]能够基于II1-V族化合物半导体材料、例如GaN的半导体层序列130具有:传导类型不同的两个半导体区域131、132,在下文中称作为第一半导体区域131和第二半导体区域132 ;和设置在第一和第二半导体区域131、132之间的有源区133。第一半导体区域131形成半导体层序列130的背离初始衬底120的一侧。第二半导体区域132设置在初始衬底120上。例如可行的是:第一半导体区域131是p型传导的,并且第二半导体区域132是η型传导的。有源区133构成用于,在输送电能时产生光辐射。有源区133例如能够具有pn结或量子阱结构、尤其多重量子阱结构。
[0061]在构成半导体层序列130之后,将能导电的或金属的镜层140施加到半导体层序列130的第一半导体区域131上并且结构化。镜层140例如能够具有由Ag层和设置在其上的ZnO层构成的层堆。
[0062]镜层140的形状与贯通孔260和通过对半导体层序列130结构化而形成的半导体结构230和随后在制造光电子半导体芯片101期间产生的贯通孔相配合。图9在俯视图中示出待生成的、具有多个贯通孔260的半导体结构230的可行的设计方案。半导体结构230基本上具有对应于四边形的、在角区域中具有凹陷部的俯视形状。在角区域中构成有另一个半导体结构231。如在图9中所示出的那样,半导体芯片101例如能够制造有六个贯通孔260。在图1中示出的镜层140被结构化成,使得镜层140在俯视图中具有对应于半导体结构230的外轮廓和六个与待制造的贯通孔260相配合的开口,在所述开口的区域中,半导体层序列130或第一半导体区域131露出。在构成结构化的镜层140之后,在表面上刻蚀第一半导体区域131的露出的、未由镜层140覆盖的部分,如在图1中根据区域135所表明的那样。被刻蚀的表面区域135的构成,这例如能够通过溅射工艺应用Ar等离子体执行,用于电去激活。在被刻蚀的区域135中,存在相对于其余的半导体区域131降低的导电能力或不再具导电能力。由此能够实现:在光电子半导体芯片101运行时发生优选经由镜层140到半导体区域131的电流流动。
[0063]此外,在步骤301期间(参见图10),在半导体层序列130和结构化的镜层140上(或在其ZnO子层上)构成金属层145并且经受结构化,如在图1中所示出的那样。金属层145例如能够具有TiW(N)。金属层145用作为镜层140的保护层,以便在接下来对半导体层序列130的结构化时保护镜层140免受刻蚀侵袭。保护金属化部145同样构成有对应于待制造的半导体结构230的外轮廓和用于六个待制造的贯通孔260的开口(参见图9),由此镜层140基本上完全地由层145覆盖。对于保护功能,层145还构成为,使得层145如在图1中所示出的那样在外边缘处围绕镜层140,进而在该区域中延伸至半导体层序列130或第一半导体区域131的被刻蚀的表面区域135。而在镜层140的内边缘处在待制造的贯通孔260的区域中,小部分的镜层140能够露出。
[0064]在接下来的步骤302 (参见图10)中,进行对半导体层序列130的结构化。以这种方式,构成在上文中提到的半导体结构230、231,所述半导体结构如在图2中所示出的那样以隆起部的形式存在。半导体层序列130的结构化借助于刻蚀工艺执行,在所述刻蚀工艺中在包围待制造的半导体结构230、231的刻蚀区域
当前第2页1 2 3 4 5 6 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1