发射辐射的半导体芯片和用于制造发射辐射的半导体芯片的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种发射辐射的半导体芯片以及一种用于制造发射辐射的半导体芯片的方法。
【背景技术】
[0002]光电子半导体芯片，例如福射二极管芯片(Lumineszenzd1denchip)通常为了防护静电放电而连同与其并联连接的ESD保护二极管共同设置在壳体中。然而这种构造需要相对大的壳体，由此这种壳体的可小型化性是受限的。
【发明内容】
[0003]目的是提出一种尤其紧凑的构型，所述构型相对于静电放电是不敏感的。此外应提出一种方法，借助于所述方法可以简单且可靠地制造这种构型。
[0004]这些目的此外通过根据独立权利要求的发射辐射的半导体芯片或方法来实现。设计方案和改进方案是从属权利要求的主题。
[0005]提出一种发射辐射的半导体芯片。
[0006]根据发射辐射的半导体芯片的至少一个实施方式，半导体芯片具有半导体本体。半导体本体具有半导体层序列，所述半导体层序列具有设置用于产生辐射的有源区域。此夕卜，半导体层序列尤其具有第一传导类型的第一半导体层和与第一传导类型不同的第二传导类型的第二半导体层。第一半导体层例如以η型传导的方式掺杂而第二半导体层以P型传导的方式掺杂或者相反。有源区域尤其设置在第一半导体层和第二半导体层之间。有源区域、第一半导体层和第二半导体层也能够分别多层地构成。
[0007]根据发射辐射的半导体芯片的至少一个实施方式，半导体芯片具有载体。也就是说，载体是半导体芯片的一部分。载体尤其用于机械稳定半导体本体。
[0008]根据发射福射的半导体芯片的至少一个实施方式，在载体中构成有pn结。与有源区域不同的是，pn结不构成用于产生电磁辐射。也就是说，载体也能够由如下材料形成，所述材料不适合用于产生辐射。载体例如能够包含硅或者锗或者由这种材料构成。
[0009]载体在背离半导体本体的后侧和朝向半导体本体的前侧之间沿着竖直方向延伸。
[0010]根据发射辐射的半导体芯片的至少一个实施方式，载体在后侧上具有第一接触部和第二接触部。接触部设置用于外部电接触发射辐射的半导体芯片。通过将外部的电压施加在这些接触部之间能够将载流子从不同侧注入到有源区域中并且在该处复合以发射辐射。
[0011]根据发射辐射的半导体芯片的至少一个实施方式，有源区域和pn结经由第一接触部和第二接触部关于导通方向彼此反并联地连接。在关于有源区域施加正向电压时，pn结沿着截止方向定向，使得载流子注入到有源区域中并且在该处重组以发射辐射。在例如由于静电充电而在有源区域上沿着反向方向施加电压时，pn结沿着导通方向定向，使得载流子能够绕过有源区域经由pn结流出。
[0012]在发射辐射的半导体芯片的至少一个实施方式中，半导体芯片具有半导体本体，所述半导体本体具有半导体层序列、第一传导类型的第一半导体层和与第一传导类型不同的第二传导类型的第二半导体层，所述半导体层序列具有设置用于产生辐射的有源区域。此外，半导体芯片具有载体，在所述载体上设置有半导体本体，其中在载体中构成有pn结。在背离半导体本体的后侧上，载体具有第一接触部和第二接触部。有源区域和pn结经由第一接触部和第二接触部关于导通方向彼此反并联地连接。
[0013]也就是说，发射辐射的半导体芯片具有集成到半导体芯片中的、呈在半导体芯片的载体中构成的pn结形式的ESD(Electro Static Discharge静电放电)防护部。因此能够弃用附加的、在半导体芯片外部构成的、护静电放电的防护部。此外，半导体芯片经由设置在后侧的接触部能够电接触并且能够经由标准工艺、例如回流焊固定在连接载体、例如电路板或者引线框上。特别地，发射辐射的半导体芯片构成为所谓的CSP器件(Chip SizePackage，芯片级封装)。这种构型是尤其紧凑的，尤其与其中半导体芯片与附加的ESD二极管共同安装在壳体中的器件相比是尤其紧凑的。此外，半导体芯片是可表面安装的器件(Surface Mounted Device，smd)。
[0014]根据发射辐射的半导体芯片的至少一个实施方式，pn结整面地构成在载体中。这意味着，在半导体芯片的俯视图中，pn结在整个载体材料之上延伸。也就是说，为了制造具有这种pn结的载体不需要横向的结构化工艺。
[0015]pn结尤其平行于载体的后侧延伸。
[0016]根据发射辐射的半导体芯片的至少一个实施方式，pn结构成在载体的第一子区域和载体的第二子区域之间。特别地，第一子区域设置在半导体本体和第二子区域之间。第一子区域和第二子区域关于传导类型彼此不同。第一子区域例如是P型传导的的而第二子区域例如是η型传导的或者相反。
[0017]根据发射辐射的半导体芯片的至少一个实施方式，载体具有开口，所述开口从载体的后侧延伸穿过第二子区域，其中第一子区域经由开口来电接触。开口例如构成为载体中的盲孔。也就是说，开口沿着竖直方向不完全地穿过载体。也就是说，经由开口，pn结的朝向半导体本体的子区域从载体的后侧起能够电接触。
[0018]根据发射辐射的半导体芯片的至少一个实施方式，第一接触部经由穿过载体的过孔与第一半导体层导电连接。过孔沿着竖直方向完全地延伸穿过载体。替选地或者补充地，第二接触部经由穿过载体的过孔不与第二半导体层导电连接。然而，接触部中的一个也能够直接经由载体的适宜的能导电的材料代替经由过孔来与所属的半导体层导电连接。
[0019]根据发射辐射的半导体芯片的至少一个实施方式，过孔延伸穿过pn结。在第一接触部和第二接触部分别经由过孔电接触时，这两个过孔能够延伸穿过pn结。在过孔的区域中，接触部适宜地分别与pn结电绝缘。特别地，pn结能够沿着围绕过孔的整个环周延伸。
[0020]pn结例如借助于电绝缘的分隔层与第一接触部和/或第二接触部电绝缘。
[0021]此外，提出一种用于制造多个发射辐射的半导体芯片的方法。接下来将描述的方法适合于制造之前所描述的发射辐射的半导体芯片。结合半导体芯片所详述的特征因此也能够用于所述方法并且反之亦然。
[0022]根据所述方法的至少一个实施方式，所述方法包括如下步骤，其中提供半导体层序列，所述半导体层序列具有设置用于产生辐射的有源区域、第一传导类型的第一半导体层和与第一传导类型不同的第二传导类型的第二半导体层。半导体层序列例如外延地，例如借助于MOVPE沉积在生长衬底上。半导体层序列能够在生长衬底或者与生长衬底不同的辅助载体上提供。
[0023]根据所述方法的至少一个实施方式，所述方法包括如下步骤，其中将载体复合件固定在半导体层序列上。特别地，在载体复合件中构成有pn结。
[0024]根据所述方法的至少一个实施方式，所述方法包括如下步骤，其中从载体复合件的背离半导体层序列的后侧起穿过载体复合件构成多个过孔。过孔的构成尤其在载体复合件已经固定在半导体层序列上之后进行。在固定在半导体层序列上的时间点，载体复合件能够沿着横向方向完全未结构化地构成。特别地，载体复合件完全没有凹槽或者留空部，所述凹槽或留空部沿着竖直方向完全地或者部分地延伸穿过载体复合件。
[0025]根据所述方法的至少一个实施方式，所述方法包括如下步骤，其中在载体的后侧上构成多个第一接触部和第二接触部。第一接触部经由过孔与第一半导体层导电连接。替选地或者补充地，第二接触部能够经由过孔与第二半导体层导电连接。
[0026]根据所述方法的至少一个实施方式，所述方法包括如下步骤，其中将半导体层序列与载体复合件分割为半导体芯片。在已分割的半导体芯片中，有源区域和pn结分别经由第一接触部和第二接触部关于导通方向彼此反并联地连接。已分割的半导体芯片分别具有从半导体层序列产生的半导体本体和从载体复合件产生的载体。
[0027]在所述方法的至少一个实施方式中，所述方法包括下述步骤:
[0028]提供半导体层序列，所述半导