用于制造光电子半导体器件的方法和光电子半导体器件的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于制造光电子半导体器件的方法和一种光电子半导体器件。
【背景技术】
[0002]随着对半导体器件小型化的要求的提高，对光电子半导体器件例如发辐射二极管的需求提高，其中设置用于产生辐射或设置用于接收辐射的半导体芯片的壳体其横向扩展不大于或至少不显著地大于半导体芯片本身。
[0003]然而，具有同样良好的光电子特性的这种构型的制造意味着一定的技术挑战。
【发明内容】
[0004]目的是提出一种方法，借助所述方法能够简单且可靠地制造尤其紧凑的光电子半导体器件。此外，应提出一种光电子半导体器件，所述光电子半导体器件的特征在于紧凑的构型和同时良好的光电子特性。
[0005]这些目的尤其通过根据独立权利要求所述的半导体器件或方法实现。，设计方案和适宜性是从属权利要的主题。
[0006]提出一种用于制造多个光电子半导体器件的方法。
[0007]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，在所述步骤中提供具有多个半导体本体区域的半导体层序列。将半导体层序列的横向区域理解为半导体本体区域，在制造光电子半导体器件时从所述横向区域中产生光电子半导体器件的半导体本体、尤其刚好一个半导体本体。半导体层序列例如包括设置用于产生和/或接收电磁辐射的有源区域。有源区域例如设置在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之间。为了电接触第二半导体层，每个半导体本体区域例如都具有一个凹部或多个凹部，所述凹部穿过第一半导体层和有源区域延伸到第二半导体层中。
[0008]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，在所述步骤中提供多个载体本体。载体本体例如分别具有第一接触结构和第二接触结构。第一接触结构和第二接触结构适当地不直接彼此导电连接。载体本体优选包含半导体材料、例如硅或锗，或者由这种材料构成。
[0009]载体本体例如能够设置到辅助载体上，例如刚性的辅助载体或柔性的辅助载体上。
[0010]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，在所述步骤中构成具有半导体层序列和载体本体的复合件。载体本体固定在半导体本体区域上，使得相邻的载体本体通过间隙彼此分开并且每个半导体本体区域与相关联的载体本体的第一接触结构和第二接触结构导电连接。
[0011]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，在所述步骤中将复合件分割成多个半导体器件，其中半导体器件分别具有半导体本体和载体本体。在分割复合件时产生半导体器件，所述半导体器件的横向扩展不大于或至少不显著大于半导体本体的棱边长度。“不显著大于”在本文中尤其表示:被分割的半导体器件的棱边长度比半导体本体沿着相同方向的棱边长度大至多5%。
[0012]在所述方法的至少一个实施方式中，提供具有多个半导体本体区域的半导体层序列。提供分别具有第一接触结构和第二接触结构的多个载体本体。具有半导体层序列和载体本体的复合件构成为，使得相邻的载体本体通过间隙彼此分开并且每个半导体本体区域与相关联的载体本体的第一接触结构和第二接触结构导电连接。将复合件分割成多个半导体器件，其中半导体器件分别具有半导体本体和载体本体。
[0013]在构成复合件时，待制造的半导体器件的各个载体本体已经是单独的、彼此间不连续的元件。相对于将载体整面地施加到半导体层序列上且仅在分割成半导体器件时才分割成各个载体本体的方法，降低了对于匹配衬底的和载体本体的材料的热膨胀系数的要求，其中在所述衬底上设置有半导体层序列。
[0014]根据所述方法的至少一个实施方式，在生长衬底上提供半导体层序列。半导体层序列外延地、例如借助于MOVPE沉积在生长衬底上。在构成复合件时，生长衬底用于机械稳定半导体层序列。在将半导体层序列固定在载体本体上之后，各个半导体本体区域通过相关联的载体本体来稳定，使得对此不再需要生长衬底并且生长衬底能够被移除。
[0015]也就是说，生长衬底尤其在构成复合件之后被移除。此外，生长衬底优选在复合件被分割成多个半导体器件之前被移除。也就是说，生长衬底能够整面地被移除并且继续用于另一外延方法。
[0016]根据所述方法的至少一个实施方式，生长衬底包含蓝宝石或由蓝宝石构成。蓝宝石尤其适合作为用于基于氮化物化合物半导体材料的半导体材料的生长衬底。
[0017]“基于氮化物化合物半导体材料”(或者也简称为氮化物的化合物半导体材料)在本文中表示:半导体层序列或其至少一部分、尤其优选至少有源区和/或生长衬底具有氮化物化合物半导体材料或者由其构成，优选具有AlnGamIrntmN,其中O < η < I，0 ^ I并且η+m2 I。在此，该材料不必强制性地具有根据上式的在数学上精确的组成。更确切地说，所述材料例如能够具有一种或多种掺杂剂以及附加的组成部分。然而，为了简单起见，上式仅包含晶格的主要组成部分(Al、Ga、Ιη、Ν)，即使这些主要组成部分能够部分地通过少量的其他物质替代和/或补充时也如此。
[0018]替选于蓝宝石，能够将硅或碳化硅应用于生长衬底。硅尤其适合于与基于硅的载体本体相结合。然而已证明:外延地沉积在蓝宝石上的氮化物的化合物半导体材料与沉积在硅上的氮化物的化合物半导体材料相比具有具有更好的晶体质量进而具有更好的光电子特性。
[0019]然而所述方法显然也适合于其他半导体材料，尤其II1-V族化合物半导体材料。
[0020]根据所述方法的至少一个实施方式，间隙在构成复合件之后至少部分地用填充材料填充。间隙尤其能够在构成复合件之后至少部分地被填充。替选地，填充材料在构成复合件时就已经能够在载体本体上构成，例如以覆层的形式构成。特别地，间隙能够完全地被填满。所述填满尤其在移除生长衬底之前进行。由此，填充材料能够用于机械地稳定复合件，尤其是在移除生成衬底期间或在处理复合件的其他步骤期间。
[0021]根据所述方法的至少一个实施方式，填充材料具有第一子区域和第二子区域。特别地，第一子区域局部地设置在第二子区域和离得最近的载体本体之间。第一子区域例如局部地与复合件的结构一致地构成。这表示:第一子区域的形状遵循复合件的结构，尤其是载体本体之间的间隙的形状。第一子区域例如能够通过覆层方法施加，例如通过蒸镀或溅射施加。也能够应用CVD (chemical vapour deposit 1n，化学气相沉积)法或原子层沉积(atomic layer deposit1nALD)。特别地，第一子区域至少局部地直接邻接于载体本体。
[0022]根据所述方法的至少一个实施方式，第一子区域至少部分地保留在半导体器件中并且第二子区域被完全移除。在这种情况下，第二子区域尤其用于临时地机械稳定复合件。
[0023]全部填充材料或其子区域、如第二子区域例如构成为临时的填充材料。尤其如下材料适合作为临时的填充材料，所述材料可通过溶剂或借助于湿化学刻蚀法简单且可靠地移除，而复合件的其余的材料不受侵蚀。
[0024]根据所述方法的至少一个实施方式，在分割复合件时至少部分地移除填充材料。也就是说，所述分割在这种情况下在如下部位上进行，在所述部位上在分割之前存在填充材料。
[0025]根据所述方法的至少一个实施方式，填充材料或其子区域、如第二子区域为了分割复合件尤其完全地被移除。全部填充材料或其子区域、如第二子区域例如构成为临时的填充材料。
[0026]特别地，复合件沿着横向方向在分割之前一刻能够仅经由填充材料结合在一起，使得通过移除填充材料在没有另外的步骤的情况下进行复合件的分割。
[0027]将横向方向理解为如下方向，所述方向沿着半导体层序列的半导体层的主延伸平面伸展。相应地，将竖直方向理解为垂直于半导体层的主延伸平面伸展的方向。
[0028]根据所述方法的至少一个实施方式，填充材料在分割时仅沿着分割线被移除并且在分割线的侧面保留在半导体器件中。在这种情况下，分割半导体器件例如能够机械地、例如借助于锯割来进行，或者化学地，例如借助于干化学刻蚀法，或者借助于激光分离方法来进行。也就是说，填充材料在此至少局部地形成被分割的半导体器件的侧面。填充材料沿着横向方向例如局部地与载体本体和/或半导体本体齐平。特别地，填充材料在这种情况下对于分割方法具有典型的分割痕迹。
[0029]例如聚合物材料、如环氧化物、硅酮或聚酰胺适合作为保留在被分割的半导体器件中的填充材料。
[0030]根据所述方法的至少一个实施方式，在分割复合件时在背离半导体本体区域的一侧上构成第一接触部和第二接触部，其中第一接触部和/或第二接触部经由穿过载体本体的贯通孔与相关联的半导体本体区域导电连接。在仅第一接触部或仅第二接触部经由穿过载体本体的贯通孔与相关联的半导体本体区域导电连接的设计方案中，相应另一接触部能够通过载体本体本身的材料与半导体本体区域导电连接。
[0031]根据所述方法的至少一个实施方式，在背离半导体层序列的背侧上打薄复合件。通过打薄能够进一步减小待制造的半导体器件的竖直扩展。载体本体的打薄优选仅在已经移除半导体层序列的生长衬底之后才进行。也就是说，在移除生长衬底期间，载体本体与打薄之后相比仍具有更大的厚度进而具有更高的机械稳定性。此外，打薄复合件适当地仅在用填充材料填满间隙之后才进行。也就是说，在打薄时，载体本体的材料还有填充材料都被剥除。替选地，打薄载体本体能够在移除生长衬底之前进行。
[00