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_3

文档序号:9872561阅读:来源:国知局
造具有尤其高的晶体质量的半导体层。
[0069]在构成复合件之后,借助填充材料5填充载体本体3之间的间隙35。对此而言浇注方法例如是适合的。通常将浇注方法理解为如下方法,借助所述方法模塑料能够根据预设的形状成型。特别地,术语饶注方法包含饶注(casting)、注射成型(inject1n mo Iding)、传递模塑(transfer molding)和压缩成型(compress1n molding) ο
[0070]聚合物材料如硅酮或环氧树脂例如适合作为填充材料。在图1C中所示出的设计方案中,填充材料5也形成复合件4的背侧40。也就是说,填充材料在半导体层序列上完全地覆盖载体本体3 ο与此不同地,填充材料也能够构成为,使得所述填充材料仅完全地或至少局部地填充满间隙35。
[0071]借助于填充材料5提高复合件4的机械稳定性。随后,如在图1D中所示出的那样,移除生长衬底29。在蓝宝石生成衬底中,对此而言激光剥离方法(Laser Lift Off,LL0)法例如是适合的。在此,所述移除能够整面地进行,使得激光剥离方法能够与复合件4的横向结构化无关地、即尤其与待制造的半导体器件的大小无关地来执行。也就是说,不需要例如通过使用具有相应的射束轮廓的准分子激光器使激光剥离方法匹配于半导体器件的几何形状。
[0072]替选地,生长衬底也能够根据生长衬底的材料借助于湿化学或干化学刻蚀,或者机械地,例如借助于磨削、研磨或抛光来移除。在移除生长衬底之后,为了提高耦合输出效率能够在半导体层序列2的背离载体本体3的一侧上构成结构化部15,例如借助于湿化学刻蚀,通过在氮化物的化合物半导体材料中例如用KOH刻蚀。
[0073]在移除生长衬底之后,从背侧40起打薄复合件4。在此,载体本体3的材料和填充材料的材料被剥除。在制造复合件4时和在移除生长衬底时,复合件4由于载体本体3的相对大的厚度而表现出高的机械稳定性。在这些步骤之后,为了减小之后的半导体器件的高度、即在竖直方向上的扩展,将载体本体打薄。在打薄之后,在复合件的背侧40上构成用于接触第一接触结构的第一接触部310和用于接触第二接触结构32的第二接触部320。随后,复合件4如在图1F中所示出那样沿着分割线49例如通过锯割、刻蚀或激光分离法分割成彼此分离的半导体器件I。
[0074]与所描述的实施例不同,载体本体也能够在移除生长衬底之前被打薄。
[0075]被分割的半导体器件I分别具有载体本体3和半导体本体20。半导体器件I分别构成为可表面安装的半导体器件,所述可表面安装的半导体器件在与辐射出射面11相对置的背侧10上是可电接触的。半导体器件的在分割时产生的侧面12通过半导体本体20、填充材料5和载体本体3形成。半导体本体20、填充材料5和载体本体3在横向方向上彼此齐平。如此制造的半导体器件的棱边长度与有源区域25沿着该方向的横向扩展相同。也就是说,制造其横向扩展不大于设置用于产生辐射的有源区域25的横向扩展的半导体器件。已制成的半导体器件随后能够固定在连接载体、例如电路板或中间载体(基板)上。
[0076]载体本体3在所描述的制造方法中能够尽可能与半导体层序列2的制造无关地、至少部分地在这些载体本体为了构成复合件4而固定在半导体层序列2上之前预制。这简化了载体本体3的制造。在固定半导体层序列2之前例如就已经能够将电子组件如ESD保护元件集成到载体本体3中。此外,能够实现半导体器件的高的机械稳定性,尤其在第一接触结构和第二接触结构之间实现。
[0077]载体本体3还能够由如下载体制造,所述载体的横向扩展可以尽可能自由地选择。特别地,所述横向扩展相对于为了构成复合件将载体整面地施加到半导体层序列上的方法与半导体层序列的横向扩展无关。此外,由于至少部分地预制的载体本体3不需要电镀工艺用以在半导体层序列上构成接触结构310、320。
[0078]在图2A至2E中示出的第二实施例基本上对应于结合图1A至IF所描述的第一实施例。在图2A中示出如下制造阶段,在所述制造阶段中已经构成具有半导体层序列2和固定在其中的载体本体3的复合件4。构成复合件能够如结合图1A和IB所描述的那样进行。相对于第一实施例,载体本体3在制造复合件时就已经具有预设的最终厚度。在复合件4的背侧40上,已经构成第一接触部310和第二接触部320。
[0079]随后,借助填充材料5填充载体本体3之间的间隙35(图2B)。为了提高机械稳定性,在载体本体3的背离半导体层序列2的一侧上安置辅助载体95。随后,如在图2C中所示出的那样移除生长衬底(参见图1D)。
[0080]在移除生长衬底之后,构成分隔沟槽27,所述分隔沟槽在竖直方向上完全地延伸穿过半导体层序列2(图2D)。与此不同的是,分割沟槽在竖直方向上仅能够局部地延伸穿过半导体层序列。在所示出的实施例中,分隔沟槽27在填充材料中终止,所述填充材料位于间隙35中。在构成分隔沟槽之后,如此产生的半导体本体20仅经由填充材料5和辅助载体95与相关联的载体本体3彼此机械连接。通过移除填充材料5,如在图2E中所示出的那样产生被分割的半导体器件I。在这种情况下尤其临时的材料适合作为填充材料,所述临时的材料可以简单的方式移除,例如借助于溶剂或湿化学刻蚀法。例如能够应用可溶性漆。在该实施例中,被分割的半导体器件1(除了填充材料5的可能的因制造引起的残留物之外)没有填充材料。
[0081 ]在图3A至3F中示出的第二实施例基本上对应于结合图2A至2E所描述的第二实施例。
[0082]与此相对,分隔沟槽27在半导体层序列2中如在图2A中所示出那样在构成复合件之前就已经构成。
[0083]随后,载体本体3固定在已经构成的半导体本体20上以构成复合件4,图3B。这能够类似于上述实施例进行。在该方法阶段中,半导体本体和固定在其上的载体本体仅经由生长衬底29机械地彼此结合在一起。
[0084]随后,借助于填充材料5填充间隙35。在该实施例中,填充材料包括第一子区域51和第二子区域52。第一子区域构成为覆层,所述覆层例如通过蒸镀或溅射沉积。第一子区域与复合件4的结构一致,尤其与间隙35的形状一致。与此不同的是,填充材料5、尤其第一子区域51在构成复合件4之前就已经安置在载体本体上。在这种情况下,第一子区域51仅覆盖载体本体的一些区域,尤其其侧沿302。
[0085]第二子区域52尤其完全地填充剩余的间隙。图3C示出将复合件施加到临时的辅助载体97上的阶段(图3C)。
[0086]如在图3D中所示出的那样,移除生长衬底,使得各个半导体本体20与载体本体3位于临时的辅助载体97上。通过移除生长衬底97而露出的半导体本体如在图3E中所示出的那样设有结构化部15,例如借助于湿化学刻蚀方法,例如通过使用Κ0Η。
[0087]填充材料5、尤其第一子区域51相对于湿化学方法稳定地构成,使得载体本体3在结构化时被保护。氮化硅例如适合作为相对于KOH稳定的材料。而第二子区域52的材料不一定相对于结构化方法是稳定的进而能够在结构化期间部分地或完全地移除(图3E)。第二子区域的残余物必要时能够后续地被移除。通过移除第二子区域同时将复合件4分割成各个半导体器件。显然,第二子区域相对于结构化方法也能够是稳定的并且仅在结构化方法之后才被移除。
[0088]临时的辅助载体97适当地同样相对于结构化方法稳定地构成,尤其在本身相对于结构化方法不稳定的第二子区域52中构成。临时的辅助载体例如能够包含聚酰胺。这种材料表现出相对于湿化学刻蚀方法相对高的稳定性和良好的温度稳定性。
[0089]随后,被分割的半导体器件I能够转移到辅助载体95上,在所述辅助载体上半导体器件被提供用于进一步加工(图3F)。对此而言,传统的载体薄膜是适合的。
[0090]也就是说,在所描述的实施例中应用具有第一子区域51和第二子区域52的填充材料5,所述第一子区域保留在已制成的半导体器件中,所述第二子区域在所述方法期间被移除。填充材料5的这种构造也能应用于上述实施例。
[0091 ]替选地,也能够在该实施例中应用唯一的填充材料。
[0092]在图4中示出尤其能够如结合图1A至IF或3A至3F所描述的那样制造的半导体器件I的实施例的示意性的剖视图。
[0093]半导体器件I包括具有半导体层序列2的半导体本体20。半导体层序列包括设置用于产生辐射的有源区域25,所述有源区域设置在朝向载体本体3的第一半导体层21和设置在有源区域25的背离载体本体3的一侧上的第二半导体层22之间。半导体本体20具有多个凹部24,所述凹部从载体本体起延伸穿过第一半导体层21和有源区域25。
[0094]第一半导体层21与第一接电层71导电连接。第一接电层能单层地或多层地构成。第一接电层71的至少一个子层优选对于在有源区域25中产生的辐射反射性地构成。银、钯或铑的例如在可见光谱范围中表现出高的反射率。
[0095]此外,半导体器件I包括第二接电层72。第二接电层在凹部24中与第二半导体层22导电连接。第一接电层71局部地在第二接电层72和半导体本体20之间伸展。为了避免电短路,在第二接电层72和第一半导体层21之间以及在第二接电层和第一接电层之间设置有第一绝缘层81。
[0096]此外,第一接电层71和第二接电层72之间的第二绝缘层82用于这些层之间的电绝缘。
[0097]经由凹部24能够实现在横向方向上将载流子均匀地注入到有源区域25中。然而在第二半导体层22横向传导能力足够高的情况下也可以考虑的是:半导体本体20仅具有刚好
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