用于制造半导体器件的方法和半导体器件的制作方法
【专利摘要】提出一种用于制造多个半导体器件(1)的方法，所述方法具有如下步骤：a)提供半导体层序列(2)，所述半导体层序列具有第一半导体层(21)、第二半导体层(22)和设置在第一半导体层和第二半导体层之间的有源区域(25)，所述有源区域设置用于产生和/或接收辐射；b)在第二半导体层的背离第一半导体层的一侧上构成第一连接层(31)；c)构成多个穿过半导体层序列的留空部(29)；d)在留空部中构成传导层(4)用于在第一半导体层和第一连接层之间建立导电连接；和e)分割成多个半导体器件，其中从半导体层序列中为每个半导体器件产生半导体本体(20)，所述半导体本体具有多个留空部中的至少一个留空部，并且该至少一个留空部在半导体本体的俯视图中完全地由半导体本体包围。此外，提出一种半导体器件。
【专利说明】
用于制造半导体器件的方法和半导体器件
技术领域
[0001]本申请涉及一种用于制造半导体器件的方法和一种半导体器件。
【背景技术】
[0002]光电子半导体器件、例如基于砷化镓或磷化铟的发光二极管，通常在辐射出射侧上应用金属晶格，以进行电流扩展、电接触和电流注入。然而，这引起局部的阴影以及电流注入和光发射中的不均匀性，由此效率降低。
【发明内容】
[0003]—个目的是:提出一种方法，借助所述方法能够以简单且可靠的方式制造半导体器件，所述半导体器件的特征在于提高的效率。此外，应提出一种具有提高的效率的半导体器件。
[0004]该目的尤其通过独立权利要求的主题来实现。设计方案和改进形式是从属权利要求的主题。
[0005]提出一种用于制造多个半导体器件、尤其光电子半导体器件的方法。
[0006]根据至少一个实施方式，所述方法包括如下步骤:提供半导体层序列。半导体层序列尤其具有设置用于产生和/或用于接收辐射的有源区域。在设置用于产生辐射的半导体芯片中，有源区域优选具有量子结构。术语量子结构在本申请的范围中尤其包括如下结构，其中载流子由于限域(“Confinement”)能够经受其能量状态的量子化。特别地，术语量子结构不包括关于量子化维度的说明。因此，所述量子结构尤其包括量子阱、量子线和量子点和这些结构的每个组合。有源区域例如能够具有多重量子结构，所述多重量子结构具有多个量子层，其中在相邻的量子层之间分别设置有阻挡层。
[0007]此外，半导体层序列例如包括第一半导体层和第二半导体层，其中有源区域设置在第一半导体层和第二半导体层之间。适当地，第一半导体层和第二半导体层关于传导类型至少局部地彼此不同。例如，第一半导体层是η型传导的而第二半导体层是P型传导的，或者相反。
[0008]根据至少一个实施方式，所述方法包括如下步骤:在第二半导体层的背离第一半导体层的一侧上构成第一连接层。第一连接层尤其在所述半导体层序列的例如外延沉积结束之后构成，例如借助于溅射或蒸镀。也就是说，第一连接层设置在半导体层序列之外。
[0009]根据至少一个实施方式，所述方法包括如下步骤:构成多个穿过半导体层序列的留空部。在垂直于半导体层序列的半导体层的主延伸平面伸展的竖直方向上，留空部完全地延伸穿过半导体层序列。对半传导层序列的材料的移除也能够在单独的制造步骤中从半导体层序列的两个相对置的侧起进行。特别地，还在施加第一连接层之前，能够移除留空部的随后的区域中的半传导层序列的材料。
[0010]根据至少一个实施方式，所述方法包括如下步骤:在所述留空部中构成传导层。传导层尤其设置用于建立第一连接层和第一半导体层之间的导电连接。例如，传导层至少局部地直接邻接于第一连接层，尤其是在留空部中。
[0011]根据至少一个实施方式，所述方法包括如下步骤:分割成多个半导体器件。特别地，从半导体层序列中为每个半导体器件产生具有多个留空部中的至少一个留空部的半导体本体。至少一个留空部在半导体本体的俯视图中完全地由半导体本体包围。换而言之，半传导层序列的材料沿着留空部的整个环周构成。也就是说，留空部不位于半导体本体的边缘处。
[0012]在进行分割之前，就已经能够将半传导层序列切割成各个半导体本体，例如借助于在横向方向上对各个半导体本体限界的分离沟槽来切割。分离沟槽能够在共同的步骤中与留空部一起构成。作为替选方案，可考虑的是:留空部和分离沟槽在依次紧随的制造步骤中构成。构成留空部和/或分离沟槽例如借助于湿化学的或干化学的刻蚀进行。此外，半传导层序列也能够仅在进行分割之后才切割成各个半导体本体。
[0013]在所述方法的至少一个实施方式中，提供如下半导体层序列，所述半导体层序列具有第一半导体层、第二半导体层和设置在第一半导体层和第二半导体层之间的、设置用于产生和/或用于接收辐射的有源区域。在第二半导体层的背离第一半导体层的一侧上构成第一连接层。构成多个穿过半导体层序列的留空部。在留空部中构成传导层，以在第一半导体层和第一连接层之间建立导电连接。分割成多个半导体器件，其中从半导体层序列中为每个半导体器件产生具有多个留空部中的至少一个留空部的半导体本体，并且所述至少一个留空部在半导体本体的俯视图中完整地由半导体本体包围。
[0014]借助于留空部和设置在留空部中的传导层能够从半导体层序列的背离第一半导体层的一侧起进行对第一半导体层的电接触。能够弃用第一半导体层上的、用于进行电流扩展和电接触第一半导体层的金属晶格。
[0015]半导体本体能够分别具有多于一个的留空部。因此，在发射辐射的器件的情况下，能够简化在横向方向上的均匀的载流子注入。在辐射接收器的情况下，在多个留空部中，对于因吸收辐射而在有源区域中产生的载流子而言，在这些载流子能够到达第一连接层之前，减小在半导体本体中的路径长度。
[0016]根据所述方法的至少一个实施方式，在构成多个留空部之前，移除用于半导体层序列的生长衬底。生长衬底例如能够借助于机械的和/或化学的方法实现。作为替选方案或除此之外，能够进行激光剥离法。例如，在构成第一连接层和构成多个留空部之间移除生长衬底。已经移除了生长衬底的半导体器件也称作为薄膜半导体器件。
[0017]根据至少一个实施方式，所述方法包括如下步骤:施加分离层用于有源区域和导电层之间的电绝缘，所述分离层至少在第二半导体层的和有源区域的高度上覆盖留空部的侧面。
[0018]然而，半导体层序列和导体层之间的电绝缘也能够在没有分离层的情况下进行，例如通过气隙、肖特基接触、具有欧姆特性和高的接触电阻的接触部的设计方案进行，或通过有针对性地局部改变半导体层序列的掺杂进行、例如通过离子植入进行。
[0019]特别地，为了构成分离层，将用于分离层的材料整面地施加到具有留空部的半导体层序列上。与整面地沉积用于分离层的材料不同，也可以考虑的是:仅局部地、尤其在留空部的区域中施加所述材料。
[0020]随后，借助于方向选择性的刻蚀方法能够移除尤其整面地施加的材料，使得仅倾斜于或垂直于半导体层序列的半导体层的主延伸平面伸展的面由分离层保持覆盖。
[0021]特别地，分离层的材料整面地经受刻蚀方法。也就是说，与常规的方法不同，不应用掩模，借助所述掩模限定移除分离层的材料的区域并且限定分离层的材料残留在半导体层序列上的区域。
[0022]方向选择性的刻蚀方法与在横向方向上相比尤其在竖直方向上具有更高的刻蚀速率。例如，干化学刻蚀方法、例如反应性离子刻蚀，适合作为方向选择性的刻蚀方法。
[0023]例如，竖直方向上的刻蚀速率是横向方向上的刻蚀速率的至少两倍，尤其至少五倍。
[0024]特别地，在执行方向选择性的刻蚀方法之后，留空部的底面和通过第一半导体层形成的辐射穿过面没有分离层的材料，或者至少与留空部的侧面相比具有强烈减小的厚度，例如为留空部的侧面上的层的厚度的至多20%。
[0025]根据所述方法的至少一个实施方式，在随后的另一方向选择性的刻蚀方法中，移除分离层的其它材料，并且使第一半导体层局部地在留空部中露出。特别地，半导体层能够在留空部的侧面的子区域中露出。例如，子区域邻接于辐射穿过面。在辐射穿过面上能够完全地或仅局部地移除分离层的材料。
[0026]根据所述方法的至少一个实施方式，通过该另外的方向选择性的刻蚀方法露出第一连接层。也就是说，在所述另一方向选择性的刻蚀方法之前，局部地完全移除沿竖直方向设置在半导体层序列和第一连接层之间的材料、尤其留空部的底面下方的材料，使得可以触及第一连接层。例如，通过所述另一方向选择性的刻蚀方法移除介电材料、尤其仅移除介电材料。
[0027]根据所述方法的至少一个实施方式，在构成留空部之前，在半导体层序列和第一连接层之间构成具有开口的第一绝缘层，其中所述留空部构成为，使得所述留空部在半导体层序列的俯视图中与开口重合。特别地，留空部穿过半导体层序列完全地伸展到第一绝缘层中的开口内部。也就是说，对于露出第一连接层而言，不需要在构成穿过半导体层序列的留空部之后附加地移除绝缘层的材料。开口尤其能够与绝缘层的留空部在相同的制造步骤中构成，通过所述留空部进行第二半导体层的电接触。
[0028]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:在施加传导层之前，将具有多个开口的掩模层施加到半导体层序列上，并且每个留空部在俯视图中完全地设置在多个开口中的一个开口内部。第一半导体层例如在留空部的侧部局部地没有掩模层。光刻胶例如适合用于掩模层。
[0029]根据所述方法的至少一个实施方式，开口随着距半导体层序列距离增加而渐缩。用于导体层的材料尤其通过倾斜于竖直方向伸展的主沉积方向沉积，使得在俯视图中，传导层的沉积在开口中的材料与传导层的沉积在掩模层上的材料重合。也就是说，在开口中，导体层的材料局部地覆盖第一半导体层、尤其在留空部侧部覆盖第一半导体层。
[0030]也能够在两个或更多个子步骤中构成传导层。传导层例如能够构成为，使得完全地填充留空部，例如借助于电镀沉积并且必要时借助回磨电镀沉积的材料的。
[0031]此外，传导层也能够整面地沉积并且随后借助于掩模层在未被掩模层覆盖的区域中局部地被移除。
[0032]此外，能够将TCO(透明导电氧化物)材料应用于传导层。在这种情况下，传导层也能够大面积地保留在半导体层序列上。
[0033]根据所述方法的至少一个实施方式，将覆盖层施加到传导层上。覆盖层尤其对于第一半导体层随后的材料剥离而言用作为掩模。
[0034]但是，尤其当传导层相对于用于材料剥离的方法具有充分的抗性时，代替施加到传导层上的覆盖层，传导层本身也能够用作为掩模。在干化学刻蚀方法、例如例如借助含卤素的等离子体的等离子体刻蚀方法中，包含镍的传导层例如适合作为硬质掩模。作为替选方案，能够应用湿化学的方法，所述湿化学的方法不侵蚀或至少仅微不足道地侵蚀传导层。
[0035]覆盖层尤其在移除掩模层之前施加。也就是说，覆盖层不仅施加在掩模层的开口中而且施加在掩模层本身上。在移除掩模层之后，覆盖层仅保留在未被掩模层覆盖的区域中。
[0036]借助于第一半导体材料的材料剥离例如能够局部地移除吸收性的接触层和/或构成耦合输出结构化部，所述接触层是第一半导体层的一部分。接触层借助于传导层设置，尤其用于第一半导体层的改进的可接触性。优选地，接触层与第一半导体层的邻接于接触层的材料相比，以至少两倍进行掺杂。
[0037]但是，这种耦合输出结构化部也能够在较早阶段中就已经构成，尤其还在施加传导层之前构成。在移除生长衬底之后例如能够立即构成耦合输出结构化部。
[0038]根据至少一个实施方式，所述方法包括如下步骤:将半导体层序列固定在载体上，尤其是在构成第一连接层和构成留空部之间固定。载体尤其用于半导体层序列的机械稳定。所述固定例如能够借助于连接层、例如焊料层或粘结层来进行。
[0039]根据至少一个实施方式，半导体器件具有半导体本体，所述半导体本体具有第一半导体层、第二半导体层和设置在第一半导体层和第二半导体层之间的、设置用于产生和/或用于接收辐射的有源区域。在第二半导体层的背离第一半导体层的一侧上设置有第一连接层。半导体本体具有至少一个留空部，所述留空部延伸穿过半导体本体并且在半导体本体的俯视图中完全地由半导体本体包围。在至少一个留空部中设置有传导层，所述传导层形成第一半导体层和第一连接层之间的导电连接。
[0040]根据半导体器件的至少一个实施方式，传导层在至少一个留空部中紧邻第一半导体层。例如，至少一个留空部的侧面具有子区域，在所述子区域中，传导层邻接于第一半导体层。也就是说，第一半导体层和传导层之间的导电接触能够经由留空部的侧面进行。换而言之，至少局部地在传导层和第一半导体层之间在留空部中不设有电绝缘材料，尤其不设有分尚层。
[0041]根据半导体器件的至少一个实施方式，传导层局部地设置在第一半导体层的背离有源层的辐射穿过面上。作为经由留空部的侧面进行接触的替选方案或者除此之外，第一半导体层的电接触在这种情况下从辐射穿过面起进行。
[0042]根据半导体器件的至少一个实施方式，第一半导体层具有接触层。接触层与第一半导体层的邻接于接触层的材料尤其具有更高的掺杂。特别地，接触层在背离有源区域的一侧上对第一半导体层限界。
[0043]根据半导体器件的至少一个实施方式，接触层在半导体器件的俯视图中仅构成在传导层下方。也就是说，在传导层侧部移除接触层。因此，能够尽可能避免因接触层所引起的吸收辐射的危险。
[0044]根据半导体器件的至少一个实施方式，在第一连接层和第二半导体层之间设置有用于电接触第二半导体层的第二连接层。第二连接层或其子层对于在有源区域中待产生或待接收的辐射而言能够构成为镜层。例如，镜层对于待产生或待接收的辐射的峰值波长而言具有至少60%的、优选至少80%的反射率。
[0045]第二连接层适当地与第一连接层电绝缘，例如借助于设置在第一连接层和第二连接层之间的绝缘层来电绝缘。
[0046]半导体本体在半导体元件的俯视图中没有用于外部电接触的接触部，例如用于引线键合连接的焊盘。接触部的设置可在宽的界限中选择。半导体器件例如能够具有一个前侧的接触部和一个后侧的接触部、两个前侧的接触部或两个后侧的接触部。在此，将如下侧理解为前侧，在所述侧上构成有半导体本体的辐射穿过面。
[0047]上述制造方法尤其适合于制造所述半导体器件。结合所述方法详述的特征因此也能够用于半导体器件并且反之亦然。
【附图说明】
[0048]其他的特征、设计方案和适宜方案从下述结合附图对实施例的描述中得出。
[0049]附图示出:
[0050]图1A至IN根据示意地在剖面图中示出的中间步骤示出用于制造半导体器件的方法的一个实施例；
[0051]图2A和2B根据示意地在剖面图中示出的中间步骤分别示出用于制造半导体器件的方法的另一实施例;和
[0052]图3至5分别示出半导体器件的实施例。
[0053]相同的、同类的或起相同作用的元件在附图中设有相同的附图标记。
[0054]附图和附图中示出的元件彼此间的大小比例不视为是合乎比例的。更确切地说，为了更好的可视性和/或为了更好的理解，各个元件并且尤其层厚度能够夸大地示出。
【具体实施方式】
[0055]根据图1A至IN，说明用于制造半导体器件、尤其光电子半导体器件的方法的一个实施例。为了简化视图，仅示出如下部分，在分割步骤中刚好从所述部分中产生一个半导体器件。所制造的半导体器件例如能够是辐射发射器或者辐射接收器，所述辐射发射器例如是发光二极管，所述辐射接收器例如是光电二极管或太阳能电池。
[0056]提供如下半导体层序列2，所述半导体层序列具有设置用于产生和/或接收电磁辐射的有源区域25。在所示出的实施例中，有源区域25构成用于产生辐射并且具有量子结构。量子结构包括多个量子层251，其中在相邻的量子层之间设置有阻挡层252。为了简化视图，在图1A中仅示出两个量子层，但是有源区域也能够具有多于两个的量子层。在随后的附图中，为了简化视图未详细地绘制有源区域25的结构。有源区域25设置在第一半导体层21和第二半导体层22之间。在所示出的实施例中，第一半导体层21设在背离有源区域25的一侧上具有接触层210。接触层210用于在随后的方法步骤中简化地电接触第一半导体层。适当地，接触层210与邻接于接触层的第一半导体层的材料相比，具有更高的掺杂，例如至少I X118Cnf3的掺杂。然而，这种接触层不是强制必需的。
[0057]第一半导体层21和第二半导体层22关于传导类型彼此不同。例如，第一半导体层21是η型传导的而第二半导体层是P型传导的，或者相反。半导体层序列2例如借助于外延沉积、例如MOVPE沉积在生长衬底200上。
[0058]半导体层序列、尤其有源区域25与优选包含II1-V族化合物半导体材料。
[0059]III族化合物半导体材料尤其适合于在紫外光谱范围(AlxInyGaityN)中经过可见光谱范围(AlxInyGa1-x-yN，尤其针对蓝色至绿色辐射，或者AlxInyGaityP，尤其针对黄色至红色辐射)直至红外光谱范围(AlxInyGa1-X—yAs)中的辐射生成。在此，分别适用的是，OSx彡1，O彡y<l并且x+y<l，尤其其中x#l，y#l，x#0和/或y#0。此外，借助II1-V族化合物半导体材料，尤其选自上述材料体系的II1-V族化合物半导体材料，能够在产生辐射时实现高的内部的量子效率。
[0060]在背离生长衬底200的一侧上构成有具有多个凹部260的结构化部26(图1B)。在发射辐射的器件的情况下，结构化部尤其设置用于减少波导效应并且改进耦合输出效率。结构化部26例如能够以微棱镜的形式构成。然而也可以考虑其他的设计方案，例如不规则的结构化部，如粗糙化部。
[0061 ]在半导体层序列2上构成有第一绝缘层71。第一绝缘层71具有留空部711。第二半导体层的电接触仅经由第一绝缘层的留空部进行。在绝缘层上构成有第二连接层32。第二连接层32示例地具有第一子层321和镜层322。第一子层在留空部711中构成并且用于电接触第二半导体层22。然而，第一绝缘层不是强制必需的。也可以考虑的是:第二连接层大面积地邻接于第二半导体层。在其它中间步骤中，第一子层321为了简化视图未详细示出。
[0062]以如“第一绝缘层”和“第二绝缘层”的方式编号的各个层的名称在本申请的范围中仅用于简化地对照各个层并且并不意味着层在制造时的顺序。此外，术语“第二绝缘层”例如不一定需要存在第一绝缘层。
[0063]第二连接层32还具有留空部325。在这些留空部中，第二半导体层22没有金属材料。
[0064]下面，如在图1C中所示出的那样，在第二连接层32上施加第一连接层31。第二连接层32局部地在第一连接层31和第二半导体层22之间伸展。为了第一连接层和第二连接层之间的电绝缘，在这些层之间构成第二绝缘层72。第二绝缘层整面地覆盖半导体层序列。此夕卜，第二绝缘层在第二连接层的留空部325中邻接于第一绝缘层71。
[0065]在第二连接层32的留空部325的区域中，在第一连接层31和第二半导体层22之间不存在金属材料。
[0066]第一连接层31整面地覆盖半导体层序列2。也就是说，为了构成第一连接层31，不需要光刻的结构化方法。
[0067]随后，借助于连接层55、例如焊料层或能导电的粘结层将半导体层序列固定在载体5上。第二半导体层22设置在半导体层序列的朝向载体5的一侧上(图1D)。
[0068]载体用于机械稳定半导体层序列2，使得对此不需要生长衬底200并且能够将其移除(图1E)。移除生长衬底例如能够机械地、例如借助于磨削、研磨或抛光进行和/或化学地、例如借助于湿化学的或干化学的刻蚀进行。
[0069]特别地，能够在第一子步骤中机械地打薄生长衬底。在第二子步骤中，能够借助于化学的剥离方法移除留下的剩余部分。与此不同，也可以考虑的是:在在载体进行固定上时已经移除生长衬底200。在这种情况下，半导体层序列能够在载体上进行固定时例如由临时的辅助载体稳定。
[0070]如在图1F中所示出的那样，从背离载体5的一侧起构成留空部29，所述留空部完全地延伸穿过半导体层序列2。同时，构成用于将半导体层序列2划分成在横向上彼此间隔开的半导体本体20的分离沟槽28。通过在一个制造步骤中构成留空部29和分离沟槽28减少制造时的耗费。但是，留空部和分离沟槽也能够在彼此分开的步骤中相继构成。留空部和分离沟槽在横向方向上彼此间隔开，使得各个半导体本体的留空部分别沿着整个环周由半导体本体的材料包围。留空部29和/或分离沟槽28能够具有垂直的侧沿，即平行于竖直方向伸展的侧沿。作为替选方案，侧沿能够倾斜于竖直方向构成，其中留空部29和/或分离沟槽28的横截面朝向载体5渐缩。
[0071 ]在俯视图中，半导体层序列中的留空部29与第二连接层325中的留空部325重合。特别地，留空部29完全地在第二连接层325的留空部325内部伸展。
[0072]下面，分离层73的材料借助于起保形作用的方法沉积，例如借助于CVD(化学气相沉积)法或原子层精细沉积(原子层沉积，ALD)法。保形沉积的层在其伸展中跟随位于其下的材料的形状。分离层的材料整面地覆盖半导体层序列，尤其也覆盖留空部29和分离沟槽28的侧面。
[0073]如在图1G中所示出的那样，分离层73整面地经受方向选择性的刻蚀方法，使得平行于半导体层序列2的半导体层的主延伸平面伸展的面没有分离层的材料。由此，分离层73仅位于倾斜于或垂直于主延伸平面伸展的侧面上，尤其位于留空部29的侧面290上或分离沟槽28的侧面上。
[0074]也就是说，借助于方向选择性的刻蚀方法能够实现分离层，所述分离层在留空部的区域中引起留空部29的侧面的电绝缘，而对此不需要光刻方法。更确切地说，自调整地进行分离层73的构成。通过弃用用于构成覆层的留空部的两个相互调整的光刻步骤，能够减小留空部29的横向扩展。因此，有源区域25的因构成留空部29所失去的份额减少。例如，干化学的刻蚀方法、例如反应性的离子刻蚀适合作为方向选择性的刻蚀方法。
[0075]如在图1H中所示出的那样，下面，在半导体层序列2上施加掩模层8、例如光刻胶层。掩模层构成为，使得在掩模层中构成开口 81，其中留空部29在半导体层序列2的俯视图中完全地设置在开口81内部。随着距半导体层序列2的距离增加，开口81的横截面减小，使得形成底切的区域。
[0076]随后，如在图11中所示出的那样，借助于另一方向选择性的方法剥离分离层73的材料。所述另一方向选择性的方法与在横向方向上相比同样在竖直方向上具有更高的刻蚀速率。由此，覆盖侧面29的材料沿竖直方向被剥离。因此，留空部29的侧面290分别具有子区域291，在所述子区域中露出第一半导体层21。子区域尤其邻接于接触层210。
[0077]此外，借助于所述另一方向选择性的刻蚀方法在留空部29的底部上移除位于留空部29和第一连接层31之间的材料，使得露出第一连接层31。特别地，在该步骤中，在留空部29的区域中移除第二绝缘层72的材料。使第一连接层31在第二连接层的留空部325中露出。也就是说，在进行露出时不必须移除金属材料。
[0078]随后，如在图1J中所示出的那样，传导层4整面地施加到半导体层序列2上。传导层4的材料覆盖留空部29的侧面290和掩模层8。优选地，以主沉积方向(通过箭头95示出)进行传导层的沉积，所述主沉积方向倾斜于竖直方向伸展，使得第一半导体层的子区域也借助传导层覆盖，所述子区域在半导体层序列的俯视图中由掩模层8覆盖。也就是说，传导层4的沉积在第一半导体层上的材料和沉积在掩模层上的材料在俯视图中局部地重合。优选地，在沉积传导层期间，半导体层序列旋转，使得传导层4完全地环绕第一半导体层上的留空部29 ο
[0079]随后，整面地沉积覆盖层74(图1Κ)，优选同样以倾斜于竖直方向伸展的主沉积方向进行沉积。
[0080]在移除掩模层8(图1L)之后，半导体层序列的之前由掩模层覆盖的区域没有覆盖层74 ο特别地，覆盖层74完全地覆盖传导层4。
[0081]覆盖层74现在能够用作为用于半导体层序列2的材料剥离的掩模(图1Μ)。在材料剥离时，能够局部地移除接触层210，使得该接触层仅能够存在于传导层4和覆盖层74下方。借助于接触层210能够实现与传导层4的良好的欧姆接触。在传导层4的侧部，移除接触层210的材料，使得避免因接触层210引起的吸收辐射的危险。由此，以简单且可靠的方式实现良好的可电接触性并且同时实现降低的吸收损失。特别地，对此不需要附加的光刻步骤。
[0082]此外，在对半导体层序列的材料进行材料剥离时，能够构成耦合输出结构化部27，例如呈粗糙化部形式的耦合输出结构化部。
[0083]随后，如在图1N中所示出的那样，可选地将钝化层75施加到半导体层序列上。也可以考虑的是:在钝化层上附加地构成辐射转换层(未详细示出)或者在钝化层中设置辐射转换材料。
[0084]载体5从背离半导体层序列2的一侧起被打薄。由此能够降低构件高度。在打薄之前，载体由于较大的厚度能够具有高的机械鲁棒性。替选地，半导体层序列2能够施加到如下载体上，所述载体已经具有在在制成的半导体器件中所期望的最终厚度。
[0085]在载体5的背离半导体层序列2的一侧上构成第一接触部61。第一接触部61在该实施例中经由载体5、第一连接层31和传导层4与第一半导体层21连接。在半导体本体20的侧部，在载体5的朝向半导体层序列2的一侧上构成第二接触部62，以经由第二连接层32电接触第二半导体层22。
[0086]通过在第一接触部61和第二接触部62之间施加外部电压，能够将载流子从相反的侧注入到有源区域25中，并且在那里重组以发射辐射。
[0087]为了构成各个半导体器件，将如此制造的复合件沿着分割线9分割，使得所制造的半导体器件载体5的一部分和如下半导体本体20，所述半导体本体具有至少一个留空部29。
[0088]借助所描述的方法能够以简单且可靠的方式制造半导体器件，其中半导体本体2、尤其辐射穿过面11没有用于进行电流分配和外部电接触的结构，例如用于引线键合连接的结构。设置在有源区域25的背离载体5的一侧上的第一半导体层21的电接触能够经由留空部29进行，其中留空部29在自调整的过程中能够简单且可靠地制造为，使得传导层4在留空部中与第二半导体层22和有源区域25电绝缘。
[0089]图1N示出如此制造的半导体器件I的一个实施例。半导体器件I仅示例地具有后侧的第一接触部61和前侧的、尤其设置在半导体本体2的侧部的接触部62。
[0090]第一绝缘层71、第二绝缘层72、分离层73、覆盖层74和钝化层75优选分别包含电绝缘材料，例如氧化物、如氧化硅，或氮化物、例如氮化硅。
[0091]第一连接层31、第二连接层32、第一接触部61和第二接触部62优选分别包含金属或由金属或金属合金构成。所述层能够分别单层片地或多层片地构成。
[0092]方法的另一实施例根据图2A中示出的中间步骤示出。该实施例基本上对应于结合图1A至IN所描述的实施例。
[0093]在此，图2A基本上对应于图1B。与其不同的是，第二连接层32的留空部325位于结构化部26的凹部260a中的一个中。优选地，凹部260a的横向扩展大至使得第二连接层32的留空部325完全位于凹部内部。其余的凹部260能够具有较小的横向扩展。也就是说，在随后构成穿过半导体层序列的留空部时，不必再剥离半导体层序列的总厚度(参见图1F)。
[0094]另外的制造步骤能够如结合第一实施例所描述的那样执行。
[0095]方法的另一实施例根据图2B中示出的中间步骤示出。该实施例基本上对应于在图2A中示出的实施例。与其不同的是，在图2B中示出的中间步骤中，第一绝缘层71构成为，使得其在随后的穿过半导体层序列的留空部29的区域中具有开口 712。通过这些开口能够经由传导层4电接触第一连接层31(参见图1J)。也就是说，与图1I中所示出的中间步骤不同，在移除留空部29中的半导体层序列之后，绝缘层不必局部地被移除。因此简化了第一连接层31的露出。
[0096]在开口712中以及在留空部711中，能够施加第二连接层的设置用于电接触第二半导体层22的第一子层321。随后，能够移除开口中的该层，尤其如下步骤中进行移除:结构化第二连接层32。
[0097]因此，能够以简单的方式实现:对于构成开口712而言不需要附加的光刻掩模。也就是说，用于电接触第一半导体层21的开口 712和用于电接触第二半导体层22的留空部711能够在共同的方法中构成。
[0098]其它制造步骤能够如结合第一实施例所描述的那样执行。此外，在图2B中示出的实施例也适用于第一实施例。
[0099]与在图1N中所示出的实施例不同，半导体器件I的在图3中示出的实施例具有两个前侧的接触部。也就是说，第一接触部61不设置在载体5的后侧上，而是同样设置在半导体本体20的侧部。在这种情况下，载体5也能够构成为是电绝缘的。
[0100]在图4中示出的实施例如在图1N中示出的实施例那样具有前侧的接触部和后侧的接触部。与其不同的是，与第一半导体层21导电连接的第一接触部61是前侧的接触部。与第二半导体层22连接的第二接触部62形成后侧的接触部。也就是说，在这种情况下，设置在有源区域25的朝向载体的一侧上的半导体层、即第二半导体层22可穿过载体与后侧接触部外部电接触。
[0101]在图5中所示出的实施例中，与结合图1N所描述的实施例不同的是，示出半导体器件I，其中第一接触部61和第二接触部62在载体5的后侧上构成。在这种情况下，载体5具有贯通部51。半导体器件I的这两个接触部可从后侧起触及。载体5包括具有留空部的载体本体50，贯通部沿竖直方向延伸穿过所述留空部。载体本体局部地、尤其在贯通部51的区域中在朝向半导体本体20的主面上并且在背离半导体本体的主面上由载体绝缘层57覆盖。第一连接层31和第二连接层32经由间隙56彼此电绝缘。间隙例如能够借助气体、如空气或保护气体填充或被抽真空。作为替选方案，间隙能够通过电绝缘的固体材料填充。
[0102]本申请要求德国专利申请102014 102 029.4的优先权，所述德国专利申请的公开内容通过参考并入本文。
[0103]本发明不受限于根据所述实施例进行的描述。更确切地说，本发明包括各个新的特征以及特征的各个组合，这尤其包含权利要求中的特征的各个组合，即使该特征或该组合本身没有在权利要求或实施例中明确地说明时也是如此。
【主权项】
1.一种用于制造多个半导体器件(I)的方法，所述方法具有如下步骤: a)提供半导体层序列(2)，所述半导体层序列具有第一半导体层(21)、第二半导体层(22)和设置在所述第一半导体层和所述第二半导体层之间的有源区域(25)，所述有源区域设置用于产生和/或接收辐射； b)在所述第二半导体层的、背离所述第一半导体层的一侧上构成第一连接层(31); c)构成多个穿过所述半导体层序列的留空部(29); d)在所述留空部中构成传导层(4)，所述传导层用于在所述第一半导体层和所述第一连接层之间建立导电连接;和 e)分割成多个半导体器件，其中从所述半导体层序列中为每个半导体器件产生半导体本体(20)，所述半导体本体具有多个所述留空部中的至少一个留空部，并且该至少一个留空部在所述半导体本体的俯视图中完全地由所述半导体本体包围。2.根据权利要求1所述的方法， 其中施加用于在所述有源区域和所述传导层之间电绝缘的分离层(73)，所述分离层至少在所述第二半导体层的和所述有源区域的高度上覆盖所述留空部的侧面(290)。3.根据权利要求1或2所述的方法， 其中将用于所述分离层的材料整面地施加到具有所述留空部的所述半导体层序列上以构成所述分离层，并且借助于方向选择性的刻蚀方法移除所述材料，使得由所述分离层覆盖仅倾斜于或垂直于所述半导体层序列的半导体层的主延伸平面伸展的面。4.根据权利要求3所述的方法， 其中在随后的另一方向选择性的刻蚀方法中，移除所述分离层的其它材料，并且使所述第一半导体层局部地在所述留空部中露出。5.根据权利要求4所述的方法， 其中通过所述另一方向选择性的刻蚀方法使所述第一连接层露出。6.根据权利要求1至3中任一项所述的方法， 其中在构成所述留空部之前，在所述半导体层序列和所述第一连接层之间构成具有开口(712)的第一绝缘层(71)，其中所述留空部构成为，使得所述留空部在所述半导体层序列的俯视图中与所述开口重合。7.根据上述权利要求中任一项所述的方法， 其中在步骤c)之前移除用于所述半导体层序列的生长衬底(200)。8.根据上述权利要求中任一项所述的方法， 其中在施加所述传导层之前，将具有多个开口(81)的掩模层(8)施加到所述半导体层序列上，并且每个留空部在俯视图中完全地设置在多个所述开口中的一个开口内部，并且所述第一半导体层在所述留空部的侧部局部地没有所述掩模层。9.根据权利要求8所述的方法， 其中所述开口随着距所述半导体层序列的距离增加而渐缩，并且以主沉积方向沉积用于所述传导层的材料，使得在俯视图中，所述传导层的已沉积在所述开口中的材料与所述传导层的沉积在所述掩模层上的材料重合，其中所述主沉积方向倾斜于竖直方向伸展，所述竖直方向垂直于所述半导体层序列的主延伸平面伸展。10.根据上述权利要求中任一项所述的方法， 其中将覆盖层(74)施加到所述传导层上，并且所述覆盖层用作为掩模以进行所述第一传导层的材料剥离。11.根据上述权利要求中任一项所述的方法， 其中在步骤b)和步骤c)之间将所述半导体材料固定在载体上。12.—种具有半导体本体(20)的半导体器件(I)，所述半导体本体具有第一半导体层(21)、第二半导体层(22)和设置在所述第一半导体层和所述第二半导体层之间的有源区域(25)，所述有源区域设置用于产生和/或接收辐射，其中 -在所述第二半导体层的、背离所述第一半导体层的一侧上设置有第一连接层(31); -所述半导体本体具有至少一个留空部(29)，所述留空部延伸穿过所述半导体本体，并且在所述半导体本体的俯视图中完全地由所述半导体本体包围；和 -在至少一个所述留空部中设置有传导层(4)，并且在所述第一导体层和所述第一连接层之间形成导电连接。13.根据权利要求12所述的半导体器件， 其中所述传导层在至少一个所述留空部中紧邻所述第一半导体层。14.根据权利要求12或13所述的半导体器件， 其中所述传导层局部地设置在所述第一半导体层的与所述有源区域相对置的辐射穿过面(11)上。15.根据权利要求12至14中任一项所述的半导体器件， 其中所述第一半导体层具有接触层(210)，所述接触层在所述半导体器件的俯视图中仅构成在所述传导层下方。16.根据权利要求12至15中任一项所述的半导体器件，其中在所述第一连接层和所述第二半导体层之间设置有第二连接层(32)以进行所述第二半导体层的电接触。17.根据权利要求12至16中任一项所述的半导体器件，所述半导体器件根据权利要求1至11中任一项所述的方法制造。
【文档编号】H01L33/38GK106062976SQ201580009283
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2015年2月17日
【发明人】诺温·文马尔姆, 亚历山大·F·普福伊费尔, 坦森·瓦尔盖斯, 菲利普·克罗伊特尔
【申请人】欧司朗光电半导体有限公司