DE10017337A1 - Light-emitting semiconductor component manufacturing method has semiconductor layer structure with metal layer structured for providing contacts combined with carrier having further contact layer - Google Patents

Light-emitting semiconductor component manufacturing method has semiconductor layer structure with metal layer structured for providing contacts combined with carrier having further contact layer

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Abstract

The semiconductor component manufacturing method has a semiconductor substrate (S1) provided with an etching stop layer (S2), a light-emitting layer sequence (S4,S5,S6) and a metal layer which is structured for forming a number of contacts, before combining with a carrier having a metal layer which is structured for forming a second set of contacts.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen lichtaussendender Halbleiterbauelemente nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a method for producing light emitters Semiconductor components according to the preamble of patent claim 1.

Ultrahelle, sichtbares oder infrarotes Licht aussendende Halbleiterbauele­ mente, auch als Strahlungsemitter bezeichnet, beispielsweise auf der Basis von Aluminiumindiumgalliumphosphid (AlInGaP) oder Aluminiumgalliumar­ senid (AlxGa1-xAs) werden üblicherweise mittels Epitaxieverfahren MOVPE, LPE) auf einem Substrat aus Galliumarsenid (GaAs) gewachsen. Jedoch ist das GaAs-Substrat bei der emittierten Wellenlänge absorbierend, so dass derar­ tig aufgebaute Strahlungsemitter einen vergleichsweise geringen Gesamt­ wirkungsgrad aufweisen. Um die Lichtabsorption im Substrat zu vermeiden, wird entweder wie beispielsweise bei Vertikalresonator-Laserdioden (DE 197 08 992 A1, DE 198 13 727 A1 u. a.) ein Braggreflektor verwendet, oder das ab­ sorbierende GaAs-Substrat wird durch ein transparentes Substrat, beispiels­ weise Galliumphosphid (GaP), ersetzt, wie dies z. B. aus den europäischen Patentanmeldungen EP 0 356 037 A2 oder EP 0 434 233 A1 bekannt ist. Nach dem Stand der Technik ist es bei IR Emittern üblich, mittels LPE Verfahren dicke (ca. 200 µm) Schichten aus AlGaAs zu wachsen (s. a. EP 0 356 037 A2). Die­ se dicken Schichten sind für die mechanische Stabilität und zur Strahlungs­ auskopplung erforderlich.Semiconductor components emitting ultra-bright, visible or infrared light, also known as radiation emitters, for example based on aluminum indium gallium phosphide (AlInGaP) or aluminum gallium arsenide (Al x Ga 1-x As) are usually epitaxially processed using MOVPE, LPE) on a substrate made of gallium arsenide ( GaAs) has grown. However, the GaAs substrate is absorbent at the emitted wavelength, so that radiation emitters constructed in this way have a comparatively low overall efficiency. In order to avoid the absorption of light in the substrate, a Bragg reflector is used, as is the case, for example, with vertical resonator laser diodes (DE 197 08 992 A1, DE 198 13 727 A1, etc.), or the GaAs substrate that absorbs it is covered by a transparent substrate, for example gallium phosphide (GaP), replaced as this e.g. B. from the European patent applications EP 0 356 037 A2 or EP 0 434 233 A1 is known. According to the prior art, it is customary for IR emitters to grow thick (approx. 200 μm) layers of AlGaAs using the LPE method (see also EP 0 356 037 A2). These thick layers are required for mechanical stability and for coupling out radiation.

Nachteile dieser LPE Verfahren sind, dass dicke Schichten gewachsen wer­ den müssen, um eine mechanische Stabilität zu gewährleisten. Diese dicken Schichten haben jedoch unnötige Absorptionsverluste zu Folge. Weiterhin schränkt das LPE Verfahren die Wahl der Schichtparameter stark ein (Beach­ tung von Löslichkeitsgrenzen, Verlauf von Al Gehalt in der AlGaAs Schicht usw.). Insbesondere lassen sich mit diesem LPE Verfahren keine dünnen Schichten wie Quantenfilmstrukturen wachsen. Diese sind jedoch Vorausset­ zung für sehr hohe Stahlungsleistungen. Weitere Nachteile sind, dass das LPE Verfahren aufgrund der großen Schichtdicken lange Wachstumszeiten er­ fordert und im Vergleich zum alternativen MOVPE Verfahren nicht zur Be­ schichtung von großflächigen Wafern geeignet ist.Disadvantages of this LPE process are that thick layers are grown must to ensure mechanical stability. These thick ones Layers, however, result in unnecessary absorption losses. Farther the LPE method severely limits the choice of layer parameters (Beach establishment of solubility limits, course of Al content in the AlGaAs layer etc.). In particular, this LPE process cannot be used to thin Layers like quantum film structures grow. However, these are prerequisites for very high steel output. Other disadvantages are that the LPE  Process due to the large layer thicknesses long growth times calls and not in comparison to the alternative MOVPE procedure layering of large-area wafers is suitable.

Die Verwendung eines Braggreflektors führt zwar zu einer recht hohen Strahlungsauskopplung, das GaAs-Substrat weist aber aufgrund seiner ge­ ringen thermischen Leitfähigkeit (σGaAs = 0,45 W/cmK) einen hohen thermi­ schen Widerstand auf, wodurch es in Verbindung mit elektrischer Verlustlei­ stung zu einer Erwärmung des Halbleiterkörpers des Strahlungsemitters kommt. Die Folge dieser Erwärmung ist eine begrenzte Strahlungsleistung des Strahlungsemitters und im Extremfall eine Verschiebung der Wellenlän­ ge des erzeugten Lichts.The use of a Bragg reflector leads to a very high coupling-out of radiation, but the GaAs substrate has a high thermal resistance due to its low thermal conductivity (σ GaAs = 0.45 W / cmK), which means that it is combined with electrical loss performance the semiconductor body of the radiation emitter is heated. The consequence of this heating is a limited radiation power of the radiation emitter and in extreme cases a shift in the wavelength of the light generated.

Wie bereits angedeutet, erreicht man eine deutliche Strahlungsauskopplung auch, indem das lichtabsorbierende GaAs-Substrat durch ein transparentes Substrat, wie beispielsweise GaP, ersetzt wird. Das GaAs-Substrat, das zum Wachstum der lichtemittierenden Schichten notwendig ist, wird nach den Wachstumsprozessen abgetrennt und die verbliebenen Halbleiterschichten beispielsweise mittels Waferbonden mit einem lichtdurchlässigen Träger verbunden. Da die thermischen und mechanischen Eigenschaften der Halb­ leiterschichten mit denen eines möglichen Trägers zusammenpassen müs­ sen, ist die Auswahl an geeigneten Trägermaterialien stark eingeschränkt. Zudem müssen aus mechanischen Gründen sehr dicke Halbleiterschichten mit einer Gesamtdicke von ca. 200 µm gewachsen werden, die nicht prakti­ kabel und für eine optimale Strahlungsauskopplung nicht geeignet sind.As already indicated, a clear coupling out of radiation is achieved also by the light-absorbing GaAs substrate through a transparent Substrate such as GaP is replaced. The GaAs substrate used for Growth of the light-emitting layers is necessary according to the Growth processes separated and the remaining semiconductor layers for example by means of wafer bonding with a translucent carrier connected. Because the thermal and mechanical properties of the half conductor layers must match those of a possible carrier sen, the selection of suitable carrier materials is severely limited. In addition, for mechanical reasons, very thick semiconductor layers must be used be grown with a total thickness of about 200 microns, which is not practical cables and are not suitable for optimal radiation extraction.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren nach dem Oberbe­ griff des Anspruchs 1 anzugeben, so dass bei damit hergestellten lichtaus­ sendenden Halbleiterbauelementen der Wärmewiderstand verringert und gleichzeitig die Strahlungsleistung erhöht wird.The invention has for its object a method according to the Oberbe handle of claim 1 specify, so that in the case of light manufactured with it transmitting semiconductor components the thermal resistance is reduced and at the same time the radiation power is increased.

Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Verfahren mit den im Anspruch 1 an­ gegebenen Merkmalen.This problem is solved by a method with the in claim 1 given characteristics.

Ein nach dem Verfahren des Anspruchs 1 hergestelltes lichtaussendendes Halbleiterbauelement weist die Vorteile auf, dass der aus mehreren Halblei­ terschichten bestehende Halbleiterkörper und der Träger durch eine elastische Klebeschicht mechanisch und technologisch entkoppelt sind und somit die Schichteigenschaften zum Erzielen hoher Strahlungsleistung in großem Umfang verändert werden können. Zudem zeichnet sich ein derart herge­ stelltes lichtaussendendes Halbleiterbauelement durch einen niedrigen thermischen Widerstand aus, was eine deutlich niedrigere Betriebstempera­ tur und damit eine längere Lebensdauer zur Folge hat.A light-emitting device produced by the method of claim 1 Semiconductor component has the advantages that of several semiconductors Layer existing semiconductor body and the carrier by an elastic  Adhesive layer are mechanically and technologically decoupled and thus the layer properties to achieve high radiation power in large Scope can be changed. In addition, such is distinguished posed light-emitting semiconductor component by a low thermal resistance, resulting in a significantly lower operating temperature structure and therefore a longer service life.

Die Erfindung eignet sich insbesondere zur Herstellung von Hochleistungs- Strahlungsemittern, die Infrarot-Strahlung aussenden.The invention is particularly suitable for the production of high-performance Radiation emitters that emit infrared radiation.

Vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens nach Anspruch 1 sind in den Unteransprüchen angegeben.Advantageous embodiments of the method according to claim 1 are in the Subclaims specified.

Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispiels unter Zuhilfe­ nahme der Zeichnung erläutert. Es zeigenThe invention will now be described with the aid of an exemplary embodiment Taking the drawing explained. Show it

Fig. 1: Schichtstruktur einer lichtaussendenden Halbleiteranordnung und Fig. 1: layer structure of a light emitting semiconductor device and

Fig. 2a-g: verschiedene Prozessschritte zum Herstellen eines lichtaus­ sendenden Halbleiterbauelements. FIGS. 2a-g: different process steps for manufacturing a light from transmitting semiconductor component.

Fig. 1 zeigt die Schichtstruktur einer Halbleiteranordnung 1, wie sie dem erfindungsgemäßen Herstellverfahren zugrunde liegt. Die Halbleiteranord­ nung 1, bei der es sich im allgemeinen um einen Wafer handelt, besteht aus einer ersten Halbleiterschicht S1, bei der es sich beispielsweise um ein 350 µm dickes Halbleitersubstrat aus lichtabsorbierendem GaAs handelt. Auf das Substrat S1 werden nach geeigneten Zwischenschichten (Pufferschichten) mittels MOVPE oder eines anderen geeigneten Verfahrens weitere Halblei­ terschichten, die nachfolgend beschrieben werden, aufgewachsen. Bei ei­ ner zweiten, zur ersten Halbleiterschicht S1 benachbarten Halbleiterschicht S2 handelt es sich um eine Ätzstoppschicht, die beispielsweise eine Dicke von 0,5 µm aufweist und aus Al0,5GaAs besteht. Die Halbleiterschicht S2 wird gebraucht, um zu einem späteren Zeitpunkt das Substrat S1 mittels eines Ätzprozesses selektiv entfernen zu können. Nach dem Entfernen des Sub­ strats S1 wird auch die Ätzstoppschicht S2 wieder entfernt, im allgemeinen ebenfalls durch einen Ätzprozess. Fig. 1 shows the layer structure of a semiconductor device 1, as is the manufacturing method according to the invention is based. The semiconductor arrangement 1 , which is generally a wafer, consists of a first semiconductor layer S 1 , which is, for example, a 350 μm thick semiconductor substrate made of light-absorbing GaAs. After suitable intermediate layers (buffer layers) by means of MOVPE or another suitable method, further semiconductor layers, which are described below, are grown on the substrate S 1 . A second semiconductor layer S 2 adjacent to the first semiconductor layer S 1 is an etching stop layer which has a thickness of 0.5 μm, for example, and consists of Al 0.5 GaAs. The semiconductor layer S 2 is used in order to be able to selectively remove the substrate S 1 at a later time by means of an etching process. After removing the substrate S 1 , the etching stop layer S 2 is removed again, generally also by an etching process.

Benachbart zur Halbleiterschicht S2 ist eine dritte Halbleiterschicht S3 auf­ gewachsen, die als hoch dotierte, transparente Kontaktierungsschicht aus­ gebildet ist und die es ermöglicht, zu einem späteren Zeitpunkt Kontakte aufzubringen. Die Halbleiterschicht S2 weist beispielsweise eine Dicke von 1 µm bis 2 µm auf und besteht zum Beispiel aus n++Al0,6GaAs. Die Halbleiter­ schicht S3 kann bei Bedarf im späteren Verlauf der Prozessierung wieder lokal (außerhalb der Kontaktflächen) wieder entfernt werden. Da das Sub­ strats S1 und die Ätzstoppschicht S2 zu einem späteren Zeitpunkt entfernt werden, ist es vorteilhaft, auf die dann frei liegende Seite der Halbleiter­ schicht S3 Antireflexschichten aufzutragen.A third semiconductor layer S 3 , which is formed as a highly doped, transparent contacting layer and which makes it possible to make contacts at a later time, has grown up adjacent to the semiconductor layer S 2 . The semiconductor layer S 2 has, for example, a thickness of 1 μm to 2 μm and consists, for example, of n ++ Al 0.6 GaAs. The semiconductor layer S 3 can, if necessary, be removed again locally (outside the contact areas) in the later course of the processing. Since the substrate S 1 and the etch stop layer S 2 are removed at a later point in time, it is advantageous to apply S 3 antireflection layers to the exposed side of the semiconductor layer.

Eine zur Halbleiterschicht S3 benachbarte vierte Halbleiterschicht S4 ist als erste Mantelschicht ausgebildet und besteht hierzu beispielsweise aus n+Al0,6GaAS und weist beispielsweise eine Dicke von 0,5 µm auf. An die Halb­ leiterschicht S4 schließt sich eine fünfte Halbleiterschicht S5 an, bei der es sich um die aktive lichterzeugende Schicht mit dem pn-Übergang handelt und die aus AlGaAs hergestellt ist. Benachbart zur aktiven Halbleiterschicht S5 ist eine sechste Halbleiterschicht S6 aufgewachsen, die als zweite Mantel­ schicht beispielsweise aus p+Al0,5GaAs besteht.A fourth semiconductor layer S 4, which is adjacent to the semiconductor layer S 3, is designed as a first cladding layer and for this purpose consists, for example, of n + Al 0.6 GaAS and has, for example, a thickness of 0.5 μm. The semiconductor layer S 4 is followed by a fifth semiconductor layer S 5 , which is the active light-generating layer with the pn junction and which is made of AlGaAs. A sixth semiconductor layer S 6 has grown up adjacent to the active semiconductor layer S 5 and, as a second cladding layer, is composed, for example, of p + Al 0.5 GaAs.

An die zweite Mantelschicht S6 schließt sich eine hochdotierte, transparente siebte Halbleiterschicht S7 an, die sowohl als Fensterschicht für die optische Auskopplung der erzeugten Strahlung, als auch als Kontaktierungsschicht für den später herzustellenden elektrischen Anschluss dient, beispielsweise aus p++AlGaAs besteht und beispielsweise eine Dicke von 3 µm bis 6 µm auf­ weist. Zur Optimierung der Strahlungsleistung ist es vorteilhaft, auf die frei liegende Seite der Halbleiterschicht S7 Antireflexschichten aufzutragen.The second cladding layer S 6 is followed by a highly doped, transparent seventh semiconductor layer S 7 , which is used both as a window layer for the optical coupling-out of the radiation generated and as a contacting layer for the electrical connection to be produced later, for example made of p ++ AlGaAs and for example, has a thickness of 3 microns to 6 microns. To optimize the radiation power, it is advantageous to apply antireflection layers to the exposed side of the semiconductor layer S 7 .

In den Fig. 2a-g sind verschiedene Prozessschritte zum Herstellen eines lichtaussendenden Bauelements dargestellt. Von dem in Fig. 1 bereits aus­ führlich beschriebenen Wafer 1 sind in der Fig. 2a lediglich das Substrat S1 und die Ätzstoppschicht S2 ausführlich dargestellt; die aktive Schicht S5, die Mantelschichten S4 und S6, die Kontaktschicht S3 und die Fensterschicht S7 sind als sogenannte "aktive Schichten" 2 vereinfacht dargestellt.In FIGS. 2a-g different process steps are illustrated for fabricating a light emitting device. . From that in FIG 1 is already described in detail from the wafer 1, only the substrate S 1 and S 2 are the etch stop layer in Figure 2a described in detail. the active layer S 5 , the cladding layers S 4 and S 6 , the contact layer S 3 and the window layer S 7 are shown in simplified form as so-called "active layers" 2 .

Nach dem Herstellen des Wafers 1 wird auf die zweite, dem Substrat S1 ge­ genüber liegenden Oberflächenseite der aktiven Schichten 2 eine (nicht vollständig dargestellte) Metallisierung, beispielsweise Silber, aufgewachsen, beispielsweise durch Aufdampfen, und in weiteren Arbeitsschritten fotoli­ thografisch strukturiert, wodurch Kontakte 3 auf der frei liegenden Seite der aktiven Schichten 2 entstehen. Weiterhin zeigt die Fig. 2a einen Träger 4, auf den ebenfalls eine (nicht vollständig dargestellte) Metallisierung, bei­ spielsweise Silber, aufgebracht und fotolithografisch strukturiert wird, so dass auf einer Oberflächenseite des Trägers 4 Kontakte 5 entstehen.After the wafer 1 has been produced, a (not completely shown) metallization, for example silver, is grown on the second surface side of the active layers 2 , which is opposite the substrate S 1 , for example by vapor deposition, and is photographically structured in further work steps, as a result of which contacts 3 arise on the exposed side of the active layers 2 . Further, Figure 2a shows the Fig. 4 a support applied to the also a (not entirely shown) metallization in play as silver, and is patterned by photolithography, so that contacts 4 5 are formed on one surface side of the support.

Der Träger 4 besteht aus einem für die erzeugte Strahlung transparenten und elektrisch isolierenden Material mit einer hohen thermischen Leitfähig­ keit, um als Wärmesenke dienen zu können. Geeignet ist beispielsweise elek­ trisch isolierendes SiC, das in einem Wellenlängenbereich von 350 nm bis 1000 nm transparent ist und eine sehr hohe thermische Leitfähigkeit (σSiC = 3,5 W/cmK) aufweist. Wird ein elektrisch leitfähiges Material verwendet, so muss der Träger 4 mit elektrisch isolierenden Schichten überzogen werden, wobei es sich vorteilhaft bei diesen Schichten gleichzeitig um Antireflex­ schichten handelt.The carrier 4 consists of a transparent to the generated radiation and electrically insulating material with a high thermal conductivity to be able to serve as a heat sink. For example, electrically insulating SiC is suitable, which is transparent in a wavelength range from 350 nm to 1000 nm and has a very high thermal conductivity (σ SiC = 3.5 W / cmK). If an electrically conductive material is used, the carrier 4 must be coated with electrically insulating layers, wherein these layers are advantageously antireflection layers at the same time.

In einem nächsten Schritt, dargestellt in Fig. 2b, werden der Wafer 1 und der Träger 4 durch einen Klebeprozess derart zusammen gefügt, dass sich die Kontakte 3 und 5 der beiden Metallschichten korrespondierend gegen­ über stehen. Dabei wird auf den Wafer 1 und/oder den Träger 4 eine insge­ samt ca. 5 µm dicke transparente Klebeschicht 6 aufgetragen und bei Raum­ temperatur oder einer leicht höheren Temperatur ausgehärtet. Als Kleb­ stoff für die transparente Klebeschicht 6 wird beispielsweise Polyimid oder Silikon verwendet.In a next step, shown in FIG. 2b, the wafer 1 and the carrier 4 are joined together by an adhesive process in such a way that the contacts 3 and 5 of the two metal layers are correspondingly opposite one another. A total of about 5 microns thick transparent adhesive layer 6 is applied to the wafer 1 and / or the carrier 4 and cured at room temperature or a slightly higher temperature. As an adhesive material for the transparent adhesive layer 6 , for example, polyimide or silicone is used.

Im Vergleich zu anderen Verbindungsmethoden hat das Verbinden mittels Klebstoff den Vorteil, dass der Wafer 1 und der Träger 4 durch die elastische Klebeschicht 6 technologisch und mechanisch weitgehend entkoppelt wer­ den, d. h. die mechanischen und strukturellen Eigenschaften der für den Wafer 1 und den Träger 4 verwendeten Materialien müssen nicht auf einan­ der abgestimmt sein. In Folge dessen können für den Träger 4 solche Mate­ rialien verwendet werden, die die für den gewünschten Zweck optimalen Eigenschaften aufweisen. Dadurch lassen sich auch die Schichteigenschaften des Wafers 1 variabel einstellen und somit hohe Strahlungsleistungen er­ zielen. Compared to other connection methods, the connection by means of adhesive has the advantage that the wafer 1 and the carrier 4 are largely decoupled technologically and mechanically by the elastic adhesive layer 6 , ie the mechanical and structural properties of those used for the wafer 1 and the carrier 4 Materials do not have to be coordinated with each other. As a result, such materials can be used for the carrier 4 , which have the optimal properties for the desired purpose. As a result, the layer properties of the wafer 1 can also be set variably and high radiation powers can thus be achieved.

Beim Fügeprozess muss unbedingt darauf geachtet werden, dass die auf dem Wafer 1 angeordneten Kontakte 3 und die auf dem Träger 4 angeord­ neten Kontakte 5 beim Zusammenfügen richtig zueinander positioniert werden, da zu einem späteren Zeitpunkt aus diesen Kontakten 3 und 5 An­ schlüsse für die herzustellenden lichtaussendenden Halbleiterbauelemente gefertigt werden. Dem Fachmann sind technische Hilfsmittel und Vorrich­ tungen bekannt, mit denen eine genaue Positionierung von Wafer 1 und Träger 4 herbei zu führen ist.During the joining process, it is essential to ensure that the contacts 3 arranged on the wafer 1 and the contacts 5 arranged on the carrier 4 are correctly positioned with respect to one another when joining, since 3 and 5 connections for the contacts to be produced are made at a later point in time light-emitting semiconductor components are manufactured. Those skilled in the art are familiar with technical aids and devices with which an exact positioning of wafer 1 and carrier 4 can be brought about.

Nach dem Zusammenfügen durch Kleben von Wafer 1 und Träger 4 wird das Substrat S1 vom Wafer 1 entfernt, Fig. 2c, beispielsweise durch selektives Atzen mittels eines Ätzprozesses. Dabei sorgt die Ätzstoppschicht S2 dafür, dass Halbleiterschichten unter der Ätzstoppschicht S2 nicht angegriffen werden, sondern nur das über der Ätzstoppschicht S2 liegende Substrat S1. Nach dem Entfernen des Substrats S1 wird auch die Ätzstoppschicht S2 ent­ fernt, im allgemeinen ebenfalls durch einen Ätzprozess, und dadurch die hoch dotierte Fenster- und Kontaktierungsschicht S7 (Fig. 1) frei gelegt.After the joining by adhesive bonding of the wafer 1 and the support 4, the substrate S 1 from the wafer 1 is removed, Fig. 2c, for example by selective etching by an etching process. The etch stop layer S 2 ensures that semiconductor layers below the etch stop layer S 2 are not attacked, but rather only the substrate S 1 lying above the etch stop layer S 2 . After removing the substrate S 1 , the etching stop layer S 2 is also removed, generally also by an etching process, and thereby the highly doped window and contacting layer S 7 ( FIG. 1) is exposed.

In Fig. 2d ist dargestellt, wie auf bekannte Art und Weise aus dem Wafer 1 einzelne Halbleiterkörper 7 mit seitlichen Kanten 7.1 gebildet werden, im allgemeinen durch Materialabtragung mittels einer fotolithografischen Strukturierung und anschließendem Ätzprozess (Mesaätzung, Strukturät­ zung). Gleichzeitig werden in diesem Ätzprozess Kontakte 3.1 (diejenigen der Kontakte 3, die nicht unter einem Halbleiterkörper 7 angeordnet sind) freigelegt.In Fig. 2d is shown as single in a known manner from the wafer 1, the semiconductor body 7 are formed with side edges 7.1, generally by removal of material by means of a photolithographic patterning and subsequent etching process (mesa etching, Strukturät heating). At the same time, contacts 3.1 (those of the contacts 3 that are not arranged under a semiconductor body 7 ) are exposed in this etching process.

In einem nächsten Schritt werden, wie in Fig. 2e veranschaulicht, die seitli­ chen Kanten 7A der Halbleiterkörper 7 auf bekannte Art und Weise durch Auftragen einer Schicht 8 geschützt. Die Schicht 8, die beispielsweise aus einer Oxid-, einer Nitrid-, einer Oxidnitrid- oder aus einer Lackschicht be­ steht, dient hauptsächlich als elektrische Isolierung und auch als Passivie­ rung. Nach Auftragen der Schicht 8 werden diejenigen Teile der Klebe­ schicht 6, die sich nicht unter einem Halbleiterkörper 7 befinden, auf be­ kannte Art und Weise entfernt. Dadurch werden zuvor abgedeckten Kon­ takte 5 freigelegt. In a next step, the seitli chen edges as illustrated in Fig. 2e, 7 A of the semiconductor body 7 protected in a known manner by applying a layer 8. The layer 8 , which for example consists of an oxide layer, a nitride layer, an oxide nitride layer or a lacquer layer, serves mainly as electrical insulation and also as a passivation. After application of the layer 8 , those parts of the adhesive layer 6 that are not under a semiconductor body 7 are removed in a known manner. As a result, previously covered contacts 5 are exposed.

Sowohl auf die Schicht 8 und die frei liegende Seite des Halbleiterkörpers 7, als auch auf die inzwischen freigelegten Kontakte 5 wird, wie in Fig. 2f ge­ zeigt, eine Metallisierung 9 aufgetragen, beispielsweise durch Bedampfen oder Sputtern mit einem Metall in Verbindung mit einem Lift-off-Verfahren. Alternativ kann das Metall auch galvanisch abgeschieden werden. Dadurch entstehen für die noch nicht ganz fertig gestellten lichtaussendenden Halbleiterbauelemente jeweils eine erste Elektrode 10 und eine zweite Elek­ trode 11, wobei die erste Elektrode 10 als Rückseitenkontakt und die zweite Elektrode 11 als Vorderseitenkontakt bezeichnet wird. Vorteilhaft sind für eine optimale Lichtauskopplung und zur minimalen Abschattung die Elek­ troden 10 und 11 transparent und bedecken den Halbleiterkörper 7 nicht vollständig, sondern nur teilweise. Dem Fachmann ist bekannt, zur optima­ len Stromausbreitung im Halbleiterkörper 7 die Elektroden 10 und 11 fin­ gerförmig zu gestalten.A metallization 9 is applied to the layer 8 and the exposed side of the semiconductor body 7 , as well as to the contacts 5 which have since been exposed, as shown in FIG. 2f, for example by vapor deposition or sputtering with a metal in conjunction with a lift -off procedure. Alternatively, the metal can also be electrodeposited. This results in a first electrode 10 and a second electrode 11 for the light-emitting semiconductor components, which are not yet completely finished, the first electrode 10 being referred to as the rear-side contact and the second electrode 11 as the front-side contact. The electrodes 10 and 11 are transparent for optimal light decoupling and minimal shading and do not completely cover the semiconductor body 7 , but only partially. It is known to the person skilled in the art to make the electrodes 10 and 11 fin ger-shaped for optimal current spreading in the semiconductor body 7 .

Um die Elektroden 10 und 11 mit den elektrischen Anschlüssen des späte­ ren lichtaussendenden Halbleiterbauelements verbinden zu können, weist die Elektrode 10 eine Bondfläche 10.1 und die Elektrode 11 eine Bondflä­ che 11.1 zum Anpressen eines Bonddrahtes auf.In order to be able to connect the electrodes 10 and 11 to the electrical connections of the later light-emitting semiconductor component, the electrode 10 has a bonding area 10.1 and the electrode 11 has a bonding area 11.1 for pressing on a bonding wire.

Zwischen den Bondflächen 10.1 und 11.1 von benachbarten Halbleiterkör­ pern 7 verbleibt ein Zwischenraum 12, der nicht metallisiert wird, um den Träger 4 an dieser Stelle durchtrennen zu können. Für die vorteilhaft trans­ parenten Elektroden 10 und 11 eignet sich beispielsweise Silber oder ein anderes leitfähiges Material. Wichtig ist eine hohe thermische Leitfähigkeit des verwendeten Materials, um die Elektroden 10 und 11 auch als thermi­ sche Brücken nutzen zu können, über die beim Betrieb entstehende ther­ mische Verlustleitung vom Halbleiterkörper 7 hin zum Träger 4 (Wärmesen­ ke) abzuführen.Between the bond areas 10.1 and 11.1 of adjacent semiconductor bodies 7 there remains an intermediate space 12 which is not metallized in order to be able to cut through the carrier 4 at this point. For the advantageously transparent electrodes 10 and 11 , for example, silver or another conductive material is suitable. It is important to have a high thermal conductivity of the material used in order to be able to use the electrodes 10 and 11 as thermal bridges, to dissipate the thermal loss line that occurs during operation from the semiconductor body 7 to the carrier 4 (heat sensor).

Schließlich werden in einem letzten Arbeitsschritt, Fig. 2g, die auf dem Trä­ ger 4 angeordneten Halbleiterkörper 7 zu lichtaussendenden Halbleiterbau­ elementen 13 vereinzelt, indem der Träger 4 mechanisch oder chemisch entlang der Zwischenräume 12 (Fig. 2f) getrennt wird. Finally, in a last step, Fig. 2g, the arranged on the carrier 4 semiconductor body 7 to light-emitting semiconductor devices 13 by separating the carrier 4 mechanically or chemically along the spaces 12 ( Fig. 2f).

Das beschriebene erfindungsgemäße Verfahren eignet sich insbesondere zur Herstellung von Hochleistungs-Strahlungsemittern, die Infrarot-Strah­ lung aussenden.The method according to the invention described is particularly suitable for the production of high-performance radiation emitters, the infrared beam send out lung.

Claims (18)

1. Verfahren zum Herstellen von lichtaussendenden Halbleiterbauelementen (13), mit folgenden Schritten:
  • a) Bereitstellen einer Halbleiteranordnung (1), bestehend aus einem Halblei­ tersubstrat (S1), einer Ätzstoppschicht (S2), einer lichterzeugenden Schich­ tenfolge (S4, S5, S6) und einer Metallschicht (3),
  • b) Bereitstellen eines Trägers (4) mit einer Metallschicht (5),
gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:
  • a) Herstellen von Kontakten (5) durch Strukturieren der Metallschicht des Trägers (4),
  • b) Herstellen von Kontakten (3) durch Strukturieren der Metallschicht der Halbleiteranordnung (1),
  • c) Zusammenfügen von Halbleiteranordnung (1) und Träger (4) derart, dass sich die Kontakte (3, 5) der beiden Metallschichten korrespondierend ge­ genüber stehen und
  • d) Entfernen des Halbleitersubstrats (S1).
1. A method for producing light-emitting semiconductor components ( 13 ), with the following steps:
  • a) providing a semiconductor arrangement ( 1 ) consisting of a semiconductor substrate (S 1 ), an etching stop layer (S 2 ), a light-generating layer sequence (S 4 , S 5 , S 6 ) and a metal layer ( 3 ),
  • b) providing a carrier ( 4 ) with a metal layer ( 5 ),
characterized by the following process steps:
  • a) making contacts ( 5 ) by structuring the metal layer of the carrier ( 4 ),
  • b) production of contacts ( 3 ) by structuring the metal layer of the semiconductor arrangement ( 1 ),
  • c) assembling the semiconductor arrangement ( 1 ) and carrier ( 4 ) such that the contacts ( 3 , 5 ) of the two metal layers are corresponding ge and
  • d) removing the semiconductor substrate (S 1 ).
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass einzelne Halb­ leiterkörper (7) durch Strukturätzen hergestellt werden.2. The method according to claim 1, characterized in that individual semiconductor bodies ( 7 ) are produced by structure etching. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass auf die Seitenwände (7.1) der Halbleiterkörper (7) eine Schicht (8) zur Isolierung und/oder Passivierung aufgetragen wird.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that a layer ( 8 ) for insulation and / or passivation is applied to the side walls ( 7.1 ) of the semiconductor body ( 7 ). 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zum Kontaktieren des Halbleiterkörpers (7) eine Metallisierung (9) auf die Schicht (8) aufgebracht wird.4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that a metallization ( 9 ) is applied to the layer ( 8 ) for contacting the semiconductor body ( 7 ). 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass durch Teilen des Trägers (4) lichtaussendende Halbleiterbauelemente (13) hergestellt werden. 5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that light-emitting semiconductor components ( 13 ) are produced by dividing the carrier ( 4 ). 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass als Träger (4) ein für die erzeugte Strahlung transparentes Material ver­ wendet wird.6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that a transparent material for the radiation generated ver is used as the carrier ( 4 ). 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass als Träger (4) ein elektrisch isolierendes Material verwendet wird.7. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that an electrically insulating material is used as the carrier ( 4 ). 8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass als Träger (4) ein Material mit einer hohen thermischen Leitfähigkeit verwendet wird.8. The method according to any one of claims 1 to 7, characterized in that a material with a high thermal conductivity is used as the carrier ( 4 ). 9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass als Träger (4) SiC verwendet wird.9. The method according to any one of claims 1 to 8, characterized in that SiC is used as the carrier ( 4 ). 10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Strukturieren der Metallschichten zum Herstellen der Kontakte (3, 5) fotolithografisch erfolgt.10. The method according to any one of claims 1 to 9, characterized in that the structuring of the metal layers for producing the contacts ( 3 , 5 ) is carried out photolithographically. 11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das zusammenfügen von Halbleiteranordnung (1) und Träger (4) mittels einer Klebeschicht (6) erfolgt.11. The method according to any one of claims 1 to 10, characterized in that the assembly of the semiconductor arrangement ( 1 ) and carrier ( 4 ) by means of an adhesive layer ( 6 ). 12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass als Klebstoff für die Klebeschicht (6) Silikon verwendet wird.12. The method according to claim 11, characterized in that silicone is used as the adhesive for the adhesive layer ( 6 ). 13. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass als Klebstoff für die Klebeschicht (6) Polyimid verwendet wird.13. The method according to claim 11, characterized in that polyimide is used as the adhesive for the adhesive layer ( 6 ). 14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Halbleitersubstrat (S1) und der lichterzeugenden Schich­ tenfolge (S4, S5, S6) eine Ätzstoppschicht (S2) aufgewachsen wird.14. The method according to any one of claims 1 to 13, characterized in that an etching stop layer (S 2 ) is grown between the semiconductor substrate (S 1 ) and the light-generating layer sequence (S 4 , S 5 , S 6 ). 15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Ätzstoppschicht (S2) und der lichterzeugenden Schichten­ folge (S4, S5, S6) eine Kontaktierungsschicht (S3) aufgewachsen wird. 15. The method according to any one of claims 1 to 14, characterized in that a contacting layer (S 3 ) is grown between the etching stop layer (S 2 ) and the light-generating layers (S 4 , S 5 , S 6 ). 16. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass auf die lichterzeugende Schichtenfolge (S4, S5, S6) eine weitere Halblei­ terschicht (S7) aufgewachsen wird.16. The method according to any one of claims 1 to 15, characterized in that a further semiconductor layer (S 7 ) is grown on the light-generating layer sequence (S 4 , S 5 , S 6 ). 17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die weitere Halbleiterschicht (S7) als Kontaktierungsschicht dient.17. The method according to claim 16, characterized in that the further semiconductor layer (S 7 ) serves as a contacting layer. 18. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die weitere Halbleiterschicht (S7) als Fensterschicht dient.18. The method according to claim 16, characterized in that the further semiconductor layer (S 7 ) serves as a window layer.
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