CN101681969B - 用于制造多个光电子器件的方法和光电子器件 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种用于制造多个光电子器件的方法,具有如下步骤:提供连接支承体复合结构,其具有多个器件区域,其中在器件区域中分别设置有至少一个电连接区域;提供半导体本体支承体,在该半导体本体支承体上设置有多个单独的并且与半导体本体支承体连接的半导体本体,其中半导体本体分别具有带有有源区的半导体层序列;将连接支承体复合结构与半导体本体支承体相对于彼此设置,使得半导体本体朝向器件区域,将多个半导体本体与连接支承体复合结构在与相应半导体本体关联的器件区域的安装区域中以机械方式连接,将相应的半导体本体与同半导体本体关联的器件区域的连接区域导电连接,并且将要与连接支承体复合结构连接的或者已连接的半导体本体与半导体本体支承体分离,以及将连接支承体复合结构划分成多个单独的光电子器件,所述光电子器件分别具有:连接支承体,其具有器件区域;以及设置在连接支承体上的并且与该连接支承体导电连接的半导体本体。
Description
本发明涉及一种用于制造多个光电子器件的方法和光电子器件。
为了制造光电子器件(其在制造之后应固定在电导体支承体譬如印刷电路板上并且应电接触),通常需要一系列单个处理步骤,这些步骤必须单独在每个器件上实施。例如,光电子半导体芯片借助所谓的拾放方法(Pick and Place-Verfahren)单独地引入用于分别要制造的器件的壳体中,并且分别单独地与壳体的连接导体导电地相连。与可以同时针对多个器件实施的处理步骤相比,单个处理步骤即针对每个器件而单独实施的步骤更为成本高昂且费事。
本发明的任务是提出一种用于制造多个光电子器件的简化的方法以及一种可以简化地制造的光电子器件。
该任务通过根据独立权利要求所述的方法或光电子器件来解决。本发明的有利的扩展方案和改进方案是从属权利要求的主题。
在根据本发明的用于制造多个光电子器件的方法中,首先提供连接支承体复合结构,其具有多个器件区域,其中在这些器件区域中分别设置有至少一个电连接区域。此外,提供了半导体本体支承体,在半导体本体支承体上设置有多个单独的并且与半导体本体支承体相连的半导体本体,其中半导体本体分别具有带有有源区域的半导体层序列。
随后将连接支承体复合结构和半导体本体支承体相对于彼此设置为使得半导体本体朝着器件区域。优选地,连接支承体复合结构和半导体本体支承体设置为、尤其是相对于彼此设置为使得半导体本体与连接支承体复合结构机械接触。半导体本体尤其是可以放置在连接支承体复合结构上。
接着,多个半导体本体与连接支承体复合结构在与相应的半导体本体关联的器件区域的安装区域中以机械方式相连。相应的半导体本体与同半导体本体关联的器件区域的连接区域导电地相连。尤其是以电方式和/或以机械方式要与连接支承体复合结构连接的或者已与之连接的半导体本体被与半导体本体支承体分离。半导体本体与半导体本体支承体的分离可以在相应的半导体本体与连接支承体复合结构以电方式和/或以机械方式连接之前或者之后进行。
随后,将连接支承体复合结构分成多个单独的光电子器件,其中这些器件分别具有连接支承体和设置在连接支承体上的并且与连接区域导电连接的半导体本体,其中所述连接支承体具有器件区域。
这种方法具有的优点是,可以在复合结构中进行半导体本体与连接支承体的连接区域的导电连接和机械连接。随后可以在一个处理步骤中同时对多个半导体本体实施半导体本体的电和机械连接。可以减少或者避免单个加工步骤例如拾放过程或者单独的、即对于每个半导体本体要单独实施的线接合连接。
合乎目的地,半导体本体与半导体本体支承体分离并且在安装区域中与连接支承体复合结构相连,该半导体本体在连接支承体复合结构的相应器件区域的安装区域上延伸。
连接支承体复合结构和半导体本体在半导体本体支承体上的分布优选彼此相协调,使得在将连接支承体复合结构和半导体本体支承体相对于彼此以预先给定的方式布置的情况下,半导体本体、优选恰好一个半导体本体在与该半导体本体关联的安装区域上延伸。
优选地,并未在连接支承体复合结构的安装区域上延伸的半导体本体保留在半导体本体支承体上。于是,在连接支承体复合结构的安装区域上延伸的半导体本体可以选择性地与半导体本体支承体分离,而未在安装区域上延伸的半导体本体可保留在半导体本体支承体上。这具有如下优点:半导体本体在半导体本体支承体上的布置不必与安装区域的布置匹配,反之亦然。
为了制造多个器件,优选仅仅将布置在半导体本体支承体上的半导体本体的一部分与半导体本体支承体分离并且与连接支承体复合结构相连。
在一个优选的扩展方案中,半导体本体与半导体本体支承体的分离借助电磁辐射尤其是激光辐射来进行。激光分离方法特别适于将单个半导体本体与半导体本体支承体选择性地分离。要分离的半导体本体可以局部用激光照射。未被照射的半导体本体保留在半导体本体支承体上。
在一个优选的扩展方案中,半导体本体在提供之前设置并且固定在半导体本体支承体上,使得半导体本体在半导体本体支承体上的分布对应于连接支承体复合结构的安装区域的分布。换言之,半导体本体设置在半导体本体支承体上,使得半导体本体、优选所有半导体本体在将连接支承体复合结构和半导体本体支承体相对于彼此设置时在安装区域上延伸。在此,所有半导体本体可以与半导体本体支承体分离并且可以与连接支承体复合结构相连。
在另一优选的扩展方案中,连接支承体复合结构是连接支承体晶片。连接支承体复合结构为此特别是平面地构建。器件区域可以是平面地,例如是矩阵状地分布在连接支承体复合结构上。
在另一优选的扩展方案中,带有设置在其上的半导体本体的半导体本体支承体是半导体晶片。半导体本体可以平面地、例如矩阵状地分布在半导体本体支承体上。
在另一优选的扩展方案中,半导体本体外延地生长。此外,在其上生长有半导体本体的生长衬底优选从半导体本体中去除。半导体本体支承体可以包括生长衬底。如果半导体本体与生长衬底分离,则半导体本体合乎目的地由外延生长的层构成。半导体本体与生长衬底的分离可以在将半导体本体与连接支承体复合结构连接之后进行。借助该方法尤其是可以将纯的外延层直接转移到连接支承体复结构上。不需要稳定外延层的层,譬如在传统的、在拾放方法的范围中被安装在壳体中的半导体芯片中的芯片衬底。这样可以降低器件高度。
在另一优选的扩展方案中,在半导体本体上设置有反射层。该反射层可以包含金属或者金属化合物,或者由其构成。反射层优选沉积到半导体本体上。半导体本体可以与设置在半导体本体上的反射层一起提供在半导体本体支承体上。反射层可以设置在半导体本体的朝着连接支承体复合结构的侧上或者设置在半导体本体与半导体本体支承体之间。
在另一优选的扩展方案中,有源区适合于并且特别设置为用于产生辐射,尤其是可见的辐射。反射层合乎目的地构建为对于在有源区中要产生的辐射是反射性的。
在另一优选的扩展方案中,在将半导体本体与连接支承体复合结构连接之后和/或在将半导体本体与半导体本体支承体分离之后,对半导体本体实施另一处理步骤。该处理步骤优选在将连接支承体复合结构划分成光电子器件之前实施。例如,在半导体本体上或者在其中构建耦合输出结构。相应的半导体本体、尤其是半导体本体的辐射穿透面例如为了辐射从半导体本体的耦合输出可以针对耦合输出结构例如被粗化。此外,在相应的半导体本体上可以施加钝化层。
在另一优选的扩展方案中,相应的连接区域具有安装区域和连接导体区域,例如连接导体层。相应的半导体本体于是可以安装在连接区域上。优选地,安装区域突出于连接导体区域。在将半导体本体放置在安装区域上时,可以由于突出部而避免了与半导体本体相邻的设置在半导体本体支承体上的半导体本体与连接区域出现机械接触。于是使设置在安装区域上的半导体本体与半导体本体支承体选择性的分离容易。
安装区域例如可以通过固定层例如粘合层或者焊接层来形成。如果连接区域具有安装区域,则固定层优选导电地构建。固定层可以局部地设置在用于连接区域的层例如连接导体层上。固定层例如可以构建为焊接层或者导电地构建的粘合层。
在另一优选的扩展方案中,器件区域具有两个彼此电绝缘的连接区域。这些连接区域可以与半导体本体在有源区的不同的侧上导电地连接。
半导体本体优选实施为发射辐射的半导体本体,例如实施为发光二极管半导体本体。
在另一优选的扩展方案中,连接支承体复合结构具有连接支承体层,其中在连接支承体层上构建有多个器件区域。用于相应器件的连接支承体优选在将连接支承体层分开的情况下形成。连接支承体层于是可以针对连接支承体复合结构的划分而分割。连接支承体合乎目的地由一块连接支承体层构成。
在另一优选的扩展方案中,连接支承体复合结构具有多个单独的连接支承体,其设置在共同的辅助支承体层上。为了将连接支承体复合结构划分成光电子器件,优选去除辅助支承体层。与连续的连接支承体层不同,连接支承体复合结构于是可以具有单独的连接支承体,其可以借助辅助支承体层来保持在复合结构中。在此,连接支承体可以对应于器件区域。
在另一优选的扩展方案中,连接支承体包括电绝缘的支承体本体和施加到支承体本体上的连接区域。连接区域例如可以通过气相淀积或者溅射来沉积在支承体本体上。
在另一优选的扩展方案中,连接支承体尤其是支承体本体包含陶瓷。陶瓷例如氮化铝或者氧化铝陶瓷的特征可以在于有利的高导热性能。
在另一优选的扩展方案中,连接支承体具有导电的金属本体或者金属化合物本体。连接区域可以通过金属化合物本体的表面来形成。对于两个连接区域合乎目的的是,两个单独的金属本体或金属化合物本体彼此连接并且彼此电绝缘。
在另一优选的扩展方案中,连接支承体、尤其是支承体本体实施或者构建为散热器。陶瓷例如氮化铝陶瓷或氧化铝陶瓷或者金属本体或者金属化合物本体由于这些材料的高导热性能而特别适合用于散热器。
在另一优选的扩展方案中,连接支承体对于在半导体本体中产生的辐射是可透射的。因此,辐射可以从半导体本体射入连接支承体中并且通过连接支承体从器件耦合输出。连接支承体对此例如可以包含玻璃。
在另一优选的扩展方案中,连接支承体复合结构的连接区域借助平版印刷方法来构建。平版印刷方法,譬如光刻方法,尤其是在使用激光来将光刻胶材料曝光的光刻方法(例如针对掩膜结构),其特征在于可以实现非常精细的结构。相应地可以设计的是,将器件区域相应紧密地设置在连接支承体复合结构中。
连接区域可以借助沉积例如溅射或者气相淀积构建在连接支承体上或者连接支承体层上。连接区域可以在沉积之后以电镀方式增强。
在另一优选的扩展方案中,在半导体本体支承体上的相邻半导体本体的距离为40μm或者更小,优选30μm或者更小,特别优选为20μm或者更小,例如10μm或者更小或者5μm或者更小。在半导体本体支承体上的半导体本体之间的这样小的距离是可以实现的,因为(与通常通过锯开半导体晶片来制造半导体芯片相比)半导体本体支承体在此优选并未被分开,而是半导体本体可以(选择性地)与半导体本体支承体分离并且直接转移到连接支承体复合结构上。于是不需要为分开半导体晶片而在半导体本体之间设置大的距离,以使得在分开半导体本体支承体时不损伤半导体本体。
在另一优选的扩展方案中,半导体本体在提供半导体本体支承体之前借助刻蚀、例如借助等离子体刻蚀方法由特别是外延生长的半导体层结构形成。为了实现在半导体本体支承体上的相邻的半导体本体(参见上文)之间小的距离,等离子体刻蚀方法与相应的掩膜结合证明是特别合适的。
在另一优选的扩展方案中,在器件区域中多个半导体本体与连接支承体复合结构相连。合乎目的地,半导体本体中的每一个都与安装区域关联,优选每个半导体本体与单独的安装区域关联,并且与器件区域的连接区域关联。半导体本体优选并排地设置。此外,光电子器件优选包括恰好一个器件区域。
在器件区域中的相邻半导体本体的距离可以为40μm或者更小,优选30μm或者更小,特别优选20μm或者更小,例如10μm或者更小或者5μm或者更小。半导体本体能够以半导体本体已在半导体本体支承体上具有的距离转移到器件区域中。在半导体本体之间可实现的距离由此基本上仅仅通过在由半导体层结构构建半导体本体时所使用的方法例如平版印刷(光刻)方法的分辨率来向下限制。
根据一个实施形式,光电子器件包括半导体本体,其包括带有有源区的半导体层序列。
在一个优选的扩展方案中,器件具有连接支承体,在该连接支承体上设置和固定有半导体本体。优选地,在连接支承体的朝着半导体本体的侧上构建有电连接区域。此外在连接支承体的俯视图中,该连接区域优选在半导体本体旁延伸。在连接支承体的俯视图中,该连接区域可以设置在半导体本体旁边。此外,连接区域优选与半导体本体导电地连接。
光电子器件优选以上面描述的方法来制造,使得上面和下面针对该方法所描述的特征也可以涉及光电子器件,反之亦然。连接支承体复合结构的器件区域在此可以对应于复合结构的形成后来的器件的部分。
在一个优选的扩展方案中,器件具有平面化层,其设置在连接支承体上的半导体本体旁边。合乎目的地,平面化层的背离连接支承体的侧距半导体本体的背离连接支承体的侧的距离小于半导体本体的背离连接支承体的侧距连接支承体的距离。
为了构建平面化层,在将半导体本体固定在连接支承体复合结构上之后,优选在连接支承体复合结构上的半导体本体之间施加平面化材料。该平面化材料尤其是在施加到连接支承体复合结构上之后合乎目的地构建为使得在相应的半导体本体旁边设置平面化层。平面化层在此可以连续地在该复合结构上延伸或者在相应半导体本体旁边局部地构建。平面化材料优选是造型材料。平面化材料尤其是可以作为造型材料被施加,例如被离心涂覆,并且随后被硬化。例如BCB(苯并环丁烯)适合作为平面化材料。
在此,为了构建平面化层,必要时在半导体本体的背离安装区域的侧上延伸的平面化材料的部分合乎目的地被去除。总之,借助平面化层可以实现的是,将半导体本体的背离安装区域的面平坦地转移到平面化层的背离连接支承体的面中。
于是使得在制造光电子器件时进一步的平面处理实施变得容易。优选地,(整个)方法可以作为平面方法来实施。
平面化材料以及相应地平面化层优选是电绝缘的。此外,平面化材料对于在半导体本体中要产生的辐射可以是辐射透射的。于是可以避免辐射在平面化材料中的吸收。
优选地,器件的连接区域具有安装区域和连接导体区域,其中半导体本体特别优选在安装区域中固定在连接支承体上并且尤其是导电地与连接区域相连。连接区域尤其是可以局部地设置在连接支承体与半导体本体之间。
在另一优选的扩展方案中,在将半导体本体固定在连接支承体复合结构上之后并且尤其是还在划分连接支承体复合结构之前,将电接触部施加到相应的半导体本体的背离安装区域的侧上。
在另一优选的扩展方案中,将接触部施加到半导体本体和平面化层上。合乎目的地构建用于接触半导体本体的背离连接支承体的侧的电接触部于是可以在平面化层的背离连接支承体的侧上延伸。相应的半导体本体的接触部可以借助沉积、例如气相淀积或溅射来施加到半导体本体上,并且尤其也施加到平面化层上。
相应的接触部优选具有电流分布结构。该电流分布结构合乎目的地设置在半导体本体的背离连接支承体的侧上。电流分布结构可以施加到相应的半导体本体的与半导体本体的安装区域背离的侧上。电流分布结构优选大面积地在半导体本体上延伸并且可以为透过辐射而局部留空。
接触部例如可以构建为接触金属化物或者接触合金。
在另一优选的扩展方案中,接触导体优选层状地从半导体本体的背离安装区域的侧朝着连接支承体延伸。相应的半导体本体的背离安装区域的侧可以通过接触导体与用于器件的外部电连接面导电连接。接触导体可以与连接区域或者构建在连接支承体上的其他连接区域导电地连接。尤其是与电流分布结构相对,接触导体优选在平面化层的背离连接支承体的侧上延伸。
接触部可以包括电流分布结构和/或接触导体。接触导体和电流分布结构可以借助平版印刷方法在使用共同掩膜的情况下施加到连接支承体复合结构上。电流分布结构和接触导体可以具有连续的层。接触部、接触导体和/或电流分布结构可以在施加之后以电镀方式增强。电镀方式增强的接触元件的承载电流能力有利地被提高。
接触导体可以从平面化层的背离连接支承体的侧尤其是沿着平面化层延伸直至连接区域,并且尤其是与连接区域导电地连接。
为了使接触导体沿着平面化层朝着连接支承体的朝向半导体本体的侧的方向引导变得容易,平面化层可以适当地构建。例如,平面化层可以在背离半导体本体的侧上朝着连接支承体倾斜地走向。接触导体可以沿着该倾斜面延伸。优选地,平面化层因此从其背离连接支承体的侧朝着连接支承体的方向扩宽。
接触导体还可以通过平面化层的凹处朝着连接支承体延伸,其中平面化层优选具有凹处。
平面化材料对此可以相应结构化地施加到连接支承体复合结构上,或者平面化材料可以优选在硬化之后针对平面化层相应结构化,使得平面化层留空或者在边缘侧倾斜。
在另一优选的扩展方案中,在半导体本体旁边并且尤其是在连接支承体上设置有接触斜面。接触斜面可以从半导体本体朝着连接支承体的朝向半导体本体的侧的方向走向,并且尤其是朝该方向倾斜。接触斜面可以用于引导接触导体,该接触导体可以沿着接触斜面来引导。接触导体可以导电地与半导体本体的背离安装区域的侧连接。
例如,接触导体可以沿着接触斜面朝着连接区域或者连接支承体的另外的连接区域引导。接触斜面可以楔形地构建。接触斜面可以从连接支承体开始逐渐变细。接触斜面可以通过平面化层来形成。上面和下面结合平面化层所描述的特征因此也涉及接触斜面,并且反之亦然。
接触斜面可以仅仅局部地在半导体本体旁边延伸。接触斜面可以(优选仅仅)在半导体本体的侧面旁边的部分区域中延伸。优选地,接触斜面在连接区域的如下连接导体区域上延伸:接触导体与该连接导体区域导电连接。
在另一优选的扩展方案中,器件具有两个设置在连接支承体的相同侧上的外部连接面。连接面优选在有源区的不同的侧上导电地与半导体本体连接。优选地,连接面设置在连接支承体的背离半导体本体的侧上。连接面合乎目的地设计用于与光电子器件形成外部电接触。例如,连接面可以与导体支承体譬如电路板的导体焊接。器件于是尤其可以构建为可表面安装的器件。
可替选地或者补充地,器件的两个外部的连接面可以设置在连接支承体的朝着半导体本体的侧上。连接面优选在有源区的不同的侧上与半导体本体导电地连接。连接面于是例如可以分别通过接合线或者导电的外部连接化合物层譬如导电膜与导体支承体的导体导电地连接。
可替选地或者补充地,两个外部的连接面可以设置在连接支承体的不同的侧上。连接面优选在有源区的不同侧上与半导体本体导电地连接。
在另一优选的扩展方案中,半导体本体具有10μm或者更小的厚度,特别优选具有7μm或者更小的厚度,例如6μm或者更小的厚度。
在另一优选的扩展方案中,在连接支承体的俯视图中半导体本体的扩展(例如半导体本体的长度和/或宽度)为100μm或者更小或者50μm或者更小、优选40μm或者更小、特别优选30μm或者更小、例如20μm或者更小或者10μm或者更小。
在另一优选的扩展方案中,连接支承体的厚度为50μm或者更小、优选40μm或者更小、特别优选为30μm或者更小。
在另一优选的扩展方案中,器件的高度为80μm或者更小、优选60μm或者更小、特别优选为50μm或者更小,例如40μm或者更小。
借助其中半导体本体被转移到连接支承体复合结构上的方法,于是可以制造非常薄的器件。此外,也可以实现具有半导体本体的器件,这些器件借助传统的定位方法譬如拾放过程不能或者只能困难地插入壳体中。
连接支承体或者器件区域可以具有预先给定的大小,尤其是在两个连接区域之间的预先给定的距离,其中半导体本体的不同的几何形状或者扩展可以借助上面描述的接触实施形式来补偿。
在另一优选的扩展方案中,光电子器件具有多个半导体本体,它们分别包括具有有源区的半导体层序列。半导体本体优选并排地设置和固定在连接支承体上。
半导体本体的每一个都合乎目的地与电连接区域关联。电连接区域优选构建在连接支承体上。此外,半导体本体优选与各关联的连接区域导电地连接。在此,相邻的半导体本体的距离可以为40μm或者更小,优选为30μm或者更小,特别优选为20μm或者更小,例如10μm或者更小或者5μm或者更小。
在另一优选的扩展方案中,两个半导体本体与共同的连接区域导电地连接。
在另一优选的扩展方案中,半导体本体矩阵状地设置。此外,半导体本体合乎目的地可以彼此独立地电激励。
在另一优选的扩展方案中,两个半导体本体的有源区构建为用于产生在不同颜色光谱范围中的辐射。
这样使得将器件构建为显示装置、例如构建为图像显示装置变得容易。
在另一优选的扩展方案中,在半导体本体的背离连接支承体的侧上和/或在平面化层的背离连接支承体的侧上、优选在接触部的背离连接支承体的侧上设置有封装材料、发光转换元件和/或光学元件例如透镜。换言之,上述元件已经可以设置在连接支承体复合结构中并且尤其是与连接支承体复合结构连接。
优选地因此在连接支承体复合结构上尤其是在设置接触部和/或平面化层之后设置光学元件复合结构。光学元件复合结构优选具有多个光学元件区域。在将连接支承体复合结构划分成光电子器件之前或者在划分期间必要时可以将光学元件复合结构分成光学元件。发光转换元件和/或封装材料也可以施加到与连接支承体复合结构相连的并且尤其是固定在连接支承体复合结构上的半导体本体上。
在另一优选的扩展方案中,半导体本体支承体在将半导体本体与半导体本体支承体分离之后被去除,并且提供另外的半导体本体支承体。随后,设置在另外的半导体本体支承体上的半导体本体可以根据上面所描述的方法与连接支承体复合结构连接并且与另外的半导体本体支承体分离。在此,设置在另外的半导体本体支承体上的半导体本体可以分别固定在已与连接支承体复合结构连接的半导体本体上并且尤其是导电地与后者连接,即与已与连接支承体复合结构连接的半导体本体连接。
本发明的其他特征、有利的扩展方案和合乎目的性从以下结合附图对实施例的说明中得到。
图1借助图1A和1B中的示意性剖面图示出的中间步骤示出了用于制造多个光电子器件的方法的一个实施例。
图2借助示意性剖面图示出了光电子器件的一个实施例。
图3借助图3A至3C中以示意性剖面图示出的中间步骤示出了用于制造多个光电子器件的方法的另一实施例。
图4在图4A至4D中借助不同的视图示出了用于所述方法或者用于器件的连接支承体。
图5示出了连接支承体层的部分俯视图。
图6借助图6A中的示意性俯视图和图6B中的沿着图6A的线A-A的示意性剖面图示出了光电子器件的一个实施例。
图7借助示意性剖面图示出了光电子器件的另一实施例。
图8借助示意性俯视图示出了光电子器件的另一实施例。
图9借助示意性俯视图示出了光电子器件的另一实施例。
图10借助图10A和10B中的示意性俯视图示出了两个半导体本体。
图11借助示意性剖面图示出了光电子器件的另一实施例。
图12借助示意性俯视图示出了光电子器件的另一实施例。
图13借助示意性剖面图示出了光电子器件的另一实施例。
图14借助图14A和14B中的两个示意性俯视图示出了光电子器件的另一实施例。图14A示出了连接支承体的其上设置有器件的半导体本体的侧的俯视图。图14B示出了连接支承体的背离半导体本体的侧的俯视图。
图15借助示意性俯视图示出了光电子器件的另一实施例。
相同、相似和作用相同的元件在附图中设置有相同的参考标记。
图1借助图1A和1B中以示意性剖面图示出的中间步骤示出了用于制造多个光电子器件的一个实施例。
首先,提供连接支承体复合结构100(图1A)。连接支承体复合结构在此包括连接支承体层101。连接支承体复合结构100具有多个器件区域102。器件区域通过连接支承体层101的区域形成,并且在图1A中通过虚线103彼此分离地示出。合乎目的的是,连接支承体层101电绝缘地构建。
在相应的器件区域中构建有电连接区域104。电连接区域104优选包含金属或者多种金属或者金属化合物,或者由其构成。连接区域104可以具有连接导体层1。连接导体层1可以施加到连接支承体层101上,例如沉积到连接支承体层101上。例如气相淀积或者溅射特别适合于此。连接导体层1优选包含金属,例如Au,或者由其构成。在施加连接导体层1之后,连接支承体层1可以以电镀方式增强。这样提高了连接导体层的电流承载能力。
连接导体层例如可以借助掩膜、譬如光掩膜来结构化地沉积。
在连接导体层1的背离连接支承体层101的侧上设置有相应的连接区域104的固定层2。合乎目的的是,固定层2导电地实施。同样的也适用于连接导体层1。固定层2可以实施为焊接层,例如实施为金-锡焊接层,或者实施为导电地构建的粘合层,例如银导电胶层。
固定层2可以借助合适的掩膜施加到连接支承体层上(未明确示出)。此外,连接区域104包括电连接件3。连接件3可以高过固定层2。连接件3可以实施为连接小板,例如实施为金属小板。连接件3可以施加到连接支承体层101上并且尤其是施加到连接导体层1上。
连接导体层1的厚度优选为5μm或者更小,特别优选3μm或者更小,例如1μm或者更小。固定层2的厚度优选为5μm或者更小,特别优选为3μm或者更小,例如2μm或者更小。连接件3可以具有10μm或者更小、优选8μm或者更小的厚度。
连接支承体层101可以实施为膜。连接支承体层尤其可以具有80μm或者更小的厚度,优选50μm或者更小的厚度,特别优选40μm或者更小、例如30μm或者更小或者20μm或者更小的厚度。
连接区域104的覆盖以固定层2的区域形成了相应器件区域的安装区域。在安装区域中,半导体本体可以固定在连接支承体复合结构上。
连接支承体层101优选对于在随后固定在连接支承体层101上的半导体本体中会产生的辐射是透射的。例如,连接支承体层可以具有玻璃、例如玻璃膜。
器件区域102优选平面地分布在连接支承体复合结构并且尤其是连接支承体层上。
此外,在该方法中提供了半导体本体复合结构200。半导体本体复合结构具有半导体本体支承体201。在半导体本体支承体201上设置并且尤其是固定有多个半导体本体4。
半导体本体4优选平面地在半导体本体支承体201上分布地设置。
半导体本体4分别包括有源区5。有源区5优选构建用于产生辐射。优选地,相应的半导体本体实施为发光二极管半导体本体。
此外,半导体本体4分别包括半导体层序列。例如,有源区5可以设置在两个半导体层6、7之间。半导体层6、7优选被不同导电类型地尤其是针对不同的导电类型地掺杂(n型或者p型)。半导体层6可以n型或者p型地构建。
此外,半导体本体4优选外延地生长。半导体本体的半导体层结构可以外延地例如MOVPE(金属有机物气相外延)地沉积在生长衬底上。由半导体层结构于是例如可以借助刻蚀构建半导体本体。
半导体本体复合结构和连接支承体复合结构相对彼此设置,使得半导体本体4朝着器件区域102。
此外,半导体本体4优选按照规则的图案设置在半导体本体201上。
合乎目的地,连接支承体复合结构100和半导体本体复合结构200彼此相协调,使得相应的半导体本体在与该半导体本体关联的器件区域的安装区域(即相应的器件区域102中的固定层2)上延伸。
对此,半导体本体在半导体本体支承体上的布置可以对应于连接支承体复合结构的预先给定的安装区域来构建,或者连接支承体复合结构的安装区域可以根据半导体本体在半导体本体支承体上的预先给定的布置来构建。
为了根据器件区域将半导体本体设置在半导体本体支承体上,设置在生长衬底上的半导体本体可以固定在中间支承体(未示出)上。随后,生长衬底可以从半导体本体去除。例如激光分离方法或者刻蚀适合于此。从设置在中间支承体上的半导体本体中可以选择半导体本体并且与半导体本体支承体连接,使得设置在半导体本体支承体201上的半导体本体的布置对应于安装区域的布置。对此,合乎目的的是选择性地从中间支承体中去除半导体本体,并且根据安装区域的布置转移到半导体本体支承体上。可替选地,所选择的半导体本体可以与生长衬底例如借助激光分离方法来分离并且与半导体本体支承体201连接。于是可以省去中间支承体。
例如层、譬如膜如热释放膜适合于半导体本体支承体201。该膜可以设置在附加的辅助支承体(未示出)上,以便为半导体本体复合结构200提供提高的机械稳定性。
接着,连接支承体复合结构100和半导体本体支承体201相对于彼此设置为使得半导体本体4与连接支承体复合结构、尤其是与同相应半导体本体4关联的器件区域的固定层2出现机械接触。随后,半导体本体4可以固定在连接支承体层101上。
这例如可以通过借助固定层2将半导体本体与连接支承体复合结构焊接或者粘合来进行。
在将半导体本体4固定在连接支承体复合结构100上之后,可以将半导体本体与半导体本体支承体201分离。对此,半导体本体支承体201可以与半导体本体脱离。例如激光分离方法或者刻蚀适合于此。如果将热释放膜用于半导体本体支承体,则半导体本体可以通过对热释放膜加热来与半导体本体支承体分离。热释放膜的粘附增强的作用由于加热而降低。在将半导体本体分离之后,半导体本体支承体可以被去除(图1B)。
连接区域104在此局部地、优选仅仅局部地设置在连接支承体层101和半导体本体4之间。相应的半导体本体的朝着连接支承体层101的侧因此有利地并未完全被连接区域104遮挡。辐射在连接区域104中的吸收于是可以保持为较小。
优选地,固定层2整面地设置在半导体本体与连接支承体层之间,连接导体层1仅仅局部地设置在半导体本体与连接支承体层之间。连接件3可以在半导体本体旁边延伸至半导体本体的背离连接支承体层101的侧上。
在将半导体本体4与半导体本体支承体201分离之后,可以将反射层8施加到半导体本体4的背离连接支承体层的侧上。可替选地,反射层8可以已经设置在如下半导体本体上:该半导体本体还设置在半导体本体支承体201上。合乎目的地,反射层于是设置在相应的半导体本体4与半导体本体支承体201之间。
反射层8优选导电地实施并且尤其是导电地与有源区连接。特别优选地,反射层包含金属或者金属化合物。
例如,反射层包含Au、Al或者Ag,或者由其构成。这种材料的特征在于对于有源区中可产生的辐射的高反射率。
反射层8可以具有1μm或者更小、优选800nm或者更小、特别优选500nm或者更小、例如300nm或者更小的厚度。
随后将造型材料90施加到连接支承体复合结构100上。该造型材料优选是电绝缘的。此外,造型材料对于在有源区中要产生的辐射优选是透射的。这样避免了必要时裸露的有源区5通过造型材料的短路。造型材料例如可以包含BCB。优选地,将造型材料离心涂覆到连接支承体复合结构100上。随后,例如借助热硬化来使造型材料变硬。
只要半导体本体的背离连接支承体层101的侧覆盖以造型材料,则去除造型材料的设置在半导体本体的该侧上的部分。半导体本体4的背离连接支承体层101的侧由此又被暴露。必要时硬化的造型材料对此可以被磨去。快速切削(Fly-Cutting)方法也适用于去除必要时硬化的造型材料。
造型材料有利地保护了相应的半导体本体。
在半导体本体的背离连接支承体层101的侧上随后施加有电接触部11,例如接触金属化物。接触部例如可以包含Ti、Pt和/或Au。
接触部11可以具有5μm或者更小、优选3μm或者更小、特别优选2μm或者更小、例如1μm或者更小、800nm或者更小、500nm或者更小或者300nm或者更小的厚度。
对于反射层8的施加和/或接触部11的施加,例如合适的是沉积方法,譬如溅射或者气相淀积。接触部11优选层状地延伸并且尤其是大面积地在半导体本体4上延伸。接触部11与半导体本体4尤其是通过反射层8导电连接。通过连接件3和接触部11可以电接触半导体本体4。
接触部11在此可以在硬化的造型材料90的背离连接支承体层101的侧上延伸。借助造型材料优选形成平面化层。
随后,连接支承体复合结构100可以沿着线105分割成光电子器件10,它们分别包括至少一个、优选恰好一个器件区域102。该分割例如可以通过锯割或者激光辅助的分割方法来进行。在分割时,可以将连接支承体层101分开。此外,造型材料90可以被分开。
图2借助示意性剖面图示出了根据图1的方法所制造的光电子器件10。
光电子器件10具有连接支承体12。该连接支承体优选从连接支承体层101中分割。此外,器件具有平面化层13。该平面化层设置在半导体本体旁边并且可以由造型材料90形成。通过连接件3和接触部11可以将器件与外部导体元件例如印制导线或者电路板导电连接,例如焊接。
器件尤其可表面安装地实施。连接区域104尤其是连接层1局部设置在半导体本体4和连接支承体12之间并且在半导体本体旁边延伸。外部的电连接面15、16构建在器件的背离连接支承体12的侧上。
根据图2的连接支承体具有电绝缘的支承体本体18,例如由玻璃构成的支承体本体,在该支承体本体上构建有连接区域104,尤其是沉积有连接区域104。连接支承体在器件的工作中合乎目的地被半导体本体中产生的辐射透射。
器件优选具有连续分割的侧面14。其可以通过连接支承体和必要时通过平面化层13来构成。
借助反射层8可以将半导体本体4中产生的辐射朝着连接支承体12的方向反射。于是提高了从连接支承体耦合输出的辐射功率。
与根据图1的方法不同,根据图2的器件10具有钝化层17。该钝化层优选施加到半导体本体4上。钝化层可以施加到半导体本体复合结构中的半导体本体上,尤其是整面地在整个复合结构上。为了借助连接区域104形成对半导体本体的电接触,可以在将半导体本体固定在连接支承体复合结构上之前局部去除钝化层。钝化层7优选电绝缘地构建。例如,钝化层包含氮化硅、氧化硅或者氮氧化硅。钝化层优选在半导体本体旁边并且沿着半导体本体延伸。钝化层17可以在半导体本体4和连接支承体12之间延伸。钝化层17可以进一步保护半导体本体4。此外,借助钝化层可以使辐射从半导体本体转入连接支承体12中变得容易。钝化层尤其可以用作半导体本体与其周围(即钝化层的背离半导体本体的侧)之间的折射率匹配层。这样可以降低在半导体本体中的继续的全反射。
与根据图1的方法中制造的器件不同,根据图2的器件具有电接触层9,例如接触金属化物。接触层9与半导体本体4导电连接。此外,接触层9优选设置在连接支承体12与半导体本体4之间。接触层9可以施加到还设置在半导体本体支承体200上的半导体本体上。接触层可以借助平版印刷方法、尤其是光刻方法来沉积。
接触层9合乎目的地设置在半导体本体和固定层2之间。接触层9可以大面积地在半导体本体上延伸。
合乎目的的是,接触层透射辐射地构建。为了透过辐射,接触层9可以局部留空。接触层尤其是可以具有电流分布结构26,其在下面结合其他实施例更为详细地予以描述。
接触层9可以包含透射辐射的并且导电的氧化物,尤其是金属氧化物。透射辐射的并且导电的氧化物(TCO:透明导电氧化物),譬如氧化锡、氧化锌或者氧化铟锡可以被有源区中产生的辐射穿过。于是可以省去为了透过辐射而使接触层9留空,这尤其是在用于接触层的金属化物中是合乎目的的。于是在没有提高吸收损耗危险的情况下,接触层尤其是可以简化地实施为连续的、即无留空的层。
固定层2与接触层合乎目的地导电连接。固定层优选仅仅部分覆盖半导体本体。载流子可以通过接触层9横向地分布在半导体本体上并且均匀地到达有源区5中用于产生辐射。载流子可以通过连接导体层1横向地引入半导体本体和连接支承体之间的区域中。载流子通过固定层被导向接触层9并且可以从那里注入半导体本体4中。
接触层在此可以包括层序列,例如从半导体本体出发来看为Ti层、Pt层和Au层(未明确示出)。优选地,接触层(序列)在背离半导体本体的侧上被焊料层终止。终止接触层序列的Au层特别适合与焊接层例如AuSn层焊接作为固定层。
接触层9可以具有5μm或者更小、优选3μm或者更小、特别优选2μm或者更小、例如1μm或者更小、800nm或者更小、500nm或者更小或者300nm或者更小的厚度。
器件的总高度可以为40μm或者更小,例如38μm。半导体本体4可以具有10μm或者更小、优选7μm或者更小的厚度。连接支承体12的厚度可以为50μm或者更小、优选40μm或者更小、特别优选30μm或者更小。
器件10的设置在连接支承体上的部分可以具有10μm或者更小的总厚度。例如,连接支承体12可以具有30μm的厚度,而器件的其余部分具有8μm的总厚度。半导体本体2可以具有6μm的厚度。
图3借助在图3A至3C中以示意性剖面图示出的中间步骤示出了用于制造多个光电子器件的方法的另一实施例。
该方法基本上对应于结合图1所描述的方法。
首先,提供连接支承体复合结构100(图3A)。与根据图1的实施例不同,复合结构100不具有连续的连接支承体层,在连接支承体层上构建有器件区域102,这些器件区域分别具有连接区域104。根据图3A的连接支承体复合结构而是具有多个单独的设置在辅助支承体107、尤其是辅助支承体层上的连接支承体12。连接支承体12合乎目的地固定在辅助支承体上。连接支承体12尤其是可以对应于器件区域102。
相应的连接支承体12具有电绝缘的支承体本体18,在该支承体本体上构建有连接区域104,尤其是沉积有连接区域104。
相应的连接支承体12的支承体本体18优选构建为散热器。支承体本体18对此合乎目的地包含高导热性(例如70W/(m*K)或者更高、优选为100W/(m*K)或者更高、特别优选为200W/(m*K)或者更高)的材料。支承体本体18尤其可以包含陶瓷,例如氮化铝陶瓷或者氧化铝陶瓷。这些陶瓷材料的特征在于高的导热性。在要制造的器件工作中在半导体本体中产生的热可以通过散热器有效地从相应的半导体本体中散发。热引起的对半导体本体的损伤的危险由此被降低。
也可以使用例如包含硅的电绝缘的支承体本体。
例如含蓝宝石的或含硅的辅助支承体适于辅助支承体107。连接支承体可以粘合到辅助支承体上。
连接支承体复合结构100还优选构建为连接支承体晶片,其具有平面地分布在该复合结构上的器件区域102或连接支承体。
此外,提供了具有半导体本体支承体201和多个设置在半导体本体支承体上的半导体本体4的半导体本体复合结构200。与根据图1的方法不同,半导体本体4在半导体本体支承体201上的布置并不与安装区域的布置(即固定层2的布置)相协调。尤其是,半导体本体复合结构200具有半导体本体4,其并不在安装区域上延伸(参见例如半导体本体4a)。
半导体本体支承体201优选由生长衬底构成,在生长衬底上外延地生长有半导体层结构,由这些半导体层结构构建半导体本体。半导体本体能够以平版印刷方式、尤其是借助光刻构建的掩膜和随后的刻蚀由半导体层结构构建。
在半导体本体支承体上的相邻半导体本体的距离可以为40μm或者更小、优选30μm或者更小、特别优选为20μm或者更小、例如10μm或者更小或者5μm或者更小。
相邻半导体本体之间的距离例如可以为2μm。由于半导体本体可以在半导体本体支承体未分割例如锯开的情况下转移到连接支承体复合结构100上(参见针对图1的上文以及下文),所以在半导体本体之间的中间空间不必与分割过程相匹配。锯割要求在半导体本体之间的较宽的沟槽,通常为60μm或者更大。在所提出的方法的框架中,半导体本体可以在半导体本体支承体上紧密地设置。通过减小在半导体本体之间的距离,提高了来自半导体层结构的半导体材料的产量。这提高了制造方法的效率并且降低了成本。
例如等离子体刻蚀方法例如高速率等离子体刻蚀适合于构建半导体本体之间的小的距离。
在半导体本体4上设置有反射层8。反射层8还设置在相应半导体本体4的背离半导体本体支承体201的侧上。在反射层的背离半导体本体的侧上可以设置有另外的尤其是金属的层(未明确示出)。例如可以设置阻挡层,其保护反射层。这样可以降低在将固定在连接支承体复合结构上时反射层的反射率降低的危险。例如,从半导体本体出发来看顺序地可以设置TiW(N)层作为阻挡层,随后是粘附增强层例如Ti层、Pt层和Au层。
半导体本体支承体201和连接支承体复合结构101相对于彼此设置为使得半导体本体4朝着器件区域102。
随后,将半导体本体4放置在安装区域上,半导体本体在该安装区域上延伸(图3)。由于固定层2仅仅局部地设置在连接导体层1上,所以安装区域突出于连接导体层上。由此可以避免的是,并未在固定层上延伸的半导体本体4a与连接支承体复合结构机械接触。这样降低了如下危险:未转移到连接支承体复合结构的半导体本体例如由于附着在连接导体层1上而到达连接支承体复合结构。
接下来,要安装在连接支承体复合结构上的半导体本体4b通过固定层2固定(例如粘合或者焊接)在连接支承体复合结构上。
随后,与连接支承体复合结构100相连的半导体本体4b与半导体本体201分离。必要时,该分离也可以在固定之前进行。未与连接支承体复合结构100连接的半导体本体4a保留在半导体本体支承体201上。保留在半导体本体支承体上的半导体本体可以在使用该方法的情况下固定在另一连接支承体复合结构上。通过选择性地从半导体本体支承体101中去除半导体本体,于是可以借助不同的连接支承体复合结构连续地“收割”半导体晶片。在此,在相应的连接支承体复合结构的安装区域上延伸的半导体本体与半导体本体支承体分离并且固定在连接支承体复合结构上。
选择性地从半导体本体支承体中去除半导体本体的仅仅一部分例如可以借助激光分离方法或者激光剥离方法来进行。在此,在要分开的半导体本体与半导体本体支承体之间的边界面可以用激光辐射19照射。由此降低或者破坏了半导体本体在半导体本体支承体上的附着,并且半导体本体与半导体本体支承体分离。用于分开半导体本体4的激光辐射19优选射穿半导体本体支承体201。半导体本体支承体对此合乎目的地对于该辐射是透射的。
要分开的半导体本体4在此可以借助连接支承体复合结构100的晶片图(根据该晶片图可获得连接支承体复合结构的安装区域的位置)、半导体本体支承体和连接支承体复合结构相对于彼此的预先给定的布置、以及必要时半导体本体支承体的晶片图(根据该晶片图可以获得半导体本体在半导体本体支承体上的布置)来进行选择。相应的晶片图合乎目的地事先确定并且适当地存储。辐射19可以以此方式选择性地指向要与半导体本体支承体分离的并且尤其是已事先固定在连接支承体复合结构100上的半导体本体。
具有未转移到连接支承体复合结构100上的半导体本体4a的半导体本体支承体201随后可以被去除。其余的半导体本体4a可以固定在另一连接支承体复合结构上(未示出)。
反射层8在将半导体本体固定在连接支承体复合结构100上之后设置在相应的半导体本体与连接支承体12之间,尤其是设置在半导体本体和与该半导体本体关联的连接区域104之间。半导体本体与该连接区域104合乎目的地导电连接。
在去除半导体本体支承体201之后,固定在连接支承体复合结构上的半导体本体的背离安装区域的侧对于另外的处理步骤是可以到达的(图3C)。半导体本体可以在该侧上例如被涂覆。
可以将钝化层17施加到连接支承体复合结构100上并且尤其是施加到半导体本体4上。钝化层有利地保护半导体本体4。钝化层17可以首先整面地施加到连接支承体复合结构上,并且随后局部地尤其是从半导体本体4的背离安装区域的用于电接触半导体本体的侧被剥蚀。
此外,在半导体本体4中或者在半导体本体4上可以构建结构,尤其是耦合输出结构(并未明确示出),借助该结构可以干扰在半导体本体中的全反射。这样可以提高从半导体本体出射的辐射功率。对此例如可以刻蚀半导体本体4的背离安装区域的侧。
此外,造型材料90、尤其是用于平面化层的造型材料例如BCB可以被施加到连接支承体复合结构100上。用于平面化层的造型材料可以被离心涂覆到连接支承体复合结构上。所施加的造型材料合乎目的地被硬化。
造型材料的在半导体本体的背离安装区域的侧上延伸的部分可以在造型材料变硬之前或者之后从复合结构中去除。
造型材料可以首先整面地施加到连接支承体复合结构上并且随后局部地被去除,使得在相应的器件区域中设置有造型材料层。
平面化层13可以在连接导体层1上延伸。平面化层13设置在相应的半导体本体4旁边。平面化层13优选地延续了半导体本体4的背离安装区域的表面。
借助平面化层可以使连接支承体复合结构的表面轮廓、尤其是复合结构的施加到连接支承体上的部分平滑。随后,通过平滑的表面轮廓使得要在平面技术中实施的方法步骤变得容易。
平面化层13必要时也可以通过厚的钝化层17(例如具有2μm或者更大、优选3μm或者更大、特别优选5μm或者更大的厚度)来构建(未示出)。可以省去例如由造型材料构成的单独的平面化层。
在无(生长)衬底的外延生长的半导体本体、薄的固定层和优选薄的反射层的情况下,表面轮廓优选没有显著的例如15μm或者更大的突出部。具有上面针对钝化层提及的厚度的平面化层已可以实现表面轮廓足够的平滑。
随后,(优选在设置平面化层13之后)将电接触部11施加到相应半导体本体4的背离安装区域的侧上,尤其是沉积例如气相淀积或者溅射到其上。
接触部11可以以平版印刷方式借助掩膜来沉积(未明确示出)。接触部11优选被施加为使得半导体本体的背离安装区域的表面的一部分为了透射辐射而并未用接触部11覆盖。接触部11可以作为层来施加。接触部可以具有10μm或者更小、优选5μm或者更小、特别优选为3μm或者更小、例如2μm或者更小或者1μm或者更小的厚度。例如,接触部可以具有1μm的厚度。
接触部11可以从半导体本体出发在平面化层的背离连接支承体的侧上延伸。通过平滑的表面轮廓降低了在越过半导体本体4的边缘时在接触部中撕裂的危险。
接触部11可以实施为金属化物。接触部11可以包含一种或多种金属例如Au、Pt和/或Ti。接触部11可以在施加之后必要时以电镀方式增强。
要制造的器件的外部电连接面16可以借助接触部11的裸露的区域形成。要制造的器件的另一外部电连接面15可以借助必要时以电镀方式增强的连接导体层1的尤其是未被平面化层13覆盖的裸露的区域形成。
随后,可以将发光转换元件20施加到连接支承体复合结构上并且尤其是施加到半导体本体4上,例如施加到相应的接触部11上。发光转换元件20优选包含荧光材料例如荧光材料颗粒。借助发光转换元件,可以将有源区中产生的辐射转换成其他波长的辐射。要制造的器件可以发射混色的、优选白色的光。混色光可以具有在有源区中产生的辐射的贡献和由发光转换元件转换的辐射的贡献。发光转换元件可以作为层施加到半导体本体上。例如平版印刷方法尤其是光刻方法适合于施加。借助掩膜可以将发光转换元件设置在相应的半导体本体上。
合适的发光转换元件在WO 98/12757中进行了描述,其整个公开内容通过引用结合于本申请中。
此外,光学元件21、优选用于射束成形的光学元件如透镜施加到连接支承体复合结构100上并且尤其是施加到半导体本体4上,例如施加到相应的接触部11和/或发光转换元件20上。光学元件可以作为分立元件或者作为具有多个光学元件区域的元件复合结构来施加(未详细示出)。元件复合结构在此合乎目的地在施加之后划分成多个光学元件,这些光学元件分别具有光学元件区域。
发光转换元件20和/或光学元件21可以设置在接触部11上。发光转换元件20和/或光学元件21可以位于相应的半导体本体4上。
随后,可以将连接支承体复合结构100划分成多个光电子器件10。这可以通过从连接支承体复合结构中去除辅助支承体107来进行(未明确示出)。
反射层8设置在连接支承体12和半导体本体4之间。从半导体本体的辐射出射通过半导体本体的背离连接支承体的侧进行。通过反射层可以在辐射出射侧实现高的辐射功率。
器件10的外部连接面15、16尤其是在不同的平面中。连接面15可以在连接支承体12的平面中而连接面16可以在平面化层的平面中。此外,两个连接面可以在连接支承体12的其上设置有半导体本体的侧上。
根据上面所描述的方法同时制造多个器件的复合结构成本极其低廉。单个处理步骤可以很大程度上或者完全被避免。
借助上面结合图3所描述的方法不仅可以制造其外部连接面15、16在不同的平面上的器件10。更确切地说,与半导体本体的背离安装区域的侧导电连接的接触导体可以从该侧朝着连接支承体的朝着半导体本体的侧的方向延伸。接触导体可以在连接导体的该侧上导电地与在连接支承体上构建的附加连接区域连接。
尤其是,可以使用如下连接支承体12:在该连接支承体上构建有两个电连接区域,它们彼此电绝缘。
图4在图4A至4D中借助不同的示意性视图示出了不同的连接支承体。这些连接支承体可以以上面所描述的方法来使用。
连接支承体12分别具有两个电连接区域104、106,它们彼此电绝缘。在此,连接区域104可以设置用于将半导体本体固定在连接区域上。半导体本体与该连接区域合乎目的地导电连接。设置用于安装半导体本体的连接区域与其他连接区域相比可以优选设置有固定层2。
可替选地,半导体本体也可以在两个连接区域旁边固定在连接支承体上(未明确示出)。安装区域于是合乎目的地没有连接区域的部分。半导体本体与连接区域的导电连接可以在安装半导体本体之后进行。接触部可以借助图3中所示的方法施加到半导体本体的背离安装区域的侧上。为了形成电接触,例如接触导体朝着连接区域104、106引导。
借助图4A、4B和4C示意性示出的连接支承体12分别具有电绝缘的支承体本体18,例如陶瓷本体或者硅本体,在其上设置有连接区域104、106。此外,连接区域合乎目的地设置在连接支承体的相同侧上。
相应的连接支承体的厚度可以为100μm或者更小或者为50μm或者更小,优选为40μm或者更小,特别优选为30μm或者更小。
图4B在此可以示出通过根据图4A的连接支承体的剖面图。在此,支承体本体18局部留空并且具有连接导体22,其从连接支承体的具有连接区域的侧延伸直至与该侧对置的侧。通过连接导体(所谓的“通孔”)可以将连接区域与设置在支承体本体的背离连接区域的侧上的外部连接面15连接。该面例如可以实施为焊料面。类似地,第二连接区域106可以通过连接导体与第二连接面16连接。
根据图4C中的俯视图,第一连接面15设置在支承体本体18的朝着连接区域104、106的侧上。第二连接面16同样可以设置在支承体本体18的朝着连接区域的侧上。
根据图4D中的俯视图,连接支承体12具有两个导电的本体31、32,例如两个金属本体或者金属连接本体,譬如由Cu或者CuWo构成。金属如陶瓷一样特征通常在于高导热性。本体31、32例如通过电绝缘的连接层23彼此连接,例如彼此粘合,并且特别是彼此电绝缘。连接区域104、106可以借助本体31或者32的表面来形成。可以省去借助连接导体层1单独地构建连接区域。如果半导体本体要安装在连接区域上,则合乎目的的是设置带有固定层2的连接区域。连接面15、16可以构建在连接支承体的背离连接区域104、106的侧上。
特别合乎目的的是,在根据图3的用于制造光电子器件的方法中并未使用单独的连接支承体12,而是使用了连接支承体层101,其具有多个器件区域102。于是在该方法中可以省去辅助支承体107。
图5示出了这种连接支承体层101的部分俯视图。相应的器件区域在此对应于图4C中所示的连接支承体12。然而,连接支承体层也可以针对不同构造的连接支承体12、例如图4中所示的连接支承体来构建。
各个器件10的连接支承体12于是在将连接支承体复合结构划分成器件时形成。连接支承体层101对此可以沿着虚线来分开,这些虚线例如形成各器件区域102的边界。为了构建器件,例如包括陶瓷的连接支承体层的分开可以借助激光来进行。可替选地或者补充地,可以在连接支承体层101中构建额定分离区域,其例如沿着虚线优选包围相应的器件区域。额定分离层例如可以通过连接支承体层的穿孔或者连接支承体层的切口来构建。
图6借助图6A中的示意性俯视图和图6B中沿着图6A的线A-A的示意性剖面图示出了光电子器件的一个实施例。该器件可以以结合图3所描述的方法来制造。
器件10基本上对应于根据图3制造的器件。与其不同的是,接触导体24从半导体本体4的背离连接支承体12的侧朝着连接支承体12延伸。接触部11优选包括接触导体24。接触导体横向于、尤其是倾斜于有源区或者连接支承体地沿着半导体本体4延伸。
在半导体本体旁边设置有平面化层13。接触导体14可以沿着平面化层13的斜面25引导。该斜面优选构建在平面化层13的远离半导体本体的侧上。
接触导体14可以通过平面化层13与半导体本体间隔地沿着半导体本体延伸。此外,接触导体与构建在连接支承体上的、尤其是设置在朝着半导体本体的侧上的连接区域106连接。沿着平面化层可以将接触导体朝着连接支承体的平面引导。
通过斜面25可以降低接触导体24分开的危险。由于本来就非常平的表面轮廓,所以并不一定需要该斜面。
必要时,可以将钝化层施加到半导体本体上(未明确示出)。如果其构建得足够厚,则可以省去附加的平面化层。尽管有钝化层,仍可以设置附加的平面化层。
接触导体24还可以在连接支承体复合结构中施加到该复合结构上,尤其是沉积到该复合结构上。
斜面25可以在根据图1的方法中的施加平面化层的材料之后例如通过去除斜面的材料来构建。可替选地,平面化层的材料也可以已经适当结构化地施加到复合结构上。
半导体本体4的背离连接支承体12的侧通过接触导体24与外部连接面16导电连接。接触导体对此可以与在半导体本体旁设置在连接支承体上的连接区域106导电连接。平面化层13可以构建为接触斜面。平面化层13可以从连接支承体出发以距连接支承体增加的距离逐渐变细。
设置在连接支承体12的背离半导体本体的侧上的外部连接面15、16合乎目的地通过连接导体22与相应的连接区域104或者106导电连接,其中该连接导体通过电绝缘的支承体本体18延伸。器件10尤其是构建为可表面安装的器件。
此外,接触部11的在半导体本体上延伸的部分具有电流分布结构26.载流子通过电流分布结构可以大面积地分布到半导体本体上。这样,可以将载流子均匀输送给有源区,这些载流子在那里可以在产生辐射的情况下复合。
电流分布结构26可以包括框架27。一个或者多个引线28可以从框架27分支。电流分布结构为了透过辐射还局部例如L形地留空。于是可以降低辐射在例如金属的电流分布结构26中的吸收。
接触部11可以(包括接触导体和电流分布结构)包括连续的层。尤其是,接触部可以借助平版印刷例如光刻在使用唯一的掩膜例如光(刻胶)掩膜的情况下施加到半导体本体4上,尤其是沉积到半导体本体4上。
接触部11例如接触导体和/或电流分布结构尤其是可以持续地具有10μm或者更小、优选8μm或者更小、特别优选5μm或者更小例如2μm或者更小或者1μm或者更小的厚度。为了提高电流承载能力,必要时接触部同样能够以电镀方式增强。可以省去在传统半导体芯片中用于接触的厚接合垫和接合线。
在半导体本体的背离连接支承体的侧上优选设置有合乎目的地透射辐射的封装部29。该封装部例如可以包含丙烯酸树脂、环氧树脂或者硅树脂或者聚硅氧烷。发光转换颗粒可以嵌入该封装物中。该封装物可以优选完全地在接触部11的、连接区域106的、连接区域104的、和/或半导体本体4的背离连接支承体的侧上延伸。封装物可以保护器件的元件免受外部有害影响。
用于封装物的材料可以施加到连接支承体复合结构上。在将连接支承体复合结构划分成器件时,用于封装的连续的封装层可以被分开。器件10可以具有被分割的侧面14。
图7借助示意性剖面图示出了光电子器件的另一实施例。
器件10基本上对应于结合图6所描述的器件。不同仅在于,连接区域104设置连接支承体12上。省去了将接触部11朝着连接支承体的引导。为了与半导体本体形成外部电接触,平面化层13留空。连接导体30在留空的区域中通过平面化层延伸,并与接触部11以及尤其是与外部的电连接面16导电连接。接触部11对此合乎目的地至少局部在平面化层13中的留空上延伸。
图8借助示意性俯视图示出了光电子器件的另一实施例。器件10具有多个并排设置在连接支承体12上的并且固定在其上的半导体本体4。
半导体本体4固定在与相应的半导体本体关联的连接区域104、108上,并且通过连接区域与设置在半导体本体旁边的外部连接面15或33导电连接。此外,半导体本体分别通过接触部11与另一构建在连接支承体12上的外部连接面16或35、尤其是另外的连接区域16或者109导电连接。半导体本体的距离可以对应于半导体本体4在半导体本体支承体上的所具有的距离,因为半导体本体可以在该方法中直接转移到连接支承体(复合结构)上。尤其是,相邻半导体本体的距离可以为5μm或者更小,例如2μm。
安装区域的距离对此优选与在半导体本体支承体上的半导体本体匹配。安装区域必要时也可以构建为使得相应半导体本体完全遮盖与其关联的安装区域(未明确示出)。(固定层2的)安装区域彼此间的距离对此合乎目的地选择得大于在半导体本体支承体上的半导体本体的距离。然而优选的是,安装区域的距离选择得足够小,使得与半导体本体相邻的半导体本体也可以转移到连接支承体复合结构的共同的器件区域的相邻安装区域上。
图9借助示意性俯视图示出了光电子器件10的另一实施例。
该器件具有多个半导体本体4b、4c和4d。它们可以具有类似于根据图8的半导体本体的彼此间的距离。半导体本体优选构建为用于产生在不同颜色光谱范围中的辐射、尤其是在三原色的光谱范围中的辐射。半导体本体4b可以构建为针对红色辐射,半导体本体4c可以构建为针对绿色辐射,而半导体本体4d可以构建为针对蓝色辐射。半导体本体三元组(4b,4c,4d)可以形成图像显示装置的像素。半导体本体可以由于晶片的直接转移有利地被紧密设置。由于根据前面的附图合乎目的地设置在相应半导体本体和与该半导体本体关联的固定层之间的反射层,单个半导体本体的在出射侧的光密度有利地大。由于将半导体本体并排地紧密设置,可以提高来自覆盖所有半导体本体的虚拟的面的光密度。
半导体本体优选地矩阵状地设置在行和列中。通过分别与行的半导体本体4d、4c、4b导电连接的行线路41、42、43和通过分别与列的半导体本体导电连接的列线路38、39、40,可以单独地激励半导体本体。行线路41、42或43与连接面15、33或37导电连接,而列线路38、39或40与连接面16、35或36导电连接。
行线路必要时可以与各关联的连接面一起以平版印刷方式构建在连接支承体上。列线路可以以平版印刷方式(与接触部11类似的方式(参见上文))来构建。必要时,列线路和各关联的连接面可以借助平版印刷通过使用共同掩膜来构建。
必要时在半导体本体之后可以在背离连接支承体12的侧上设置有光学系统,例如用于投影设备的光学系统(未明确示出)。
由于半导体本体在该方法的框架中直接从半导体本体支承体例如生长衬底转移到连接支承体复合结构上,所以半导体本体可以自由地成型。尤其是,借助传统装配自动化装置例如用于拾放装配的自动化装置不能或者只能困难地处理的半导体本体在所建议的方法中可以毫无困难地针对器件进行处理。
半导体本体例如可以在有源区的延伸方向上具有横向尺寸(例如宽度)为50μm或者更小、优选40μm或者更小、特别优选30μm或者更小例如20μm或者更小或者10μm或者更小。半导体本体的沿着有源区的纵向尺寸例如长度可以为1mm或者更大、优选2mm或者更大,特别优选5mm或者更大,例如8mm或者更大,或者10mm或者更大。
半导体本体4可以具有矩形的平面图并且尤其具有矩形形状(参见图10A中的俯视图)。这种构型对于辐射的高耦合输出效率是特别有利的。
在上面所描述的方法的框架中,更为非常规的半导体本体的构型也可以毫无问题地针对器件来加工(例如参见图10B中的带有星形平面图的半导体本体)。
此外,器件的半导体本体可以在其尺寸方面有利地基本上自由地缩放。在连接支承体复合结构的器件区域中的连接区域可以与半导体本体的构造无关地构建,因为(例如借助接触部11的)半导体本体的接触可以在平面过程中借助平面化层来进行。尤其是,相应的接触部可以沿着平面化层朝着相应的连接区域引导。
要说明的是,半导体本体并不一定必须在电连接区域上安装并接触。更确切地说,如下的半导体本体可以使用在器件中:该半导体本体在有源区的不同的侧上电接触,其中两个接触部优选沿着平面化层从半导体本体的背离连接支承体的侧出发朝着连接支承体延伸,并且在那里必要时与连接区域连接。这种半导体本体合乎目的地直接安装在支承体本体18上。
图11借助示意性剖面图示出了光电子器件的另一实施例。
该器件10基本上对应于结合前面的附图所描述的器件。与其不同在于在根据图11的器件中,半导体本体4c设置在另外的半导体本体4b上。在此,半导体本体4c优选外延地生长并且尤其是以无(生长)衬底的方式构建。半导体本体4c设置在半导体本体4b的与半导体本体4b在连接支承体12上的安装区域背离的侧上。
此外,半导体本体4b、4c导电连接。对此,在半导体本体之间设置有连接接触部44。通过连接接触部,半导体本体4b、4c可以串联连接地驱动。
半导体本体4c合乎目的地被半导体本体4b中产生的辐射透射。在两个半导体本体同时工作时,在相应半导体本体中产生的辐射可以在半导体本体4c的背离安装区域的侧上叠加成混合辐射。在半导体本体的(生长)衬底中的吸收损耗可以被避免。同时,在两个半导体本体的无(生长)衬底的实施形式中,有利地将结构高度保持较小。
连接接触部44优选仅仅在半导体本体4b的背离连接支承体的表面的部分区域上延伸。这样使辐射从一个半导体本体进入另外的半导体本体变得容易。连接接触部对此可以实施得面积比较小,并且例如在半导体本体的50%或者更小的表面上延伸。可替选地或者补充地,连接接触部44可以为透过辐射而局部地留空。
有源区5b、5c可以构建用于产生同色的辐射和/或相同波长的辐射。从半导体本体4c中出射的辐射的光密度于是可以提高在半导体本体4b中产生的辐射的贡献部分。
可替选地,半导体本体4c和4b、尤其是相应的有源区5c、5b可以构建用于产生不同波长的辐射,尤其是在不同颜色的光谱范围中的辐射。合乎目的地,与构建为例如用于绿色辐射或者蓝色辐射的半导体本体4c相比,半导体本体4b于是构建为用于产生较大波长的辐射,例如在红色或者绿色光谱范围中的辐射。于是可以降低或者避免来自半导体本体4b的辐射在半导体本体4c中的吸收损耗。有源区5c、尤其是半导体本体4c为此合乎目的地具有比有源区5b更大的带隙。这样,在辐射穿过半导体本体4c之后形成混色辐射,尤其是白色光。
此外,半导体本体4b和4c优选可以彼此独立地电激励,使得可以驱动半导体本体4b或者半导体本体4c,或者可以共同驱动两个半导体本体。
对此合乎目的地,与连接接触部44具有共同层并且尤其是可以与连接接触部44一体式实施的接触导体45导电地与外部连接面33连接。接触导体45可以与构建在连接支承体上的电连接区域108连接。接触导体45可以借助必要时在边缘侧倾斜走向的平面化层46朝着连接支承体的方向并且尤其是朝着连接区域108引导。半导体本体4c的接触部11例如可以借助平面化层13朝着连接支承体12引导并且与外部连接面16导电连接。
通过优选设置在连接支承体的背离半导体本体的侧上的连接面15、16和33,可以将半导体本体4b、4c彼此独立地驱动。
为了制造这种器件,可以首先将半导体本体4b施加到连接支承体复合结构上并且与相应的半导体本体支承体分离。随后,将例如具有金属化物或者金属化合物的连接接触部施加(例如沉积)到固定在连接支承体复合结构上的半导体本体4b上。接着,将半导体本体4c从相同的半导体本体支承体或者其他半导体本体支承体转移到该半导体本体上,并且尤其是转移到连接接触部44上。其他方法步骤可以如上面所描述的那样来实施。
当然,以此方式也可以将三个或更多的半导体本体相继地堆叠并且尤其是彼此导电连接。特别合乎目的的是三个半导体本体相叠的设置。这可以构建为用于全彩显示的“堆像素(Stapel-Pixel)”。通过将多个这种“堆像素”并排设置在器件区域中,可以特别紧凑地实现显示装置,尤其是全彩图像显示装置。优选地,从连接支承体出发来看顺序地构建用于产生红色辐射的第一半导体本体、用于产生绿色辐射的第二半导体本体和用于产生蓝色辐射的第三半导体本体。
对于仅仅要共同地驱动半导体本体4b、4c的情况,可以省去接触导体45。连接接触部44由此仅仅连接两个半导体本体。这种连接接触部可以被半导体本体完全覆盖。尤其是,该连接接触部可以比半导体本体4b、4c面积更小地实施。这通过线44’来表示,其可以形成连接接触部44的边界。
图12借助示意性俯视图示出了光电子器件的另一实施例。
器件10基本上对应于结合前面的附图所描述的器件。与其不同的是,在连接支承体12的俯视图中,电流分布线路47在半导体本体4旁边并且沿着半导体本体走向。电流分布线路47可以在半导体本体4的多个侧旁边走向。尤其是,电流分布线路可以在所有侧在半导体本体旁边走向。电流分布线路47优选在连接支承体12的平面中走向。此外,电流分布线路优选与器件10的外部电连接面16导电连接。
通过优选轨道状地环绕半导体本体的电路分布线路47,载流子可以围绕半导体本体周边侧分布。该分布还可以在连接支承体12上进行,即在载流子朝着半导体本体4的背离连接支承体12的侧引导之前进行。
电流分布线路47与用于接触半导体本体的朝着连接支承体的侧的接触元件例如连导体层1并且尤其是外部连接面15合乎目的地电绝缘。为了例如通过连接导体层1接触半导体本体的朝着连接支承体的侧,可以中断电流分布线路,其中连接导体层合乎目的地在中断的区域中从电流分布线路的背离半导体本体的侧延伸至半导体本体。
电流分布线路47优选与半导体本体4的背离连接支承体12的侧导电地连接。一个或多个电流馈电线48可以与电流分布线路47导电地连接。(相应的)电流馈电线48优选地从电流分布线路出发朝着半导体本体的方向延伸并且尤其是延伸直至半导体本体4的背离连接支承体12的侧上。(相应的)电流馈电线48可以沿着必要时倾斜的平面化层13引导到半导体本体上。
已横向地围绕半导体本体分布的载流子可以通过电流馈电线48从多个侧引导到半导体本体。电流馈电线48可以与设置在半导体本体上的电流分布结构26导电连接。电流分布结构可以具有框架27。优选地,电流分布结构26具有外部框架、框架27和内部框架49。外部框架可以环绕内部框架,尤其是完全环绕内部框架。框架优选彼此导电连接。尤其是,(相应)电流馈电线48可以从框架27延伸至框架49。
优选地,电流分布结构26、尤其是框架27和/或框架49、电流馈电线、电流分布线路47、电连接区域106和/或外部电连接面16具有连续的层。这些元件、尤其是接触部11和连接区域106或外部连接面16可以以平版印刷方式尤其是以光刻方式通过使用共同的掩膜施加到、尤其是沉积到连接支承体(复合结构)12(100)上。为了提高电流承载能力可以以电镀方式增强所述元件。
围绕半导体本体的横向载流子分布尤其是对于构建用于产生高的辐射功率的半导体本体是合乎目的。
半导体本体可以构建用于产生1W或者更大的辐射功率。半导体本体可以具有1mm或优选2mm或者更大的纵向尺寸(例如长度),和/或1mm或者更大、优选2mm或者更大的横向尺寸(例如宽度)。这种平面的半导体本体特别适于产生高的辐射功率。
图13借助示意性剖面图示出了光电子器件的另一实施例。
器件10基本上对应于结合前面的附图所描述的器件,并且尤其可以借助上面所描述的方法、例如根据图3的方法来制造。
与上面所描述的器件不同的是,在半导体本体4上设置有两个导电的接触层9、50。例如分别实施为接触金属化物的接触层设置在半导体本体的相同的侧上,并且尤其设置在半导体本体4的朝着连接支承体12的侧上。
接触层与在有源区5的不同侧上的半导体本体4连接。接触层9可以与半导体本体层6导电连接,而接触层50可以与半导体层7导电连接。
此外,半导体本体的朝着两个接触层的表面51优选局部设置在两个接触层9、50和有源区5之间。接触层尤其是可以在半导体本体4的共同的表面、例如半导体本体4的表面51上延伸。反射层8可以设置在两个接触层与半导体本体之间。
从表面51方面,合乎目的的是,接触层彼此电绝缘用于避免短路。对此合乎目的的是,在半导体本体4与接触层50之间设置有电绝缘层52,其例如包含氮化硅、氧化硅或者氮氧化硅。
在有源区5中例如可以借助在半导体本体中的凹进部构建凹处53。通过凹处53可以将接触层50导电地与半导体本体的背离接触层的侧连接。在凹处中,合乎目的地设置有穿通接触部54,通过其将接触层50与半导体本体的半导体层7连接。穿通接触部54例如金属接触部可以从接触层50延伸直至半导体层7。合乎目的地,穿通接触部在凹处的区域中通过绝缘材料例如绝缘层52与有源区电绝缘。为了使穿通接触部与半导体本体形成接触,可以断开绝缘层52。
半导体本体可以借助这种接触引导而在半导体本体支承体上、尤其是在生长衬底上提供。
接触层9、50合乎目的地通过固定层2或者55与相应的连接区域104或者106导电连接。外部连接面15、16构建在连接支承体的背离半导体4的侧上,并且尤其是通过连接导体22导电地与相应的连接区域104、106连接,其中这些连接导体通过支承体本体18延伸。
此外,设置相应的连接区域104或者106的连接导体层1、56。它们优选横向地从半导体本体延伸离开,并且横向地在半导体本体旁边例如通过连接导体22与连接面15、16导电地相连。
在连接面15、16之间的距离优选大于在接触层9、50之间的距离和/或大于在连接区域104、106之间的距离。
这样简化了例如通过将连接面与电路板的印制导线焊接的器件的接触,因为相对于基本上由半导体本体的尺寸确定的接触层的距离,连接面的距离基本上可以自由地选择。
借助所建议的方法,不仅光电子半导体本体可以以复合结构的方式转移到连接支承体复合结构上。更确切地说,电子部件(譬如半导体芯片,例如控制芯片和尤其是IC芯片)也可以固定在连接支承体复合结构上的器件区域中并且导电地与半导体本体连接,例如用于激励一个或多个半导体本体。合乎目的地,对此使用带有多个单独的电子部件的部件复合结构。不同的部件可以转移到不同的器件区域中。
图14借助在图14A和14B中的两个示意性俯视图示出了光电子器件10的另一实施例。图14A示出了连接支承体12的其上设置有器件的半导体本体4的侧的俯视图。图14B示出了连接支承体12的背离半导体本体4的侧的俯视图。
根据该实施例的器件10基本上对应于结合前面的附图所描述的器件,尤其是对应于结合图6所描述的器件。
半导体本体4设置在连接区域104上并且半导体本体4的朝向连接支承体12的侧导电地与连接支承体12的连接区域104连接。在半导体本体4的俯视图中来看,连接导体层1从半导体本体4延伸离开。连接导体层1与连接区域104导电连接和/或连接导体层1设置在连接区域104中。连接导体层1与连接支承体的连接面15导电连接。连接面15设置在连接支承体12的朝着半导体本体4的侧上。
半导体本体4的背离连接支承体12的侧与连接支承体的连接区域106导电连接。连接区域106可以具有连接面16,或者导电地例如通过类似用于在连接面15与连接区域104之间连接的另外的连接导体层与连接区域106连接。连接面16设置在连接支承体12的朝着半导体本体4的表面(侧)上。连接面15、16设置在连接支承体12的相同侧上。连接面15、16在有源区的不同侧上(在图14中未明确示出,参见上面描述的附图)并且尤其是在半导体本体的不同侧上导电地与半导体本体4相连。连接面15可以在半导体本体4的朝着连接支承体12的侧上导电地与半导体本体连接。连接面16可以在半导体本体4的背离连接支承体的侧上导电地与半导体本体连接。
连接面15、16可以设置在相同的高度上。
接触部11从半导体本体4的背离连接支承体12的侧出发朝着连接支承体12的方向延伸并且导电地与连接区域106连接。对此,连接导体24、例如层譬如金层可以沿着例如楔形实施的接触斜面从半导体本体4的背离连接支承体的侧延伸直至连接区域106并且优选在连接区域106上延伸。接触斜面可以通过平面化层13形成。接触斜面由于边缘侧的斜面25而朝着连接支承体的方向扩宽。
接触斜面仅仅在半导体本体4的侧面旁边的部分区域中设置。尤其是,接触斜面设置在连接(导体)区域106上。合乎目的地,接触斜面设置在接触导体与连接(导体)区域106之间。接触斜面可以电绝缘地构建并且例如包含BCB。相应的连接(导体)区域可以包含金属譬如金,或者包含具有多种金属的合金。
电流分布结构26可以具有两个框架27a和27b。在半导体本体的俯视图中来看,框架27a在框架27b内走向。框架27a、27b可以通过接触导体24彼此导电连接。接触导体24可以在两个框架27a和27b上延伸。可替选地或者补充地,框架和接触导体可以具有共同的层。
连接区域104与连接面58导电连接。连接面58设置在连接支承体12的背离半导体本体4的侧上。连接区域104以及由此尤其是半导体本体可以与两个设置在连接支承体的不同侧上的连接面15、58导电连接。
连接区域106与连接面59导电连接。连接面59设置在连接支承体12的背离半导体本体4的侧上。连接区域106以及由此尤其是半导体本体可以与两个设置在连接支承体的不同侧上的连接面16、59导电连接。
为了将与在有源区的相同侧上的半导体本体导电连接的连接面彼此导电连接,连接导体22可以分别从连接支承体12的朝着半导体本体4的侧延伸至连接支承体的背离半导体本体4的侧。连接导体22可以将连接面15和58或16和59彼此导电连接。相应的连接导体22可以构建为连接导体层,例如构建为含金属的层。(相应的)连接导体可以沿着连接支承体12的侧面延伸。(相应的)连接导体22可以在优选边缘侧地构建在连接支承体12中的凹处(通孔)60中延伸。
器件10例如尤其是可以作为SMD器件和/或非SMD器件(SMD:Surface Mountable Device,可表面安装的器件)来接触。
图15借助示意性俯视图示出了光电子器件的另一实施例。器件10对应于结合图14所描述的器件。与之不同的是,在半导体本体4上并且尤其是在接触导体24和/或电流分布结构上设置有优选定位在半导体本体上和/或形成半导体本体的边界的发光转换元件20,例如发光转换层、譬如荧光材料层(对此参见上面的描述)。
在一个优选的扩展方案中,在本申请的范围中,(相应的)半导体本体(尤其是有源区5、层6和/或层7)包含III-V半导体材料。借助III-V化合物半导体材料、特别是氮化物化合物半导体材料、磷化物化合物半导体材料或者砷化物化合物半导体材料,可以在产生辐射时容易地实现在电功率转换为辐射功率时的高内部量子效率。优选的是,有源区和特别是相应的半导体本体因此基于所述材料系之一。
在本上下文中,“基于磷化物化合物半导体”意味着:有源区、特别是半导体本体优选包括AlnGamIn1-n-mP或者由其构成,其中0≤n≤1,0≤m≤1,并且n+m≤1,优选n≠0,n≠1,m≠0和/或m≠1。在此该材料不必一定具有根据上式的数学上精确的组成。更确切地说,其可以具有一种或者多种掺杂材料以及附加的组成部分,它们基本上不改变该材料的物理特性。出于简单的原因,上式仅仅包含晶格的主要组成部分(Al、Ga、In、P),即使它们可以部分地通过少量其他材料来替代。
在本上下文中,“基于氮化物化合物半导体”意味着:有源区、特别是半导体本体优选包括AlnGamIn1-n-mN或者由其构成,其中0≤n≤1,0≤m≤1,并且n+m≤1,优选n≠0,n≠1,m≠0和/或m≠1。在此该材料不必一定具有根据上式的数学上精确的组成。更确切地说,其可以具有一种或者多种掺杂材料以及附加的组成部分,它们基本上不改变该材料的物理特性。出于简单的原因,上式仅仅包含晶格的主要组成部分(Al、Ga、In、N),即使它们可以部分地通过少量其他材料来替代。
在本上下文中,“基于砷化物化合物半导体”意味着:有源区、特别是半导体本体优选包括AlnGamIn1-n-mAs或者由其构成,其中0≤n≤1,0≤m≤1,并且n+m≤1,优选n≠0,n≠1,m≠0和/或m≠1。在此该材料不必一定具有根据上式的数学上精确的组成。更确切地说,其可以具有一种或者多种掺杂材料以及附加的组成部分,它们基本上不改变该材料的物理特性。出于简单的原因,上式仅仅包含晶格的主要组成部分(Al、Ga、In、As),即使它们可以部分地通过少量其他材料来替代。
对于氮化物化合物半导体,例如蓝宝石、SiC或者GaN生长衬底适于作为生长衬底,对于磷化物化合物半导体和砷化物化合物半导体,例如GaAs生长衬底适于作为生长衬底。
优选地,(相应的)半导体本体构建用于产生在可见光谱范围中的辐射。此外,相应的半导体本体优选构建用于产生非相干的辐射,尤其是构建为LED半导体本体。
氮化物和磷化物化合物半导体材料特别适于产生可见的辐射。砷化物化合物半导体材料对于红外光谱范围是特别适合的。氮化物化合物半导体材料在此特别适于产生从紫外光谱范围经过蓝色光谱范围直到绿色光谱范围的辐射,而磷化物化合物半导体材料适于产生橙色光谱范围至红色光谱范围的辐射。
本专利申请要求2007年6月29日申请的德国专利申请DE 102007030129.6的优先权,其全部公开内容明确地通过引用结合到本专利申请中。
本发明并未通过借助实施例的描述而受到限制。本发明而是包含任意新的特征以及特征的任意组合,特别是包含权利要求中的特征的任意组合,即使该特征或者该组合本身未明确地在权利要求或者实施例中说明。
Claims (15)
1.一种用于制造多个光电子器件的方法,具有如下步骤:
-提供连接支承体复合结构,其具有多个器件区域,其中在器件区域中分别设置有至少一个电连接区域,
-提供半导体本体支承体,在该半导体本体支承体上设置有多个单独的并且与半导体本体支承体连接的半导体本体,其中半导体本体分别具有带有有源区的半导体层序列,
-将连接支承体复合结构与半导体本体支承体相对于彼此设置,使得半导体本体朝向器件区域,
-将多个半导体本体与连接支承体复合结构在与相应半导体本体关联的器件区域的安装区域中以机械方式连接,将相应的半导体本体与同半导体本体关联的器件区域的电连接区域导电连接,并且将要与连接支承体复合结构连接的或者已与之连接的半导体本体与半导体本体支承体分离,
-将连接支承体复合结构划分成多个单独的光电子器件,所述光电子器件分别具有:连接支承体,其具有器件区域;以及设置在连接支承体上的并且与该电连接区域导电连接的半导体本体,
其特征在于,
-将接触斜面设置在半导体本体旁,其中接触斜面楔形地构建并且朝着连接支承体的朝向半导体本体的侧走向,半导体本体设置在连接支承体上。
2.根据权利要求1所述的方法,其中相应的电连接区域具有安装区域和连接导体区域,并且安装区域突出于连接导体区域。
3.根据上述权利要求1和2中的任一项所述的方法,其中连接支承体对于半导体本体中产生的辐射是透射的。
4.根据上述权利要求1和2中的任一项所述的方法,其中连接支承体复合结构的电连接区域借助平版印刷来构建。
5.根据上述权利要求1和2中的任一项所述的方法,其中在器件区域中多个半导体本体与连接支承体复合结构连接,并且在器件区域中的相邻半导体本体的距离为40μm或者更小。
6.根据上述权利要求1和2中的任一项所述的方法,其中在将半导体本体固定在连接支承体复合结构上之后,在半导体本体之间将平面化材料施加到连接支承体复合结构上,并且平面化材料在施加之后构建为使得在相应的半导体本体旁边设置有平面化层,其中接触斜面通过平面化层形成。
7.根据上述权利要求1和2中的任一项所述的方法,其中构建有接触导体,其层状地从相应半导体本体的背离安装区域的侧朝着连接支承体延伸。
8.根据权利要求7所述的方法,其中在将半导体本体固定在连接支承体复合结构上之后,并且尚在划分连接支承体复合结构之前,将接触部施加到相应半导体本体的背离安装区域的侧上,其中接触部具有电流分布结构,该电流分布结构施加到半导体本体的与半导体本体的安装区域背离的侧上,并且接触导体和电流分布结构借助平版印刷通过使用共同的掩膜施加到连接支承体复合结构上。
9.根据上述权利要求1和2中的任一项所述的方法,
其中在将半导体本体与半导体本体支承体分离之后去除半导体本体支承体并且提供另外的半导体本体支承体,
其中设置在所述另外的半导体本体支承体上的半导体本体与连接支承体复合结构连接并且与所述另外的半导体本体支承体分离,并且
其中设置在所述另外的半导体本体支承体上的半导体本体分别固定在已经与连接支承体复合结构连接的半导体本体上,并且导电地与已经与连接支承体复合结构连接的半导体本体连接。
10.一种光电子器件,具有:
-半导体本体,其包括带有有源区的半导体层序列,以及
-连接支承体,在该连接支承体上设置和固定有半导体本体,其中在连接支承体的朝着半导体本体的侧上构建有电连接区域,该电连接区域在连接支承体的俯视图中在半导体本体旁边延伸,并且电连接区域与半导体本体导电连接,
其特征在于,
-平面化层在半导体本体旁边设置在连接支承体上,其中平面化层的背离连接支承体的侧距半导体本体的背离连接支承体的侧的距离小于半导体本体的背离连接支承体的侧距连接支承体的距离。
11.根据权利要求10所述的器件,其中与半导体本体的背离连接支承体的侧导电连接的接触导体在平面化层的背离连接支承体的侧上延伸,其中平面化层在背离半导体本体的侧上相对于连接支承体倾斜地走向,并且接触导体沿着斜面延伸。
12.根据权利要求10或11所述的器件,其中器件的至少一个外部连接面设置在连接支承体的背离半导体本体的侧上,并且连接支承体被留空,用于将连接面与半导体本体导电连接。
13.根据权利要求10和11中任一项所述的器件,其中半导体本体具有10μm或者更小的厚度。
14.根据权利要求10和11中任一项所述的器件,该器件具有多个半导体本体,其中两个半导体本体的有源区构建为用于产生不同颜色光谱范围中的辐射。
15.根据权利要求10和11中任一项所述的器件,其中平面化层形成楔形构建的接触斜面。
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