CN106415871B - 用于半导体器件的电接触结构和半导体器件 - Google Patents

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Abstract

提出一种用于半导体器件(100)的电接触结构(10)，所述电接触结构具有：透明导电接触层(1)，在所述透明导电接触层上施加第一金属接触层(2)；第二金属接触层(3)，所述第二金属接触层完全地遮盖第一金属接触层(2)；和分离层(4)，所述分离层设置在透明导电接触层(1)和第二金属接触层(3)之间，并且所述分离层将第二金属接触层(3)与透明导电接触层(1)分离。此外，提出一种具有这种电接触结构(10)的半导体器件(100)。

Description

用于半导体器件的电接触结构和半导体器件
相关申请的交叉参引
本申请要求德国专利申请10 2014 107 555.2的优先权，其公开内容在此通过参考并入本文。
技术领域
提出一种用于半导体器件的电接触结构和一种半导体器件。
发明内容
特定的实施方式的至少一个目的是：提出一种用于半导体器件的电接触结构，所述电接触结构优选允许可靠地接触半导体器件。特定的实施方式的至少另一目的是：提出一种具有这种电接触结构的半导体器件。
所述目的通过根据本发明的主题实现。主题的有利的实施方式和改进形式的特征在于说明书并且此外从下面的描述和附图中得出。
根据至少一个实施方式，用于半导体器件的电接触结构具有透明导电接触层。电接触结构尤其能够构建成用于：电接触半导体器件。电接触尤其能够借助于透明导电接触层来进行。
根据另一实施方式，半导体器件在半导体层序列的表面上具有电接触结构。特别地，半导体器件能够具有衬底，在所述衬底上施加有半导体层序列。设置有电接触结构的表面尤其能够是半导体层序列的背离衬底的上侧，使得电接触结构为用于电接触半导体层序列的上侧接触部。因此，半导体层序列能够设置在衬底和电接触结构之间。
在此和在下文中描述的特征相同地适用于电接触结构以及适用于具有电接触结构的半导体器件。
根据另一实施方式，电接触结构具有第一金属接触层。第一金属接触层尤其设置在透明导电接触层上。
根据另一实施方式，电接触结构具有第二金属接触层，所述第二金属接触层完全地遮盖第一金属接触层。这尤其能够表示：第二金属接触层从透明导电接触层起观察设置在第一金属接触层上方，并且此外在横向方向上与第一金属接触层相比具有更大的扩展。横向方向在此和在下文中表示沿着透明导电接触层的主延伸平面的方向。特别地，第二金属接触层能够至少在一个横向方向上或也能够在全部横向方向上超出第一金属接触层，使得在第二金属接触层的俯视图中，第二金属接触层在至少一个或也在全部横向方向上比第一金属接触层更宽。
根据另一实施方式，电接触结构具有分离层，所述分离层设置在透明导电接触层和第二金属接触层之间，并且所述分离层将第二金属接触层与透明导电接触层分离。两个层通过另一层分离在此和在下文中表示：两个层至少部分地由于用于分离的层而彼此间不直接接触。在此处描述的电接触结构的情况下，这尤其表示：第二金属接触层不具有与透明导电接触层的直接的非间接的和物理的接触。特别地，分离层能够将第二金属接触层与透明导电接触层在如下区域中分离：在所述区域中，透明导电接触层没有由第一金属接触层和必要时也没有由势垒层覆盖，并且在所述区域中，第二金属接触层在不存在分离层的情况下会直接接触透明导电接触层。
根据另一实施方式，电接触结构在第一和第二金属接触层之间具有势垒层，所述势垒层完全地遮盖第一金属接触层，并且所述势垒层由第二金属接触层优选完全地遮盖。特别地，设置在第一和第二金属接触层之间的势垒层设为用于：将第一和第二金属接触层彼此分开，使得第一和第二金属接触层相互间不具有直接的和物理的接触。势垒层尤其能够直接地且以与第一金属接触层物理接触的方式设置在所述第一金属接触层上。第二金属层尤其能够直接地且以与势垒层物理接触的方式设置在所述势垒层上。因此，势垒层能够与第一和第二金属层直接接触。
在此处描述的电接触结构中，第一金属接触层尤其能够直接地且以与透明导电接触层物理接触的方式设置在所述透明导电接触层上。此外，尤其优选地，分离层能够直接地且以与透明导电接触层物理接触的方式设置在所述透明导电接触层上。换言之，这表示：第一金属接触层和分离层并排地、即在横向方向上彼此相邻地设置在透明导电接触层上。在此，分离层能够与第一金属接触层间隔开，使得在横向方向上在第一金属接触层和分离层之间存在空隙。在空隙中，透明导电接触层既不由第一金属接触层覆盖、也不由分离层覆盖。分离层在该情况下能够具有开口，在所述开口中设置有第一金属接触层，其中开口在横向方向上与第一金属接触层相比具有更大的扩展。如果导电接触结构在第一和第二金属接触层之间具有势垒层，那么势垒层的一部分能够设置在分离层和第一金属接触层之间的空隙中，使得在横向方向上，势垒层的一部分设置在第一金属接触层和分离层之间。因此，势垒层能够直接地在透明导电接触层上设置在包围第一金属接触层的区域中。
替选于此，也能够可行的是：分离层达到第一金属接触层或者甚至伸展到第一金属接触层下方，其中分离层在该情况下具有开口，在所述开口中，第一金属接触层的一部分穿过分离层伸展至透明导电接触层。如果电接触结构在第一和第二金属接触层之间具有势垒层，那么所述势垒层能够在前述情况下分别具有如下区域：所述区域设置在分离层上，使得势垒层能够在分离层的一部分之上并且在第一金属接触层之上延伸。因此，势垒层能够部分地遮盖分离层。在此，势垒层能够直接地且以物理接触的方式设置在分离层的一部分上。
根据另一实施方式，电接触结构尤其优选地具有透明导电接触层，在所述透明导电接触层上施加有第一金属接触层，其中在第一金属接触层上施加有第二金属接触层，使得第一金属接触层由第二金属接触层完全地遮盖，并且其中分离层设置在透明导电接触层和第二金属接触层之间，并且将第二金属接触层与透明导电接触层分离。此外，也能够尤其优选的是：在第一和第二金属接触层之间设置有势垒层，所述势垒层完全地遮盖第一金属接触层，并且所述势垒层由第二金属接触层遮盖。
根据另一实施方式，在用于制造用于半导体器件的接触结构的方法中，将透明导电接触层施加在半导体层序列上。在透明导电接触层上施加第一金属接触层。此外，在透明导电接触层上施加分离层。在此，分离层能够在第一金属接触层之前或之后施加。特别地，分离层设有至少一个或多个开口，在所述一个或多个开口中设置第一金属接触层。如果第一金属接触层在分离层之前施加，那么分离层中的至少一个或多个开口在横向方向上至少具有第一金属接触层的相应的尺寸。如果分离层在第一金属接触层之前施加，那么第一金属接触层也能够具有比分离层中的开口更大的横向扩展，使得在该情况下，第一金属接触层部分地施加在分离层上，并且分离层伸展到第一金属接触层下方。分离层例如能够借助于化学或物理气相沉积(“chemical vapor deposition，化学气相沉积”,CVD；“physicalvapor deposition，物理气相沉积”，PVD)或借助于原子层沉积(“atomic layerdeposition”，ALD)施加。在此，例如借助于掩模以结构化的方式施加分离层是可能的。此外，分离层也能够未结构化地且大面积地施加，并且随后借助于适当的结构化方法、例如光刻方法或激光剥离方法在如下区域中移除：在所述区域中应当设置或设置有第一金属接触层。在该情况下，也能够可行的是：在制造分离层中的开口时，也移除透明导电接触层的一部分，例如在刻蚀方法的范围中，使得透明导电接触层在分离层的开口的区域中能够具有比在其余的分离层之下的区域中更小的厚度。
此外，在第一金属接触层上和在分离层的一部分上施加第二金属接触层，使得第二金属接触层完全地遮盖第一金属接触层，并且第二金属接触层在如下区域中通过分离层与透明导电接触层分离：在所述区域中，所述第二金属接触层在不存在分离层的情况下能够直接接触或触碰透明导电接触层。例如，金属接触层例如能够借助于蒸镀方法施加。特别地，透明导电接触层能够施加在半导体层序列的上侧上，其中上侧是半导体层序列的背离衬底的一侧，在所述衬底上施加有半导体层序列。
根据另一实施方式，分离层在第二金属接触层下方伸出。换言之，这表示：分离层在电接触结构的俯视图中具有比第二金属接触层更大的横向扩展。相应地，第二金属接触层覆盖分离层的一部分。
根据另一实施方式，分离层除了包围第一金属接触层的区域之外大面积地覆盖透明导电层。这尤其能够表示：分离层完全地覆盖透明导电层，或甚至除了如下区域之外完全地遮盖透明导电层：在所述区域中，第一金属接触层和必要时还有势垒层直接地设置在透明导电接触层上。
根据另一实施方式，透明导电接触层具有透明导电氧化物或氮氧化物或由其构成。这种氧化物也称作为“transparent conductive oxides，透明导电氧化物”，简称TCO，相应的氮氧化物称作为TCON。TCO或TCON尤其为金属氧化物或金属氮氧化物，即例如氧化锌、氮氧化锌、氧化锡、氧化镉、氧化钛、氧化铟、铟锡氧化物(ITO)或铟锡氮氧化物。除了二元的金属氧化化合物以外，三元的金属氧化化合物，例如Zn2SnO4，或不同的透明导电氧化物的混合物也属于TCO族。相应的内容适用于透明导电氮氧化物。此外，TCO或TCON不强制符合化学计量的组分并且也能够是p型掺杂的或n型掺杂的。尤其优选地，透明导电接触层能够具有含铟的氧化物或氮氧化物或由其构成，例如铟锡氧化物或铟锡氮氧化物。透明导电接触层能够具有大于或等于20nm或大于或等于40nm且小于或等于300nm的厚度。
根据另一实施方式，第一金属接触层具有铝或由其构成。铝能够尤其适合于接触由含铟的氧化物或氮氧化物构成的透明导电接触层，因为在透明导电接触层的材料和铝之间不发生不期望的反应，所述反应能够使透明导电接触层和第一金属接触层之间的电接触变差。此外，第一金属接触层也能够构成为是多层的，其中在此尤其优选地，至少一个层具有铝或由其构成。第一金属接触层能够具有大于或等于20nm或大于或等于50nm或大于或等于100nm且小于或等于200nm的厚度。
根据另一实施方式，第二金属接触层具有金或由其构成。第二金属接触层的特征由此能够在于相对于环境中的物质、尤其气体的低的灵敏度，例如所述物质能够通过氧化过程损坏其他材料。此外，由金构成的第二金属接触层的一部分能够构成为焊盘，通过所述焊盘能够从外部电接触所述电接触结构。第二金属接触层能够具有大于或等于1μm且小于或等于4μm的厚度。此外，第二金属接触层也能够多层地构成并且在该情况下尤其优选具有至少一个层，所述层具有金或由其构成。在金层上能够存在覆盖层，所述覆盖层例如具有钛和/或镍或由其构成。覆盖层能够优选具有大于或等于1nm且小于或等于10nm的厚度。
在此描述的电接触结构基于如下考量：尤其金以与TCO或TCON、即例如ITO直接接触的方式能够引起在TCO和TCON的组成部分和金之间的反应，在所提出的示例中为在金和TCO或TCON中的铟之间的反应。这种反应能够引起TCO或TCON的导电性的降低进而引起半导体器件的工作电压的升高，所述半导体器件借助这种接触结构电接触。同样地，在金属结构棱边处可观察到以金和铟的反应产物的形式的部分的“花样绽开”。通过具有分离层的在此描述的电接触结构，能够防止第二金属接触层、即优选形成第二金属接触层的金和形成透明导电接触层的TCO或TCON之间的直接接触，使得在此处描述的电接触结构中不出现上述缺点，其中所述分离层将第二金属接触层与透明导电接触层分离。
根据另一实施方式，势垒层具有一种或多种选自下述的材料：Ti、Pt、W、Ni以及具有其的化合物。尤其优选地，势垒层能够具有由Ti、Pt、TiW、TiWN、W和/或Ni构成的一个或多个层或由其构成。
根据另一实施方式，分离层是透明的。尤其对于分离层大面积地覆盖半导体器件的半导体层序列的上侧并且半导体器件构成为发光的或检测光的半导体器件的情况而言，能够通过透明的分离层以及通过透明导电接触层在如下区域中由半导体器件放射光或将光射入到半导体器件的半导体层序列中：在所述区域中不存在第一和第二金属接触层。
根据另一实施方式，分离层具有介电材料，即不导电的材料，或由其构成。特别地，分离层能够具有无机材料或由其构成。无机材料尤其能够具有氧化物、氮化物或氮氧化物或由其构成。特别地，无机材料能够选自下述材料中的一种或多种：氧化铝、氧化锌、氧化锆、氧化钛、氧化铪、氧化镧、氧化钽、氧化铌、氮化硅、二氧化硅、氮氧化硅。分离层尤其能够具有由所提到的无机材料中的一种或多种构成的一个或多个层，或者由其构成，尤其优选地具有至少一个由二氧化硅构成的层。分离层能够具有大于或等于1nm或大于或等于5nm或大于或等于10nm或大于或等于40nm或大于或等于50nm或大于或等于100nm或大于或等于200nm的厚度。此外，分离层能够具有小于或等于1μm或小于或等于500nm或小于或等于300nm的厚度。如果分离层具有多个层，那么分离层优选不构成为用于下述波长的布拉格镜：所述波长应当穿过分离层。在发光的半导体器件的情况下，这尤其是在半导体层序列中产生的光的波长，在检测光的半导体器件的情况下，这尤其是应在半导体层序列中检测的光的波长。
根据另一实施方式，半导体层序列直接地施加到衬底上，所述衬底尤其优选是生长衬底，在所述生长衬底上外延生长半导体层序列。在此，半导体层序列和生长衬底优选整面地接触。衬底能够为蓝宝石衬底。在此，可行的是：衬底在朝向半导体层序列的一侧上具有结构化部。在蓝宝石衬底的情况下，衬底于是能够构成为所谓的结构化的蓝宝石衬底(“patterned sapphire substrate，图形化蓝宝石衬底”，PSS)。此外，衬底例如能够具有SiC或Si、GaAs、GaN、InGaAlP、Ge或由其构成，其中所述衬底也能够具有之前描述的结构化部。
根据至少一个实施方式，透明导电接触层至少局部地与半导体层序列直接接触。这就是说，透明导电接触层局部地接触半导体层序列。
尤其选地，透明导电接触层能够除了边缘区域之外完全地覆盖半导体层序列，在所述边缘区域中，半导体层序列的上侧邻接于半导体层序列的侧面。此外，透明导电接触层能够除了边缘区域和如下区域之外完全地覆盖半导体层序列：在所述区域中，用于外部电接触半导体器件的焊盘设置在半导体层序列上。换言之，在该情况下，在焊盘和半导体层序列之间没有设置透明导电接触层，所述透明导电接触层在设置有焊盘的所述区域中具有开口。
根据另一实施方式，透明导电接触层局部地或整面地直接施加到半导体层序列的p型掺杂的层、例如p型掺杂的GaN层的主面上。也可行的是：局部地在透明导电接触层和半导体层序列之间存在电绝缘层、例如由氧化硅或氮化硅构成的电绝缘层。所述构成为电阻挡层的电绝缘层尤其能够在第一和第二金属接触层下方设置在透明导电接触层和半导体层序列之间。阻挡层优选完全地由透明导电接触层遮盖并且由所述透明导电接触层和半导体层序列包围。
根据另一实施方式，半导体层序列具有多个半导体层和至少一个有源区。有源区例如能够具有呈发光的或检测光的半导体层的形式的光电子有源区域。在该情况下，半导体器件尤其构成为发光的或检测光的半导体器件，例如构成为发光二极管芯片、激光二极管芯片或光电二极管芯片。半导体器件在该情况下能够构建成用于产生或检测电磁辐射，尤其在近紫外的、可见的和/或红外的光谱范围中的电磁辐射。优选地，半导体器件构建成用于发射或检测在340nm和820nm之间或在380nm和780nm之间的波长范围中的光，其中包括边界值。此外，半导体器件也能够是不具有光电子特性的其他电子芯片。
根据另一实施方式，半导体器件构成为无机半导体器件、尤其构成为半导体芯片。例如，半导体芯片在该情况下能够构成为发光二极管芯片或构成为光电二极管芯片。半导体层序列在该情况下优选能够基于III-V族化合物半导体材料。半导体材料例如为氮化物化合物半导体材料，如AlxIn1-x-yGayN，或者为磷化物化合物半导体材料，如AlxIn1-x-yGayP，或者也为砷化物化合物半导体材料，如AlxIn1-x-yGayAs，其中分别适用0≤x≤1，0≤y≤1并且x+y≤1。在此，半导体层序列能够具有掺杂物以及附加的组成部分。然而，为了简单性，仅说明半导体层序列的晶格的主要组成部分，即Al、As、Ga、In、N或P，即使这些主要组成部分能够部分地通过少量其他物质替代和/或补充时也如此。优选地，半导体层序列基于AlInGaN并且包括至少一个n型掺杂的层和至少一个p型掺杂的层，其中在这两个层之间存在有源区。
此外，半导体器件也能够构成为太阳能单池，例如构成为基于硅的太阳能单池。
此外，也能够可行的是：半导体器件构成为有机半导体器件、尤其构成为光电子有源有机半导体器件，其具有通过有机半导体层形成的半导体层序列。半导体器件在该情况下尤其能够构成为有机发光二极管或也构成为有机光电二极管或有机太阳能单池。
根据另一实施方式，透明导电接触层形成电流扩展层。为了运行半导体器件而馈入到第二金属接触层进而也馈入到第一金属接触层中进而也馈入到透明导电接触层中的电流能够通过透明导电接触层大面积地馈入到半导体层序列中，使得面状地尽可能均匀地对半导体层序列的有源区通电能够是可行的。
根据另一实施方式，电接触结构具有焊盘和/或一个或多个用于电流扩展的导电接片或者形成这种结构。特别地，例如第一和第二金属接触层能够形成用于电流扩展的一个或多个导电接片，所述导电接片在透明导电接触层之上延伸。第二金属接触层的一部分也能够形成焊盘。
根据另一实施方式，半导体器件具有连接于上侧的侧面，其中分离层至少部分地在侧面之上延伸进而至少部分地伸展超出侧面。由此，如上面描述的那样尤其优选地具有介电材料或由其构成的分离层能够用作为半导体器件的侧面的钝化层。替选于此，也能够可行的是：分离层仅设置在半导体层序列的上侧上，例如也仅设置在透明导电接触层上。在该情况下，能够有利的是：半导体器件除了分离层之外具有钝化层，所述钝化层在上侧上覆盖侧面的至少一部分和分离层的至少一部分。钝化层也能够除了半导体层序列的上侧上的焊盘之外完全地覆盖半导体器件的上侧，尤其除焊盘之外覆盖整个电接触结构。钝化层能够具有一种或多种上面针对分离层提出的材料。
附图说明
从下面结合附图描述的实施例中得出其他的优点、有利的实施方式和改进形式。
附图示出：
图1A示出根据一个实施例的用于半导体器件的电接触结构，
图1B示出根据另一实施例的用于半导体器件的电接触结构，
图2示出根据另一实施例的用于半导体器件的电接触结构，
图3A和3B示出具有根据另一实施例的电接触结构的半导体器件的视图，和
图4和5示出具有根据另外的实施例的电接触结构的半导体器件。
具体实施方式
在实施例和附图中，相同的、同类的或起相同作用的元件能够分别设有相同的附图标记。示出的元件和其相互间的大小关系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，能够夸大地示出个别元件、即例如层、构件、器件和区域。
在图1A中示出用于半导体器件的电接触结构10的一个实施例。电接触结构10例如能够设置在半导体器件的半导体层序列上，其中半导体器件或半导体层序列局部地通过虚线表明。
电接触结构10具有透明导电接触层1，所述透明导电接触层例如能够直接安置在半导体器件的半导体层序列上。透明导电接触层1具有透明导电氧化物或氮氧化物。特别地，透明导电接触层1在所示出的实施例中具有含铟的氧化物或氮氧化物，尤其铟锡氧化物或铟锡氮氧化物。透明导电接触层1一方面用于对能够经由电接触结构10馈入到半导体器件中的电流进行电流扩展。对此，电接触结构10优选大面积地施加在半导体器件的半导体层序列上。此外，透明导电接触层1在光电子半导体器件、尤其发光或检测光的半导体器件的情况下设为和构建成用于：在半导体器件中产生的或由半导体器件检测的光能够穿过透明导电接触层1。透明导电接触层1具有大于或等于20nm且小于或等于300nm的厚度。
在透明导电接触层1上施加有第一金属接触层2。第一金属接触层2尤其能够具有铝或由其构成。第一金属接触层2具有大于或等于20nm且小于或等于200nm的厚度，并且直接地施加在透明导电接触层1上，这表示与所述透明导电接触层直接地物理接触和电接触。在第一金属接触层2上设置有第二金属接触层3，所述第二金属接触层完全地遮盖第一金属接触层2。对此，第二金属接触层3在横向方向上与第一金属接触层2相比具有更大的宽度，使得第二金属接触层3侧向地超出第一金属接触层2，其中横向方向表示沿着透明的且导电的接触层1的主延伸平面的方向。第二金属接触层3具有金或者由金构成，并且具有大于或等于1μm且小于或等于4μm的厚度。在第一金属接触层2用于电连接透明导电接触层1的同时，第二金属接触层3例如能够朝外形成电接触结构10的封闭件以及例如也至少在一部分中用作为用于外部电连接电接触结构10的焊盘。第一金属接触层2和/或第二金属接触层3也能够如在上文中在概述部分中描述的那样，对在当前的实施例中示出的相应的单层的实施方案替选地多层地构成。
在透明导电接触层1和第二金属接触层3之间还设置有分离层4，所述分离层将第二金属接触层3与透明导电接触层1分离。通过分离层4，尤其能够防止第二金属接触层3和透明导电接触层1之间在如下区域中直接接触：在所述区域中，第二金属接触层3在不存在分离层4和下面描述的势垒层5的情况下直接地安放在透明导电接触层1上并且会与其接触。
尤其在所示出的实施例中描述的材料、即用于第二金属接触层3的金和用于透明导电接触层1的含铟的TCO或TCON中，在层1和3之间的这种直接接触的情况下，能够出现在金和透明导电接触层的组成部分、尤其铟之间的反应。这能够导致透明导电接触层1的导电性的降低，以及也导致以由金和铟的反应产物的形式的到金属结构棱边上的“花样绽开”。由于分离层4，能够避免这种不期望的效应。
分离层4具有大于或等于1nm且小于或等于300nm的厚度，其中分离层4尤其在第二金属接触层3之下是足够厚的，以便在透明导电接触层1和第二金属接触层3之间形成无孔的势垒。
此外，在所示出的实施例中，在第一和第二金属接触层2、3之间设置有势垒层5，所述势垒层完全地遮盖第一金属接触层2，并且所述势垒层又由第二金属接触层3遮盖。特别地，势垒层5在所示出的实施例中通过第二金属接触层3完全地遮盖。对势垒层5通过第二金属接触层3所示出的完全的遮盖替选地，势垒层5和第二金属接触层3例如也能够共同地朝向边缘变薄。通过势垒层5，能够实现金属接触层2、3的分离，使得能够防止在第一和第二金属接触层2、3之间的材料的扩散。势垒层5具有一个或多个层，例如具有Ti、Pt、W、Ni、TiW或TiWN，或由其构成。
分离层4尤其构成为是透明的，使得如更上面针对透明导电接触层1所描述的那样，光能够在如下区域中穿过电接触结构10：在所述区域中，不存在金属层2、3。特别地，分离层4具有介电材料，所述介电材料尤其能够选自氧化物、氮化物或氮氧化物。由二氧化硅构成的分离层4是尤其优选的。替选于此，其他的在上文中在概述部分中提到的材料也是可能的。
如在图1A中可见的，分离层4在第二金属接触层3下方伸出并且优选在如下区域中覆盖透明导电接触层1：在所述区域中，不存在第一金属层2和必要时不存在势垒层5。
在透明导电接触层1和设置在其上方的其他导电层、在所示出的实施例中即金属接触层2、3和势垒层5之间的电接触在区域9中进行，所述区域对应于分离层4中的开口。在所示出的实施例中，分离层4中的开口的横向扩展大于第一金属接触层2的横向扩展，使得在所示出的实施例中，存在的势垒层5同样在横向方向上设置在第一金属接触层2和分离层4之间，并且在该区域中在第一金属接触层2旁与透明导电接触层1直接接触。此外，势垒层5设置在分离层4的一部分上。
此外，分离层4中的开口进而没有分离层4的区域9具有如下横向扩展：所述横向扩展对应于第一金属接触层2的横向扩展，使得在该情况下，分离层4伸展直至第一金属接触层2。此外，也能够可行的是：分离层4伸展直至第一金属接触层2下方。
为了制造电接触结构10，例如通过溅射或蒸镀，将透明导电接触层1施加到要接触的表面、即例如半导体器件的半导体层序列的表面上。将分离层4例如借助于ALD、CVD或PVD施加到透明导电接触层1上，其中施加能够以结构化的方式或也能够大面积地进行，其中在第二种情况下，随后进行分离层4的结构化，以便露出区域9，在所述区域中设置第一金属接触层2。第一金属接触层2、第二金属接触层3和必要时势垒层5例如能够通过蒸镀施加。
在区域9中，与在分离层4之下的位于所述区域9旁的区域中相比，透明导电接触层1也能够具有较小的厚度，如在图1B中示出。较小的厚度例如能够在制造分离层4中的形成区域9的开口时通过如下方式产生：为了形成开口应用刻蚀方法，借助所述刻蚀方法也刻蚀透明导电接触层1的一部分。
在图2中示出电接触结构10的另一实施例，所述电接触结构与之前的实施例相比具有下述分离层4：所述分离层不是仅由一个层构成，而是具有多个层，所述层能够具有如在上文中在概述部分中描述的相同的或不同的材料。例如，分离层4能够具有二氧化硅层和在其上的氮化硅层或由其构成。此外，分离层4例如也能够具有尤其借助于ALD施加的氧化铝或氧化钽层和在其上的二氧化硅层或由其构成。
多层的分离层4尤其不构成为用于如下波长的布拉格镜：所述波长例如在发光半导体器件的情况下在半导体层序列中产生，在所述半导体层序列上构成有接触层10。此外，在具有所示出的接触结构10的发光半导体器件的情况下，能够有利的是：折射率从半导体层序列朝向分离层4的面向环境的最外层逐层下降。通过这样分级的折射率降低，能够减小在光从半导体层序列中穿过接触结构10耦合输出到环境中时的光学损耗。
在图3A和3B中示出具有电接触结构10的半导体器件100的剖面图和俯视图，所述电接触结构能够根据上述实施例中的一个构成。半导体器件100具有衬底20，在所述衬底上设置有半导体层序列21。在半导体层序列21的背离衬底20的上侧上施加有电接触结构10。纯示例性地，半导体器件100在所示出的实施例中构成为发光的或检测光的无机半导体芯片，例如即构成为发光二极管芯片或光电二极管芯片。替选于此，半导体器件例如也能够构成为无机太阳能单池、有机发光二极管、有机光电二极管或有机太阳能电池。
衬底20例如能够是生长衬底，在所述生长衬底上外延生长半导体层序列21。例如，衬底20能够具有蓝宝石或由蓝宝石构成。与所示出不同，也能够可行的是：衬底20的朝向半导体层序列21的上侧设有结构化部。衬底20在该情况下能够为所谓的“图形化蓝宝石衬底(patterned sapphire substrate)”(PSS)。替选于此，衬底20例如也能够具有SiC或Si或者其他在上文中在概述部分中提到的材料或者由它们构成。
半导体层序列21具有半导体层22、23、24，所述半导体层能够是n型掺杂的半导体层22、p型掺杂的半导体层24和设置在其之间的有源区，所述有源区呈光电子有源半导体层23的形式。半导体层序列21例如能够基于在上文中在概述部分中提到的化合物半导体材料体系中的一种。例如，半导体层序列21能够基于AlInGaN。在所示出的实施例中，半导体层23尤其能够构成为发光的或检测光的半导体层。替选于所示出的结构，半导体层序列21也能够具有其他的和/或不同的半导体层。此外，半导体层序列21能够具有带有其他功能的其他有源区，使得半导体器件100也能够构成为非光电子有源的半导体器件。
电接触结构100、即尤其透明导电接触层1直接地施加在半导体层24上，在所示出的实施例中即施加在p型掺杂的半导体层24上。替选于此，半导体层序列21的结构也能够颠倒，使得电接触结构10施加在n型掺杂的半导体层上。半导体器件100具有用于电接触衬底侧的半导体层的另一电接触部，所述另一电接触部为了概览在此和也在下面的实施例中未示出。
此外，也能够可行的是：借助于在此描述的接触结构10，接触设置在光电子有源层23下方的半导体层22，所述半导体层在所示出的实施例中是n型掺杂的层。对此，半导体层序列21例如能够具有通过刻蚀方法制造的开口，所述开口穿过半导体层23和24伸展至半导体层22或伸展到半导体层22中。于是，在半导体层22的通过开口露出的区域的背离衬底20的上侧上能够施加接触结构10。
此外，能够可行的是：透明导电接触层1，如在图3B中借助于虚线表明的那样，除了半导体层序列21的上侧的露出的边缘区域之外，覆盖进而电接触半导体层序列21的整个上侧。此外，也能够可行的是：将例如由二氧化硅和/或氮化硅构成的、用作为电阻挡层的电绝缘层在金属接触层2、3下方设置在透明导电接触层1和半导体层序列21之间，使得在该区域中没有电流能够注入到半导体层序列21中。由此，尤其在发光半导体器件中能够实现：电流优选在如下区域中注入到发光层23中：所述区域仅由透明层、即尤其由透明导电接触层1和分离层4遮盖，并且光也能够从所述区域中从半导体器件100中射出。
如此外在图3B中示出的，电接触结构10具有焊盘11以及多个导电接片12用于电流扩展。所述导电接片通过金属接触层2、3以及必要时通过势垒层5形成，所述金属接触层和势垒层以所示出的结构化的方式施加在透明导电接触层1上。分离层4对此具有根据施加在其上方的金属接触层2、3的结构的一个或多个开口。此外，也能够可行的是：焊盘11仅由金层、即仅由第二金属接触层4构成，并且在焊盘11的区域中不存在透明导电接触层1。因此，在焊盘11下方，透明导电接触层1能够具有开口，焊盘11设置在所述开口中。焊盘11的和导电接片12的所示出的结构是纯示例的并且不理解为是限制性的。特别地，所示出的结构也能够具有其他的几何形状。导电接片12尤其能够具有大于或等于2μm且小于或等于25μm的宽度。特别地，导电接片12也能够具有大于或等于3μm且小于或等于12μm的宽度。
在图4中示出构成为半导体芯片的半导体器件100的另一实施例，其中在所示出的剖面图中，纯示例性地示出电接触结构10，所述电接触结构具有势垒层5和金属接触层2、3的两个构成为导电接片12的区域。分离层4在图4的实施例中除了上面结合图1A描述的区域9之外大面积地设置在透明导电接触层1上。
此外，半导体器件100在电接触结构10上方以及在其他上侧上方并且也在半导体层序列21的连接于上侧的侧面上方具有钝化层30，所述钝化层因此至少部分地也覆盖半导体层序列21的侧面、尤其是具有有源区的区域。半导体层序列21的侧面在所示出的实施例中通过台面棱边形成。钝化层30在所示出的实施例中大面积地施加在电接触结构10上，并且除在此未示出的焊盘之外完全地覆盖所述电接触结构。替选于此，也能够可行的是：钝化层30仅覆盖分离层4的一部分，例如在半导体层序列21的上侧的未被透明导电接触层1和分离层4覆盖的边缘区域附近以及半导体层序列21的侧面。
钝化层30例如能够具有氧化物、氮化物或氮氧化物，因此大致例如具有在上文中在概述部分中针对分离层所描述的材料中的一种。
在图5中示出构成为半导体芯片的半导体器件100的另一实施例，其中分离层4与之前的实施例相比超出透明导电接触层1，并且尤其至少部分地也超出连接于半导体层序列21的上侧的侧面。在该情况下，分离层4同时能够用作为半导体层序列21的钝化层，使得能够可行的是：不需要如在图4中示出的钝化层30那样的附加的钝化层。特别地，电接触结构10的第二金属接触层3能够是露出的且未由钝化层覆盖。
结合附图描述的实施例和特征根据另外的实施例也能够彼此组合，即使这些组合未明确地描述时也如此。此外，在附图中示出的实施例能够具有根据概述部分中的描述的其他的或替选的特征。
本发明不通过根据实施例进行的描述局限于此，更确切地说，本发明包括每个新特征以及特征的任意的组合，这尤其是包含在实施例中的特征的任意的组合，即使所述特征或所述组合自身没有明确地在实施例中说明时也如此。

Claims (19)

1.一种用于半导体器件(100)的电接触结构(10)，所述电接触结构具有：
-透明导电接触层(1)，在所述透明导电接触层上施加有第一金属接触层(2)；
-第二金属接触层(3)，所述第二金属接触层完全地遮盖所述第一金属接触层(2)；和
-分离层(4)，所述分离层设置在所述透明导电接触层(1)和所述第二金属接触层(3)之间，并且所述分离层将所述第二金属接触层(3)与所述透明导电接触层(1)分离，
其中所述分离层(4)在所述第二金属接触层(3)下方伸出；
其中在所述第一金属接触层(2)和所述第二金属接触层(3)之间设置有势垒层(5)，所述势垒层完全地遮盖所述第一金属接触层(2)，并且所述势垒层由所述第二金属接触层(3)遮盖；
其中所述势垒层(5)部分地遮盖所述分离层(4)；
其中所述势垒层(5)直接地在所述透明导电接触层(1)上设置在包围所述第一金属接触层(1)的区域中，和
其中所述分离层(4)与所述第一金属接触层(2)间隔开。
2.根据权利要求1所述的电接触结构，其中所述分离层(4)是透明的并且具有介电材料。
3.根据权利要求1或2所述的电接触结构(10)，其中所述分离层(4)具有多个层。
4.根据权利要求1或2所述的电接触结构(10)，其中所述分离层(4)具有氧化物、氮化物或氮氧化物。
5.根据权利要求1或2所述的电接触结构(10)，其中所述分离层(4)具有选自如下材料的一种或多种材料：二氧化硅、氮化硅、氧化铝和氧化钽。
6.根据权利要求1或2所述的电接触结构(10)，其中所述分离层(4)具有二氧化硅层和在其上的氮化硅层，或其中所述分离层(4)具有氧化铝层或氧化钽层和在其上的二氧化硅层。
7.根据权利要求1或2所述的电接触结构(10)，其中所述分离层(4)具有大于或等于1nm且小于或等于300nm的厚度。
8.根据权利要求1或2所述的电接触结构(10)，其中所述分离层(4)除了包围所述第一金属接触层(2)的区域之外大面积地覆盖所述透明导电接触层(1)。
9.根据权利要求1或2所述的电接触结构(10)，其中所述势垒层(5)具有一个或多个层，所述层具有下述材料中的一种或多种或由其构成：Ti、Pt、W、Ni、TiW和TiWN。
10.根据权利要求1或2中所述的电接触结构(10)，其中所述透明导电接触层(1)具有透明导电氧化物或氮氧化物。
11.根据权利要求1或2所述的电接触结构(10)，其中所述透明导电接触层(1)具有含铟的氧化物或氮氧化物。
12.根据权利要求1或2所述的电接触结构(10)，其中所述第一金属接触层(2)具有铝，并且所述第二金属接触层(3)具有金。
13.根据权利要求1或2所述的电接触结构(10)，其中所述第一金属接触层(2)具有大于或等于20nm且小于或等于200nm的厚度，并且所述第二金属接触层(3)具有大于或等于1μm且小于或等于4μm的厚度。
14.一种半导体器件(100)，所述半导体器件具有：
-衬底(20)，在所述衬底上施加有半导体层序列(21)；
-在所述半导体层序列(21)的背离所述衬底(20)的上侧上的、根据权利要求1至13中任一项所述的电接触结构(10)。
15.根据权利要求14所述的半导体器件(100)，其中所述电接触结构(10)具有或形成用于电流扩展的焊盘(11)和/或一个或多个导电接片(12)。
16.根据权利要求14或15所述的半导体器件(100)，其中所述半导体层序列(21)具有光电子有源区域。
17.根据权利要求14或15所述的半导体器件(100)，其中所述半导体器件(100)具有连接于所述上侧的侧面，并且所述分离层(4)至少部分地超出所述侧面。
18.根据权利要求14或15所述的半导体器件(100)，其中所述分离层(4)仅设置在所述半导体层序列(21)的所述上侧上，所述半导体器件(100)具有连接于所述上侧的侧面，并且钝化层(30)至少部分地在所述上侧上覆盖所述分离层(4)的至少一部分和所述侧面。
19.根据权利要求18所述的半导体器件(100)，其中所述钝化层(30)具有氧化物、氮化物或氮氧化物。
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