CN109478583B - 光电子半导体芯片和用于制造光电子半导体芯片的方法 - Google Patents

光电子半导体芯片和用于制造光电子半导体芯片的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种光电子半导体芯片,其包括:半导体本体、第一接触部位和第二接触部位、重新布线结构以及第一连接部位和第二连接部位,其中所述半导体本体具有多个发射区域,所述发射区域在横向上并排设置,并且所述发射区域能够分别经由所述第一接触部位和所述第二接触部位导电接触并且彼此独立地运行;所述重新布线结构使每个第一接触部位与相关联的第一连接部位导电连接;所述重新布线结构使每个第二接触部位与相关联的第二连接部位导电连接;所述连接部位中的至少一个与同该连接部位导电连接的接触部位在竖直方向上不重叠;多个第二接触部位与共同的第二连接部位导电连接;每个第一连接部位在横向上与另一第一连接部位紧邻地设置。

Description

光电子半导体芯片和用于制造光电子半导体芯片的方法
技术领域
提出一种光电子半导体芯片。除此之外,提出一种用于制造光电子半导体芯片的方法。
发明内容
待实现的目的尤其在于,提出一种光电子半导体芯片,所述光电子半导体芯片可以简化的方式进行电接触。另一待实现的目的在于,提出一种用于制造这种光电子半导体芯片的方法。
光电子半导体芯片例如是发射辐射的光电子半导体芯片。半导体芯片例如能够是发光二极管芯片,所述发光二极管芯片构成用于,在常规的运行时产生电磁辐射,尤其光。在此可行的是,光电子半导体芯片产生在UV辐射至红外辐射的光谱范围中的光。光电子半导体芯片例如是可表面安装的器件。尤其是,光电子半导体芯片仅在一侧上是可导电接触和运行的。
根据至少一个实施方式,光电子半导体芯片包括半导体本体、第一和第二接触部位、重新布线结构以及第一连接部位和第二连接部位。
半导体本体例如借助于化合物-半导体材料,例如III-V族化合物半导体材料形成,并且构建为用于在常规运行时产生电磁辐射。半导体本体包括第一类型的半导体、第二类型的半导体和有源区,所述有源区设置在第一类型的半导体和第二类型的半导体之间。在光电子半导体芯片常规运行时,在有源区中产生电磁辐射。第一类型的半导体例如借助于p型材料形成而第二类型的半导体借助于n型材料形成。替选地,第一类型的半导体借助于n型材料形成而第二类型的半导体借助于p型材料形成。
半导体本体导电地与第一接触部位和第二接触部位连接。经由第一接触部位和第二接触部位,半导体本体能够被电接触和通电。尤其是,在光电子半导体芯片常规运行时,第一接触部位与第二接触部位相比位于不同的电势上。接触部位在此借助于一种或多种金属形成,所述金属被施加到半导体本体上并且与该半导体本体直接接触。尤其是,接触部位设置在共同的横向平面中,其中横向平面平行于半导体本体的主延伸平面延伸。例如为了制造第二接触部位而移除半导体本体的一区域。为了使从背离第一类型的半导体的一侧起可自由接近第一类型的半导体,移除第二类型的半导体的一部分。在该区域中,借助于导电材料形成第二接触部位,使得从背离第一类型的半导体的一侧起能够电接触第一类型的半导体。第二接触部位在第二类型的半导体的背离第一类型的半导体的一侧上构成。为此,导电材料设置在第二类型的半导体上。尤其是,第一接触部位和第二接触部位的导电材料设置为,使得第一接触部位和第二接触部位的背离半导体本体的表面位于一个平面中。光电子半导体芯片例如包括多个第一接触部位和/或第二接触部位,所述第一接触部位和/或第二接触部位设置在半导体本体的主侧上的规则的栅格的栅格点处。第一接触部位和第二接触部位例如借助于物理气相沉积(PVD)、化学气相沉积(CVD)、蒸镀或者溅射施加在半导体本体上。
在半导体本体的设置有第一接触部位和第二接触部位的一侧上,设置有重新布线结构。接触部位例如位于半导体本体和重新布线结构之间。重新布线结构包括第一类型的导电的重新布线部、第二类型的导电的重新布线部和电绝缘材料。第一类型和第二类型的重新布线部由导电材料形成,所述导电材料例如具有一种或多种金属。电绝缘材料例如借助于陶瓷材料,例如二氧化硅或者氮化硅或者聚合物形成。在光电子半导体芯片常规运行时,第一类型的重新布线部与第二类型的重新布线部相比例如位于不同的电势上。第一类型和第二类型的重新布线部例如在多个层中构造,所述层部分地重叠地设置并且彼此导电连接。重新布线部例如能够利用光刻法来制造。
第一类型和第二类型的重新布线部嵌入电绝缘材料中。绝缘材料例如与第一类型和第二类型的重新布线部直接接触。尤其是,绝缘材料覆盖第一类型和第二类型的重新布线部的所有不与接触部位或连接部位直接接触的面。
在重新布线结构的背离半导体本体的一侧上设置有第一连接部位和第二连接部位。光电子半导体芯片例如包括多个第一和第二连接部位。尤其是,光电子半导体芯片具有恰好一个第二连接部位和多个第一连接部位。第一和第二连接部位能够在共同的面中设置在重新布线结构上。第一和第二连接部位由导电材料形成,所述导电材料例如具有一种或多种金属。
每个第一连接部位与第一类型的重新布线部直接接触并且与该重新布线部导电连接。每个第二连接部位与第二类型的重新布线部直接接触并且与该重新布线部导电连接。连接部位能够从外部自由接近。尤其是,第一和第二连接部位构建为用于,例如借助于焊接连接单独导电接触。尤其是,光电子半导体芯片经由连接部位导电接触和运行。例如在光电子半导体芯片常规运行时,第一连接部位与第二连接部位相比位于不同的电势上。
尤其是,彼此导电连接的第一接触部位、第一连接部位和/或第一类型的重新布线部设置在相同的电势上。此外,彼此导电连接的第二接触部位、第二连接部位和/或第二类型的重新布线部能够位于相同的电势上。
根据至少一个实施方式,半导体本体具有多个发射区域,所述发射区域在横向平面中并排设置。发射区域可经由第一和第二接触部位导电接触并且彼此独立地运行。发射区域是共同的半导体本体的一部分。例如,各个发射区域在共同的外延工艺中制造。为了使发射区域独立地电接触和运行,每个第一接触部位例如一对一地相关联有发射区域。每个第二接触部位能够分别相关联有多个发射区域。
根据光电子半导体芯片的至少一个实施方式,重新布线结构将每个第一接触部位与相关联的第一连接部位导电连接。在重新布线结构的朝向半导体本体的一侧上设置有第一和第二接触部位。在重新布线结构的背离半导体本体的一侧上设置有第一和第二连接部位。每个第一接触部位借助于第一类型的重新布线部与第一连接部位导电连接。第一类型的各个重新布线部借助于重新布线结构的绝缘材料彼此电绝缘。此外,各个第一连接部位和各个第一接触部位能够借助于绝缘材料彼此电绝缘。
根据光电子半导体芯片的至少一个实施方式,重新布线结构将每个第二接触部位与相关联的第二连接部位导电连接。每个第二接触部位借助于第二类型的重新布线部与第二连接部位导电连接。各个第二连接部位能够借助于绝缘材料彼此电绝缘,并且各个第二接触部位能够借助于绝缘材料彼此电绝缘。此外,绝缘材料使第一类型的重新布线部与第二类型的重新布线部电绝缘。此外,第一接触部位与第二接触部位并且第一连接部位与第二连接部位借助于绝缘材料彼此电绝缘。
根据光电子半导体芯片的至少一个实施方式,连接部位中的至少一个与接触部位在竖直方向上不重叠,所述接触部位与该连接部位导电连接。竖直方向在此是如下方向,所述方向垂直于光电子半导体芯片的主延伸平面。在本文中,不重叠地设置是指:连接部位通过沿着竖直方向的投影不会映射到与相应的连接部位导电连接的接触部位上。例如存在至少一个连接部位,所述连接部位不具有如下区域,在所述区域中所提到的连接部位和所属的接触部位沿着竖直方向叠置。
根据光电子半导体芯片的至少一个实施方式,多个第二接触部位与共同的第二连接部位导电连接。重新布线结构例如将多个第二接触部位彼此导电连接并且与共同的第二连接部位导电连接。替选地,第二共同的连接部位设计为,使得所述第二共同的连接部位将多个第二接触部位彼此导电连接,其中第二类型的重新布线部分别仅与一个第二接触部位直接接触。尤其是,可行的是,所有第二接触部位与共同的第二连接部位导电连接。
根据至少一个实施方式,每个第一连接部位在横向上与另一第一连接部位紧邻地设置。在本文中,在横向上紧邻是指,第一连接部位和另一第一连接部位沿着横向方向平行于光电子半导体芯片的主延伸平面并排彼此间隔开地设置。在此,在两个彼此紧邻地设置的连接部位之间,不设置其它连接部位。这是指,在第一连接部位和在横向上紧邻的另一第一连接部位之间例如仅设置有电绝缘材料。
根据光电子半导体芯片的至少一个实施方式,光电子半导体芯片包括半导体本体、第一和第二接触部位、重新布线结构以及第一和第二连接部位。在此,半导体本体具有多个发射区域,所述发射区域在横向上并排设置并且所述发射区域可分别经由第一和第二接触部位导电接触并且彼此独立地运行。重新布线结构将每个第一接触部位与第一连接部位导电连接。此外,重新布线结构将每个第二接触部位与第二连接部位导电连接。连接部位中的至少一个沿着竖直方向不与导电连接的接触部位重叠。多个第二接触部位与共同的第二连接部位导电连接。每个第一连接部位在横向上与另一第一连接部位紧邻地设置。
此处所描述的光电子半导体芯片在此尤其基于下述考虑。包括多个发射区域的光电子半导体芯片针对每个发射区域能够分别具有第一和第二接触部位。在此,第一和第二接触部位能够设置在光电子半导体芯片的共同的面上。每个发射区域的第一接触部位于是例如沿着规则的栅格在横向方向上并排设置。第一接触部位分别与第一连接部位导电连接,并且第二接触部位分别与第二连接部位导电连接。第二连接部位能够以同心的横向间距(Beabstandung)、以沿着横向方向分别围绕每个第一连接部位的方式设置。在连接部位的这种几何形状中,这些连接部位对于光电子半导体芯片的小型化是限制性的,因为在这种情况下在两个第一连接部位之间设置有第一绝缘区域、第二连接部位和另一绝缘区域。连接部位和绝缘区域的最小尺寸对于光电子半导体芯片的发射区域的小型化是限制性的,所述接触部位和绝缘区域例如受制造方法所决定。
在此所描述的光电子半导体芯片此时尤其使用如下思想:使用重新布线结构,使得接触部位的几何形状不进一步限制光电子半导体芯片的小型化,所述光电子半导体芯片具有多个发射区域。借助于重新布线结构,取消发射区域和所属的连接部位的局部关联性,其中所述发射区域借助于所述连接部位进行接触和运行。为此,接触部位经由重新布线结构与所属的连接部位导电连接。因为能够利用光刻法在半导体本体上制造重新布线结构,所以接触结构的横向尺寸受光刻法的分辨率极限限制,其中重新布线结构借助于所述光刻法制造。而连接部位的几何形状能够关于用于电接触光电子半导体芯片的焊接工艺来优化。
有利的是,重新布线结构实现:与接触部位的形状和布置无关地选择连接部位的形状和布置,光电子半导体芯片经由所述连接部位借助于焊接工艺被导电接触,光电子半导体芯片的发射区域经由所述接触部位彼此独立地接触。同类连接部位之间的间距例如能够大于同类接触部位之间的间距。由此,能够将光电子半导体芯片的发射区域小型化,而接触部位不限制该小型化。
根据光电子半导体芯片的至少一个实施方式,重新布线结构单片地集成到光电子半导体芯片中。例如利用光刻法在半导体本体上制造重新布线结构。有利的是,将重新布线结构单片地集成到光电子半导体芯片中实现接触特别小的接触部位,因为在光刻法中制造的结构能够明显小于如下结构,所述结构能够借助于焊接法接触。
根据至少一个实施方式,连接部位中的至少一个与一对一地同连接部位相关联的发射区域在竖直方向上不重叠。尤其是,连接部位和一对一关联的发射区域彼此导电连接。在本文中,不重叠表示:连接部位通过沿着竖直方向的投影不会映射到与相应的连接部位导电连接的发射区域上。例如存在至少一个连接部位,所述至少一个连接部位不具有如下区域,在所述区域中,所提及的连接部位和所属的发射区域沿着竖直方向叠置。有利地,与发射区域重叠地设置的连接部位的自由布置实现连接部位的简化的电接触。
根据光电子半导体芯片的至少一个实施方式,重新布线结构具有第二重新布线部,经由所述第二重新布线部,所有第二接触部位彼此导电连接。有利的是,重新布线结构将所有第二接触部位与共同的第二连接部位连接,由此减少了连接部位尤其第二连接部位的位置需求。
根据光电子半导体芯片的至少一个另外的实施方式,第二重新布线部沿着横向方向多连通地构成。第二重新布线部例如具有留空部。在留空部中例如能够设置第一重新布线部的材料。第二重新布线部例如能够在留空部的区域中局部地横向于半导体本体的主延伸平面由第一重新布线部完全穿过。在此,第一重新布线部是重新布线结构的如下部分,所述部分将第一接触部位与第一连接部位导电连接。
根据光电子半导体芯片的至少一个实施方式,第二连接面单连通地构成。也就是说,第二连接面不具有留空部,在所述留空部中设置有绝缘材料或第一连接面的材料。
有利的是,如果该第二连接面单连通地构成,那么将第二连接面的位置需求最小化。
根据光电子半导体芯片的至少一个实施方式,第二连接部位覆盖重新布线结构的背离发射区域的表面超过30%,尤其超过50%,其中多个发射区域与所述第二连接部位导电连接。有利地,光电子半导体芯片通过第二连接部位的大的面占用
Figure BDA0001944373890000061
实现光电子半导体芯片的特别可靠的导电接触和改进的排热,所述热在光电子半导体芯片运行中产生。
根据光电子半导体芯片的至少一个实施方式,第一和第二连接部位覆盖重新布线结构的背离发射区域的表面超过70%。尤其是,第一和第二连接部位覆盖重新布线结构的背离发射区域的表面超过80%,优选超过90%。有利的是,光电子半导体芯片通过第二连接部位的大的面占用实现光电子半导体芯片的特别可靠的导电接触和改进的排热,所述热在光电子半导体芯片运行中产生。
根据光电子半导体芯片的至少一个实施方式,至少一个第一连接部位的面积小于导电连接的第一连接部位的面积。尤其是,每个第一接触部位的面积小于每个导电连接的第一连接部位的面积。有利的是,连接部位的较大的面积实现光电子半导体芯片的特别简化的电接触,例如借助于焊接工艺的电接触。此外,重新布线结构实现特别小的接触部位,由此接触部位的大小对于光电子半导体芯片的发射区域的小型化而言不是限制性的。
此外,提出一种用于制造光电子半导体芯片的方法。借助于所述方法尤其能够制造在此所描述的光电子半导体芯片。这是指:所有针对光电子半导体芯片公开的特征也针对所述方法公开,反之亦然。
根据用于制造光电子半导体芯片的方法的至少一个实施方式,首先提供半导体本体。半导体本体例如由化合物-半导体材料形成并且例如包括第一类型的半导体、第二类型的半导体和有源区,所述有源区设置在第一类型的半导体和第二类型的半导体之间。第一类型的半导体例如能够是p型半导体。第二类型的半导体例如能够是n型半导体。有源区在此构建为用于在光电子半导体芯片运行时产生电磁辐射。替选地,第一类型的半导体能够是n型半导体而第二类型的半导体能够是p型半导体。
此外,半导体本体具有露出的第一接触部位和露出的第二接触部位,所述第一接触部位和第二接触部位设置在半导体本体的主面上。第一类型的半导体例如能够借助于第一接触部位导电接触和通电而第二类型的半导体借助于第二接触部位导电接触和通电。尤其是,第一和第二接触部位设置在半导体本体的共同的主面上。
根据用于制造光电子半导体芯片的方法的至少一个实施方式,在另一方法步骤中将重新布线结构施加在半导体本体的主面上,在所述主面上设置有第一和第二接触部位。重新布线结构例如包括第一类型的重新布线部、第二类型的重新布线部和绝缘材料。第一类型的和第二类型的重新布线部由电绝缘材料形成。第一类型的重新布线部分别与第一接触部位直接接触并且与该第一接触部位导电连接。第二类型的重新布线部分别与第二接触部位直接接触并且与该第二接触部位导电连接。尤其是,第二类型的重新布线部能够与多个接触部位,尤其所有接触部位直接接触并且与所述接触部位导电连接。尤其是,在半导体本体的主面上制造重新布线结构。在这种情况下,重新布线结构不作为制成的部件设置在半导体本体的主面上,而是仅在制造工艺的过程中才设置在半导体本体的主面上。例如,第一类型的重新布线部和第二类型的重新布线部借助于物理气相沉积(PVD)、化学气相沉积(CVD)、蒸镀或者溅射来施加。
根据用于制造光电子半导体芯片的方法的至少一个实施方式,在另一方法步骤中,将第一和第二连接部位施加在重新布线结构的背离半导体本体的一侧上。第一和第二连接部位由导电材料形成,例如由一种或多种金属形成。例如,第一和第二连接部位借助于物理气相沉积(PVD)、化学气相沉积(CVD)、蒸镀或者溅射施加在重新布线结构上。第一连接部位在此设置在重新布线结构上,使得第一连接部位与第一类型的重新布线部直接接触。第二连接部位在此设置在重新布线结构上,使得第二连接部位与第二类型的重新布线部直接接触。重新布线结构设计为,使得第一接触部位与第一连接部位导电连接而第二接触部位与第二连接部位导电连接。因此,光电子半导体芯片能够经由第一和第二连接部位导电接触和运行。尤其是,第一和第二连接部位向外露出,使得第一和第二连接部位例如能够借助于焊接导电接触。
根据用于制造光电子半导体芯片的方法的至少一个实施方式,在另一方法步骤中在半导体本体上形成重新布线结构。尤其是,重新布线结构借助于光刻法形成,所述光刻法能够包括多个光刻方法步骤。
例如,在一个方法步骤中在借助于曝光制造重新布线结构时将光掩模的图像传递到光敏的光刻胶上。紧接着,溶解光刻胶的被曝光的部位。替选地,如果光刻胶在光作用下硬化,那么溶解未曝光的部位是可行的。在光刻胶溶解并且被移除的区域中,接下来施加导电材料,其中第一类型和第二类型的重新布线结构由所述导电材料形成。导电材料例如能够借助于物理气相沉积(PVD)、化学气相沉积(CVD)、蒸镀或者溅射施加。尤其是,导电材料包括一种或多种金属,例如铝。
在下一个方法步骤中,能够移除剩余的光刻胶,并且能够施加电绝缘材料。电绝缘材料被施加为,使得第一类型和第二类型的重新布线部在横向平面中完全地由电绝缘材料围绕。电绝缘材料例如借助于印刷、浸渍覆层、离心涂镀、CVD、PVD或者溅射施加。绝缘材料例如包括陶瓷材料或者聚合物材料。所提到的用于制造重新布线结构的制造步骤能够多次相继执行。在此,在多个层中产生第一类型和第二类型的重新布线部的三维构造。有利的是,能够借助于光刻法制造特别小的结构,所述结构与接触部位导电连接。
附图说明
光电子半导体芯片和用于制造光电子半导体芯片的方法的其它优点和有利的设计方案从下述结合附图示出的实施例中得出。
附图示出:
图1A和图1B示意性地示出根据第一实施例的在此所描述的光电子半导体芯片的示意性剖视图,
图2A、图2B、图2C和图2D示出在用于制造根据第二实施例的在此所描述的光电子半导体芯片的不同的方法步骤之后光电子半导体芯片的俯视图,
图3A、图3B、图3C、图3D、图3E和图3F示出在此所描述的光电子半导体芯片的连接部位的不同的实施方式的俯视图。
相同的、相类的或者起相同作用的元件在附图中设有相同的附图标记。附图和在附图中示出的元件的大小关系不应视为合乎按比例的。更确切地说,为了更好的可视性和/或为了更好的理解,各个元件能够夸张大地示出。
具体实施方式
图1A示出根据第一实施例的在此所描述的光电子半导体芯片1的示意性剖视图。光电子半导体芯片1包括半导体本体10,所述半导体本体具有第一类型的半导体101、第二类型的半导体102和设置在其间的有源区103。半导体本体10设置在衬底50上。在半导体本体10的背离衬底50的一侧上设置有第一接触部位11,第一类型的半导体101经由所述第一接触部位电接触。在半导体本体10的相同侧上也设置有第二接触部位12,然而所述第二接触部位在该剖视图中不可见。
此外,光电子半导体芯片1包括重新布线结构20,所述重新布线结构设置在半导体本体10的背离衬底50的表面上并且设置在第一接触部位11上。
重新布线结构20包括电绝缘材料30、第一类型的重新布线部201和第二类的重新布线部202。第一类型的重新布线部201由导电材料形成并且与第一接触部位11直接电接触。在此,每个第一接触部位11相关联有恰好一个第一类型的重新布线部201。电绝缘材料30使第一类型的重新布线结构210彼此绝缘。此外,电绝缘材料30使第一类型的重新布线结构201与第二类型的重新布线结构202绝缘。第二类型的重新布线结构(202)沿着横向方向完全地围绕第一类型201的重新布线结构201。
在重新布线结构20的背离半导体本体10的一侧上设置有第一连接部位21和第二连接部位22。第一类型的重新布线部201分别将恰好一个第一接触部位11与恰好一个第一连接部位21导电连接。第二类型的重新布线部202与第二接触部位12和第二连接部位22直接接触。第二连接部位连通地,尤其多连通地构成。
连接部位在横向平面中设置为,使得第一连接部位21中的至少两个与导电连接的第一接触部位11沿着竖直方向不重叠。此外,每个第一连接部位21在横向上直接与另一第一连接部位21相邻地设置,换言之,在两个第一连接部位21之间不设置第二连接部位22。尤其是,在每个第一接触部位11的横向平面中的面积小于每个所属的第一连接部位21的面积。
重新布线结构20单片地集成到光电子半导体芯片1中。尤其是,借助于光刻制造法在半导体本体10上制造重新布线结构20。
图1B示出根据第一实施例的在此所描述的光电子半导体芯片1的另一剖视图。与图1A相比,光电子半导体芯片在图1B的剖视图的区域中不具有第一接触部位11。而光电子半导体芯片在该区域中具有第二接触部位12,所述第二接触部位设置在半导体本体10的背离衬底50的一侧上并且与第二类型的半导体102导电连接。第二接触部位12横向于第一类型的半导体101和有源区103的主延伸平面在竖直方向上完全地穿过所述第一类型的半导体和有源区。第二接触部位12借助于另一电绝缘材料120与第一半导体101和有源区103电绝缘。
在半导体本体10的背离衬底50的一侧上设置有重新布线结构20。重新布线结构20包括第一重新布线部201、第二重新布线部202和绝缘材料30。第二重新布线部202与第二接触部位12导电连接。绝缘材料30使第一重新布线部201和第二重新布线部202彼此绝缘。在重新布线结构20的背离半导体本体10的一侧上设置有第二连接部位22。第二连接部位22与第二重新布线部202导电连接,使得第二类型的半导体能够经由第二连接部位导电接触并且通电。
图2A示出半导体本体10的俯视图,所述半导体本体在用于制造光电子半导体芯片1的方法中在第一方法步骤中提供。半导体本体10具有露出的第一接触部位11、露出的第二接触部位12和发射区域15。每个第一接触部位11设置在发射区域15的中央中。在此,发射区域在横向平面中设置在规则的栅格的节点上。在发射区域15之间的横向方面中设置有第二接触部位12。
图2B示出在下一个方法步骤之后的半导体本体的俯视图,其中重新布线结构20被施加在半导体本体的主面上,在所述主面上设置有第一接触部位11和第二接触部位12。重新布线结构20在多个光刻方法步骤中在半导体本体10上制造并且在此包括绝缘材料30、第一类型的重新布线部201和第二类的重新布线部202。第一类型的重新布线部201设置在第一接触部位201上并且与该第一接触部位导电连接。第二类的重新布线部202设置在第二接触部位12上并且与该第二接触部位导电连接。第一类型的重新布线部201和第二类的重新布线部202由导电材料形成。
尤其是,第二类型的重新布线部202将所有第二接触部位12彼此导电连接。为此,第二类型的重新布线部202在横向平面中具有栅格状的轮廓。也就是说,第二类型的重新布线部202能够多连通地构成。
图2C示出在下一个方法步骤之后的半导体本体的俯视图,其中重新布线结构20的另一部分设置在重新布线结构20的已经存在的部分上。在重新布线结构的该部位中,在第一类型的两个重新布线部201之间不设置第二类型的重新布线部202。也就是说,第一类型的所有重新布线部201彼此紧邻地设置。第一类型的重新布线部通过电绝缘材料30彼此电绝缘。第一类型的重新布线部201在横向平面中具有线状结构。在此,第一重新布线部201在横向平面中均朝向重新布线结构20的中央延伸。第一类型的重新布线部201的在横向平面中的这种线状结构实现:将第一连接部位21在横向上与相应电连接的接触部位11错开地设置。
图2D示出在下一个方法步骤之后的半导体本体10的俯视图,其中第一连接部位21和第二连接部位22已经设置在重新布线结构20的背离半导体本体10的一侧上。由此,其是制成的光电子半导体芯片1的俯视图。第一连接部位21和第二连接部位22通过绝缘材料30彼此电隔离。第二连接部位22框架状地围绕第一连接部位21。
第一连接部位21经由第一类型的重新布线部201分别恰好与一个第一接触部位11导电连接。每个第一连接部位21相关联有光电子半导体芯片的恰好一个发射区域15。光电子半导体芯片1的发射区域15能够经由第一连接部位21彼此独立地运行。在此,至少一个第一连接部位21不与电连接的第一接触部位11重叠地设置。第二连接部位22经由第二类型的重新布线部202与所有第二接触部位12导电连接。光电子半导体芯片1能够经由第一连接部位21和第二连接部位22导电接触和运行。尤其,每个第一连接部位21的面积大于导电连接的第一接触部位11的面积。
图3A示出根据第一实施例的第一连接部位21和第二连接部位22的一个可行的实施方式。在此,第二连接部位22在横向平面中形成围绕第一连接部位21的框架,其中第一连接部位21和第二连接部位22通过绝缘材料30彼此电绝缘。第一连接部位21在横向平面中相对于相关联的第一接触部位11朝向光电子半导体芯片1的中央移动。由此,第一连接部位21相对于第一接触部位11增密地设置。在该实施方式中,第一连接部位具有矩形轮廓,使得通过连接部位的面占用最大化。线AA在此标记如下线,图1A中的剖视图沿着所述线伸展。线BB标记如下线,图1B中的剖视图沿着所述线伸展。
图3B示出在此所描述的光电子半导体芯片1的连接部位的一个替选的实施方式。相对于在图3A中示出的实施方式,在此第二连接部位22单连通地构成并且连接部位借助于重新布线结构20朝向一侧移动。
图3C示出在此所描述的光电子半导体芯片1的连接部位的一个替选的实施方式。在该实施方式中,第一连接部位21分为多个组。在这些组之内,第一连接部位21彼此紧邻地设置。在四组连接部位之间设置有第二连接部位22,并且第二连接部位具有十字形轮廓。电绝缘材料30使连接部位彼此绝缘。连接结构的该实施方式允许任意地缩放像素数,使得对于较大数量的像素而言,在此所示出的连接部位中的仅另外的连接部位在横向上并排设置。
图3D示出在此所描述的光电子半导体芯片1的连接部位的一个替选的实施方式。在该实施方式中,第一连接部位21圆形地构成。第二连接部位22框架状地围绕第一连接部位21设置并且在框架的内部区域中具有两个被斜切的角部,以便将通过第二连接部位的面占用最大化。尤其是,第二连接部位22的框架状的轮廓能够与第二接触部位12的框架状的轮廓不同。第二接触部位12的框架状的轮廓例如能够是方形的而第二连接部位22的框架状的轮廓例如能够是六角形的。第二连接部位22例如覆盖重新布线结构20的背离发射区域15的表面超过30%,尤其超过50%。
图3E示出在此所描述的光电子半导体芯片1的连接部位的一个替选的实施方式。在该实施方式中,第一连接部位21划分为组。在每个组之内,第一连接部位21彼此紧邻地设置。在横向方向上各个组分别由第二连接部位22完全地围绕。在此,第二连接部位22多连通地构成,使得这些第二连接部位形成围绕第一连接部位21的每个组的框架。连接部位的该实施方式允许任意地缩放像素数,使得对于较大数量的像素而言,在此所示出的连接结构中的仅另外的连接结构并排设置。
图3F示出在此所描述的光电子半导体芯片1的连接部位21、22的另一实施例。在该实施方式中,第二连接部位22具有呈四个圆形式的留空部,所述四个圆部分地彼此重叠。在留空部中设置有四个圆形的第一连接部位21。尤其是,第一连接部位21在横向平面中并排地设置在方形的角部中。在此,圆形的第一连接部位21具有比第二连接部位22中的圆形的留空部更小的半径。在横向方向上在第一和第二连接部位21、22之间设置有电绝缘材料30。尤其是,在横向方向上,连接部位21之间的间距能够小于与第一连接部位11相关联的第一接触部位11的之间的横向间距。
本发明不因根据实施例的描述而限于此。更确切地说,本发明包括每个新的特征以及特征的每个组合,这尤其包含在权利要求中的特征的任意组合,即使该特征或该组合本身未详细地在权利要求或实施例中说明时也是如此。
本专利申请要求德国专利申请102016112857.0的优先权,其公开内容就此通过参引并入本文。
附图标记列表
1 光电子半导体芯片
10 半导体本体
11 第一接触部位
12 第二接触部位
120 其它电绝缘材料
15 发射区域
101 第一类型的半导体
102 第二类型的半导体
103 有源区
20 重新布线结构
21 第一连接部位
22 第二连接部位
201 第一类型的重新布线部
202 第二类型的重新布线部
30 绝缘材料
50 衬底

Claims (11)

1.一种光电子半导体芯片(1),其包括:半导体本体(10)、第一接触部位(11)和第二接触部位(12)、重新布线结构(20)以及第一连接部位(21)和第二连接部位(22),其中
-所述半导体本体(10)具有多个发射区域(100),所述发射区域在横向上并排设置,并且所述发射区域能够分别经由所述第一接触部位(11)和所述第二接触部位(12)导电接触并且彼此独立地运行,
-所述重新布线结构(20)使每个第一接触部位(11)与相关联的第一连接部位(21)导电连接,
-所述重新布线结构(20)使每个第二接触部位(12)与相关联的第二连接部位(22)导电连接,
-所述第一连接部位(21)和第二连接部位(22)中的至少一个连接部位与所述第一接触部位(11)和第二接触部位(12)中的同该至少一个连接部位导电连接的接触部位在竖直方向上不重叠,
-多个第二接触部位(12)与共同的第二连接部位(22)导电连接,
-每个第一连接部位(21)在横向上与另一第一连接部位(21)紧邻地设置,
-所述重新布线结构(20)包括第一类型的重新布线部(201),其中所述第一类型的重新布线部(201)分别使恰好一个第一接触部位(11)与恰好一个第一连接部位(21)导电连接,
-在常规运行时,所述第一接触部位(11)与所述第二接触部位(12)相比位于不同的电势上,以及
-所述第一连接部位(21)和所述第二连接部位(22)中的至少一个连接部位与同该接触部位一对一地相关联的发射区域(100)在竖直方向上不重叠。
2.根据权利要求1所述的光电子半导体芯片,
其中所述重新布线结构(20)单片地集成到所述光电子半导体芯片中。
3.根据权利要求1或2所述的光电子半导体芯片(1),
其中所述重新布线结构(20)具有第二重新布线部(202),经由所述重新布线部,所有第二接触部位(12)彼此导电连接。
4.根据权利要求3所述的光电子半导体芯片(1),
其中所述第二重新布线部(202)在横向方向上多连通地构成。
5.根据权利要求1或2所述的光电子半导体芯片(1),
其中所述第二连接部位(22)单连通地构成。
6.根据权利要求1或2所述的光电子半导体芯片(1),
其中所述第二连接部位(22)覆盖所述重新布线结构(20)的背离所述发射区域(100)的表面(20a)超过30%,其中多个发射区域(100)与所述第二连接部位导电连接。
7.根据权利要求1或2所述的光电子半导体芯片(1),
其中所述第二连接部位(22)覆盖所述重新布线结构(20)的背离所述发射区域(100)的表面(20a)超过50%,其中多个发射区域(100)与所述第二连接部位导电连接。
8.根据权利要求1或2所述的光电子半导体芯片(1),
其中所述第一连接部位(21)和第二连接部位(22)覆盖所述重新布线结构(20)的背离所述发射区域(100)的表面(20a)超过70%。
9.根据权利要求1或2所述的光电子半导体芯片,
其中至少一个第一接触部位的面积小于导电连接的第一连接部位的面积。
10.一种用于制造根据权利要求1或2所述的光电子半导体芯片的方法,所述方法包括下述方法步骤:
-提供半导体本体(10),其中所述半导体本体(10)具有露出的第一接触部位(11)和露出的第二接触部位(12),所述第一接触部位和第二接触部位设置在所述半导体本体(10)的主面上,其中各个发射区域在共同的外延工艺中制造并且所述发射区域构成为共同的半导体本体的一部分,
-将重新布线结构(20)施加在所述半导体本体的主面上,在所述主面上设置有所述第一接触部位(11)和第二接触部位(12),
-将第一连接部位(21)和第二连接部位(22)施加在所述重新布线结构(20)的背离所述半导体本体(10)的一侧上,其中至少一个第一接触部位(11)的面积小于导电连接的第一连接部位(21)的面积。
11.根据权利要求10所述的用于制造光电子半导体芯片的方法,其中在所述半导体本体上形成所述重新布线结构(20)。
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