CN113439344A - 具有传导层的部段的光电半导体构件及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
一种光电半导体构件(10)，其包括第一导电型的第一半导体层(110)和第二导电型的第二半导体层(120)，第一接触结构(105)、接触层(109)和分离层(108)。接触孔(123)布置在所述分离层(108)中。光电半导体构件还包括布置在所述分离层(108)的背离所述接触层(109)的一侧上的传导层(107)的部段(104)。在此，所述传导层(107)的部段(104)分别与所述接触孔(123)中的传导材料连接。所述第一接触结构(105)通过所述传导层(107)的部段(104)和所述接触孔(123)中的传导材料与所述接触层(109)连接，所述部段(104)的长度分别大于部段(104)的最大宽度，其中，所述长度表示在对应的接触孔和相邻部段(104)之间的传导材料之间的最短的距离，所述宽度是垂直于长度测得的。
Description
本专利申请要求德国专利申请DE 10 2019 103 638.0的优先权，在此通过援引加入该申请的公开内容。
发光二极管(LED)是一种基于半导体材料的发光装置。例如一个LED包括一个pn结。当电子和空穴在pn结区域中相互复合时，就会例如因为施加了适当的电压而产生电磁辐射。
一般来说，目前正在研究用以改善对半导体层的馈电的方案。
本发明要解决的技术问题是提供一种改进的光电半导体构件和一种改进的制造光电半导体构件的方法。
根据本发明，上述问题通过独立权利要求的内容和方法解决。有利的改进设计方案在从属权利要求中定义。
发明内容
一种光电半导体构件包括第一导电型的第一半导体层和第二导电型的第二半导体层，其中，所述第一和第二半导体层相互堆叠。所述光电半导体构件还包括第一接触结构、布置在所述第一半导体层的背离所述第二半导体层的一侧上并与所述第一半导体层相连的接触层、布置在接触层的背离所述第一半导体层的一侧上的分离层、布置在所述分离层中的接触孔。所述光电半导体构件还包括布置在分离层的背离接触层的一侧上的传导层的部段。在此，传导层的部段分别与接触孔中的传导材料连接。第一接触结构通过传导层的部段以及接触孔中的传导材料与接触层连接。在此，部段的长度分别大于部段的最大宽度，其中，长度表示在对应的接触孔和相邻部段之间的传导材料之间的最短的距离，宽度是在垂直于长度的水平方向中测得的在此，传导材料可以是例如第一接触结构的一部分或传导层的一部分。将分别第一接触结构具有不同距离的接触孔与所述第一接触结构连接的至少两个部段具有相互不同的宽度。
按照实施方式，传导层的部段的大部分分别与正好一个接触孔电连接。例如，传导层的多个部段中一个部段的宽度是分别根据对应的接触孔与第一接触结构的距离选择的。在本公开内容的范围内，术语“大部分”指的是传导层的超过50％，例如超过75％或甚至超过90％的部段分别与正好一个接触孔电连接。
该光电半导体构件还可以具有传导层的相邻部段之间的光学补偿层的部分。例如，光学补偿层的材料选自SiON、Y2O3、Sc2O3、HfO2、ZrO2、Ta2O5、TiO2或Nb2O5。
按照另外的实施方式，光电半导体构件包括第一导电型的第一半导体层和第二导电型的第二半导体层，其中，所述第一和第二半导体层相互堆叠。所述光电半导体构件此外包括第一接触结构、布置在所述第一半导体层的背离所述第二半导体层的一侧上并与所述第一半导体层相连的接触层、布置在接触层的背离所述第一半导体层的一侧上的分离层。该光电半导体构件还包括布置在分离层的背离接触层的一侧上的导电层，其中，在传导层中构造有缝隙并且导电层与第一接触结构电连接，该光电半导体构件还包括布置在分离层中的接触孔。在此，传导层通过接触孔中的传导材料与接触层连接。
例如，这些缝隙可以分别布置在接触孔和第一接触结构之间并与第一接触结构和接触孔之间的最短电流路径相交。这些缝隙可以垂直于第一接触结构延伸。例如这些缝隙与第一接触结构相交或接触。
一种制造光电半导体构件的方法，其包括形成半导体层堆垛，所述半导体层堆垛包括第一导电型的第一半导体层和第二导电型的第二半导体层，所述方法包括在形成第一半导体层之后形成接触层，其中，所述接触层与第一半导体层连接，所述方法包括在形成接触层之后形成分离层。所述方法还包括在分离层中形成接触孔和在形成分离层后形成导电层的部段。在此，传导层的部段分别与接触孔中的传导材料连接。此外，第一接触结构通过传导层的部段和接触孔中的传导材料与接触层连接。在此，部段的长度分别大于部段的最大宽度，其中，长度表示在对应的接触孔和相邻部段之间的传导材料之间的最短的距离，宽度是在垂直于长度的水平方向中测得的。在此，导电材料可以例如是第一接触结构的一部分。根据另外的实施方式，该传导材料也可以是传导层的一部分。将分别与第一接触结构具有不同距离的接触孔与第一接触结构连接的至少两个部段具有相互不同的宽度。
例如对于大部分的接触孔，可以根据接触孔到第一接触结构的距离设置传导层的对应的部段的引线电阻。按照实施方式，传导层的部段的水平的宽度被设置。
例如，传导层的部段的形成包括形成传导层和之后的结构化。所述方法还可以包括在传导层的部段之间引入补偿层。
传导层可以通过在使用掩模的情况下蚀刻而被结构化。在此，所述方法还可以包括在蚀刻之后将补偿层引入掩膜的区域之间。
所述方法还可以包括在传导层中定义或者说设置缝隙。例如，缝隙可以定义在接触孔和第一接触结构之间。
附图说明
附图用于理解本发明的实施例。附图表示实施例并结合说明书用于解释这些实施例。另外的实施例和许多预期的优点从下面的详细描述中直接得出。图中所示的元素和结构不一定是按相互比例示出的。相同的参考标记指的是相同或相应的元素和结构。
图1A示出按照实施方式的光电半导体构件的示意性横截面视图。
图1B示出按照实施方式的光电半导体构件的示意性布局。
图1C示出图1B的部分组件的放大视图。
图1D示出图1B所示的光电半导体装置的部分的示意性垂直横截面视图。
图2A示出按照另外的实施方式的光电半导体构件的示意性布局。
图2B示出图2A所示结构的局部的放大视图。
图3示出光电半导体构件的部分的垂直横截面视图。
图4A示出按照另外的实施方式的光电半导体构件的示意性横截面视图。
图4B示出按照实施方式的光电半导体构件的部分的放大视图。
图4C示出按照另外的实施方式的光电半导体构件的部分的放大视图。
图4D示出光电半导体构件的部分的示意性布局。
图5A概况了按照实施方式的方法。
图5B表示在执行根据实施方式的方法时工件的垂直横截面视图。
图6示出按照实施方式的光电半导体装置。
具体实施方式
在下面的具体实施方式中参考了附图，其构成本公开内容的一部分并且在附图中为了说明而显示了具体的实施例。在此，如“顶侧”、“底部”、“前侧”、“背侧”、“上方”、“上面”、“前方”、“后方”、“前部”、“后部”等方向性术语基于上述附图的定向。由于实施例的组件可以沿不同的定向定位，所以方向性术语仅用于解释不具有任何限制性。
对实施例的说明不是限制性的，因为也可以存在其他实施例和进行结构或逻辑上的改变，而不脱离由权利要求定义的范围。尤其除非从上下文中另有表述，下文所述的实施例的元素可以与其他所述的实施例的元素相结合。
术语“晶片”或者“半导体基片”可以包括任何基于半导体的具有半导体表面的结构。晶片和结构应理解为包括掺杂和未掺杂的半导体、外延半导体层，必要时通过基底承载，还包括另外的半导体结构。例如，第一半导体材料构成的层可以生长在第二半导体材料或绝缘材料构成的生长基底上，如在蓝宝石基底上。生长基底材料的其他例子包括玻璃、二氧化硅、石英或陶瓷。
根据使用目的，半导体可以基于直接或者间接的半导体材料。特别适合于产生电磁辐射的半导体材料的例子尤其包括氮化物半导体化合物，通过其可以产生例如紫外线、蓝色或更长波长的光，例如GaN、InGaN、AlN、AlGaN、AlGaInN、AlGaInBN，磷化物半导体化合物，通过其可以产生例如绿色或更长波长的光，如GaAsP、AlGaInP、GaP、AlGaP，以及其他半导体材料，如GaAs、AlGaAs、InGaAs、AlInGaAs、SiC、ZnSe、ZnO、Ga2O3、金刚石、六方氮化硼，和上述材料的组合。复合半导体材料的化学计量比可以不同。
半导体材料的其他例子可包括硅、硅锗和锗。在本说明的上下文中，术语“半导体”也包括有机半导体材料。
术语“基片”一般包括绝缘的、导电的或半导体基片。
本说明中使用的术语“横向”和“水平”旨在说明基本上平行于基片或半导体主体的第一表面延伸的定向或者取向。这可以是例如晶片或芯片(Die)的表面。
例如水平方向可以处于与层生长时的生长方向垂直的平面内。
本说明中使用的术语“垂直”旨在说明基本垂直于基片或半导体主体的第一表面延伸的定向。垂直方向例如可以对应于在层生长时的生长方向。
在此若使用术语“有”、“包含”、“包括”、“具有”等时，它们是开放式术语，表示存在所述元素或特征但不排除存在另外的元素或特征。不定冠词和定冠词包括复数，也包括单数，除非从上下文中另有明确表述。
在本发明的上下文中，术语“电连接”表示在被连接元件之间的低电阻的电连接。电连接的元件不一定直接相互连接。在电连接的元件之间可以布置其他元件。
术语“电连接”也包括在被连接元件之间的通道式接触。
图1A示出按照实施方式的光电半导体构件的垂直横截面视图。图1A中所示光电半导体构件例如可以是发光二极管(LED)。第一半导体层110以及第二半导体层120布置在合适的载体100上。例如第一半导体层110可以掺入第一导电型，如p型，并且第二半导体层120可以掺入第二导电型，如n型。例如第一和第二半导体层110、120是基于氮化物化合物半导体材料的。有源区115可以布置在第一半导体层110和第二半导体层120之间。
有源区例如可以具有pn结、双异质结构、单量子阱结构(SQW,single quantumwell)或多量子阱结构(MQW,multi quantum well)用于产生辐射。
术语“量子阱结构”在此并不说明关于量子化维度方面的意义。因此其通常尤其包括量子槽、量子线和量子点以及这些层的任意组合。
例如，第二半导体层120可以布置在第一半导体层110和合适的载体100之间。例如载体100可以是用于半导体层序列的生长基片。适于生长基片的材料可以包括例如蓝宝石、碳化硅或氮化镓。导电材料制成的接触层109可以布置在第一半导体层110上。例如接触层109可以由传导的氧化物构成，即所谓的TCO(“透明传导氧化物”)。示例尤其包括ITO(氧化铟锡)、IZO(氧化铟锌)或其他透明传导材料。例如接触层109可以直接与第一半导体层110邻接。
在接触层109上可以布置分离层108。例如分离层108可以包括一个或多个绝缘层。可以在分离层108中形成接触孔123。传导层107的部段104布置在分离层108上。传导材料可以布置在接触孔123中。例如接触孔123中的传导材料可以是传导层107的一部分。然而，根据另外的实施方案也可以在接触孔123中布置导电的接触材料。
此外，图1A中所示的光电半导体构件包括通过传导层107的部段104和接触孔123中的传导材料与接触层109连接的第一接触结构105。传导层107由透明的传导材料构成，例如传导的金属氧化物，如ITO或IZO。例如传导层107的层厚可以大于接触层109的层厚。例如接触层的层厚可以是5至25nm。例如传导层的层厚可以是50至150nm。图1A中所示的光电半导体构件中，电流分配和电接触的功能相互分开。确切而言，薄的接触层109布置成整面地或大面积地与第一半导体层110接触。由于其层厚更小，所以薄的接触层109具有更小的横向导电性。反之，由于层厚减小，所以吸收更少的电磁辐射。较厚的传导层使横向导电性被改善。辐射损失例如可以通过分离层108减小，这将在下文被解释。通过传导层107的部段104，在第一接触结构105和接触层109之间的电接触通过分离层108内的接触孔123中的导电材料实现。
分离层108包括电介质的材料，例如氮化硅、氧化硅、氮氧化硅、氧化铝、氧化钛、氧化钽、氧化铌和这些材料的组合。根据实施方式，分离层108可以由唯一的电介质材料构成。例如分离层可以具有匹配的折射率，其中，“匹配”意味着电介质材料的折射率大于或等于分离层108周围的介质的折射率。周围介质沿发出的电磁辐射的射出方向布置在分离层108的后方。周围介质包括包罩半导体主体并且尤其具有保护功能的元件。例如半导体主体可以具有钝化层和/或封装结构作为周围介质。
在替选的设计方案中，分离层108构造成多层的并且具有至少两个在折射率方面不同的子层。优选地，分离层108包括由具有较高折射率和较低折射率的交替的多个子层构成的层序。具有较高折射率的子层尤其比具有较低折射率的子层具备更小的厚度。
例如分离层108具有在400nm至800nm范围内的厚度。当厚度在400nm至800nm范围内的情况下，可以在分离层108的制造费用和过滤特性之间实现适当的折衷。
按照设计方案，分离层108可以是这样设计的，即例如仅有以陡峭的角度到达分离层108的辐射才能到达传导层107。相反，由于因在光学上较厚的介质和光学上较薄的介质之间的过渡部处的全反射所导致的半导体层和周围介质之间的折射率差异使较平的辐射组份不能被射出，所述较平的辐射组分可以被分离层108挡住。在较厚的传导层107中的吸收损耗因此基本上被限制在可传播的角度范围内。例如分离层108具有过滤特性，其使得以在第一角度范围内的角度，即以陡峭的角度到达分离层上的辐射大多数被传输。此外，以在第二角度范围内的角度，即以较平的角度到达分离层108上的辐射大多被反射。
例如，在第一角度范围和第二角度范围之间的界限由全反射的极限角度确定，该极限角度可以由半导体层的折射率和周围介质的折射率得出。在此，第一角度范围包括小于该界限的角度。相反，第二角度范围包括大于该界限的角度。
例如分离层108可以包括具有第一氧化铌层、氧化硅层以及第二氧化铌层的层堆垛。
例如半导体层堆垛可以结构化成平台121。相应地，第二半导体层120的第一主表面119的一部分可以是敞露的。例如分离层108的一部分可以布置成与第二半导体层120的第一主表面119邻接。此外，分离层108的一部分可以布置在平台121的侧壁122上。第二电接触元件126例如可以在敞露的第一主表面119的区域中接触第二半导体层120。例如第二接触元件126可以通过传导材料124与第二半导体层120连接。绝缘材料129可以布置在第二接触元件126和位于其下方的半导体材料120之间。例如，布置在第二接触元件126的左侧上的结构可以在第二接触元件126的右侧重复。
通过在第一接触结构105和第二接触元件126之间施加电压，可以向光电半导体构件中加电流，以便例如通过第一半导体层102的第一主表面发射电磁辐射20。一般来说，电流注入越均匀，光电半导体构件的效率就越高。
图1B示出按照实施方式的光电半导体构件的示意性布局。在此，第一接触结构105例如构造成接触指。接触指可以矩形、环形或弧形地构造。然而该接触指的任何其他设计都是可行的。例如它可以梳状或类似于叶子的纹理地设计。此外，第一接触结构105可以有多个接触指，这些接触指可以相同地或者彼此不同地设计。第一接触结构105通过第一接触元件106可以电连接。此外，该光电半导体构件10包括第二接触元件126。
根据图1B中所示的实施方式，例如用于电接触第一半导体层110的第一接触结构105和第二接触结构(图1B中未示出)可以沿垂直方向相叠地设计。这将参照图1D进一步阐述。图1B中所示的光电半导体构件10还包括分离层108中的多个接触孔123。第二接触元件126例如可以布置在矩形的角位置处，相对于第一接触元件106对角对置。例如第二半导体层的接触可以在从两侧被第一半导体层110包围的位置处实现。
图1C示出在图1B中以“C”表示的局部的放大示图。图1C示出第一接触结构105和传导材料的多个部段104。传导材料的部段104可以例如通过布置在第一接触结构105下方的传导层107的材料相互连接。传导材料的部段104还可以甚至通过不一定布置在第一接触结构105下方的传导层107的一部分连接。部段104的长度s分别大于部段104的最大宽度d。在此，长度s表示在对应接触孔123和在相邻部段104之间的传导材料之间的最短的部段。该传导材料可以是例如第一接触结构105的一部分或传导层107的一部分。宽度d是垂直于长度s测量的。例如长度s可以是部段104的宽度d的至少两倍或至少三倍或甚至至少四倍。例如部段104的长度s可以定义为传导材料107的线性延伸区域，其中，相邻的部段104分别不直接邻接而是例如通过间隙或其他的例如绝缘的材料相互分隔。
术语“传导材料的部段”在此表示传导材料的结构化的部分。相邻的部段可以相互电连接和物理连接，例如通过导电材料或甚至通过第一接触结构105连接。这些部段例如可以至少部分具有矩形的面。
例如传导层107的每个部段104可以分别正好对应一个接触孔123并与之连接。根据另外的实施方式，传导层107的大部分，例如大于50％或大于75％或甚至大于90％的部段104可以分别正好对应一个接触孔123并与之连接。接触层(109，在图1C中未示出)和部段104之间的电接触可以仅通过该接触孔123进行。例如传导层107的每个部段104的宽度d可以分别根据该部段104的长度s选择。例如具有最小距离的接触孔123可以分别对应于具有较小长度s1和最小宽度d1的部段104。以相应的方式，与第一接触结构105分别有最大距离的接触孔123可以分别对应具有最大长度s3和最小宽度d3的部段104。与第一接触结构105的距离越大，则对应或者所属部段104就构造成越宽。与第一接触结构105的距离越小，则对应或者所属部段104就构造成越窄。例如如果部段104具有相互不同的长度，则部段104就分别具有不同的宽度。通过传导层107的对应部段104的引线电阻可以以此设置成分别基本上相同的值。结果可以实现特别均匀的电流分布。
按照另外的实施方式，部段104的相应的宽度的尺寸可以按照其他标准进行。例如，可以进行优选的到具有较高输出可能性的区域中的电流注入。各单个部段104在局部相互分离，以此可以实现光电半导体构件的更好的ESD(“静电放电”)稳定性，以此减少故障风险。此外，通过部段104的专门的设计，即具有与对应接触孔123更短距离的部段104具有过度减小的宽度，使得相对于位于第一接触结构105附近的接触孔123的引线电阻相较于具有分别成比例调整的宽度d的引线电阻而增加。第一接触结构105的环境中的电流密度以此降低。如图1C中所示，传导层107的部段104近似垂直于第一接触结构105或近似平行于电流线延伸。
图1D示出图1B中所示的I和I'之间的光电半导体构件的示意性横截面图。第二半导体层120和第一半导体层110以及必要时的有源区115布置在载体100上。第一半导体层110以及有源区115的一部分在局部被移除，使得第二半导体层120的第一表面119的一部分露出。第二接触结构125布置在该区域中。第一和第二半导体层110、120的部分分别布置在第二接触结构125的两侧上。第二接触结构125例如在三面被分离层108包围，使得第二接触结构125由传导材料107的相邻部段104电绝缘。例如第二接触结构125包括层堆垛，所述层堆垛包括一个或多个金属层，或第二接触结构125包括层堆垛，所述层堆垛包括传导氧化物层(TCO，“transparent conductive oxide”)。例如该层堆垛可以包括对接触结构125的电气功能至关重要的Ag层。第一接触结构105可以沿垂直方向布置在第二接触结构125上。以此可以减少对产生的电磁辐射的吸收。此外，第二半导体层120可以通过第二接触结构125以节省空间的方式接触。第一半导体层110通过接触层109和通过接触孔123中的导电材料与导电层107的部段104以及第一接触结构105电连接。
图2A示出按照另外的实施方式的光电半导体构件10的示意性布局。与图1B中所示的实施方案不同的是，在此第一接触结构105设计成弧形的。例如第一接触结构105的一部分构造成第一接触元件106。第二接触元件126与第一接触结构105隔离并与未示出的第二接触结构125连接。第二接触结构布置在所示的绘图平面下的平面中。多个接触孔123例如沿同心圆在通过第一接触结构105定义的圆或区域内部和外部布置。当然也可以实现接触孔123的替选的布置图案。
图2B示出图2A所示区域B的放大视图。如图2B中所示，各单个接触孔123分别单独通过传导层107的部段104与第一接触结构105连接。传导层107的部段104可以分别通过接触结构105相互连接。根据对应接触孔123与接触结构105的距离选择部段104的宽度。在此，接触孔123和第一接触结构105或在相邻部段之间的导电材料之间的距离是分别垂直于第一接触结构105的延伸或沿电流方向测量的。部段104的宽度是分别垂直于部段104的延伸方向测量的。在图2B中所示的实施方案中，也是对应接触孔123相对于第一接触结构105的距离越大，部段104的宽度就越大。在第一接触结构105和第一半导体层110之间的电阻以此可以保持大致不变。具有不同长度的部段104在此也具有彼此不同的宽度。
根据实施方式，例如传导层107的部段104可以通过传导层107的结构化产生。在此，传导层的部分被移除。局部去除传导层107的部分会对光电半导体构件的光学特性，尤其传输有负面影响。为了补偿该效果，可以额外设置光学的补偿层118。
图3示出光电半导体构件的部分的横截面视图，所述光电半导体构件具有布置在传导层107的相邻的部段104之间的补偿层118。例如补偿层可以尽可能不吸收。例如可以选择具有与蚀刻掉的传导层107相似的折射率的材料，如SiON、Y2O3、Sc2O3、HfO2、ZrO2、Ta2O5、Nb2O5、或TiO2。通过调整层厚，折射率的偏差可以被部分补偿。根据实施方式，补偿层还可以包括具有这些材料的多个单独层的层堆垛。通过沉积具有合适层厚的Nb2O5层可以实现的是，在去除传导层107的区域时，尽可能少地改变光电半导体构件的光学特性，例如传输。以此可以进一步改善光电半导体构件的输出效率。
图4A示出按照另外的实施方式的光电半导体构件的垂直横截面视图。该光电半导体构件具有第一导电型的第一半导体层110以及第二导电型的第二半导体层120，如参考图1A所述。此外，该光电半导体构件包括接触层109、分离层108和导电层117。接触层109、分离层以及导电层117例如如参照图1A所述地设计。在传导层117中构造有缝隙112。光电半导体构件10还具有接触孔123，并且传导层117通过接触孔123中的传导材料与接触层109连接。
光电半导体构件的其他部件与参考图1A至1D所述的类似。与之不同的是，导电层117构造成一层，其中，在传导层中构成缝隙。
图4B示出按照实施方式的光电半导体构件的部分的放大的局部。图4B中所示的部段例如在图4D中标记为“A”。
根据实施方式，缝隙112可以布置在接触孔123和第一接触结构105之间，如图4B所示。例如缝隙可以在面向第一接触结构105的一侧上分别围绕接触孔123，使得电流路径113不能实现在第一接触结构105和接触孔123之间的直接路径，而是围绕缝隙112延伸。缝隙112与接触孔123和第一接触结构之间的多个潜在电流路径相交。在本说明的范畴中，术语“缝隙”指的是导电层117被局部去除的区域。例如在水平面中，缝隙可以被导电层117完全包围，如图4B所示。缝隙可以弧形或直线式延伸。根据实施方式，该缝隙也可以例如延伸至第一接触结构105，如图4C所示。例如缝隙的长度可以相当于缝隙的宽度的若干倍，例如至少十倍或至少一百倍。在此，缝隙的长度和宽度分别是沿水平方向测量的。缝隙的长度例如是较大的水平尺寸，缝隙的宽度例如是较小的水平尺寸。
例如第一接触结构105和位于第一接触结构105附近的接触孔123之间的电流路径以此方式被延长。相应地，对于相对于第一接触结构105以较小距离布置的接触孔123，电阻增大。尤其那些紧邻或接近第一接触结构105的接触孔的缝隙112可以包括延长部112a，该延长部从接触孔123沿离开接触结构105的垂直方向延伸。例如延长部112a可以径向向外延伸，如图4B所示。延长部112a的延伸方向可以相当于电流方向。那些以相对于第一接触结构105的中等程度的距离布置的接触孔123例如仅获得缝隙112而没有延长部112a，相对于第一接触结构具有更大距离的接触孔123不具有缝隙。电阻以此可以根据与第一接触结构的距离而增加，以此可以实现加入的电流密度的更大的均匀性，并以此实现更高的效率。
图4C示出按照另外的实施方式的光电半导体构件的部分。在此，缝隙112沿大约垂直于第一接触结构105的方向布置。例如缝隙112沿电流方向延伸。根据实施方式，布置在接触孔123和第一接触结构105之间的传导层117的部段分别通过缝隙112彼此分开。例如缝隙112可以直线延伸并且分别与第一接触结构105相交或接触。在此，传导层117在平行于沿正向电流方向延伸的区域中被移除。相应地在反向电压的情况中，电流的集中会降低到各单个接触孔123上。例如在施加反向电压时，由于不均匀性而在局部出现击穿，而由于存在缝隙112，所以流动的电流不仅仅集中到各单个接触孔123上。结果是光电半导体构件的ESD强度增加。
因为只有很少的传导层117的材料被移除并且没有电流线被切断，所以对沿正向的电压(Uf)的额外影响很小。相应地，这些缝隙112的存在可以提高光电构件对放电的鲁棒性或者说可靠性，并且以此提高ESD稳定性。
图5A概况了按照实施方式的方法。一种制造光电半导体构件的方法包括形成(S100)半导体层堆垛，所述半导体层堆垛包括第一导电型的第一半导体层和第二导电型的第二半导体层。该方法还包括在形成所述第一半导体层之后形成(S110)接触层，其中，所述接触层与第一半导体层连接。该方法还包括在形成所述接触层后形成(S120)分离层并在所述分离层中形成(S130)接触孔。该方法还包括在形成所述分离层后形成(S140)导电层的部段，其中，传导层的部段分别与接触孔中的传导材料连接。所述第一接触结构通过传导层的部段和接触孔中的传导材料与接触层电连接。所述部段的长度分别大于部段的最大宽度，其中，所述长度表示在对应的接触孔和相邻部段之间的传导材料之间的最短的距离，所述宽度是垂直于长度测得的。
例如传导层107的部段104可以通过形成传导层和然后结构化制造。在此，所述结构化可以通过蚀刻方法进行，例如化学蚀刻方法。根据实施方式，例如合适地结构化光阻材料。
然后在使用该光掩膜的情况下实施蚀刻方法。例如在使用化学蚀刻方法时，传导层107的一部分可以被欠蚀刻。
根据实施方式可以额外形成补偿层118。例如为了形成补偿层118可以使用用于蚀刻传导层的相同的光掩模。然后，沉积在光掩模上的补偿层的材料通过剥离方法(Lift-Off)被移除。
图5B示出用于表示该方法步骤的示意性横截面视图。在传导层107的部段104上敷设有结构化的光阻层128。在使用已用于结构化传导层107的掩模的情况下沉积补偿层118时，确保了补偿层118仅沉积在传导层107的部段104之间的露出的区域中。在形成补偿层118的区域后，光阻掩膜128和沉积在其上的补偿层的部分例如通过剥离方法被移除，以便最终得到图3中所示的结构。
图6示出根据实施方式的光电装置25的视图。光电装置25包括在此所述的光电半导体构件10或15。例如光电装置25可以是发光二极管。尽管在此已经示出和说明了具体的实施方式，但本领域的技术人员认识到，在不脱离本发明的保护范围的情况下，所示和所述的具体实施方式可以通过多种替选和/或等同的设计取代。本申请旨在覆盖在此讨论的具体实施方式的任何调整或变化。因此，本发明仅受权利要求和其等同物的限制。
附图标记列表：
10 光电半导体构件
15 光电半导体构件
20 发出的电磁辐射
25 光电装置
100 载体
102 第一半导体层的第一主表面
103 钝化层
104 部段
105 第一接触结构
106 第一接触元件
107 传导层
108 分离层
109 接触层
110 第一半导体层
112 缝隙
112a 延长部
113 电流路径
115 有源区
117 导电层
118 补偿层
119 第二半导体层的第一主表面
120 第二半导体层
121 平台
122 平台的侧壁
123 接触孔
124 传导材料
125 第二半导体结构
126 第二接触元件
127 侧壁绝缘部
128 结构化的光漆层
129 绝缘材料
131 第一电流分布层
132 绝缘层
133 部段
Claims (19)
1.一种光电半导体构件(10)，其包括：
第一导电型的第一半导体层(110)；
第二导电型的第二半导体层(120)，其中，所述第一半导体层和第二半导体层(110,120)相互堆叠；
第一接触结构(105)；
布置在所述第一半导体层(110)的背离所述第二半导体层(120)的一侧上并与所述第一半导体层(110)相连的接触层(109)；
布置在所述接触层(109)的背离所述第一半导体层(110)的一侧上的分离层(108)；
布置在所述分离层(108)中的接触孔(123)，
布置在所述分离层(108)的背离所述接触层(109)的一侧上的传导层(107)的部段(104)，
其中，所述传导层(107)的部段(104)分别与所述接触孔(123)中的传导材料连接，并且
所述第一接触结构(105)通过所述传导层(107)的部段(104)以及所述接触孔(123)中的传导材料与所述接触层(109)连接，
其中，所述部段(104)的长度分别大于所述部段(104)的最大宽度，所述长度表示在对应的接触孔和相邻部段(104)之间的传导材料之间的最短的距离，宽度是在垂直于所述长度的水平方向中测得的，并且
将分别与第一接触结构(105)具有不同距离的接触孔(123)与所述第一接触结构(105)连接的至少两个部段(104)具有相互不同的宽度。
2.按照权利要求1所述的光电半导体构件(10)，其中，所述传导层(107)的部段(104)的大部分分别与正好一个接触孔(123)电连接。
3.按照权利要求2所述的光电半导体构件(10)，其中，所述传导层(107)的大部分部段的宽度是分别根据对应的接触孔(123)与所述第一接触结构(105)的距离选择的。
4.按照上述权利要求之一所述的光电半导体构件(10)，其中，所述光电半导体构件还具有所述传导层(107)的相邻部段(104)之间的光学补偿层(118)的部分。
5.按照权利要求4所述的光电半导体构件(10)，其中，所述光学补偿层(118)的材料选自SiON、Y2O3、Sc2O3、HfO2、ZrO2、Ta2O5、TiO2或Nb2O5。
6.一种光电半导体构件(10)，其包括：
第一导电型的第一半导体层(110)；
第二导电型的第二半导体层(120)，其中，所述第一半导体层和第二半导体层(110,120)相互堆叠；
第一接触结构(105)；
布置在所述第一半导体层(110)的背离所述第二半导体层(120)的一侧上并与所述第一半导体层(110)相连的接触层(109)；
布置在所述接触层(109)的背离所述第一半导体层(110)的一侧上的分离层(108)；
布置在所述分离层(108)的背离所述接触层(109)的一侧上的导电层(117)，其中，在所述传导层(117)中构造有缝隙(112)并且所述导电层(117)与所述第一接触结构(105)电连接，以及
布置在所述分离层(108)中的接触孔(123)，其中，所述传导层(117)通过所述接触孔(123)中的传导材料与所述接触层(109)连接。
7.按照权利要求6所述的光电半导体构件(10)，其中，所述缝隙(112)分别布置在所述接触孔(123)和所述第一接触结构(105)之间并与所述第一接触结构(105)和所述接触孔(123)之间的最短电流路径相交。
8.按照权利要求6或7所述的光电半导体构件(10)，其中，所述缝隙(112)大部分垂直于所述第一接触结构(105)延伸。
9.按照权利要求6至8之一所述的光电半导体构件(10)，其中，所述缝隙(112)与所述第一接触结构(105)相交或接触。
10.按照权利要求6或7所述的光电半导体构件(10)，其中，所述缝隙(112)在水平面中被所述传导层(117)完全包围。
11.按照权利要求6至10之一所述的光电半导体构件(10)，其中，所述缝隙的长度大于所述缝隙的宽度的10倍。
12.一种制造光电半导体构件的方法，所述方法包括
形成(S100)半导体层堆垛，所述半导体层堆垛包括第一导电型的第一半导体层(110)和第二导电型的第二半导体层(120)；
在形成所述第一半导体层(110)之后形成(S110)接触层(109)，其中，所述接触层(109)与所述第一半导体层(110)连接；
在形成所述接触层之后形成(S120)分离层(108)；
在所述分离层中形成(S130)接触孔(123)；
在形成所述分离层(108)后形成(S140)导电层(107)的部段(104)，
其中，所述传导层(107)的部段(104)分别与所述接触孔(123)中的传导材料连接，
第一接触结构(105)通过所述传导层(107)的部段以及所述接触孔(123)中的传导材料与所述接触层(109)连接，并且
所述部段(104)的长度分别大于所述部段(104)的最大宽度，所述长度表示在对应的接触孔和相邻部段(104)之间的传导材料之间的最短的距离，宽度是在垂直于所述长度的水平方向中测得的，并且
将分别与第一接触结构(105)具有不同距离的接触孔(123)与所述第一接触结构(105)连接的至少两个部段(104)具有相互不同的宽度。
13.按照权利要求12所述的方法，其中，对于大部分的接触孔(123)，根据所述接触孔(123)到所述第一接触结构(105)的距离设置传导层(107)的对应的部段(104)的引线电阻。
14.按照权利要求12或13所述的方法，其中，设置所述传导层的部段(104)的水平的宽度。
15.按照权利要求12至14之一所述的方法，其中，形成所述传导层的部段(104)包括形成所述传导层(107)和之后的结构化。
16.按照权利要求12至15之一所述的方法，所述方法还包括在所述传导层的部段之间引入补偿层(118)。
17.按照权利要求15所述的方法，所述传导层(107)通过在使用掩模的情况下蚀刻而被结构化，并且其中，所述方法还包括在蚀刻之后将补偿层(118)引入掩膜的区域之间。
18.按照权利要求12至17之一所述的方法，所述方法还包括在所述传导层(107)中定义缝隙(112)。
19.按照权利要求18所述的方法，其中，所述缝隙(112)定义在接触孔(123)和第一接触结构(105)之间。
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