DE102006033502A1 - Strahlungsemittierender Halbleiterkörper mit Trägersubstrat und Verfahren zur Herstellung eines solchen - Google Patents

Strahlungsemittierender Halbleiterkörper mit Trägersubstrat und Verfahren zur Herstellung eines solchen Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen strahlungsemittierenden Halbleiterkörper mit Trägersubstrat und ein Verfahren zur Herstellung eines solchen. Bei dem Verfahren wird eine strukturierte Verbindung einer Halbleiterschichtenfolge (2) mit einem Trägersubstratwafer (1) hergestellt. Die Halbleiterschichtenfolge wird in eine Mehrzahl von Halbleiterschichtstapeln (200) mittels Schnitten (6) durch die Halbleiterschichtenfolge unterteilt und der Trägersubstratwafer (1) wird in eine Mehrzahl von Trägersubstraten (100) mit Schnitten (7) durch den Trägersubstratwafer (1) unterteilt. Dabei wird die strukturierte Verbindung derart ausgeführt, dass mindestens ein Halbleiterschichtstapel (200) mit genau einem zugehörigen Trägersubstrat (100) verbunden ist. Außerdem wird mindestens ein Schnitt (7) durch den Trägersubstratwafer von keinem der Schnitte (6) durch die Halbleiterschichtenfolge derart verlängert, dass sich ein geradliniger Schnitt durch den Trägersubstratwafer und die Halbleiterschichtenfolge ergibt.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen strahlungsemittierenden Halbleiterkörper mit Trägersubstrat und ein Verfahren zur Herstellung eines solchen.
  • Bei herkömmlichen Verfahren zur Herstellung von Halbleiterkörpern mit Trägersubstrat werden ein Trägersubstratwafer und eine Halbleiterschichtenfolge vollflächig miteinander verbunden. Eine Unterteilung in einzelne Halbleiterkörper ist dann nur durch Schnitte durch die Halbleiterschichtenfolge und durch den Trägersubstratwafer möglich, die so verlaufen, dass jeweils die Schnitte durch die Halbleiterschichtenfolge und durch den Trägersubstratwafer, die den Halbleiterkörper an einer Seite begrenzen, in einer gemeinsamen Ebene oder Fläche liegen oder, mit anderen Worten, einen einzigen Schnitt darstellen.
  • Die einander zugewandten Flächen des Halbleiterschichtstapels und des zugehörigen Trägersubstrats haben dann notwendigerweise die gleichen Abmessungen sind bündig angeordnet. Solche Halbleiterkörper werden üblicherweise mit einem auf der Strahlungsauskoppelfläche angeordneten Bondpad elektrisch kontaktiert.
  • Beispielsweise um die Abschattung des Bondpads zu vermeiden kann es jedoch gewünscht sein, dieses nicht auf dem Halbleiterschichtstapel, sondern auf dem Trägersubstrat anzuordnen. Dazu können zum Beispiel Halbleiterkörper hergestellt werden, bei denen der Halbleiterschichtstapel das Trägersubstrat nicht vollständig bedeckt. Beispielsweise ist in der Druckschrift DE 103 39 985 A1 ein Halbleiterkörper angegeben, bei dem ein Halbleiterschichtstapel auf einem Trägersubstrat angeordnet ist, das eine größere Grundfläche hat, als der Halbleiterschichtstapel. Solche Halbleiterkörper können mit herkömmlichen Verfahren nicht im Waferverbund hergestellt werden.
  • Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein vereinfachtes und kostengünstiges Verfahren zur Herstellung von strahlungsemittierenden Halbleiterkörpern mit Trägersubstrat anzugeben. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen strahlungsemittierenden Halbleiterkörper mit Trägersubstrat anzugeben, der eine möglichst große Strahlungsaustrittsfläche aufweist und kostengünstig hergestellt sowie einfach kontaktiert werden kann.
  • Diese Aufgaben werden durch ein Verfahren mit den Schritten des Patentanspruchs 1 und durch einen Halbleiterkörper mit den Merkmalen des Patentanspruchs 27 gelöst.
  • Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen des Verfahrens bzw. des Halbleiterkörpers sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
  • Der Offenbarungsgehalt der Patentansprüche wird hiermit ausdrücklich durch Rückbezug in die Beschreibung aufgenommen.
  • Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Herstellen einer Mehrzahl von strahlungsemittierenden Halbleiterkörpern mit Trägersubstrat umfasst insbesondere die Schritte:
    • – Bereitstellen eines Trägersubstratwafers;
    • – Herstellen einer Halbleiterschichtenfolge, die geeignet ist, elektromagnetische Strahlung zu erzeugen;
    • – Herstellen einer strukturierten Verbindung der Halbleiterschichtenfolge mit dem Trägersubstratwafer;
    • – Unterteilen der Halbleiterschichtenfolge in eine Mehrzahl von Halbleiterschichtstapeln mittels Schnitten durch die Halbleiterschichtenfolge;
    • – Unterteilen des Trägersubstratwafers in eine Mehrzahl von Trägersubstraten mit Schnitten in dem Trägersubstratwafe; und
    • – Vereinzeln der Halbleiterschichtstapel mit den zugehörigen Trägersubstraten zu einzelnen Halbleiterkörpern, wobei
    • – die strukturierte Verbindung derart ausgeführt wird, dass mindestens ein Halbleiterschichtstapel mit genau einem zugehörigen Trägersubstrat verbunden ist; und
    • – mindestens ein Schnitt durch den Trägersubstratwafer von keinem der Schnitte durch die Halbleiterschichtenfolge derart verlängert wird, dass sich ein geradliniger Schnitt durch den Trägersubstratwafer und die Halbleiterschichtenfolge ergibt.
  • Die Halbleiterschichtenfolge umfasst bevorzugt einen pn-Übergang, eine Doppelheterostruktur, einen Einfach-Quantentopf oder besonders bevorzugt eine Mehrfach-Quantentopfstruktur (MQW) zur Strahlungserzeugung. Die Bezeichnung Quantentopfstruktur beinhaltet hierbei keine Angabe über die Dimensionalität der Quantisierung. Sie umfasst somit u.a. Quantentröge, Quantendrähte und Quantenpunkte und jede Kombination dieser Strukturen. Beispiele für MQW-Strukturen sind in den Druckschriften WO 01/39282, US 5,831,277 , US 6,172,382 B1 und US 5,684,309 beschrieben, deren Offenbarungsgehalt insofern hiermit durch Rückbezug aufgenommen wird.
  • Bevorzugt wird die strukturierte Verbindung derart ausgeführt wird, dass eine Mehrzahl von Halbleiterschichtstapeln jeweils mit genau einem zugehörigen Trägersubstrat verbunden ist. Besonders bevorzugt ist jeder Halbleiterschichtstapel mit genau einem zugehörigen Trägersubstrat verbunden.
  • Beim Herstellen der strukturierten Verbindung muss die Halbleiterschichtenfolge nicht direkt an den Trägersubstratwafer angrenzen. Vielmehr können zwischen der Halbleiterschichtenfolge und dem Trägersubstratwafer eine oder mehrere weitere Schichten, beispielsweise eine Verbindungsschicht, angeordnet sein.
  • Das Verfahren macht sich die Idee zunutze, dass eine strukturierte Verbindung zwischen einer Halbleiterschichtenfolge und einem Trägersubstratwafer hergestellt werden kann. Der die Halbleiterschichtenfolge und den Trägersubstratwafer umfassende Verbund wird anschließend zu einzelnen Halbleiterkörpern strukturiert, die je einen Halbleiterschichtstapel und ein Trägersubstrat umfassen. Dies kann beispielsweise durch Schnitte durch die Halbleiterschichtenfolge und durch Schnitte durch den Trägersubstratwafer erfolgen.
  • Die Herstellung einer strukturierten Verbindung zwischen der Halbleiterschichtenfolge und dem Trägersubstratwafer erlaubt es vorteilhafterweise, Schnitte durch die Halbleiterschichtenfolge und durch den Trägersubstratwafer versetzt zueinander durchzuführen. Mit anderen Worten enthält die Projektion mindestens eines Schnittes durch den Trägersubstratwafer in die Verbindungsebene die Projektion keines der Schnitte durch die Halbleiterschichtenfolge in diese Ebene vollständig.
  • Die Verbindungsebene ist dabei diejenige Ebene, welche die Verbindungsfläche oder eine Fläche der Verbindungsschicht enthält.
  • Schnitte durch die Halbleiterschichtenfolge brauchen den Trägersubstratwafer nicht zu durchtrennen. Genauso wenig brauchen Schnitte durch den Trägersubstratwafer die Halbleiterschichtenfolge zu durchtrennen. Dennoch erzeugen diese Schnitte einzelne Halbleiterkörper, bei denen der Halbleiterschichtstapel und das zugehörige Trägersubstrat vorteilhafterweise nicht bündig zueinander angeordnet sind. Vielmehr können im Waferverbund Halbleiterkörper mit einem Halbleiterschichtstapel und einem Trägersubstrat hergestellt werden, bei denen der Halbleiterschichtstapel in Draufsicht auf die von dem Trägersubstrat abgewandte Vorderseite des Halbleiterschichstapels einen Anschlussbereich des Trägersubstrats nicht bedeckt und/oder bei denen das Trägersubstrat in Draufsicht auf die von dem Halbleiterschichstapel abgewandte Seite des Trägersubstrats einen ersten Teilbereich des Halbleiterschichstapels nicht bedeckt.
  • Dabei wird praktisch die vollständige Halbleiterschichtenfolge genutzt, um Halbleiterschichtstapel herzustellen. Abgesehen von dem Verlust durch die Schnitte und ggf. einem aufgrund von geometrischen Bedingungen wegfallenden Rand der Halbleiterschichtenfolge – beispielsweise bei der Herstellung Halbleiterkörpern mit einer rechteckigen Grundfläche aus einer Halbleiterschichtenfolge mit einer kreisförmigen Grundfläche – geht bevorzugt kein Material der Halbleiterschichtenfolge verloren.
  • Zudem ist die Anzahl der Verfahrens- und Justageschritte zur Herstellung einer Mehrzahl von Halbleiterkörpern, bei denen ein Anschlussbereich des Trägersubstrats nicht von der Halbleiterschichtenfolge bedeckt ist, besonders klein.
  • Vorzugsweise gibt es bei mindestens einem Halbleiterkörper, bevorzugt jedoch bei einer Mehrzahl von Halbleiterkörpern, besonders bevorzugt bei allen Halbleiterkörpern, die mit dem Verfahren hergestellt werden, mindestens eine in der Verbindungsebene enthaltene Versatzrichtung. In der Versatzrichtung sind benachbarte Schnitte durch die Halbleiterschichtenfolge und durch den Trägersubstratwafer gegeneinander versetzt. Die von den Schnitten erzeugten Seitenflächen, die einen Halbleiterschichtstapel und das zugehörige Trägersubstrat bei Draufsicht entlang dieser Richtung begrenzen, sind dann in der Versatzrichtung gegeneinander verschoben. Die Projektionen der versetzten Schnitte bzw. Seitenflächen in die Verbindungsebene berühren oder schneiden sich dann nicht. Die Versatzrichtung ist parallel zum Abstandsvektor zwischen den Projektionen.
  • Alternativ oder zusätzlich können benachbarte Schnitte durch die Halbleiterschichtenfolge und durch den Trägersubstratwafer unterschiedlich geformt sein. Beispielsweise können sie unterschiedlich gekrümmt sein und/oder mindestens einer der Schnitte kann über Eck geführt sein. Dann kann es vorkommen, dass die Seitenflächen des Halbleiterschichtstapels und des zugehörigen Trägersubstrats eines Halbleiterkörpers, der von diesen Schnitten begrenzt wird, stellenweise gegeneinander verschoben und stellenweise bündig sind.
  • In der Regel erfolgt das Wachstum der Halbleiterschichtenfolge entlang der zu der vom Trägersubstrat abgewandten Vorderseite der Halbleiterschichtenfolge weisenden Flächennormale der Verbindungsebene. Diese Flächennormale wird als "Wachstumsrichtung" bezeichnet. Dabei kann es jedoch, beispielsweise aufgrund gewisser Prozessbedingungen, zu geringfügigen Abweichungen von der als Wachstumsrichtung bezeichneten Richtung oder zu Schwankungen in der Richtung des tatsächlichen Schichtwachstums kommen.
  • Üblicherweise entspricht die Wachstumsrichtung auch der Hauptabstrahlrichtung der Halbleiterkörper. Es ist jedoch auch möglich, die Halbleiterschichtenfolge so mit dem Trägersubstratwafer zu verbinden, dass die Richtung des tatsächlichen Schichtwachstums entgegengesetzt zu der als "Wachstumsrichtung" bezeichneten Richtung verläuft, welche durch die zu der vom Trägersubstrat abgewandten Vorderseite der Halbleiterschichtenfolge weisende Flächennormale der Verbindungsebene vorgegeben ist. Insbesondere in diesem Fall kann auch vorgesehen sein, dass die von den Halbleiterkörpern im Betrieb erzeugte Strahlung durch den Trägersubstratwafer hindurch ausgekoppelt wird.
  • Die Schnitte sind zweckmäßigerweise so geführt, dass der Halbleiterkörper eine Stufe aufweist, die von dem Halbleiterschichtstapel und dem Trägersubstrat gebildet wird. Der Halbleiterschichtstapel bedeckt also die ihm zugewandte Seite eines ersten Bereichs des Trägersubstrats, während die dem Halbleiterschichtstapel zugewandte Fläche eines Anschlussbereichs des Trägersubstrats frei von dem Halbleiterschichtstapel ist.
  • Gibt es mindestens zwei Paare von versetzten Schnitten durch die Halbleiterschichtenfolge und in dem Trägersubstrat, so kann der Halbleiterschichtstapel mindestens eines Halbleiterkörpers, bevorzugt einer Mehrzahl von Halbleiterkörpern, besonders bevorzugt jedoch aller Halbleiterkörper, einen ersten Teilbereich aufweisen, der, im Wesentlichen parallel zur Verbindungsebene, über den Rand des Trägersubstrats hinausragt.
  • Der Halbleiterkörper weist dann eine zweite Stufe auf, die von der Halbleiterschichtfolge und dem Trägersubstrat gebildet wird, derart dass der erste Teilbereich des Halbleiterschichtstapels einen Überhang darstellt, der sich in einer Versatzrichtung neben dem Trägersubstrat befindet.
  • Der die Halbleiterschichtenfolge und den Trägersubstratwafer umfassende Verbund wird, anders ausgedrückt, mit mindestens einem Paar gegeneinander versetzten Schnitten, die zum einen von der vom Trägersubstratwafer abgewandten Seite der Halbleiterschichtenfolge und zum anderen von der von der Halbleiterschichtenfolge abgewandten Seite des Trägersubstratwafers, bevorzugt entlang und entgegen der Wachstumsrichtung, geführt werden, unterteilt. Erst zusammen mit einem von der strukturierten Verbindung frei gelassenen Bereich in der Verbindungsebene entsteht dadurch mindestens ein zusammenhängender "Schnitt", der von der von der Halbleiterschichtenfolge abgewandten Seite des Trägersubstratwafers aus gesehen, zunächst den Trägersubstratwafer durchtrennt, dann abknickt und nachfolgend parallel zur Verbindungsebene, bevorzugt entlang einer Versatzrichtung, verläuft, bevor er nochmals abknickt und, bevorzugt in Wachstumsrichtung, die Halbleiterschichtenfolge durchtrennt.
  • Gibt es beispielsweise nur eine Versatzrichtung, dann können Schnitte durch die Halbleiterschichtenfolge und in dem Trägersubstrat, die parallel zur Versatzrichtung verlaufen, in einer gemeinsamen Ebene angeordnet sein, sodass sie gemeinsam einen geradlinig durchgehenden Schnitt durch die Halbleiterschichtenfolge und den Trägersubstratwafer bilden.
  • Schnitte durch die Halbleiterschichtenfolge und durch den Trägersubstratwafer, die nicht parallel zu der Versatzrichtung verlaufen, können beispielsweise zueinander versetzt sein und/oder unterschiedliche Krümmungen aufweisen, sodass bei mindestens einem Halbleiterkörper der Halbleiterschichtstapel einen Anschlussbereich des zugehörigen Trägersubstrats nicht bedeckt, und bevorzugt einen ersten Teilbereich aufweist, der entlang dieser Richtung über den Rand des Trägersubstrats hinausragt. Besonders bevorzugt verlaufen diese Schnitte senkrecht zu der Versatzrichtung.
  • Es ist aber auch möglich, dass es eine erste und eine zweite Versatzrichtung gibt, die beide in der Verbindungsebene liegen und bevorzugt senkrecht aufeinander stehen. In der Regel ist dann mindestens ein Paar von Schnitten durch die Halbleiterschichtenfolge und durch den Trägersubstratwafer in der ersten Versatzrichtung gegeneinander versetzt und mindestens ein weiteres Paar von Schnitten durch die Halbleiterschichtenfolge und durch den Trägersubstratwafer ist in der zweiten Versatzrichtung gegeneinander versetzt. Bei mindestens einem Halbleiterkörper ist in diesem Fall der Halbleiterschichtstapel in der ersten und in der zweiten Versatzrichtung gegen das zugehörige Trägersubstrat verschoben. Bevorzugt werden die Schnitte so ausgeführt, dass keiner der Schnitte durch die Halbleiterschichtenfolge vollständig in einem der Gebiete, die durch die gedachte Fortsetzung eines Schnitts in dem Trägersubstrat bis zur Vorderseite der Halbleiterschichtenfolge definiert sind, enthalten ist.
  • Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform gibt es eine Mehrzahl von Schnitten in dem Trägersubstrat und durch die Halbleiterschichtenfolge, die parallel zueinander verlaufen, und eine zweite Mehrzahl von Schnitten in dem Trägersubstrat und durch die Halbleiterschichtenfolge, die untereinander parallel und zur ersten Mehrzahl senkrecht verlaufen.
  • Bevorzugt werden durch die Schnitte durch die Halbleiterschichtenfolge und/oder durch den Trägersubstratwafer gegebenenfalls auch die eine, mehrere oder alle der weiteren Schichten unterteilt.
  • Jedoch durchtrennen Schnitte durch die Halbleiterschichtenfolge nicht den Trägersubstratwafer und Schnitte durch den Trägersubstratwafer trennen nicht die Halbleiterschichtenfolge, es sei denn sie bilden zusammen einen geradlinig durchgehenden Schnitt.
  • Die Schnitte durch den Trägersubstratwafer und/oder durch die Halbleiterschichtenfolge werden vorzugsweise mittels Sägen und/oder mittels anderer geeigneter mechanischer (zum Beispiel Fräsen) oder chemischer (zum Beispiel Trockenätzen) materialabtragender Verfahren ausgeführt. Bei einer alternativen zweckmäßigen Ausgestaltung des Verfahrens erfolgt das Herstellen der Schnitte mittels eines materialabtragenden Laserprozesses.
  • Unter den Begriff "Schnitt" fallen in vorliegendem Zusammenhang sämtliche vor oder nach dem Verbinden der Halbleiterschichtenfolge erzeugte Gräben, die die Halbleiterschichtenfolge oder den Trägersubstratwafer zumindest teilweise durchtrennen und dadurch – gegebenenfalls zusammen mit durch die strukturierte Verbindung nicht verbundenen Stellen in der Verbindungsebene – in Halbleiterschichtstapel bzw. Trägersubstrate unterteilen.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens umfasst das Herstellen der strukturierten Verbindung zunächst ein vollflächiges Verbinden der Halbleiterschichtenfolge mit dem Trägersubstratwafer. Nachfolgend wird die vollflächige Verbindung stellenweise wieder gelöst.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung dieser Ausführungsform wird eine Opferschicht erzeugt. Die Opferschicht ist bevorzugt der Verbindungsschicht oder -fläche, mittels welcher die vollflächige Verbindung hergestellt wird, benachbart. Das stellenweise Lösen der Verbindung zwischen dem Trägersubstratwafer und der Halbleiterschichtenfolge erfolgt vorzugsweise durch stellenweise Beschädigung oder Zerstörung der Opferschicht. Es kann auch eine Schicht, die vornehmlich einem anderen Zweck dient, als Opferschicht geeignet sein und als solche identifiziert und benutzt werden.
  • Bevorzugt erfolgt das stellenweise Lösen der Verbindung mittels Laserstrahlung. Dabei wird zweckmäßigerweise die Opferschicht durch den Trägersubstratwafer hindurch mit Laserstrahlung bestrahlt. Geeignete Materialien für eine Opferschicht haben dabei bevorzugt eine geeignete, insbesondere kleine, Bandlücke und/oder eine geringe chemische Stabilität und umfassen beispielsweise GaN, InGaN oder andere Nitrid-Verbindungshalbleitermaterialien.
  • Ein Verfahren zum vollflächigen Trennen zweier Materialschichten mittels Bestrahlen mit elektromagnetischer Strahlung ist beispielsweise in der Druckschrift WO 98/14986 A1 offenbart, deren Offenbarungsgehalt insofern hiermit durch Rückbezug aufgenommen wird.
  • Im vorliegenden Zusammenhang erfolgt das Bestrahlen in erster Linie im Wesentlichen an denjenigen Stellen, an denen die Verbindung gelöst werden soll.
  • Dies wird beispielsweise mittels Bestrahlen durch eine Maske erreicht. Die Maske braucht dabei nicht mit dem Trägersubstratwafer verbunden sein. Sie kann alternativ aber auch auf den Trägersubstratwafer aufgebracht werden. Die Maske wird flächig oder sequentiell bestrahlt, beispielsweise indem eine linienförmige Strahlungsquelle relativ zu ihr bewegt wird.
  • Eine Alternative zur Bestrahlung durch eine Maske besteht darin, mindestens einen Laserstrahl mit einem hinreichend kleinen Strahlquerschnitt zu benutzen, der relativ zu dem Trägersubstrat bewegt wird und dabei die Opferschicht entsprechend der gewünschten Struktur zersetzt und auf diese Weise die nicht mit dem Trägersubsrat verbundenen Bereiche der Halbleiterschichtenfolge erzeugt.
  • Bei einer alternativen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird von Anfang an keine vollflächige Verbindung zwischen der Halbleiterschichtenfolge und dem Trägersubstratwafer hergestellt. Vielmehr werden die Halbleiterschichtenfolge und der Trägersubstratwafer nur stellenweise miteinander verbunden, in erster Linie nur denjenigen Bereichen, in welchen bei den späteren Halbleiterkörpern der Halbleiterschichtstapel und das Trägersubstrat überlappt.
  • Die vollflächige oder stellenweise Verbindung zwischen dem Trägersubstratwafer und der Halbleiterschichtenfolge kann beispielsweise mittels einer Verbindungsschicht hergestellt werden. Diese kann auf dem Trägersubstratwafer oder auf der Halbleiterschichtenfolge ausgebildet werden.
  • Die Verbindungsschicht weist beispielsweise eine Lotschicht auf, die insbesondere ein Lötmetall wie beispielsweise Au, AuSn, Pd, In und/oder Pt umfasst oder aus einem solchen besteht. Alternativ oder zusätzlich ist auch eine Klebstoffschicht, beispielsweise auf Basis eines Epoxidharzes, ist als Verbindungsschicht denkbar.
  • Als weitere Alternative kann eine Verbindungsschicht vorgesehen sein, die über einen Diffusionsprozess die Haftung vermittelt. Dazu sind beispielsweise Germanium-Gold-Schichten, Metalloxid- bzw. Metallnitridschichten und/oder dielektrische Schichten geeignet. Letztere können beispielsweise SiO, SiN und/oder TiN enthalten oder daraus bestehen.
  • Bei einer weiterhin anderen Ausgestaltung ist eine fügeschichtlose Verbindung, also eine Verbindung an einer Verbindungsfläche aber ohne eine Verbindungsschicht zwischen dem Trägersubstratwafer und der Halbleiterschichtenfolge, vorgesehen.
  • Die Haftung zwischen dem Trägersubstratwafer und der in Wachstumsrichtung angrenzenden Fläche wird dann beispielsweise durch elektrostatische Kräfte und/oder durch Diffusion, die zum Beispiel zur Bildung eines Eutektikums führen kann, vermittelt. Zum Herstellen der Verbindung kann beispielsweise eine elektrische Spannung zwischen der Halbleiterschichtenfolge und dem Trägersubstratwafer angelegt werden und/oder dem Trägersubstratwafer und/oder der Halbleiterschichtenfolge kann Wärme zugeführt werden.
  • Wird von Anfang an nur eine stellenweise Verbindung zwischen der Halbleiterschichtenfolge und dem Trägersubstratwafer hergestellt, erfolgt das teilweise Verbinden bevorzugt mittels eines Lötprozesses. Dazu wird bei einer zweckmäßigen Ausgestaltung des Verfahrens die Lotschicht entsprechend dem gewünschten Muster der Verbindungsschicht bereits strukturiert auf die mit der Halbleiterschichtenfolge zu verbindende Hauptfläche des Trägersubstratwafers oder auf die dem Trägersubstratwafer zugewandte Rückseite der Halbleiterschichtenfolge aufgebracht.
  • Die Strukturierung wird dabei vorzugsweise mittels einer Maske erreicht, durch die hindurch das Lot, zum Beispiel durch Aufdampfen oder Sputtern, aufgebracht wird. Bei einer alternativen Ausgestaltung wird das Lot vollflächig aufgebracht und in einem nachfolgenden Verfahrensschritt, der beispielsweise einen lithographischen Prozess umfasst, strukturiert.
  • Daneben ist auch die Herstellung einer strukturierten Klebefläche oder das Herstellen einer strukturierten, fügeschichtlosen Verbindung, beispielsweise durch anodisches Bonden, etwa durch anodisches Bonden einer strukturierten Schicht, insbesondere einer strukturierten elektrisch leitfähigen Schicht wie einer Metallschicht, möglich.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren können Teilbereiche der Halbleiterschichtenfolge entstehen, wie Randbereiche der Halbleiterschichtenfolge und/oder Bereiche zwischen den für die Halbleiterkörper vorgesehenen Halbleiterschichtstapeln, die nicht Bestandteil der gewünschten Halbleiterkörper sind und vorliegend auch nicht als Halbleiterschichtstapel bezeichnet werden. Diese werden bevorzugt erst gar nicht mit dem Trägersubstratwafer verbunden oder nach dem Verbinden, zum Beispiel nach einem vollflächigen Verbinden von Halbleiterschichtenfolge und Trägersubstratwafer, wieder vom Trägersubstratwafer gelöst. Nach dem Ausbilden der Schnitte durch die Halbleiterschichtenfolge und durch den Trägersubstratwafer zur Definition der Halbleiterschichtstapel werden diese Teilbereiche dann vorzugsweise entfernt. Alternativ können solche Bereiche der Halbleiterschichtenfolge mit Teilen des Trägersubstratwafers verbunden werden, die keine Trägersubstrate darstellen – beispielsweise mit Randbereichen des Trägersubstratwafers.
  • Bevorzugt wird das Verfahren jedoch so durchgeführt, sprich die Halbleiterschichtenfolge derart mit Schnitten unterteilt, dass die Teilbereiche der nicht für Halbleiterkörper genutzten Halbleiterschichtenfolge einen möglichst geringen Anteil von der gesamten Halbleiterschichtenfolge ausmachen.
  • Mit den erfindungsgemäßen Verfahren können vorteilhafterweise Halbleiterkörper, bei denen jeweils ein Teil der zum Halbleiterschichtstapel hin gewandten Fläche des Trägersubstrats nicht von dem Halbleiterschichtstapel bedeckt wird, im Waferverbund hergestellt werden. Das Verfahren ermöglicht gleichzeitig vorteilhafterweise eine sehr gute Ausnutzung der zur Verfügung stehenden Halbleiterschichtenfolge, wodurch eine kostengünstige Herstellung der Halbleiterkörper sichergestellt werden kann.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird auf einen Halbleiterkörper eine – bevorzugt wenigstens teilweise strahlungsdurchlässige – Kontaktschicht aufgebracht, die zumindest zum Teil eine vom Trägersubstrat abgewandte Fläche seines Halbleiterschichtstapels und zumindest einen Teil des Anschlussbereichs seines Trägersubstrats, also des nicht mit dem Halbleiterschichtstapel überlappenden Bereiches, bedeckt. Die Kontaktschicht bedeckt vorzugsweise im Wesentlichen jedenfalls die gesamte vom Trägersubstrat abgewandte Fläche des Halbleiterschichtstapels.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird die Kontaktschicht von der Vorderseite des Halbleiterschichtstapels über mindestens eine Seitenfläche auf den Anschlussbereich des Trägersubstrates gezogen. Die Kontaktschicht bedeckt also bevorzugt auch wenigstens eine Seitenfläche des Halbleiterschichtstapels zumindest teilweise.
  • Insbesondere bei dieser Ausführungsform kann es zweckmäßig sein, die Kontaktschicht mehrteilig herzustellen. Zum Beispiel können Teilbereiche der Kontaktschicht nacheinander hergestellt werden, beispielsweise wenn diese auf Flächen aufgebracht werden, die zueinander nicht parallel sind. Zudem ist es möglich, dass ein Teilbereich der Kontaktschicht, der insbesondere auch auf der Vorderseite des Halbleiterschichtstapels ausgebildet wird, ein für elektromagnetische Strahlung zumindest teilweise durchlässiges Material aufweist, während ein anderer Teilbereich im Wesentlichen strahlungsundurchlässig ist. Zweckmäßigerweise grenzen Teilbereiche der Kontaktschicht aneinander an oder überlappen, so dass sie elektrisch leitfähig verbunden sind.
  • Die Kontaktschicht oder ein Teilbereich der Kontaktschicht weist bevorzugt ein transparentes leitfähiges Oxid (transparent conductive Oxide, TCO), insbesondere Indium-Zinn-Oxid (ITO), und/oder ein leitfähiges Polymer auf oder besteht daraus.
  • Die Kontaktschicht kann beispielsweise direkt auf dem Halbleiterkörper abgeschieden werden. Alternativ kann sie beispielsweise auf eine Trägerfolie aufgebracht und nachfolgend auf den Halbleiterkörper auflaminiert werden. Handelt es sich bei der Kontaktschicht beispielsweise um ein leitfähiges Polymer, kann die Kontaktschicht selbst eine Folie darstellen und insbesondere auf den Halbeiterkörper auflaminiert werden. Diese Verfahrensschritte sind zum Beispiel in der Druckschrift DE 103 39 985 A1 beschrieben, deren Offenbarungsgehalt insofern hiermit durch Rückbezug aufgenommen wird.
  • Bei einer zweckmäßigen Ausführungsform wird vor dem Ausbilden der Kontaktschicht zumindest auf einen Teil des Anschlussbereichs des Trägersubstrats eine erste elektrisch isolierende Schicht aufgebracht. Dies ist insbesondere bei einem elektrisch leitfähigen Trägersubstrat zweckmäßig, um nicht den Halbleiterschichtstapel elektrisch kurzzuschließen.
  • Wird die Kontaktschicht über eine Seitenfläche des Halbleiterschichtstapels auf den Anschlussbereich des Trägersubstrats gezogen, so wird, vorzugsweise zumindest im Bereich der Kontaktschicht, auf diese Seitenfläche eine zweite elektrisch isolierende Schicht aufgebracht.
  • Die erste und/oder die zweite elektrisch isolierende Schicht kann beispielsweise ein Siliziumoxid und/oder ein Siliziumnitrid, wie etwa SiO2, SiN oder SiOxNv, aufweisen. Sie kann auch eine Kunststoff- bzw. Polymerschicht sein. Bevorzugt wird sie dann auflaminiert oder aufgesprüht. Ist die Kontaktschicht auf eine Trägerfolie aufgebracht bzw. stellt die Kontaktschicht eine Folie dar, kann die erste und/oder die zweite elektrisch isolierende Schicht auch auf diese aufgebracht werden. Dann wird die erste und/oder zweite elektrisch isolierende Schicht bevorzugt zusammen mit der Kontaktschicht auf den Halbleiterkörper aufgebracht, insbesondere auflaminiert. Diese Verfahrensschritte sind beispielsweise in der Druckschrift DE 103 39 985 A1 beschrieben, deren Offenbarungsgehalt insofern hiermit durch Rückbezug aufgenommen wird.
  • Die erste und die zweite elektrisch isolierende Schicht können einteilig hergestellt werden, beispielsweise indem die zweite elektrisch isolierende Schicht von einer Seitenfläche des Halbleiterschichtstapels als erste elektrisch isolierende Schicht auch auf den Anschlussbereich des Trägersubstrats gezogen wird. Dies ist besonders zweckmäßig, wenn beispielsweise die Kontaktschicht auf eine Trägerfolie aufgebracht wird oder eine Folie darstellt.
  • Bei einer weiteren Ausführungsform wird eine erste und/oder eine zweite elektrische Anschlussschicht, beispielsweise ein Bondpad, auf dem Anschlussbereich des Trägersubstrats ausgebildet. Insbesondere weist die erste und/oder zweite elektrische Anschlussschicht ein Metall auf. Beispielsweise weist die erste und/oder zweite elektrische Anschlussschicht mindestens eines der folgenden Materialien auf oder besteht daraus: AuSn, PdIn, Sn, Au, Al, Bi.
  • Dabei wird die erste elektrische Anschlussschicht bevorzugt auf der Kontaktschicht angeordnet und ist auf diese Weise mit der Vorderseite des Halbleiterschichtstapels elektrisch leitend verbunden.
  • Die zweite elektrische Anschlussschicht wird bevorzugt mit der dem Trägersubstrat zugewandten Rückseite des Halbleiterschichtstapels elektrisch leitend verbunden.
  • Falls der Trägersubstratwafer elektrisch hinreichend leitfähig ist, kann sie dazu direkt auf dem Trägersubstrat angeordnet werden und das Trägersubstrat als elektrische Verbindung zwischen der zweiten Anschlussschicht und der Rückseite des Halbleiterschichtstapels wirken. Die zweite Anschlussschicht kann dabei auf der dem Halbleiterschichtstapel zugewandten Vorderseite oder auf der vom Halbleiterschichtstapel abgewandten Rückseite des Trägersubstrats aufgebracht werden.
  • Bei einem nicht hinreichend elektrisch leitfähigen Trägersubstratwafer wird vorzugsweise zwischen diesem und der Halbleiterschichtenfolge eine hinreichend elektrisch leitfähige Schicht angeordnet, die den Anschlussbereich des Trägersubstratwafers zumindest teilweise bedeckt und auf der dann die zweite Anschlussschicht ausgebildet ist.
  • Die elektrisch leitfähige Schicht wird in diesem Fall bevorzugt vor dem Verbinden der Halbleiterschichtenfolge mit dem Trägersubstratwafer aufgebracht. Sie kann beispielsweise strukturiert aufgebracht oder nach dem Aufbringen strukturiert werden.
  • Wird bei dem Verfahren eine von Anfang an strukturierte Verbindung hergestellt, wird die elektrische leitfähige Schicht zweckmäßigerweise auf den Trägersubstratwafer aufgebracht.
  • Wird zunächst eine vollflächige Verbindung hergestellt, kann die elektrisch leitfähige Schicht sowohl auf die Halbleiterschichtenfolge als auch auf den Trägersubstratwafer aufgebracht werden. Zweckmäßigerweise wird der auf dem Anschlussbereich des Trägersubstrats angeordnete Teil der elektrisch leitfähigen Schicht beim teilweisen Lösen der Verbindung zwischen Halbleiterschichtenfolge und Trägersubstratwafer freigelegt. Ist eine Opferschicht vorhanden, grenzt die elektrisch leitfähige Schicht bevorzugt an diese an.
  • Weist der Halbleiterschichtstapel einen ersten Teilbereich auf, der senkrecht zur Wachstumsrichtung über den Rand des Trägersubstrats hinausragt, das heißt, nicht mit dem Trägersubstrat überlappt, kann die zweite elektrische Anschlussschicht alternativ auf der Rückseite dieses ersten Teilbereichs des Halbleiterschichtstapels ausgebildet werden. In diesem Fall kann sich – beispielsweise bei einem elektrisch isolierenden bzw. nicht hinreichend leitfähigen Trägersubstrat – die zweite elektrische Anschlussschicht auch auf die Rückseite des Trägersubstrats erstrecken und diese teilweise oder vollständig bedecken. Vorteilhafterweise kann der Halbleiterkörper so auch bei einem elektrisch isolierenden Trägersubstrat in einfacher Weise – zum Beispiel mittels herkömmlicher Die-Bonding Verfahren – in herkömmliche Bauelement-Gehäuse eingebaut und kontaktiert werden.
  • Bei einer Ausführungsform des Verfahrens umfasst die Halbleiterschichtenfolge einen Aufwachssubstratwafer. Es kann sich dabei beispielsweise um einen Bulk-Substratwafer (= Wafer aus einem einheitlichen Material, bevorzugt aus einem Halbleitermaterial), oder um einen Quasi-Substratwafer, der beispielsweise einen Träger und eine auf diesem aufgebrachte Schicht aus einem Halbleitermaterial umfasst, handeln. Bevorzugt werden auf dem Aufwachssubstratwafer die übrigen Schichten der Halbleiterschichtenfolge epitaktisch aufgewachsen. Bei einer Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass der Aufwachssubstratwafer vor oder nach dem Verbinden der Halbleiterschichtenfolge mit dem Trägersubstratwafer gedünnt oder entfernt wird.
  • Bei einer Ausführungsform basiert die Halbleiterschichtenfolge auf einem III/V-Verbindungs-Halbleitermaterial, beispielsweise auf einem Nitrid-Verbindungs-Halbleitermaterial oder einem Phosphid-Verbindungs-Halbleitermaterial. Bei einer anderen Ausführungsform basiert die Halbleiterschichtenfolge auf einem II/VI-Verbindungs-Halbleitermaterial.
  • Ein III/V-Verbindungs-Halbleitermaterial weist wenigstens ein Element aus der dritten Hauptgruppe, wie beispielsweise Al, Ga, In, und ein Element aus der fünften Hauptgruppe, wie beispielsweise B, N, P, As, auf. Insbesondere umfasst der Begriff "III/V-Verbindungs-Halbleitermaterial" die Gruppe der binären, ternären oder quaternären Verbindungen, die wenigstens ein Element aus der dritten Hauptgruppe und wenigstens ein Element aus der fünften Hauptgruppe enthalten, insbesondere Nitrid- und Phospid-Verbindungshaltleiter. Eine solche binäre, ternäre oder quaternäre Verbindung kann zudem beispielsweise ein oder mehrere Dotierstoffe sowie zusätzliche Bestandteile aufweisen.
  • Entsprechend weist ein II/VI-Verbindungs-Halbleitermaterial wenigstens ein Element aus der zweiten Hauptgruppe, wie beispielsweise Be, Mg, Ca, Sr, und ein Element aus der sechsten Hauptgruppe, wie beispielsweise O, S, Se, auf. Insbesondere umfasst ein II/VI-Verbindungs-Halbleitermaterial eine binäre, ternäre oder quaternäre Verbindung, die wenigstens ein Element aus der zweiten Hauptgruppe und wenigstens ein Element aus der sechsten Hauptgruppe umfasst. Eine solche binäre, ternäre oder quaternäre Verbindung kann zudem beispielsweise ein oder mehrere Dotierstoffe sowie zusätzliche Bestandteile aufweisen. Beispielsweise gehören zu den II/VI-Verbindungs-Halbleitermaterialien: ZnO, ZnMgO, CdS, ZnCdS, MgBeO.
  • "Auf Nitrid-Verbindungshalbleitermaterial basierend" bedeutet im vorliegenden Zusammenhang, dass die Halbleiterschichtenfolge oder zumindest ein Teil davon, besonders bevorzugt zumindest die aktive Zone und/oder der Aufwachssubstratwafer, ein Nitrid-Verbindungshalbleitermaterial, vorzugsweise AlnGamIn1-n-mN aufweist oder aus diesem besteht, wobei 0 ≤ n ≤ 1, 0 ≤ m ≤ 1 und n + m ≤ 1. Dabei muss dieses Material nicht zwingend eine mathematisch exakte Zusammensetzung nach obiger Formel aufweisen. Vielmehr kann es beispielsweise ein oder mehrere Dotierstoffe sowie zusätzliche Bestandteile aufweisen. Der Einfachheit halber beinhaltet obige Formel jedoch nur die wesentlichen Bestandteile des Kristallgitters (Al, Ga, In, N), auch wenn diese teilweise durch geringe Mengen weiterer Stoffe ersetzt und/oder ergänzt sein können.
  • „Auf Phosphid-Verbindungs-Halbleitermaterial basierend" bedeutet in diesem Zusammenhang, dass die Halbleiterschichtenfolge oder zumindest ein Teil davon, besonders bevorzugt zumindest die aktive Zone und/oder der Aufwachssubstratwafer, vorzugsweise AlnGamIn1-n-mP oder AsnGamIn1-n-mP umfasst, wobei 0 ≤ n ≤ 1, 0 ≤ m ≤ 1 und n + m ≤ 1. Dabei muss dieses Material nicht zwingend eine mathematisch exakte Zusammensetzung nach obiger Formel aufweisen. Vielmehr kann es ein oder mehrere Dotierstoffe sowie zusätzliche Bestandteile aufweisen. Der Einfachheit halber beinhaltet obige Formel jedoch nur die wesentlichen Bestandteile des Kristallgitters (Al bzw. As, Ga, In, P), auch wenn diese teilweise durch geringe Mengen weiterer Stoffe ersetzt sein können.
  • Der Trägersubstratwafer weist bevorzugt Saphir auf oder besteht aus Saphir. Es können aber auch andere Materialien, z. B. Halbleiterwafer, die bevorzugt GaN oder SiC aufweisen oder daraus bestehen, als Trägersubstratwafer verwendet werden. Auch Metall-, Kunststoff- oder Glasplatten, kommen als Trägersubstratwafer in Betracht.
  • Bevorzugt sind mindestens ein Schnitt durch die Halbleiterschichtenfolge und ein benachbarter Schnitt durch den Trägersubstratwafer, die den oder die gleichen Halbleiterkörper begrenzen, um 50 μm oder mehr gegeneinander versetzt. Besonders bevorzugt sind sie um 100 μm oder mehr gegeneinander versetzt. Anders ausgedrückt haben die Projektionen dieser Schnitte in die Verbindungsebene von Halbleiterschichtenfolge und Trägersubstratwafer einen Abstand von größer oder gleich 50 μm, bevorzugt von größer oder gleich 100 μm.
  • Der von den Schnitten begrenzte Halbleiterkörper weist dann einen Anschlussbereich des Trägersubstrats und/oder einen ersten Teilbereich des Halbleiterschichtstapels auf, der entlang der ersten und/oder zweiten Versatzrichtung eine Ausdehnung von größer oder gleich 50 μm, bevorzugt größer oder gleich 100 μm hat.
  • Bei einer vorteilhaften Ausführungsform wird das Trägersubstrat auf einer dehnbaren Unterlage angeordnet und die dehnbare Unterlage gedehnt, sodass die Abstände zwischen den Halbleiterkörpern vergrößert werden. Anders ausgedrückt werden die Halbleiterkörper beim Dehnen der dehnbaren Unterlage auseinander gezogen.
  • Beispielsweise wird die dehnbare Unterlage dazu mit der Halbleiterschichtenfolge verbunden. Die Verbindung zwischen einem Halbleiterkörper, insbesondere der Halbleiterschichtenfolge, und der dehnbaren Unterlage ist zweckmäßigerweise so ausgeführt, dass sie sich beim Dehnen der dehnbaren Unterlage nicht vollständig löst. Anders ausgedrückt bleibt der Halbleiterkörper beim Dehnen auf der dehnbaren Unterlage haften. Beispielsweise erfolgt die Vermittlung der Haftung zwischen der Halbleiterschichtenfolge und der dehnbaren Unterlage mittels Adhäsion, einer Klebstoffschicht und/oder einer Lackschicht. Bei einer anderen Ausführungsform ist die Halbleiterschichtenfolge zwischen zwei dehnbaren Unterlagen eingespannt, wobei beispielsweise eine dehnbare Unterlage der Vorderseite und eine andere der Rückseite der Halbleiterschichtenfolge benachbart ist.
  • Die Weiterprozessierung der Halbleiterkörper wird auf diese Weise vorteilhaft vereinfacht. Zugleich wird bei dem Dehnen der dehnbaren Unterlage jeweils der zweite Teilbereich eines Halbleiterkörpers, der vor dem Auseinanderziehen der Halbleiterkörper noch von einem oder mehreren Halbleiterschichtstapeln benachbarter Halbleiterkörper bedeckt sein kann, zumindest teilweise freigelegt. Die Halbleiterkörper können dann in einfacher Weise einzeln von der dehnbaren Unterlage genommen werden.
  • Die Dehnung der dehnbaren Unterlage erfolgt dabei im Wesentlichen parallel zur Verbindungsebene zwischen Halbleiterschichtenfolge und Trägersubstratwafer.
  • Je nach Anordnung der Schnitte durch die Halbleiterschichtenfolge und durch den Trägersubstratwafer kann es genügen, die dehnbare Unterlage nur in einer Richtung zu dehnen. Es kann aber auch vorteilhaft sein – insbesondere wenn der Halbleiterschichtstapel eines Halbleiterkörpers in mehr als einer Versatzrichtung über das jeweils zugehörige Trägersubstrat hinausragt – die dehnbare Unterlage in mehreren Richtungen, zum Beispiel in zwei zueinander senkrechten Richtungen zu dehnen. Die Dehnung kann beispielsweise im Wesentlichen isotrop in der Haupterstreckungsebene der dehnbaren Unterlage erfolgen.
  • Bei einer Ausführungsform umfasst die dehnbare Unterlage eine Folie, beispielsweise aus Polyethylen. Bei einer Variante ist die Folie auf ihrer der Halbleiterschichtenfolge zugewandten Seite mit Klebstoff beschichtet. Bei einer anderen Ausführungsform weist die dehnbare Unterlage ein Streckgitter auf oder besteht aus einem solchen.
  • Bei einem Streckgitter handelt es sich in der Regel um ein gitterartiges Material, dessen Dehnbarkeit insbesondere dadurch vergrößert ist, dass Maschen ausgebildet sind. Es kann sich bei einem Streckgitter um ein Metall ("Streckmetall") handeln, es kann aber beispielsweise auch aus einem Kunststoff hergestellt werden. Ein Streckgitter kann beispielsweise durch Stanzen oder versetzte Schnitte in einem Werkstoff gebildet werden, wobei bevorzugt kein Materialverlust auftritt und der Werkstoff streckend verformt wird.
  • Vorteilhafterweise besitzt ein Streckgitter neben seiner Dehnbarkeit eine hohe Formstabilität, insbesondere in der Richtung senkrecht zu der Ebene, in der die Dehnung erfolgt. Zudem kann die Dehnbarkeit eines Streckgitters mittels geeigneter Ausbildung der Gitterstruktur entlang bestimmter Raumrichtungen gezielt eingestellt werden, sodass die Größe und Richtung der Dehnung entsprechend den Schnitten durch die Halbleiterschichtenfolge und durch den Trägersubstratwafer angepasst werden kann.
  • Ein strahlungsemittierender Halbleiterkörper gemäß der Erfindung umfasst ein Trägersubstrat und einen Halbleiterschichtstapel, der geeignet ist, elektromagnetische Strahlung zu erzeugen, wobei
    • – der Halbleiterschichtstapel zumindest teilweise über einem ersten Bereich des Trägersubstrats angeordnet ist, derart, dass ein Anschlussbereich des Trägersubstrats frei von dem Halbleiterschichtstapel ist; und
    • – bei dem ein erster Teilbereich des Halbleiterschichtstapels über den Rand des Trägersubstrats hinausragt.
  • Mit anderen Worten überlappt lediglich ein zweiter Teilbereich des Halbleiterschichtstapels mit dem Trägersubstrat. Der erste Teilbereich des Halbleiterschichtstapels ist in Draufsicht auf den Halbleiterschichtstapel, das heißt auf die vom Trägersubstrat abgewandte Fläche des Halbleiterschichtstapels, neben dem Trägersubstrat angeordnet. Der erste Teilbereich des Halbleiterschichtstapels stellt also gegenüber dem Trägersubstrat einen Überhang dar.
  • Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform haben diejenigen Flächen des Halbleiterschichtstapels und des Trägersubstrats, die im Wesentlichen parallel zur Verbindungsebene sind, praktisch die gleiche Ausdehnung.
  • Der Halbleiterschichtstapel und das Trägersubstrat haben also bevorzugt in der Haupterstreckungsebene die gleichen Kantenlängen. Deren jeweils benachbarte Seitenflächen sind jedoch nicht in jedem Fall bündig zueinander, sondern gegeneinander versetzt. Mit anderen Worten, sind der Halbleiterschichtstapel und das Trägersubstrat in Draufsicht auf die vom Trägersubstrat abgewandte Fläche des Halbleiterschichtstapels nicht deckungsgleich. Der Halbleiterschichtstapel ragt stattdessen entlang mindestens einer Versatzrichtung über mindestens eine Seitenfläche des Trägersubstrats hinaus, sodass der erste Teilbereich des Halbleiterschichtstapels gegenüber dem Trägersubstrat einen Überhang darstellt.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist auf den Halbleiterkörper eine – bevorzugt wenigstens teilweise strahlungsdurchlässige – Kontaktschicht aufgebracht, die zumindest zum Teil eine vom Trägersubstrat abgewandte Fläche des Halbleiterschichtstapels und zumindest einen Teil des Anschlussbereichs des Trägersubstrats bedeckt. Die Kontaktschicht bedeckt vorzugsweise im Wesentlichen jedenfalls die gesamte vom Trägersubstrat abgewandte Fläche des Halbleiterschichtstapels.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist die Kontaktschicht von der Vorderseite des Halbleiterschichtstapels über mindestens eine Seitenfläche auf den Anschlussbereich des Trägersubstrates gezogen. Die Kontaktschicht bedeckt also bevorzugt auch wenigstens eine Seitenfläche des Halbleiterschichtstapels zumindest teilweise.
  • Die Kontaktschicht kann mehrteilig ausgeführt sein. Zum Beispiel ist es möglich, dass ein Teilbereich der Kontaktschicht, der insbesondere auch auf der Vorderseite des Halbleiterschichtstapels angeordnet ist, ein für elektromagnetische Strahlung zumindest teilweise durchlässiges Material aufweist, während ein anderer Teilbereich im Wesentlichen strahlungsundurchlässig ist. Zweckmäßigerweise grenzen Teilbereiche der Kontaktschicht aneinander an oder überlappen, so dass sie elektrisch leitfähig verbunden sind.
  • Die Kontaktschicht oder ein Teilbereich der Kontaktschicht enthält bevorzugt ein transparentes leitfähiges Oxid (transparent conductive Oxide, TCO), beispielsweise Indium-Zinn-Oxid (ITO), und/oder ein leitfähiges Polymer oder besteht aus einem dieser Materialien.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist auf dem Anschlussbereich des Trägersubstrats zwischen dem Trägersubstrat und der Kontaktschicht eine erste elektrisch isolierende Schicht aufgebracht, die den Anschlussbereich des Trägersubstrats zumindest stellenweise bedeckt. Die erste elektrisch isolierende Schicht kann beispielsweise einen Kurzschluss des Halbleiterschichtstapels über ein leitfähiges Trägersubstrat und die Kontaktschicht verhindern.
  • Erstreckt sich die Kontaktschicht auch über eine Seitenfläche des Halbleiterschichtstapels, ist bevorzugt auf die Seitenfläche des Halbleiterschichtstapels eine zweite elektrisch isolierende Schicht aufgebracht, welche die Seitenfläche teilweise oder vollständig, insbesondere im Bereich der Kontaktschicht, bedeckt. Besonders bevorzugt erstreckt sich die auf dem Trägersubstratwafer angeordnete erste elektrisch isolierende Schicht auch als zweite elektrisch isolierende Schicht auf die Seitenfläche des Halbleiterschichtstapels.
  • Auf dem Anschlussbereich des Trägersubstrats kann eine erste elektrische Anschlussschicht oder die erste und eine zweite elektrische Anschlussschicht angeordnet sein. Die erste elektrische Anschlussschicht ist elektrisch leitend mit der Vorderseite des Halbleiterschichtstapels verbunden und dazu bevorzugt auf der Kontaktschicht angeordnet. Die zweite elektrische Anschlussschicht ist elektrisch leitend mit der Rückseite des Halbleiterschichtstapels verbunden. An der ersten und/oder der zweiten elektrischen Anschlussschicht kann beispielsweise ein Anschlussdraht befestigt sein, über den dem Halbleiterkörper der zu dessen Betrieb notwendige elektrische Strom zugeführt wird.
  • Die Anordnung einer elektrischen Anschlussschicht, wie beispielsweise eines Bondpads, auf der vom Trägersubstrat abgewandten Vorderseite des Halbleiterschichtstapels ist vorteilhafterweise nicht notwendig. Auch Anschlussdrähte brauchen nicht über die Vorderseite des Halbleiterschichtstapels geführt werden.
  • Die Fläche, durch die Strahlung aus dem Halbleiterkörper ausgekoppelt wird, ist daher vorteilhafterweise nicht durch eine strahlungsabsorbierenden Anschlussschicht verringert. Zudem kann bei einem Halbleiterkörper gemäß der Erfindung ein der Vorderseite des Halbleiterschichtstapels nachgeordnetes optisches Element besonders nahe an der Vorderseite angeordnet werden, wenn kein Anschlussdraht über diese geführt ist.
  • Bevorzugt ist die zweite elektrische Anschlussschicht auf der der Vorderseite gegenüberliegenden Rückseite des ersten Teilbereichs des Halbleiterschichtstapels angeordnet und erstreckt sich besonders bevorzugt auch auf die vom Halbleiterschichtstapel abgewandte Rückseite des Trägersubstrats, insbesondere wenn beispielsweise das Trägersubstrat nicht hinreichend elektrisch leitfähig ist.
  • Der Halbleiterschichtstapel kann so in einfacher Weise elektrisch kontaktiert werden. Beispielsweise ist es bei dieser Ausführungsform nicht notwendig, den Anschlussbereich des Trägersubstrats in seiner Haupterstreckungsebene in mehrere, elektrisch voneinander getrennte Gebiete zu strukturieren, um die erste und die zweite elektrische Kontaktfläche aufzubringen.
  • Bei einer zweckmäßigen Ausführungsform des Halbleiterkörpers umfasst der Halbleiterschichtstapel ein Aufwachssubstrat, auf dem die übrigen Schichten des Halbleiterschichtstapels bevorzugt epitaktisch aufgewachsen sind.
  • Bei dem Aufwachssubstrat kann es sich um ein Bulk-Substrat oder um ein Quasi-Substrat handeln. Ein Bulk-Substrat besteht dabei in der Regel aus einem einheitlichen Material – beispielsweise einem Halbleitermaterial –, das sich gut für das Aufwachsen einer Halbleiterschichtenfolge aus den Materialien des Halbleiterschichtstapels eignet. Ein Quasi-Substrat umfasst beispielsweise einen Träger und eine auf diesen aufgebrachte, meist dünne, Schicht eines solchen Materials.
  • Der Halbleiterschichtstapel basiert bevorzugt auf einem III/V-Verbindungshalbleitermaterial, insbesondere einem Phosphid- oder Nitrid-Verbindungshalbleitermaterial, oder auf einem II/VI-Verbindungshalbleitermaterial. Das Trägersubstrat weist bevorzugt Saphir auf oder besteht aus Saphir.
  • Bevorzugt ist die Kontaktschicht zumindest teilweise für die von dem Halbleiterschichtstapel im Betrieb erzeugte elektromagnetische Strahlung durchlässig. Sie kann beispielsweise aus einem transparenten, leitfähigen Oxid, insbesondere Indium-Zinn-Oxid (ITO), bestehen oder ein solches Material aufweisen.
  • Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist ein Rand des Anschlussbereichs des Trägersubstrats gegen eine benachbarte Seitenfläche des Halbleiterschichtstapels in Draufsicht auf die Vorderseite des Halbleiterschichtstapels um 50 μm oder mehr, besonders bevorzugt um 100 μm oder mehr, versetzt.
  • Mit anderen Worten ist die Ausdehnung des Anschlussbereichs des Trägersubstrats in mindestens einer Versatzrichtung größer oder gleich 50 μm, insbesondere größer oder gleich 100 μm.
  • Bei einer weiteren Ausführungsform sind eine Seitenfläche des ersten Teilbereichs des Halbleiterschichtstapels und ein benachbarter Rand des Trägersubstrats um 50 μm oder mehr gegeneinander versetzt.
  • Analog zum Anschlussbereich des Trägersubstrats hat der erste Teilbereich des Halbleiterschichtstapels also in mindestens einer Versatzrichtung eine Ausdehnung, die größer oder gleich 50 μm ist.
  • Eine Kavität, die von dem ersten Teilbereich des Halbleiterschichtstapels, dem Trägersubstrat und von einer planen Unterlage begrenzt wird, ist gemäß einer weiteren Ausführungsform zumindest teilweise mit einem Füllmaterial gefüllt.
  • Anders ausgedrückt ist der Raum, der unter dem vom ersten Teilbereich des Halbleiterschichtstapels gebildeten Überhang angeordnet ist, zumindest teilweise mit einem Füllmaterial gefüllt. Dadurch wird vorteilhafterweise auf der vom Halbleiterschichtstapel abgewandten Seite des Trägersubstrats eine vergrößerte, im Wesentlichen plane Stellfläche von dem Trägersubstrat und dem Füllmaterial gebildet. Besonders bevorzugt ist die gesamte Kavität mit Füllmaterial gefüllt.
  • Auf diese Weise wird einerseits vorteilhafterweise die mechanische Stabilität und/oder die Standfestigkeit des Halbleiterkörpers erhöht. Andererseits kann ein solches Füllmaterial gegebenenfalls eine auf der Rückseite des ersten Teilbereichs des Halbleiterschichtstapels aufgebrachte zweite elektrische Anschlussschicht und/oder einen an dieser befestigten Anschlussdraht vorteilhafterweise vor mechanischer Beschädigung schützen.
  • Bei dem Füllmaterial kann es sich beispielsweise um ein Epoxidharz oder um ein polychloriertes Biphenyl (PCB) handeln. Das Füllmaterial ist besonders bevorzugt thermisch an den Ausdehnungskoeffizienten des Trägersubstrats und/oder des Halbleiterschichtstapels angepasst.
  • Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den im Folgenden in Verbindung mit den 1A bis 6E beschriebenen Ausführungsbeispielen.
  • Es zeigen:
  • 1A bis 1G, schematische Schnittdarstellung eines optoelektronischen Halbleiterkörpers bei verschiedenen Stadien des ersten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens,
  • 2A und 2B, schematische Draufsichten auf eine Mehrzahl von optoelektronischen Halbleiterkörpern bei den in 1D und 1E dargestellten Stadien des Verfahrens,
  • 3A und 3B, schematische Schnittdarstellungen eines optoelektronischen Halbleiterkörpers bei verschiedenen Stadien des zweiten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens,
  • 4A und 4B, eine schematische Schnittdarstellung bzw. eine schematische Draufsicht auf einen erfindungsgemäßen optoelektronischen Halbleiterkörper, der gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellt ist,
  • 5, eine schematische Draufsicht auf einen erfindungsgemäßen optoelektronischen Halbleiterkörper, der gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellt ist,
  • 6A bis 6E, schematische Draufsichten auf verschieden gestaltete Ausführungsbeispiele von erfindungsgemäßen optoelektronischen Halbleiterkörpern.
  • In den Ausführungsbeispielen und Figuren sind gleiche oder gleich wirkende Bestandteile jeweils mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Die dargestellten Elemente und deren Größenverhältnisse untereinander sind grundsätzlich nicht als maßstabsgerecht anzusehen, vielmehr können einzelne Elemente, wie z. B. Schichten, zur besseren Darstellbarkeit und/oder zum besseren Verständnis übertrieben groß dargestellt sein.
  • Bei dem in den 1A bis 1G veranschaulichten Ausführungsbeispiel des Verfahrens gemäß der Erfindung zum Herstellen einer Mehrzahl von strahlungsemittierenden Halbleiterkörpern wird eine Halbleiterschichtenfolge 2 bereitgestellt, welche im Betrieb elektromagnetische Strahlung erzeugt (vgl. 1A).
  • Die Halbleiterschichtenfolge 2 basiert beispielsweise auf GaN oder einem anderen Nitrid-Verbindungshalbleiter-Material und umfasst einen Aufwachssubstratwafer 3, auf dem die übrigen Schichten der Halbleiterschichtenfolge 2 epitaktisch abgeschieden werden. Das epitaktische Abscheiden erfolgt beispielsweise mittels chemischer (chemical vapor deposition, CVD) oder physikalischer Dampfphasenabscheidung (physical vapor deposition, PVD) oder anderer geeigneter epitaktische Abscheideverfahren.
  • Die Halbleiterschichtenfolge 2 ist vorliegend zur Lichtemission geeignet und umfasst bevorzugt einen pn-Übergang, eine Doppelheterostruktur, einen Einfach-Quantentopf oder besonders bevorzugt eine Mehrfach-Quantentopfstruktur (MQW) zur Strahlungserzeugung. Die Bezeichnung Quantentopfstruktur beinhaltet hierbei keine Angabe über die Dimensionalität der Quantisierung. Sie umfasst somit u. a. Quantentröge, Quantendrähte und Quantenpunkte und jede Kombination dieser Strukturen. Beispiele für MQW-Strukturen sind in den Druckschriften WO 01/39282, US 5,831,277 , US 6,172,382 B1 und US 5,684,309 beschrieben, deren Offenbarungsgehalt insofern hiermit durch Rückbezug aufgenommen wird.
  • Die Auskoppelung der im Betrieb der Halbleiterkörper erzeugten Strahlung erfolgt vorliegend im Wesentlichen durch die vom Trägersubstratwafer 1 abgewandte Vorderseite 201 der Halbleiterschichtenfolge 2 in den darüber liegenden Halbraum, so dass sich die durch einen Pfeil in 1A angedeutete Hauptabstrahlrichtung 21 ergibt.
  • Auf der von den übrigen Schichten der Halbleiterschichtenfolge 2 abgewandten Fläche 302 des Aufwachssubstratwafers 3 ist eine Opferschicht 4, beispielsweise aus InGaN, aufgebracht, die bei einem späteren Prozessschritt teilweise zerstört wird.
  • Weiterhin wird ein Trägersubstratwafer 1 bereitgestellt, der vorliegend aus Saphir besteht. Ein Trägersubstratwafer 1 aus Saphir hat für das vorliegende Ausführungsbeispiel den Vorteil, dass er zumindest teilweise für elektromagnetische Strahlung durchlässig ist und einen ähnlichen thermischen Ausdehnungskoeffizienten besitzt wie die Halbleiterschichtenfolge 2.
  • Mittels einer Verbindungsschicht 5 wird eine Verbindung zwischen der Halbleiterschichtenfolge 2 und dem Trägersubstratwafer 1 hergestellt. Vorliegend wird die Verbindungsschicht 5 auf dem Trägersubstratwafer 1 ausgebildet. Nachfolgend wird der Aufwachssubstratwafer 3 auf der von der Halbleiterschichtenfolge 2 abgewandten Seite 302, die von der Opferschicht 4 bedeckt ist, mit der auf dem Trägersubstratwafer 1 ausgebildeten Verbindungsschicht 5 verbunden.
  • Um gegebenenfalls einer Absorption im Aufwachssubstratwafer 3 oder anderweitigen Nachteilen des Materials des Aufwachssubstratwafers zu begegnen, kann vor oder nach dem Verbinden der Halbleiterschichtenfolge 2 mit dem Trägersubstratwafer 1 der Aufwachssubstratwafer 3 gedünnt oder vollständig entfernt werden.
  • Insbesondere wenn der Aufwachssubstratwafer 3 nach dem Verbinden der Halbleiterschichtenfolge 2 mit dem Trägersubstratwafer 1 gedünnt oder vollständig entfernt wird, erfolgt die Verbindung bevorzugt derart, dass die vom Aufwachssubstratwafer 3 abgewandte Seite der Halbleiterschichtenfolge 2 mit dem Trägersubstratwafer 1 verbunden wird. Insbesondere in diesem Fall kann die von den Halbleiterkörpern im Betrieb erzeugte Strahlung durch den Trägersubstratwafer ausgekoppelt werden.
  • Die Verbindungsschicht 5 besteht vorliegend aus Siliziumoxid und/oder Siliziumnitrid und das Verbinden kann mit herkömmlichen Verfahren zum Verbinden zweier Wafer erfolgen. Es kann aber auch ein Klebstoff, beispielsweise ein Epoxidharz, oder ein Lot, beispielsweise ein Lötmetall wie Au, AuSn, Pd, In, PdIn oder Pt, verwendet werden.
  • Nachfolgend wird die Halbleiterschichtenfolge 2 durch Schnitte 6 von deren vom Trägersubstratwafer 1 abgewandten Vorderseite 201 her in einzelne Halbleiterschichtstapel 200 unterteilt (man vergleiche 1B). Die Schnitte 6 durchtrennen vorliegend auch den Aufwachssubstratwafer 3 und die Opferschicht 4.
  • Die Verbindungsschicht 5 wird vorliegend von den Schnitten 6 durch die Halbleiterschichtenfolge nicht durchtrennt. Bei einer zweckmäßigen Ausgestaltung des Ausführungsbeispiels wird die Verbindungsschicht 5 ebenfalls von den Schnitten 6 durch die Halbleiterschichtenfolge 2 durchtrennt. Dies kann Vorteile beispielsweise beim späteren stellenweisen Lösen der Verbindung zwischen Aufwachssubstratwafer 3 und Trägersubstratwafer 1 mit sich bringen.
  • Je nach Tiefe der Schnitte 6 durch die Halbleiterschichtenfolge 2 können diese bei alternativen Ausgestaltungen des Verfahrens Gräben in der Verbindungsschicht 5 oder im Trägersubstratwafer 1 erzeugen, ohne jedoch den Trägersubstratwafer 1 vollständig zu durchtrennen.
  • Der Trägersubstratwafer 1 wird von dessen von der Halbleiterschichtenfolge 2 abgewandten Rückseite 101 her durch gegenüber den Schnitten 6 durch die Halbleiterschichtenfolge 2 versetzte Schnitte 7 in einzelne Trägersubstrate 100 unterteilt.
  • Eine Mehrzahl von Schnitten 6, 7 durch die Halbleiterschichtenfolge bzw. durch den Trägersubstratwafer verläuft außerhalb der in 1B gezeigten Schnittebene und senkrecht zu den in 1B gezeigten Schnitten 6, 7 (vgl. 2A), so dass Vorliegend Trägersubstrate und Halbleiterschichtstapel mit einer rechteckigen, bevorzugt quadratischen, Grundfläche entstehen. Die Schnitte müssen jedoch nicht senkrecht aufeinander stehen, sondern können auch unter einem anderen Winkel schräg zueinander verlaufen, so dass beispielsweise Halbleiterschichtstapel und/oder Trägersubstrate hergestellt werden können, die eine dreieckige oder parallelogramm-artige Grundfläche haben.
  • Benachbarte Schnitte 6 durch die Halbleiterschichtenfolge und benachbarte Schnitte 7 duck den Trägersubstratwafer haben gemäß diesem Ausführungsbeispiel den gleichen Abstand, so dass die Kantenlängen der Trägersubstrate 100 und der Halbleiterschichtstapel 200 in der Haupterstreckungsebene identisch sind.
  • Sollen Halbleiterkörper mit unterschiedlichen Abmessungen gefertigt werden, so können die Schnittabstände über den Wafer auch variieren.
  • Die Schnitte 7 durch den Trägersubstratwafer 1 durchtrennen vorliegend auch die Verbindungsschicht 5, jedoch nicht die Opferschicht 4. Bei einer zweckmäßigen Ausgestaltung des Ausführungsbeispiels wird die Opferschicht 4 ebenfalls von den Schnitten 7 durch den Trägersubstratwafer 1 durchtrennt. Dies kann Vorteile beispielsweise beim späteren stellenweisen Zersetzen Opferschicht 4 mit sich bringen.
  • Je nach Tiefe der Schnitte 7 durch den Trägersubstratwafer 1 können diese bei alternativen Ausgestaltungen des Verfahrens Gräben in der Opferschicht 4 oder, unter Durchtrennung der Opferschicht 4, im Aufwachssubstratwafer 3, oder, unter Durchtrennung der Opferschicht 4 und des Aufwachssubstratwafers 3, in einer der übrigen Schichten der Halbleiterschichtenfolge 2 erzeugen, ohne dabei jedoch die Halbleiterschichtenfolge 2 vollständig zu durchtrennen.
  • Vorliegend sind die Schnitte 6 durch die Halbleiterschichtenfolge und die Schnitte 7 durch den Trägersubstratwafer 1 so angeordnet, dass keines der Gebiete, das von einer gedachten Fortsetzung eines Schnittes 7 durch den Trägersubstratwafer 1 bis zur Vorderseite 201 der Halbleiterschichtenfolge 2 eingenommen würde, einen der Schnitte 6 durch die Halbleiterschichtenfolge 2 vollständig enthält.
  • Mit anderen Worten stellt keiner der Schnitte 6 durch die Halbleiterschichtenfolge 2 die Verlängerung eines Schnittes 7 durch den Trägersubstratwafer 1 dar. Lediglich an den Stellen, an denen sich ein Schnitt 7 durch den Trägersubstratwafer 1 und ein Schnitt 6 durch die Halbleiterschichtenfolge 2, die nicht parallel zueinander angeordnet sind, schneiden, entsteht ein quasi eindimensionales Gebiet 24 (vgl. 2A), bei dem sowohl die Halbleiterschichtenfolge 2 als auch der Trägersubstratwafer 1 durchtrennt sind.
  • Die Opferschicht 4 wird, wie in 1C veranschaulicht, nachfolgend durch eine Maske 8, den Trägersubstratwafer 1 und die Verbindungsschicht 5 hindurch mit Laserstrahlung (angedeutet durch die Pfeile 9) bestrahlt. Die Bestrahlung kann alternativ vor dem Unterteilen der Halbleiterschichtenfolge 2 und/oder des Trägersubstratwafers 1 erfolgen.
  • Die Maske 8 ist so gewählt, dass bei jedem Halbleiterschichtstapel 200 ein erster Teilbereich 210, der von dem Trägersubstratwafer 1 gelöst werden soll, bestrahlt wird, während ein zweiter Teilbereich 220 abgeschattet wird. Die nicht zur Bestrahlung vorgesehenen zweiten Teilbereiche 220 sind dabei so gewählt, dass nach dem bereichsweisen Lösen der Verbindung zwischen Halbleiterschichtstapel 200 und Trägersubstraten 100 jedes der Trägersubstrate 100 noch mit genau einem der Halbleiterschichtstapel 200 verbunden ist.
  • Die Opferschicht 4 absorbiert einen Teil der Laserstrahlung 9 und wird an den bestrahlten Stellen zersetzt. Ein solches Lasertrenn-Verfahren ist beispielsweise in der Druckschrift WO 98/14986 A1 beschrieben, deren Offenbarungsgehalt insofern hiermit durch Rückbezug aufgenommen wird.
  • Nach dem Bestrahlen mit der Laserstrahlung 9 ist jeweils ein Halbleiterschichtstapel 200 mit genau einem Trägersubstrat 100 verbunden. Die Verbindung eines Halbleiterschichtstapels 200 mit einem oder mehreren weiteren Trägersubstraten 100, die zumindest teilweise unter dem Halbleiterschichtstapel 200 angeordnet sind, ist durch die Zerstörung der Opferschicht 4 gelöst. Ein Halbleiterschichtstapel 200 und das zugehörige, mit diesem verbundene, Trägersubstrat 100 bilden gemeinsam einen Halbleiterkörper 10.
  • Bereiche 20 des Trägersubstratwafers 1 und Bereiche der Halbleiterschichtenfolge 2 inklusive Aufwachssubstratwafer 3 etc., die nach dem Herstellen der Schnitte 6 und 7 nicht Bestandteil von Halbleiterkörpern 10 sind, können bei einem weiteren Verfahrensschritt auf einfache Weise entfernt werden.
  • Vor dem endgültigen Vereinzeln des Verbundes aus Halbleiterschichtenfolge 2, Aufwachssubstratwafer 3 und Trägersubstratwafer 1 wird der in einzelne Trägersubstrate 100 unterteilte Trägersubstratwafer 1 mit einer dehnbaren Unterlage 11 verbunden (vergleiche 1D). Beispielsweise handelt es sich bei der dehnbaren Unterlage 11 um eine Folie, die Polyethylen umfasst oder daraus besteht oder sich aus einem anderen geeigneten Material zusammensetzt. Alternativ wird ein Streckgitter als dehnbare Unterlage 11 verwendet.
  • Die Verbindung zwischen der dehnbaren Unterlage 11 und dem Trägersubstratwafer 1 wird mechanisch so stabil ausgeführt, dass sie beim nachfolgenden Dehnen der Unterlage zumindest so weit bestehen bleibt, dass die Halbleiterkörper 10 mit der dehnbaren Unterlage 11 verbunden bleiben. Die Verbindung der Trägersubstrate 100 mit der dehnbaren Unterlage 11 löst sich also zumindest nicht vollständig, wenn letztere gedehnt wird. Beispielsweise ist eine Klebstoff- oder Lackschicht zwischen den Halbleiterkörpern 10 und der dehnbaren Unterlage 11 angeordnet, die eine Haftung zwischen diesen vermittelt.
  • Bei dem Verfahren gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird der Trägersubstratwafer 1 bevorzugt bereits nach dem Unterteilen in Trägersubstrate 100 und bevor die Schnitte 6 durch die Halbleiterschichtenfolge 2 ausgeführt werden auf die dehnbare Unterlage 11 aufgebracht. Denkbar ist auch, dass dies erst nach dem Ausbilden der Schnitte 6 durch die Halbleiterschichtenfolge 2 erfolgt.
  • Durch das Dehnen der dehnbaren Unterlage 11 in ihrer Haupterstreckungsebene werden die Halbleiterkörper 10 so weit auseinandergezogen (man vergleiche 1E), dass sich benachbarte Halbleiterkörper 10 nicht mehr überlappen und damit einzeln von der dehnbaren Unterlage 11 genommen werden können.
  • Bei einer alternativen Ausführungsform dieses Ausführungsbeispieles wird die dehnbare Unterlage 11 mit der Vorderseite 201 der Halbleiterschichtenfolge 2 verbunden und werden nachfolgend die Schnitte 7 durch den Trägersubstratwafer 1 ausgeführt, bevor dann die dehnbare Unterlage 11 auseinander gezogen wird.
  • Durch das Auseinanderziehen der Halbleiterkörper 10 werden die Anschlussbereiche 120 der Trägersubstrate 100, die nicht mehr mit dem Halbleiterschichtstapel 200 des Halbleiterkörpers 10 verbunden sind, freigelegt. Diese Anschlussbereiche 120 überlappen vor dem Auseinanderziehen der Halbleiterkörper 10 mit Halbleiterschichtstapeln 200, die zu benachbarten Halbleiterkörpern 10 gehören.
  • Gleichzeitig werden Rückseiten 212 der ersten Teilbereiche 210 der Halbleiterschichtstapel 200 freigelegt. Die Rückseite 212 des ersten Teilbereichs 210 eines Halbleiterschichtstapels 200 bildet einen Überhang gegenüber dem zugehörigen Trägersubstrat 100 und begrenzt zusammen mit diesem und der dehnbaren Unterlage 11 eine Kavität 12.
  • Nach dem Auseinanderziehen der dehnbaren Unterlage 11 werden die Halbleiterkörper 10 für weitere Verfahrensschritte in einfacher Weise und beliebiger Reihenfolge von der dehnbaren Unterlage 11 entfernt. Sie können aber auch für weitere Verfahrensschritte, wie beispielsweise Beschichtung mit einem Leuchtstoff und/oder Diffusorpartikel enthaltenden Material, auf der dehnbaren Unterlage verbleiben.
  • Die 2A und 2B zeigen die auf der dehnbaren Unterlage 11 angeordneten Halbleiterkörper 10 vor beziehungsweise nach dem Vereinzeln und Auseinanderziehen der dehnbaren Unterlage 11 in Draufsicht.
  • In 2B ist deutlich zu erkennen, wie ein erster Bereich 110 eines jeden zu einem Halbleiterkörper 10 gehörigen Trägersubstrats 100 mit dem zugehörigen Halbleiterschichtstapel 200 überlappt, während ein Anschlussbereich 120 des Trägersubstrats 100 neben dem zugehörigen Halbleiterschichtstapel 200 zu liegen kommt.
  • Ein erster Teilbereich 210 eines jeden Halbleiterschichtstapels 200 ragt in einer ersten Versatzrichtung 22 und in einer zweiten Versatzrichtung 23 über das zugehörige Trägersubstrat 100 hinaus. Ein zweiter Teilbereich 220 des Halbleiterschichtstapels 200 überlappt mit dem ersten Bereich 110 des Trägersubstrats 100.
  • Nach dem Auseinanderziehen der dehnbaren Unterlage 11 wird zumindest auf einen Teil des Anschlussbereichs 120 des Trägersubstrats 100 des Halbleiterkörpers 10 eine erste elektrisch isolierende Schicht 13a aufgebracht, die sich als eine zweite elektrisch isolierende Schicht 13b auch über eine Seitenfläche 221 des Halbleiterschichtstapels 200 erstreckt (man vergleiche 1F). Vorliegend besteht die erste und zweite elektrisch isolierende Schicht 13a, 13b aus Siliziumdioxid.
  • Nachfolgend wird eine Kontaktschicht 14, die beispielsweise aus Indium-Zinn-Oxid (ITO) besteht, auf die Vorderseite 201 des Halbleiterschichtstapels 200 aufgebracht, die sich auf der elektrisch isolierenden Schicht 13b und 13a zumindest bis auf einen Teil des Anschlussbereichs 120 des Trägersubstrats 100 erstreckt (man vergleiche 1F). Die erste und die zweite Passivierungsschicht 13a, 13b verhindern einen Kurzschluss des Halbleiterschichtstapels 200 durch die Kontaktschicht 14.
  • Auf dem auf dem Anschlussbereich 120 des Trägersubstrats 100 ausgebildeten Teil der Kontaktschicht 14 wird nachfolgend eine erste elektrische Anschlussschicht 15, beispielsweise eine Metallschicht, die insbesondere AuSn aufweist, aufgebracht. Eine zweite elektrische Anschlussschicht 16, beispielsweise ebenfalls eine Metallschicht, die insbesondere AuSn aufweist, wird auf die Rückseite 212 des ersten Teilbereichs 210 des Halbleiterschichtstapels 200 und auf die Rückseite 101 des Trägersubstrats 100 aufgebracht, nachdem der Halbleiterkörper von der dehnbaren Unterlage genommen wurde. Der Halbleiterkörper kann so vorteilhafterweise mittels herkömmlicher Die-Bonding-Verfahren in herkömmliche Bauelementgehäuse eingebaut werden.
  • Über die erste elektrische Anschlussschicht 15 und die zweite elektrische Anschlussschicht 16 kann ein elektrischer Strom in den Halbleiterkörper 10 eingeprägt werden. Dazu kann beispielsweise ein Anschlussdraht 17 an die erste elektrischen Anschlussschicht 15 angebracht werden, über den dem Halbleiterkörper Betriebsstrom zugeführt werden kann (siehe 1G).
  • Die Kavität 12 unter dem Überhang 210 kann beispielsweise mit einer Füllmasse 18 wie einem Epoxidharz zumindest teilweise gefüllt werden. Vorliegend ist dieser Raum 12 praktisch vollständig mit Füllmasse 18 gefüllt, so dass dessen vom Halbleiterschichtstapel 200 abgewandte Unterseite zusammen mit der Rückseite 101 des Trägersubstrats 100 bzw. zusammen mit der darauf angeordneten zweiten elektrischen Anschlussschicht 16 eine Stellfläche des Halbleiterkörpers 10 bildet. Die Standfestigkeit des Halbleiterkörpers 10 kann so erhöht werden.
  • Gemäß dem in den 3A und 3B dargestellten Ausführungsbeispiel werden analog zu dem Ausführungsbeispiel gemäß den 1A bis 1G ein Trägersubstratwafer 1 und eine Halbleiterschichtenfolge 2, welche im Betrieb elektromagnetische Strahlung erzeugt und die einen Aufwachssubstratwafer 3 umfasst, auf den die übrigen Schichten der Halbleiterschichtenfolge 2 epitaktisch aufgewachsen sind, bereitgestellt.
  • Nachfolgend wird auf den Trägersubstratwafer 1 eine strukturierte Verbindungsschicht 5 aufgebracht. Durch eine Maske hindurch wird ein Lötmetall wie Au, AuSn, Pd, In, PdIn oder Pt als strukturierte Verbindungsschicht 5 aufgebracht.
  • Alternativ kann die Verbindungsschicht 5 auf die der Vorderseite 201 gegenüberliegende Rückseite 302 des Verbundes aus Aufwachssubstrat 3, den übrigen Schichten der Halbleiterschichtenfolge 2 und ggf. weiteren Schichten aufgebracht werden.
  • Es kann auch eine unstrukturierte Verbindungsschicht 5 aufgebracht werden die nachfolgend, beispielsweise mittels eines Ätzprozesses, strukturiert wird.
  • Die Rückseite 302 und der Trägersubstratwafer 1 werden nachfolgend zusammengeführt und erhitzt, sodass das Lötmetall schmilzt und die Lotschicht eine strukturierte, mechanisch stabile Verbindung zwischen dem Trägersubstratwafer 1 und der Halbleiterschichtenfolge 2 herstellt.
  • Statt eines Lötmetalls kann auch ein Klebstoff, beispielsweise ein Epoxidharz, zur Herstellung der strukturierten Verbindungsschicht 5 verwendet werden. Ein Erhitzen der Verbindungsschicht 5 kann, abhängig von deren Eigenschaften, gegebenenfalls entfallen oder durch einen anderen Verfahrensschritt, beispielsweise zum Aushärten, ersetzt oder ergänzt werden.
  • Nachfolgend werden analog zu dem oben zuerst beschriebenen Ausführungsbeispiel Schnitte 6 durch die Halbleiterschichtenfolge 2 und Schnitte 7 durch den Trägersubstratwafer 1 ausgeführt. Diese Schnitte 6, 7 unterteilen die Halbleiterschichtenfolge 2 in einzelne Halbleiterschichtstapel 200 und den Trägersubstratwafer 1 in einzelne Trägersubstrate 100 (man vergleiche 3B).
  • Die strukturierte Verbindungsschicht 5 ist so ausgeführt, dass jeder Halbleiterschichtstapel 200 mit genau einem Trägersubstrat 100 verbunden ist, so dass einzelne Halbleiterkörper 10 entstehen. Der Trägersubstratwafer 1 wird nach dem Unterteilen in einzelne Trägersubstrate 100 auf einer dehnbaren Unterlage 11 angeordnet, bevorzugt vor dem Unterteilen der Halbleiterschichtenfolge durch die Schnitte 6. Dies und die weiteren Verfahrensschritte erfolgen analog zu dem Ausführungsbeispiel gemäß den 1D bis 1G.
  • Bei einem gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel des Verfahrens hergestellten optoelektronischen Halbleiterkörper (man vergleiche 4A) wird die zweite elektrische Kontaktfläche 16 nicht, wie bei dem in den 1F und 1G gezeigten Ausführungsbeispiel, auf der Rückseite 212 eines ersten Bereichs 210 des Halbleiterschichtstapels 200 angeordnet. Stattdessen wird zwischen dem Aufwachssubstrat 3 und dem Trägersubstrat 100 eine elektrisch leitfähige Schicht 19 angeordnet, die einen Teil des Anschlussbereichs 120 des Trägersubstrats 100, der frei von dem Halbleiterschichtstapel 200 ist, bedeckt. Auf dieser leitfähigen Schicht 19 ist eine zweite elektrische Anschlussschicht 16 aufgebracht.
  • Die Kontaktschicht 14 wird dagegen entsprechend dem zuerst beschriebenen Ausführungsbeispiel gemäß den 1F und 1G ausgebildet.
  • Vorliegend handelt es sich um ein elektrisch nicht leitfähiges Trägersubstrat 100, beispielsweise aus Saphir. Daher ist die Kontaktschicht 14 direkt auf den Anschlussbereich 120 des Trägersubstrats 100 aufgebracht, ohne dass sich zwischen beiden eine erste Passivierungsschicht 13a befindet. Auf einer Seitenfläche 221 des Halbleiterschichtstapels 200 ist eine zweite Passivierungsschicht 13b angeordnet, um einen elektrischen Kurzschluss des Halbleiterschichtstapels durch die Kontaktschicht 14 zu vermeiden.
  • Die erste und die zweite elektrische Anschlussschicht 15, 16 brauchen nicht, wie in 4A und 4B dargestellt, auf verschiedenen Seiten des Halbleiterschichtstapels 200 angeordnet sein. Eine Anordnung gemäß dem Halbleiterkörper gemäß 5, bei dem beide elektrischen Anschlussschichten 15, 16 nebeneinander benachbart zur gleichen Seitenfläche 221 des Halbleiterschichtstapels 200 benachbart sind, ist insbesondere dann zweckmäßig und vorteilhaft, wenn der Halbleiterschichtstapel 200 an der der Seitenfläche 221 gegenüberliegenden Seite über den Rand des Trägersubstrats 100 hinausragt und einen Überhang 210 gegenüber der benachbarten Stirnfläche des Trägersubstrats aufweist.
  • Sind das Trägersubstrat 100 und das Aufwachssubstrat 3 elektrisch leitfähig, kann die zweite elektrische Anschlussschicht 16 direkt auf dem Trägersubstrat 100 aufgebracht werden; anderenfalls kann eine leitfähige Schicht 19 analog zum Ausführungsbeispiel gemäß der 4A vorgesehen sein, die zwischen dem Halbleiterschichtstapel 200 und dem Trägersubstrat 100 angeordnet ist und auf den Anschlussbereich 120 des Trägersubstrats 100 gezogen ist, so dass auf ihr die zweite elektrische Anschlussschicht 16 platziert werden kann.
  • Ist das Trägersubstrat 100 elektrisch leitfähig bzw. soll auch die Kontaktschicht 14 auf der leitfähigen Schicht 19 aufgebracht werden, muss analog zu dem Ausführungsbeispiel der 1F zwischen der Kontaktschicht 14 und der leitfähigen Schicht 19 bzw. dem leitfähigen Trägersubstrat 100 eine erste elektrisch isolierende Schicht 13a angeordnet werden.
  • Die 6A bis 6E zeigen verschiedene Beispiele für die Anordnung des Halbleiterschichtstapels 200 auf dem Trägersubstrat 100.
  • Gemäß dem Ausführungsbeispiel nach 6A haben der Halbleiterschichtstapel 200 und das Trägersubstrat 100 in Draufsicht auf die Vorderseite 201 des Halbleiterschichtstapels 200 eine rechteckige Form mit den Seitenlängen l1 und l2 bzw. l3 und l4. Die Seitenlängen des Halbleiterschichtstapels 200 und des Trägersubstrats 100 sind vorliegend praktisch gleich, also l1 = l3 und l2 = l4.
  • Die kurzen Seiten 211 und 221 des Halbleiterschichtstapels 200 sind gegenüber den kurzen Seiten 111, 121 des Trägersubstrats 100 parallelverschoben, sprich versetzt angeordnet. Die beiden benachbarten langen Seiten von Halbleiterschichtstapel 200 und Trägersubstrat 100 liegen dagegen jeweils in einer gemeinsamen Ebene. Der Halbleiterschichtstapel 200 ragt folglich an einer kurzen Seite des Halbleiterkörpers 10 (in der Versatzrichtung 22) über eine Seite 111 des Trägersubstrats 100 hinaus.
  • Die Seitenfläche 211 des ersten Teilbereichs 210 des Halbleiterschichtstapels 200, der über das Trägersubstrat 100 hinausragt, hat dabei von der benachbarten Seitenfläche 111 des ersten Bereichs 110 des Trägersubstrats 100, der von dem Halbleiterschichtstapel 200 bedeckt ist, einen Abstand d, der vorliegend größer als 50 μm ist.
  • Entsprechend hat die Seitenfläche 121 des Anschlussbereichs 120 des Trägersubstrats 100 von der benachbarten Seitenfläche 221 des Halbleiterschichtstapels 200 einen Abstand a, der vorliegend den gleichen Wert annimmt wie der oben erwähnte Abstand d.
  • Die Seitenflächen des Halbleiterschichtstapels 200 und des Trägersubstrats 100, die parallel zu der durch die Versatzrichtung 22 und die Wachstumsrichtung 21 aufgespannten Ebene liegen, also die Seiten mit den Längen l1 und l3, sind nicht gegeneinander versetzt.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung einer Mehrzahl von strahlungsemittierenden Halbleiterkörpern sind daher je ein Schnitt 6 durch die Halbleiterschichtenfolge 2 und ein Schnitt 7 durch den Trägersubstratwafer 7, die parallel zu dieser Ebene verlaufen, nicht gegeneinander versetzt und bilden einen gemeinsamen Schnitt durch den Halbleiterkörper 10. Dieser durchtrennt den Halbleiterkörper 10 entlang der Wachstumsrichtung 21 vollständig.
  • Gemäß dem Ausführungsbeispiel der 6B ragt der Halbleiterschichtstapel 200 nicht nur in einer ersten Versatzrichtung 22 entlang einer Seitenfläche des Trägersubstrats 100 über dieses hinaus. Vielmehr ist der Halbleiterschichtstapel gegenüber dem Trägersubstrat 100 diagonal verschoben. Vorliegend ist der Abstand d zwischen jeder Seitenfläche 211 des ersten Teilbereichs 210 des Halbleiterschichtstapels 200 von der jeweils benachbarten Seitenfläche 111 des ersten Bereichs 110 des Trägersubstrats 100 gleich groß. Alternativ kann der Abstand d entlang der ersten Versatzrichtung 22 größer oder kleiner sein als der Abstand entlang der zweiten Versatzrichtung 23. Es liegt dann kein exakter diagonaler Versatz vor.
  • Wie im Ausführungsbeispiel gemäß der 6A entspricht der Abstand a einer Seitenfläche 121 des Anschlussbereichs 120 des Trägersubstrats 100 von der jeweils benachbarten Seitenfläche 221 des zweiten Teilbereichs 220 des Halbleiterschichtstapels 200 dem oben erwähnten Abstand d.
  • Der Halbleiterschichtstapel 200 und das Trägersubstrat 100 brauchen entlang der Haupterstreckungsrichtungen des Trägersubstrats nicht die gleichen Abmessungen aufweisen. Das Ausführungsbeispiel der 6C zeigt ein Beispiel eines Halbleiterschichtstapels 200, der eine geringere Länge l1 aufweist als das zugehörige Trägersubstrat 100, das eine Länge l3 > l1 aufweist. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel hat der Halbleiterschichtstapel 200 eine Breite l2, die größer ist als die Breite l4 des zugehörigen Trägersubstrats 100.
  • Der Halbleiterschichtstapel 200 ist dabei so angeordnet, dass die Mittelpunkte des Halbleiterschichtstapels 200 und des Trägersubstrats 100, in Draufsicht auf den Halbleiterschichtstapel 200 gesehen, übereinander angeordnet sind. Der Anschlussbereich 120 des Trägersubstrats 100 ragt dabei längs über den Halbleiterschichtstapel 200 hinaus. Die elektrischen Anschlussschichten 15 und 16 können dann wie in der 4A bzw. 4B gezeigt angeordnet werden. Entlang der Breite ragt der erste Teilbereich 210 des Halbleiterschichtstapels 200 über das Trägersubstrat hinaus und stellt einen Überhang 210 dar. Alternativ können auch eine oder zwei Seitenflächen des Halbleiterschichtstapels 200 und des Trägersubstrats 100 bündig zueinander angeordnet sein.
  • Gemäß dem in 6D dargestellten Ausführungsbeispiel hat die Halbleiterschichtenfolge 200, in Draufsicht auf den Halbleiterschichtstapel 200 gesehen, einen kreisförmigen Querschnitt. Sie ist auf einem quadratischen Trägersubstrat 100 angeordnet und entlang einer Kante dieses Trägersubstrats 100 versetzt, sodass sie einen ersten Teilbereich 210 aufweist, dessen Seitenfläche 211 einen maximalen Abstand d von der benachbarten Seitenfläche 111 des Trägersubstrats 100 hat. Mit einem solchen Halbleiterkörper kann eine verbesserte Lichtauskopplung erzielt werden.
  • Bei der Herstellung solcher Halbleiterkörper verbleiben Teile der Halbleiterschichtenfolge 2 als Verschnitt zwischen den Halbleiterschichtstapeln 200, die zweckmäßigerweise entfernt werden.
  • Die Seitenflächen des Trägersubstrats 100 bei dem Halbleiterkörper gemäß dem Ausführungsbeispiel der 6E weisen beispielsweise an zwei gegenüberliegenden Seiten 111 Ausnehmungen 12 auf. Diese Ausnehmungen 12 erstrecken sich über die gesamte Dicke des Trägersubstrats 100 und weisen beispielsweise eine Breite auf, die etwa der halben Seitenlänge entspricht. Im Bereich dieser Ausnehmungen 12 ragt ein erster Teilbereich 210 des Halbleiterschichtstapels über den benachbarten Rand des Trägersubstrats hinaus und stellt jeweils einen Überhang 210 dar, der durch die Form der Ausnehmungen 12 vorgegeben ist und eine Tiefe d hat. Vorliegend haben die Ausnehmungen 12 einen rechteckigen Querschnitt. Sie können aber auch mit halbkreisförmigem, dreieckigem oder trapezartigem Querschnitt ausgebildet sein.
  • Die verbleibenden Seitenflächen des Trägersubstrats weisen gegenüber dem Halbleiterschichtstapel 200 Vorsprünge 120 auf, die bevorzugt die gleichen Abmessungen haben wie die Ausnehmungen 12. Haben die Vorsprünge 120 und die Ausnehmungen 12 gleiche Abmessungen, können bei der Herstellung einer Mehrzahl solcher Halbleiterkörper 10 die Schnitte 6, 7 so geführt werden, dass die Vorsprünge 120 eines Halbleiterkörpers 10 in den Ausnehmungen 12 benachbarter Halbleiterkörper 10 liegen. Benachbarte Trägersubstrate 100 greifen dann ähnlich wie Puzzleteile ineinander und zwischen benachbarten Halbleiterschichtstapeln 200 entsteht vorteilhafterweise kein Verschnitt der Halbleiterschichtenfolge.
  • Die Vorsprünge 120 haben jeweils eine Tiefe a und stellen den Anschlussbereich 120 des Trägersubstrats 100 dar, der frei von dem Halbleiterschichtstapel 200 ist und auf dem elektrische elektrischen Kontaktflächen 15, 16 angeordnet werden können. Die Anordnung kann dabei beispielsweise wie in den 4A und 4B gezeigt erfolgen. Eine Anordnung der zweiten elektrischen Kontaktfläche 16 auf der Rückseite 212 des Halbleiterschichtstapels 200 im Bereich eines der Überhänge 210, wie in den 1F und 1G gezeigt, ist alternativ ebenfalls möglich.
  • Es gibt bei dem Halbleiterkörper 10 gemäß dem Ausführungsbeispiel der 6E keine Kante des Trägersubstrats 100, über die der Halbleiterschichtstapel 200 an allen Stellen hinaus ragt. Der Halbleiterkörper 10 weist daher vorteilhafterweise eine hohe Standfestigkeit auf. Dennoch kann eine Mehrzahl solcher Halbleiterkörper 10 gemäß einem der erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt werden, ohne dass zwischen den Halbleiterkörpern 10 Teile der Halbleiterschichtenfolge 2 oder des Trägersubstratwafers 1 ungenutzt bleiben und entfernt werden müssen.
  • Die Erfindung ist nicht durch die Beschreibung anhand der Ausführungsbeispiele auf diese beschränkt. Vielmehr umfasst die Erfindung jedes neue Merkmal sowie jede Kombination von Merkmalen, was insbesondere jede Kombination von Merkmalen in den Patentansprüchen beinhaltet, auch wenn dieses Merkmal oder diese Kombination selbst nicht explizit in den Patentansprüchen oder Ausführungsbeispielen angegeben ist.

Claims (42)

  1. Verfahren zum Herstellen einer Mehrzahl von strahlungsemittierenden Halbleiterkörpern mit Trägersubstrat, mit den Schritten: – Bereitstellen eines Trägersubstratwafers (1); – Herstellen einer Halbleiterschichtenfolge (2), die geeignet ist, elektromagnetische Strahlung zu erzeugen; – Herstellen einer strukturierten Verbindung der Halbleiterschichtenfolge mit dem Trägersubstratwafer; – Unterteilen der Halbleiterschichtenfolge (2) in eine Mehrzahl von Halbleiterschichtstapeln (200) mittels Schnitten (6) durch die Halbleiterschichtenfolge (2); – Unterteilen des Trägersubstratwafers (1) in eine Mehrzahl von Trägersubstraten (100) mit Schnitten (7) durch den Trägersubstratwafer (1); und – Vereinzeln der Halbleiterschichtstapel (200) mit den zugehörigen Trägersubstraten (100) zu einzelnen Halbleiterkörpern (10), wobei – die strukturierte Verbindung derart ausgeführt wird, dass mindestens ein Halbleiterschichtstapel (200) mit genau einem zugehörigen Trägersubstrat (100) verbunden ist; und – mindestens ein Schnitt durch den Trägersubstratwafer von keinem der Schnitte durch die Halbleiterschichtenfolge derart verlängert wird, dass sich ein geradliniger Schnitt durch den Trägersubstratwafer und die Halbleiterschichtenfolge ergibt.
  2. Verfahren zum Herstellen einer Mehrzahl von strahlungsemittierenden Halbleiterkörpern gemäß Anspruch 1 bei dem die Herstellung der strukturierten Verbindung das Ausbilden einer vollflächigen Verbindung zwischen dem Trägersubstratwafer (1) und der Halbleiterschichtenfolge (2) und ein nachfolgendes, stellenweises Lösen der vollflächigen Verbindung umfasst.
  3. Verfahren zum Herstellen einer Mehrzahl von strahlungsemittierenden Halbleiterkörpern gemäß Anspruch 2, bei dem eine Opferschicht (4) erzeugt oder identifiziert wird, entlang derer das stellenweise Lösen der Verbindung erfolgt.
  4. Verfahren zum Herstellen einer Mehrzahl von strahlungsemittierenden Halbleiterkörpern gemäß einem der Ansprüche 2 bis 3, bei dem das stellenweise Lösen der Verbindung mittels Laserstrahlung (9) erfolgt.
  5. Verfahren zum Herstellen einer Mehrzahl von strahlungsemittierenden Halbleiterkörpern gemäß Anspruch 1, bei dem die Herstellung der strukturierten Verbindung erfolgt, indem die Halbleiterschichtenfolge (2) nur stellenweise mit dem Trägersubstratwafer (1) verbunden wird.
  6. Verfahren zum Herstellen einer Mehrzahl von strahlungsemittierenden Halbleiterkörpern gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Herstellung der strukturierten Verbindung zwischen dem Trägersubstratwafer (1) und der Halbleiterschichtenfolge (2) mittels einer Verbindungsschicht (5) erfolgt.
  7. Verfahren zum Herstellen einer Mehrzahl von strahlungsemittierenden Halbleiterkörpern gemäß Anspruch 6, bei dem neben der Halbleiterschichtenfolge (2) und/oder dem Trägersubstratwafer (1) auch die Verbindungsschicht (5) unterteilt wird.
  8. Verfahren zum Herstellen einer Mehrzahl von strahlungsemittierenden Halbleiterkörpern gemäß Anspruch 6, bei dem das das Herstellen der strukturierten Verbindung einen Lötprozess umfasst.
  9. Verfahren zum Herstellen einer Mehrzahl von strahlungsemittierenden Halbleiterkörpern gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Schnitte (7) durch den Trägersubstratwafer (1) und/oder die Schnitte (6) durch die Halbleiterschichtenfolge (2) mit einem mechanischen Verfahren, insbesondere durch Sägen, oder mittels Laserstrahlung erfolgen.
  10. Verfahren zum Herstellen einer Mehrzahl von strahlungsemittierenden Halbleiterkörpern gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem auf mindestens einen Halbleiterkörper (10) eine Kontaktschicht (14) aufgebracht wird, die zumindest zum Teil eine von dem Trägersubstrat (100) abgewandte Vorderseite (201) seines Halbleiterschichtstapels (200) und zumindest einen Teil des Anschlussbereichs (120) des zugehörigen Trägersubstrats (100), der von dem Halbleiterschichtstapel (200) nicht bedeckt wird bedeckt.
  11. Verfahren zum Herstellen einer Mehrzahl von strahlungsemittierenden Halbleiterkörpern gemäß Anspruch 10, bei dem sich die Kontaktschicht (14) auch über mindestens eine Seitenfläche (221) des Halbleiterschichtstapels (200) erstreckt und diese zumindest teilweise bedeckt.
  12. Verfahren zum Herstellen einer Mehrzahl von strahlungsemittierenden Halbleiterkörpern gemäß einem der Ansprüche 10 bis 11, bei dem wenigstens ein Teilbereich der Kontaktschicht zumindest teilweise strahlungsdurchlässig ist.
  13. Verfahren zum Herstellen einer Mehrzahl von strahlungsemittierenden Halbleiterkörpern gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Kontaktschicht (14) auf Basis eins transparenten, leitfähigen Oxids, insbesondere Indium-Zinn-Oxid (ITO), hergestellt wird.
  14. Verfahren zum Herstellen einer Mehrzahl von strahlungsemittierenden Halbleiterkörpern gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem bei mindestens einem Halbleiterkörper (10) vor dem Ausbilden der Kontaktschicht (14) zumindest auf einen Teil des Anschlussbereichs (120) des zugehörigen Trägersubstrats (100) eine erste elektrisch isolierende Schicht (13a) aufgebracht wird.
  15. Verfahren zum Herstellen einer Mehrzahl von strahlungsemittierenden Halbleiterkörpern gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem auf mindestens einen Halbleiterkörper (10) eine zweite elektrisch isolierende Schicht (13b) aufgebracht wird, die mindestens eine Seitenfläche (221) des Halbleiterschichtstapels (200) zumindest teilweise bedeckt.
  16. Verfahren zum Herstellen einer Mehrzahl von strahlungsemittierenden Halbleiterkörpern gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem mindestens ein Schnitt (6) durch die Halbleiterschichtenfolge (2) und ein benachbarter Schnitt (7) durch den Trägersubstratwafer (1) in Draufsicht auf die Vorderseite des Halbleiterschichtstapels um 50 μm oder mehr, insbesondere um 100 μm oder mehr, gegeneinander versetzt sind.
  17. Verfahren zum Herstellen einer Mehrzahl von strahlungsemittierenden Halbleiterkörpern gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem eine erste elektrische Anschlussschicht (15), die elektrisch leitend mit der Vorderseite (201) des Halbleiterschichtstapels (200) verbunden ist, auf dem Anschlussbereich (120) des Trägersubstrats (100) mindestens eines Halbleiterkörpers (10), insbesondere auf der Kontaktschicht (14), ausgebildet wird.
  18. Verfahren zum Herstellen einer Mehrzahl von strahlungsemittierenden Halbleiterkörpern gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem eine zweite elektrische Anschlussschicht (16), die elektrisch leitend mit der der Vorderseite (201) gegenüberliegenden Rückseite (302) des Halbleiterschichtstapels (200) verbunden ist, auf dem Anschlussbereich (120) des Trägersubstrats (100) mindestens eines Halbleiterkörpers (10) ausgebildet wird.
  19. Verfahren zum Herstellen einer Mehrzahl von strahlungsemittierenden Halbleiterkörpern gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem bei mindestens einem Halbleiterkörper (10) die zweite elektrische Anschlussschicht (16) auf der Rückseite (212) eines ersten Teilbereichs (210) des Halbleiterschichtstapels, der über den Rand (111) des zugehörigen Trägersubstrats (100) hinausragt, ausgebildet wird.
  20. Verfahren zum Herstellen einer Mehrzahl von strahlungsemittierenden Halbleiterkörpern gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Halbleiterschichtenfolge (2) einen Aufwachssubstratwafer (3) umfasst.
  21. Verfahren zum Herstellen einer Mehrzahl von strahlungsemittierenden Halbleiterkörpern gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Halbleiterschichtenfolge (2) auf einem III/V-Verbindungshalbleitermaterial, insbesondere einem Nitrid-Verbindungshalbleitermaterial oder einem Phosphid-Verbindungshalbeitermaterial, oder auf einem II/VI-Verbindungshalbleitermaterial basiert.
  22. Verfahren zum Herstellen einer Mehrzahl von strahlungsemittierenden Halbleiterkörpern gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem ein Trägersubstratwafer (1) bereitgestellt wird, der Saphir aufweist.
  23. Verfahren zum Herstellen einer Mehrzahl von strahlungsemittierenden Halbleiterkörpern gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, mit den Schritten: – Anordnen des Trägersubstrats (1) auf einer dehnbaren Unterlage (11); und – Dehnen der dehnbaren Unterlage (11), sodass die Halbleiterkörper (10) auseinander gezogen werden.
  24. Verfahren zum Herstellen einer Mehrzahl von strahlungsemittierenden Halbleiterkörpern gemäß Anspruch 23, bei dem die dehnbare Unterlage (11) eine Folie, die insbesondere Polyethylen aufweist, umfasst.
  25. Verfahren zum Herstellen einer Mehrzahl von strahlungsemittierenden Halbleiterkörpern gemäß Anspruch 23 oder 24, bei dem die dehnbare Unterlage (11) ein Streckgitter aufweist.
  26. Verfahren zum Herstellen einer Mehrzahl von strahlungsemittierenden Halbleiterkörpern gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem bei mindestens einem Halbleiterkörper (10) ein von dem ersten Teilbereich (210) des Halbleiterschichtstapels (200), dem Trägersubstrat (100) und einer planen Unterlage begrenzte Kavität (12) zumindest teilweise mit einem Füllmaterial (18) gefüllt wird.
  27. Strahlungsemittierender Halbleiterkörper (10), mit einem Trägersubstrat (100) und einem Halbleiterschichtstapel (200), der geeignet ist, elektromagnetische Strahlung zu erzeugen, wobei – der Halbleiterschichtstapel (200) so auf dem Trägersubstrat (100) angeordnet ist, dass zumindest ein Teil der dem Trägersubstrat (100) zugewandten Rückseite des Halbleiterschichtstapels die dem Halbleiterschichtstapel zugewandte Fläche eines ersten Bereichs (110) des Trägersubstrats (100) bedeckt und die dem Halbleiterschichtstapel zugewandte Fläche eines Anschlussbereichs (120) des Trägersubstrates (100) frei von dem Halbleiterschichtstapel (100) ist; und – ein erster Teilbereich (210) des Halbleiterschichtstapels (200) über den Rand (111) des Trägersubstrats (100) hinausragt.
  28. Strahlungsemittierender Halbleiterkörper gemäß Anspruch 27, bei dem eine Kontaktschicht (14) auf dem Halbleiterkörper aufgebracht ist, die zumindest zum Teil die Vorderseite (201) des Halbleiterschichtstapels (200) und zumindest einen Teil des Anschlussbereichs (120) des Trägersubstrats (100) bedeckt.
  29. Strahlungsemittierender Halbleiterkörper gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem zumindest auf einem Teil des Anschlussbereichs (120) des Trägersubstrats (100) eine erste elektrisch isolierende Schicht (13a) aufgebracht ist.
  30. Strahlungsemittierender Halbleiterkörper gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem auf mindestens eine der Seitenflächen (221) des Halbleiterschichtstapels (200) eine zweite elektrisch isolierende Schicht (13b) aufgebracht ist, welche die Seitenfläche zumindest teilweise bedeckt.
  31. Strahlungsemittierender Halbleiterkörper gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem auf dem Anschlussbereich (120) des Trägersubstrats (100), insbesondere auf der Kontaktschicht (14), eine erste elektrische Anschlussschicht (15) angeordnet ist, die elektrisch leitend mit der von dem Trägersubstrat (100) abgewandten Vorderseite (201) des Halbleiterschichtstapels (200) verbunden ist.
  32. Strahlungsemittierender Halbleiterkörper gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem eine zweite elektrische Anschlussschicht (16) auf dem Anschlussbereich (120) des Trägersubstrats (100) angeordnet ist, die elektrisch leitend mit der der Vorderseite (201) gegenüberliegenden Rückseite (302) des Halbleiterschichtstapels (200) verbunden ist.
  33. Strahlungsemittierender Halbleiterkörper gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die zweite elektrische Kontaktfläche (16) auf der Rückseite (212) des ersten Teilbereichs (210) des Halbleiterschichtstapels (200) angeordnet ist.
  34. Strahlungsemittierender Halbleiterkörper gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Halbleiterschichtstapel (200) ein Aufwachssubstrat (3) umfasst.
  35. Strahlungsemittierender Halbleiterkörper gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem eine von dem ersten Teilbereich (210) des Halbleiterschichtstapels (200), dem Trägersubstrat (100) und einer planen Unterlage begrenzte Kavität (12) zumindest teilweise mit einem Füllmaterial (18) gefüllt ist.
  36. Strahlungsemittierender Halbleiterkörper gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Kontaktschicht (14) zumindest teilweise für die von dem Halbleiterschichtstapel (200) im Betrieb erzeugte elektromagnetische Strahlung durchlässig ist.
  37. Strahlungsemittierender Halbleiterkörper gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Kontaktschicht (14) ein transparentes, leitfähiges Oxid, insbesondere Indium-Zinn-Oxid (ITO), aufweist.
  38. Strahlungsemittierender Halbleiterkörper gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Halbleiterschichtstapel (200) auf einem III/V-Verbindungshalbleitermaterial, insbesondere einem Nitrid-Verbindungshalbleitermaterial oder Phosphid-Verbindungshalbleitermaterial, oder auf einem II/VI-Verbindungshalbleitermaterial basiert.
  39. Strahlungsemittierender Halbleiterkörper gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Trägersubstrat (100) Saphir aufweist.
  40. Strahlungsemittierender Halbleiterkörper gemäß Anspruch 27, bei dem die einander zugewandten Flächen des Halbleiterschichtstapels (200) und des Trägersubstrats (100) gleiche Seitenlängen (l1, l3; l2, l4) haben.
  41. Strahlungsemittierender Halbleiterkörper gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem ein Rand (121) des Anschlussbereichs (120) des Trägersubstrats (100) und eine benachbarte Seitenfläche (221) des Halbleiterschichtstapels (200) in Draufsicht auf die Vorderseite des Halbleiterschichtstapels um 50 μm oder mehr, insbesondere um 100 μm oder mehr, gegeneinander versetzt sind.
  42. Strahlungsemittierender Halbleiterkörper gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem ein eine Seitenfläche (211) des ersten Teilbereichs (210) des Halbleiterschichtstapels (200) und ein benachbarter Rand (111) des Trägersubstrats (100) in Draufsicht auf die Vorderseite des Halbleiterschichtstapels um 50 μm oder mehr versetzt sind.
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