DE102008034708A1 - Optoelectronic semiconductor chip, has reflective layer partially covering side surfaces of semiconductor layer sequence, and opening extending from semiconductor region through active zone towards another semiconductor region - Google Patents

Optoelectronic semiconductor chip, has reflective layer partially covering side surfaces of semiconductor layer sequence, and opening extending from semiconductor region through active zone towards another semiconductor region Download PDF

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Abstract

The chip (1) has an active zone (12) formed between two semiconductor regions (11, 13) for generating electromagnetic radiation. Two connecting layers (2, 3) are arranged on a side of the active zone opposite to one of the semiconductor regions. An opening (5) extends from one of the semiconductor regions through the active zone towards the other semiconductor region. A reflective layer (4) partially covers side surfaces (17) of a semiconductor layer sequence (10). A set of recesses (18) extends along sides of the semiconductor layer sequence. An independent claim is also included for a method for production of an optoelectronic semiconductor chip.

Description

Die Erfindung betrifft einen optoelektronischen Halbleiterchip und ein Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Halbleiterchips.The The invention relates to an optoelectronic semiconductor chip and a Method for producing an optoelectronic semiconductor chip.

Eine zu lösende Aufgabe besteht vorliegend darin, einen optoelektronischen Halbleiterchip mit verbesserter Effizienz anzugeben.A To be solved in this case is an optoelectronic Specify semiconductor chip with improved efficiency.

Diese Aufgabe wird durch einen optoelektronischen Halbleiterchip und durch ein Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Halbleiterchips gemäß den unabhängigen Patentansprüchen 1 und 11 gelöst.These Task is through an optoelectronic semiconductor chip and through a method for producing an optoelectronic semiconductor chip according to the independent claims 1 and 11 solved.

Ausgestaltungen und Weiterbildungen des optoelektronischen Halbleiterchips oder des Verfahrens zur Herstellung eines optoelektronischen Halbleiterchips sind in den jeweils abhängigen Ansprüchen angegeben.refinements and further developments of the optoelectronic semiconductor chip or the method for producing an optoelectronic semiconductor chip are given in the respective dependent claims.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst der optoelektronische Halbleiterchip eine Halbleiterschichtenfolge mit einem ersten Halbleiterbereich, einem zweiten Halbleiterbereich und einer zwischen dem ersten und dem zweiten Halbleiterbereich angeordneten aktiven Zone zur Erzeugung von elektromagnetischer Strahlung sowie eine erste und eine zweite Anschlussschicht, die auf einer der aktiven Zone abgewandten Seite des ersten Halbleiterbereichs angeordnet sind. Ferner weist der optoelektronische Halbleiterchip mindestens einen Durchbruch auf, der sich von dem ersten Halbleiterbereich durch die aktive Zone hindurch in Richtung des zweiten Halbleiterbereichs erstreckt und welchen die zweite Anschlussschicht auskleidet, sowie eine Reflexionsschicht, die mehrere Seitenflächen der Halbleiterschichtenfolge zumindest teilweise bedeckt.According to one preferred embodiment, the optoelectronic includes Semiconductor chip, a semiconductor layer sequence having a first semiconductor region, a second semiconductor region and one between the first and the second semiconductor region arranged active region for generating of electromagnetic radiation as well as a first and a second Terminal layer, which faces away from the active zone of the first semiconductor region are arranged. Furthermore, the optoelectronic semiconductor chip at least one breakthrough, extending from the first semiconductor region through the active zone extends in the direction of the second semiconductor region and which the second connection layer lines, as well as a reflection layer, the multiple side surfaces of the semiconductor layer sequence at least partially covered.

Die erste und zweite Anschlussschicht sind im Wesentlichen auf derselben Seite der Halbleiterschichtenfolge angeordnet, wobei sie vorzugsweise zumindest teilweise lateral überlappend ausgebildet sind. Insbesondere sind die beiden Anschlussschichten im Wesentlichen auf einer der Strahlungsauskoppelseite gegenüber liegenden Seite der Halbleiterschichtenfolge angeordnet. Auf der Strahlungsauskoppelseite ist die Halbleiterschichtenfolge somit vorteilhafterweise frei von elektrischen Kontaktstellen wie Bondpads. Die Gefahr einer Abschattung und/oder Absorption eines Teils der von der aktiven Zone im Betrieb emittierten elektromagnetischen Strahlung durch die Kontaktstellen wird auf diese Weise reduziert.The first and second terminal layers are substantially on the same Side of the semiconductor layer sequence, preferably at least partially formed laterally overlapping. Especially the two connection layers are essentially on one of the Radiation extraction side opposite side of the Semiconductor layer sequence arranged. On the radiation outcoupling side the semiconductor layer sequence is thus advantageously free of electrical contact points such as bond pads. The danger of shading and / or Absorption of part of the emitted from the active zone during operation electromagnetic radiation through the contact points is on reduced this way.

Die Reflexionsschicht ist dafür vorgesehen, die Strahlungsemission an den Chipflanken zu reduzieren, indem die auftreffende Strahlung in die Halbleiterschichtenfolge zurückreflektiert wird. Die Strahlung tritt im Wesentlichen auf der Strahlungsauskoppelseite aus dem Halbleiterchip beziehungsweise der Halbleiterschichtenfolge aus. Die Seitenflächen, die zumindest teilweise von der Reflexionsschicht bedeckt sind, verlaufen schräg zu der auf der Strahlungsauskoppelseite angeordneten Auskoppelfläche der Halbleiterschichtenfolge, das heißt sie verlaufen nicht parallel zu der Auskoppelfläche.The Reflection layer is provided for the radiation emission to reduce the chip edges by the impinging radiation is reflected back into the semiconductor layer sequence. The radiation occurs essentially on the radiation outcoupling side from the semiconductor chip or the semiconductor layer sequence out. The side surfaces, at least partially of the Reflection layer are covered, obliquely to the on the Strahlungsauskoppelseite arranged Auskoppelfläche the Semiconductor layer sequence, that is they do not run parallel to the decoupling surface.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung enthält die Reflexionsschicht ein Metall. Beispielsweise kann die Reflexionsschicht Al oder Ag enthalten oder daraus bestehen. Die Reflexionsschicht kann außerdem mehrschichtig ausgebildet sein. Beispielsweise kann die Reflexionsschicht ein dielektrischer Spiegel sein oder eine Kombination aus mindestens einer Metallschicht, die beispielsweise Al enthält, und mindestens einer dielektrischen Schicht, die beispielsweise SiO2 enthält.According to an advantageous embodiment, the reflection layer contains a metal. For example, the reflective layer may contain or consist of Al or Ag. The reflection layer can also be configured as a multilayer. By way of example, the reflection layer may be a dielectric mirror or a combination of at least one metal layer containing, for example, Al and at least one dielectric layer containing, for example, SiO 2 .

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist die Reflexionsschicht, die vorzugsweise elektrisch leitend ist, mit der zweiten Anschlussschicht elektrisch verbunden. Die auf den Seitenflächen angeordnete Reflexionsschicht dient somit zugleich als Kontakt, durch welchen insbesondere die Randbereiche der Halbleiterschichtenfolge beziehungsweise des zweiten Halbleiterbereichs mit Strom versorgt werden können. Dadurch ist eine relativ homogene Bestromung insbesondere des zweiten Halbleiterbereichs möglich, die ansonsten nur durch die in dem mindestens einen Durchbruch angeordnete zweite Anschlussschicht bestromt wird.According to one Another advantageous embodiment is the reflection layer, which is preferably electrically conductive, with the second connection layer electrically connected. The arranged on the side surfaces Reflection layer thus serves as a contact through which in particular the edge regions of the semiconductor layer sequence or of the second semiconductor region can be supplied with power. As a result, a relatively homogeneous current flow in particular of the second Semiconductor range possible, otherwise only by the in the at least one opening arranged second connection layer is energized.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform erstreckt sich die zweite Anschlussschicht bis auf Seitenflächen der Halbleiterschichtenfolge. Insbesondere ist die Halbleiterschichtenfolge an den Seitenflächen von der zweiten Anschlussschicht rahmenartig umschlossen, wobei der Rahmen an verschiedenen Stellen Unterbrechungen aufweisen kann. Die rahmenartige Ausbildung hat den Vorteil, dass die Reflexionsschicht nicht die gesamte Seitenfläche bedecken muss, damit die Seitenfläche vollständig verspiegelt ist. Vielmehr kann die auf den Seitenflächen angeordnete zweite Anschlussschicht einen Teil des Spiegels bilden. Vorzugsweise reicht die Reflexionsschicht bis zur zweiten Anschlussschicht heran und bildet den restlichen Teil des Spiegels. Alternativ kann die Reflexionsschicht die auf den Seitenflächen angeordnete zweite Anschlussschicht vollständig überdecken, wobei sich die Reflexionsschicht vorzugsweise in vertikaler Richtung von der Auskoppelfläche bis zu einer dieser gegenüber liegenden rückseitigen Oberfläche der Halbleiterschichtenfolge erstreckt.at In a preferred embodiment, the second extends Connection layer except for side surfaces of the semiconductor layer sequence. In particular, the semiconductor layer sequence is on the side surfaces surrounded by the second connection layer like a frame, wherein the frame may have interruptions at various points. The frame-like design has the advantage that the reflection layer does not have to cover the entire side surface so that the Side surface is completely mirrored. Much more can be arranged on the side surfaces second connection layer form part of the mirror. The reflective layer preferably extends up to the second connection layer and forms the remaining Part of the mirror. Alternatively, the reflective layer on completely cover the second connection layer arranged on the side surfaces, wherein the reflective layer is preferably in the vertical direction from the decoupling surface to one of these opposite lying back surface of the semiconductor layer sequence extends.

Unter der vertikalen Richtung ist die Richtung zu verstehen, in welcher ein Großteil der erzeugten Strahlung emittiert wird. Die laterale Richtung verläuft senkrecht zu vertikalen Richtung.The vertical direction is the direction in which a large part of the generated radiation is emitted. The lateral direction runs perpendicular to vertical direction.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung erstreckt sich die zweite Anschlussschicht auf den Seitenflächen mindestens bis zur aktiven Zone. Um Kurzschlüsse zwischen dem ersten und zweiten Halbleiterbereich zu vermeiden, ist die zweite Anschlussschicht gegenüber dem ersten Halbleiterbereich und der aktiven Zone durch eine Isolierschicht elektrisch isoliert. Weiterhin ist die zweite Anschlussschicht vorzugsweise in dem mindestens einen Durchbruch durch eine Isolierschicht gegenüber dem ersten Halbleiterbereich und der aktiven Zone elektrisch isoliert. Lediglich im Bereich des zweiten Halbleiterbereichs weist die Isolierschicht mit Vorteil eine Öffnung auf, so dass der zweite Halbleiterbereich durch die zweite Anschlussschicht elektrisch kontaktiert werden kann.According to one advantageous embodiment, the second connection layer extends on the side surfaces at least up to the active zone. To short circuits between the first and second semiconductor region to avoid is the second terminal layer opposite the first semiconductor region and the active region through an insulating layer electrically isolated. Furthermore, the second connection layer is preferred in the at least one breakthrough through an insulating layer opposite the first semiconductor region and the active zone electrically isolated. Only in the region of the second semiconductor region has the insulating layer with advantage an opening on, so that the second semiconductor area through the second connection layer can be electrically contacted.

Damit die Reflexionsschicht durch die zweite Anschlussschicht elektrisch kontaktiert werden kann, ist die Isolierschicht vorzugsweise dort geöffnet, wo die beiden Schichten aufeinandertreffen. Dies kann im Bereich einer nachfolgend beschriebenen Einbuchtung sein, wenn sich die Reflexionsschicht nur bis zur zweiten Anschlussschicht auf der Seitenfläche erstreckt. Überdeckt die Reflexionsschicht die zweite Anschlussschicht auf der Seitenfläche, so wird die Isolierschicht vorzugsweise nahe eines Trägersubstrats, wie nachfolgend näher beschrieben, geöffnet.In order to the reflection layer through the second connection layer electrically can be contacted, the insulating layer is preferably there opened, where the two layers meet. This may be in the range of a recess described below, if the reflection layer only up to the second connection layer extends on the side surface. Cover the Reflection layer the second connection layer on the side surface, so the insulating layer is preferably close to a carrier substrate, as described in more detail below, opened.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform weist die Halbleiterschichtenfolge eine sich entlang der Seitenflächen erstreckende Einbuchtung auf, welche durch die zweite Anschlussschicht ausgefüllt ist. Vorzugsweise erstreckt sich die Einbuchtung rahmenartig längs der Seitenflächen der Halbleiterschichtenfolge. Wird die Einbuchtung durch die zweite Anschlussschicht ausgekleidet, ist die Halbleiterschichtenfolge infolge auf den Seitenflächen rahmenartig von der zweiten Anschlussschicht umschlossen.at a preferred embodiment, the semiconductor layer sequence a recess extending along the side surfaces which is filled by the second connection layer. Preferably, the recess extends like a frame along the side surfaces of the semiconductor layer sequence. Will the Indentation is lined by the second connection layer is the semiconductor layer sequence due to the side surfaces frame-like enclosed by the second connection layer.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist auf der Auskoppelfläche ein Konverter angeordnet. Besonders bevorzugt wird die Auskoppelfläche von dem Konverter vollständig bedeckt. Der Konverter kann eine direkt auf die Auskoppelfläche aufgebrachte Konversionsschicht sein, die in ein Matrixmaterial eingebettete Lumineszenz-Konversionsmaterialien enthält. Ferner kann der Konverter ein Trägerplättchen aufweisen, das beispielsweise aus Glas gebildet und auf dem eine entsprechende Konversionsschicht aufgebracht ist. Geeignete Lumineszenz-Konversionsmaterialien, wie etwa ein YAG:Ce Pulver, sind z. B. in der WO 98/12757 beschrieben, deren Inhalt insofern hiermit durch Rückbezug aufgenommen wird.According to a preferred embodiment, a converter is arranged on the decoupling surface. Particularly preferably, the decoupling surface is completely covered by the converter. The converter can be a conversion layer applied directly to the decoupling surface and containing luminescence conversion materials embedded in a matrix material. Further, the converter may comprise a carrier plate, which is formed for example of glass and on which a corresponding conversion layer is applied. Suitable luminescence conversion materials, such as a YAG: Ce powder, are e.g. B. in the WO 98/12757 whose contents are hereby incorporated by reference.

Bei der vorgenannten Ausführungsform wirkt sich die Verspiegelung der Seitenflächen durch die darauf aufgebrachte Reflexionsschicht besonders vorteilhaft aus. Denn ohne Verspiegelung können beispielsweise bei einem InGaN basierten Halbleiterchip, der blaues Licht emittiert und bei welchem mittels Phosphorschichten eine Weisskonversion stattfindet, blaue Lichtsäume auftreten, welche die Homogenität des angestrebten Weißpunkts beeinträchtigen. Die Lichtsäume werden insbesondere dadurch verursacht, dass die Emissionsfläche des Halbleiterchips nicht weit genug, das heißt bis zu den Seitenflächen, mit dem Konverter bedeckt ist. Durch die vorliegend beschriebene Verspiegelung der Seitenflächen kann die seitliche Abstrahlung unterdrückt werden, was eine flächig homogene Konversion, beispielsweise von blau nach weiß, ermöglicht.at In the aforementioned embodiment, the mirroring effect the side surfaces by the reflection layer applied thereto particularly advantageous. For without mirroring, for example with an InGaN-based semiconductor chip that emits blue light and in which a white conversion takes place by means of phosphor layers, blue light fringes occur, which is the homogeneity of the desired white point. The Light fringes are caused in particular by the fact that the emitting surface of the semiconductor chip is not far enough, that is, up to the side surfaces, with the converter is covered. By the presently described mirroring of Side surfaces, the lateral radiation can be suppressed, which is a homogeneous homogeneous conversion, for example of blue to white, allows.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung weist die erste und/oder die zweite Anschlussschicht eine Mehrschichtstruktur auf. Beispielsweise weist die erste und/oder die zweite Anschlussschicht eine Reflektorschicht und/oder eine Stromverteilungsschicht auf.According to one advantageous embodiment, the first and / or the second Terminal layer on a multi-layer structure. For example, the first and / or the second connection layer, a reflector layer and / or a current distribution layer.

Die Reflektorschicht kann ein elektrisch leitfähiges Material, insbesondere ein Metall mit einem hohen Reflexionsgrad wie beispielsweise Ag, aufweisen oder daraus bestehen.The Reflector layer may be an electrically conductive material in particular a metal with a high reflectance such as Ag, comprise or consist of.

Zusätzlich weist die erste und/oder die zweite Anschlussschicht bei einer Weiterbildung eine Stromverteilungsschicht auf, die insbesondere ein Material mit einer besonders guten elektrischen Leitfähigkeit wie etwa Au, enthält.additionally has the first and / or the second connection layer in a development a power distribution layer, in particular a material with a particularly good electrical conductivity like about Au, contains.

Bei einer weiteren Ausgestaltung des optoelektronischen Halbleiterchips weist die erste Anschlussschicht einen elektrischen Kontaktbereich – etwa ein Bondpad – auf, der zu einer seitlichen elektrischen Kontaktierung des Halbleiterchips geeignet ist. Zusätzlich oder alternativ kann sie einen elektrischen Kontaktbereich aufweisen, der zur elektrischen Kontaktierung des Halbleiterchips von seiner Rückseite her geeignet ist. In analoger Weise kann die zweite Anschlussschicht einen Kontaktbereich aufweisen, der zu einer seitlichen elektrischen Kontaktierung des Halbleiterkörpers geeignet ist und/oder einen elektrischen Kontaktbereich, der zur elektrischen Kontaktierung des Halbleiterchips an seiner Rückseite geeignet ist.at a further embodiment of the optoelectronic semiconductor chip the first connection layer has an electrical contact region - for example a bondpad - on, leading to a lateral electrical Contacting the semiconductor chip is suitable. additionally or alternatively, it may have an electrical contact area, for electrically contacting the semiconductor chip from its rear side is suitable. In an analogous manner, the second connection layer have a contact area leading to a lateral electrical Contacting the semiconductor body is suitable and / or an electrical contact area for electrical contact the semiconductor chip is suitable on its rear side.

Ein elektrischer Kontaktbereich, der zu einer seitlichen elektrischen Kontaktierung des Halbleiterchips geeignet ist, ist seitlich von der Halbleiterschichtenfolge angeordnet. Die elektrischen Kontaktbereiche können mit Vorteil großflächig ausgeführt sein, da sie die Emission elektromagnetischer Strahlung durch die Auskoppelfläche nicht beeinträchtigen.One electrical contact area leading to a lateral electrical Contacting the semiconductor chip is suitable, is the side of the semiconductor layer sequence arranged. The electrical contact areas can advantageously be designed over a large area, since they emit electromagnetic radiation through the decoupling surface do not interfere.

Die Anordnung der Kontaktbereiche ist vorteilhafterweise frei wählbar. Beispielsweise können p-seitige Kontaktierung und n-seitige Kontaktierung der Halbleiterschichtenfolge seitlich vorgesehen sein. Ferner ist es möglich, die p-seitige und die n-seitige Kontaktierung an der Rückseite anzuordnen. Weiterhin können eine p-seitige Kontaktierung seitlich und eine n-seitige Kontaktierung von der Rückseite, eine n-seitige Kontaktierung seitlich und eine p-seitige Kontaktierung von der Rückseite, sowie eine n- und/oder p-seitige Kontaktierung sowohl seitlich wie von der Rückseite her erfolgen. Die p-seitige Kontaktierung kann dabei mittels der ersten Anschlussschicht und die n-seitige Kontaktierung mittels der zweiten Anschlussschicht hergestellt werden oder umgekehrt.The Arrangement of the contact areas is advantageously freely selectable. For example, p-side contacting and n-side Contacting the semiconductor layer sequence be provided laterally. Further, it is possible to have the p-side and the n-side To arrange contact on the back. Furthermore you can a p-side contact side and an n-side contact from the back, an n-side contact side and a p-side contacting of the back, as well an n- and / or p-side contacting both side as well as from the back done. The p-side contacting can by means of the first connection layer and the n-side Contacting be made using the second connection layer or vice versa.

Der erste und zweite Halbleiterbereich sind vorzugsweise von verschiedenem Leitfähigkeitstyp. Beispielsweise kann der erste Halbleiterbereich p-leitend und der zweite Halbleiterbereich n-leitend sein. Ferner bestehen der erste und zweite Halbleiterbereich nicht zwingendermaßen aus einer Schicht, sondern können mehrere Teilschichten aufweisen.Of the First and second semiconductor regions are preferably different Conductivity type. For example, the first semiconductor region p-type and the second semiconductor region n-type. Further the first and second semiconductor regions do not necessarily exist from one layer but can have multiple sublayers exhibit.

Die aktive Zone weist zur Strahlungserzeugung einen pn-Übergang auf. Dieser pn-Übergang kann im einfachsten Fall mittels einer p-leitenden und einer n-leitenden Halbleiterschicht gebildet sein, die unmittelbar aneinandergrenzen. Bevorzugt ist zwischen der p-leitenden und der n-leitenden Schicht die eigentliche Strahlung erzeugende Struktur, etwa in Form einer dotierten oder undotierten Quantenstruktur, ausgebildet. Die Quantenstruktur kann als Einfachquantentopfstuktur (SQW, Single Quantum Well) oder Mehrfachquantentopfstruktur (MQW, Multiple Quantum Well) oder auch als Quantendraht oder Quantenpunktstruktur ausgebildet sein.The active zone has a pn junction for radiation generation on. This pn junction can in the simplest case by means of a p-type and an n-type semiconductor layer formed be directly adjacent. Preference is given between the p-type and the n-type layer the actual radiation generating structure, such as in the form of a doped or undoped Quantum structure, formed. The quantum structure can be considered a single quantum well structure (SQW, single quantum well) or multiple quantum well structure (MQW, Multiple quantum well) or as quantum wire or quantum dot structure be educated.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist der Halbleiterchip ein Dünnfilm-Leuchtdiodenchip. Hierbei ist unter anderem die Halbleiterschichtenfolge frei von einem Aufwachssubstrat, das heißt das zum Aufwachsen der Halbleiterschichtenfolge benutzte Aufwachssubstrat ist von der Halbleiterschichtenfolge entfernt oder zumindest stark gedünnt.According to one preferred embodiment, the semiconductor chip is a Thin-film LED chip. Here is among other things the Semiconductor layer sequence free of a growth substrate, that is the growth substrate used to grow the semiconductor layer sequence is removed from the semiconductor layer sequence or at least strong thinned.

Zur Stabilisierung der Halbleiterschichtenfolge kann diese ersatzweise auf einem Trägersubstrat angeordnet sein. Insbesondere befindet sich das Trägersubstrat auf einer der Auskoppelseite gegenüber liegenden Rückseite des Halbleiterchips, das heißt auf einer der aktiven Zone abgewandten Seite des ersten Halbleiterbereichs.to Stabilization of the semiconductor layer sequence can substitute this be arranged on a carrier substrate. Especially the carrier substrate is located on one of the outcoupling side opposite back side of the semiconductor chip, that is, on a side facing away from the active zone of the first semiconductor region.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sind die erste und die zweite Anschlussschicht zumindest stellenweise zwischen der Halbleiterschichtenfolge und dem Trägersubstrat angeordnet. Beispielsweise kann das Trägersubstrat ein elektrisch leitendes Material enthalten, so dass eine Bestromung der ersten und/oder zweiten Anschlussschicht über das Trägersubstrat erfolgen kann.at an advantageous embodiment, the first and the second Connection layer at least in places between the semiconductor layer sequence and arranged the carrier substrate. For example, that can Carrier substrate containing an electrically conductive material, so that an energization of the first and / or second connection layer via the carrier substrate can take place.

Gemäß einer bevorzugten Variante eines Verfahrens zur Herstellung eines wie oben beschriebenen optoelektronischen Halbleiterchips wird eine Halbleiterschichtenfolge mit einem ersten Halbleiterbereich, einem zweiten Halbleiterbereich und einer aktiven Zone zwischen dem ersten und dem zweiten Halbleiterbereich zur Erzeugung von elektromagnetischer Strahlung auf einem Aufwachssubstrat aufgewachsen. In der Halbleiterschichtenfolge wird mindestens ein Durchbruch ausgebildet, der sich von dem ersten Halbleiterbereich durch die aktive Zone hindurch in Richtung des zweiten Halbleiterbereichs erstreckt. Auf einer der aktiven Zone abgewandten Seite des ersten Halbleiterbereichs werden eine erste und eine zweite Anschlussschicht angeordnet, so dass die zweite Anschlussschicht den mindestens einen Durchbruch auskleidet. Weiterhin wird auf mehreren Seitenflächen der Halbleiterschichtenfolge eine Reflexionsschicht angeordnet, so dass die Reflexionsschicht die Seitenflächen zumindest teilweise bedeckt.According to one preferred variant of a method for producing a like The above-described optoelectronic semiconductor chip becomes a semiconductor layer sequence with a first semiconductor region, a second semiconductor region and an active zone between the first and second semiconductor regions for generating electromagnetic radiation on a growth substrate grew up. In the semiconductor layer sequence is at least one Breakthrough formed, extending from the first semiconductor region extends through the active zone in the direction of the second semiconductor region. On a side facing away from the active zone of the first semiconductor region a first and a second connection layer are arranged so that the second connection layer lines the at least one breakthrough. Furthermore, on several side surfaces of the semiconductor layer sequence arranged a reflection layer, so that the reflection layer the side surfaces at least partially covered.

Vorzugsweise werden die erste und/oder die zweite Anschlussschicht reflektierend ausgeführt.Preferably the first and / or the second connection layer become reflective executed.

Bei einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens wird nach dem Aufwachsen der Halbleiterschichtenfolge zumindest ein Teil des Aufwachssubstrats entfernt. Das Entfernen des Aufwachssubstrats kann vor oder nach dem Aufbringen der ersten oder der zweiten Anschlussschicht erfolgen.at Another embodiment of the method is after growing up the semiconductor layer sequence at least a part of the growth substrate away. The removal of the growth substrate may be before or after the application of the first or the second connection layer.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform wird auf einer der Strahlungsauskoppelseite gegenüber liegenden Rückseite des Halbleiterchips ein Trägersubstrat angeordnet oder ausgebildet. Bei dem Trägersubstrat kann es sich um ein separates Trägerelement handeln, das beispielsweise mittels eines Löt- oder Klebeschritts mittels einer Lot- oder Klebstoffschicht mit der Halbleiterschichtenfolge verbunden wird. Geeignete Trägersubstrate können Ge oder Si enthalten oder daraus bestehen. Alternativ kann die zweite Anschlussschicht das Trägersubstrat darstellen. Hierzu wird die zweite Anschlussschicht beispielsweise mit Cu galvanisch verstärkt.at an advantageous embodiment is on one of Radiation extraction side opposite back of the semiconductor chip, a carrier substrate arranged or educated. The carrier substrate may be a act separate carrier element, for example by means of a soldering or gluing step by means of a solder or adhesive layer is connected to the semiconductor layer sequence. Suitable carrier substrates may contain or consist of Ge or Si. alternative For example, the second connection layer may represent the carrier substrate. For this purpose, the second connection layer is galvanic, for example with Cu strengthened.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung wird in der Halbleiterschichtenfolge eine Einbuchtung ausgebildet, die sich entlang der Seitenflächen erstreckt. Weiter bevorzugt ist die Einbuchtung auf der Seite des ersten Halbleiterbereichs angeordnet. Insbesondere wird die Einbuchtung durch die zweite Anschlussschicht ausgekleidet, so dass sich die zweite Anschlussschicht bis auf die Seitenflächen der Halbleiterschichtenfolge erstreckt. Durch die Anordnung in der nischenartigen Einbuchtung steht die zweite Anschlussschicht kaum über den Rand der Halbleiterschichtenfolge hervor.According to a preferred embodiment, a recess is formed in the semiconductor layer sequence, which extends along the side surfaces. More preferably, the indentation is arranged on the side of the first semiconductor region. In particular, the indentation is lined by the second connection layer, so that the second connection layer extends up to the side surfaces of the semiconductor layer sequence. Due to the arrangement in the niche-like indentation is the second Connection layer hardly beyond the edge of the semiconductor layer sequence forth.

Die zweite Anschlussschicht weist zweckmäßigerweise auf einer der aktiven Zone zugewandten Oberfläche eine elektrische Isolierschicht auf. Da die Reflexionsschicht und die zweite Anschlussschicht vorzugsweise miteinander elektrisch verbunden sind, die Isolierschicht sich jedoch dazwischen befindet, wird die Isolierschicht mit Vorteil dort geöffnet, wo die Reflexionsschicht und die zweite Anschlussschicht aufeinandertreffen. Hierfür gibt es zwei bevorzugte Möglichkeiten: entweder wird die Isolierschicht im Bereich der Einbuchtung oder im Bereich des Trägersubstrats geöffnet.The second connection layer has expediently on a surface facing the active zone electrical insulating layer on. Since the reflection layer and the second connection layer preferably electrically connected to each other are, but the insulating layer is located in between, the Insulating layer with advantage opened where the reflective layer and the second terminal layer meet. Therefor There are two preferred ways: either the Insulating layer in the region of the indentation or in the region of the carrier substrate open.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den folgenden Erläuterungen in Verbindung mit den 1 bis 4.Further advantages and advantageous embodiments will become apparent from the following explanations in connection with the 1 to 4 ,

Es zeigen:It demonstrate:

1 eine schematische Querschnittsansicht eines ersten Ausführungsbeispiels eines optoelektronischen Halbleiterchips, 1 FIG. 2 shows a schematic cross-sectional view of a first exemplary embodiment of an optoelectronic semiconductor chip, FIG.

2 eine schematische Querschnittsansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels eines optoelektronischen Halbleiterchips, 2 FIG. 2 shows a schematic cross-sectional view of a second exemplary embodiment of an optoelectronic semiconductor chip, FIG.

3 eine schematische Draufsicht der in den 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiele eines optoelektronischen Halbleiterchips, 3 a schematic plan view of the in the 1 and 2 illustrated embodiments of an optoelectronic semiconductor chip,

4 ein Balkendiagramm darstellend den Anteil der vorderseitig ausgekoppelten Strahlung für verschiedene Varianten einer Verspiegelung. 4 a bar chart representing the proportion of the front-coupled radiation for different variants of a mirror coating.

In den Ausführungsbeispielen und Figuren sind gleiche oder gleich wirkende Bestandteile mit den gleichen Bezugszeichen versehen.In The embodiments and figures are the same or Equivalent components provided with the same reference numerals.

1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel eines optoelektronischen Halbleiterchips 1, der eine Halbleiterschichtenfolge 10 und ein Trägersubstrat 15 aufweist, auf welchem die Halbleiterschichtenfolge 10 angeordnet ist. Die Halbleiterschichtenfolge 10 hat vorzugsweise eine Dicke zwischen 5 μm und 7 μm. Das Aufwachssubstrat ist von der Halbleiterschichtenfolge 10 abgelöst. 1 shows a first embodiment of an optoelectronic semiconductor chip 1 , which is a semiconductor layer sequence 10 and a carrier substrate 15 on which the semiconductor layer sequence 10 is arranged. The semiconductor layer sequence 10 preferably has a thickness of between 5 μm and 7 μm. The growth substrate is of the semiconductor layer sequence 10 replaced.

Die Halbleiterschichtenfolge 10 umfasst einen ersten Halbleiterbereich 11, eine aktive Zone 12 zur Erzeugung von elektromagnetischer Strahlung und einen zweiten Halbleiterbereich 13. Der erste und zweite Halbleiterbereich 11, 13 können jeweils mehrere Teilschichten aufweisen.The semiconductor layer sequence 10 includes a first semiconductor region 11 , an active zone 12 for generating electromagnetic radiation and a second semiconductor region 13 , The first and second semiconductor region 11 . 13 can each have multiple sub-layers.

Vorzugsweise ist die Halbleiterschichtenfolge 10 aus einem Nitrid-Verbindungshalbleiter gebildet, wobei die Halbleiterschichtenfolge 10 oder zumindest eine Schicht davon einen Nitrid-III/V-Verbindungshalbleiter mit der Zusammensetzung AlnGamIn1-n-mN enthält, 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 einen oder mehrere Dotierstoffe sowie zusätzliche Bestandteile aufweisen, die die charakteristischen physikalischen Eigenschaften des AlnGamIn1-n-mN-Materials im Wesentlichen nicht ändern. 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 sein können.The semiconductor layer sequence is preferably 10 formed from a nitride compound semiconductor, wherein the semiconductor layer sequence 10 or at least one layer thereof contains a nitride III / V compound semiconductor having the composition Al n Ga m In 1-nm N, where 0 ≦ n ≦ 1, 0 ≦ m ≦ 1 and n + m ≦ 1 not necessarily have a mathematically exact composition according to the above formula. Rather, it may comprise one or more dopants as well as additional constituents which do not substantially alter the characteristic physical properties of the Al n Ga m In 1-nm N material. For the sake of simplicity, however, the above formula contains only the essential constituents of the crystal lattice (Al, Ga, In, N), even if these may be partially replaced by small amounts of other substances.

Zwischen der Halbleiterschichtenfolge 10 und dem Trägersubstrat 15 sind eine erste Anschlussschicht 2 und zweite Anschlussschicht 3 angeordnet. Beide Anschlussschichten 2, 3 weisen im Falle des dargestellten Ausführungsbeispiels eine Mehrschichtstruktur auf, die insbesondere eine Reflektorschicht 6 und eine Stromverteilungsschicht 7 umfasst. Vorzugsweise enthält die Reflektorschicht 6 ein Metall, beispielsweise Ag, mit relativ hohem Reflexionsgrad und ist elektrisch leitend, während die Stromverteilungsschicht 7 insbesondere ein Metall mit relativ hoher elektrischer Leitfähigkeit enthält, beispielsweise Au.Between the semiconductor layer sequence 10 and the carrier substrate 15 are a first connection layer 2 and second connection layer 3 arranged. Both connection layers 2 . 3 have in the case of the illustrated embodiment, a multi-layer structure, in particular a reflector layer 6 and a power distribution layer 7 includes. Preferably, the reflector layer contains 6 a metal, for example Ag, with a relatively high reflectance and is electrically conductive while the current distribution layer 7 in particular contains a metal with relatively high electrical conductivity, for example Au.

Die Halbleiterschichtenfolge 10 weist mehrere Durchbrüche 5, das heißt Hohlräume im Halbleitermaterial, auf, die sich von dem ersten Halbleiterbereich 11 durch die aktive Zone 12 hindurch in Richtung des zweiten Halbleiterbereichs 13 erstrecken und vorzugsweise innerhalb des zweiten Halbleiterbereichs 13 enden. Die Durchbrüche 5 werden von der zweiten Anschlussschicht 3 ausgekleidet, wobei sich zwischen erstem Halbleiterbereich 11 und zweiter Anschlussschicht 3 eine elektrische Isolierschicht 8 befindet. Vorteilhafterweise ist die Isolierschicht 8 im zweiten Halbleiterbereich 13 geöffnet, so dass der zweite Halbleiterbereich 13 mittels der zweiten Anschlussschicht 3 elektrisch kontaktiert werden kann.The semiconductor layer sequence 10 has several breakthroughs 5 that is, voids in the semiconductor material on, extending from the first semiconductor region 11 through the active zone 12 through in the direction of the second semiconductor region 13 extend and preferably within the second semiconductor region 13 end up. The breakthroughs 5 be from the second connection layer 3 lined, being between the first semiconductor region 11 and second terminal layer 3 an electrical insulating layer 8th located. Advantageously, the insulating layer 8th in the second semiconductor region 13 opened, leaving the second semiconductor region 13 by means of the second connection layer 3 can be contacted electrically.

In Bereichen, welche die Durchbrüche 5 umgeben, ist direkt auf einer rückseitigen Oberfläche 16 der Halbleiterschichtenfolge 10 die erste Anschlussschicht 2 aufgebracht, die an den ersten Halbleiterbereich 11 angrenzt.In areas which the breakthroughs 5 surrounded, is directly on a back surface 16 the semiconductor layer sequence 10 the first connection layer 2 applied to the first semiconductor region 11 borders.

Der erste Halbleiterbereich 11 kann mittels der ersten Anschlussschicht 2 elektrisch kontaktiert werden. Die erste Anschlussschicht 2 geht seitlich in einen ersten Kontaktbereich 14 über, der mittels eines elektrischen Leiters an eine Stromversorgung angeschlossen werden kann (nicht dargestellt).The first semiconductor area 11 can by means of the first connection layer 2 be contacted electrically. The first connection layer 2 goes laterally into a first contact area 14 over, which can be connected by means of an electrical conductor to a power supply (not shown).

Die zweite Anschlussschicht 3, die an das Trägersubstrat 15 angrenzt, kann mittels des Trägersubstrats 15 elektrisch angeschlossen. werden. Das Trägersubstrat 15 kann beispielsweise ein Ge- oder Si-Substrat sein. Alternativ kann das Trägersubstrat 15 durch galvanische Verstärkung der zweiten Anschlussschicht 3, beispielsweise mit Cu, hergestellt werden.The second connection layer 3 attached to the carrier substrate 15 adjacent, can by means of the carrier substrate 15 electrically connected. become. The carrier substrate 15 For example, it may be a Ge or Si substrate. Alternatively, the carrier substrate 15 by galvanic reinforcement of the second connection layer 3 , for example, with Cu, are produced.

Beide Anschlussschichten 2, 3 sind überwiegend auf einer Rückseite der Halbleiterschichtenfolge 10 angeordnet, wobei die erste Anschlussschicht 2 von der zweiten Anschlussschicht 3 überdeckt wird. Um Kurzschlüsse zu vermeiden, ist die Isolierschicht 8 nicht nur in den Durchbrüchen 5 sondern auch zwischen den beiden Anschlussschichten 2, 3 angeordnet. Die Isolierschicht 8 kann beispielsweise ein Siliziumoxid oder ein Siliziumnitrid enthalten.Both connection layers 2 . 3 are predominantly on a back side of the semiconductor layer sequence 10 arranged, wherein the first connection layer 2 from the second terminal layer 3 is covered. To avoid short circuits, the insulating layer is 8th not only in the breakthroughs 5 but also between the two connecting layers 2 . 3 arranged. The insulating layer 8th For example, it may contain a silicon oxide or a silicon nitride.

Wie aus 1 hervorgeht, erstreckt sich die zweite Anschlussschicht 3 bis auf Seitenflächen 17 der Halbleiterschichtenfolge 10. Insbesondere verläuft die zweite Anschlussschicht 3 auf den entsprechenden Seitenflächen 17 innerhalb einer in der Halbleiterschichtenfolge 10 vorgesehenen Einbuchtung 18, die längs der Seitenkanten der Halbleiterschichtenfolge 10 angeordnet und vorzugsweise rahmenartig ausgebildet ist. Wie in den Durchbrüchen 5 ist die zweite Anschlussschicht 3 auch in der Einbuchtung 18 von der Isolierschicht 8 umgeben und mittels dieser gegenüber dem ersten Halbleiterbereich 10 elektrisch isoliert.How out 1 As can be seen, the second connection layer extends 3 except for side surfaces 17 the semiconductor layer sequence 10 , In particular, the second connection layer extends 3 on the corresponding side surfaces 17 within one in the semiconductor layer sequence 10 provided indentation 18 along the side edges of the semiconductor layer sequence 10 arranged and preferably formed like a frame. As in the breakthroughs 5 is the second connection layer 3 also in the recess 18 from the insulating layer 8th surrounded and by means of this with respect to the first semiconductor region 10 electrically isolated.

Auf den Seitenflächen 17 ist weiterhin eine Reflexionsschicht 4 angeordnet. Diese erstreckt sich von einer Auskoppelfläche 9 bis zu der auf den Seitenflächen 17 angeordneten zweiten Anschlussschicht 3. An der Stelle, wo die Reflexionsschicht 4 und die zweite Anschlussschicht 3 aufeinandertreffen, bei diesem Ausführungsbeispiel im Bereich der Einbuchtung 18, ist die Isolierschicht 8 geöffnet. Somit kann die an die zweite Anschlussschicht 3 angrenzende Reflexionsschicht 4 bei hinreichender elektrischer Leitfähigkeit mittels dieser elektrisch kontaktiert werden. Die Reflexionsschicht 4 dient hierbei als Kontakt und kann eine homogene Bestromung der Halbleiterschichtenfolge 10 beziehungsweise des zweiten Halbleiterbereichs 13 bis an den äußersten Rand gewährleisten.On the side surfaces 17 is still a reflection layer 4 arranged. This extends from a decoupling surface 9 up to the on the side surfaces 17 arranged second connection layer 3 , At the point where the reflection layer 4 and the second terminal layer 3 meet in this embodiment in the region of the indentation 18 , is the insulating layer 8th open. Thus, the to the second connection layer 3 adjacent reflection layer 4 be sufficiently electrically contacted by means of this electrical conductivity. The reflection layer 4 serves as a contact and can be a homogeneous energization of the semiconductor layer sequence 10 or the second semiconductor region 13 ensure to the outermost edge.

Die Seitenflächen 17 sind im Wesentlichen durch die Kombination aus Reflexionsschicht 4 und zweiter Anschlussschicht 3 verspiegelt. So kann die von der aktiven Zone 12 erzeugte Strahlung, die auf die Seitenflächen 17 auftrifft, in die Halbleiterschichtenfolge 10 zurückreflektiert werden, so dass eine Strahlungsauskopplung hauptsächlich durch die Auskoppelfläche 9 stattfindet.The side surfaces 17 are essentially due to the combination of reflection layer 4 and second terminal layer 3 mirrored. So can the from the active zone 12 generated radiation on the side surfaces 17 impinges, in the semiconductor layer sequence 10 be reflected back so that a radiation extraction mainly by the decoupling surface 9 takes place.

Wie aus 3 hervorgeht, sind in einer Ecke der Halbleiterschichtenfolge 10 die beiden angrenzenden Seitenflächen 17 abgewinkelt ausgebildet, so dass in dieser Ecke der Kontaktbereich 14 auf dem Trägersubstrat 15 Platz hat. Der Halbleiterchip 1 weist insgesamt einen rechteckigen Grundriss auf. Auf den Seitenflächen 17, die dem Kontaktbereich 14 zugewandt sind, ist die erste Anschlussschicht 2 aufgebracht, die vorzugsweise eine dort angeordnete Einbuchtung 19 auskleidet. Die erste Anschlussschicht 2 besteht im Bereich der Einbuchtung 19 insbesondere aus der Stromverteilungsschicht 7 und ist hauptsächlich für die Stromeinprägung vorgesehen. Zusätzlich kann sie jedoch wie die auf den weiteren Seitenflächen angeordnete zweite Anschlussschicht 3 zusammen mit der Reflexionsschicht 4 als Spiegel dienen.How out 3 are apparent in a corner of the semiconductor layer sequence 10 the two adjacent side surfaces 17 formed angled so that in this corner of the contact area 14 on the carrier substrate 15 Has space. The semiconductor chip 1 has a total of a rectangular floor plan. On the side surfaces 17 that the contact area 14 are facing, is the first connection layer 2 applied, preferably a arranged there indentation 19 lining. The first connection layer 2 exists in the area of the indentation 19 in particular from the current distribution layer 7 and is mainly intended for power injection. In addition, however, it may be like the second connection layer arranged on the further side surfaces 3 together with the reflective layer 4 serve as a mirror.

Es ist ferner möglich, dass die erste Anschlussschicht 2 planar bis zum Kontaktbereich 14 verläuft.It is also possible that the first connection layer 2 planar up to the contact area 14 runs.

Die erste Anschlussschicht 2 kann insbesondere im Bereich der Seitenflächen 17 von der Isolierschicht 8 umgeben sein.The first connection layer 2 especially in the area of the side surfaces 17 from the insulating layer 8th be surrounded.

Die Reflexionsschicht 4 ist bei diesem Ausführungsbeispiel vorzugsweise eine Metallschicht, die beispielsweise Ag oder Al enthält.The reflection layer 4 is in this embodiment preferably a metal layer containing, for example, Ag or Al.

Die Auskoppelfläche 9 ist zur Verbesserung der Strahlungsauskopplung vorzugsweise aufgeraut, was beispielsweise durch Ätzen der vorderseitigen Oberfläche der Halbleiterschichtenfolge 10 mittels einer wässrigen Lösung von KOH bewirkt werden kann.The decoupling surface 9 is preferably roughened to improve the radiation decoupling, which, for example, by etching the front surface of the semiconductor layer sequence 10 can be effected by means of an aqueous solution of KOH.

Zur Wellenlängenkonversion eines Teils der von der aktiven Zone 12 erzeugten Strahlung kann auf der Auskoppelfläche 9 ein Konverter angeordnet sein (nicht dargestellt) mit den bereits im allgemeinen Teil der Beschreibung genannten Ausgestaltungen und jeweiligen Vorteilen.For wavelength conversion of part of the active zone 12 generated radiation can be on the decoupling surface 9 a converter may be arranged (not shown) with the already mentioned in the general part of the description embodiments and respective advantages.

Der in 2 dargestellte Halbleiterchip 1 unterscheidet sich von dem im Zusammenhang mit 1 beschriebenen Halbleiterchip 1 dadurch, dass sich die Reflexionsschicht 4 von der Auskoppelfläche 9 über die Seitenfläche 17 und die zweite Anschlussschicht 3 bis zum Trägersubstrat 15 erstreckt. Die Reflexionsschicht 4 überdeckt also die auf der Seitenfläche 17 angeordnete zweite Anschlusschicht 3. Hierbei ist die Isolierschicht 8, die zwischen der Reflexionsschicht 4 und der zweiten Anschlussschicht 3 angeordnet ist, nahe des Trägersubstrats 15 geöffnet. Die Reflexionsschicht 4 ist somit mittels der zweiten Anschlussschicht 3 elektrisch kontaktiert. Allerdings ist die in der Einbuchtung 18 angeordnete zweite Anschlussschicht 3 gegenüber der Halbleiterschichtenfolge 10 durch die in der Einbuchtung 18 geschlossen ausgeführte Isolierschicht 8 elektrisch isoliert.The in 2 illustrated semiconductor chip 1 is different from the related 1 described semiconductor chip 1 in that the reflection layer 4 from the decoupling surface 9 over the side surface 17 and the second terminal layer 3 to the carrier substrate 15 extends. The reflection layer 4 So covers those on the side surface 17 arranged second connection layer 3 , Here is the insulating layer 8th that is between the reflective layer 4 and the second terminal layer 3 is arranged, near the carrier substrate 15 open. The reflection layer 4 is thus by means of the second connection layer 3 electrically contacted. However, that is in the indentation 18 arranged second connection layer 3 opposite to the semiconductor layer sequence 10 through the in the dent 18 closed executed insulating layer 8th electrically isolated.

Der Vorteil einer elektrisch leitenden Reflexionsschicht 4, die insbesondere eine Metallschicht ist, besteht darin, dass von den Seitenflächen 17 her Strom in die Halbleiterschichtenfolge 10 eingeprägt werden kann. Ein höherer Reflexionsgrad kann jedoch insbesondere erzielt werden, wenn die Reflexionsschicht 4 mehrschichtig ausgebildet ist und mindestens eine Metallschicht und eine dielektrische Schicht umfasst. Vorzugsweise ist die dielektrische Schicht hierbei direkt auf die Seitenfläche 17 aufgebracht und von der Metallschicht überzogen.The advantage of an electrically conductive reflection layer 4 , which is in particular a metal layer, is that of the side surfaces 17 forth stream in the semiconductor layer sequence 10 can be embossed. However, a higher reflectance can be achieved, in particular, when the reflection layer 4 is formed multi-layered and comprises at least one metal layer and a dielectric layer. In this case, the dielectric layer is preferably directly on the side surface 17 applied and coated by the metal layer.

Wie in 3 zu sehen ist, können die Durchbrüche 5 einen kreisrunden Querschnitt aufweisen. Der Durchmesser kann wenige Mikrometer bis einige 10 μm, insbesondere zwischen 30 μm und 40 μm, betragen. Beispielsweise können die Durchbrüche 5 in Form von Kreiszylindern oder elliptischen Zylindern, Quadern, Kegeln oder Kegelstümpfen, Pyramiden oder Pyramidenstümpfen ausgebildet sein. Es ist auch denkbar, die Durchbrüche 5 als Gräben auszubilden.As in 3 can be seen, the breakthroughs 5 have a circular cross-section. The diameter may be a few micrometers to a few tens of microns, in particular between 30 microns and 40 microns. For example, the breakthroughs 5 be formed in the form of circular cylinders or elliptical cylinders, cuboids, cones or truncated cones, pyramids or truncated pyramids. It is also conceivable the breakthroughs 5 to train as trenches.

Ferner geht aus 3 hervor, dass die Durchbrüche 5 in der Halbleiterschichtenfolge 10 wie Gitterpunkte eines rechtwinkligen Gitters verteilt sein können. Die Durchbrüche 5 können jedoch auch wie Gitterpunkte eines hexagonalen Gitters verteilt sein.Further, go out 3 that shows the breakthroughs 5 in the semiconductor layer sequence 10 how grid points of a right-angled grid can be distributed. The breakthroughs 5 however, they can also be distributed like grid points of a hexagonal grid.

4 zeigt ein Balkendiagramm, in welchem der Anteil P der durch die Auskoppelfläche emittierten Strahlung für verschiedene Varianten I bis V einer Verspiegelung der Seitenflächen dargestellt ist. A und B bezeichnen die verschiedenere Umgebungsmedien, die den Halbleiterchip umgeben. Hierbei steht A für Luft und B für Silikon. 4 shows a bar chart, in which the proportion P of the radiation emitted by the decoupling surface for different variants I to V of a mirroring of the side surfaces is shown. A and B denote the different surrounding media surrounding the semiconductor chip. Here A stands for air and B for silicone.

Variante I zeigt eine ideale Verspiegelung, die im Falle von Luft als Umgebungsmedium keine Strahlung hindurchlässt, so dass die gesamte Strahlung, das heißt P = 1, durch die Auskoppelfläche austritt. Im Falle von Silikon als Umgebungsmedium ist der Anteil P geringfügig reduziert.variant I shows an ideal mirroring, which in the case of air as the surrounding medium does not transmit radiation, so that the entire radiation, that is, P = 1, exiting through the decoupling surface. In the case of silicone as surrounding medium, the proportion P is slight reduced.

Variante II zeigt die Situation bei einem unverspiegelten Halbleiterchip. Hierbei geht über die Seitenflanken des Halbleiterchips im Falle von Luft etwa 1.5% und im Falle von Silikon etwa 2.5% der Strahlung verloren.variant II shows the situation with a non-mirrored semiconductor chip. This goes over the side edges of the semiconductor chip in the case of air about 1.5% and in the case of silicone about 2.5% of the radiation lost.

Eine Reduzierung dieser Verluste kann durch eine Verspiegelung gemäß den Varianten III, IV und V erzielt werden, wobei die Variante III für einen Metallspiegel aus Al, die Variante IV für eine Kombination aus einer Metallschicht aus Al und einer dielektrischen Schicht aus SiO2 und die Variante V für einen Metallspiegel aus Ag steht.A reduction of these losses can be achieved by a mirror coating according to the variants III, IV and V, wherein the variant III for a metal mirror of Al, the variant IV for a combination of a metal layer of Al and a dielectric layer of SiO 2 and the variant V stands for a metal mirror of Ag.

Die Erfindung ist nicht durch die Beschreibung anhand der Ausführungsbeispiele auf diese beschränkt, sondern umfasst 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.The The invention is not by the description based on the embodiments limited to these, but includes every new feature as well as any combination of features, especially any combination includes features in the claims, also if this feature or combination itself is not explicit in the claims or embodiments is specified.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • - WO 98/12757 [0015] WO 98/12757 [0015]

Claims (14)

Optoelektronischer Halbleiterchip (1) mit – einer Halbleiterschichtenfolge (10), die einen ersten Halbleiterbereich (11), einen zweiten Halbleiterbereich (13) und eine zwischen dem ersten und dem zweiten Halbleiterbereich (11, 13) angeordnete aktive Zone (12) zur Erzeugung von elektromagnetischer Strahlung aufweist, – einer ersten und einer zweiten Anschlussschicht (2, 3), die auf einer der aktiven Zone (12) abgewandten Seite des ersten Halbleiterbereichs (11) angeordnet sind, – mindestens einem Durchbruch (5), der sich von dem ersten Halbleiterbereich (11) durch die aktive Zone (12) hindurch in Richtung des zweiten Halbleiterbereichs (13) erstreckt und welchen die zweite Anschlussschicht (3) auskleidet, und – einer Reflexionsschicht (4), die mehrere Seitenflächen (17) der Halbleiterschichtenfolge (10) zumindest teilweise bedeckt.Optoelectronic semiconductor chip ( 1 ) with - a semiconductor layer sequence ( 10 ) having a first semiconductor region ( 11 ), a second semiconductor region ( 13 ) and one between the first and the second semiconductor region ( 11 . 13 ) ( 12 ) for generating electromagnetic radiation, - a first and a second connection layer ( 2 . 3 ) on one of the active zones ( 12 ) facing away from the first semiconductor region ( 11 ), - at least one breakthrough ( 5 ) extending from the first semiconductor region ( 11 ) through the active zone ( 12 ) in the direction of the second semiconductor region ( 13 ) and which the second connection layer ( 3 ), and - a reflection layer ( 4 ), which has several side surfaces ( 17 ) of the semiconductor layer sequence ( 10 ) at least partially covered. Optoelektronischer Halbleiterchip (1) nach Anspruch 1, wobei die Reflexionsschicht (4) ein Metall enthält.Optoelectronic semiconductor chip ( 1 ) according to claim 1, wherein the reflection layer ( 4 ) contains a metal. Optoelektronischer Halbleiterchip (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Reflexionsschicht (4) mit der zweiten Anschlussschicht (3) elektrisch verbunden ist.Optoelectronic semiconductor chip ( 1 ) according to one of the preceding claims, wherein the reflection layer ( 4 ) with the second connection layer ( 3 ) is electrically connected. Optoelektronischer Halbleiterchip (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei sich die zweite Anschlussschicht (3) bis auf Seitenflächen (17) der Halbleiterschichtenfolge (10) erstreckt.Optoelectronic semiconductor chip ( 1 ) according to one of the preceding claims, wherein the second connection layer ( 3 ) except for side surfaces ( 17 ) of the semiconductor layer sequence ( 10 ). Optoelektronischer Halbleiterchip (1) nach Anspruch 4, wobei sich die zweite Anschlussschicht (3) auf den Seitenflächen (17) mindestens bis zur aktiven Zone (12) erstreckt und von dieser durch eine Isolierschicht (8) elektrisch isoliert ist.Optoelectronic semiconductor chip ( 1 ) according to claim 4, wherein the second connection layer ( 3 ) on the side surfaces ( 17 ) at least to the active zone ( 12 ) and from this by an insulating layer ( 8th ) is electrically isolated. Optoelektronischer Halbleiterchip (1) nach Anspruch 4 oder 5, wobei die Halbleiterschichtenfolge (10) eine sich entlang der Seitenflächen (17) erstreckende Einbuchtung (18) aufweist, welche durch die zweite Anschlussschicht (3) ausgefüllt ist.Optoelectronic semiconductor chip ( 1 ) according to claim 4 or 5, wherein the semiconductor layer sequence ( 10 ) one along the side surfaces ( 17 ) extending indentation ( 18 ), which through the second connection layer ( 3 ) is filled out. Optoelektronischer Halbleiterchip (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die zweite Anschlussschicht (3) in dem mindestens einen Durchbruch (5) durch eine Isolierschicht (8) von dem ersten Halbleiterbereich (11) elektrisch isoliert ist.Optoelectronic semiconductor chip ( 1 ) according to one of the preceding claims, wherein the second connection layer ( 3 ) in the at least one breakthrough ( 5 ) through an insulating layer ( 8th ) from the first semiconductor region ( 11 ) is electrically isolated. Optoelektronischer Halbleiterchip (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Konverter auf einer Auskoppelfläche (9) des Halbleiterchips (1) angeordnet ist und diese vollständig bedeckt.Optoelectronic semiconductor chip ( 1 ) according to one of the preceding claims, wherein a converter on a decoupling surface ( 9 ) of the semiconductor chip ( 1 ) is arranged and this completely covered. Optoelektronische Halbleiterkörper (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Halbleiterschichtenfolge (10) frei von einem Aufwachssubstrat ist.Optoelectronic semiconductor bodies ( 1 ) according to one of the preceding claims, in which the semiconductor layer sequence ( 10 ) is free from a growth substrate. Optoelektronischer Halbleiterkörper (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, der auf einer der aktiven Zone (12) abgewandten Seite des ersten Halbleiterbereichs (11) ein Trägersubstrat (15) aufweist.Optoelectronic semiconductor body ( 1 ) according to one of the preceding claims, which is located on one of the active zones ( 12 ) facing away from the first semiconductor region ( 11 ) a carrier substrate ( 15 ) having. Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Halbleiterchips (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10 mit den Schritten: – Aufwachsen einer Halbleiterschichtenfolge (10) mit einem ersten Halbleiterbereich (11), einem zweiten Halbleiterbereich (13) und einer aktiven Zone (12) zwischen dem ersten und dem zweiten Halbleiterbereich (11, 13) zur Erzeugung von elektromagnetischer Strahlung auf einem Aufwachssubstrat, – Ausbilden von mindestens einem Durchbruch (5) in der Halbleiterschichtenfolge (10), der sich von dem ersten Halbleiterbereich (11) durch die aktive Zone (12) hindurch in Richtung des zweiten Halbleiterbereichs (13) erstreckt, – Anordnen einer ersten und einer zweiten Anschlussschicht (2, 3) auf einer der aktiven Zone (12) abgewandten Seite des ersten Halbleiterbereichs (11), so dass die zweite Anschlussschicht (3) den mindestens einen Durchbruch (5) auskleidet, und – Anordnen einer Reflexionsschicht (4) auf mehreren Seitenflächen (17) der Halbleiterschichtenfolge (10), so dass die Reflexionsschicht (4) die Seitenflächen (17) zumindest teilweise bedeckt.Method for producing an optoelectronic semiconductor chip ( 1 ) according to one of claims 1 to 10, comprising the steps of: - growing a semiconductor layer sequence ( 10 ) with a first semiconductor region ( 11 ), a second semiconductor region ( 13 ) and an active zone ( 12 ) between the first and the second semiconductor region ( 11 . 13 ) for generating electromagnetic radiation on a growth substrate, - forming at least one breakthrough ( 5 ) in the semiconductor layer sequence ( 10 ) extending from the first semiconductor region ( 11 ) through the active zone ( 12 ) in the direction of the second semiconductor region ( 13 ), - arranging a first and a second connection layer ( 2 . 3 ) on one of the active zones ( 12 ) facing away from the first semiconductor region ( 11 ), so that the second connection layer ( 3 ) the at least one breakthrough ( 5 ), and - arranging a reflection layer ( 4 ) on several side surfaces ( 17 ) of the semiconductor layer sequence ( 10 ), so that the reflection layer ( 4 ) the side surfaces ( 17 ) at least partially covered. Verfahren nach Anspruch 11, mit den weiteren Schritten: – Ausbilden einer Einbuchtung (18) in der Halbleiterschichtenfolge (10) auf der Seite des ersten Halbleiterbereichs (11), wobei sich die Einbuchtung (18) entlang von Seitenflächen (17) erstreckt, – Ausfüllen der Einbuchtung (18) mit der zweiten Anschlussschicht (3).Method according to claim 11, with the further steps: - forming a recess ( 18 ) in the semiconductor layer sequence ( 10 ) on the side of the first semiconductor region ( 11 ), wherein the indentation ( 18 ) along side surfaces ( 17 ), - filling in the indentation ( 18 ) with the second connection layer ( 3 ). Verfahren nach Anspruch 12, mit dem weiteren Schritt: Öffnen einer Isolierschicht (8) zwischen der Reflexionsschicht (4) und der zweiten Anschlusschicht (3) im Bereich der Einbuchtung (18).The method of claim 12, further comprising the step of: opening an insulating layer ( 8th ) between the reflection layer ( 4 ) and the second terminal layer ( 3 ) in the region of the indentation ( 18 ). Verfahren nach Anspruch 12, mit dem weiteren Schritt: Öffnen einer Isolierschicht (8) zwischen der Reflexionsschicht (4) und der zweiten Anschlusschicht (3) im Bereich des Trägersubstrats (15).The method of claim 12, further comprising the step of: opening an insulating layer ( 8th ) between the reflection layer ( 4 ) and the second terminal layer ( 3 ) in the region of the carrier substrate ( 15 ).
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