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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Bauteils, insbesondere eines optoelektronischen Bauteils, bei dem zumindest ein Teil einer von einem Chip ausgesandten Strahlung wellenlängenkonvertiert wird.
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Die Konversion des von einem optoelektronischen Bauteil, beispielsweise einem LED-Chip, generierten Lichts wird beispielsweise eingesetzt, um weißes Licht über eine additive Farbmischung mittels blau emittierender LED-Chips zu erzeugen. Das vom Chip emittierte Licht kann dabei vollständig oder teilweise konvertiert werden. Bei dem Konverter handelt es sich beispielsweise um Farbstoffe, die in einer Polymermatrix eingebettet sind, oder um Keramikplättchen aus gesinterten Phosphorpartikeln. Der Konversationsgrad wird dabei von Parametern wie beispielsweise der Schichtdicke und Porösität des Konverterplättchens, der Partikelgröße und der Temperatur bestimmt. Zur Herstellung eines Chip-Konvertersystems wird dabei häufig das Konverterplättchen mittels Layertransfer auf den Chip gesetzt.
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Der Farbort des Chip-Konvertersystems soll möglichst präzise einem vorgegebenen Farbort entsprechen, wobei sowohl ein einheitlicher Farbort aller Systeme, die gemeinsam hergestellt werden, oder eine bestimmte Verteilung gewünscht sein könnte. Dazu werden die einzelnen Chip-Konvertersysteme eines Wafers beispielsweise nach der Vereinzelung in Abhängigkeit ihres Farborts sortiert. Die Farbortverteilung der Systeme ist aufgrund verschiedener Effekte sehr breit, beispielsweise aufgrund variierender Abstrahlcharakteristik der Chips, Variationen in der Klebeschichtdicke zwischen Chip-Oberfläche und dem Konverterplättchen und beim Aufsetzens des Konverterplättchens.
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Es ist wünschenswert, ein Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Bauteils anzugeben, bei dem eine präzise und kostengünstige Anpassung mindestens einer Eigenschaft des optoelektronischen Bauteils an einen vorgegebenen Sollwert ermöglicht ist.
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In einer Ausführungsform der Erfindung umfasst ein Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Bauteils ein Bereitstellen von einem Halbleiterkörper, der auf einem Träger angeordnet ist. Auf den Halbleiterkörper wird jeweils ein Konvertermaterial mittels eines fotoleitfähigen Transferelements aufgebracht.
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Der Halbleiterkörper wird insbesondere auf einem so genannten Kunstwafer bereitgestellt. Der Träger ist von dem Wachstumssubstrat der Halbleiterkörper verschieden. Zudem ist der Halbleiterkörper mit einer Kontaktverdrahtung mit dem Träger elektrisch gekoppelt. Auf dem Träger ist gemäß Ausführungsformen eine Mehrzahl von Halbleiterkörpern angeordnet.
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Durch das Aufbringen des Konvertermaterials mittels des fotoleitfähigen Transferelements ist es möglich, die Menge des Konvertermaterials für jeden einzelnen Halbleiterkörper individuell präzise vorzugeben. Dadurch ist ein kontrolliertes Einstellen des Farborts während des Herstellungsprozesses einfach möglich.
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Gemäß Ausführungsformen umfasst das Aufbringen des Konvertermaterials ein elektrostatisches Aufladen des fotoleitfähigen Transferelements. Das fotoleitfähige Transferelement wird in Abhängigkeit von einem vorgegebenen Muster bereichsweise entladen. Das Konvertermaterial wird auf das fotoleitfähige Transferelement durch elektrostatische Anziehung aufgebracht. Das Konvertermaterial wird von dem fotoleitfähigen Transferelement auf die Halbleiterkörper mittels elektromagnetischer Felder übertragen.
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Durch das elektrostatische Aufladen und das nachfolgende bereichsweise Entladen des fotoleitfähigen Transferelements ist es möglich, die Menge des Konvertermaterials, die auf den Halbleiterkörper aufgebracht wird, präzise einzustellen. Das Konvertermaterial wird durch elektrostatische Anziehung an die nicht entladenen Bereiche des Transferelements an das Transferelement angezogen. Die nicht entladenen Bereiche korrespondieren nachfolgend mit der Lage des Halbleiterkörpers relativ zum Transferelement.
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Das Konvertermaterial wird durch die elektrostatische Anziehung jeweils an den Bereichen des Transferelements angeordnet, die nachfolgend mit der jeweiligen Lage von Halbleiterkörpern korrespondieren, wenn eine Mehrzahl von Halbleiterkörpern vorgesehen ist. Mittels des bereichsweisen Entladens des fotoleitfähigen Transferelements wird die Menge des Konvertermaterials eingestellt, die jeweils auf die Halbleiterkörper aufgebracht wird. Das vorgegebene Muster entspricht dabei beispielsweise einer für jeden einzelnen Halbleiterkörper vorgegebenen Menge an aufzubringendem Konvertermaterial. Somit ist es beispielsweise möglich, einen ersten Halbleiterkörper in einem gemeinsamen Prozess unabhängig von einem zweiten Halbleiterkörper präzise mit einer vorgegebenen Menge an Konvertermaterial zu beschichten.
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Gemäß weiteren Ausführungsformen erfolgt das bereichsweise Entladen des fotoleitfähigen Transferelements mittels Einstrahlen von Licht. Beispielsweise wird das Licht mittels einer LED eingestrahlt.
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Das Konvertermaterial wird gemäß Ausführungsformen nach dem Aufbringen fixiert. Beispielsweise erfolgt die Fixierung thermisch. Dazu weist das Konvertermaterial einen Kleber auf, der thermisch aktivierbar ist. Gemäß weiteren Ausführungsformen erfolgt das Fixieren durch eine Fixierschicht, die auf das Konvertermaterial aufgebracht wird. Insbesondere wird die Fixierschicht flüssig aufgebracht und nachfolgend ausgehärtet.
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Das Konvertermaterial wird gemäß Ausführungsformen in Form eines Pulvers aufgebracht. Das Pulver weist beispielsweise SiO2 und/oder Al2O3 und/oder ein Oxid und/oder ein Nitrid auf. Gemäß weiteren Ausführungsformen weist das Pulver ein CE-dotiertes Granatmaterial auf. Insbesondere weisen die einzelnen Partikel des Konvertermaterials eine Größe von 3 bis 15 μm auf.
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Gemäß weiteren Ausführungsformen umfasst das Verfahren ein Aufbringen einer Konverterschicht, die ein zweites Konvertermaterial umfasst, zumindest auf die dem Träger abgewandte Seite des Halbleiterkörpers.
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Ein Wert mindestens einer charakteristischen Größe jeweils des Halbleiterkörpers wird ermittelt. Die jeweiligen ermittelten Werte werden mit vorgegebenen Sollwerten für die charakteristische Größe verglichen. Eine jeweilige Abweichung zwischen den ermittelten Werten und den vorgegebenen Sollwerten wird ermittelt. Nachfolgend wird das Konvertermaterial auf die Konverterschicht in einer Region des Halbleiterkörpers in Abhängigkeit von der jeweils ermittelten Abweichung mittels des fotoleitfähigen Transferelements aufgebracht.
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Ist eine Mehrzahl von Halbleiterkörpern auf dem gemeinsamen Träger angeordnet, wird der Wert oder werden die Werte für jeden Halbleiterkörper ermittelt. Nachfolgend wird in Anhängigkeit der Abweichung von den jeweiligen Sollwerten die Menge an noch zusätzlich aufzubringendem Konvertermaterial für jeden einzelnen Halbleiterkörper ermittelt. Dann wird die ermittelte Menge jeweils in die Regionen der Halbleiterkörper aufgebracht. Somit ist es möglich jeden Halbleiterkörper individuell an den jeweils vorgegeben Sollwert oder die jeweils vorgegeben Sollwerte anzupassen.
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Die Konverterschicht, die ein zweites Konvertermaterial umfasst, weist vorzugsweise ein strahlungsdurchlässiges Matrixmaterial auf, welches mit einem Leuchtstoff versetzt ist. Das Matrixmaterial kann beispielsweise SiO2 und/oder Al2O3 aufweisen. Gemäß weiteren Ausführungsformen weist das Matrixmaterial ein Oxid und/oder ein Nitrid auf. Gemäß weiteren Ausführungsformen weist das Matrixmaterial ein CE-dotiertes Granatmaterial auf. Gemäß weiteren Ausführungsformen weist das Matrixmaterial ein Silicon oder Polysilazane auf.
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Die Konverterschicht erstreckt sich insbesondere ununterbrochen über sämtliche auf dem gemeinsamen Träger angeordneten Halbleiterkörper. Durch die Konverterschicht erfolgt im Betrieb eine erste Wellenlängenkonvertierung der Primärstrahlung der Halbleiterkörper. Diese ist jedoch von Halbleiterkörper zu Halbleiterkörper unterschiedlich, beispielsweise abhängig von der jeweiligen Primärstrahlung der Halbleiterkörper und/oder der jeweiligen Dicke in der Konverterschicht in der Region des ersten und des zweiten Halbleiterkörpers. Diese Abweichungen voneinander und von einem vorgegebenen Sollwert werden durch das nachfolgende zusätzliche Aufbringen des Konvertermaterials korrigiert.
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Gemäß Ausführungsformen ist die Korrektur einfach und präzise durch das Aufbringen mittels des Transferelements möglich, da das bereichsweise Entladen des Transferelements und damit die Menge des Konvertermaterials für die jeweiligen Halbleiterkörper in Abhängigkeit der ermittelten Abweichung zwischen ermitteltem Wert und Sollwert für die charakteristische Größe erfolgt. Beispielsweise umfasst das Ermitteln des Werts der mindestens einen charakteristischen Größe jeweils ein Ermitteln mindestens eines aus: Wellenlänge der von dem jeweiligen beschichteten Halbleiterkörper ausgesandten Strahlung, Spektrum der von dem jeweiligen beschichteten Halbleiterkörper ausgesandten Strahlung, Farbort der von dem jeweiligen beschichten Halbleiterkörper ausgesandten Strahlung und Effizienz des beschichteten Halbleiterkörpers.
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Der Wert mindestens einer charakteristischen Größe wird ermittelt und dadurch die Wellenlängekonvertierung kontrolliert. Durch das nachfolgende Aufbringen des Konvertermaterials wird der Wert der charakteristischen Größe nochmals eingestellt.
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Das Verfahren eignet sich zur gleichzeitigen Herstellung mehrerer optoelektronischer Bauteile durch die Verwendung einer Vielzahl gleichartiger Halbleiterkörper, sodass die optoelektronischen Bauteile der Mehrzahl der optoelektronischen Bauteile jeweils einen möglichst genau eingestellten Wert der vorgegebenen charakteristischen Größe aufweisen.
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Gemäß Ausführungsformen wird ein Matrixmaterial auf den Halbleiterkörper mittels des photoleitfähigen Transferelements aufgebracht. Das Matrixmaterial ist insbesondere ein Material der Konverterschicht. Das Matrixmaterial umfasst beispielsweise Silicon und/oder Polysilazane und/oder ein weiteres Matrixmaterial der Konverterschicht. Dadurch ist es möglich eine heterogene Materialkombination auf den Halbleiterkörper zu übertragen.
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Gemäß Ausführungsformen umfasst das Aufbringen des Konvertermaterials auf den Halbleiterkörper ein Aufbringen des Konvertermaterials auf ein weiteres Transferelement mittels des photoleitfähigen Transferelements. Das weitere Transferelement umfasst beispielsweise eine Teflonfolie, eine Walze aus Metall, eine Walze aus Kunststoff und/oder eine Stempel. Von dem weiteren Transferelement wird das Konvertermaterial auf den Halbleiterkörper übertragen. Gemäß weiteren Ausführungsformen wird mittels des weiteren Transferelements zusätzlich zu dem Konvertermaterial auch Matrixmaterialien der Konverterschicht auf den Halbleiterkörper übertragen.
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Gemäß weiteren Ausführungsformen umfasst das weitere Transferelement einen Wafer, beispielsweise aus Keramik, Polysilazan oder Silicon. Mindestens eine physikalische Eigenschaft des Konvertermaterials wird nach dem Aufbringen auf das weitere Transferelement und vor dem Übertragen auf den Halbleiterkörper verändert. Beispielsweise wird ein Keramikwafer mit dem Konvertermaterial gebrannt.
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Weitere Merkmale, Vorteile und Weiterbildungen ergeben sich aus den nachfolgenden, in Verbindung mit den 1A bis 1E erläuterten Beispielen. Gleiche, gleichartige und gleich wirkende Elemente können dabei mit den gleichen Bezugszeichen versehen sein. Die dargestellten Elemente und deren Größenverhältnisse zueinander sind grundsätzlich nicht als maßstabsgerecht anzusehen.
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Es zeigen:
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1A bis 1E schematische Schnittansichten optoelektronischer Bauteile bei verschiedenen Verfahrensstadien eines Ausführungsbeispiel.
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1A zeigt eine Mehrzahl von Halbleiterkörpern 101, 102 und 103. Die Halbleiterkörper 101, 102 und 103 weisen jeweils Epitaxieschichten auf und sind mit einem jeweiligen Wachstumssubstrat 112 gekoppelt.
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Ein flächiger Träger 114 zum Tragen und Kontaktieren der Halbleiterkörper 101 bis 103 weist für jeden Halbleiterkörper einen ersten Kontakt 110 und einen zweiten Kontakt 111 zur elektrischen Kontaktierung je eines Halbleiterkörpers auf.
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Der Träger 114 ist ein so genannter Interposerwafer, auf den die Halbleiterkörper 101 bis 103 ohne das jeweilige Wachstumssubstrat 112 aufgebracht werden.
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1B zeigt die von den Wachstumssubstraten abgetrennten Halbleiterkörper 101 bis 103, die mit dem Träger 114 gekoppelt sind. Die Halbleiterkörper 101 bis 103 sind jeweils mit einem ersten und einem zweiten Kontakt 110, 111 elektrisch gekoppelt. Die Vereinzelungslinien 113 zeigen exemplarisch, an welchen Stellen der Träger am Ende des Herstellungsverfahrens vereinzelt wird. Durch die Vereinzelung werden optoelektronische Bauteile 100 gebildet, die einen der Halbleiterkörper 101 bis 103 und einen Teil des Trägers 114 umfassen. Durch die Anordnung der Halbleiterkörper 101 bis 103 auf dem Träger 114 und nach Entfernen des jeweiligen Wachstumssubstrats 112 wird ein so genannter Kunstwafer aus bonddrahtfreien optoelektronischen Bauteilen erhalten.
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Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterbauteils handelt es sich bei den Halbleiterkörpern jeweils um optoelektronische Halbleiterkörper, insbesondere um Leuchtdioden, kurz LEDs. Besonders bevorzugt weisen die Halbleiterkörper jeweils eine Halbleiterschichtenfolge auf, die epitaktisch gewachsen ist und auf dem Nitrid-Verbindungs-Halbleitermaterial AlnIn1-n-mGamN basiert, wobei 0 ≤ n ≤ 1, 0 ≤ m ≤ 1 und n + m ≤ 1 ist. Dabei kann die Halbleiterschichtenfolge Dotierstoffe sowie zusätzliche Bestandteile aufweisen. Der Einfachheit halber sind jedoch nur die wesentlichen Bestandteile des Kristallgitters der Halbleiterschichtenfolge, also Al, Ga, In und N, angegeben, auch wenn diese teilweise durch geringe Mengen weiterer Stoffe ersetzt und/oder ergänzt sein können.
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Gemäß Ausführungsformen ist die jeweilige Position der Halbleiterkörper 101 bis 103 in Abhängigkeiten von jeweiligen Werten von charakteristischen Eigenschaften der Halbleiterkörper 101 bis 103 vorgegeben. Somit sind die Halbleiterkörper 101 bis 103 sortiert auf dem Träger 114 angeordnet. Beispielsweise erfolgt die Sortierung in Abhängigkeit von dem jeweiligen Farbort der Halbleiterkörper 101 bis 103.
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Die Anzahl von drei exemplarisch gezeigten Halbleiterkörpern 101 bis 103 auf dem Träger 114 ist lediglich beispielhaft zu verstehen. Gemäß Ausführungsformen werden mehr als drei Halbleiterkörper auf dem Träger 114 angeordnet. Gemäß weiteren Ausführungsformen werden weniger als drei Halbleiterkörper auf dem Träger 114 angeordnet, beispielsweise zwei Halbleiterkörper.
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1C zeigt die Anordnung aus 1B, wobei sechs Halbleiterkörper auf dem Träger 114 dargestellt sind. Auf die Seite des Trägers 114, auf der die Halbleiterkörper 101 bis 103 angeordnet sind, ist eine Konverterschicht 107 aufgebracht. Die Konverterschicht 107 ist so angeordnet, dass jeweils zumindest eine dem Träger 114 abgewandte Seite 105 der Halbleiterkörper 101 bis 103 von der Konverterschicht 107 bedeckt ist. Zusätzlich sind jeweils die Flanken der Halbleiterkörper 101 bis 103 von der Konverterschicht 107 bedeckt.
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Die Konverterschicht ist gemäß Ausführungsformen mittels Rakeln aufgebracht. Gemäß weiteren Ausführungsformen ist die Konverterschicht durch ein Sprühbeschichten aufgebracht. Gemäß weiteren Ausführungsformen ist die Konverterschicht durch ein Tauchbeschichten aufgebracht. Gemäß weiteren Ausführungsformen ist die Konverterschicht durch ein Siebdrucken aufgebracht. Gemäß weiteren Ausführungsformen ist die Konverterschicht durch ein Schablonendrucken aufgebracht.
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Gemäß weiteren Ausführungsformen ist die Konverterschicht durch ein Schleuderdrucken aufgebracht. Gemäß weiteren Ausführungsformen ist die Konverterschicht 107 durch ein weiteres Verfahren aufgebracht, mit dem es möglich ist eine Schicht, die Konvertermaterial umfasst, auf dem Träger 114 mit den Halbleiterkörpern 101 bis 103 aufzubringen.
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Da der Kunstwafer, der den Träger 114 und die Halbleiterkörper 101 bis 103 umfasst, auf der Seite, auf der die Halbleiterkörper 101 bis 103 angeordnet sind, eine im Wesentlichen planare Oberfläche aufweist, da die Halbleiterkörper 101 bis 103 nur in etwa 6 µm hoch sind, ist der Kunstwafer auf der Seite, auf der im Betrieb Strahlung emittiert wird, gut beschichtbar. Zudem liegen die elektrischen Anschlüsse auf der entgegengesetzten Seite. Dadurch sind gemäß Ausführungsformen keine Bonddrähte vorhanden, die eventuell beschädigt werden könnten.
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Gemäß Ausführungsformen umfasst die Konverterschicht 107 ein Konvertermaterial 104. Das Konvertermaterial 104 weist insbesondere ein CE-dotiertes Granatmaterial auf, insbesondere YAG:CE. Durch das Konvertermaterial ist es möglich, im Betrieb die spektrale Charakteristik der Halbleiterkörper 101 bis 103 zu beeinflussen.
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Herstellungsbedingt ist die Konverterschicht 107 gemäß Ausführungsformen über die Fläche des Trägers 114 inhomogen. Beispielsweise ist die Konverterschicht 107 über die Fläche des Trägers 114 inhomogen hinsichtlich Schichtdicke, Konsistenz und/oder Porosität. Diese Inhomogenitäten führen im Betrieb zu unterschiedlichen Charakteristiken der abgestrahlten Strahlung.
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1D zeigt schematisch einen Detektor 140 und eine mit dem Detektor 140 gekoppelte Auswertevorrichtung 141. Der Detektor 140 ist eingerichtet, Strahlung 115 der Halbleiterkörper 101 bis 103 zu detektieren. Die Auswertevorrichtung 114 ist eingerichtet, aus der detektierten Strahlung jeweils einen Wert mindestens einer charakteristischen Größe der Halbleiterkörper 101 bis 103 zu ermitteln.
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Dazu werden die Halbleiterkörper auf dem Träger 114 nacheinander bestromt, beispielsweise indem die jeweiligen Kontakte 110, 111 mit Kontaktstiften 117, 118, die an eine Stromquelle angeschlossen sind, elektrisch gekoppelt werden.
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Die Auswertevorrichtung 141 ermittelt gemäß Ausführungsformen den Wert einer Wellenlänge der Strahlung 115. Gemäß weiteren Ausführungsformen wird alternativ oder zusätzlich der Bereich des Spektrums der Strahlung 114 ermittelt. Gemäß weiteren Ausführungsformen wird alternativ oder zusätzlich der Wert des Farborts der Strahlung 114 ermittelt. Gemäß weiteren Ausführungsformen wird alternativ oder zusätzlich der Wert der Effizienz des beschichteten Halbleiterkörpers 101 ermittelt. Gemäß weiteren Ausführungsformen werden zwei oder mehr der beschriebenen Werte durch die Auswertevorrichtung 141 ermittelt.
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Zudem wird gemäß Ausführungsformen die jeweilige Position des untersuchten Halbleiterkörpers auf dem Träger 114 erfasst. Es wird beispielsweise eine so genannte Wafermap erstellt.
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Für die eine oder die mehreren charakteristischen Größen, also Wellenlänge, Spektrum, Farbort und/oder Effizienz, ist ein Sollwert vorgegeben. Der Sollwert ist insbesondere für jeden Halbleiterkörper 101, 102 und 103 der Mehrzahl der Halbleiterkörper mit Konvertermaterial vorgegeben. Die Sollwerte sind gemäß Ausführungsformen für alle Halbleiterkörper 101 bis 103 mit Konvertermaterial gleich groß. Gemäß weiteren Ausführungsformen sind die Sollwerte für jeden Halbleiterkörper mit Konvertermaterial unterschiedlich vorgegeben.
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Die Auswertevorrichtung 141 vergleicht den ermittelten Wert der charakteristischen Größe beziehungsweise die ermittelten Werte der charakteristischen Größen mit den vorgegebenen Sollwerten. Gemäß Ausführungsformen wird die Konverterschicht 107 so auf den Träger 114 aufgebracht, dass die Sollwerte jeweils so verfehlt werden, dass zum Erreichen der Sollwerte zusätzliches Konvertermaterial 105 (1E) aufgebracht werden muss.
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Die Auswertevorrichtung 141 ermittelt aus dem Vergleich der ermittelten Werte mit den Sollwerten für jede Region 109, 119 eines Halbleiterkörpers der Halbleiterkörper 101 bis 103 wie viel zusätzliches Konvertermaterial 105 aufgebracht werden muss, um die vorgegebenen Sollwerte zu erreichen. Die Region 109 ist dabei die Region auf der dem Träger 114 abgewandten Seite des Halbleiterkörpers 101 und die Region 119 die Region, auf der dem Träger 114 abgewandten Seite des Halbleiterkörpers 102. Die Regionen 109 und 119 sind jeweils so angeordnet, dass in Betrieb die emittierte Strahlung der Halbleiterkörper 101 beziehungsweise 102 durch die Region 109 beziehungsweise 119 durchtritt.
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1E zeigt schematisch das Aufbringen des zusätzlichen Konvertermaterials 105. Das zusätzliche Konvertermaterial 105 liegt in Form eines Pulvers 116 vor. Das Konvertermaterial 105 umfasst gemäß Ausführungsformen das gleiche Material wie das Konvertermaterial 104. Gemäß weiteren Ausführungsformen sind die Konvertermaterialien 104 und 105 unterschiedlich zueinander.
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Das Konvertermaterial 105 wird mittels eines fotoleitfähigen Transferelements 120 auf die dem Träger 114 abgewandte Seite 108 der Konverterschicht 107 aufgebracht. Dabei wird das Konvertermaterial gemäß Ausführungsformen nicht auf die gesamte Oberfläche der Seite 108 aufgebracht, sondern nur in den Regionen oberhalb der Halbleiterkörper. Gemäß Ausführungsformen sind die Regionen oberhalb der Halbleiterkörper größer als die Oberfläche der Halbleiterkörper. Beispielsweise wird das Konvertermaterial in der Region 109 und der Region 119 aufgebracht und zwischen den Regionen 109 und 119 bleibt die Seite 108 frei von dem Konvertermaterial 105.
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Das Transferelement 120 ist im gezeigten Ausführungsbeispiel eine Transferwalze. Gemäß weiteren Ausführungsformen werden anders ausgebildete Transferelemente eingesetzt, die geeignet sind das Konvertermaterial 105 auf die Konverterschicht 107 aufzubringen, beispielsweise ein Transferband.
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Das Transferelement 120 wird elektrostatisch aufgeladen. Nachfolgend werden die Bereiche 121 auf einer Oberfläche 122 des Transferelements 120, an denen kein Konvertermaterial 105 haften soll, durch eine Strahlung 131 einer Lichtquelle 130 bereichsweise entladen. Die Entladung kann auch auf eine andere Art erfolgen. Das erforderliche Muster auf dem Transferelement 120 wird in Abhängigkeit der zuvor wie in Zusammenhang mit 1D erläutert aufgenommenen Messdaten eingestellt, beispielsweise in Abhängigkeit der Wafermap. Die Entladung des Transferelements 120 erfolgt in Abhängigkeit der Daten, die von der Auswertevorrichtung 141 ermittelt wurden, in welcher Region 109, 119 wie viel zusätzliches Konvertermaterial 105 aufgebracht werden muss, um den vorgegebenen Sollwert zu erreichen.
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Das Konvertermaterial 105 wird auf das Transferelement 120 übertragen, insbesondere durch elektrostatische Anziehung. Das Konvertermaterial 105 wird insbesondere mittels einer weiteren Walze oder einer Bürste (nicht gezeigt) auf das Transferelement 120 aufgebracht. Das Konvertermaterial 105 haftet an den geladenen Bereichen 123 des Transferelements 120 und haftet nicht an den entladenen Bereichen 121 des Transferelements 120.
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Das Transferelement 120 weist eine fotoleitfähige Beschichtung auf, beispielsweise a-Si:H (amorphes, hydrogenisiertes Silizium). Die elektrostatische Aufladung erfolgt beispielsweise mittels Koronaentladung in der Umgebung des Transferelements 120. Die Dunkelspannungen betragen in etwa 1,5 kV. Durch die Belichtung mittels der Lichtquelle 130 werden in der Oberfläche des Transferelements 120 lokale Ladungsträger generiert und die geladene Oberfläche dadurch lokal entladen. Das latente Bild besteht also in der Ladungsverteilung. Zwischen belichteten und unbelichteten Bereichen betragen die Spannungen gemäß Ausführungsformen beispielsweise 300 bis 600 V. Der Ladungszustand des Transferelements bestimmt die Menge des übertragenen Konvertermaterials 105.
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Das Transferelement 120 wird relativ zum Träger 114 so bewegt, dass das Konvertermaterial 105 in der jeweils vorgesehenen Region 109, 119 auf die Oberfläche 108 aufgebracht wird. Das Konvertermaterial 105 wird beispielsweise mittels elektromagnetischer Felder von dem Transferelement 120 abgelöst und auf die Konverterschicht 107 übertragen.
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Gemäß Ausführungsformen ist eine Steuervorrichtung (nicht gezeigt) vorgesehen, die die Bewegungen des Transferelements 120 und des Trägers 114 relativ zueinander steuert oder regelt.
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Nachfolgend wird das Konvertermaterial 105 gemäß Ausführungsformen auf der Konverterschicht 107 fixiert. Die Fixierung kann beispielsweise thermisch erfolgen, insbesondere bei Temperaturen von etwa 200° Celsius. Gemäß weiteren Ausführungsformen wird eine zusätzliche Fixierschicht (nicht gezeigt) auf die Seite 108 flächig aufgebracht, die das Konvertermaterial 105 fixiert.
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Gemäß Ausführungsform wird vor dem Abscheiden der Konverterschicht 107 eine ESD-Diode für die Halbleiterkörper 101 bis 103 oder eine Passivierungsschicht, beispielsweise aus Siliziumoxid, auf dem Träger 114 vorgesehen.
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Mit dem beschriebenen Verfahren ist die erforderliche Korrektur der Menge an Konvertermaterial pro Halbleiterkörper 101 bis 103 zuverlässig, schnell, präzise, mit hoher Ortsauflösung und der gewünschten Schichtdicke erreichbar.
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Gemäß Ausführungsformen werden Konverterschichten 107 mit einer einheitlichen Dicke (zum Beispiel für Flipchips) aufgetragen. Gemäß weiteren Ausführungsformen weist die Konverterschicht 107 einen vorgegebenen Schichtdickengang mit unterschiedlichen Schichtdicken auf.
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Es ist zudem möglich, das beschriebene Verfahren wiederholt auf demselben Kunstwafer durchzuführen. Weiterhin ist es möglich das beschriebene Verfahren einfach in bereits vorhandene Herstellungsprozesse zu integrieren.
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Der fertige Wafer nach dem Verfahrensschritt der 1E enthält nur noch optoelektronische Bauteile aus je einem Halbleiterkörper 101 bis 103 und der Konverterschicht 107 mit Konvertermaterial 105, die dem vorgegebenen Sollwert für die charakteristische Größe beziehungsweise den vorgegebenen Sollwerten für die charakteristischen Größen innerhalb vorgegebener Toleranzen entsprechen.
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Gemäß Ausführungsformen wird das Aufbringen von Konvertermaterial wie in Verbindung mit 1E erläutert zum direkten Aufbringen des Konvertermaterials 105 auf die Oberfläche 105 der Halbleiterkörper ohne die Konverterschicht 107 verwendet.
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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.
