-
Es werden ein Träger für ein Bauelement, ein Bauelement und ein Verfahren zur Herstellung eines Trägers oder eines Bauelements angegeben.
-
Bauelemente, die einen mehrschichtig ausgebildeten Träger enthalten, weisen oft aufgrund schlechter Haftung zwischen den Schichten oder den aneinander angrenzenden Bestandteilen des Trägers eine unzureichende mechanische Stabilität auf. Eine Aufgabe ist es, einen Träger und ein Bauelement mit einer hohen mechanischen Stabilität anzugeben. Des Weiteren wird ein kostengünstiges Verfahren zur Herstellung eines Trägers für ein Bauelement beziehungsweise zur Herstellung eines Bauelements mit einem solchen Träger angegeben.
-
Gemäß zumindest einer Ausführungsform eines Trägers für ein optoelektronisches Bauelement weist dieser einen Formkörper und zumindest einen Durchkontakt auf. Der Formkörper ist insbesondere aus einem elektrisch isolierenden Formkörpermaterial, etwa aus einem Kunststoff, zum Beispiel aus einem gießbaren Polymer wie Harz, Epoxid oder Silikon, ausgebildet. Der Durchkontakt ist insbesondere aus einem elektrisch leitfähigen Material gebildet. Der Träger weist eine Vorderseite und eine Rückseite auf, wobei die Vorderseite und die Rückseite insbesondere bereichsweise durch Oberflächen des Formkörpers gebildet sind. Der Durchkontakt ist bevorzugt derart ausgebildet, dass sich dieser in der vertikalen Richtung durch den Formkörper hindurch, etwa von der Rückseite zur Vorderseite des Trägers, erstreckt. In lateralen Richtungen kann der Durchkontakt von dem Formkörper vollumfänglich umschlossen sein. Der Träger kann eine Mehrzahl von solchen Durchkontakten aufweisen.
-
Unter einer vertikalen Richtung wird eine Richtung verstanden, die quer, insbesondere senkrecht zu der Vorderseite und/oder Rückseite des Trägers gerichtet ist. Unter einer lateralen Richtung wird eine Richtung verstanden, die etwa parallel zu der Vorderseite und/oder Rückseite des Trägers verläuft. Die vertikale Richtung und die laterale Richtung sind quer, etwa senkrecht zueinander gerichtet.
-
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Trägers weist dieser eine Mehrzahl von Verstärkungsfasern auf. Die Verstärkungsfasern sind vorzugsweise aus einem elektrisch isolierenden Material ausgebildet. Die Verstärkungsfasern können Stofffasern oder Glasfasern sein. Insbesondere vermitteln die Verstärkungsfasern eine mechanische Verbindung zwischen dem Formkörper und dem Durchkontakt. Das bedeutet, dass der Formkörper und der Durchkontakt etwa mittels der Verstärkungsfasern miteinander mechanisch verbunden sind. Bevorzugt sind die Verstärkungsfasern jeweils bereichsweise in dem Formkörper und bereichsweise in dem Durchkontakt angeordnet. Dabei ist es nicht notwendig, dass alle im Träger befindlichen Verstärkungsfasern jeweils bereichsweise in dem Formkörper und bereichsweise in dem Durchkontakt angeordnet sind.
-
Durch die Verstärkungsfasern sind der Formkörper und der Durchkontakt miteinander mechanisch verbunden. Der Durchkontakt kann dabei unmittelbar an den Formkörper angrenzen. Zusätzlich zur Haftkraft zwischen dem Formkörper und dem Durchkontakt wird die mechanische Verbindung zwischen dem Formkörper und dem Durchkontakt durch die Verstärkungsfasern besonders erhöht, wodurch es zu einer echten starren Verbindung zwischen dem Material des Durchkontakts und dem Material des Formkörpers kommen kann. Die Verstärkungsfasern können dabei teilweise in den Durchkontakt eindringen oder sich durch den Durchkontakt hindurch erstrecken.
-
In mindestens einer Ausführungsform des Trägers weist dieser einen Formkörper, einen Durchkontakt und eine Mehrzahl von Verstärkungsfasern auf, wobei der Formkörper aus einem elektrisch isolierenden Formkörpermaterial gebildet ist, der Durchkontakt aus einem elektrisch leitfähigen Material gebildet ist und die Verstärkungsfasern eine mechanische Verbindung zwischen dem Formkörper und dem Durchkontakt vermitteln, indem die Verstärkungsfasern jeweils bereichsweise in dem Formkörper und bereichsweise in dem Durchkontakt angeordnet sind.
-
Mittels einer solchen Anordnung der Verstärkungsfasern kann eine mechanisch stabile, insbesondere starre Verbindung zwischen dem Formkörper und dem Durchkontakt erzielt werden. Bevorzugt enthält der Formkörper Haftvermittler, die etwa auf Materialien des Durchkontakts optimiert sind, sodass die mechanische Verbindung zwischen dem Formkörper und dem Durchkontakt durch zusätzliche Haftkraft erhöht ist.
-
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Trägers grenzt der Formkörper an den Durchkontakt an. Die Verstärkungsfasern können sich durch eine durch den Formkörper und den Durchkontakt gebildete Grenzfläche hindurch erstrecken. Eine hohe mechanische Belastbarkeit der Verbindung zwischen dem Formkörper und dem Durchkontakt kann somit erzielt werden.
-
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Trägers sind die Verstärkungsfasern zumindest bereichsweise miteinander mechanisch verbunden, insbesondere miteinander vernetzt oder verflochten. Die Verstärkungsfasern bilden somit zumindest bereichsweise ein Gewebe, etwa in Form eines Netzes oder eines Geflechts. Bevorzugt befindet sich das Gewebe bereichsweise in dem Formkörper und bereichsweise in zumindest einem der Durchkontakte. Ein außerhalb des Durchkontakts befindlicher Teil des Gewebes kann den Durchkontakt vollumfänglich umschließen. Eine derartige Ausgestaltung der Verstärkungsfaser führt zu einer erhöhten mechanischen Stabilität des Trägers. Alternativ ist es auch möglich, dass die Verstärkungsfasern bereichsweise oder ganz in loser Form, das heißt nicht unmittelbar miteinander mechanisch verbunden, im Träger vorliegen. Dabei können die Verstärkungsfasern zumindest bereichsweise ein Faserbündel bilden, das sich etwa bereichsweise in dem Formkörper und bereichsweise in dem Durchkontakt oder gleichzeitig in mehreren Durchkontakten befindet.
-
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Bauelements ist der Träger derart ausgebildet, dass sich die Verstärkungsfasern in der lateralen Richtung durch den Formkörper und durch den Durchkontakt hindurch erstrecken. Der Formkörper kann Seitenflächen aufweisen, welche die Verstärkungsfasern enthalten. Insbesondere können die Seitenflächen Vereinzelungsspuren aufweisen, die etwa an durchtrennten Verstärkungsfasern auf den Seitenflächen erkennbar sind.
-
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Trägers weist dieser einen ersten Durchkontakt und einen zweiten Durchkontakt auf. In der lateralen Richtung zwischen dem ersten und dem zweiten Durchkontakt ist ein Zwischenbereich angeordnet, wobei sich die Verstärkungsfasern etwa bereichsweise in dem Zwischenbereich befinden und den ersten Durchkontakt mit dem zweiten Durchkontakt mechanisch verbinden. Die Verstärkungsfasern sind in diesem Fall bevorzugt bereichsweise sowohl in dem ersten Durchkontakt als auch in dem zweiten Durchkontakt angeordnet. In der lateralen Richtung sind der erste und der zweite Durchkontakt voneinander lateral beabstandet und etwa durch den Formkörper voneinander elektrisch isoliert. In Draufsicht auf die Rückseite oder Vorderseite des Trägers können der erste und der zweite Durchkontakt in lateralen Richtungen von dem Formkörper vollumfänglich umgeben sein. In dem Zwischenbereich sind die Verstärkungsfasern bevorzugt von dem Formkörpermaterial des Formkörpers umschlossen, sodass die Positionen der Verstärkungsfasern im Träger fixiert sind.
-
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Trägers enthält der Formkörper Füllpartikel zur Einstellung des thermischen Ausdehnungskoeffizienten (CTE) des Trägers. Die Füllpartikel sind insbesondere in dem Formkörpermaterial eingebettet. Die Füllpartikel können dabei im Vergleich zum Formkörpermaterial einen geringeren oder größeren Ausdehnungskoeffizienten aufweisen. Bevorzugt sind die Füllpartikel CTE-vermindernde Partikel oder Kugeln, sodass der Träger zum Beispiel einem auf dem Träger angeordneten Halbleiterkörper hinsichtlich des thermischen Ausdehnungskoeffizienten angepasst ist.
-
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Trägers ist der Durchkontakt oder die Mehrzahl von Durchkontakten an der Rückseite des Trägers elektrisch kontaktierbar ausgebildet. Dabei ist es auch möglich, dass eine Kontaktschicht oder eine elektrisch leitfähige Schutzschicht oder eine Mehrzahl von solchen Schichten auf der Rückseite des Trägers angeordnet ist, welche im elektrischen Kontakt mit dem Durchkontakt steht und dabei den Durchkontakt bereichsweise oder vollständig bedeckt. Der Durchkontakt oder die Mehrzahl von Durchkontakten kann an der Vorderseite des Trägers ebenfalls elektrisch kontaktierbar sein.
-
In mindestens einer Ausführungsform eines Bauelements weist dieses einen Träger und einen Halbleiterkörper auf, wobei der Halbleiterkörper auf dem Träger angeordnet ist. Der Träger des Bauelements ist insbesondere ein hier beschriebener Träger mit den bereichsweise in dem Formkörper und bereichsweise in zumindest einem Durchkontakt des Trägers eingebetteten Verstärkungsfasern. Der Halbleiterkörper weist bevorzugt eine aktive Schicht auf, die im Betrieb des Bauelements etwa zur Detektion oder Erzeugung elektromagnetischer Strahlung eingerichtet ist. Das Bauelement ist insbesondere über den Träger elektrisch extern kontaktierbar, wobei der Halbleiterkörper mit dem zumindest einem Durchkontakt elektrisch leitend verbunden ist. Das Bauelement ist insbesondere eine lichtemittierende Diode.
-
Der Halbleiterkörper kann eine erste Halbleiterschicht eines ersten, etwa n-leitenden Leitungsträgertyps und eine zweite Halbleiterschicht eines zweiten etwa p-leitenden Leitungsträgertyps aufweisen. Auch kann die erste Halbleiterschicht p-leitend und die zweite Halbleiterschicht n-leitend ausgebildet sein. Insbesondere ist die aktive Schicht eine p-n-Übergangszone. Der Halbleiterkörper kann mittels eines Epitaxie-Verfahrens etwa schichtweise auf ein Aufwachssubstrat aufgebracht sein. Das Aufwachssubstrat kann nachfolgend von dem Halbleiterkörper entfernt werden, sodass das Bauelement insbesondere frei von einem Aufwachssubstrat ist. Alternativ ist es auch möglich, dass das Aufwachssubstrat strahlungsdurchlässig ausgebildet ist und das Bauelement neben dem Träger auch ein strahlungsdurchlässiges Aufwachssubstrat aufweisen kann.
-
Der Halbleiterkörper weist eine erste Hauptfläche auf, die beispielsweise als Strahlungsdurchtrittsfläche des Bauelements ausgebildet ist. Des Weiteren weist der Halbleiterkörper eine der ersten Hauptfläche abgewandte zweite Hauptfläche auf, die etwa dem Träger zugewandt ist. Der Träger ist insbesondere lichtundurchlässig ausgebildet. Die Hauptflächen des Halbleiterkörpers können durch Oberflächen der Halbleiterschichten des Halbleiterkörpers ausgebildet sein.
-
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Bauelements weist dieses eine Verdrahtungsstruktur auf, die in der vertikalen Richtung insbesondere bereichsweise zwischen dem Halbleiterkörper und dem Träger angeordnet ist. Mittels der Verdrahtungsstruktur kann der Halbleiterkörper mit dem Träger elektrisch leitend verbunden werden. Die Verdrahtungsstruktur ist insbesondere so eingerichtet, dass die erste Halbleiterschicht und die zweite Halbleiterschicht des Halbleiterkörpers mittels verschiedener voneinander elektrisch isolierender Teilbereiche der Verdrahtungsstruktur mit dem ersten Durchkontakt beziehungsweise mit dem zweiten Durchkontakt des Trägers elektrisch leitend verbunden sind.
-
Das Bauelement kann eine Isolierungsstruktur aufweisen, die etwa verschiedene Teilbereiche der Verdrahtungsstruktur voneinander elektrisch isoliert. Die Verdrahtungsstruktur und die Isolierungsstruktur können sich bereichsweise in den Halbleiterkörper hinein erstrecken. Die Verdrahtungsstruktur weist bevorzugt eine Durchkontaktierung auf, die sich etwa von der zweiten Hauptfläche durch die zweite Halbleiterschicht und die aktive Schicht hindurch in die erste Halbleiterschicht zur elektrischen Kontaktierung der ersten Halbleiterschicht erstreckt. Dabei kann die Durchkontaktierung durch die Isolierungsstruktur von der zweiten Halbleiterschicht sowie von der aktiven Schicht elektrisch isoliert sein. Zur Verbesserung der Stromverteilung kann die Verdrahtungsstruktur auch eine Mehrzahl von solchen Durchkontaktierungen aufweisen. Des Weiteren kann die Verdrahtungsstruktur eine elektrisch leitfähige und strahlungsreflektierende Spiegelschicht aufweisen, die etwa aus einem Metall ausgebildet ist. Die Spiegelschicht kann mit der Durchkontaktierung oder mit der Mehrzahl von Durchkontaktierungen elektrisch leitend verbunden sein.
-
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Bauelements weist dieses eine Stabilisierungsschicht auf, die etwa zwischen dem Halbleiterkörper und dem Träger angeordnet ist. In Draufsicht auf den Träger kann die Stabilisierungsschicht den zwischen dem ersten Durchkontakt und dem zweiten Durchkontakt befindlichen Zwischenbereich lateral überbrücken. Die Stabilisierungsschicht kann als Teil der Verdrahtungsstruktur ausgebildet sein. Zum Beispiel ist die Stabilisierungsschicht eine elektrisch leitfähige Metallschicht, die mit dem ersten Durchkontakt oder mit dem zweiten Durchkontakt des Trägers elektrisch leitend verbunden ist. Bei einer lateralen Überbrückung des Zwischenbereichs kann die Stabilisierungsschicht in Draufsicht Überlappungen mit dem ersten Durchkontakt, mit dem Zwischenbereich und mit dem zweiten Durchkontakt aufweisen und das Bauelement entlang der lateralen Richtung insbesondere im Bereich des Zwischenbereichs mechanisch stabilisieren.
-
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Bauelements ist der Träger unmittelbar am Halbleiterkörper hergestellt. Das bedeutet, dass der Träger etwa nicht in einem von dem Halbleiterkörper separaten Produktionsschritt hergestellt und anschließend an dem Halbleiterkörper befestigt wird, sondern unmittelbar auf den Halbleiterkörper oder auf die Verdrahtungsstruktur aufgebracht und somit direkt am Halbleiterkörper ausgebildet ist. Das Bauelement mit dem Träger und dem Halbleiterkörper kann so auf Waferebene, etwa im Waferverbund, vereinfacht hergestellt werden. Durch die Prozessierung im Waferverbund ist es unter anderem nicht notwendig, den Träger für das Bauelement separat herzustellen und den Halbleiterkörper auf solchen separat hergestellten Trägern aufzubringen und elektrisch anzuschließen. Auf solche Montageschritte hinsichtlich solcher Einzelchipprozesse, die einen erheblichen Anteil der Gesamtherstellungskosten von Bauelementen darstellen, kann verzichtet werden, wodurch das Bauelement kostengünstig hergestellt wird.
-
In mindestens einer Ausführungsform eines Verfahrens zur Herstellung eines Trägers wird ein Formkörperverbund mit einer Mehrzahl von in einem Matrixmaterial eingebetteten Verstärkungsfasern bereitgestellt. Zumindest eine Öffnung wird in dem Formkörperverbund durch teilweises und selektives Entfernen des Matrixmaterials ausgebildet, sodass die Verstärkungsfasern bereichsweise freigelegt werden. Die Verstärkungsfasern sind im Bereich der Öffnung etwa freihängend. Zur Ausbildung eines Durchkontakts kann die Öffnung mit einem elektrisch leitfähigen Material aufgefüllt werden, wodurch die bereichsweise in der Öffnung freigelegten Verstärkungsfasern von dem elektrisch leitfähigen Material umschlossen werden, sodass die Verstärkungsfasern entlang der lateralen Richtung in den Durchkontakt eindringen.
-
Insbesondere können die Verstärkungsfasern sich entlang der lateralen Richtung durch den Durchkontakt hindurch erstrecken.
-
Bei einem selektiven Entfernen wird lediglich das Matrixmaterial in dem aus dem Matrixmaterial und den Verstärkungsfasern gebildeten Formkörperverbund bereichsweise entfernt, sodass die verbleibenden Verstärkungsfasern durch das Entfernen des Matrixmaterials bereichsweise freigelegt werden. Das Matrixmaterial kann dabei ein selektiv strukturierbares, etwa selektiv ätzbares Material sein. Das Matrixmaterial kann so ausgewählt sein, dass das verbleibende Matrixmaterial, welches sich außerhalb der Öffnung oder Öffnungen befindet, den Formkörper des Trägers bilden kann. Mit anderen Worten kann das Matrixmaterial als Formkörpermaterial verwendet werden. Hierzu kann das verbleibende Matrixmaterial ausgehärtet werden, sodass der aus dem verbleibenden Matrixmaterial ausgebildete Formkörper hinreichend mechanisch stabil ist, um während der Lebensdauer am Bauelement verbleiben zu können. Das verbleibende Matrixmaterial ist hinsichtlich dessen Material bevorzugt derart ausgewählt, dass die thermischen Ausdehnungskoeffizienten des Formkörpers beziehungsweise des Trägers sowie des Halbleiterkörpers einander angepasst sind. Hierfür kann das Matrixmaterial Füllpartikel zur Anpassung des thermischen Ausdehnungskoeffizienten aufweisen.
-
Alternativ ist es möglich, die Verstärkungsfasern in ein selektiv strukturierbares, etwa fotostrukturierbares Material einzubetten. Das Matrixmaterial kann in diesem Fall ein fotoaktiver Lack sein, der etwa durch Belichtung strukturierbar ist. Nach dem Ausbilden des Durchkontakts oder einer Mehrzahl von Durchkontakten kann das Matrixmaterial komplett entfernt werden.
-
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens wird das Matrixmaterial nach dem Ausbilden des Durchkontakts oder der Durchkontakte zur Freilegung weiterer, etwa an den Durchkontakt oder an die Mehrzahl von Durchkontakten angrenzender Bereiche der Verstärkungsfasern entfernt. Die freigelegten weiteren Bereiche der Verstärkungsfasern können mit einem elektrisch isolierenden Formkörpermaterial wiederaufgefüllt werden. In diesem Sinne wird das nach der Ausbildung der Durchkontakte verbleibende Matrixmaterial durch das elektrisch isolierende Formkörpermaterial zumindest bereichsweise oder vollständig ersetzt. Das Formkörpermaterial kann dabei auf die freigelegten weiteren Bereiche der Verstärkungsfasern zur Ausbildung eines Formkörpers des Trägers derart aufgebracht werden, dass die weiteren Bereiche der Verstärkungsfasern von dem Formkörpermaterial umschlossen werden, wodurch die Verstärkungsfasern jeweils bereichsweise in dem Formkörper und bereichsweise in dem Durchkontakt angeordnet sind. Eine mechanische, insbesondere starre Verbindung zwischen dem Formkörper und dem Durchkontakt wird somit durch die Verstärkungsfasern gebildet.
-
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens wird der Formkörperverbund vor dem Ausbilden des Durchkontakts oder der Durchkontakte schichtweise ausgebildet, wobei eine erste Schicht aus dem Matrixmaterial bereitgestellt wird und die Verstärkungsfasern auf die erste Schicht aufgebracht oder in die erste Schicht hineingedrückt werden. Anschließend kann eine weitere Schicht aus dem Matrixmaterial auf die erste Schicht beziehungsweise auf die Verstärkungsfasern aufgebracht werden, woraufhin weitere Verstärkungsfasern auf die weitere Schicht aufgebracht oder in die weitere Schicht hineingedrückt werden. Dieser Vorgang kann mehrmals wiederholt werden, sodass ein Formkörperverbund mit einer Mehrzahl von Matrixmaterialschichten mit den darin befindlichen Verstärkungsfasern ausgebildet wird.
-
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens sind die Verstärkungsfasern zumindest bereichsweise miteinander zu einem Gewebe mechanisch verbunden. Zum Beispiel sind die Verstärkungsfasern miteinander vernetzt oder verflochten. Eine derartige Ausgestaltung der Verstärkungsfaser vereinfacht das Aufbringen der Verstärkungsfaser auf die Schicht aus dem Matrixmaterial und erhöht zugleich die mechanische Stabilität des herzustellenden Trägers. Die Verstärkungsfasern können vor dem Aufbringen auf die Schicht aus dem Matrixmaterial in Form eines Netzes vorliegen. Alternativ ist es auch möglich, dass die Verstärkungsfasern in loser Form bereitgestellt und auf die Schicht aus dem Matrixmaterial aufgebracht werden.
-
Gemäß zumindest einer Ausführungsform eines Verfahrens zur Herstellung einer Mehrzahl von Bauelementen wird ein Waferverbund mit einem Halbleiterverbund bereitgestellt. Der Halbleiterverbund kann in eine Mehrzahl von Halbleiterkörpern jeweils mit einer aktiven Schicht zerteilt werden. Zur Herstellung eines Trägers oder eines Trägerverbunds aus einer Mehrzahl von Trägern wird ein Formkörperverbund auf den Waferverbund aufgebracht oder am Waferverbund schichtweise ausgebildet. Nach dem Ausbilden des Durchkontakts beziehungsweise der Durchkontakte können der Waferverbund und der Formkörperverbund in eine Mehrzahl von Bauelementen derart vereinzelt werden, dass die Bauelemente jeweils einen der Halbleiterkörper aufweisen, der auf einem zugehörigen Träger angeordnet ist, wobei der zugehörige Träger einen elektrisch isolierenden Formkörper, zumindest einen oder eine Mehrzahl von elektrisch leitfähigen Durchkontakten und Verstärkungsfasern aufweisen. Die Verstärkungsfasern vermitteln etwa eine mechanische Verbindung zwischen dem Formkörper und dem Durchkontakt, indem die Verstärkungsfasern jeweils bereichsweise in dem Formkörper und bereichsweise in dem Durchkontakt angeordnet sind.
-
Die oben beschriebenen Verfahren sind für die Herstellung eines hier beschriebenen Trägers oder eines hier beschriebenen Bauelements besonders geeignet. Im Zusammenhang mit dem Träger oder mit dem Bauelement beschriebene Merkmale können daher auch für das Verfahren zur Herstellung eines hier beschriebenen Trägers oder Bauelements herangezogen werden und umgekehrt. Des Weiteren ist der hier beschriebene Träger als Träger für das hier beschriebene Bauelement besonders geeignet, sodass im Zusammenhang mit dem Träger beschriebene Merkmale auch für das Bauelement herangezogen werden können und umgekehrt.
-
Weitere Vorteile und bevorzugte Ausführungsformen des Trägers, des Bauelements sowie deren Herstellung ergeben sich aus den im Folgenden in Verbindung mit den 1A bis 4B erläuterten Ausführungsbeispielen.
-
Es zeigen:
-
1A bis 1F verschiedene Verfahrensstadien verschiedener Ausführungsbeispiele für ein Verfahren zur Herstellung eines Trägers beziehungsweise eines Bauelements in schematischen Schnittansichten,
-
2A bis 2D verschiedene Verfahrensstadien eines weiteren Ausführungsbeispiels für ein Verfahren zur Herstellung eines Trägers oder eines Bauelements in schematischen Schnittansichten,
-
3A bis 3C verschiedene Verfahrensstadien eines Ausführungsbeispiels für ein Verfahren zur Herstellung einer Mehrzahl von Bauelementen in schematischen Schnittansichten, und
-
4A bis 4B verschiedene Ausführungsbeispiele für ein Bauelement in schematischen Schnittansichten.
-
Gleiche, gleichartige oder gleich wirkende Elemente sind in den Figuren mit gleichen Bezugszeichen versehen. Die Figuren sind jeweils schematische Darstellungen und daher nicht unbedingt maßstabsgetreu. Vielmehr können vergleichsweise kleine Elemente und insbesondere Schichtdicken zur Verdeutlichung übertrieben groß dargestellt werden.
-
Es wird in der 1A eine Verbundstruktur 200, die ein Waferverbund 200, etwa ein halbprozessierter Waferverbund 200 sein kann, zur Herstellung eines Trägers oder eines Bauelements bereitgestellt. Auch kann die Verbundstruktur 200 ein Hilfsträger sein, auf dem der Träger hergestellt wird. Die Verbundstruktur 200 weist eine erste Anschlussschicht 410 und eine zweite Anschlussschicht 420 auf derselben Seite auf ihrer Oberfläche auf. Die Anschlussschichten 410 und 420 sind durch einen Zwischenbereich 40 in der lateralen Richtung voneinander beabstandet. Die Anschlussschichten 410 und 420 sind zweckmäßig aus einem elektrisch leitfähigen Material gebildet. Abweichend von der 1A kann die Verbundstruktur 200 eine Mehrzahl von ersten Anschlussschichten 410 und/oder eine Mehrzahl von zweiten Anschlussschichten 420 aufweisen. Es wird in der 1B ein Formkörperverbund 50 zur Ausbildung des Trägers 10 auf der Verbundstruktur 200 ausgebildet. Der Formkörperverbund 50 weist eine Mehrzahl von in einem Matrixmaterial 51 eingebetteten Verstärkungsfasern 52 auf. Die Verstärkungsfasern 52 können Glasfasern oder Stofffasern wie Textilienfasern sein. Die Verstärkungsfasern 52 sind in dem Formkörperverbund 50 derart angeordnet, dass sie in Draufsicht bereichsweise Überlappungen mit den Anschlussschichten 410, 420 und/oder mit dem Zwischenbereich 40 aufweisen. Der Formkörperverbund 50 mit dem Matrixmaterial 51 und den darin eingebetteten Verstärkungsfaser 52 können separat hergestellt und auf die Verbundstruktur 200 aufgebracht, etwa auflaminiert werden. Insbesondere ist der Formkörperverbund 50 aus einem fotoaktiven und mit Glasfasern verstärkten Leiterplattenmaterial. In der 1B sind die Verstärkungsfasern 52 als lose Fasern dargestellt. Abweichend davon können die Verstärkungsfasern 52 miteinander mechanisch verbunden, etwa miteinander vernetzt oder verflochten sein. Auch können die Verstärkungsfasern 52 zumindest bereichsweise ein Faserbündel bilden.
-
Das Matrixmaterial 51 ist bevorzugt ein im Hinblick auf die Verstärkungsfasern 52 selektiv entfernbares Material. Das heißt, das Matrixmaterial kann etwa durch Belichtung oder mittels eines Lösungsmittels, zum Beispiel eines Ätzmittels, bereichsweise selektiv entfernt werden, ohne dass die Verstärkungsfasern 52 dabei mitentfernt oder aufgelöst werden. Bevorzugt ist das Matrixmaterial 51 ein fotoaktiver Lack, der etwa durch gezielte Bestrahlung strukturierbar ist. Alternativ ist es möglich, das Matrixmaterial 51 bezüglich dessen Eigenschaften so auszuwählen, dass das Matrixmaterial 51 als Formkörpermaterial des auszubildenden Formkörpers 5 des Trägers 10 dienen kann, wobei das Matrixmaterial 51 und die Verstärkungsfasern 52 hinsichtlich deren Materialien so gewählt werden, dass das Matrixmaterial 51 im Hinblick auf die Verstärkungsfasern 52 selektiv entfernbar ist.
-
Es werden in der 1C eine erste Öffnung 411 und eine zweite Öffnung 421 in dem Formkörperverbund 50 durch teilweises und selektives Entfernen des Matrixmaterials 51 ausgebildet. In den Öffnungen 411 und 421 werden die Verstärkungsfasern 52 und die zugehörigen Anschlussschichten 410 oder 420 bereichsweise freigelegt. Insbesondere bilden freigelegte Oberflächen der Anschlussschichten 410 und 420 Bodenflächen der jeweiligen Öffnungen 411 und 421. Die Öffnungen 411 und 421 erstrecken sich somit in der vertikalen Richtung durch den Formkörperverbund 50 beziehungsweise durch den herzustellenden Formkörper 5 hindurch. Im Bereich der jeweiligen Öffnung sind die Verstärkungsfasern 52 freihängend. In der lateralen Richtung erstrecken sich die Verstärkungsfasern 52 durch die jeweiligen Öffnungen hindurch, dringen in das Matrixmaterial 51 hinein und werden somit an Innenwänden der Öffnungen fixiert. Mit anderen Worten hält das Matrixmaterial 51 die Verstärkungsfasern 52 zusammen und fixiert diese in der lateralen sowie in der vertikalen Richtung über die freigelegten Volumina, das heißt über die Öffnungen 411 und 421, für die auszubildenden Durchkontakte hinweg. Die Öffnungen 411 und 421 sind jeweils somit von den Verstärkungsfasern 52 überspannt.
-
Gemäß 1D werden die erste Öffnung 411 und die zweite Öffnung 421 zur Ausbildung eines ersten Durchkontakts 41 beziehungsweise eines zweiten Durchkontakts 42 mit einem elektrisch leitfähigen Material aufgefüllt. Die Durchkontakte 41 und 42 können mittels eines galvanischen Verfahrens auf die Anschlussschichten 410 und 420 aufgebracht werden. Die in den Öffnungen 411 und 421 freigelegten Verstärkungsfasern 52 können dadurch von dem elektrisch leitfähigen Material umschlossen und somit insbesondere mechanisch starr in dem elektrisch leitfähigen Material eingebettet werden. Nach dem Ausbilden des Durchkontakts beziehungsweise der Durchkontakte 41 und 42 dringen die Verstärkungsfasern 52 somit in den jeweiligen Durchkontakt hinein. Dabei können die Verstärkungsfasern 52 sich entlang der lateralen Richtung durch den Durchkontakt 41 und/oder 42 hindurch erstrecken.
-
In der 1D weist der herzustellende Träger 10 eine der Verbundstruktur 200 zugewandte Vorderseite 11 und eine der Vorderseite 11 gegenüberliegende Rückseite 12 auf. Die Vorderseite 11 und die Rückseite 12 des Trägers 10 sind bereichsweise durch Oberflächen des Formkörperverbunds 50 beziehungsweise des Formkörpers 5 gebildet. Die Durchkontakte 41 und 42 erstrecken sich in der vertikalen Richtung durch den Formkörperverbund 50 hindurch. Die Durchkontakte 41 und 42 erstrecken sich somit von der Rückseite 12 bis zur Vorderseite 11 des Trägers 10. Dadurch sind die Durchkontakte an der Rückseite 12 und/oder an der Vorderseite 11 des Trägers elektrisch kontaktierbar. An der Vorderseite 11 des Trägers 10 grenzen die Durchkontakte 41 und 42 an die erste Anschlussschicht 410 beziehungsweise an die zweite Anschlussschicht 420 an. Es ist möglich, dass das Matrixmaterial 51 derart ausgebildet ist, dass dieses hinsichtlich der Verstärkungsfasern 52 selektiv entfernbar ist und gleichzeitig als Formkörpermaterial 53 des Formkörpers 5 verwendet werden kann.
-
Sollte das Matrixmaterial 51 für die Verwendung als Formkörpermaterial nicht geeignet sein, kann das Matrixmaterial 51 nach dem Ausbilden des Durchkontakts 41 und 42 zur Freilegung weiterer Bereiche der Verstärkungsfasern 52 entfernt werden und etwa in einem nachfolgendem Verfahrensschritt durch ein elektrisch isolierendes Formkörpermaterial 53 ersetzt werden.
-
Gemäß 1E wird nach dem Ausbilden der Durchkontakte 41 und 42 ein solches Matrixmaterial 51 komplett und insbesondere selektiv entfernt. Bevorzugt ist das Matrixmaterial 51 in diesem Fall ein fotoaktiver Lack, der etwa durch Belichtung strukturierbar beziehungsweise entfernbar ist. Die verbleibenden Verstärkungsfasern 52 sind außerhalb der Durchkontakte 41 und 42 freihängend. Dabei dringen sie bereichsweise in den ersten Durchkontakt 41 und/oder in den zweiten Durchkontakt 42 hinein. Die Verstärkungsfasern 52 sind somit bereichsweise im ersten Durchkontakt 41 und/oder im zweiten Durchkontakt 42 angeordnet und werden dadurch von den Durchkontakten zusammengehalten beziehungsweise fixiert. In der 1E überspannt eine Mehrzahl von Verstärkungsfasern 52 den Zwischenbereich 40 und verbindet somit den ersten Durchkontakt 41 mit dem zweiten Durchkontakt 42.
-
Es wird in der 1F ein Formkörpermaterial 53 auf die freigelegten weiteren Bereiche der Verstärkungsfasern 52 derart aufgebracht, dass die weiteren freigelegten Bereiche der Verstärkungsfasern 52 und dem Formkörpermaterial zur Ausbildung des Formkörpers 5 des Trägers 10 umschlossen werden. Das Formkörpermaterial 53 kann dabei unmittelbar an die Durchkontakte 41 und 42 angrenzen, wobei die Durchkontakte 41 und 42 in lateralen Richtungen von dem Formkörpermaterial 53 vollumfänglich umschlossen werden können. Nach dem Ausbilden des Formkörpers 5 sind die Verstärkungsfasern 52 jeweils bereichsweise in dem Formkörper 5 und bereichsweise in mindestens einem der Durchkontakte 41 und 42 angeordnet, sodass eine mechanische Verbindung zwischen dem Formkörper 5 und dem Durchkontakt beziehungsweise den Durchkontakten 41 und 42 durch die Verstärkungsfasern 52 gebildet wird.
-
Der Formkörper 5 kann Füllpartikel 54 zur Einstellung des thermischen Ausdehnungskoeffizienten des herzustellenden Trägers 10 enthalten, wobei die Füllpartikel 54 in dem Formkörpermaterial 53 des Formkörpers 5 eingebettet sind. Insbesondere sind die Füllpartikel 54 hinsichtlich ihres Materials so ausgewählt, dass die thermischen Ausdehnungskoeffizienten des Formkörpers 5 und der Verbundstruktur 200, etwa eines Halbleiterkörpers der Verbundstruktur 200, und/oder der Durchkontakte 41 und 42 einander angepasst sind. Bei einer entsprechend hohen Konzentration an Verstärkungsfasern 52 können die Verstärkungsfasern 52 jedoch hinsichtlich ihrer Materialien derart gewählt sein, dass auf zusätzliche Füllpartikel 54 verzichtet werden kann. Dies erweitert etwa die Auswahl an möglichen Formkörpermaterialien 53. Die Verstärkungsfasern 52 und/oder die Füllpartikel 54 sind hinsichtlich ihrer Materialien bevorzugt derart gewählt, dass ein thermischer Gesamtausdehnungskoeffizient des Trägers 10 bei Anwesenheit der Verstärkungsfasern 52 und/oder der Füllpartikel 54 vermindert wird.
-
Das Formkörpermaterial 53 gegebenenfalls mit den Füllpartikeln 54 kann mittels eines Gießverfahrens insbesondere unter Druckeinwirkung an den Verstärkungsfasern 52 und an den Durchkontakten 41 und 42 befestigt werden. Unter einem Gießverfahren wird allgemein ein Verfahren verstanden, mit dem eine Formmasse bevorzugt unter Druckeinwirkung gemäß einer vorgegebenen Form ausgestaltet und erforderlichenfalls ausgehärtet werden kann. Insbesondere umfasst der Begriff „Gießverfahren“ zumindest Gießen (molding), Spritzgießen (injection molding), Spritzpressen (transfer molding) und Formpressen (compression molding).
-
Die 2A bis 2D zeigen ein Ausführungsbeispiel für das Ausbilden des Formkörperverbunds 50 beziehungsweise des Formkörpers 5 auf der Verbundstruktur 200. Dabei wird der Formkörperverbund 50 mit dem Matrixmaterial 51 vor dem Ausbilden der Durchkontakte 41 und 42 schichtweise auf der Verbundstruktur 200 ausgebildet. Der Formkörperverbund 50 beziehungsweise der Formkörper 5 werden somit nicht separat sondern unmittelbar an der Verbundstruktur 200 hergestellt.
-
Es wird in der 2A eine erste Schicht aus dem Matrixmaterial 51 auf die Verbundstruktur 200 aufgebracht. In Draufsicht können die Anschlussschichten 410 und 420 von der ersten Schicht aus dem Matrixmaterial 51 vollständig bedeckt sein. Das Matrixmaterial 51 kann dabei ein Fotolack in flüssigem oder pastösem Zustand sein. Die erste Schicht aus dem Matrixmaterial kann etwa in Form von Fotolackpaste oder durch Sprühbelackung etwa mit anschließender Trocknung auf der Verbundstruktur 200 ausgebildet werden. In einem nachfolgenden Verfahrensschritt können die Verstärkungsfasern 52 auf die erste Schicht aufgebracht, etwa durch Auflegen und Andrücken, oder in die erste Schicht hineingedrückt werden (2B). Die Verstärkungsfasern 52 können dabei lose vorliegen oder miteinander mechanisch verbunden, etwa miteinander vernetzt oder verflochten sein. Es ist denkbar, dass das Matrixmaterial 51 als Formkörpermaterial 53 des herzustellenden Formkörpers 5 dienen kann.
-
Es wird in der 2C eine weitere Schicht aus dem Matrixmaterial 51 auf die erste Schicht beziehungsweise auf die Verstärkungsfasern 52 aufgebracht. Das Aufbringen der weiteren Schicht aus dem Matrixmaterial 51 kann etwa durch Sprühbelackung mit anschließender Trocknung erfolgt werden. Dies kann ein vollständiges Einbetten der Verstärkungsfasern 52 sichern, ohne dass die Verstärkungsfasern 52 ihre lokale Position verlieren. Es können weitere Verstärkungsfasern 52 auf die weitere Schicht aufgebracht oder in die weitere Schicht hineingedrückt werden, woraufhin zusätzliche Schichten aus dem Matrixmaterial 51 gegebenenfalls mit den Verstärkungsfasern 52 auf die weitere Schicht aufgebracht werden. Das Aufbringen von Schichten aus dem Matrixmaterial 51 und Schichten mit den Verstärkungsfasern 52 oder aus den Verstärkungsfasern 52 erfolgt somit alternierend-schichtweise.
-
Das in der 2D dargestellte Ausführungsbeispiel entspricht im Wesentlichen dem in 1B dargestellten Ausführungsbeispiel. Im Unterschied hierzu wird gemäß 1B der Formkörperverbund 50 mit dem Matrixmaterial 51 und den darin eingebetteten Verstärkungsfasern 52 separat von der Verbundstruktur 200 vorgefertigt bereitgestellt und auf die Verbundstruktur 200 etwa durch Auflaminieren aufgebracht. Gemäß den 2A bis 2D wird der Formkörperverbund 50 jedoch unmittelbar an der Verbundstruktur 200 insbesondere schichtweise ausgebildet. Die alternierend-schichtweise Aufbringung von Matrixmaterialschichten und Verstärkungsfasern 52 können mit herkömmlichen Fotolacken erfolgen, sodass kein Trockenresist mit eingebetteten Verstärkungsfasern 52 separat hergestellt werden muss.
-
Gemäß 3A ist die Verbundstruktur 200 als Waferverbund 200 ausgebildet. Der Waferverbund 200 weist ein Aufwachssubstrat 1 auf, auf das ein Halbleiterverbund 20 etwa epitaktisch aufgewachsen wird. Der Halbleiterverbund 20 weist eine dem Aufwachssubstrat 1 zugewandte erste, insbesondere n-leitende Halbleiterschicht 21 und eine dem Aufwachssubstrat 1 abgewandte zweite, insbesondere p-leitende Halbleiterschicht 22 auf. Der Halbleiterverbund 20 enthält außerdem eine zwischen der ersten Halbleiterschicht 21 und der zweiten Halbleiterschicht 22 angeordnete aktive Schicht 23. Der Halbleiterverbund 20 weist eine dem Aufwachssubstrat 1 zugewandte erste Hauptfläche 201 und eine dem Aufwachssubstrat 1 abgewandte zweite Hauptfläche 202 auf. Insbesondere sind die Hauptflächen 201 und 202 durch Oberflächen der Halbleiterschichten 21 und 22 des Halbleiterverbunds 20 gebildet.
-
Der Waferverbund 200 weist auf einer dem Aufwachssubstrat 1 abgewandten Oberfläche eine Mehrzahl von Anschlussschichten 410 und 420 auf. Abweichend von 3A kann der Waferverbund eine Mehrzahl von Reihen oder Spalten aus den Anschlussschichten 410 und 420 aufweisen. Des Weiteren weist der Waferverbund 200 eine Verdrahtungsstruktur 8 zur elektrischen Kontaktierung des Halbleiterverbunds 20 auf. Die Verdrahtungsstruktur 8 ist zwischen dem Halbleiterverbund 20 und den Anschlussschichten 410 und 420 angeordnet. Die Verdrahtungsstruktur 8 kann verschiedene Teilbereiche aufweisen, die etwa voneinander elektrisch isoliert sind.
-
Beispielsweise ist die erste Halbleiterschicht 21 über einen ersten Teilbereich der Verdrahtungsstruktur 8 mit der ersten Anschlussschicht 410 elektrisch leitend verbunden. Der erste Teilbereich der Verdrahtungsstruktur 8 kann als Durchkontaktierung ausgebildet sein, die sich etwa von der zweiten Hauptfläche 202 durch die zweite Halbleiterschicht 22 und die aktive Schicht 23 in die erste Halbleiterschicht 21 erstreckt. Die zweite Halbleiterschicht 22 kann etwa über einen weiteren Teilbereich der Verdrahtungsstruktur 8 mit der zweiten Anschlussschicht 420 elektrisch verbunden sein.
-
Wie in der 3A dargestellt, kann der Halbleiterverbund 20 etwa durch Ausbilden eines oder einer Mehrzahl von Trenngräben 60 in eine Mehrzahl von Halbleiterkörpern 2 zertrennt werden. In der lateralen Richtung erstreckt sich der Trenngraben 60 etwa durch die zweite Hauptfläche 202, die zweite Halbleiterschicht 22 und die aktive Schicht 23 hindurch in die erste Halbleiterschicht 21. Abweichend davon kann der Trenngraben 60 so ausgebildet sein, dass sich der Trenngraben 60 in der vertikalen Richtung durch den gesamten Halbleiterverbund 20 hindurch erstreckt.
-
Es wird in 3B ein Formkörperverbund 50 aus einer Mehrzahl von Verstärkungsfasern 52 und dem Formkörpermaterial 53 gebildet. Die Ausbildung des Formkörperverbunds 50 kann gemäß einem der in den 1A bis 2D dargestellten Ausführungsbeispiele für ein Verfahren zur Herstellung eines oder einer Mehrzahl von Trägern 10 beziehungsweise von Bauelementen 100 erfolgen.
-
Es wird in der 3C das Aufwachssubstrat 1 von dem Halbleiterverbund 20 getrennt. Eine dadurch freigelegte Oberfläche des Halbleiterverbunds 20 wird strukturiert. Das herzustellende Bauelement 100 kann somit eine strukturierte Strahlungsdurchtrittsfläche 101 aufweisen. Gemäß 3C werden die Verbundstruktur 200 in Form eines Waferverbunds 200 und der Formkörperverbund 50 in eine Mehrzahl von Bauelementen 100 derart vereinzelt, dass die Bauelemente 100 jeweils einen der Halbleiterkörper 2 aufweisen, wobei der Halbleiterkörper 2 auf einem zugehörigen Träger 10 angeordnet ist. Der zugehörige Träger 10 weist einen elektrisch isolierenden Formkörper 5 auf, der zumindest einen Teil des Formkörperverbunds 50 enthält. Der Träger 10 weist einen elektrisch leitfähigen ersten Durchkontakt 41 und einen elektrisch leitfähigen zweiten Durchkontakt 42 auf. Des Weiteren weist der Träger 10 eine Mehrzahl von Verstärkungsfasern 52 auf, die eine mechanische Verbindung zwischen dem Formkörper 5 und dem ersten Durchkontakt 41 und/oder dem zweiten Durchkontakt 42 vermitteln, indem die Verstärkungsfasern 52 jeweils bereichsweise in dem Formkörper 5 und bereichsweise in dem ersten Durchkontakt 41 und/oder in dem zweiten Durchkontakt 42 angeordnet sind.
-
Gemäß 3C werden der Formkörperverbund 50 und die Verbundstruktur 200 etwa entlang des Trenngrabens 60 beziehungsweise entlang der Mehrzahl von Trenngräben 60 vereinzelt, wobei die Verstärkungsfasern 52 bei der Vereinzelung durchtrennt werden können. Die daraus entstehenden Bauelemente 100 können jeweils einen Träger 10 aufweisen, dessen Seitenflächen Spuren von durchtrennten Verstärkungsfasern 52 aufweisen.
-
Das in 3C dargestellte Bauelement 100 kann einen Träger 10 mit Verstärkungsfasern 52 aufweisen, wobei sich die Verstärkungsfasern 52 in der lateralen Richtung durch den Formkörper 5 und durch die Durchkontakte 41 und/oder 42 hindurch erstrecken. Die Durchkontakte 41 und 42 sind auf einer Rückseite 12 des Trägers 10 beziehungsweise auf eine Rückseite 102 des Bauelements elektrisch kontaktierbar. Das Bauelement 100 ist somit über die Rückseite 102 extern elektrisch kontaktierbar, sodass das Bauelement 100 als oberflächenmontierbares Bauelement ausgebildet ist.
-
In der 3C weist der Halbleiterkörper 2 des Bauelements 100 Seitenflächen auf, die sich entlang der vertikalen Richtung zwischen der ersten Hauptfläche 201 und der zweiten Hauptfläche 202 erstrecken. In den lateralen Richtungen sind die Seitenflächen des Halbleiterkörpers 2 von dem Formkörpermaterial 53 des Formkörpers 5 zumindest bereichsweise bedeckt oder vollständig bedeckt.
-
In 4A ist ein Ausführungsbeispiel für ein Bauelement 100 schematisch dargestellt. Dieses Ausführungsbeispiel entspricht im Wesentlichen dem in der 3C dargestellten Ausführungsbeispiel für ein Bauelement. Im Unterschied hierzu wird die Verdrahtungsstruktur 8 etwas detaillierter dargestellt. Auch ist eine Isolierungsstruktur 9 des Bauelements in der 4A dargestellt. Außerdem weist das in der 4A dargestellte Bauelement 100 eine Stabilisierungsschicht 3 auf, die zwischen dem Halbleiterkörper 2 und dem Träger 10 angeordnet ist. In Draufsicht auf den Träger 10 überbrückt die Stabilisierungsschicht 3 den zwischen dem ersten Durchkontakt 41 und dem zweiten Durchkontakt 42 befindlichen Zwischenbereich 40 entlang der lateralen Richtung.
-
Die Stabilisierungsschicht 3 ist insbesondere zusammenhängend ausgebildet. Zum Beispiel weist die Stabilisierungsschicht 3 in vertikaler Richtung eine Schichtdicke zwischen einschließlich 5 µm und 50 µm auf, etwa zwischen einschließlich 5 µm und 30 µm oder zwischen einschließlich 5 µm und 20 µm. Bevorzugt beträgt die Schichtdicke mindestens 10 µm. Durch die Stabilisierungsschicht 3 wird das Bauelement 100 in dem Zwischenbereich 40 zusätzlich mechanisch verstärkt. Es ist jedoch auch denkbar, dass das Bauelement 100 frei von einer solchen Stabilisierungsschicht 3 ist. In diesem Fall ist das Bauelement 100 bevorzugt derart ausgebildet, dass der Träger 10 eine ausreichend große Anzahl von Verstärkungsfasern 52 in dem Zwischenbereich 40 aufweist, sodass eine ausreichende mechanische Stabilität des Bauelements 100 auch an Stellen des Zwischenbereichs 40 durch die Verstärkungsfasern 52 und deren mechanischen Verbindung zu den Durchkontakten 41 und 42 erzielt ist.
-
Die Verdrahtungsstruktur 8 weist eine Stromaufweitungsschicht 80, eine elektrisch leitfähige Schicht 81 und eine Durchkontaktierung 82 auf. Der erste Durchkontakt 41 ist über die erste Anschlussschicht 410, die Stabilisierungsschicht 3, die elektrisch leitfähige Schicht 81 und die Durchkontaktierung 82 mit der ersten Halbleiterschicht 21 des Halbleiterkörpers 2 elektrisch leitend verbunden. Der zweite Durchkontakt 42 ist über die zweite Anschlussschicht 420 und die Stromaufweitungsschicht 80 mit der zweiten Halbleiterschicht 22 elektrisch leitend verbunden. Durch die Isolierungsstruktur 9 ist die Stabilisierungsschicht 3 von der zweiten Anschlussschicht 420 elektrisch getrennt. Die Stromaufweitungsschicht 80 kann gleichzeitig als eine Diffusionsbarriereschicht ausgebildet sein und bedeckt etwa eine Öffnung der Isolierungsschicht 9 vollständig, durch welche Öffnung sich die zweite Anschlussschicht 420 hindurch erstreckt. Die Stromaufweitungsschicht 80 und die Isolierungsstruktur 9 weist in der 4A eine gemeinsame Öffnung auf, durch die gemeinsame Öffnung sich die Durchkontaktierung 82 etwa von der elektrisch leitfähigen Schicht 81 hindurch zu dem Halbleiterkörper 2 erstreckt.
-
Die elektrisch leitfähige Schicht 81 ist bevorzugt als eine Spiegelschicht ausgebildet. Die elektrisch leitfähige Schicht 81 bedeckt dabei die aktive Schicht 23 in Draufsicht zumindest bereichsweise. Entlang der vertikalen Richtung kann sich die elektrisch leitfähige Schicht 81 seitlich des Halbleiterkörpers 2 so weit erstrecken, dass sie die zweite Halbleiterschicht 22 oder die aktive Schicht 23 lateral umgibt. Elektromagnetische Strahlungen, die seitlich oder über die zweite Hauptfläche 202 aus dem Halbleiterkörper 2 austreten, können somit wieder in Richtung der aktiven Schicht 23 beziehungsweise in Richtung der Strahlungsdurchtrittsfläche 101 des Bauelements 100 zurückreflektiert werden, wodurch die Effizienz des Bauelements 100 erhöht ist.
-
In 4B ist ein weiteres Ausführungsbeispiel für ein Bauelement 100 schematisch dargestellt. Dieses Ausführungsbeispiel entspricht im Wesentlichen dem in der 4A dargestellten Ausführungsbeispiel für ein Bauelement 100. Im Unterschied hierzu erstreckt sich die Durchkontaktierung 82 durch die Stabilisierungsschicht 3 hindurch. Dabei weisen die Stabilisierungsschicht 3 und die Isolierungsstruktur 9 eine gemeinsame Öffnung auf, durch welche gemeinsame Öffnung sich die Durchkontaktierung 82 hindurch erstreckt und somit von der Stabilisierungsschicht 3 elektrisch isoliert ist. Während die elektrisch leitfähige Schicht 81 gemäß 4A zusammenhängend ausgebildet ist, ist die elektrisch leitfähige Schicht 81 gemäß 4B in eine erste Teilschicht 811 und eine zweite Teilschicht 812 unterteilt, wobei die Teilschichten 811 und 812 etwa im Bereich des Zwischenbereichs 40 voneinander lateral beabstandet und somit voneinander elektrisch getrennt sind. Die Teilschichten 811 und 812 sind mit der ersten Anschlussschicht 410 beziehungsweise der zweiten Anschlussschicht 420 elektrisch leitend verbunden und somit verschiedenen elektrischen Polaritäten des Bauelements 100 zugehörig. Gemäß 4B ist die zweite Teilschicht 812 mit der zusammenhängenden Stabilisierungsschicht 3 elektrisch verbunden, während die erste Teilschicht 811 von der Stabilisierungsschicht 3 elektrisch isoliert ist. Die Stabilisierungsschicht 3 ist dabei in lateralen Richtungen von der Isolierungsstruktur 9 vollständig umschlossen.
-
Die Erfindung ist nicht durch die Beschreibung der Erfindung anhand der Ausführungsbeispiele auf diese beschränkt. Die Erfindung umfasst vielmehr jedes neue Merkmal sowie jede Kombination von Merkmalen, was insbesondere jede Kombination von Merkmalen in den Ansprüchen beinhaltet, auch wenn dieses Merkmal oder diese Kombination selbst nicht explizit in den Patentansprüchen oder Ausführungsbeispielen angegeben ist.
