DE102016116986A1

DE102016116986A1 - Bauelement zur Darstellung eines Piktogramms und Verfahren zur Herstellung eines Bauelements

Info

Publication number: DE102016116986A1
Application number: DE102016116986.2A
Authority: DE
Inventors: Korbinian Perzlmaier
Original assignee: Osram Opto Semiconductors GmbH
Current assignee: Ams Osram International GmbH
Priority date: 2016-09-09
Filing date: 2016-09-09
Publication date: 2018-03-15
Also published as: US10665757B2; WO2018046331A1; CN109690794A; US20190198717A1; CN109690794B

Abstract

Es wird ein Bauelement (100) mit einem Träger (1), einem Halbleiterkörper (2) und einer dazwischen liegenden Spiegelschicht (3) angegeben, bei dem der Halbleiterkörper eine aktive Schicht (23) aufweist, die im Betrieb des Bauelements zur Erzeugung vom Licht eingerichtet ist. Das Bauelement weist eine Hauptfläche (101) auf, die im Betrieb des Bauelements leuchtet, wobei leuchtende Bereiche der Hauptfläche visuell erfassbare Information in Form eines Piktogramms (P) wiedergeben, wobei das Piktogramm in Draufsicht auf die Hauptfläche eine Kontur aufweist, die zumindest teilweise durch eine Kontur der Spiegelschicht definiert ist, und wobei das Bauelement in Draufsicht auf die Hauptfläche einen Umriss aufweist, der sich von der Kontur des Piktogramms unterscheidet. Des Weiteren wird ein Verfahren angegeben, das zur Herstellung eines solchen Bauelements geeignet ist.

Description

Es wird ein Bauelement, insbesondere ein optoelektronischer Halbleiterchip, zur Darstellung eines Piktogramms angegeben. Des Weiteren wird ein Verfahren zur Herstellung eines Bauelements angegeben.
Zur Darstellung eines Piktogramms wird in der Regel eine herkömmliche unstrukturierte Lichtquelle zur Erzeugung von Licht benutzt, das über eine Maske und Optik zu einem Piktogramm projiziert wird.
Eine Aufgabe ist es, ein Bauelement mit einer besonders kompakten Bauform zur Darstellung eines Piktogramms anzugeben, wobei insbesondere auf eine das Piktogramm bildende Maske verzichtet wird. Eine weitere Aufgabe besteht darin, ein vereinfachtes und effizientes Verfahren zur Herstellung eines Bauelements anzugeben.
In mindestens einer Ausführungsform eines Bauelements weist dieses einen Träger, einen Halbleiterkörper und eine dazwischenliegende Spiegelschicht auf. Der Halbleiterkörper weist eine aktive Schicht auf, die im Betrieb des Bauelements zur Erzeugung von Licht insbesondere im sichtbaren Spektralbereich eingerichtet ist. Das Bauelement weist eine Hauptfläche auf, die im Betrieb des Bauelements leuchtet, wobei leuchtende Bereiche der Hauptfläche visuell erfassbare Information in Form eines Piktogramms wiedergeben. In Draufsicht auf die Hauptfläche weist das Piktogramm eine Kontur auf, die zumindest teilweise durch eine Kontur der Spiegelschicht definiert ist. Das Bauelement weist in Draufsicht auf die Hauptfläche einen Umriss auf, der sich von der Kontur des Piktogramms unterscheidet.
Insbesondere weisen der Umriss des Bauelements und eine äußere Kontur des Piktogramms unterschiedliche geometrische Formen auf. Die Hauptfläche des Bauelements ist als Strahlungsdurchtrittsfläche, insbesondere als Strahlungsaustrittsfläche des Bauelements gebildet. Die Hauptfläche des Bauelements kann eine Oberfläche des Halbleiterkörpers und/oder eine Oberfläche des Trägers des Bauelements aufweisen. Im Betrieb des Bauelements leuchtet die Hauptfläche zumindest bereichsweise, wobei leuchtende Bereiche der Hauptfläche bevorzugt die Form des Piktogramms definieren. Bevorzugt ist die geometrische Form, insbesondere die äußere Kontur der leuchtenden Bereiche der Hauptfläche in Draufsicht durch die Form der aktiven Schicht des Halbleiterkörpers vorgegeben. Die äußere Kontur der aktiven Schicht und die äußere Kontur der leuchtenden Bereiche der Hauptfläche können im Wesentlichen deckungsgleich sein. Insbesondere ist das Bauelement ein optoelektronischer Halbleiterchip, etwa in Form einer lichtemittierenden Diode (LED), wobei der Träger des Bauelements in diesem Fall als Chipträger, insbesondere als einziger Chipträger des Halbleiterchips, ausgebildet ist. Die Spiegelschicht kann unmittelbar an den Halbleiterkörper und/oder an den Träger angrenzen. Die Spiegelschicht ist insbesondere eine p-Spiegelschicht. Mit anderen Worten ist die Spiegelschicht p-seitig angeordnet, sodass mindestens eine p-leitende Halbleiterschicht zwischen einer n-leitenden Halbleiterschicht und der Spiegelschicht angeordnet ist.
Dadurch, dass die Spiegelschicht einerseits die Kontur des Piktogramms zumindest teilweise festlegt oder definiert und andererseits in vertikaler Richtung zwischen dem Halbleiterkörper und dem Träger angeordnet und somit mitten im Bauelement integriert ist, kann das Bauelement zur Darstellung eines vorgegebenen Piktogramms besonders kompakt ausgestaltet werden. Die Spiegelschicht ist insbesondere hinsichtlich deren Materialien derart ausgebildet, dass das auf sie auftreffende von der aktiven Schicht erzeugte Licht in Richtung der Hauptfläche zurückreflektiert wird. Bevorzugt ist die Spiegelschicht hinsichtlich deren Materialauswahl derart ausgebildet, dass diese einen Reflexionsgrad von mindestens 60 %, etwa mindestens 70 %, 80 %, 90 % oder mindestens 95 % aufweist. Zum Beispiel ist die Spiegelschicht aus Silber gebildet.
Unter einer vertikalen Richtung wird allgemein eine Richtung verstanden, die quer etwa senkrecht zu einer Haupterstreckungsfläche des Bauelements oder des Halbleiterkörpers gerichtet ist. Unter einer lateralen Richtung wird allgemein eine Richtung verstanden, die entlang insbesondere parallel zu der Haupterstreckungsfläche des Bauelements oder des Halbleiterkörpers verläuft. Die vertikale Richtung ist etwa eine Wachstumsrichtung des Halbleiterkörpers. Die vertikale Richtung und die laterale Richtung sind insbesondere senkrecht zueinander gerichtet.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Bauelements weisen die Spiegelschicht und das Piktogramm in Draufsicht auf die Hauptfläche gleichartige äußere Konturen auf. Das bedeutet, dass die Spiegelschicht und das Piktogramm oder die leuchtenden Bereiche auf der Hauptfläche bis auf Herstellungstoleranzen äußere Konturen gleicher geometrischer Formen aufweisen können. In Draufsicht auf die Hauptfläche können der Halbleiterkörper und das Piktogramm gleichartige oder unterschiedliche äußere Konturen aufweisen. Der Halbleiterkörper, insbesondere die erste Halbleiterschicht des Halbleiterkörpers, und die Spiegelschicht können in Draufsicht auf die Hauptfläche geometrisch unterschiedliche Formen und/oder äußere Konturen aufweisen. Alternativ ist es auch möglich, dass der Halbleiterkörper, insbesondere die aktive Schicht des Halbleiterkörpers, das Piktogramm und/oder die Spiegelschicht in Draufsicht auf die Hauptfläche gleichartige äußere Konturen aufweisen. Weisen der Halbleiterkörper, etwa die aktive Schicht des Halbleiterkörpers, und das Piktogramm in Draufsicht auf die Hauptfläche gleichartige äußere Konturen auf, so ist der Halbleiterkörper an sich strukturiert und ist etwa an die geometrische Form des abzubildenden Piktogramms angepasst. In diesem Fall wird die Kontur des Piktogramms im Wesentlichen durch die äußere Kontur des Halbleiterkörpers vorgegeben. Bevorzugt weisen der Halbleiterkörper und die Spiegelschicht in Draufsicht im Wesentlichen gleichartige äußere Konturen auf, die im Betrieb des Bauelements die äußere Kontur des Piktogramms festlegen.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform eines Bauelements weist dieses eine rahmenartige Struktur auf, die in Draufsicht auf die Hauptfläche die Spiegelschicht und/oder das abzubildende Piktogramm zumindest bereichsweise lateral umschließt. Bevorzugt weist die rahmenartige Struktur zumindest bereichsweise ein strahlungsabsorbierendes Material auf und ist somit bevorzugt strahlungsabsorbierend ausgebildet. Dadurch lässt sich ein besonders hoher Kontrast zwischen leuchtenden und nichtleuchtenden Bereichen der Hauptfläche realisieren. Insbesondere begrenzt die rahmenartige Struktur den Halbleiterkörper in lateralen Richtungen. Dabei ist es möglich, dass der Halbleiterkörper in Draufsicht die rahmenartige Struktur oder Teile der rahmenartigen Struktur bereichsweise bedeckt. Unter einer rahmenartigen Struktur ist allgemein eine Struktur zu verstehen, die als geschlossener oder offener Rahmen ausgebildet ist, der zumindest die aktive Schicht oder den Halbleiterkörper in lateralen Richtungen umschließt.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Bauelements ist die rahmenartige Struktur zumindest teilweise als Kontaktstruktur zur elektrischen Kontaktierung einer ersten Halbleiterschicht des Halbleiterkörpers ausgebildet. In vertikaler Richtung ist die aktive Schicht etwa zwischen der ersten Halbleiterschicht und der Spiegelschicht angeordnet. Der Halbleiterkörper kann eine zweite Halbleiterschicht aufweisen, wobei die erste und die zweite Halbleiterschicht n-leitend beziehungsweise p-leitend oder umgekehrt ausgebildet sein können. Die aktive Schicht ist insbesondere eine Übergangszone zwischen der ersten und der zweiten Halbleiterschicht, in der im Betrieb des Bauelements elektromagnetische Strahlung erzeugt wird. Dabei können die aktive Schicht und/oder die Halbleiterschichten jeweils eine einzige Schicht oder eine Mehrzahl von Schichten aufweisen.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Bauelements ist die Kontaktstruktur der rahmenartigen Struktur derart ausgebildet, dass sich die Kontaktstruktur in vertikaler Richtung von dem Träger zu der ersten Halbleiterschicht erstreckt. Die Kontaktstruktur kann als geschlossener Rahmen ausgebildet sein, der die aktive Schicht und die zweite Halbleiterschicht in lateralen Richtungen umschließt. Es ist auch möglich, dass die Kontaktstruktur als offener Rahmen ausgebildet ist oder eine Mehrzahl von voneinander lateral beabstandeten Teilbereichen aufweist, die um die zweite Halbleiterschicht beziehungsweise um die aktive Schicht angeordnet sind. Die Kontaktstruktur steht etwa im direkten elektrischen Kontakt zu der ersten Halbleiterschicht. Zweckmäßig ist die Kontaktstruktur von der Spiegelschicht, die insbesondere zur elektrischen Kontaktierung der zweiten Halbleiterschicht eingerichtet ist, etwa durch eine Isolierungsstruktur elektrisch isoliert. Die Kontaktstruktur kann derart ausgebildet sein, dass sich diese durch die zweite Halbleiterschicht und die aktive Schicht hindurch zu der ersten Halbleiterschicht erstreckt oder seitlich der aktiven Schicht, der zweiten Halbleiterschicht sowie der Spiegelschicht angeordnet ist. In Draufsicht kann die erste Halbleiterschicht die Kontaktstruktur teilweise oder vollständig bedecken.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Bauelements ist die rahmenartige Struktur zumindest teilweise aus einem strahlungsabsorbierenden Material gebildet. Bevorzugt weist die rahmenartige Struktur ein Material auf, das einen Reflexionsgrad von höchstens 60 %, insbesondere höchstens 50 %, 30 % oder höchstens 20 % aufweist. Dies führt zu einem erhöhten Kontrast zwischen leuchtenden und nichtleuchtenden Bereichen der Hauptfläche des Bauelements. Das durch die leuchtenden Bereiche der Hauptfläche dargestellte Piktogramm kann so besonders scharf realisiert und entsprechend scharf abgebildet werden.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Bauelements weist dieses eine Durchkontaktierung auf, die sich durch die Spiegelschicht und die aktive Schicht hindurch zur elektrischen Kontaktierung der ersten Halbleiterschicht des Halbleiterkörpers erstreckt. Das Bauelement kann eine Mehrzahl von solchen Durchkontaktierungen aufweisen. Es ist möglich, dass das Bauelement zur elektrischen Kontaktierung der ersten Halbleiterschicht sowohl eine Durchkontaktierung beziehungsweise eine Mehrzahl von Durchkontaktierungen als auch randseitige rahmenartige Kontaktstruktur aufweisen, wodurch die Homogenität bezüglich der Stromverteilung in der ersten Halbleiterschicht sowie der Helligkeit des Bauelements besonders erhöht wird. Im Unterschied zu der randseitigen Kontaktstruktur, die etwa lateral zu der aktiven Schicht angeordnet ist, ist die Durchkontaktierung beziehungsweise die Mehrzahl von Durchkontaktierungen in lateralen Richtungen vollumfänglich von dem Halbleiterkörper umschlossen.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Bauelements bedeckt der Halbleiterkörper in Draufsicht auf den Träger die Spiegelschicht vollständig. Dabei kann der Halbleiterkörper eine äußere Kontur aufweisen, die sich von der äußeren Kontur der Spiegelschicht unterscheidet, insbesondere geometrisch unterscheidet. Das bedeutet, dass der Halbleiterkörper und die Spiegelschicht in Draufsicht unterschiedliche geometrische Formen aufweisen können. Der Halbleiterkörper kann eine größere Fläche aufweisen als die Spiegelschicht. Auf Bereichen, insbesondere auf randseitigen Bereichen des Halbleiterkörpers, die etwa von der Spiegelschicht nicht bedeckt sind, ist bevorzugt ein elektrisch nicht kontaktierbares Material angeordnet. Solche Bereiche des Halbleiterkörpers, die keine Überlappungen mit der Spiegelschicht aufweisen, werden von der Spiegelschicht somit elektrisch nicht direkt kontaktiert.
Aufgrund der vergleichsweise schlechten Querleitfähigkeit des Halbleiterkörpers und aufgrund der Bedeckung durch das elektrisch nicht kontaktierbare Material wird im Betrieb des Bauelements hauptsächlich oder ausschließlich in Bereichen der aktiven Schicht, die in Draufsicht Überlappungen mit der Spiegelschicht aufweisen, elektromagnetische Strahlung erzeugt. Somit wird die Kontur des Piktogramms im Wesentlichen durch die geometrische Form der Spiegelschicht definiert, auch wenn die Spiegelschicht und der Halbleiterkörper unterschiedliche äußere Konturen aufweisen. Das elektrisch nicht kontaktierbare Material kann dabei ein intrinsisch elektrisch isolierendes Material sein.
Alternativ ist es auch möglich, dass Regionen einer Oberfläche des Halbleiterkörpers bereichsweise – etwa durch Ionenbeschuss – elektrisch inaktiviert werden, sodass eine auf diese elektrisch inaktivierten Regionen aufgebrachte elektrisch leitfähige Schicht, etwa eine Metallschicht, zumindest stellenweise mit dem Halbleiterkörper nicht ausreichend elektrisch anschließbar ist. Durch gezielte elektrische Inaktivierung bestimmter Regionen der Oberflächen des Halbleiterkörpers kann die Form des Piktogramms ebenfalls definiert werden. In diesem Fall kann zwar ein direkter mechanischer Kontakt zwischen dem Halbleiterkörper und der elektrisch leitfähigen Schicht vorhanden sein, jedoch ist der Halbleiterkörper aufgrund des erhöhten elektrischen Widerstands stellenweise, insbesondere an den elektrisch inaktivierten Regionen, mit der elektrisch leitfähigen Schicht nicht oder nur schlecht elektrisch verbunden. Die elektrisch leitfähige Schicht kann ein Metall, insbesondere ein stark strahlungsabsorbierendes Metall aufweisen. Solches Metall ist unter anderem unter dem Namen Zusatzmetall bekannt. Im Vergleich mit intrinsisch elektrisch isolierendem Material lässt sich ein solches Zusatzmetall besonders vereinfacht auf den Halbleiterkörper aufbringen.
In Draufsicht auf den Halbleiterkörper kann die Spiegelschicht, die zur elektrischen Kontaktierung der zweiten Halbleiterschicht eingerichtet ist, in lateralen Richtung teilweise oder vollständig von dem elektrisch nicht kontaktierbaren Material umgeben sein. Dabei kann das elektrisch nicht kontaktierbare Material lateral unmittelbar an die Spiegelschicht angrenzen oder durch eine Isolierungsstruktur und/oder durch die rahmenartige Struktur von der Spiegelschicht lateral beabstandet sein.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Bauelements weist der Träger eine metallische Trägerschicht, einen ersten Durchkontakt und einen zweiten Durchkontakt auf. Der erste Durchkontakt ist insbesondere durch einen Zwischenbereich von dem zweiten Durchkontakt lateral beabstandet. Bevorzugt ist der Zwischenbereich in Draufsicht auf die Hauptfläche durch die metallische Trägerschicht lateral überbrückt. In Draufsicht kann die metallische Trägerschicht den ersten Durchkonktakt und/oder den zweiten Durchkontakt vollständig bedecken.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Bauelements weist der Träger einen elektrisch isolierenden Formkörper auf, der den ersten Durchkontakt und/oder den zweiten Durchkontakt lateral umschließt, insbesondere vollumfänglich umschließt. In vertikaler Richtung erstrecken sich die Durchkontakte insbesondere durch den Formkörper hindurch. Der zwischen den Durchkontakten angeordnete Zwischenbereich kann von dem Formkörper beziehungsweise von einem Material des Formkörpers aufgefüllt, insbesondere vollständig aufgefüllt sein. Der Formkörper ist insbesondere ein Moldkörper, der durch ein Gießverfahren herstellbar ist. Insbesondere kann der Halbleiterkörper dabei von einem Kunststoff, etwa von einem gießbaren Polymer, zum Beispiel von einem Harz, Epoxid oder Silikon, umgossen sein. Der Halbleiterkörper ist insbesondere von dem Formkörper und von den Durchkontakten mechanisch getragen. Aufgrund der Überbrückung des Zwischenbereiches durch die metallische Trägerschicht, die bevorzugt als mechanisch selbsttragende Schicht ausgebildet ist, bleibt das Bauelement insbesondere auch im Bereich des Zwischenbereiches frei von mechanischen Schwachstellen. Die metallische Trägerschicht stabilisiert das Bauelement somit zusätzlich und trägt zu einer Erhöhung der mechanischen Stabilität des Bauelements bei. In lateralen Richtungen kann der Halbleiterkörper von der metallischen Trägerschicht teilweise oder vollständig umgeben sein.
Die metallische Trägerschicht kann mit der randseitigen Kontaktstruktur und/oder mit der Durchkontaktierung beziehungsweise mit den Durchkontaktierungen elektrisch leitend verbunden sein. Außerdem kann die metallische Trägerschicht mit einem der Durchkontakte elektrisch leitend verbunden und von dem anderen Durchkontakt etwa mittels einer Isolierungsstruktur elektrisch isoliert sein. Insbesondere kann die metallische Trägerschicht eine Öffnung aufweisen, durch die sich ein Durchkontakt, der beispielsweise mit der metallischen Trägerschicht elektrisch isoliert ist, hindurch etwa zu der Spiegelschicht erstreckt. Die metallische Trägerschicht kann dabei zusammenhängend ausgebildet sein. Alternativ ist es möglich, dass die metallische Trägerschicht voneinander lateral beabstandete Teilbereiche aufweisen, die jeweils mit einem der Durchkontakte elektrisch leitend verbunden sein können. Alternativ ist es auch möglich, dass die metallische Trägerschicht derart ausgebildet ist, dass diese nicht zur elektrischen Kontaktierung des Halbleiterkörpers beiträgt und so von den Durchkontakten, der randseitigen Kontaktstruktur und/oder von der Durchkontaktierung elektrisch isoliert ist.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Bauelements ist dieses als optoelektronischer strahlungsemittierender Halbleiterchip ausgebildet. Das Bauelement kann dabei den Träger als einziger Träger des Halbleiterchips aufweisen. In diesem Fall kann der einzige Träger des Halbleiterchips aus dem Formkörper, den Durchkontakten und der metallischen Trägerschicht gebildet sein, wobei die Spiegelschicht bis auf eine mögliche Isolierungsstruktur sowohl an den Träger als auch an den Halbleiterkörper angrenzt.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Bauelements ist das Piktogramm ein Zeichen oder eine Reihe von Zeichen aus einer Gruppe bestehend aus Buchstaben, Ziffern, alltäglichen Symbolen, Bildmarken, Firmenlogos, Warnschildern, Schriftzeichen, Verkehrszeichen, Verbotszeichen und Hinweiszeichen. Mögliche Ausführungen des Piktogramms können kurze Worte, zum Beispiel „EXIT“, Symbole wie etwa Pfeile, Kreuze und Ausrufezeichen, Symbole für Geschlechter, Nichtraucherbereiche, Emoticons oder kundenspezifische Designs wie etwa Bildmarken oder Firmenlogos umfassen.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist das Bauelement ein optisches Element auf, das zur Projektion des Piktogramms eingerichtet ist. Das optische Element ist somit zur Vergrößerung beziehungsweise zur Abbildung des Piktogramms, welches durch leuchtende Bereiche der Hauptfläche des Bauelements definiert ist, vorgesehen. Das optische Element kann auf dem Halbleiterkörper angeordnet sein. Auch ist es möglich, dass das optische Element direkt auf dem Halbleiterkörper, etwa im Waferverbund mittels eines Moldprozesses (englisch: molding process), gebildet ist und somit mit dem Halbleiterkörper integriert ist. Das optische Element kann dabei eine Linse, ein Linsensystem, ein Spiegel oder ein Spiegelsystem sein. Insbesondere ist das optische Element für die Vergrößerung des Piktogramms und/oder zur Einstellung von Projektionsrichtungen eingerichtet. Das Bauelement ist bevorzugt ein mit dem optischen Element integrierter Halbleiterchip. Alternativ ist es auch möglich, dass das Bauelement ein Gehäuse aufweist, in dem ein Halbleiterchip mit der hier beschriebenen Spiegelschicht und dem hier beschriebenen Träger sowie Halbleiterkörper angeordnet ist, wobei auf dem Halbleiterchip das optische Element, insbesondere ein vom Halbleiterchip separat hergestelltes optisches Element angeordnet ist.
In mindestens einem Verfahren zur Herstellung eines Bauelements, insbesondere eines hier beschriebenen Bauelements, oder einer Mehrzahl von Bauelementen wird der Halbleiterkörper auf Waferebene derart strukturiert, dass die Spiegelschicht und der Halbleiterkörper gleichartige äußere Konturen aufweisen, die die Kontur des darzustellenden Piktogramms definieren. Auf Waferebene bedeutet, dass sich der Halbleiterkörper insbesondere noch in einem Halbleiterkörperverbund etwa im Waferverbund befindet, wobei der Halbleiterkörperverbund in einem nachfolgenden Verfahrensschritt durch eine Mehrzahl von Trenngräben zu einer Mehrzahl von Halbleiterkörpern strukturiert werden kann. Der Verlauf solcher Trenngräben legt etwa die Form beziehungsweise die Kontur der herzustellenden Halbleiterkörper fest. Die Trenngräben werden üblicherweise vor dem Ausbilden des Formkörpers, der Durchkontakte und/oder der metallischen Trägerschicht insbesondere vor dem Abtrennen eines Aufwachssubstrats erzeugt. Die metallische Trägerschicht und/oder der Formkörper können teilweise im Bereich der Trenngräben gebildet werden und somit die Trenngräben zumindest teilweise oder vollständig auffüllen.
Unmittelbar nach der Vereinzelung des gemeinsamen Halbleiterkörperverbunds etwa entlang der Trenngräben zu einer Mehrzahl von Bauelementen können die dadurch entstehenden Bauelemente jeweils einen hier beschriebenen Halbleiterkörper, einen hier beschriebenen dazugehörigen Träger und eine hier beschriebene Spiegelschicht aufweisen. Mit anderen Worten wird der Träger unmittelbar am Halbleiterkörper erzeugt und etwa nicht getrennt von dem Halbleiterkörper separat hergestellt und mit dem Halbleiterkörper mechanisch verbunden. Piktogramme mit beliebigen Konturen können vereinfacht und effizient hergestellt werden, wenn etwa die Lithographie zur Ausbildung der Trenngräben anstelle durch feste Masken durch einen Laserprozess, etwa durch einen LDI-Prozess (englisch: Laser Direct Imager) definiert wird. Für den Fall, dass die Spiegelschicht und der Halbleiterkörper gleichartige äußere Konturen aufweisen, kann die Spiegelschicht derart ausgebildet sein, dass diese und das darzustellende Piktogramm gleichartige äußere Konturen aufweisen, sodass ein Laserprozess entlang der äußeren Kontur der Spiegelschicht zur Ausbildung der Trenngräben vereinfacht durchgeführt werden kann. Der Laserprozess kann ebenfalls für die Ausbildung oder Strukturierung von das Piktogramm definierenden Strukturen verwendet werden. Solche Strukturen sind etwa die Spiegelschicht, die Trenngräben oder Mesagräben.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens zur Herstellung eines Bauelements oder einer Mehrzahl von Bauelementen wird die Spiegelschicht, die zur elektrischen Kontaktierung des Halbleiterkörpers des herzustellenden Bauelements eingerichtet ist, auf Waferebene derart ausgebildet, dass die Spiegelschicht eine äußere Kontur aufweist, die die Kontur des darzustellenden Piktogramms definiert, wobei sich die äußere Kontur der Spiegelschicht von einer äußeren Kontur des Halbleiterkörpers unterscheidet.
In Draufsicht auf den Träger kann der Halbleiterkörper die Spiegelschicht vollständig bedecken. Auf Bereiche, insbesondere auf randseitige Bereiche des Halbleiterkörpers, die von der Spiegelschicht nicht bedeckt sind, wird insbesondere ein elektrisch nicht kontaktierbares Material aufgebracht. Aufgrund der vergleichsweise geringen Querleitfähigkeit des Halbleiterkörpers, insbesondere der zweiten Halbleiterschicht, kann gewährleistet werden, dass lediglich Bereiche des Halbleiterkörpers, die in Draufsicht Überlappungen mit der Spiegelschicht aufweisen, im Betrieb des Bauelements zur Erzeugung von Licht beitragen. Alternativ oder ergänzend ist es möglich, dass eine rahmenartige Struktur, die zumindest teilweise elektrisch isolierend und/oder strahlungsabsorbierend ausgebildet ist, in lateraler Richtung zwischen einem von der Spiegelschicht bedeckten Bereich und einem von dem elektrisch nicht kontaktierbaren Material bedeckten Bereich des Halbleiterkörpers ausgebildet wird. In vertikaler Richtung kann sich die rahmenartige Struktur durch die zweite Halbleiterschicht, die aktive Schicht und/oder die erste Halbleiterschicht hindurch erstrecken.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens wird eine dem Träger zugewandte Oberfläche des Halbleiterkörpers zur Festlegung der Kontur des Piktogramms bereichsweise – etwa durch Ionenbeschuss – elektrisch inaktiviert. Dabei kann die Kontur innere und/oder äußere Kontur des Piktogramms sein. Diese Oberfläche des Halbleiterkörpers weist somit elektrische kontaktierbare und elektrisch nicht kontaktierbare Regionen auf. Auf die Oberfläche des Halbleiterkörpers kann eine elektrisch leitfähige Schicht, etwa eine Metallschicht aufgebracht werden. An den elektrischen kontaktierbaren Regionen werden somit elektrische Kontakte gebildet. An den elektrischen nicht kontaktierbaren Regionen werden entsprechend keine elektrischen Kontakte oder lediglich elektrische Kontakte mit hohem elektrischem Widerstand gebildet. Aufgrund der vergleichsweise geringen Querleitfähigkeit des Halbleiterkörpers wird insbesondere ausschließlich oder hauptsächlich in Bereichen der aktiven Schicht elektromagnetische Strahlung erzeugt, die in Draufsicht Überlappungen mit den elektrischen kontaktierbaren Regionen der dem Träger zugewandten Oberfläche des Halbleiterkörpers aufweisen und somit die Form des Piktogramms definieren.
Das oben beschriebene Verfahren ist für die Herstellung eines oder einer Mehrzahl von hier beschriebenen Bauelementen besonders geeignet. Die im Zusammenhang mit dem Bauelement beschriebenen Merkmale können daher auch für das Verfahren herangezogen werden und umgekehrt.
Weitere Vorteile, bevorzugte Ausführungsformen und Weiterbildungen des Bauelements sowie des Verfahrens ergeben sich aus den im Folgenden in Verbindung mit den 1A bis 5D erläuterten Ausführungsbeispielen. Es zeigen:
1A und 1B schematische Darstellungen eines Bauelements gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel in Schnittansicht beziehungsweise in Draufsicht,
2A, 2B, 3 und 4 weitere Ausführungsbeispiele für ein Bauelement jeweils in schematischer Schnittansicht oder in Draufsicht, und
5A, 5B, 5C und 5D beispielhafte Ausführungen eines Piktogramms.
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.
Ein Ausführungsbeispiel für ein Bauelement 100 ist in 1A in Schnittansicht und in 1B in Draufsicht schematisch dargestellt.
Das Bauelement 100 weist einen Träger 1 und einen auf dem Träger angeordneten Halbleiterkörper 2 auf. In der vertikalen Richtung ist eine Spiegelschicht 3 zwischen dem Träger und dem Halbleiterkörper 2 angeordnet.
Der Träger 1 ist insbesondere verschieden von einem Aufwachssubstrat. Der Träger 1 weist eine Trägerschicht 4, einen Formkörper 5, einen ersten Durchkontakt 41 und einen zweiten Durchkontakt 42 auf. In vertikaler Richtung erstrecken sich die Durchkontakte 41 und 42 durch den Formkörper 5 hindurch. In lateralen Richtungen sind die Durchkontakte 41 und 42 insbesondere von dem Formkörper 5 vollumfänglich umschlossen. Der erste Durchkontakt 41 ist durch einen Zwischenbereich 40 von dem zweiten Durchkontakt lateral beabstandet. Der Zwischenbereich 40 ist insbesondere von einem Material des Formkörpers 5 aufgefüllt. In Draufsicht ist der Zwischenbereich 40 bevorzugt von der metallischen Trägerschicht 4 lateral überdeckt, insbesondere vollständig bedeckt. Der Träger 1 weist eine Isolierungsstruktur 9 auf, die die metallische Trägerschicht von der Spiegelschicht 3 elektrisch isoliert. Die metallische Schicht 4 ist insbesondere mit dem ersten Durchkontakt 41 elektrisch leitend verbunden und von dem zweiten Durchkontakt 42 elektrisch isoliert. Die metallische Trägerschicht 4 weist eine Öffnung auf, durch die sich der zweite Durchkontakt 42 hindurch zu der Spiegelschicht 3 erstreckt.
Das Bauelement weist eine erste vorderseitige Hauptfläche 101 auf, die insbesondere als Strahlungsdurchtrittsfläche oder als Strahlungsaustrittsfläche des Bauelements gebildet ist. Die Hauptfläche 101 ist insbesondere eine Vorderseite des Bauelements. Das Bauelement 100 kann über eine zweite rückseitige Hauptfläche 102, nämlich über die Rückseite 102 des Bauelements etwa über die Durchkontakte 41 und 42 extern elektrisch kontaktiert werden. Mit anderen Worten ist das Bauelement 100 als oberflächenmontierbares Bauelement ausgebildet und ist über dessen Rückseite extern elektrisch kontaktierbar.
In Draufsicht weist die vorderseitige Hauptfläche 101 eine erste Grenzfläche 201 des Halbleiterkörpers 2 und Oberfläche 11 des Trägers 1, insbesondere Oberfläche 11 der metallischen Trägerschicht 4, auf. Die erste Grenzfläche 201 des Halbleiterkörpers 2 begrenzt den Halbleiterkörper 2 von der Umgebung. In 1A ist die erste Grenzfläche 201 des Halbleiterkörpers 2 strukturiert ausgebildet. Abweichend davon kann die erste Grenzfläche 201 unstrukturiert sein. Der Halbleiterkörper 2 weist eine der ersten Grenzfläche 201 abgewandte zweite Grenzfläche 202 auf. In vertikalen Richtungen ist der Halbleiterkörper 2, der insbesondere ausschließlich Halbleitermaterialien aufweist, von den Grenzflächen 201 und 202 begrenzt. Die erste Grenzfläche 201 ist insbesondere Oberfläche einer ersten Halbleiterschicht 21 eines ersten Ladungsträgertyps. Die zweite Grenzfläche 202 ist insbesondere Oberfläche einer zweiten Halbleiterschicht 22 eines zweiten Ladungsträgertyps.
Der Halbleiterkörper weist eine aktive Schicht 23 zur Erzeugung von elektromagnetischer Strahlung auf. Die aktive Schicht 23 ist in vertikaler Richtung zwischen der ersten Halbleiterschicht 21 und der zweiten Halbleiterschicht 22 angeordnet. Der Halbleiterkörper 2 kann auf einem III-V-Halbleiterverbundmaterial, etwa auf InGaN, basiert sein. Alternativ kann der Halbleiterkörper 2 auf ein II-VI-Halbleiterverbundmaterial basiert sein. Es ist möglich, dass die aktive Schicht 23 derart ausgebildet ist, dass diese zur Erzeugung von einfarbigem Licht, etwa vom blauen, grünen oder roten Licht eingerichtet ist. Alternativ ist es möglich, dass die aktive Schicht 23 zur Erzeugung vom Mischlicht eingerichtet ist. Das Bauelement 100 kann derart ausgebildet sein, dass dieses im Betrieb einfarbiges Licht, Mischlicht oder Weißlicht emittiert. Dabei kann das Bauelement 100 eine Konverterschicht mit Phosphoren aufweisen oder frei von Konverterschichten sein.
Das Bauelement 100 weist eine rahmenartige Struktur 6 auf, die in Draufsicht den Halbleiterkörper 2 lateral teilweise oder vollumfänglich umschließt. Insbesondere ist die rahmenartige Struktur 6 aus einem strahlungsabsorbierenden Material gebildet. Zum Beispiel weist die rahmenartige Struktur 6 ein stark strahlungsabsorbierendes elektrisch leitfähiges Material wie Ti, W, TiW, TiWN, Ta, Au oder Pt oder ein elektrisch isolierendes Material auf.
In der 1A weist die rahmenartige Struktur 6 eine Kontaktstruktur 61 und eine elektrisch isolierende rahmenartige Schicht 62 auf. In lateralen Richtungen können/kann die elektrisch isolierende rahmenartige Schicht 62 und/oder die Kontaktstruktur 61 den Halbleiterkörper 2 teilweise oder vollumfänglich umschließen. Die Kontaktstruktur 61 ist etwa zur elektrischen Kontaktierung der ersten Halbleiterschicht 21 vorgesehen. In vertikaler Richtung erstreckt sich die Kontaktstruktur 61 von der metallischen Trägerschicht 4 bis zu der ersten Halbleiterschicht 21. Die Kontaktstruktur 61 ist seitlich der aktiven Schicht 23 und der zweiten Halbleiterschicht 22 angeordnet. In der 1A ist die Kontaktstruktur 61 mit der metallischen Trägerschicht 4 elektrisch leitend verbunden. In Draufsicht kann die erste Halbleiterschicht die Kontaktstruktur 61 teilweise oder vollständig bedecken. Die Kontaktstruktur 61 kann dabei als geschlossener oder als offener Rahmen um die zweite Halbleiterschicht 22 und die aktive Schicht 23 ausgebildet sein.
Der Träger 1 weist eine Isolierungsstruktur 9 auf, wobei die Isolierungsstruktur 9 gemäß 1A die metallische Trägerschicht 4 von der aktiven Schicht 23, der zweiten Halbleiterschicht 22, der Spiegelschicht 3 und von dem zweiten Durchkontakt 42 elektrisch isoliert. Über die Kontaktstruktur 61, die metallische Trägerschicht 4 und den ersten Durchkontakt 41 kann die erste Halbleiterschicht 21 extern elektrisch kontaktiert werden. Durch die Isolierungsstruktur 9 ist die Kontaktstruktur 61 seitlich von der zweiten Halbleiterschicht 22 und von der aktiven Schicht 23 elektrisch isoliert. Die zweite Halbleiterschicht 22 ist gemäß 1A über die Spiegelschicht 3 und den zweiten Durchkontakt 42 extern elektrisch kontaktierbar.
Abweichend von der 1A ist es möglich, dass die metallische Trägerschicht 4 von den Durchkontakten 41 und 42 elektrisch isoliert ist, sodass die Trägerschicht 4 in diesem Fall insbesondere nicht zur elektrischen Kontaktierung des Halbleiterkörpers 2 beiträgt. Als eine weitere alternative Ausgestaltung der metallischen Trägerschicht 4 kann diese Teilbereiche aufweisen, wobei die Teilbereiche der metallischen Trägerschicht 4 jeweils zur elektrischen Kontaktierung einer der Halbleiterschichten 21 und 22 eingerichtet sind. Auch ist es denkbar, dass die metallische Schicht 4 von der Kontaktstruktur 61 elektrisch isoliert und mit der Spiegelschicht 3 elektrisch leitend verbunden ist. In diesem Fall kann die Kontaktstruktur 61 derart ausgebildet sein, dass sich diese durch die metallische Schicht 4 hindurch zu einem der Durchkontakte 41 oder 42 hindurch erstreckt. In diesem Fall dient die metallische Trägerschicht 4 etwa der elektrischen Kontaktierung der zweiten Halbleiterschicht 22.
In 1B ist das Bauelement 100 in Draufsicht dargestellt. Die erste Hauptfläche 101 des Bauelements weist die erste Grenzfläche 201 des Halbleiterkörpers 2 und eine Oberfläche 11 des Trägers 1 insbesondere eine Oberfläche 11 der metallischen Trägerschicht 4 auf. Wie in der 1B dargestellt, weist der Halbleiterkörper 2 in Draufsicht eine Kontur eines Piktogramms P in Form eines Pfeiles auf. Mit anderen Worten weisen der Halbleiterkörper 2 und das darzustellende Piktogramm P in Draufsicht auf die Hauptfläche 101 gleichartige äußere Konturen auf. Die Spiegelschicht 3 und der Halbleiterkörper 2 sowie das Piktogramm P können ebenfalls gleichartige äußere Konturen aufweisen. Im Betrieb des Bauelements 100 leuchtet die Hauptfläche 101 insbesondere ausschließlich in den Bereichen der Grenzfläche 201. Die Oberfläche 11 leuchtet im Betrieb des Bauelements 100 nicht und ist in Draufsicht insbesondere frei von Überlappungen mit der aktiven Schicht 23 oder mit dem Halbleiterkörper 2. Die Form und somit auch die Kontur des Piktogramms P sind durch alle leuchtenden Bereiche der Hauptfläche 101 definiert. Das Piktogramm P ist somit direkt, nämlich ohne über zusätzliche Maske, von den leuchtenden Bereichen der Hauptfläche 101 erzeugbar. Das Bauelement 100 ist insbesondere frei von einer Maske, die zur Darstellung oder zur Projektor eines Piktogramms vorgesehen ist.
In 1B ist der Halbleiterkörper 2 von der rahmenartigen Struktur 6 vollständig umgeben. Die rahmenartige Struktur 6, insbesondere die elektrisch isolierende Schicht 62 bildet somit einen Rahmen, hier insbesondere einen geschlossenen Rahmen um den Halbleiterkörper 2. In lateralen Richtungen begrenzt die rahmenartige Struktur 6 somit den Halbleiterkörper 2 beziehungsweise das Piktogramm P von nicht leuchtenden Bereichen der Hauptfläche 101 des Bauelements. Die nicht leuchtenden Bereiche der Hauptfläche 101 sind insbesondere durch Oberfläche 11 der metallischen Trägerschicht 4 gebildet. In Draufsicht weist das Bauelement 100 einen Umriss auf, der insbesondere durch einen Umriss der metallischen Trägerschicht 4 definiert ist, der sich von der Kontur des Piktogramms P unterscheidet. In 1B weist das Bauelement 100 einen viereckigen, insbesondere quadratischen Umriss, währen das Piktogramm P die Kontur eines Pfeiles aufweist. Die rahmenartige Struktur 6 begrenzt somit leuchtende Bereiche der Hauptfläche 101 von nicht leuchtenden Bereichen der Hauptfläche 101. Die Kontur des Piktogramms P ist in diesem Fall im Wesentlichen durch die geometrische Form des Halbleiterkörpers 2 und der Kontur, insbesondere der äußeren Kontur der Spiegelschicht 3 definiert.
Das in der 2A dargestellte Ausführungsbeispiel entspricht im Wesentlichen dem in der 1A dargestellten Ausführungsbeispiel für ein Bauelement 100. Im Unterschied hierzu ist die rahmenartige Struktur 6 frei von der elektrisch isolierenden Schicht 62, die in lateraler Richtung zwischen der Kontaktstruktur 61 und der metallischen Trägerschicht 4 angeordnet ist. Die Kontaktstruktur 61 kann in lateraler Richtung unmittelbar an die metallische Trägerschicht 4 angrenzen. Die Kontaktstruktur 61 kann als geschlossener oder offener Rahmen ausgebildet sein oder eine Mehrzahl von voneinander lateral beabstandeten Teilbereichen aufweisen. Die Trägerschicht 4 ist bevorzugt zusammenhängend ausgebildet. In Draufsicht bedeckt die erste Halbleiterschicht 21 die als Kontaktstruktur 61 ausgebildete rahmenartige Struktur 6 zumindest teilweise oder vollständig.
Das in der 2B dargestellte Ausführungsbeispiel entspricht im Wesentlichen dem in der 1B dargestellten Ausführungsbeispiel für ein Bauelement. Im Unterschied hierzu weist das Bauelement 100 ein optisches Element 7 auf, das auf dem Halbleiterkörper 2 angeordnet oder mit dem Halbleiterkörper 2 integriert ist. Das optische Element 7 ist insbesondere zur Projektion des Piktogramms P vorgesehen. Da die leuchtenden Bereiche der ersten Hauptfläche 101 bereits die Form des abzubildenden Piktogramms P aufweisen, ist das Bauelement 100 insbesondere frei von einer Maske zur Darstellung des Piktogramms P, welche etwa zwischen dem Halbleiterkörper 2 und dem optischen Element 7 angeordnet ist. Das zur Darstellung eines Piktogramms P vorgesehene Bauelement 100 kann so besonders kompakt gestaltet werden. Das optische Element 7 kann vorgefertigt hergestellt und auf den Halbleiterkörper 2 aufgebracht sein. Alternativ ist es auch möglich, dass das optische Element 7 mit dem Halbleiterkörper 2 beziehungsweise mit der metallischen Trägerschicht 4 integriert ist, in dem das optische Element 7 etwa mittels eines Moldprozesses direkt auf den Halbleiterkörper 2 beziehungsweise auf die metallische Trägerschicht 4 aufgebracht wird.
Das in der 3 dargestellte Ausführungsbeispiel für ein Bauelement entspricht im Wesentlichen dem in der 1A dargestellte Ausführungsbeispiel. Im Unterschied hierzu weist das Bauelement 100 eine oder eine Mehrzahl von Durchkontaktierungen 81 auf. Die Durchkontaktierung 81 ist zur elektrischen Kontaktierung der ersten Halbleiterschicht 21 vorgesehen und erstreckt sich in vertikaler Richtung von der metallischen Trägerschicht 4 durch die Spiegelschicht 3, die zweite Halbleiterschicht 22 und die aktive Schicht 23 hindurch zu der ersten Halbleiterschicht 21. In lateralen Richtungen ist die Durchkontaktierung 81 von der Isolierungsstruktur 9 beziehungsweise von dem Halbleiterkörper 2 vollumfänglich umschlossen. Abweichend von der 3 ist es auch möglich, dass das Bauelement 100 neben der Durchkontaktierung 81 beziehungsweise den Durchkontaktierungen 81 eine Kontaktstruktur 61 aufweisen, so wie sie in den 1A und 2A dargestellt ist.
Das in der 4 dargestellte Ausführungsbeispiel für ein Bauelement entspricht im Wesentlichen dem in der 1B dargestellte Ausführungsbeispiel. Im Unterschied hierzu weisen der Halbleiterkörper 2 und die Spiegelschicht 3 in Draufsicht unterschiedliche äußere Konturen auf. Während der Halbleiterkörper 2, insbesondere die aktive Schicht 23 und/oder die zweite Halbleiterschicht 22 des Halbleiterkörpers 2, in Draufsicht die Form eines Rechtecks aufweist, weist die Spiegelschicht 3 die Form eines Pfeiles auf.
Die Spiegelschicht 3 bedeckt bevorzugt lediglich Bereiche des Halbleiterkörpers 2, die im Betrieb des Bauelements 100 leuchten und zur Darstellung des Piktogramms P vorgesehen sind. Bereiche 24 des Halbleiterkörpers 2, die im Betrieb des Bauelements 100 nicht leuchten sollen, sind insbesondere mit einem elektrisch nicht kontaktierbaren Material überdeckt. Aufgrund der vergleichsweise geringen Querleitfähigkeit des Halbleiterkörpers 2 wird lediglich in Bereichen der aktiven Schicht 23 elektromagnetische Strahlung erzeugt, die in Draufsicht Überlappungen mit der Spiegelschicht 3 aufweisen. Bevorzugt weist das Bauelement 100 in diesem Fall eine zumindest teilweise elektrisch isolierende rahmenartige Struktur 6 auf, die zwischen leuchtenden Bereichen und nicht leuchtenden Bereichen des Halbleiterkörpers 2 angeordnet ist. Die rahmenartige Struktur 6 kann in Draufsicht somit die von der Spiegelschicht 3 nicht bedeckten Bereiche 24 von den Bereichen des Halbleiterkörpers 2 begrenzen, die von der Spiegelschicht 3 bedeckt und dadurch bevorzugt direkt von der Spiegelschicht 3 elektrisch kontaktiert sind.
Es ist auch möglich, dass die von der Spiegelschicht 3 nicht bedeckten Bereiche 24 des Halbleiterkörpers 2 derart strukturiert sind, dass diese Bereiche 24 frei von der zweiten Halbleiterschicht 22 und/oder frei von der aktiven Schicht 23 sind. Die Bereiche 24 können somit ausschließlich Teilbereiche der ersten Halbleiterschicht 21 aufweisen und können etwa durch Auffüllen mit einem elektrisch leitfähigen Material als flächige Kontaktbereiche für die erste Halbleiterschicht 21 dienen. Auch ist es möglich, dass die Bereiche 24 elektrisch inaktivierten Regionen der zweiten Grenzfläche 202 des Halbleiterkörpers 2 entsprechen.
In den 5A bis 5D sind beispielhafte Konturen des Piktogramms P auf der Hauptfläche 101 dargestellt. Mögliche Ausführungen der Piktogramme P sind Symbole für Geschlechter (5A und 5B), Warnschilder etwa für Biogefährdung (5C), Exit-Symbole (5D) oder weitere alltägliche Symbole oder kundenspezifische Symbole, die hier nicht dargestellt sind.
Durch gezielte Gestaltung eines Halbleiterkörpers und/oder einer Spiegelschicht eines oberflächenemittierenden Bauelements, etwa eines Halbleiterchips oder einer lichtemittierenden Diode, kann eine einfache Projektion von Piktogrammen vereinfacht realisiert werden, da die Lichtquelle insbesondere an sich geformt ist, sodass keine abbildende Maske, sondern lediglich eine abbildende Optik zur Projektion benötigt ist.
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.
Bezugszeichenliste

100: Bauelement
101: erste Hauptfläche/ Vorderseite des Bauelements
102: zweite Hauptfläche/ Rückseite des Bauelements
1: Träger
11: Oberfläche des Trägers
2: Halbleiterkörper
21: erste Halbleiterschicht
22: zweite Halbleiterschicht
23: aktive Schicht
24: von der Spiegelschicht nicht bedeckte Teilbereiche
201: erste Grenzfläche des Halbleiterkörpers
202: zweite Grenzfläche des Halbleiterkörpers
3: Spiegelschicht
4: Trägerschicht
40: Zwischenbereich
41: erster Durchkontakt
42: zweiter Durchkontakt
5: Formkörper
6: rahmenartige Struktur
61: Kontaktstruktur der rahmenartigen Struktur
62: elektrisch isolierende rahmenartige Schicht
7: optisches Element
81: Durchkontaktierung
9: Isolierungsstruktur
P: Piktogramm

Claims

Bauelement (100) mit einem Träger (1), einem Halbleiterkörper (2) und einer dazwischen liegenden Spiegelschicht (3), wobei – der Halbleiterkörper eine aktive Schicht (23) aufweist, die im Betrieb des Bauelements zur Erzeugung vom Licht eingerichtet ist, – das Bauelement eine Hauptfläche (101) aufweist, die im Betrieb des Bauelements leuchtet, wobei leuchtende Bereiche der Hauptfläche visuell erfassbare Information in Form eines Piktogramms (P) wiedergeben, – das Piktogramm in Draufsicht auf die Hauptfläche eine Kontur aufweist, die zumindest teilweise durch eine Kontur der Spiegelschicht definiert ist, und – das Bauelement in Draufsicht auf die Hauptfläche einen Umriss aufweist, der sich von der Kontur des Piktogramms unterscheidet.
Bauelement nach Anspruch 1, bei dem der Halbleiterkörper (2) und das Piktogramm (P) in Draufsicht auf die Hauptfläche (101) gleichartige äußere Konturen aufweisen.
Bauelement nach Anspruch 1, bei dem der Halbleiterkörper (2) und das Piktogramm (P) in Draufsicht auf die Hauptfläche (101) unterschiedliche äußere Konturen aufweisen.
Bauelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Spiegelschicht (3) und das Piktogramm (P) in Draufsicht auf die Hauptfläche (101) gleichartige äußere Konturen aufweisen.
Bauelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das eine rahmenartige Struktur (6, 61, 62) aufweist, die in Draufsicht auf die Hauptfläche (101) die Spiegelschicht (3) und/oder das Piktogramm (P) zumindest bereichsweise lateral umschließt.
Bauelement nach dem vorhergehenden Anspruch, bei dem die rahmenartige Struktur (6, 61, 62) zumindest bereichsweise als Kontaktstruktur (61) zur elektrischen Kontaktierung einer ersten Halbleiterschicht (21) des Halbleiterkörpers (2) ausgebildet ist, wobei die aktive Schicht (23) in vertikaler Richtung zwischen der ersten Halbleiterschicht und der Spiegelschicht (3) angeordnet ist.
Bauelement nach dem vorhergehenden Anspruch, bei dem der Halbleiterkörper (2) eine zweite Halbleiterschicht (22) aufweist, wobei die aktive Schicht (23) zwischen der ersten Halbleiterschicht (21) und der zweiten Halbleiterschicht angeordnet ist und sich die Kontaktstruktur (61) in vertikaler Richtung von dem Träger (1) zu der ersten Halbleiterschicht erstreckt.
Bauelement nach Anspruch 5, bei dem die rahmenartige Struktur (6, 61, 62) zumindest teilweise aus einem strahlungsabsorbierenden Material gebildet ist.
Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, das eine Durchkontaktierung (81) aufweist, die sich durch die Spiegelschicht (3) und die aktive Schicht (23) hindurch zur elektrischen Kontaktierung einer ersten Halbleiterschicht (21) des Halbleiterkörpers (2) erstreckt.
Bauelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem – der Halbleiterkörper (2) in Draufsicht auf den Träger (1) die Spiegelschicht (3) vollständig bedeckt und eine äußere Kontur aufweist, die sich von der äußeren Kontur der Spiegelschicht unterscheidet, und – ein elektrisch nicht kontaktierbares Material zumindest auf randseitigen Bereichen des Halbleiterkörpers, die von der Spiegelschicht nicht bedeckt sind, angeordnet ist.
Bauelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Träger (1) eine metallische Trägerschicht (4), einen ersten Durchkontakt (41) und einen zweiten Durchkontakt (42) aufweist, wobei – der erste Durchkontakt durch einen Zwischenbereich (40) von dem zweiten Durchkontakt lateral beabstandet ist, und – die metallische Trägerschicht in Draufsicht auf die Hauptfläche (101) den Zwischenbereich lateral überbrückt.
Bauelement nach dem vorhergehenden Anspruch, bei dem der Träger (1) einen elektrisch isolierenden Formkörper (5) aufweist, der den ersten Durchkontakt (41) und den zweiten Durchkontakt (42) lateral umschließt und den Zwischenbereich (40) auffüllt.
Bauelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das als optoelektronischer strahlungsemittierender Halbleiterchip ausgebildet ist, wobei das Bauelement den Träger (1) als einziger Träger des Halbleiterchips aufweist.
Bauelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Piktogramm (P) ein Zeichen oder eine Reihe von Zeichen aus einer Gruppe bestehend aus Buchstaben, Ziffern, alltäglichen Symbolen, Bildmarken, Firmenlogos, Warnschildern, Schriftzeichen, Verkehrszeichen, Verbotszeichen und Hinweiszeichen ist.
Bauelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem ein optisches Element (7) auf dem Halbleiterkörper (2) angeordnet ist, wobei das optische Element zur Projektion des Piktogramms eingerichtet ist.
Verfahren zur Herstellung eines Bauelements (100) oder einer Mehrzahl von Bauelementen (100) gemäß Anspruch 1, bei dem der Halbleiterkörper (2) auf Waferebene derart strukturiert wird, dass die Spiegelschicht (3) und der Halbleiterkörper gleichartige äußere Konturen aufweisen, die die Kontur des darzustellenden Piktogramms (P) definieren.
Verfahren zur Herstellung eines Bauelements (100) oder einer Mehrzahl von Bauelementen gemäß Anspruch 1, bei dem die Spiegelschicht (3) zur elektrischen Kontaktierung des Halbleiterkörpers (2) des herzustellenden Bauelements eingerichtet ist und auf Waferebene derart ausgebildet wird, dass die Spiegelschicht eine äußere Kontur aufweist, die die Kontur des darzustellenden Piktogramms (P) definiert, wobei – der Halbleiterkörper in Draufsicht auf den Träger (1) die Spiegelschicht vollständig bedeckt und eine äußere Kontur aufweist, die sich von der äußeren Kontur der Spiegelschicht unterscheidet, und – ein elektrisch nicht kontaktierbares Material zumindest auf randseitige Bereiche des Halbleiterkörpers, die von der Spiegelschicht nicht bedeckt sind, aufgebracht wird.
Verfahren zur Herstellung eines Bauelements (100) oder einer Mehrzahl von Bauelementen gemäß Anspruch 1, bei dem eine dem Träger (2) zugewandte Oberfläche des Halbleiterkörpers (3) zur Festlegung der Kontur des Piktogramms (P) bereichsweise elektrisch inaktiviert wird.