DE102018124341A1 - Bauelement mit vergrößerter aktiver Zone und Verfahren zur Herstellung - Google Patents

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Abstract

Es wird ein Bauelement (10) mit einem Halbleiterkörper (2), einer ersten Elektrode (3) und einer zweiten Elektrode (4) angegeben, wobei der Halbleiterkörper eine erste Halbleiterschicht (21), eine zweite Halbleiterschicht (22) und eine dazwischenliegende aktive Zone (23) aufweist. Die erste Elektrode ist zur elektrischen Kontaktierung der ersten Halbleiterschicht eingerichtet und weist einen ersten Verteilungssteg (30) zur gleichmäßigen Stromverteilung in der ersten Halbleiterschicht auf. Die zweite Elektrode ist zur elektrischen Kontaktierung der zweiten Halbleiterschicht eingerichtet und weist einen zweiten Verteilungssteg (40) zur gleichmäßigen Stromverteilung in der zweiten Halbleiterschicht auf. Der erste Verteilungssteg und der zweite Verteilungssteg sind bereichsweise übereinander auf derselben Seite des Halbleiterkörpers angeordnet, wobei sie in Draufsicht bereichsweise überlappen und den Halbleiterkörper nur stellenweise bedecken. Außerdem erstreckt sich der erste Verteilungssteg stellenweise durch die zweite Halbleiterschicht und die aktive Zone hindurch zur ersten Halbleiterschicht, wobei die aktive Zone in Überlappungsbereichen des Halbleiterkörpers mit dem ersten Verteilungssteg nur stellenweise entfernt ist.

Description

  • Es wird ein Bauelement, insbesondere ein optoelektronischer Halbleiterchip wie beispielsweise ein Leuchtdioden-Halbleiterchip, angegeben. Des Weiteren wird ein Verfahren zur Herstellung eines Bauelements, insbesondere eines hier beschriebenen Bauelements angegeben.
  • Für den effizienten Betrieb eines Bauelements, insbesondere eines strahlungsemittierenden Bauelements, ist eine gleichmäßige Stromverteilung innerhalb eines Halbleiterkörpers des Bauelements gewünscht. Hierfür können metallische Stromverteilungsstege insbesondere in Kombination mit transparenten elektrisch leitfähigen Schichten Anwendung finden. Dies kann jedoch zu Absorptionsverlusten führen, wodurch sich die Effizienz des Bauelements verringert. Sind die Stromverteilungsstege von derselben Seite des Halbleiterkörpers mit unterschiedlichen Halbleiterschichten elektrisch leitend verbunden, werden Teile einer zwischen den Halbleiterschichten angeordneten aktiven Zone entfernt, wodurch sich die Effizienz des Bauelements weiter verringert.
  • Eine zu lösende Aufgabe besteht darin, ein Bauelement, insbesondere einen strahlungsemittierenden Halbleiterchip, mit verbesserter Effizienz und geringen Absorptionsverlusten anzugeben. Eine weitere Aufgabe ist es, ein zuverlässiges und kosteneffizientes Verfahren zur Herstellung eines oder einer Mehrzahl von hocheffizienten Bauelementen, insbesondere von hier beschriebenen Bauelementen anzugeben.
  • Diese Aufgaben werden durch das Bauelement gemäß dem unabhängigen Anspruch und durch das im Zusammenhang mit dem unabhängigen Anspruch beschriebenen Verfahren gelöst. Weitere Ausgestaltungen des Bauelements oder des Verfahrens sind Gegenstand der weiteren Ansprüche.
  • Es wird ein Bauelement, insbesondere ein strahlungsemittierender Halbleiterchip angegeben, das einen Halbleiterkörper umfasst. Der Halbleiterkörper weist eine aktive Zone auf, die insbesondere zur Erzeugung elektromagnetischer Strahlung bevorzugt im ultravioletten, sichtbaren oder im infraroten Spektralbereich eingerichtet ist. Die aktive Zone ist insbesondere zwischen einer ersten Halbleiterschicht und einer zweiten Halbleiterschicht angeordnet, wobei die erste Halbleiterschicht und die zweite Halbleiterschicht insbesondere bezüglich ihres Leitungstyps voneinander verschieden sind. Zum Beispiel befindet sich die aktive Zone in einem pn-Übergangsbereich des Halbleiterkörpers. Der Halbleiterkörper weist insbesondere eine Diodenstruktur auf. Die erste Halbleiterschicht, die zweite Halbleiterschicht und/oder die aktive Zone können/kann einschichtig oder mehrschichtig ausgebildet sein.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Bauelements weist dieses eine erste Elektrode und eine zweite Elektrode auf. Die erste Elektrode ist etwa zur elektrischen Kontaktierung der ersten Halbleiterschicht eingerichtet. Die zweite Elektrode ist zum Beispiel zur elektrischen Kontaktierung der zweiten Halbleiterschicht eingerichtet. Insbesondere sind die erste Elektrode und die zweite Elektrode auf derselben Seite des Halbleiterkörpers angeordnet. Zum Beispiel weist die erste Elektrode ein von außen zugängliches erstes Anschlusspad auf einer freiliegenden Oberfläche des Bauelements auf. Die zweite Elektrode kann ein von außen zugängliches zweites Anschlusspad auf derselben freiliegenden Oberfläche des Bauelements aufweisen. Über das erste Anschlusspad und das zweite Anschlusspad kann das Bauelement extern elektrisch kontaktierbar sein, das heißt mit einer externen Spannungsquelle elektrisch leitend verbunden werden.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Bauelements weist die erste Elektrode einen ersten Verteilungssteg, etwa einen ersten Stromverteilungssteg, auf. Der erste Verteilungssteg ist etwa mit dem ersten Anschlusspad elektrisch leitend verbunden. Zum Beispiel befindet sich der erste Verteilungssteg bereichsweise im mittelbaren oder unmittelbaren elektrischen Kontakt mit dem ersten Anschlusspad. Der erste Verteilungssteg kann bereichsweise im direkten elektrischen Kontakt mit der ersten Halbleiterschicht stehen. Insbesondere steht der erste Verteilungssteg an mehreren Stellen mit der ersten Halbleiterschicht im elektrischen Kontakt, etwa im direkten elektrischen Kontakt. Der erste Verteilungssteg ist bevorzugt zur lateralen Verteilung von Ladungsträgern eingerichtet, die im Betrieb des Bauelements insbesondere über das erste Anschlusspad in den Halbleiterkörper eingeprägt werden. Der erste Verteilungssteg ist somit zur gleichmäßigen Stromverteilung in der ersten Halbleiterschicht eingerichtet.
  • Die erste Elektrode kann eine Mehrzahl von solchen ersten Verteilungsstegen aufweisen. Zum Beispiel bilden die ersten Verteilungsstege eine erste insbesondere zusammenhängende Verteilungsstruktur etwa in Form einer Kontaktfingerstruktur oder einer Kontaktrahmenstruktur. In Draufsicht auf den Halbleiterkörper bedecken/bedeckt die ersten Verteilungsstege, insbesondere alle ersten Verteilungsstege, oder die gesamte erste Verteilungsstruktur oder die gesamte erste Elektrode den Halbleiterkörper bevorzugt nur teilweise.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Bauelements weist der Halbleiterkörper zumindest eine Öffnung auf, die sich entlang vertikaler Richtung durch die zweite Halbleiterschicht und die aktive Zone hindurch zur ersten Halbleiterschicht erstreckt. Insbesondere erstreckt sich die Öffnung in die erste Halbleiterschicht hinein. Der Halbleiterkörper kann eine Mehrzahl von solchen Öffnungen aufweisen, die insbesondere voneinander isoliert angeordnet und somit voneinander lateral beabstandet sind.
  • Unter einer vertikalen Richtung wird eine Richtung verstanden, die insbesondere senkrecht zu einer Haupterstreckungsfläche der aktiven Zone ist. Unter einer lateralen Richtung wird eine Richtung verstanden, die insbesondere parallel zu der Haupterstreckungsfläche der aktiven Zone verläuft. Die vertikale Richtung und die laterale Richtung sind etwa orthogonal zueinander.
  • Der erste Verteilungssteg oder die ersten Verteilungsstege kann/können bereichsweise innerhalb der Öffnung oder der Öffnungen und bereichsweise außerhalb der Öffnung oder der Öffnungen angeordnet sein. Innerhalb der Öffnung/en kann der erste Verteilungssteg bereichsweise unmittelbar an die erste Halbleiterschicht angrenzen. Der erste Verteilungssteg kann Seitenwände der Öffnung/en teilweise oder vollständig bedecken.
  • Innerhalb der Öffnung bildet der erste Verteilungssteg eine Durchkontaktierung der ersten Elektrode, wobei sich die Durchkontaktierung entlang der lateralen Richtung durch die zweite Halbleiterschicht und die aktive Zone in die erste Halbleiterschicht hinein erstreckt. Zur elektrischen Isolierung des ersten Verteilungsstegs von der zweiten Halbleiterschicht und von der aktiven Zone innerhalb der Öffnung kann eine Isolierungsschicht oder zumindest ein Teilbereich der Isolierungsschicht in lateraler Richtung zwischen dem Halbleiterkörper und dem ersten Verteilungssteg oder der Durchkontaktierung angeordnet sein.
  • Außerhalb der Öffnung kann der erste Verteilungssteg in Draufsicht seitlich über die Öffnung hinausragen. Insbesondere ist der erste Verteilungssteg zusammenhängend oder einstückig ausgeführt. Außerhalb der Öffnung kann die Isolierungsschicht einen Hauptbereich aufweisen, der bereichsweise in vertikaler Richtung zwischen dem ersten Verteilungssteg und dem Halbleiterkörper angeordnet ist. Der Teilbereich innerhalb der Öffnung und der Hauptbereich der Isolierungsschicht grenzen insbesondere unmittelbar aneinander an. Sie können aus dem gleichen Material oder aus unterschiedlichen Materialien gebildet sein. In Draufsicht auf den Halbleiterkörper kann der erste Verteilungssteg eine Mehrzahl von Öffnungen überlappen. Innerhalb der jeweiligen Öffnungen steht der erste Verteilungssteg im elektrischen Kontakt, insbesondere im unmittelbaren elektrischen Kontakt mit der ersten Halbleiterschicht.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Bauelements weist die zweite Elektrode einen zweiten Verteilungssteg, etwa einen zweiten Stromverteilungssteg, auf. Der zweite Verteilungssteg ist insbesondere mit dem zweiten Anschlusspad elektrisch leitend verbunden. Zum Beispiel befindet sich der zweite Verteilungssteg bereichsweise im direkten elektrischen Kontakt mit dem zweiten Anschlusspad. Insbesondere ist der zweite Verteilungssteg über eine Anschlussschicht und eine Kontaktschicht der zweiten Elektrode mit der zweiten Halbleiterschicht elektrisch leitend verbunden. Die Anschlussschicht und/oder die Kontaktschicht können/kann aus einem strahlungsdurchlässigen elektrisch leitfähigen Material, etwa aus einem transparenten elektrisch leitfähigen Oxid etwa aus ITO, gebildet sein.
  • Es ist möglich, dass der zweite Verteilungssteg mittelbar oder unmittelbar an die Kontaktschicht angrenzt. Die Anschlussschicht kann mittelbar oder unmittelbar an die zweite Halbleiterschicht angrenzen. Entlang der vertikalen Richtung kann die Isolierungsschicht, die sich bereichsweise in die Öffnung/en des Halbleiterkörpers hinein erstreckt und somit die Seitenwände der Öffnung/en bedeckt, bereichsweise zwischen der Kontaktschicht und der Anschlussschicht angeordnet sein. Die Isolierungsschicht kann eine Mehrzahl von Durchbrüchen aufweisen, durch diese die Anschlussschicht mit der Kontaktschicht elektrisch leitend verbunden ist.
  • Die zweite Elektrode kann eine Mehrzahl von hier beschriebenen zweiten Verteilungsstegen aufweisen. Zum Beispiel bilden die zweiten Verteilungsstege eine zweite insbesondere zusammenhängende Verteilungsstruktur, etwa in Form einer Kontaktfingerstruktur oder einer Kontaktrahmenstruktur. In Draufsicht auf den Halbleiterkörper bedecken die zweiten Verteilungsstege, etwa alle zweiten Verteilungsstege, welche die zweite Verteilungsstruktur bilden, den Halbleiterkörper nur teilweise. Insbesondere sind die zweiten Verteilungsstege zur gleichmäßigen Stromverteilung innerhalb der Kontaktschicht, der Anschlussschicht und somit innerhalb der zweiten Halbleiterschicht eingerichtet. Die zweiten Verteilungsstege können als elektrisch leitfähige Leiterbahnen angesehen werden, die auf der Anschlussschicht und/oder der Kontaktschicht verteilt und insbesondere zur gleichmäßigen lateralen Stromverteilung innerhalb der Kontaktschicht eingerichtet sind. Auch die ersten Verteilungsstege können als elektrisch leitfähige Leiterbahnen angesehen werden, die an mehreren Stellen die erste Halbleiterschicht elektrisch kontaktieren.
  • Bevorzugt ist der zweite Verteilungssteg oder die Mehrzahl der zweiten Verteilungsstege aus einem Material gebildet, dessen elektrischer Widerstand geringer ist als ein elektrischer Widerstand des Materials der Anschlussschicht und/oder der Kontaktschicht. Der zweite Verteilungssteg oder die Mehrzahl der zweiten Verteilungsstege ist in diesem Sinne zur lateralen Verteilung von Ladungsträgern eingerichtet, die im Betrieb des Bauelements insbesondere über das zweite Anschlusspad in den Halbleiterkörper eingeprägt werden. Es ist möglich, dass die zweite Elektrode mit den zweiten Verteilungsstegen, dem zweiten Anschlusspad, der Anschlussschicht und/oder der Kontaktschicht in Draufsicht den Halbleiterkörper vollständig bedeckt oder nahezu vollständig bedeckt, etwa bis zu 80 %, 90 %, 95 % oder 99 % einer Hauptfläche des Halbleiterkörpers oder einer Oberfläche der zweiten Halbleiterschicht.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Bauelements sind der erste Verteilungssteg und der zweite Verteilungssteg zumindest bereichsweise übereinander auf derselben Seite des Halbleiterkörpers angeordnet, wobei der erste Verteilungssteg und der zweite Verteilungssteg in Draufsicht auf den Halbleiterkörper überlappen. Der erste Verteilungssteg und der zweite Verteilungssteg befinden sich insbesondere in ihrem Überlappungsbereich oder in ihren Überlappungsbereichen auf unterschiedlichen vertikalen Ebenen des Bauelements. In Draufsicht ist der erste Verteilungssteg entlang der vertikalen Richtung etwa zwischen dem Halbleiterkörper und dem zweiten Verteilungssteg angeordnet. Der erste Verteilungssteg und der zweite Verteilungssteg können jeweils aus einem strahlungsundurchlässigen Material, etwa aus einem Metall, insbesondere aus dem gleichen Metall gebildet sein.
  • In mindestens einer Ausführungsform des Bauelements weist dieses einen Halbleiterkörper, eine erste Elektrode und eine zweite Elektrode auf, wobei der Halbleiterkörper eine erste Halbleiterschicht, eine zweite Halbleiterschicht und eine dazwischenliegende aktive Zone aufweist. Die erste Elektrode ist zur elektrischen Kontaktierung der ersten Halbleiterschicht eingerichtet und weist einen ersten Verteilungssteg zur gleichmäßigen Stromverteilung in der ersten Halbleiterschicht auf. Die zweite Elektrode ist zur elektrischen Kontaktierung der zweiten Halbleiterschicht eingerichtet und weist einen zweiten Verteilungssteg zur gleichmäßigen Stromverteilung in der zweiten Halbleiterschicht auf. Der erste Verteilungssteg und der zweite Verteilungssteg sind zumindest bereichsweise übereinander auf derselben Seite des Halbleiterkörpers angeordnet, wobei sie in Draufsicht überlappen und den Halbleiterkörper nur stellenweise bedecken. Bevorzugt erstreckt sich der erste Verteilungssteg stellenweise durch die zweite Halbleiterschicht und die aktive Zone hindurch zur ersten Halbleiterschicht, wobei die aktive Zone in den Überlappungsbereichen des Halbleiterkörpers mit dem ersten Verteilungssteg nur stellenweise entfernt ist.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Bauelements weist dieses ein Substrat auf, auf dem der Halbleiterkörper bevorzugt aufgewachsen ist. Die erste Elektrode und die zweite Elektrode sind insbesondere übereinander auf derselben dem Substrat abgewandten Hauptfläche des Halbleiterkörpers angeordnet. Zum Beispiel ist das Substrat ein Aufwachssubstrat, auf dem der Halbleiterkörper epitaktisch aufgewachsen ist. Insbesondere ist das Substrat ein Saphir-Substrat.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Bauelements weist das Bauelement eine dem Substrat abgewandte Vorderseite auf, die insbesondere als Strahlungsaustrittsfläche des Bauelements ausgeführt ist. Die erste Elektrode und/oder die zweite Elektrode sind/ist auf der Vorderseite des Bauelements ausgebildet. Es ist möglich, dass das Bauelement mehrere Strahlungsaustrittsflächen aufweist. Zum Beispiel ist das Bauelement als Volumen-Emitter ausgeführt. Bei einem Volumen-Emitter kann die im Betrieb des Bauelements erzeugte elektromagnetische Strahlung nicht nur über die Vorderseite des Bauelements, sondern insbesondere auch über Seitenflächen des Bauelements und/oder über eine Rückseite des Bauelements aus dem Bauelements ausgekoppelt werden. Insbesondere ist die im Betrieb des Bauelements erzeugte elektromagnetische Strahlung in alle räumlichen Richtungen aus dem Bauelement auskoppelbar. Die Rückseite des Bauelements kann durch eine Oberfläche des Substrats gebildet sein. Das Substrat kann für die im Betrieb des Bauelements erzeugte elektromagnetische Strahlung durchlässig ausgeführt sein.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Bauelements weist der Halbleiterkörper zumindest eine Öffnung auf, die sich durch die zweite Halbleiterschicht und die aktive Zone hindurch und in die Halbleiterschicht hinein erstreckt. Insbesondere bildet der erste Verteilungssteg innerhalb der Öffnung eine Durchkontaktierung der ersten Elektrode. Die Seitenwände der Öffnung können durch einen Teilbereich der Isolierungsschicht bedeckt sein. Bevorzugt ist ein lateraler Abstand zwischen der Durchkontaktierung und dem Halbleiterkörper genau durch eine einfache Schichtdicke des Teilbereichs der Isolierungsschicht gegeben.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Bauelements bilden die Seitenwände der Öffnung mit einer Haupterstreckungsebene der aktiven Zone einen Winkel von 90° ± 30°, etwa von 90° ± 20°, 90° ± 10° oder von 90° ± 5°. Die Öffnung weist einen Querschnitt auf, der mit wachsendem vertikalem Abstand von einer Bodenfläche der Öffnung insbesondere zunimmt. Die Bodenfläche der Öffnung kann eine in der Öffnung freigelegte Oberfläche der ersten Halbleiterschicht sein.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Bauelements überlappen der erste Verteilungssteg und der zweite Verteilungssteg in Draufsicht sowohl innerhalb der Öffnung und als auch außerhalb der Öffnung. In Draufsicht auf den Halbleiterkörper kann der zweite Verteilungssteg die Öffnung oder die Öffnungen des Halbleiterkörpers zumindest teilweise bedecken. Es ist möglich, dass sich der zweite Verteilungssteg bereichsweise in die Öffnung oder in eine Mehrzahl von Öffnungen hinein erstreckt. Der zweite Verteilungssteg kann bereichsweise außerhalb der Öffnung/en und bereichsweise innerhalb der Öffnung/en angeordnet sein.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Bauelements ist der erste Verteilungssteg strahlungsreflektierend, insbesondere für die im Betrieb des Bauelements erzeugte Strahlung reflektierend ausgeführt. Der erste Verteilungssteg erstreckt sich entlang einer vertikalen Richtung insbesondere von der Bodenfläche der Öffnung über die Seitenwände bis auf eine dem Halbleiterkörper abgewandte Oberfläche des Hauptbereichs der Isolierungsschicht. In Draufsicht auf den Halbleiterkörper kann der erste Verteilungssteg seitlich über die Öffnung/en hinausragen.
  • Der Halbleiterkörper kann eine Mehrzahl von hier beschriebenen Öffnungen etwa mit den darin ausgebildeten Durchkontaktierungen, mit der darin ausgebildeten Isolierungsschicht und/oder mit dem darin angeordneten ersten und/oder zweiten Verteilungssteg aufweisen.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Bauelements weist der Halbleiterkörper eine Mehrzahl von lateral beabstandeten Öffnungen auf, die sich jeweils durch die zweite Halbleiterschicht und die aktive Zone hindurch zur ersten Halbleiterschicht erstrecken, wobei der erste Verteilungssteg und/oder der zweite Verteilungssteg zusammenhängend ausgebildet sind/ist und bereichsweise innerhalb der Öffnungen und bereichsweise außerhalb der Öffnungen angeordnet sind/ist. Innerhalb der Öffnungen ist die aktive Zone insbesondere nicht vorhanden. Zum Beispiel wird die aktive Zone beim Ausbilden der Öffnungen in den Bereichen der Öffnungen zur Freilegung der ersten Halbleiterschicht entfernt. In den lateralen Zwischenbereichen zwischen den Öffnungen ist die aktive Zone weiterhin vorhanden. Selbst in Anwesenheit der Öffnung oder der Öffnungen kann die gesamte aktive Zone des Halbleiterkörpers zusammenhängend ausgeführt sein. Mit anderen Worten kann die aktive Zone frei von einem Teilbereich sein, der von dem Rest der aktiven Zone räumlich abgeschnitten und somit isoliert ist.
  • Ist der erste Verteilungssteg oder der zweite Verteilungssteg bereichsweise innerhalb der Öffnung/en und bereichsweise außerhalb der Öffnung/en angeordnet, kann dieser mit dem Halbleiterkörper Überlappungsbereiche aufweisen, in denen die aktive Zone nur stellenweise entfernt, nicht entfernt oder ganz entfernt ist. Insbesondere ist die aktive Zone nur in den Überlappungsbereichen mit den Öffnungen des Halbleiterkörpers entfernt. In den Überlappungsbereichen außerhalb der Öffnung/en kann der Halbleiterkörper weiterhin zur Erzeugung elektromagnetischer Strahlung ausgebildet sein. Im Vergleich zu dem Fall, bei dem der erste Verteilungssteg und/oder der zweite Verteilungssteg bei gleicher Bedeckungsfläche ausschließlich oder nahezu ausschließlich innerhalb der Öffnung/en des Halbleiterkörpers angeordnet sind/ist und bei dem ein größerer Anteil der aktiven Zone entfernt ist, kann die Effizienz des Bauelements, bei dem die Verteilungsstege bereichsweise innerhalb und bereichsweise außerhalb der Öffnung/en gebildet sind, erhöht werden, da das Bauelement größere aktive Zone aufweist.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Bauelements weist der erste Verteilungssteg in Draufsicht einen äußeren Längenanteil außerhalb der Öffnung/en und einen inneren Längenanteil innerhalb der Öffnung/en auf. Der äußere Längenanteil kann größer sein als der innere Längenanteil, oder umgekehrt. Zum Beispiel ist ein Verhältnis zwischen dem inneren und äußeren Längenanteil zwischen einschließlich 0,05 und 20, zwischen einschließlich 0,1 und 10, zum Beispiel zwischen einschließlich 0,2 und 8 oder zwischen einschließlich 0,25 und 4. Das Bauelement kann in Draufsicht einen äußeren Gesamtlängenanteil und einen inneren Gesamtlängenanteil aller ersten Verteilungsstege aufweisen, wobei ein Verhältnis zwischen dem inneren und äußeren Gesamtlängenanteil zwischen einschließlich 0,05 und 20, zwischen einschließlich 0,1 und 10, zum Beispiel zwischen einschließlich 0,2 und 8 oder zwischen einschließlich 0,25 und 4 sein kann. Der äußere Gesamtlängenanteil kann größer sein als der innere Gesamtlängenanteil, oder umgekehrt.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Bauelements weist die erste Elektrode ein erstes frei zugängliches Anschlusspad auf, das mit dem ersten Verteilungssteg elektrisch leitend verbunden ist. Die zweite Elektrode weist ein zweites frei zugängliches Anschlusspad auf, das mit dem zweiten Verteilungssteg elektrisch leitend verbunden ist. Das erste Anschlusspad und das zweite Anschlusspad befinden sich insbesondere auf dem Halbleiterkörper und weisen in Draufsicht Überlappungsbereiche mit dem Halbleiterkörper auf. Bevorzugt ist die aktive Zone in den Überlappungsbereichen des Halbleiterkörpers mit dem ersten und/oder mit dem zweiten Anschlusspad zumindest teilweise nicht entfernt. Mit anderen Worten ist die aktive Zone in den Überlappungsbereichen zwischen dem Halbleiterkörper und dem ersten und/oder zweiten Anschlusspad ganz oder teilweise vorhanden.
  • Das erste Anschlusspad und das zweite Anschlusspad sind in Draufsicht insbesondere überlappungsfrei. Es ist möglich, dass das erste Anschlusspad und/oder das zweite Anschlusspad in Draufsicht auf den Halbleiterkörper vollständig außerhalb, etwa seitlich, der Öffnung/Öffnungen des Halbleiterkörpers gebildet sind/ist. In diesem Fall sind/ist das erste und/oder zweite Anschlusspad frei von Überlappungen mit den Öffnungen des Halbleiterkörpers.
  • Weiterhin ist es möglich, dass das erste Anschlusspad oder das zweite Anschlusspad die Öffnung/en und/oder den ersten Verteilungssteg in Draufsicht zumindest teilweise überdeckt. In der Regel sind die Anschlusspads aus einem Metall gebildet und somit strahlungsundurchlässig. Bedeckt das erste Anschlusspad oder das zweite Anschlusspad die Öffnung/en des Halbleiterkörpers, in denen die aktive Zone entfernt ist, oder den ersten Verteilungssteg, der hinsichtlich der Leitfähigkeit bevorzugt aus einem Metall gebildet und somit strahlungsundurchlässig ist, kann sich die Abschattungsfläche des Bauelements insgesamt verringern. Alternativ ist es möglich, dass das erste Anschlusspad und/oder das zweite Anschlusspad innerhalb einer jeweiligen Öffnung des Halbleiterkörpers angeordnet sind/ist. In diesem Fall weist der Halbleiterkörper Überlappungsbereiche mit dem ersten und/oder zweiten Anschlusspad auf, in denen die aktive Zone teilweise oder ganz entfernt ist.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Bauelements weist die erste Elektrode eine Mehrzahl von streifenförmigen ersten Verteilungsstegen auf. Die Verteilungsstege sind insbesondere aus einem Metall gebildet. Die ersten Verteilungsstege bedecken in Draufsicht bevorzugt höchstens 15 %, 10 %, 5 % oder höchstens 3 % einer lateralen Hauptfläche des Halbleiterkörpers, etwa zwischen einschließlich 1 % und 10 % oder zwischen einschließlich 1 % und 5 %. Die zweite Elektrode kann eine Mehrzahl von streifenförmigen zweiten Verteilungsstegen aufweisen, die aus insbesondere einem Metall gebildet sind. Die ersten und zweiten Verteilungsstege können aus dem gleichen Metall oder aus unterschiedlichen Metallen gebildet sein. Insbesondere bedecken die zweiten Verteilungsstege in Draufsicht höchstens 15 %, 10 %, 5 % oder höchstens 3 % der lateralen Hauptfläche des Halbleiterkörpers, etwa zwischen einschließlich 1 % und 10 % oder zwischen einschließlich 1 % und 5 %. Es ist möglich, dass die ersten und zweiten Verteilungsstege in Draufsicht höchstens 25 %, 20%, 15 %, 10 % oder höchstens 5 % der lateralen Hauptfläche des Halbleiterkörpers bedecken, etwa zwischen einschließlich 1 % und 15 %, zwischen 1 % und 10 % oder zwischen einschließlich 1 % und 5 %.
  • Ein Verteilungssteg ist streifenförmig ausgeführt, wenn dieser in Draufsicht auf den Halbleiterkörper eine longitudinale Länge und eine transversale Breite aufweist, wobei ein Verhältnis der Länge zu der Breite zum Beispiel mindestens 3, 5, 10 oder mindestens 20 ist. Beispielsweise ist das Verhältnis der Länge zu der Breite des Verteilungsstegs zwischen einschließlich 3 und 300, zwischen einschließlich 3 und 200, zwischen einschließlich 3 und 100 oder zwischen einschließlich 3 und 50.
  • Die Verteilungsstege, insbesondere die streifenförmigen Verteilungsstege, können unmittelbar aneinander angrenzen und eine gemeinsame Verteilungsstruktur bilden, die rahmenförmig, verzweigt, fingerstrukturartig ausgeführt ist oder andere Formen annehmen kann. Die gemeinsame Verteilungsstruktur aus den Verteilungsstegen ist etwa mit einem zugehörigen Anschlusspad elektrisch leitend verbunden und kann zusammenhängend oder einstückig ausgeführt sein.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Bauelements bilden die ersten Verteilungsstege, insbesondere alle ersten Verteilungsstege, eine erste Verteilungsstruktur. Die zweiten Verteilungsstege, insbesondere alle zweiten Verteilungsstege, bilden eine zweite Verteilungsstruktur. Die zweite Verteilungsstruktur ist zumindest stellenweise auf oder über der ersten Verteilungsstruktur angeordnet. Die erste Verteilungsstruktur ist in der vertikalen Richtung etwa zwischen der zweiten Verteilungsstruktur und dem Halbleiterkörper angeordnet.
  • Die erste Verteilungsstruktur und die zweite Verteilungsstruktur überlappen in Draufsicht auf den Halbleiterkörper zumindest stellenweise. Bereiche, in denen die erste Verteilungsstruktur und die zweite Verteilungsstruktur überlappen, sind sowohl für die laterale Stromverteilung bei der Kontaktierung der ersten Halbleiterschicht als auch für die laterale Stromverteilung bei der Kontaktierung der zweiten Halbleiterschicht eingerichtet. Beispielsweise befinden sich mindestens 10 %, 30 %, 50 %, 70 % oder mindestens 90 % der ersten Verteilungsstruktur in Draufsicht auf den Halbleiterkörper innerhalb der zweiten Verteilungsstruktur, oder umgekehrt. Gegenüber einem Bauelement, bei dem die erste Verteilungsstruktur und die zweite Verteilungsstruktur in Draufsicht überlappungsfrei nebeneinander angeordnet sind, kann die von den Verteilungsstegen überdeckte Fläche der aktiven Zone verringert sein.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Bauelements weist die zweite Elektrode mehrere strahlungsundurchlässige streifenförmige zweite Verteilungsstege, ein strahlungsundurchlässiges Anschlusspad, eine strahlungsdurchlässige Anschlussschicht und eine strahlungsdurchlässige Kontaktschicht auf. In Draufsicht kann die gesamte zweite Elektrode die aktive Zone oder den Halbleiterkörper vollständig bedecken.
  • Die Anschlussschicht und die Kontaktschicht sind bevorzugt aus einem transparenten elektrisch leitfähigen Material gebildet. Die zweiten Verteilungsstege sind etwa über die Kontaktschicht mit der Anschlussschicht elektrisch leitend verbunden. Die Anschlussschicht grenzt insbesondere unmittelbar an die zweite Halbleiterschicht an. In Draufsicht können/kann die Anschlussschicht und/oder die Kontaktschicht den Halbleiterkörper oder die aktive Zone vollständig oder nahezu vollständig bedecken, etwa bis zu 70 %, 80 %, 90 %, 95 % oder 99 % einer Hauptfläche des Halbleiterkörpers oder der aktiven Zone.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Bauelements ist dieses als strahlungsemittierender Halbleiterchip ausgeführt. Die aktive Zone ist im Betrieb des Bauelements zur Erzeugung elektromagnetischer Strahlung eingerichtet. Die erste Elektrode ist für die erzeugte Strahlung undurchlässig ausgebildet und bedeckt in Draufsicht die aktive Zone insbesondere nur teilweise. Die zweite Elektrode ist bereichsweise für die erzeugte Strahlung undurchlässig und bereichsweise für die erzeugte Strahlung durchlässig ausgebildet. In Draufsicht kann die gesamte zweite Elektrode die aktive Zone vollständig bedecken. Die erste Elektrode kann mehrere strahlungsundurchlässige streifenförmige erste Verteilungsstege und ein strahlungsundurchlässiges Anschlusspad aufweisen, wobei die erste Elektrode in Draufsicht die aktive Zone und/oder den Halbleiterkörper nur teilweise bedeckt.
  • Es wird ein Verfahren zur Herstellung eines Bauelements angegeben, dessen Halbleiterkörper eine Öffnung oder mehrere Öffnungen zur elektrischen Kontaktierung einer ersten Halbleiterschicht des Halbleiterkörpers aufweist, wobei eine Isolierungsschicht bereichsweise innerhalb und bereichsweise außerhalb der Öffnung/en gebildet wird. Das hier beschriebene Verfahren ist für die Herstellung eines hier beschriebenen Bauelements besonders geeignet. Die im Zusammenhang mit dem Bauelement beschriebenen Merkmale können daher auch für das Verfahren herangezogen werden und umgekehrt.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens wird die aktive Zone in einer ersten Fotoebene nicht in den gesamten für die ersten und/oder zweiten Verteilungsstege vorgesehenen Bereichen des Halbleiterkörpers entfernt. Um Anschlussflächen, insbesondere n-seitige Anschlussflächen, für die elektrische Kontaktierung der ersten Halbleiterschicht freizulegen, wird eine Mehrzahl von lateral beabstandeten Öffnungen insbesondere durch die zweite Halbleiterschicht und die aktive Zone hindurch zur ersten Halbleiterschicht gebildet. Dies erfolgt insbesondere durch die sogenannte Mesaätzung.
  • Die Passivierung der Bodenflächen und der Seitenwände der Öffnung/en oder Mesagräben und der dort exponierten aktiven Zone wird durch die Bildung der Isolierungsschicht insbesondere ohne separate Fototechnik durchgeführt. Dadurch entsteht kein weiterer Flächenvorhalt in den lateralen Richtungen zwischen der in einer Öffnung gebildeten Durchkontaktierung und dem Halbleiterkörper oder zwischen der Durchkontaktierung und den Seitenwänden der betreffenden Öffnung.
  • In mindestens einer Ausführungsform des Verfahrens wird die Isolierungsschicht in Draufsicht aus einem Hauptbereich außerhalb der Öffnung und einem Teilbereich zumindest teilweise oder ausschließlich innerhalb der Öffnung gebildet. Insbesondere grenzt der Hauptbereich unmittelbar an den Teilbereich an, etwa an einer Kante oder an den Kanten der Öffnung. Bevorzugt wird der Hauptbereich in einem getrennten Verfahrensschritt vor dem Teilbereich gebildet. Der Hauptbereich und der Teilbereich können aus dem gleichen Material, etwa aus SiO2, oder aus unterschiedlichen Materialien gebildet sein.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens wird der Hauptbereich vor dem Ausbilden der Öffnung durch Aufbringen einer ersten Passivierungsschicht insbesondere auf die strahlungsdurchlässige elektrisch leitfähige Anschlussschicht der zweiten Elektrode gebildet. Der Teilbereich kann nach dem Ausbilden der Öffnung durch Aufbringen einer zweiten Passivierungsschicht auf Oberflächen der Öffnung gebildet sein, wobei die zweite Passivierungsschicht konform zu Seitenwänden und einer Bodenfläche der Öffnung verläuft.
  • Die zweite Passivierungsschicht kann die Bodenfläche und/oder die Seitenwände der Öffnung zunächst vollständig bedecken. Zur Freilegung der Bodenfläche der Öffnung wird die zweite Passivierungsschicht stellenweise entfernt, wobei die verbleibende zweite Passivierungsschicht auf den Seitenwänden der Öffnung insbesondere den Teilbereich der Isolierungsschicht innerhalb der Öffnung bildet. Besonders bevorzugt wird die zweite Passivierungsschicht zur Freilegung der Bodenfläche der Öffnung durch einen anisotropen und/oder maskenlosen Ätzprozess stellenweise entfernt. Die Ausbildung der ersten und/oder der zweiten Passivierungsschicht oder die Ausbildung des Hauptbereichs und/oder des Teilbereichs der Isolierungsschicht kann frei von Anwendung einer Fototechnik und insbesondere frei von einer zusätzlichen Fotoebene durchgeführt werden.
  • Vor dem Ausbilden der Isolierungsschicht kann die Anschlussschicht insbesondere aus einem transparenten leitfähigen Material flächig auf die zweite Halbleiterschicht aufgebracht werden. Die Anschlussschicht dient insbesondere der elektrischen Kontaktierung der zweiten Halbleiterschicht, etwa der p-seitigen elektrischen Kontaktierung. Die Anschlussschicht weist eine vertikale Schichtdicke auf, die einige Nanometer, etwa um die 10 nm oder 20 nm, sein kann, zum Beispiel zwischen einschließlich 3 nm und 30 nm. Es ist möglich, dass das Aufbringen der Anschlussschicht auf die zweite Halbleiterschicht vor der Mesaätzung insbesondere zur Erzeugung der Öffnung/en erfolgt.
  • Nach der Passivierung etwa durch die erste Passivierungsschicht und der Mesaätzung, und insbesondere nach einer erneuten Überpassivierung durch die zweite Passivierungsschicht, kann ein Ätzprozess, insbesondere ein maskenloser Ätzprozess, derart gezielt durchgeführt werden, dass die für die elektrische Kontaktierung vorgesehenen Kontaktflächen der ersten Halbleiterschicht, insbesondere die Bodenflächen der Öffnungen, wieder frei von der Isolierungsschicht, insbesondere frei von der zweiten Passivierungsschicht sind, während die Seitenwände der Öffnung/en weiterhin etwa durch die zweite Passivierungsschicht und die Anschlussschicht weiterhin durch die erste Passivierungsschicht und gegebenenfalls zusätzlich durch die zweite Passivierungsschicht bedeckt beziehungsweise eingekapselt sind.
  • Der Teilbereich der Isolierungsschicht innerhalb der Öffnung, der durch die verbleibende zweite Passivierungsschicht gebildet ist, dient insbesondere als sogenannter lateraler „Spacer“ zwischen dem Halbleiterkörper und der Durchkontaktierung. Innerhalb der Öffnung verläuft der gesamte Teilbereich der Isolierungsschicht insbesondere parallel zu der von dem Teilbereich bedeckten Seitenwand oder zu den Seitenwänden der Öffnung. Die zweite Passivierungsschicht kann außerhalb der Öffnung/en vollständig entfernt werden. Die erste Passivierungsschicht, die den Hauptbereich der Isolierungsschicht außerhalb der Öffnung/en bildet, kann zum Teil als Opferschicht für den Ätzprozess zur Bildung des Spacers fungieren.
  • Die ersten und/oder die zweiten Verteilungsstege können bereichsweise innerhalb und bereichsweise außerhalb der Öffnung/en gebildet werden, wobei die aktive Zone nur innerhalb der Öffnung/en entfernt wird. Außerhalb der Öffnung/en kann das Bauelement Überlappungsbereiche des Halbleiterkörpers mit den Verteilungsstegen aufweisen, in denen die aktive Zone vorhanden, also nicht entfernt ist. Insgesamt ergibt sich dadurch mehr aktive Fläche, die zur Erzeugung elektromagnetischer Strahlung vorgesehen ist, insbesondere im Vergleich zu dem Fall, bei dem die Verteilungsstege, insbesondere die ersten Verteilungsstege, ausschließlich oder vorwiegend innerhalb einer großen oder breiten Öffnung des Halbleiterkörpers angeordnet sind.
  • Insbesondere befindet sich der erste Verteilungssteg oder die Mehrzahl der ersten Verteilungsstege auf verschiedenen vertikalen Ebenen des Bauelements, etwa auf einer lateralen Ebene unmittelbar auf der Bodenfläche oder auf den Bodenflächen der Öffnung/en, auf Seitenwänden der Öffnung/en und auf einer lateralen Ebene oberhalb der Anschlussschicht, etwa unmittelbar auf einer dem Halbleiterkörper abgewandten Oberfläche der Isolierungsschicht. Der erste Verteilungssteg oder die Mehrzahl der ersten Verteilungsstege kann dabei die Kanten der Öffnung/en überformen. Aufgrund der Überformung und Selbstausrichtung der Isolierungsschicht und/oder der Verteilungsstege an den Kanten der Öffnung/en gibt es zwischen den Seitenwänden der Öffnung und dem als Durchkontaktierung ausgebildeten Teilbereich des ersten Verteilungsstegs praktisch keinen zusätzlichen Flächenvorhalt, der die Öffnung/en unnötig vergrößert. Dadurch weist das Bauelement effektiv mehr aktive Fläche zur Erzeugung elektromagnetischer Strahlung auf.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens werden/wird ein erstes Anschlusspad und/oder ein zweites Anschlusspad in Draufsicht auf den Halbleiterkörper seitlich der Öffnung/en gebildet. Solche Anschlusspads sind insbesondere frei zugänglich und zur elektrischen Kontaktierung des Bauelements mit einer externen Spannungsquelle vorgesehen. Die Anschlusspads können jeweils einen Durchmesser um 80 Mikrometer aufweisen, etwa zwischen einschließlich 50 Mikrometer und 150 Mikrometer. Insbesondere ist die aktive Zone in den Überlappungsbereichen mit den Anschlusspads nicht entfernt und kann weiterhin zur Lichterzeugung bestromt werden, wodurch die innere Quanteneffizienz des Bauelements erhöht ist. Der Einbau solcher Anschlusspads insbesondere außerhalb der Öffnung/en bedarf außerdem keiner zusätzlichen Maskenebene.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens wird der erste Verteilungssteg oder eine Mehrzahl von ersten Verteilungsstegen innerhalb und außerhalb der Öffnung/en gebildet. Innerhalb der Öffnung/en kann der erste Verteilungssteg eine Kontur der Öffnung nachbilden und die Öffnung dabei insbesondere entlang der vertikalen Richtung nicht vollständig auffüllen. Mit anderen Worten verläuft der erste Verteilungssteg konform zu der Bodenfläche und zu den Seitenwänden der Öffnung. Der in der Öffnung befindliche Teilbereich des ersten Verteilungsstegs bildet eine Durchkontaktierung der ersten Elektrode. Die Durchkontaktierung grenzt insbesondere unmittelbar an die erste Halbleiterschicht an. Ein lateraler Abstand zwischen der Durchkontaktierung und dem Halbleiterkörper ist insbesondere genau durch eine einfache Schichtdicke des Teilbereichs der Isolierungsschicht innerhalb der Öffnung, also durch eine einfache laterale Schichtdicke des Spacers gegeben.
  • Weitere Ausführungsformen und Weiterbildungen des Bauelements oder des Verfahrens ergeben sich aus den im Folgenden in Verbindung mit den 1A bis 3E und 4A bis 4E erläuterten Ausführungsbeispielen. Es zeigen:
    • 1A, 1B, 1C und 1D schematische Darstellungen eines Vergleichsbeispiels eines Bauelements in Draufsicht oder in vertikaler Schnittansicht,
    • 2A schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels für ein Bauelement in Draufsicht,
    • 2B, 2C, 2D und 2E schematische Darstellungen verschiedener Abschnitte eines Ausführungsbeispiels für ein Bauelement jeweils in vertikaler Schnittansicht,
    • 3A schematische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels für ein Bauelement in Draufsicht,
    • 3B und 3C schematische Darstellungen verschiedener Abschnitte eines weiteren Ausführungsbeispiels für ein Bauelement jeweils in vertikaler Schnittansicht,
    • 3D und 3E schematische Darstellungen weiterer Ausführungsbeispiele eines Bauelements in Draufsicht, und
    • 4A bis 4E schematische Darstellungen einiger Verfahrensschritte zur Herstellung eines oder einer Mehrzahl von Bauelementen.
  • 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.
  • 1A zeigt ein Vergleichsbeispiel für ein Bauelement 10 in Draufsicht auf seinen Halbleiterkörper 2. 1B, 1C und 1D zeigen Abschnitte des Bauelements 10 entlang der in der 1A dargestellter Schnittebenen NP, NN' und PP' jeweils in vertikaler Schnittansicht.
  • Der Halbleiterkörper 2 ist auf einem Substrat 1 angeordnet und kann eine erste Halbleiterschicht 21, eine zweite Halbleiterschicht 22 und eine aktive Zone 23 aufweisen, wobei die aktive Zone 23 in vertikaler Richtung zwischen der ersten Halbleiterschicht 21 und der zweiten Halbleiterschicht 22 angeordnet ist. Die erste Halbleiterschicht 21 ist in der vertikalen Richtung zwischen dem Substrat 1 und der aktiven Zone 23 angeordnet. Insbesondere ist die erste Halbleiterschicht 21 n-leitend ausgeführt. Die zweite Halbleiterschicht 22 kann p-leitend ausgeführt sein. Zum Beispiel ist das Substrat 1 ein Aufwachssubstrat, auf dem der Halbleiterkörper epitaktisch aufgewachsen ist.
  • Der Halbleiterkörper 2 kann aus einem III/V-oder II/VI-Verbindungshalbleitermaterial gebildet sein. Ein III/V-Verbindungshalbleitermaterial weist ein Element aus der dritten Hauptgruppe und ein Element aus der fünften Hauptgruppe auf. Ein II/VI-Verbindungshalbleitermaterial weist ein Element aus der zweiten Hauptgruppe und ein Element aus der sechsten Hauptgruppe auf. Insbesondere basiert der Halbleiterkörper 2 auf GaN und ist auf einem Saphir-Substrat 1 aufgewachsen.
  • Der Halbleiterkörper 2 weist eine dem Substrat 1 abgewandte vorderseitige Hauptfläche 2V und eine dem Substrat 1 zugewandte rückseitige Hauptfläche 2R auf. Insbesondere ist die rückseitige Hauptfläche 2R durch eine Oberfläche der ersten Halbleiterschicht 21 gebildet, die etwa unmittelbar an eine Vorderseite 1V des Substrats 1 angrenzt. Das Substrat 1 weist eine der Vorderseite 1V abgewandte Rückseite 1R auf, die insbesondere eine Rückseite 10R des Bauelements 10 bildet. Das Bauelement weist eine der Rückseite 10R abgewandte Vorderseite 10V auf. Insbesondere begrenzen die Vorderseite 10V und die Rückseite 10R das Bauelement 10 entlang vertikaler Richtungen. Im Betrieb des Bauelements 10 kann die erzeugte Strahlung an der Vorderseite 10V aus dem Bauelement 10 ausgekoppelt werden. Ist das Substrat 1 strahlungsdurchlässig ausgeführt, ist es möglich, dass elektromagnetische Strahlung an der Rückseite 10R aus dem Bauelement 10 ausgekoppelt wird. Die Vorderseite 10V und/oder die Rückseite 10R können/kann als Strahlungsaustrittsfläche/n des Bauelements 10 ausgeführt sein.
  • Der Halbleiterkörper 2 weist eine Öffnung 20 auf, die sich zumindest bereichsweise von der vorderseitigen Hauptfläche 2V durch die zweite Halbleiterschicht 22 und die aktive Zone 23 hindurch in die erste Halbleiterschicht 21 hinein erstreckt. Innerhalb der Öffnung 20 ist die aktive Zone 23 entfernt, insbesondere komplett entfernt (1B). In Draufsicht kann die Öffnung 20 zusammenhängend und etwa rahmenförmig ausgebildet sein (1A). Insbesondere ist die Öffnung 20 zur Aufnahme einer ersten Elektrode 3 und/oder einer zweiten Elektrode 4 des Bauelements 10 eingerichtet.
  • Innerhalb der Öffnung 20 sind die erste Elektrode 3 und die zweite Elektrode 4 entlang der vertikalen Richtung insbesondere übereinander angeordnet. Zur elektrischen Isolierung kann eine Isolierungsschicht 5, insbesondere ein Hauptbereich 50 der Isolierungsschicht, in vertikaler Richtung bereichsweise zwischen der ersten Elektrode 3 und der zweiten Elektrode 4 angeordnet sein. Zweckmäßig ist die Isolierungsschicht 5 aus einem elektrisch isolierenden Material, etwa aus Siliziumoxid, zum Beispiel aus SiO2 gebildet. Die erste Elektrode 3 kann zur elektrischen Kontaktierung der ersten Halbleiterschicht 21 eingerichtet sein. Die zweite Elektrode 4 ist insbesondere zur elektrischen Kontaktierung der zweiten Halbleiterschicht 22 eingerichtet.
  • Die erste Elektrode 3 kann zumindest einen ersten Verteilungssteg 30 aufweisen, der mit einem Anschlusspad 3P der ersten Elektrode 3 elektrisch leitend verbunden ist. Das erste Anschlusspad 3P befindet sich etwa in einem Bereich der Öffnung 20 mit vergrößertem Durchmesser. Der erste Verteilungssteg 30 steht mit der ersten Halbleiterschicht 21 im elektrischen Kontakt, insbesondere im direkten elektrischen Kontakt. Die erste Elektrode 3 kann eine Mehrzahl von solchen ersten Verteilungsstegen 30 aufweisen. Der erste Verteilungssteg 30 oder die Mehrzahl der ersten Verteilungsstege 30 dient insbesondere der elektrischen Kontaktierung und der lateralen Stromaufweitung innerhalb der ersten Halbleiterschicht 21.
  • Die zweite Elektrode 4 kann zumindest einen zweiten Verteilungssteg 40 aufweisen, der mit einem Anschlusspad 4P, insbesondere direkt mit einem Anschlusspad 4P der zweiten Elektrode 4 elektrisch leitend verbunden ist. Das Anschlusspad 4P befindet sich etwa in einem weiteren Bereich der Öffnung 20 mit vergrößertem Durchmesser. Mit anderen Worten befindet sich das Anschlusspad 3P oder 4P in einem Bereich der Öffnung, der im Vergleich zu den Bereichen, in denen der erste und/oder zweite Verteilungssteg 30 und/oder 40 angeordnet sind/ist, einen vergrößerten Durchmesser oder eine vergrößerte lokale Ausdehnung aufweist. Über die Anschlusspads 3P und 4P, die den unterschiedlichen elektrischen Polaritäten des Bauelements 10 zugeordnet sind, kann das Bauelement 10 extern elektrisch kontaktiert werden. Bevorzugt sind die Anschlusspads 3P und 4P von außen zugänglich. Die Anschlusspads 3P und 4P können jeweils als Bondpadfläche, etwa als Drahtbondfläche ausgeführt sein.
  • Der zweite Verteilungssteg 40 ist etwa über eine Anschlussschicht 41 und eine Kontaktschicht 42 mit der zweiten Halbleiterschicht 22 elektrisch leitend verbunden (siehe 1B und 1D). Der zweite Verteilungssteg 40 kann bereichsweise im direkten elektrischen Kontakt mit der Kontaktschicht 42 stehen. Die Isolierungsschicht 5 ist bereichsweise in vertikaler Richtung zwischen der Kontaktschicht 42 und der Anschlussschicht 41 angeordnet, wobei die Kontaktschicht 42 über einen Durchkontakt 4T oder über eine Mehrzahl von Durchkontakten 4T mit der Anschlussschicht 41 elektrisch leitend verbunden ist. Der Durchkontakt 4T oder die Mehrzahl von Durchkontakten 4T erstreckt sich durch den Hauptbereich 50 der Isolierungsschicht 5 hindurch. Insbesondere sind die Durchkontakte 4T im Hinblick auf ihre Dichte und Querschnitte derart eingerichtet, dass eine gleichmäßige Stromeinprägung von der Kontaktschicht 42 in die Anschlussschicht 41 hinein erzielbar ist. Die Kontaktschicht 42 und die Anschlussschicht 41 dienen somit als Stromaufweitungsschichten der zweiten Elektrode 4, wobei der zweite Verteilungssteg 40 oder die zweiten Verteilungsstege 40 für die laterale Stromaufweitung innerhalb der Kontaktschicht 42 eingerichtet ist/sind.
  • Die zweite Elektrode 4 kann eine Mehrzahl von solchen zweiten Verteilungsstegen 40 aufweisen. Der zweite Verteilungssteg 40 oder die Mehrzahl der zweiten Verteilungsstege 40 dient insbesondere der elektrischen Kontaktierung und der lateralen Stromaufweitung innerhalb der Kontaktschicht 42, der Anschlussschicht 41 und somit innerhalb der zweiten Halbleiterschicht 22, die insbesondere unmittelbar an die Anschlussschicht 41 angrenzt.
  • Die Kontaktschicht 42 und/oder die Anschlussschicht 41 können/kann aus einem Material mit einer geringeren elektrischen Leitfähigkeit als ein Material des zweiten Verteilungsstegs 40 gebildet sein, etwa aus einem strahlungsdurchlässigen und elektrisch leitfähigen Material. In Draufsicht können/kann die Kontaktschicht 42 und/oder die Anschlussschicht 41 einen größeren Anteil der Hauptfläche 2V des Halbleiterkörpers 2 oder der zweiten Halbleiterschicht 22 bedecken als der zweite Verteilungssteg 40 oder die gesamten Verteilungsstege 40.
  • Gemäß dem in den 1A, 1B, 1C und 1D dargestellten Vergleichsbeispiel befinden/befindet sich das erste Anschlusspad 3P, das zweite Anschlusspad 4P, der erste Verteilungssteg 30, der zweite Verteilungssteg 40 und/oder die Mehrzahl der Verteilungsstegen 30 und 40 zumindest teilweise oder ausschließlich innerhalb der Öffnung 20. Die Öffnung 20 sollte daher groß und breit genug gestaltet sein, um das erste Anschlusspad 3P, das zweite Anschlusspad 4P, den ersten Verteilungssteg 30, den zweiten Verteilungssteg 40 und/oder die Mehrzahl der Verteilungsstegen 30 und 40 aufzunehmen. Dies führt allerdings dazu, dass ein großer Anteil an aktiver Fläche des Bauelements 10 verloren geht, da die aktive Zone 23 innerhalb der Öffnung 20 nicht mehr vorhanden ist.
  • In der 1B sind die erste Elektrode 3 mit dem ersten Verteilungssteg 30, die zweite Elektrode 4 mit dem zweiten Verteilungssteg 40 und die Isolierungsschicht 5 im Bereich der Öffnung 20 etwas detaillierter dargestellt.
  • Der erste Verteilungssteg 30 oder die Mehrzahl der ersten Verteilungsstege 30 ist in Draufsicht insbesondere ausschließlich innerhalb der Öffnung 20 angeordnet und weist somit lediglich einen inneren Teilbereich 301 auf, der insbesondere als Anschlussschicht 31 der ersten Elektrode ausgeführt ist. Die Anschlussschicht 31 oder der erste Verteilungssteg 30 grenzt insbesondere überall unmittelbar an die erste Halbleiterschicht 21 an. Der zweite Verteilungssteg 40 oder die Mehrzahl der zweiten Verteilungsstege 40 kann in Draufsicht ausschließlich innerhalb der Öffnung 20 angeordnet sein. Der erste Verteilungssteg 30 und der zweite Verteilungssteg 40 sind somit übereinander angeordnet und weisen Überlappungsbereiche auf.
  • Außerhalb der Öffnung 20 weist die Isolierungsschicht 5 einen Hauptbereich 50 auf, der insbesondere zwischen der Anschlussschicht 41 und der Kontaktschicht 42 angeordnet ist. Innerhalb der Öffnung 20 weist die Isolierungsschicht 5 einen ersten Teilbereich 51, einen zweiten Teilbereich 52 und einen dritten Teilbereich 53 auf. Der erste Teilbereich 51 bedeckt Seitenwände 20W der Öffnungen 20 insbesondere vollständig. Der dritte Teilbereich 53 ist zwischen dem ersten Verteilungssteg 30 und dem zweiten Verteilungssteg 40 angeordnet und ist zur elektrischen Isolierung des ersten Verteilungsstegs 30 von dem zweiten Verteilungssteg 40 vorgesehen. Der zweite Teilbereich 52 erstreckt sich entlang der lateralen Richtung zwischen dem ersten Teilbereich 51 und dem dritten Teilbereich 53. Ein lateraler Abstand 30D zwischen dem Halbleiterkörper 2 und dem ersten Verteilungssteg 30 und/oder dem zweiten Verteilungssteg 40 beträgt insbesondere ein Vielfaches einer einfachen Schichtdicke 5D der Isolierungsschicht 5. Aufgrund des Vorhandenseins des zweiten Teilbereichs 52 wird die aktive Zone 23 in dieser Region entfernt. Es ist daher wünschenswert, dass der zweite Teilbereich 52 der Isolierungsschicht 5 möglichst klein gehalten wird.
  • Der in der 1C dargestellte Abschnitt entspricht im Wesentlichen dem in der 1B dargestellten Abschnitt eines Bauelements 10. Im Unterschied hierzu befindet sich der Abschnitt NN' im Bereich des ersten Anschlusspads 3P. Das Anschlusspad 3P kann innerhalb der Öffnung 20, insbesondere vollständig innerhalb der Öffnung 20, auf der Isolierungsschicht 5 und auf dem ersten Verteilungssteg 30 angeordnet sein. Durch einen Durchkontakt 3T der ersten Elektrode 3, der sich durch die Isolierungsschicht 5, insbesondere durch den dritten Teilbereich 53 der Isolierungsschicht 5 hindurch erstreckt, ist das erste Anschlusspad 3P mit dem ersten Verteilungssteg 30 elektrisch leitend verbunden. Gemäß 1C ist die aktive Zone 23 in einem Überlappungsbereich des Halbleiterkörpers 2 mit dem ersten Anschlusspad 3P nicht vorhanden.
  • Der in der 1D dargestellte Abschnitt entspricht im Wesentlichen dem in der 1B dargestellten Abschnitt eines Bauelements 10. Im Unterschied hierzu befindet sich der Abschnitt PP' im Bereich des zweiten Anschlusspads 4P.
  • Das Anschlusspad 4P kann innerhalb der Öffnung 20, insbesondere vollständig innerhalb der Öffnung 20, auf der Kontaktschicht 42, auf der Isolierungsschicht 5 und auf dem ersten Verteilungssteg 30 angeordnet sein. Insbesondere ist die Anschlussschicht 41 im Bereich der Öffnung 20 oder in den Bereichen der Öffnungen 20 in Draufsicht nicht vorhanden. Die Kontaktschicht 42 kann sich bereichsweise in die Öffnung 20 hinein erstrecken. In der vertikalen Richtung ist die Kontaktschicht 42 etwa zwischen dem zweiten Anschlusspad 4P und der Isolierungsschicht 5 oder dem dritten Teilbereich 53 der Isolierungsschicht 5 angeordnet. Das zweite Anschlusspad 4P ist über dem ersten Verteilungssteg 30 angeordnet und weist einen Überlappungsbereich mit dem ersten Verteilungssteg 30 auf. Gemäß 1D ist die aktive Zone 23 in einem Überlappungsbereich des Halbleiterkörpers 2 mit dem zweiten Anschlusspad 4P nicht vorhanden.
  • Das in der 2A dargestellte Ausführungsbeispiel entspricht im Wesentlichen dem in der 1A dargestellten Ausführungsbeispiel für ein Bauelement 10. Im Unterschied hierzu sind/ist das erste Anschlusspad 3P und/oder das zweite Anschlusspad 4P in Draufsicht außerhalb der Öffnung 20 oder der Öffnungen 20 angeordnet. Gemäß 2A ist die aktive Zone 23 in den Überlappungsbereichen des Halbleiterkörpers 2 mit dem ersten Anschlusspad 3P und/oder dem zweiten Anschlusspad 4P vorhanden (siehe 2C und 2D).
  • Im weiteren Unterschied zur 1A weist das Bauelement 10 gemäß 2A eine Mehrzahl von lateral beabstandeten Öffnungen 20 auf. Zusammen können die Öffnungen 20 rahmenförmig, verzweigt oder fingerstrukturartig angeordnet sein. Im Vergleich zum 1A kann die Summe aller Querschnitte der in der 2A dargestellten Öffnungen 20 kleiner sein als der Querschnitt der in der 1A dargestellten Öffnung 20. Der erste Verteilungssteg 30, die Mehrzahl der ersten Verteilungsstege 30, der zweite Verteilungssteg 40 und/oder die Mehrzahl der zweiten Verteilungsstege 40 können/kann bereichsweise innerhalb und bereichsweise außerhalb der Öffnung/en 20 angeordnet sein. Außerhalb der Öffnung/en 20 kann der Halbleiterkörper 2 Überlappungsbereiche mit dem ersten Verteilungssteg 30 und/oder mit dem zweiten Verteilungssteg 40 aufweisen, in denen die aktive Zone 23 vorhanden, also nicht entfernt ist (siehe 2C, 2D und 2E).
  • 2B, 2C, 2D und 2E zeigen Abschnitte des Bauelements 10 entlang verschiedener in der 2A dargestellter Schnittebenen NP, N'P', NN' und PP' jeweils in vertikaler Schnittansicht.
  • Der in der 2B dargestellte Abschnitt entspricht im Wesentlichen dem in der 1B dargestellten Abschnitt eines Bauelements 10. Im Unterschied hierzu weist der erste Verteilungssteg 30 einen inneren Teilbereich 301 innerhalb der Öffnung 20 und einen äußeren Teilbereich 30A außerhalb der Öffnung 20 auf. Der innere Teilbereich 301 umfasst eine Anschlussschicht 31, die insbesondere unmittelbar an die erste Halbleiterschicht 21 angrenzt, und eine Durchkontaktierung 33, die die Anschlussschicht 31 mit dem äußeren Teilbereich 30A verbindet. Die Durchkontaktierung 33 umläuft die Anschlussschicht 31 in lateralen Richtungen. In diesem Sinne kann die Anschlussschicht 31 als Teil der Durchkontaktierung 33 angesehen werden.
  • Der erste Verteilungssteg 30 füllt die Öffnung 20 nur teilweise auf und bildet eine Kontur der Öffnung 20 nach. Insbesondere ist der laterale Abstand 30D zwischen dem ersten Verteilungssteg 30 und dem Halbleiterkörper 2 oder zwischen der Durchkontaktierung 33 und dem Halbleiterkörper 2 durch eine einfache Schichtdicke 5D der Isolierungsschicht 5 innerhalb der Öffnung 20, also durch eine einfache Schichtdicke 5D eines Teilbereichs 51 oder eines Spacers 51 der Isolierungsschicht 5 gegeben. Im Vergleich zum 1B weist die Isolierungsschicht 5 innerhalb der Öffnung 20 lediglich einen ersten Teilbereich 51 auf, die die Seitenwände 20W der Öffnung 20 bedeckt. Die Isolierungsschicht 5 ist insbesondere frei von einem etwa wie in der 1B dargestellten zweiten Teilbereich 52 und/oder dritten Teilbereich 53.
  • Außerhalb der Öffnung/en 20 weist die Isolierungsschicht 5 einen Hauptbereich 50 auf. Der Hauptbereich 50 grenzt insbesondere unmittelbar an den Teilbereich 51, etwa an einer Kante der Öffnung 20, oder an die Teilbereiche 51 etwa an mehreren Kanten der Öffnungen 20, an. Zum Beispiel ist der Hauptbereich 50 durch eine erste Passivierungsschicht 70 gebildet. Der Teilbereich 51 oder die Teilbereiche 51 kann/können durch eine zweite Passivierungsschicht 71 gebildet sein. Der Hauptbereich 50 und der an den Hauptbereich 50 angrenzende Teilbereich 51 sind insbesondere als unterschiedliche Teilschichten der Isolierungsschicht 5 gebildet. Eine Grenzlinie oder Grenzfläche zwischen diesen Teilschichten ist in der 2B durch gestrichelte Linie dargestellt. Im Vergleich zum 1B bilden in der 2B die Seitenwände 20W der Öffnung 20 mit einer Haupterstreckungsebene der aktiven Zone 23 einen steileren Winkel, nämlich von etwa 90° ± 30°. Damit kann ein verkleinerter Querschnitt der Öffnung 20 erzielt werden, wodurch weniger aktive Fläche der aktiven Zone 23 entfernt wird.
  • Im weiteren Unterschied zum 1B ist der zweite Verteilungssteg 40 gemäß 2B teilweise innerhalb und lateral sowie vertikal außerhalb der Öffnung 20 angeordnet. Bereichsweise kann sich der zweite Verteilungssteg 40 in die Öffnung 20 hinein erstrecken. Der zweite Verteilungssteg 40 kann unmittelbar an die Kontaktschicht 42 angrenzen. Das Bauelement 10 weist eine Trennschicht 6 auf, die insbesondere elektrisch isolierend ausgeführt ist und bereichsweise innerhalb der Öffnung 20 und bereichsweise außerhalb der Öffnung 20 angeordnet ist.
  • Zum Beispiel weist die Trennschicht 6 eine erste Teilschicht 60 auf, die zwischen dem ersten Verteilungssteg 30 und dem zweiten Verteilungssteg 40 angeordnet ist. Die Trennschicht 6 kann bereichsweise unmittelbar an die Isolierungsschicht 5 angrenzen. Die Trennschicht 6 und die Isolierungsschicht 5 können aus dem gleichen Material oder aus unterschiedlichen Materialien gebildet sein. Insbesondere sind die Trennschicht 6 und die Isolierungsschicht 5 in verschiedenen Prozessschritten hergestellt, sodass eine Grenzfläche zwischen der Trennschicht 6 und der Isolierungsschicht 5 erkennbar ist. Die Öffnung 20 kann von der Isolierungsschicht 5, der Trennschicht 6, dem ersten Verteilungssteg 30 und dem zweiten Verteilungssteg 40 vollständig aufgefüllt sein.
  • Der in der 2C dargestellte Abschnitt entspricht im Wesentlichen dem in der 1C dargestellten Abschnitt eines Bauelements 10. Im Unterschied hierzu ist im Abschnitt NN' mit dem ersten Anschlusspad 3P keine Öffnung 20 gebildet. Das erste Anschlusspad 3P befindet sich daher außerhalb der Öffnung/en 20. Außerhalb der Öffnung/en 20 sind/ist der erste Verteilungssteg 30 und/oder der erste Anschlusspad 3P auf der Isolierungsschicht 5 und der Anschlussschicht 41 angeordnet. Insbesondere befinden/befindet sich der erste Verteilungssteg 30 und/oder der erste Anschlusspad 3P komplett oberhalb des Halbleiterkörpers 2, etwa oberhalb der vorderseitigen Hauptfläche 2V des Halbleiterkörpers 2.
  • Der in der 2D dargestellte Abschnitt entspricht im Wesentlichen dem in der 1D dargestellten Abschnitt eines Bauelements 10. Im Unterschied hierzu ist im Abschnitt PP' mit dem zweiten Anschlusspad 4P keine Öffnung 20 gebildet. Das zweite Anschlusspad 4P befindet sich außerhalb der Öffnung/en 20. Außerhalb der Öffnung/en 20 sind/ist der erste Verteilungssteg 30 und/oder der zweite Anschlusspad 4P auf der Isolierungsschicht 5 und der Anschlussschicht 41 angeordnet, insbesondere komplett oberhalb des Halbleiterkörpers 2, etwa oberhalb der vorderseitigen Hauptfläche 2V des Halbleiterkörpers 2.
  • Das zweite Anschlusspad 4P und die Kontaktschicht 42 sind über dem ersten Verteilungssteg 30 angeordnet und weist Überlappungsbereiche mit diesem auf. Die Trennschicht 6 weist eine zweite Teilschicht 6P auf, die in Draufsicht den ersten Verteilungssteg verkapselt und diesen von der Kontaktschicht 42 und/oder von dem zweiten Verteilungssteg 40 oder von dem zweiten Anschlusspad 4P elektrisch isoliert. Die erste Teilschicht 60 und die zweite Teilschicht 6P können voneinander lateral beabstandet sein. In Draufsicht auf das zweite Anschlusspad 4P ist die aktive Zone 23 in den Überlappungsbereichen nicht entfernt und daher vorhanden.
  • Der in der 2E dargestellte Abschnitt entspricht im Wesentlichen dem in der 2D dargestellten Abschnitt eines Bauelements 10. Im Unterschied hierzu ist im Abschnitt N'P' kein zweiter Anschlusspad 4P sondern der zweite Verteilungssteg 40 vorhanden. Im übrigen kann der in der 2E dargestellte Abschnitt N'P' identisch zu dem in der 2D dargestellten Abschnitt PP' sein.
  • Das in der 3A dargestellte Ausführungsbeispiel entspricht im Wesentlichen dem in der 2A dargestellten Ausführungsbeispiel für ein Bauelement 10. Im Unterschied zur 2A, in der sich eine zusammenhängende Öffnung 20 in Draufsicht etwa von dem ersten Anschlusspad 3P zu dem zweiten Anschlusspad 4P hin erstreckt, ist diese zusammenhängende Öffnung 20 in 3A in eine Mehrzahl von lateral beanstandeten Öffnungen 20 unterteilt.
  • 3B und 3C zeigen Abschnitte des Bauelements 10 entlang der in der 3A dargestellten Schnittebenen N'P und NP' jeweils in vertikaler Schnittansicht. 3B ist im Wesentlichen eine Kombination aus den 2B und 2C, während 3C im Wesentlichen eine Kombination aus den 2B und 2E ist.
  • In den 3B und 3C wird der Verlauf des ersten Verteilungsstegs 30 innerhalb und außerhalb der Öffnung 20 näher verdeutlicht. Bis auf die Bereiche zum ersten Anschlusspad 3P und zur elektrischen Kontaktierung der ersten Halbleiterschicht 21 innerhalb der Öffnung/en 20 kann der erste Verteilungssteg 30 von der Isolierungsschicht 5 und von der Trennschicht 6 verkapselt, insbesondere vollständig verkapselt sein. In Draufsicht können der Halbleiterkörper 2 und der erste Verteilungssteg 30 und/oder der zweite Verteilungssteg 40 Überlappungsbereiche innerhalb der Öffnung/en 20, in denen die aktive Zone 23 entfernt ist, und Überlappungsbereiche außerhalb der Öffnung/en 20, in denen die aktive Zone 23 vorhanden ist, aufweisen. Außerdem ist dargestellt, dass sich der erste Verteilungssteg 30 innerhalb der Öffnung/en 20 auf einer tieferen vertikalen Ebene befindet als außerhalb der Öffnung/en.
  • Das in der 3D dargestellte Ausführungsbeispiel entspricht im Wesentlichen dem in der 3A dargestellten Ausführungsbeispiel für ein Bauelement 10, mit dem Unterschied, dass in 3D die Anschlusspads 3P, 4P und die Verteilungsstege 30 und 40 mit den inneren Teilbereichen 301 und 401 sowie den äußeren Teilbereichen 30A und 40A explizit dargestellt sind. Der erste Verteilungssteg 30 und der zweite Verteilungssteg 40 überlappen in Draufsicht, sind übereinander angeordnet und verlaufen bereichsweise parallel zueinander. Der erste Verteilungssteg 30 und der zweite Verteilungssteg 40 können in Draufsicht jeweils eine rahmenartige Verteilungsstruktur bilden.
  • Das in der 3E dargestellte Ausführungsbeispiel entspricht im Wesentlichen dem in der 3D dargestellten Ausführungsbeispiel eines Bauelements 10, mit dem Unterschied, dass die Öffnung 20 oder die Mehrzahl der Öffnungen 20 in Draufsicht insbesondere von dem zugehörigen Verteilungssteg oder von den zugehörigen Verteilungsstegen 30 oder 40 vollständig bedeckt ist.
  • Gemäß 3D kann die Öffnung 20 oder die Mehrzahl der Öffnungen 20 in Draufsicht jeweils eine laterale Breite aufweisen, die größer ist als eine laterale Breite des ersten und/oder des zweiten Verteilungsstegs 30 oder 40. Die laterale Breite der Öffnung 20 oder des Verteilungsstegs 30 bzw. 40 ist insbesondere eine laterale Ausdehnung der Öffnung 20 oder des Verteilungsstegs 30 bzw. 40, die senkrecht zur Längsachse des Verteilungsstegs 30 bzw. 40 gerichtet ist. Gemäß 3E ist die laterale Breite der Öffnung/en 20 dagegen höchstens genauso groß oder kleiner als die laterale Breite des zugehörigen ersten und/oder zweiten Verteilungsstegs 30 bzw. 40.
  • Die in den 2A bis 2E und 3A bis 3E dargestellten Ausführungsbeispiele für ein Bauelement 10 sind insbesondere Weiterentwicklungen des in den 1A bis 1D dargestellten Vergleichsbeispiels für ein Bauelements 10. Die im Zusammenhang mit der Beschreibung der 1A bis 1D offenbarten Merkmale können daher für die in den 2A bis 2E und 3A bis 3E dargestellten Ausführungsbeispiele herangezogen werden, solange diese Merkmale nicht im Widerspruch mit den in den 2A bis 2E und 3A bis 3E dargestellten Ausführungsbeispielen stehen.
  • 4A bis 4E zeigen schematische Darstellungen einiger Verfahrensschritte zur Herstellung eines oder einer Mehrzahl von Bauelementen 10.
  • Gemäß 4A wird ein Halbleiterkörper 2 bereitgestellt. Der Halbleiterkörper 2 kann auf einem Substrat 1, insbesondere auf einem Aufwachssubstrat 1 angeordnet sein. Auf den Halbleiterkörper 2 wird eine Anschlussschicht 41 etwa als Teil einer zweiten Elektrode 4 aufgebracht.
  • Gemäß 4B wird eine Isolierungsschicht 5, insbesondere in Form einer ersten Passivierungsschicht 70, auf die Anschlussschicht 41 aufgebracht.
  • Gemäß 4C wird eine Öffnung 20 oder eine Mehrzahl von Öffnungen 20 durch die Passivierungsschicht 70, die Anschlussschicht 41, die zweite Halbleiterschicht 22 und die aktive Zone 23 hindurch in die erste Halbleiterschicht 21 hinein gebildet. In Draufsicht können/kann die Passivierungsschicht 70 und/oder die Anschlussschicht 41 den Halbleiterkörper 2 zunächst vollständig bedecken und nach der Ausbildung der Öffnung/en 20 den Halbleiterkörper 2 außerhalb der Öffnung/en 20 weiterhin vollständig bedecken.
  • Gemäß 4D wird eine zweite Passivierungsschicht 71 derart auf den Halbleiterkörper 2 aufgebracht, dass die zweite Passivierungsschicht 71 in Draufsicht die Öffnung/en 20 oder den Halbleiterkörper 2 vollständig bedeckt. Die zweite Passivierungsschicht 71 kann die erste Passivierungsschicht 70, die Bodenfläche und/oder die Seitenwände der Öffnung/en 20 zunächst vollständig bedecken.
  • Gemäß 4E wird die zweite Passivierungsschicht 71 zur Freilegung der Bodenfläche der jeweiligen Öffnung 20 stellenweise entfernt, wobei die verbleibende zweite Passivierungsschicht 71 auf den Seitenwänden der Öffnung/en 20 den Teilbereich 51 der Isolierungsschicht 5 innerhalb der Öffnung 20 bildet. Außerhalb der Öffnung/en 20 kann die zweite Passivierungsschicht 71 vollständig entfernt werden, wodurch die erste Passivierungsschicht 70 freigelegt wird. Besonders bevorzugt wird die zweite Passivierungsschicht 71 durch einen anisotropen und/oder maskenlosen Ätzprozess stellenweise entfernt. Es ist möglich, dass die erste Passivierungsschicht 70 dabei teilweise entfernt und somit gedünnt wird. In diesem Sinne kann die erste Passivierungsschicht 70 als Opferschicht beim teilweisen Entfernen der zweiten Passivierungsschicht 71 fungieren. Die freigelegte oder gedünnte erste Passivierungsschicht 70 bildet insbesondere den Hauptbereich 50 der Isolierungsschicht 5 außerhalb der Öffnung/en 20.
  • Die auf den Seitenwänden der Öffnung/en 20 verbleibende zweite Passivierungsschicht 71 dient insbesondere als Spacer innerhalb der Öffnung/en 20 in den weiteren Verfahrensschritten etwa zur Bildung des ersten Verteilungsstegs 30 oder der Durchkontaktierung 33 der ersten Elektrode 3. Die erste Passivierungsschicht 70 und die zweite Passivierungsschicht 71 können aus dem gleichen Material, etwa aus SiO2 oder aus unterschiedlichen elektrisch isolierenden Materialien gebildet sein.
  • Durch die in den 4A bis 4E dargestellten Verfahrensschritte kann somit eine insbesondere strahlungsdurchlässige elektrisch leitfähige Anschlussschicht 41 der zweiten Elektrode 4 vor dem Ausbilden des Hauptbereichs 50 der Isolierungsschicht 5 flächig auf die zweite Halbleiterschicht 22 aufgebracht werden, wobei der Hauptbereich 50 anschließend durch Aufbringen der ersten Passivierungsschicht 70 auf die Anschlussschicht 41 gebildet wird. Der Teilbereich 51 wird nach dem Ausbilden der Öffnung/en 20 durch Aufbringen der zweiten Passivierungsschicht 71 insbesondere ohne separate Fototechnik flächig auf den Hauptbereich 50 und die Öffnung/en 20 gebildet. Dabei kann die zweite Passivierungsschicht 71 den ersten Hauptbereich 50 und die Seitenwände 20W sowie eine Bodenfläche der Öffnung 20 zunächst vollständig bedecken, wobei die zweite Passivierungsschicht 71 anschließend insbesondere ebenfalls ohne zusätzliche Fototechnik stellenweise entfernt wird. Die verbleibende zweite Passivierungsschicht 71 bildet insbesondere den Teilbereich 51 der Isolierungsschicht 5 auf den Seitenwänden 20W. In diesem Sinne kann der Teilbereich 51 der Isolierungsschicht 5 selbstausgerichtet auf den Seitenwänden 20W der Öffnung 20 gebildet werden, wobei der Teilbereich 51 parallel oder konform zu den Seitenwände 20W verläuft. Ein lateraler Abstand 30D zwischen dem ersten Verteilungssteg 30 und Halbleiterkörper 2 oder zwischen der Durchkontaktierung 33 und Halbleiterkörper 2 kann dadurch minimiert werden und ist etwa durch die einfache Schichtdicke des Teilbereichs 51 innerhalb der Öffnung 20 gegeben.
  • 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 Ansprüchen oder Ausführungsbeispielen angegeben ist.
  • Bezugszeichenliste
    • 10
    Bauelement
    10V
    Vorderseite des Bauelements
    10R
    Rückseite des Bauelements
    1
    Substrat
    1V
    Vorderseite des Substrats
    1R
    Rückseite des Substrats
    2
    Halbleiterkörper
    2V
    vorderseitige Hauptfläche des Halbleiterkörpers
    2R
    rückseitige Hauptfläche des Halbleiterkörpers
    20
    Öffnung des Halbleiterkörpers
    20W
    Seitenwand der Öffnung des Halbleiterkörpers
    21
    erste Halbleiterschicht
    22
    zweite Halbleiterschicht
    23
    aktive Zone
    3
    erste Elektrode
    30
    Verteilungssteg der ersten Elektrode
    31
    Anschlussschicht der ersten Elektrode
    33
    Durchkontaktierung der ersten Elektrode
    30A
    äußerer Teilbereich des ersten Verteilungsstegs
    30D
    Abstand zwischen Verteilungssteg und Halbleiterkörper oder zwischen Durchkontaktierung und Halbleiterkörper
    301
    innerer Teilbereich des ersten Verteilungsstegs
    3P
    Anschlusspad der ersten Elektrode
    3T
    Durchkontakt der ersten Elektrode
    4
    zweite Elektrode
    40
    Verteilungssteg der zweiten Elektrode
    40A
    äußerer Teilbereich des zweiten Verteilungsstegs
    401
    innerer Teilbereich des zweiten Verteilungsstegs
    41
    Anschlussschicht der zweiten Elektrode
    42
    Kontaktschicht der zweiten Elektrode
    4P
    Anschlusspad der zweiten Elektrode
    4T
    Durchkontakt der zweiten Elektrode
    5
    Isolierungsschicht
    50
    Hauptbereich der Isolierungsschicht
    51
    erster Teilbereich der Isolierungsschicht/ Spacer
    52
    zweiter Teilbereich der Isolierungsschicht
    53
    dritter Teilbereich der Isolierungsschicht
    5D
    Schichtdicke der Isolierungsschicht
    6
    Trennschicht
    60
    erste Teilschicht der Trennschicht
    6P
    zweite Teilschicht der Trennschicht
    70
    erste Passivierungsschicht
    71
    zweite Passivierungsschicht

Claims (17)

  1. Bauelement (10) mit einem Halbleiterkörper (2), einer ersten Elektrode (3) und einer zweiten Elektrode (4), wobei - der Halbleiterkörper eine erste Halbleiterschicht (21), eine zweite Halbleiterschicht (22) und eine dazwischenliegende aktive Zone (23) aufweist, - die erste Elektrode zur elektrischen Kontaktierung der ersten Halbleiterschicht eingerichtet ist und einen ersten Verteilungssteg (30) zur gleichmäßigen Stromverteilung in der ersten Halbleiterschicht aufweist, - die zweite Elektrode zur elektrischen Kontaktierung der zweiten Halbleiterschicht eingerichtet ist und einen zweiten Verteilungssteg (40) zur gleichmäßigen Stromverteilung in der zweiten Halbleiterschicht aufweist, - der erste Verteilungssteg und der zweite Verteilungssteg zumindest bereichsweise übereinander auf derselben Seite des Halbleiterkörpers angeordnet sind, in Draufsicht überlappen und den Halbleiterkörper nur stellenweise bedecken, und - sich der erste Verteilungssteg stellenweise durch die zweite Halbleiterschicht und die aktive Zone hindurch zur ersten Halbleiterschicht erstreckt, wobei die aktive Zone in Überlappungsbereichen des Halbleiterkörpers mit dem ersten Verteilungssteg nur stellenweise entfernt ist.
  2. Bauelement (10) nach dem vorhergehenden Anspruch, das ein Substrat (1) aufweist, auf dem der Halbleiterkörper (2) aufgewachsen ist, wobei die erste Elektrode (3) und die zweite Elektrode (4) übereinander auf derselben dem Substrat abgewandten Hauptfläche (2V) des Halbleiterkörpers angeordnet sind.
  3. Bauelement (10) nach dem vorhergehenden Anspruch, bei dem das Substrat (1) ein Saphir-Substrat ist.
  4. Bauelement (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Halbleiterkörper (2) zumindest eine Öffnung (20) aufweist, die sich durch die zweite Halbleiterschicht (22) und die aktive Zone (23) hindurch und in die Halbleiterschicht (21) hinein erstreckt, wobei - der erste Verteilungssteg (30) innerhalb der Öffnung eine Durchkontaktierung (33) bildet, - Seitenwände (20W) der Öffnung durch eine Isolierungsschicht (5, 51) bedeckt sind, und - ein lateraler Abstand (30D) zwischen der Durchkontaktierung und dem Halbleiterkörper genau durch eine einfache Schichtdicke (5D) der Isolierungsschicht innerhalb der Öffnung gegeben ist.
  5. Bauelement (10) nach dem vorhergehenden Anspruch, bei dem die Seitenwände (20W) der Öffnung (20) mit einer Haupterstreckungsebene der aktiven Zone (23) einen Winkel von 90° ± 30° bilden.
  6. Bauelement (10) nach einem der Ansprüche 4 bis 5, bei dem der erste Verteilungssteg (30) und der zweite Verteilungssteg (40) in Draufsicht bereichsweise innerhalb der Öffnung (20) und bereichsweise außerhalb der Öffnung (20) überlappen.
  7. Bauelement (10) nach einem der Ansprüche 4 bis 6, bei dem der erste Verteilungssteg (30) strahlungsreflektierend ausgeführt ist und sich entlang einer vertikalen Richtung von einer Bodenfläche der Öffnung (20) über die Seitenwände (20W) bis auf eine dem Halbleiterkörper (2) abgewandte Oberfläche eines Hauptbereichs (50) der Isolierungsschicht (5) außerhalb der Öffnung erstreckt, wobei der erste Verteilungssteg in Draufsicht seitlich über die Öffnung hinausragt.
  8. Bauelement (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Halbleiterkörper (2) eine Mehrzahl von lateral beabstandeten Öffnungen (20) aufweist, die sich jeweils durch die zweite Halbleiterschicht (22) und die aktive Zone (23) hindurch zur ersten Halbleiterschicht (21) erstrecken, wobei der erste Verteilungssteg (30) und/oder der zweite Verteilungssteg (40) zusammenhängend ausgebildet sind/ist und bereichsweise innerhalb der Öffnungen und bereichsweise außerhalb der Öffnungen angeordnet sind/ist.
  9. Bauelement (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem - die erste Elektrode (3) ein erstes frei zugängliches Anschlusspad (3P) aufweist, das mit dem ersten Verteilungssteg (30) elektrisch leitend verbunden ist, - die zweite Elektrode (4) ein zweites frei zugängliches Anschlusspad (4P) aufweist, das mit dem zweiten Verteilungssteg (40) elektrisch leitend verbunden ist, und - die aktive Zone (23) in Überlappungsbereichen des Halbleiterkörpers (2) mit dem ersten und/oder zweiten Anschlusspad zumindest teilweise nicht entfernt ist.
  10. Bauelement (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die erste Elektrode (3) eine Mehrzahl von streifenförmigen ersten Verteilungsstegen (30) aufweist, die aus einem Metall gebildet sind, wobei die ersten Verteilungsstege in Draufsicht höchstens 10 % einer lateralen Hauptfläche (2V) des Halbleiterkörpers (2) bedecken.
  11. Bauelement (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die zweite Elektrode (4) eine Mehrzahl von streifenförmigen zweiten Verteilungsstegen (40) aufweist, die aus einem Metall gebildet sind, wobei die zweiten Verteilungsstege in Draufsicht höchstens 10 % einer lateralen Hauptfläche (2V) des Halbleiterkörpers (2) bedecken.
  12. Bauelement (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die zweite Elektrode (4) mehrere strahlungsundurchlässige streifenförmige zweite Verteilungsstege (40), ein strahlungsundurchlässiges Anschlusspad (4P), eine strahlungsdurchlässige Anschlussschicht (41) und eine strahlungsdurchlässige Kontaktschicht (42) aufweist, wobei die zweite Elektrode in Draufsicht die aktive Zone (23) oder den Halbleiterkörper (2) vollständig bedeckt.
  13. Bauelement (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das als strahlungsemittierender Halbleiterchip ausgeführt ist, wobei - die aktive Zone (23) im Betrieb des Bauelements zur Erzeugung elektromagnetischer Strahlung eingerichtet ist, - die erste Elektrode (3) für die erzeugte Strahlung undurchlässig ausgebildet ist und in Draufsicht die aktive Zone (23) nur teilweise bedeckt, und - die zweite Elektrode (4) bereichsweise für die erzeugte Strahlung undurchlässig und bereichsweise für die erzeugte Strahlung durchlässig ausgebildet ist und in Draufsicht die aktive Zone (23) vollständig bedeckt.
  14. Bauelement (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die erste Elektrode (3) mehrere strahlungsundurchlässige streifenförmige erste Verteilungsstege (30) und ein strahlungsundurchlässiges Anschlusspad (3P) aufweist, wobei die erste Elektrode in Draufsicht die aktive Zone (23) oder den Halbleiterkörper (2) nur teilweise bedeckt.
  15. Verfahren zur Herstellung eines Bauelements (10) nach einem der Ansprüche 4 bis 7, bei dem die Isolierungsschicht (5) in Draufsicht aus einem Hauptbereich (50) außerhalb der Öffnung (20) und einem Teilbereich (51) zumindest teilweise innerhalb der Öffnung (20) gebildet wird, wobei der Hauptbereich unmittelbar an den Teilbereich angrenzt und in einem getrennten Verfahrensschritt vor dem Teilbereich gebildet wird.
  16. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, bei dem - der Hauptbereich (50) vor dem Ausbilden der Öffnung (20) durch Aufbringen einer ersten Passivierungsschicht (70) auf eine strahlungsdurchlässige elektrisch leitfähige Anschlussschicht (41) der zweiten Elektrode (4) gebildet wird, - der Teilbereich (51) nach dem Ausbilden der Öffnung durch Aufbringen einer zweiten Passivierungsschicht (71) auf Oberflächen der Öffnung gebildet wird, wobei die zweite Passivierungsschicht konform zu Seitenwänden (20W) und einer Bodenfläche der Öffnung verläuft und diese zunächst vollständig bedeckt, und - die zweite Passivierungsschicht zur Freilegung der Bodenfläche der Öffnung stellenweise entfernt wird, wobei die verbleibende zweite Passivierungsschicht auf den Seitenwänden der Öffnung den Teilbereich der Isolierungsschicht bildet.
  17. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, bei dem zur Freilegung der Bodenfläche der Öffnung (20) die zweite Passivierungsschicht (71) durch einen anisotropen und maskenlosen Ätzprozess stellenweise entfernt wird.
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