DE112021005773T5 - Strahlungsemittierender halbleiterchip und verfahren zur herstellung eines strahlungsemittierenden halbleiterchips - Google Patents

Strahlungsemittierender halbleiterchip und verfahren zur herstellung eines strahlungsemittierenden halbleiterchips Download PDF

Info

Publication number
DE112021005773T5
DE112021005773T5 DE112021005773.1T DE112021005773T DE112021005773T5 DE 112021005773 T5 DE112021005773 T5 DE 112021005773T5 DE 112021005773 T DE112021005773 T DE 112021005773T DE 112021005773 T5 DE112021005773 T5 DE 112021005773T5
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
dielectric layer
radiation
layer
semiconductor chip
emitting semiconductor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE112021005773.1T
Other languages
English (en)
Inventor
Fabian Kopp
Attila Molnar
Hong Pin Loh
Ban Loong Chris Ng
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ams Osram International GmbH
Original Assignee
Ams Osram International GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ams Osram International GmbH filed Critical Ams Osram International GmbH
Publication of DE112021005773T5 publication Critical patent/DE112021005773T5/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/44—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the coatings, e.g. passivation layer or anti-reflective coating
    • H01L33/46—Reflective coating, e.g. dielectric Bragg reflector
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L25/00—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
    • H01L25/03—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes
    • H01L25/04—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers
    • H01L25/075—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L33/00
    • H01L25/0753—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L33/00 the devices being arranged next to each other
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/44—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the coatings, e.g. passivation layer or anti-reflective coating
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2933/00—Details relating to devices covered by the group H01L33/00 but not provided for in its subgroups
    • H01L2933/0008—Processes
    • H01L2933/0025—Processes relating to coatings
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2933/00—Details relating to devices covered by the group H01L33/00 but not provided for in its subgroups
    • H01L2933/0083—Periodic patterns for optical field-shaping in or on the semiconductor body or semiconductor body package, e.g. photonic bandgap structures

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Led Devices (AREA)

Abstract

Ein strahlungsemittierender Halbleiterchip (1) ist angegeben, mit- einer Halbleiterschichtenfolge (2) mit einer ersten Halbleiterschicht (3) eines ersten Dotierungstyps und einer zweiten Halbleiterschicht (4) eines zweiten Dotierungstyps, und- eine erste dielektrische Schicht (7) und eine zweite dielektrische Schicht (8), die auf der Halbleiterschichtenfolge (2) angeordnet sind, wobei- eine erste Aussparung (10) in der Halbleiterschichtenfolge (2) in einem Grenzbereich (11) des strahlungsemittierenden Halbleiterchips (1) angeordnet ist, der die erste Halbleiterschicht (3) vollständig durchdringt,- die erste dielektrische Schicht (7) die Halbleiterschichtenfolge (2) im Grenzbereich (11) vollständig bedeckt, und- der Grenzbereich (11) in einem Randbereich (12) frei von der zweiten dielektrischen Schicht (8) ist.Darüber hinaus wird ein Verfahren zur Herstellung eines strahlungsemittierenden Halbleiterchips (1) angegeben.

Description

  • Ein strahlungsemittierender Halbleiterchip wird angegeben. Außerdem wird ein Verfahren zur Herstellung eines strahlungsemittierenden Halbleiterchips angegeben.
  • Es ist eine Aufgabe, einen strahlungsemittierenden Halbleiterchip mit verbesserter Zuverlässigkeit anzugeben. Außerdem wird ein Verfahren zur Herstellung eines solchen strahlungsemittierenden Halbleiterchips angegeben.
  • Der strahlungsemittierende Halbleiterchip ist beispielsweise dazu ausgebildet im Betrieb elektromagnetische Strahlung wie ultraviolette Strahlung, d.h. UV-C-Strahlung, sichtbare Strahlung und/oder Infrarotstrahlung auszusenden. Die sichtbare Strahlung ist, zum Beispiel, aus blauem, grünem, gelbem und/oder rotem Licht gebildet.
  • Der strahlungsemittierende Halbleiterchip weist zum Beispiel eine Haupterstreckungsebene auf. Eine vertikale Richtung verläuft senkrecht zur Haupterstreckungsebene und laterale Richtungen verlaufen parallel zur Haupterstreckungsebene.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst der strahlungsemittierende Halbleiterchip eine Halbleiterschichtenfolge mit einer ersten Halbleiterschicht eines ersten Dotierungstyps und einer zweiten Halbleiterschicht eines zweiten Dotierungstyps. Die Halbleiterschichtenfolge wird zum Beispiel durch einen epitaktischen Aufwachsprozess hergestellt. Beispielsweise werden die erste Halbleiterschicht und die zweite Halbleiterschicht epitaktisch in vertikaler Richtung übereinander aufgewachsen. Die Halbleiterschichtenfolge wird z. B. auf einem Aufwachssubstrat, das Saphir umfasst oder aus Saphir besteht, aufgewachsen.
  • Der erste Dotierungstyp unterscheidet sich zum Beispiel vom zweiten Dotierungstyp. Die erste Halbleiterschicht ist z. B. p-dotiert. Außerdem ist die zweite Halbleiterschicht z. B. n-dotiert. In diesem Fall ist der erste Dotierungstyp ein p-Dotierungstyp und der zweite Dotierungstyp ein n-Dotierungstyp. Alternativ dazu ist die erste Halbleiterschicht n-dotiert und die zweite Halbleiterschicht p-dotiert.
  • Die Halbleiterschichtenfolge ist z. B. aus einem III-V-Verbindungshalbleiter gebildet. Der III-V-Verbindungshalbleiter ist z.B. ein Arsenid-Verbindungshalbleiter, ein Nitrid-Verbindungshalbleiter oder ein Phosphid-Verbindungshalbleiter. Insbesondere basiert die Halbleiterschichtenfolge auf AlInGaN.
  • Beispielsweise ist ein aktiver Bereich zwischen der ersten Halbleiterschicht und der zweiten Halbleiterschicht angeordnet. Der aktive Bereich ist beispielsweise dazu ausgebildet elektromagnetische Strahlung zu erzeugen.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst der strahlungsemittierende Halbleiterchip eine erste dielektrische Schicht und eine zweite dielektrische Schicht, die auf der Halbleiterschichtenfolge angeordnet sind. Beispielsweise sind die Halbleiterschichtenfolge, die zweite dielektrische Schicht und die erste dielektrische Schicht in vertikaler Richtung übereinander gestapelt, beispielsweise in der angegebenen Reihenfolge.
  • Die erste dielektrische Schicht bedeckt z. B. eine von der zweiten Halbleiterschicht abgewandte Hauptfläche der ersten Halbleiterschicht. Weiterhin bedeckt die erste dielektrische Schicht beispielsweise vollständig eine von der Halbleiterschichtenfolge abgewandte Außenfläche der zweiten dielektrischen Schicht.
  • Die erste dielektrische Schicht und/oder die zweite dielektrische Schicht sind zum Beispiel mit einem elektrisch isolierenden dielektrischen Material gebildet. Die erste dielektrische Schicht und/oder die zweite dielektrische Schicht umfassen beispielsweise eines oder mehrere oder bestehen aus einem der folgenden dielektrischen Materialien: SiO2, AlO23, TiO2, TaO25, NbO25, NbF, SiN34, Si2ON2, MgF2.
  • Die erste dielektrische Schicht ist z. B. eine Verkapselungsschicht. Die erste dielektrische Schicht umfasst in diesem Fall SiO2 oder besteht daraus.
  • Die erste dielektrische Schicht weist z. B. eine Dicke in vertikaler Richtung von mindestens 100 nm und höchstens 500 nm auf. Beispielsweise ist die Dicke der ersten dielektrischen Schicht etwa 300 nm.
  • Beispielsweise ist die zweite dielektrische Schicht dazu ausgebildet für die vom aktiven Bereich erzeugte elektromagnetische Strahlung reflektierend zu sein. Die zweite dielektrische Schicht weist beispielsweise eine Reflexion von mindestens 98 %, insbesondere von mindestens 99 %, für die im aktiven Bereich erzeugte elektromagnetische Strahlung auf.
  • Die zweite dielektrische Schicht weist z. B. eine Dicke in vertikaler Richtung von mindestens 500 nm und höchstens 5 pm auf. Beispielsweise ist die Dicke der zweiten dielektrischen Schicht etwa 1 µm.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform des strahlungsemittierenden Halbleiterchips ist eine erste Aussparung in der Halbleiterschichtenfolge in einem Grenzbereich des strahlungsemittierenden Halbleiterchips angeordnet, die die erste Halbleiterschicht vollständig durchdringt. Beispielsweise durchdringt die erste Aussparung die erste Halbleiterschicht und den aktiven Bereich vollständig und erstreckt sich in vertikaler Richtung zumindest teilweise in die zweite Halbleiterschicht. Beispielsweise dringt die erste Aussparung nur teilweise in die zweite Halbleiterschicht ein, so dass eine Bodenfläche der ersten Aussparung mit der zweiten Halbleiterschicht gebildet ist. Alternativ durchdringt die erste Aussparung die zweite Halbleiterschicht vollständig, so dass die Bodenfläche der ersten Aussparung mit dem Substrat gebildet ist.
  • Mindestens eine Seitenfläche der ersten Aussparung ist beispielsweise mit der ersten Halbleiterschicht und der zweiten Halbleiterschicht gebildet. Die Seitenfläche der ersten Aussparung ist zum Beispiel zur Haupterstreckungsebene geneigt. Die Seitenfläche der ersten Aussparung schließt beispielsweise einen Winkel von mindestens 30° und höchstens 90° mit der Haupterstreckungsebene ein, z.B. etwa 45°.
  • Eine Ausdehnung des Grenzbereichs in lateralen Richtungen ist beispielsweise durch die erste Aussparung definiert. Der Grenzbereich erstreckt sich von mindestens einer Seitenfläche des strahlungsemittierenden Halbleiterchips, insbesondere von allen Seitenflächen des strahlungsemittierenden Halbleiterchips, in lateralen Richtungen zu einem Zentrum des strahlungsemittierenden Halbleiterchips bis zu einem Rand der ersten Aussparung. Die Ausdehnung des Grenzbereichs beträgt z.B. mindestens 5 pm und höchstens 500 µm.
  • Weiterhin umschließt der Grenzbereich beispielsweise den aktiven Bereich in lateralen Richtungen vollständig. Das heißt, dass der Grenzbereich den aktiven Bereich in lateralen Richtungen rahmenartig umschließt. Da der Grenzbereich den aktiven Bereich vollständig umschließt, umschließt die erste Aussparung den aktiven Bereich beispielsweise in lateralen Richtungen vollständig. Ein Bereich des strahlungsemittierenden Halbleiterchips, der von dem Grenzbereich umgeben ist, wird als Hauptbereich bezeichnet, der den aktiven Bereich umfasst und sich bis zum Grenzbereich erstreckt.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform des strahlungsemittierenden Halbleiterchips bedeckt die erste dielektrische Schicht die Halbleiterschichtenfolge im Grenzbereich vollständig. Beispielsweise überlappen sich in Draufsicht die erste dielektrische Schicht und die Halbleiterschichtenfolge vollständig. Zum Beispiel ist die Bodenfläche der ersten Aussparung vollständig von der ersten dielektrischen Schicht bedeckt. Beispielsweise wird die erste dielektrische Schicht in keinem Bereich des Grenzbereichs entfernt.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform des strahlungsemittierenden Halbleiterchips ist der Grenzbereich in einem Randbereich frei von der zweiten dielektrischen Schicht. Der Randbereich ist Teil des Grenzbereichs und erstreckt sich von der Seitenfläche des strahlungsemittierenden Halbleiterchips in lateralen Richtungen bis zum Zentrum des strahlungsemittierenden Halbleiterchips. Eine Ausdehnung des Randbereichs in Richtung Zentrum ist beispielsweise kleiner als die Ausdehnung des Grenzbereichs. Die Ausdehnung des Randbereichs ist z.B. mindestens doppelt so groß wie die Ausdehnung des Grenzbereichs in lateralen Richtungen. Die Ausdehnung des Randbereichs ist z. B. mindestens 500 nm und höchstens 50 µm.
  • In Draufsicht überschneidet sich die Halbleiterschichtenfolge beispielsweise nicht mit der zweiten dielektrischen Schicht im Randbereich. Beispielsweise ist die Bodenfläche der ersten Aussparung nicht vollständig von der zweiten dielektrischen Schicht bedeckt. Das heißt, dass die zweite dielektrische Schicht zum Beispiel im Randbereich entfernt wird.
  • Gemäß einer Ausführungsform umfasst der strahlungsemittierende Halbleiterchip eine Halbleiterschichtenfolge mit einer ersten Halbleiterschicht eines ersten Dotierungstyps und einer zweiten Halbleiterschicht eines zweiten Dotierungstyps sowie einer ersten dielektrischen Schicht und einer zweiten dielektrischen Schicht, die auf der Halbleiterschichtenfolge angeordnet sind. Weiterhin ist in der Halbleiterschichtenfolge in einem Grenzbereich des strahlungsemittierenden Halbleiterchips eine erste Aussparung angeordnet, die die erste Halbleiterschicht vollständig durchdringt. Außerdem bedeckt die erste dielektrische Schicht die Halbleiterschichtenfolge im Grenzbereich vollständig, und der Grenzbereich ist in einem Randbereich frei von der zweiten dielektrischen Schicht.
  • Eine Idee des hier beschriebenen strahlungsemittierenden Halbleiterchips besteht unter anderem darin, dass ein Randbereich des strahlungsemittierenden Halbleiterchips frei von der zweiten dielektrischen Schicht ist. Das heißt, dass eine gemeinsame Dicke der dielektrischen Schichten im Randbereich im Vergleich zu einem strahlungsemittierenden Halbleiterchip, bei dem alle dielektrischen Schichten im Randbereich vorhanden sind, effektiv reduziert ist. Eine solche gemeinsame Dickenreduktion verhindert vorteilhaft ein Abplatzen der dielektrischen Schichten während eines Trennprozesses im Randbereich. Daher ist ein solcher strahlungsemittierender Halbleiterchip vorteilhaft zuverlässig, da keine Verunreinigungen durch einen abgesplitterten Bereich in den strahlungsemittierenden Halbleiterchip gelangen können.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform des strahlungsemittierenden Halbleiterchips ist die Halbleiterschichtenfolge dazu ausgebildet elektromagnetische Strahlung von einer Strahlungsaustrittsfläche zu emittieren. Die Strahlungsaustrittsfläche der Halbleiterschichtenfolge ist beispielsweise mit einer der ersten Halbleiterschicht abgewandte Hauptfläche der zweiten Halbleiterschicht gebildet.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform des strahlungsemittierenden Halbleiterchips sind die erste dielektrische Schicht und die zweite dielektrische Schicht gegenüber der Strahlungsaustrittsfläche angeordnet. Die zweite dielektrische Schicht ist beispielsweise dazu ausgebildet elektromagnetische Strahlung in Richtung der Strahlungsaustrittsfläche umzulenken.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform des strahlungsemittierenden Halbleiterchips ist eine dritte dielektrische Schicht zwischen der zweiten dielektrischen Schicht und der Halbleiterschichtenfolge angeordnet. Zum Beispiel sind die Halbleiterschichtenfolge, die dritte dielektrische Schicht, die zweite dielektrische Schicht und die erste dielektrische Schicht in vertikaler Richtung übereinander gestapelt, beispielsweise in der angegebenen Reihenfolge.
  • Die dritte dielektrische Schicht bedeckt z. B. die von der zweiten Halbleiterschicht abgewandte Hauptfläche der ersten Halbleiterschicht. Die erste dielektrische Schicht und die dritte dielektrische Schicht verkapseln beispielsweise die zweite dielektrische Schicht vollständig, insbesondere dreidimensional.
  • Weiterhin steht die dritte dielektrische Schicht zum Beispiel in direktem Kontakt mit der Halbleiterschichtenfolge. Die dritte dielektrische Schicht steht beispielsweise in direktem Kontakt mit der ersten Halbleiterschicht im Hauptbereich. Darüber hinaus steht die dritte dielektrische Schicht in direktem Kontakt mit der Bodenfläche der ersten Aussparung und der Seitenfläche der ersten Aussparung.
  • Die dritte dielektrische Schicht ist zum Beispiel mit einem elektrisch isolierenden dielektrischen Material gebildet. Die dritte dielektrische Schicht umfasst oder besteht zum Beispiel aus einem der folgenden dielektrischen Materialien: SiO2, AlO23, TiO2, TaO25, NbO25, NbF, SiN34, Si2ON2, MgF2.
  • Die dritte dielektrische Schicht ist z. B. eine Passivierungsschicht. Die dritte dielektrische Schicht umfasst oder besteht in diesem Fall aus AlO23. Vorteilhafterweise bilden die erste und die dritte dielektrische Schichten des strahlungsemittierenden Halbleiterchips durch die Verwendung der Passivierungsschicht und der Verkapselungsschicht eine insbesondere feuchtigkeitsbeständige Barriere. Damit ist die Halbleiterschichtenfolge insbesondere gut gegen Feuchtigkeit geschützt.
  • Die dritte dielektrische Schicht weist z. B. eine Dicke in vertikaler Richtung von mindestens 5 nm und höchstens 300 nm auf. Die Dicke der dritten dielektrischen Schicht ist zum Beispiel etwa 100 nm.
  • Die dritte dielektrische Schicht wird zum Beispiel durch Atomlagenabscheidung, kurz ALD, hergestellt.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform des strahlungsemittierenden Halbleiterchips steht die dritte dielektrische Schicht im Randbereich in direktem Kontakt mit der ersten dielektrischen Schicht. Da der Randbereich beispielsweise frei von der zweiten dielektrischen Schicht ist, ist die zweite dielektrische Schicht nicht zwischen der dritten dielektrischen Schicht und der ersten dielektrischen Schicht im Randbereich angeordnet.
  • Im Hauptbereich und im Grenzbereich, mit Ausnahme des Randbereichs, steht beispielsweise die dritte dielektrische Schicht in direktem Kontakt mit der zweiten dielektrischen Schicht und die zweite dielektrische Schicht in direktem Kontakt mit der ersten dielektrischen Schicht.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform des strahlungsemittierenden Halbleiterchips ist die zweite dielektrische Schicht ein Bragg-Spiegel (englisch „distributed Bragg-reflector“). Beispielsweise umfasst die zweite dielektrische Schicht eine Vielzahl von Teilschichten. Das heißt, der Bragg-Spiegel umfasst abwechselnde Teilschichten hochbrechenden Materials und einem niedrigbrechenden Materials. Die Teilschichten umfassen zum Beispiel SiO2, AlO23, TiO2, TaO25, NbO25, NbF, Siliziumnitrid, Si2ON2, MgF2.
  • Da die zweite dielektrische Schicht im Randbereich nicht vorhanden ist, wird ein Absplittern des Bragg-Spiegels während eines Trennprozesses im Randbereich vorteilhaft unterdrückt.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform des strahlungsemittierenden Halbleiterchips weisen die erste dielektrische Schicht und die dritte dielektrische Schicht eine kombinierte Dicke von höchstens 3 pm auf. Insbesondere weisen die erste dielektrische Schicht und die dritte dielektrische Schicht im Randbereich, der frei von der zweiten dielektrischen Schicht ist, eine kombinierte Dicke von höchstens 1 µm, beispielsweise höchstens 500 nm, auf. Das heißt, dass alle im Randbereich angeordneten dielektrischen Schichten eine kombinierte Dicke von höchstens 3 µm nicht überschreiten.
  • Aufgrund einer solchen kombinierten Dicke lässt sich der strahlungsemittierende Halbleiterchip in einem Trennprozess vorteilhafterweise besonders leicht trennen.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform des strahlungsemittierenden Halbleiterchips ist die Halbleiterschichtenfolge auf einem Substrat angeordnet. Das Substrat ist zum Beispiel das Aufwachssubstrat für die Halbleiterschichtenfolge. Das Substrat ist beispielsweise mit Saphir gebildet.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform des strahlungsemittierenden Halbleiterchips weist das Substrat eine strukturierte Hauptfläche auf. Beispielsweise ist die strukturierte Hauptfläche des Substrats der Hauptfläche der Halbleiterschichtenfolge zugewandt, die als Strahlungsaustrittsfläche ausgebildet ist. Das heißt, dass beispielsweise auch die Strahlungsaustrittsfläche entsprechend der strukturierten Hauptfläche des Substrats strukturiert ist.
  • Beispielsweise umfasst die strukturierte Hauptfläche einer Vielzahl von Strukturelementen. Die Strukturelemente sind z.B. aus Vorsprüngen gebildet, die eine Ausdehnung in vertikaler Richtung aufweisen. Die Ausdehnung in vertikaler Richtung der Vorsprünge beträgt beispielsweise höchstens 2 pm.
  • Vorteilhaft ist, dass eine solche strukturierte Hauptfläche eine Extraktion der elektromagnetischen Strahlung aus dem strahlungsemittierenden Halbleiterchip erhöht.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform des strahlungsemittierenden Halbleiterchips ist in der ersten Aussparung eine zweite Aussparung angeordnet, die die zweite Halbleiterschicht vollständig durchdringt. Exemplarisch ist eine Ausdehnung der zweiten Aussparung in lateralen Richtungen kleiner als eine Ausdehnung der ersten Aussparung in lateralen Richtungen. Beispielsweise durchdringt die zweite Aussparung die zweite Halbleiterschicht vollständig, so dass eine Bodenfläche der zweiten Aussparung mit dem Substrat gebildet ist. Wenigstens eine Seitenfläche der zweiten Aussparung ist beispielsweise mit der zweiten Halbleiterschicht gebildet. Die Seitenfläche der zweiten Aussparung ist zum Beispiel zur Haupterstreckungsebene geneigt. Die Seitenfläche der zweiten Aussparung schließt beispielsweise einen Winkel von mindestens 30° und höchstens 90° mit der Haupterstreckungsebene ein, d.h. etwa 45°.
  • Vorteilhaft ist, dass der strahlungsemittierende Halbleiterchip mit einer solchen zweiten Aussparung durch einen Trennprozess durch den Randbereich leichter erzeugt werden kann, da kein Material der Halbleiterschichtenfolge durchtrennt werden muss.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform des strahlungsemittierenden Halbleiterchips ist eine Seitenfläche der zweiten dielektrischen Schicht gegenüber einer Haupterstreckungsebene des strahlungsemittierenden Halbleiterchips geneigt. Beispielsweise schließt die Seitenfläche der zweiten dielektrischen Schicht einen Winkel von mindestens 45° und höchstens 80° mit der Haupterstreckungsebene ein, z.B. etwa 60°.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform des strahlungsemittierenden Halbleiterchips umfasst die zweite dielektrische Schicht eine Vielzahl von Teilschichten, wobei die Schichtdicken der Teilschichten im Grenzbereich in Richtung des Randbereichs verjüngt sind. Beispielsweise erstreckt sich jede der Teilschichten in dem Grenzbereich nahe dem Randbereich entlang einer Haupterstreckungsrichtung, die zur Haupterstreckungsebene geneigt ist. Zum Beispiel ist jede Dicke senkrecht zu einer entsprechenden Haupterstreckungsrichtung der Teilschichten definiert.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform des strahlungsemittierenden Halbleiterchips besteht die zweite dielektrische Schicht aus einer Vielzahl von Teilschichten, wobei die Schichtdicken der Teilschichten im Grenzbereich in Richtung des Randbereichs konstant sind. Beispielsweise erstreckt sich jede der Teilschichten in laterale Richtungen.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform des strahlungsemittierenden Halbleiterchips ist der strahlungsemittierende Halbleiterchip ein Flip-Chip.
  • Beispielsweise ist der strahlungsemittierende Halbleiterchip im Hauptbereich mit mindestens zwei Kontakten versehen, die dazu ausgebildet sind, von außen elektrisch kontaktierbar zu sein. Die Kontakte umfassen oder bestehen z.B. aus einem Metall. Die Kontakte stehen in elektrischem Kontakt mit der Halbleiterschichtenfolge und sind dazu ausgebildet die Halbleiterschichtenfolge mit Strom zu versorgen.
  • Die erste dielektrische Schicht, die zweite dielektrische Schicht und/oder die dritte dielektrische Schicht sind nicht in Bereichen der Halbleiterschichtenfolge angeordnet, in denen die Kontakte in direktem elektrischen Kontakt mit der Halbleiterschichtenfolge stehen.
  • Darüber hinaus wird ein Verfahren zur Herstellung eines strahlungsemittierenden Halbleiterchips angegeben. Insbesondere kann der oben beschriebene strahlungsemittierende Halbleiterchip mit dem Verfahren hergestellt werden. Daher sind alle Merkmale, die im Zusammenhang mit dem strahlungsemittierenden Halbleiterchip offenbart sind, auch im Zusammenhang mit dem Verfahren offenbart und umgekehrt.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens wird ein Halbleiterwafer mit einer ersten Halbleiterwaferschicht des ersten Dotierungstyps und einer zweiten Halbleiterwaferschicht eines zweiten Dotierungstyps bereitgestellt. Der Halbleiterwafer wird beispielsweise mit denselben Materialien wie die Halbleiterschichtenfolge gebildet.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens wird eine erste Trennaussparung erzeugt, die die erste Halbleiterwaferschicht vollständig durchdringt, innerhalb des Halbleiterwafers in einem Trennbereich. Die erste Trennaussparung wird zum Beispiel durch einen Trockenätzprozess oder einen Nassätzprozess erzeugt.
  • Der Trennbereich ist beispielsweise ein Bereich, in dem die Halbleiterwaferschicht getrennt werden soll. Außerdem definiert die erste Trennaussparung eine Ausdehnung des Trennbereichs.
  • Vorteilhafterweise kann ein Halbleiterwafer mit einer solchen ersten Trennaussparung besser durch die erste Trennaussparung getrennt werden, da eine gemeinsame Dicke des Halbleiterwafers innerhalb der ersten Trennaussparung reduziert ist.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens wird eine erste dielektrische Schicht auf den Halbleiterwafer aufgebracht, so dass die erste dielektrische Schicht den Halbleiterwafer im Trennbereich vollständig bedeckt. Das Aufbringen der ersten dielektrischen Schicht erfolgt beispielsweise durch mindestens eines der folgenden Verfahren: chemische Gasphasenabscheidung (kurz CVD), physikalische Gasphasenabscheidung (kurz PVD), Atomlagenabscheidung (kurz ALD), Sputtern.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens wird eine zweite dielektrische Schicht auf den Halbleiterwafer aufgebracht, so dass der Trennbereich in einem zentralen Bereich frei von der zweiten dielektrischen Schicht ist. Die erste dielektrische Schicht wird beispielsweise durch ein PVD-Verfahren wie Sputtern oder ein CVD-Verfahren oder durch ein Sol-Gel-Verfahren aufgebracht.
  • Zum Beispiel hat der zentrale Bereich eine geringere Ausdehnung in lateralen Richtungen als der Trennbereich. Der zentrale Bereich ist z. B. in einem Zentrum des Trennbereichs angeordnet. Das heißt, dass der zentrale Bereich in lateralen Richtungen von zwei gegenüberliegenden Seitenflächen der ersten Trennaussparung beabstandet ist.
  • Insbesondere wird die zweite dielektrische Schicht vor dem Aufbringen der ersten dielektrischen Schicht auf den Halbleiterwafer aufgebracht.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens wird der Halbleiterwafer durch den zentralen Bereich in strahlungsemittierende Halbleiterchips getrennt. Beispielsweise wird der Halbleiterwafer durch den Trennprozess in mindestens zwei strahlungsemittierende Halbleiterchips getrennt, die jeweils ein hier zuvor beschriebener strahlungsemittierender Halbleiterchip sind.
  • Umfasst der Halbleiterwafer weiter eine zweite Trennaussparung innerhalb der ersten Trennaussparung, die das Substrat freilegt, wird die Anordnung durch den Trennprozess beispielsweise durch das freiliegende Substrat in mindestens zwei strahlungsemittierende Halbleiterchips getrennt.
  • Der Trennprozess kann ein Ritzverfahren in Kombination mit einem Brechverfahren, einem mechanischen Sägeverfahren oder einem Laserschneideverfahren umfassen.
  • Insbesondere wird der Trennbereich durch den Trennprozess in zwei der Grenzbereiche getrennt, wobei jeder Grenzbereich den Randbereich aufweist, der frei von der zweiten dielektrischen Schicht ist.
  • Vorteilhafterweise kann durch einen solchen Trennbereich ein Abplatzen der zweiten dielektrischen Schicht, die insbesondere mit dem Bragg-Spiegel gebildet ist, wirksam reduziert werden.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens wird die zweite dielektrische Schicht vollständig auf den Trennbereich aufgebracht, und die zweite dielektrische Schicht wird im zentralen Bereich vom Trennbereich entfernt. Beispielsweise wird die zweite dielektrische Schicht zunächst auf den gesamten Halbleiterwafer aufgebracht. Anschließend wird die zweite dielektrische Schicht z. B. von dem zentralen Bereich vollständig entfernt.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens wird die zweite dielektrische Schicht durch einen Ätzprozess von dem Trennbereich im Zentralbereich entfernt. Insbesondere werden die Teilschichten von dem Trennbereich im Zentralbereich durch einen Ätzprozess entfernt.
  • Bei einem solchen Ätzverfahren ist jede Dicke der Teilschichten im Grenzbereich konstant in Richtung zum Zentralbereich in lateralen Richtungen.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens wird die zweite dielektrische Schicht durch einen Lift-off-Prozess entfernt. Beispielsweise wird die zweite dielektrische Schicht, insbesondere die Teilschichten, durch ein Abscheidungsverfahren auf den Halbleiterwafer aufgebracht unter Verwendung einer Maske.
  • Die Maske weist beispielsweise mindestens eine Öffnung auf, wobei sich die Öffnung über dem Trennbereich mit Ausnahme des zentralen Bereichs befindet. Das heißt, dass die Maske den zentralen Bereich abdeckt. Während des Auftragens eines Materials der zweiten dielektrischen Schicht wird das Material jeder Teilschicht auf die Maske aufgebracht, die beispielsweise den zentralen Bereich abschirmt, sowie auf den Trennbereich mit Ausnahme des zentralen Bereichs. Nach dem Aufbringen des Materials der Teilschichten wird die Maske beispielsweise so entfernt, dass die Teilschichten nur noch im Trennbereich mit Ausnahme des zentralen Bereichs vorhanden sind.
  • Es ist möglich, dass das Material der Teilschichten z. B. unter eines Randbereichs der Öffnung der Maske nicht isotrop aufgetragen wird. Das heißt, dass durch die Maske jede Schichtdicke der Teilschichten im Trennbereich nahe dem Zentralbereich in Richtung des Zentralbereichs verjüngt ist.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens wird der Halbleiterwafer durch einen Stealth-Dicing-Prozess getrennt. Der Stealth-Dicing-Prozess umfasst beispielsweise zwei Stufen. In einer ersten Stufe wird zunächst ein Defektbereich in vertikaler Richtung in den Halbleiterwafer eingebracht, z.B. entlang mindestens einer vorgesehenen Trennlinie. Das Einbringen des Defektbereichs erfolgt beispielsweise durch einen Laserstrahl. Anschließend wird in einer zweiten Stufe eine Kraft in lateraler und/oder vertikaler Richtung auf den Wafer ausgeübt, um einen Bruch des Halbleiterwafers entlang des Defektbereichs zu induzieren.
  • Der hier beschriebene strahlungsemittierende Halbleiterchip und das Verfahren zur Herstellung eines strahlungsemittierenden Halbleiterchips werden im Folgenden unter Bezugnahme auf Ausführungsbeispiele und die zugehörigen Figuren näher erläutert.
  • Die 1 und 2 zeigen jeweils eine schematische Schnittdarstellung eines strahlungsemittierenden Halbleiterchips gemäß einem Ausführungsbeispiel.
  • Die 3 und 4 zeigen jeweils eine Verfahrensstufe zur Herstellung eines strahlungsemittierenden Halbleiterchips gemäß einem Ausführungsbeispiel.
  • 5 zeigt eine schematische Draufsicht auf einen strahlungsemittierenden Halbleiterchip gemäß einem Ausführungsbeispiel.
  • Gleiche, ähnliche oder identisch wirkende Elemente sind in den Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Die Figuren und die Größenverhältnisse der in den Figuren dargestellten Elemente untereinander sind nicht maßstabsgerecht gezeichnet. Vielmehr können einzelne Elemente, insbesondere Schichtdicken, zur besseren Veranschaulichung und/oder zum besseren Verständnis übertrieben groß dargestellt sein.
  • Der strahlungsemittierende Halbleiterchip 1 gemäß dem Ausführungsbeispiel von 1 umfasst eine Halbleiterschichtenfolge 2 mit einer ersten Halbleiterschicht 3 eines ersten Dotierungstyps und einer zweiten Halbleiterschicht 4 eines zweiten Dotierungstyps, der sich von der ersten Dotierung unterscheidet. Weiterhin ist ein aktiver Bereich 5 zwischen der ersten Halbleiterschicht 3 und der zweiten Halbleiterschicht 4 angeordnet. Die Halbleiterschichtenfolge 2 ist auf einem Substrat 6 angeordnet, das ein Aufwachssubstrat für die Halbleiterschichtenfolge 2 ist. Beispielsweise ist die erste Halbleiterschicht 3 von einem p-Dotierungstyp und die zweite Halbleiterschicht 4 von einem n-Dotierungstyp. Beispielsweise basiert die Halbleiterschichtenfolge 2 auf einem AlInGaN-Material.
  • In Draufsicht ist der strahlungsemittierende Halbleiterchip 1 in einen Grenzbereich 11 und einen Hauptbereich 13 unterteilt. Der Grenzbereich 11 umgibt den Hauptbereich 13 vollständig in lateralen Richtungen, wie in 5 dargestellt. Weiterhin erstreckt sich der Grenzbereich 11 von einer Seitenfläche des strahlungsemittierenden Halbleiterchips 21 in lateralen Richtungen in Richtung eines Zentrums des strahlungsemittierenden Halbleiterchips 1. Außerdem umfasst der Grenzbereich 11 einen Randbereich 12, der sich von der Seitenfläche des strahlungsemittierenden Halbleiterchips 21 in lateralen Richtungen in Richtung des Zentrums des strahlungsemittierenden Halbleiterchips 1 erstreckt. Eine Ausdehnung des Randbereichs 12 ist kleiner als eine Ausdehnung des Grenzbereichs 11.
  • Die Halbleiterschichtenfolge 2 umfasst eine erste Aussparung 10 im Grenzbereich 11. Es ist möglich, dass die erste Aussparung 10 eine Erstreckung des Grenzbereichs 11 in lateralen Richtungen definiert. Die erste Aussparung 10 durchdringt die erste Halbleiterschicht 3, den aktiven Bereich 5 und die zweite Halbleiterschicht 4 vollständig, so dass eine Bodenfläche der ersten Aussparung 10 mit dem Substrat 6 gebildet ist.
  • Ferner ist eine Seitenfläche der ersten Aussparung 10 mit der ersten Halbleiterschicht 3 und der zweiten Halbleiterschicht 4 gebildet. Die dem Substrat 6 zugewandte Seitenfläche der ersten Aussparung 10 schließt mit einer Haupterstreckungsebene des strahlungsemittierenden Halbleiterchips 1 beispielsweise einen Winkel von etwa 45° ein. Der Randbereich 12 ist in lateralen Richtungen von der Seitenfläche der ersten Aussparung 10 beabstandet.
  • Auf der Halbleiterschichtenfolge 2 sind eine erste dielektrische Schicht 7, eine zweite dielektrische Schicht 8 und eine dritte dielektrische Schicht 9 angeordnet.
  • Die erste dielektrische Schicht 7 bedeckt die Halbleiterschichtenfolge 2 im Hauptbereich 13 und im Grenzbereich 11. Ferner ist die zweite dielektrische Schicht 8 zwischen der ersten dielektrischen Schicht 7 und der dritten dielektrischen Schicht 9 angeordnet. Im Hauptbereich 13 steht die erste dielektrische Schicht 7 in direktem Kontakt mit der zweiten dielektrischen Schicht 8. Ferner steht im Randbereich 12 die erste dielektrische Schicht 7 in direktem Kontakt mit der dritten dielektrischen Schicht 9. Im Grenzbereich 11, der nicht der Randbereich 12 ist, steht die zweite dielektrische Schicht 8 in direktem Kontakt mit der ersten dielektrischen Schicht 7.
  • Die erste dielektrische Schicht 7 ist z. B. eine Verkapselungsschicht und ist mit SiO2 gebildet mit einer Dicke von etwa 300 nm.
  • Die dritte dielektrische Schicht 9 bedeckt die Halbleiterschichtenfolge 2 im Hauptbereich 13 und im Grenzbereich 11. Im Hauptbereich 13 steht die dritte dielektrische Schicht 9 in direktem Kontakt mit der ersten Halbleiterschicht 3. Im Grenzbereich 11 steht die dritte dielektrische Schicht 9 in direktem Kontakt mit der Seitenfläche der ersten Aussparung 10 und der Bodenfläche der ersten Aussparung 10. Das heißt, dass die dritte dielektrische Schicht 9 im Grenzbereich 11 in direktem Kontakt mit der ersten Halbleiterschicht 3 und der zweiten Halbleiterschicht 4 sowie mit dem Substrat 6 steht.
  • Die dritte dielektrische Schicht 9 ist z.B. eine Passivierungsschicht und ist mit AlO23 gebildet mit einer Dicke von etwa 100 nm. Die erste dielektrische Schicht 7 und die dritte dielektrische Schicht 9 haben eine gemeinsame Dicke von z. B. 400 nm im Randbereich 12 direkt neben der Seitenfläche des strahlungsemittierenden Halbleiterchips 21.
  • Die zweite dielektrische Schicht 8 ist von der ersten dielektrischen Schicht 7 und der dritten dielektrischen Schicht 9 vollständig dreidimensional verkapselt. Ferner ist die zweite dielektrische Schicht 8 nicht im Randbereich 12 angeordnet. D.h. in Draufsicht überlappen sich die zweite dielektrische Schicht 8 und der Randbereich 12 nicht.
  • Die zweite dielektrische Schicht 8 umfasst eine Vielzahl von Teilschichten 17, wobei die Teilschichten 17 abwechselnd mit einem hochbrechenden Material und einem niedrigbrechenden Material übereinander gestapelt sind. In diesem Fall ist die zweite dielektrische Schicht 8 ein Bragg-Spiegel.
  • Die zweite dielektrische Schicht 8 weist eine Seitenfläche auf, die mit einer Haupterstreckungsebene des strahlungsemittierenden Halbleiterchips 1 einen Winkel von beispielsweise etwa 60° einschließt. In dieser Ausführungsform hat jede der Teilschichten 17 der zweiten dielektrischen Schicht 8 eine konstante Dicke im Grenzbereich 11 in Richtung des Randbereichs 12. Ferner erstrecken sich die Teilschichten 17 der zweiten dielektrischen Schicht 8 jeweils in lateralen Richtungen.
  • Der strahlungsemittierende Halbleiterchip 1 gemäß dem Ausführungsbeispiel der 2 weist im Unterschied zu 2 eine zweite dielektrische Schicht 8 mit Teilschichten 17 auf, die eine sich verjüngende Dicke aufweisen. Jede Dicke der Teilschichten 17 verjüngt sich im Grenzbereich 11 in Richtung des Randbereichs 12 nahe dem Randbereich 12. In dieser Ausführungsform ist jede Dicke senkrecht zur Haupterstreckungsrichtung jeder Teilschicht 17 definiert, insbesondere in einem Bereich der Seitenfläche der zweiten dielektrischen Schicht 8.
  • In der Verfahrensstufe gemäß 3 wird ein Halbleiterwafer, der eine erste Halbleiterwaferschicht 19 und eine zweite Halbleiterwaferschicht umfasst, in vertikaler Richtung in zwei strahlungsemittierende Halbleiterchips 1 getrennt, gemäß einem Ausführungsbeispiel. Der Halbleiterwafer wird entlang der in 3 angedeuteten gestrichelten Linie getrennt.
  • Vor dem Trennschritt wird der Halbleiterwafer 18 bereitgestellt und in einem Trennbereich 14 eine erste Trennaussparung 25 im Halbleiterwafer 18 erzeugt. Die erste Trennaussparung 25 durchdringt die erste Halbleiterwaferschicht 19 vollständig und erstreckt sich in vertikaler Richtung zumindest teilweise in die zweite Halbleiterwaferschicht. Das heißt, dass eine Bodenfläche der ersten Trennaussparung 25 mit der zweiten Halbleiterwaferschicht 20 gebildet ist. Die erste Trennaussparung 25 definiert beispielsweise eine Ausdehnung eines Trennbereichs 14 in lateraler Richtung.
  • Anschließend werden die erste dielektrische Schicht 7, die zweite dielektrische Schicht 8 und die dritte dielektrische Schicht 9 auf den Halbleiterwafer aufgebracht. Die erste dielektrische Schicht 7 und die dritte dielektrische Schicht 9 werden so auf den Halbleiterwafer 18 aufgebracht, dass die erste dielektrische Schicht 7 und die dritte dielektrische Schicht 9 den Halbleiterwafer 18 im Trennbereich 14 vollständig bedecken.
  • Die zweite dielektrische Schicht 8 wird so aufgebracht, dass ein zentraler Bereich 15 des Trennbereichs 14 frei von der zweiten dielektrischen Schicht 8 ist. Das heißt, dass eine gemeinsame Dicke der dielektrischen Schichten in dem zentralen Bereich 15 effektiv reduziert ist.
  • Schließlich wird der Halbleiterwafer 18 entlang der gestrichelten Linie durch ein Stealth-Dicing-Verfahren getrennt.
  • In der Verfahrensstufe gemäß 4 wird in einem Trennbereich 14 zusätzlich zur ersten Trennaussparung 25 gemäß 3 eine zweite Trennaussparung 26 innerhalb dem Halbleiterwafer 18 erzeugt. Die zweite Trennaussparung 26 durchdringt die zweite Halbleiterwaferschicht 20 vollständig, so dass eine Bodenfläche der zweiten Trennaussparung 26 von dem Substrat 6 gebildet wird. Außerdem hat die zweite Trennaussparung 26 eine geringere Ausdehnung in lateralen Richtungen als die erste Trennaussparung 25.
  • Eine Seitenfläche der zweiten Trennaussparung 26 ist mit der zweiten Halbleiterwaferschicht 20 gebildet und schließt beispielsweise einen Winkel von etwa 45° mit der Haupterstreckungsebene ein.
  • Im Unterschied zu dem strahlungsemittierenden Halbleiterchip 1 nach den 1, 2 und 3 weist das Substrat 6 des herzustellenden strahlungsemittierenden Halbleiterchips 1 eine strukturierte Hauptfläche 22 auf. Die strukturierte Hauptfläche 22 des Substrats 6 ist einer Hauptfläche der Halbleiterschichtenfolge 2 zugewandt, die als Strahlungsaustrittsfläche 23 der Halbleiterschichtenfolge 2 ausgebildet ist.
  • Der strahlungsemittierende Halbleiterchip 1 gemäß dem Ausführungsbeispiel der 5 ist im Hauptbereich 13 mit mindestens zwei Kontakten 24 versehen, die dazu ausgebildet sind, von außen elektrisch kontaktierbar zu sein.
  • Die Kontakte 24 stehen in elektrischem Kontakt mit der Halbleiterschichtenfolge 2 und sind dazu ausgebildet die Halbleiterschichtenfolge 2 mit Strom zu versorgen.
  • Die im Zusammenhang mit den Figuren beschriebenen Merkmale und Ausführungsbeispiele können gemäß weiteren Ausführungsbeispielen miteinander kombiniert werden, auch wenn nicht alle Kombinationen explizit beschrieben sind. Darüber hinaus können die im Zusammenhang mit den Figuren beschriebenen Ausführungsbeispiele alternativ oder zusätzlich weitere Merkmale aufweisen, wie sie im allgemeinen Teil der Beschreibung beschrieben sind.
  • Die Erfindung ist durch die Beschreibung anhand der Ausführungsbeispiele nicht auf diese beschränkt. Vielmehr umfasst die Erfindung jedes neue Merkmal sowie jede Kombination von Merkmalen, was insbesondere jede Kombination von Merkmalen in den Ansprüchen einschließt, auch wenn dieses Merkmal oder diese Kombination selbst nicht ausdrücklich in den Ansprüchen oder den Ausführungsbeispielen genannt ist.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    strahlungsemittierender Halbleiterchip
    2
    Halbleiterschichtenfolge
    3
    erste Halbleiterschicht
    4
    zweite Halbleiterschicht
    5
    aktiver Bereich
    6
    Substrat
    7
    erste dielektrische Schicht
    8
    zweite dielektrische Schicht
    9
    dritte dielektrische Schicht
    10
    erste Aussparung
    11
    Grenzbereich
    12
    Randbereich
    13
    Hauptbereich
    14
    Trennbereich
    15
    zentraler Bereich
    16
    zweite Aussparung
    17
    Teilschicht
    18
    Halbleiterwafer
    19
    erste Halbleiterwaferschicht
    20
    zweite Halbleiterwaferschicht
    21
    Seitenfläche des strahlungsemittierenden Halbleiterchips
    22
    strukturierte Hauptfläche
    23
    Strahlungsaustrittsfläche
    24
    Kontakt
    25
    erste Trennaussparung
    26
    zweite Trennaussparung

Claims (17)

  1. Strahlungsemittierender Halbleiterchip (1) mit - einer Halbleiterschichtenfolge (2) umfassend eine erste Halbleiterschicht (3) eines ersten Dotierungstyps und eine zweite Halbleiterschicht (4) eines zweiten Dotierungstyps, und - einer ersten dielektrischen Schicht (7) und einer zweiten dielektrischen Schicht (8), die auf der Halbleiterschichtenfolge (2) angeordnet sind, wobei - eine erste Aussparung (10) in der Halbleiterschichtenfolge (2) in einem Grenzbereich (11) des strahlungsemittierenden Halbleiterchips (1) angeordnet ist, der die erste Halbleiterschicht (3) vollständig durchdringt, - die erste dielektrische Schicht (7) die Halbleiterschichtenfolge (2) im Grenzbereich (11) vollständig bedeckt, und - der Grenzbereich (11) in einem Randbereich (12) frei von der zweiten dielektrischen Schicht (8) ist.
  2. Strahlungsemittierender Halbleiterchip (1) nach Anspruch 1, wobei - die Halbleiterschichtenfolge (2) dazu ausgebildet ist, elektromagnetische Strahlung von einer Strahlungsaustrittsfläche (23) zu emittieren, und - die erste dielektrische Schicht (7) und die zweite dielektrische Schicht (8) gegenüber der Strahlungsaustrittsfläche (23) angeordnet sind.
  3. Strahlungsemittierender Halbleiterchip (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei - eine dritte dielektrische Schicht (9) zwischen der zweiten dielektrischen Schicht (8) und der Halbleiterschichtenfolge (2) angeordnet ist, und - die dritte dielektrische Schicht (9) im Randbereich (12) in direktem Kontakt mit der ersten dielektrischen Schicht (7) steht.
  4. Strahlungsemittierender Halbleiterchip (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die zweite dielektrische Schicht (8) ein Bragg-Spiegel ist.
  5. Strahlungsemittierender Halbleiterchip (1) nach Anspruch 3 oder 4, wobei die erste dielektrische Schicht (7) und die dritte dielektrische Schicht (9) eine kombinierte Dicke von höchstens 3 µm aufweisen.
  6. Strahlungsemittierender Halbleiterchip (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Halbleiterschichtenfolge (2) auf einem Substrat (6) angeordnet ist.
  7. Strahlungsemittierender Halbleiterchip (1) nach Anspruch 6, wobei das Substrat (6) eine strukturierte Hauptfläche (22) aufweist.
  8. Strahlungsemittierender Halbleiterchip (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei in der ersten Aussparung (10) eine zweite Aussparung (16) angeordnet ist, die die zweite Halbleiterschicht vollständig durchdringt.
  9. Strahlungsemittierender Halbleiterchip (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Seitenfläche der zweiten dielektrischen Schicht (8) gegenüber einer Haupterstreckungsebene des strahlungsemittierenden Halbleiterchips (1) geneigt ist.
  10. Strahlungsemittierender Halbleiterchip (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die zweite dielektrische Schicht (8) eine Vielzahl von Teilschichten (17) aufweist und Schichtdicken der Teilschichten (17) im Grenzbereich (11) in Richtung des Randbereichs (12) verjüngt sind.
  11. Strahlungsemittierender Halbleiterchip (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die zweite dielektrische Schicht (8) eine Vielzahl von Teilschichten (17) aufweist und die Schichtdicken der Teilschichten (17) im Grenzbereich (11) in Richtung des Randbereichs (12) konstant sind.
  12. Strahlungsemittierender Halbleiterchip (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der strahlungsemittierende Halbleiterchip (1) ein Flip-Chip ist.
  13. Verfahren zur Herstellung eines strahlungsemittierenden Halbleiterchips (1) mit den Schritten: - Bereitstellen eines Halbleiterwafers (18) mit einer ersten Halbleiterwaferschicht (19) eines ersten Dotierungstyps und einer zweiten Halbleiterwaferschicht (20) eines zweiten Dotierungstyps, - Erzeugen einer ersten Trennaussparung (25), die die erste Halbleiterwaferschicht (19) vollständig durchdringt, innerhalb des Halbleiterwafers (18) in einem Trennbereich (14), - Aufbringen einer ersten dielektrischen Schicht (7) auf den Halbleiterwafer (18), so dass die erste dielektrische Schicht (7) den Halbleiterwafer (18) in dem Trennbereich (14) vollständig bedeckt, - Aufbringen einer zweiten dielektrischen Schicht (8) auf den Halbleiterwafer (18), so dass der Trennbereich (14) in einem zentralen Bereich (15) frei von der zweiten dielektrischen Schicht (8) ist, und - Trennen des Halbleiterwafers (18) durch den zentralen Bereich (15) in strahlungsemittierende Halbleiterchips (1).
  14. Verfahren nach Anspruch 13, wobei - die zweite dielektrische Schicht (8) vollständig auf den Trennbereich (14) aufgebracht wird, und - die zweite dielektrische Schicht (8) von dem Trennbereich (14) im zentralen Bereich (15) entfernt wird.
  15. Verfahren nach Anspruch 14, bei dem die zweite dielektrische Schicht (8) durch einen Ätzprozess von dem Trennbereich (14) im zentralen Bereich (15) entfernt wird.
  16. Verfahren nach Anspruch 14, wobei die zweite dielektrische Schicht (8) durch einen Lift-off-Prozess entfernt wird.
  17. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 16, wobei der Halbleiterwafer (18) durch einen Stealth-Dicing-Prozess getrennt wird.
DE112021005773.1T 2021-01-19 2021-01-19 Strahlungsemittierender halbleiterchip und verfahren zur herstellung eines strahlungsemittierenden halbleiterchips Pending DE112021005773T5 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/EP2021/051042 WO2022156879A1 (en) 2021-01-19 2021-01-19 Radiation-emitting semiconductor chip and method for producing a radiation-emitting semiconductor chip

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE112021005773T5 true DE112021005773T5 (de) 2023-08-31

Family

ID=74191777

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE112021005773.1T Pending DE112021005773T5 (de) 2021-01-19 2021-01-19 Strahlungsemittierender halbleiterchip und verfahren zur herstellung eines strahlungsemittierenden halbleiterchips

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20240063345A1 (de)
CN (1) CN116711085A (de)
DE (1) DE112021005773T5 (de)
WO (1) WO2022156879A1 (de)

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8471282B2 (en) * 2010-06-07 2013-06-25 Koninklijke Philips Electronics N.V. Passivation for a semiconductor light emitting device
CN108598229A (zh) * 2012-07-18 2018-09-28 世迈克琉明有限公司 半导体发光器件
KR102282137B1 (ko) * 2014-11-25 2021-07-28 삼성전자주식회사 반도체 발광소자 및 이를 구비한 반도체 발광장치
WO2016122725A1 (en) * 2015-01-30 2016-08-04 Technologies Llc Sxaymiq Micro-light emitting diode with metal side mirror
WO2016177333A1 (zh) * 2015-05-05 2016-11-10 湘能华磊光电股份有限公司 Iii族半导体发光器件倒装结构的制作方法
KR20190060296A (ko) * 2017-11-24 2019-06-03 삼성전자주식회사 자외선 발광소자 패키지
EP3920245A4 (de) * 2019-01-31 2022-11-02 Seoul Viosys Co., Ltd Leuchtdiode

Also Published As

Publication number Publication date
CN116711085A (zh) 2023-09-05
US20240063345A1 (en) 2024-02-22
WO2022156879A1 (en) 2022-07-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3345225B1 (de) Optoelektronisches halbleiterbauelement und verfahren zu dessen herstellung
EP3128555B1 (de) Leuchtdiodenchip mit integriertem schutz gegen elektrostatische entladungen und entsprechendes herstellungsverfahren
EP2289113B1 (de) Optoelektronisches bauelement und verfahren zu dessen herstellung
WO2014053445A1 (de) Verfahren zur herstellung eines leuchtdioden-displays und leuchtdioden-display
DE102010034665A1 (de) Optoelektronischer Halbleiterchip und Verfahren zur Herstellung von optoelektronischen Halbleiterchips
DE102010024079A1 (de) Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Halbleiterchips und optoelektronischer Halbleiterchip
EP0944918A1 (de) Verfahren zum herstellen von halbleiterkörpern mit movpe-schichtenfolge
EP1277240A1 (de) Strahlungsmittierendes halbleiterbauelement und herstellungsverfahren
EP3381061B1 (de) Leuchtdiodenchip mit einer reflektierenden schichtenfolge
DE112017000332B4 (de) Optoelektronisches Bauelement und Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Bauelements
WO2014154503A1 (de) Optoelektronischer halbleiterchip mit einer ald-schicht verkapselt und entsprechendes verfahren zur herstellung
DE102010033137A1 (de) Leuchtdiodenchip
DE112014000439B4 (de) Optoelektronischer Halbleiterchip und Verfahren zum Herstellen eines optoelektronischen Halbleiterchips
WO2015007486A1 (de) Optoelektronischer halbleiterchip
DE102018111417A1 (de) Konversionselement, optoelektronisches bauteil, verfahren zur herstellung einer vielzahl von konversionselementen, verfahren zur herstellung einer vielzahl von optoelektronischen bauteilen und verfahren zur herstellung eines optoelektronischen bauteils
DE112018003935B4 (de) Verfahren zur herstellung eines optoelektronischen bauelements und optoelektronisches bauelement
DE112021005773T5 (de) Strahlungsemittierender halbleiterchip und verfahren zur herstellung eines strahlungsemittierenden halbleiterchips
DE102015100686A1 (de) Verfahren zur Herstellung einer Mehrzahl von Halbleiterchips und Halbleiterchip
DE102016115644A1 (de) Verfahren zur Herstellung von optoelektronischen Halbleiterbauteilen und optoelektronisches Halbleiterbauteil
DE102017117650A1 (de) Optoelektronisches Halbleiterbauelement mit einer Kontaktstruktur und Verfahren zur Herstellung einer Kontaktstruktur für ein optoelektronisches Halbleiterbauelement
DE102020200468A1 (de) Halbleiterlaserdiode und verfahren zur herstellung einer halbleiterlaserdiode
WO2020165029A1 (de) Optoelektronisches halbleiterbauelement mit abschnitten einer leitfähigen schicht und verfahren zur herstellung eines optoelektronischen halbleiterbauelements
WO2021037568A1 (de) Verfahren zur herstellung strahlungsemittierender halbleiterchips, strahlungsemittierender halbleiterchip und strahlungsemittierendes bauelement
DE102019106419A1 (de) Optoelektronischer halbleiterchip und verfahren zum herstellen eines optoelektronischen halbleiterchips
DE102014111482A1 (de) Optoelektronischer Halbleiterchip und Verfahren zu dessen Herstellung

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R083 Amendment of/additions to inventor(s)