KR101549764B1 - 광전 반도체 칩 및 광전 반도체 칩을 제조하기 위한 방법 - Google Patents

광전 반도체 칩 및 광전 반도체 칩을 제조하기 위한 방법 Download PDF

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오스람 옵토 세미컨덕터스 게엠베하
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Abstract

본 발명은 반도체 바디(2) 및 반도체 바디가 배치된 캐리어(7)를 가진 광전 반도체 칩에 관한 것으로, 이 경우 반도체 바디는 활성 영역(20)을 포함하고, 상기 영역은 제 1 도전형의 제 1 반도체 층(21)과 제 1 도전형과 다른 제 2 도전형의 제 2 반도체 층(22) 사이에 배치된다. 제 1 반도체 층은 캐리어를 향한 활성 영역의 측면에 배치된다. 제 1 반도체 층은 캐리어와 반도체 바디 사이에 배치된 제 1 접속층(31)에 도전 접속된다. 제 1 접속층과 캐리어 사이에 캡슐화 층이 배치되고, 상기 캡슐화 층은 반도체 칩의 평면도로 볼 때 적어도 부분적으로 반도체 바디를 제한하는 측면(26)을 지나서 돌출한다. 또한, 본 발명은 복수의 광전 반도체 칩을 제조하기 위한 방법에 관한 것이다.

Description

광전 반도체 칩 및 광전 반도체 칩을 제조하기 위한 방법{OPTOELECTRONIC SEMICONDUCTOR CHIP AND METHOD FOR PRODUCING OPTOELECTRONIC SEMICONDUCTOR CHIPS}
본 발명은 광전 반도체 칩 및 복수의 광전 반도체 칩을 제조하기 위한 방법에 관한 것이다.
복사를 생성하기 위해 제공된 활성 영역과 지지 부재 사이에 활성 영역에서 생성된 복사를 방출하여 전체적으로 방출된 복사 출력을 높이기 위해 제공된 미러층이 배치된 발광 다이오드 칩들이 공지되어 있다. 그러나 이러한 반도체 칩에서는 예컨대 미러층의 산화로 인해 또는 반도체 칩에 습기의 작용으로 열화가 발생할 수 있음이 밝혀졌다.
본 발명의 과제는 개선된 내구성과 습기에 대해 낮은 감도를 갖는 반도체 칩을 제공하는 것이다. 또한, 간단하고 신뢰성 있는 방식으로 효과적인 광전 반도체 칩이 제조될 수 있는 방법을 제공하는 것이다.
상기 과제는 독립 청구항의 대상에 의해 해결된다.
실시예 및 개선예들은 종속 청구항의 대상이다.
광전 반도체 칩은 실시예에 따라 반도체 바디와 반도체 바디가 배치된 캐리어를 포함한다. 반도체 바디는 바람직하게 복사를 생성하거나 또는 수신하기 위해 제공된 활성 영역을 포함한다. 활성 영역은 제 1 도전형의 제 1 반도체 층과 제 1 도전형과 다른 제 2 도전형의 제 2 반도체 층 사이에 배치된다. 제 1 반도체 층은 캐리어를 향한 활성 영역의 측면에 배치된다. 제 1 반도체 층은 캐리어와 반도체 바디 사이에 배치되고 바람직하게 제 1 반도체 층에 직접 인접하는 제 1 접속층에 도전 접속된다. 제 1 접속층과 캐리어 사이에 캡슐화 층이 배치된다. 캡슐화 층은 반도체 칩의 평면도로 볼 때 반도체 바디를 적어도 부분적으로 제한하는 측면을 지나 돌출한다.
캡슐화 층에 의해 바람직하게 미러층으로서 활성 영역에서 생성될 또는 수신될 복사 복사를 위해 구현된 제 1 접속층이 주변으로부터 분리된다. 캡슐화 층은 제 1 접속층 내로 공기 또는 습기의 침투를 저지할 수 있다. 또한, 캡슐화 층은 제 1 접속층의 물질, 예컨대 은의 이동을 방지할 수 있다.
캡슐화 층은 바람직하게 캐리어를 향한 반도체 바디의 메인 면의 영역을 커버하고, 상기 영역에서 메인 면은 제 1 접속층에 의해 커버되지 않는다. 특히 바람직하게 상기 영역은 캡슐화 층에 의해 완전히 커버되고, 이 경우 캡슐화 층은 또한 바람직하게 메인 면에 직접 인접한다.
바람직한 실시예에서 캡슐화 층은 평면도에서 볼 때 반도체 바디를 완전히, 즉 반도체 바디의 전체 원주를 따라 둘러싼다. 또한, 캡슐화 층은 전체적으로 반도체 바디의 측면을 따라 제 1 반도체 층에 인접한다. 반도체 바디를 지나서 돌출한 형상에 의해 캡슐화 층은, 제조 중에 약간의 조정 편차가 발생하는 경우에도 반도체 바디의 메인 면이 반도체 바디의 측면을 따라 캡슐화 층에 의해 완전히 커버되도록 형성된다.
다시 말해서, 반도체 바디는 반도체 칩의 평면도로 볼 때 바람직하게 완전히 캡슐화 층의 외부 가장자리 내에 배치된다.
다른 바람직한 실시예에서 반도체 바디의 측면을 지나서 돌출하는 캡슐화 층의 영역의 주 연장 평면은 활성 영역의 주 연장 평면에 대해 평행하게 연장된다. 다시 말해서 캡슐화 층은 반도체 바디의 측면을 지나 평평하게 또는 실질적으로 평평하게 이어진다. 반도체 바디의 측면은 캡슐화 층의 물질을 포함하지 않는다.
바람직한 실시예에서 제 1 접속층의 외부 가장자리는 반도체 칩의 평면도로 볼 때 완전히 반도체 바디 내에서 연장된다. 제 1 접속층은 어느 지점에서도 반도체 바디를 지나서 돌출하지 않는다. 외부 환경 영향으로부터 제 1 접속층의 보호는 따라서 간단하게 구현될 수 있다.
다른 바람직한 실시예에서 캡슐화 층은 금속으로 형성된다. 또한, 바람직하게 캡슐화 층은 다층으로 형성된다. 특히 바람직하게 캡슐화 층은 금층을 포함한다.
제 1 접속층은 바람직하게 은을 포함하거나 또는 은으로 이루어진다. 은은 가시 스펙트럼 영역에서 특히 높은 반사율을 특징으로 한다. 대안으로서 또는 보완적으로 제 1 접속층은 높은 반사율을 갖는 다른 물질, 예컨대 알루미늄 또는 팔라듐을 포함할 수 있다.
다른 바람직한 실시예에서 캡슐화 층은 반도체 바디로부터 떨어져 있는 측면에서 제 1 접속층을 완전히 커버한다. 또한, 바람직하게 캡슐화 층은 제 1 접속층에 직접 인접한다.
바람직한 실시예에서 반도체 바디는 적어도 하나의 홈을 포함하고, 상기 홈은 캐리어로부터 활성 영역을 통해 연장된다. 홈에서 제 2 반도체 층은 바람직하게 제 2 접속층에 도전 접속된다.
제 1 접속층은 바람직하게 부분적으로 반도체 바디와 제 2 접속층 사이에 배치된다.
전기 단락을 방지하기 위해, 바람직하게 제 1 접속층과 제 2 접속층 사이에, 특히 캡슐화 층과 제 2 접속층 사이에 제 1 절연층이 배치된다. 캡술화 층은 바람직하게, 제 1 절연층이 반도체 바디의 제 1 메인 면에 인접하지 않도록 형성된다. 다시 말해서, 제 1 절연층은 메인 면의 모든 지점에서 메인 면에 대해 수직으로 및 캐리어를 향해 연장되는 방향으로 캐리어로부터 이격된다.
복수의 광전 반도체 칩을 제조하기 위한 방법에서 반도체 층이 기판 위에 제공되고, 이 경우 반도체 층은 활성 영역을 포함하고, 상기 영역은 제 1 도전형의 제 1 반도체 층과 제 1 도전형과 다른 제 2 도전형의 제 2 반도체 층 사이에 배치된다. 제 1 접속층이 반도체 층 시퀀스에 형성된다. 캡슐화 층이 제 1 접속층에 형성된다. 반도체 층 시퀀스와 캐리어를 포함하는 복합층이 형성된다. 반도체 층 시퀀스로부터 복수의 반도체 바디가 형성되고, 이 경우 캡슐화 층은 부분적으로 노출된다. 복합층은 복수의 반도체 칩으로 개별화된다.
방법 단계들은 바람직하게 전술한 순서로 실행된다. 그러나 적어도 개별 단계들에 있어서 다른 순서도 바람직할 수 있다.
반도체 바디의 형성은 바람직하게, 반도체 바디의 형성 시 형성되는 측면이 반도체 층 시퀀스의 평면도로 볼 때 완전히 캡슐화 층의 외부 가장자리 내에 놓이도록 이루어진다.
바람직한 실시예에서 반도체 층 시퀀스를 위한 성장 기판은 제거된다. 이는 바람직하게 복합층의 형성 후에 이루어진다. 캐리어는 특히 반도체 층 시퀀스의 기계적 안정화에 이용되므로, 이를 위해 성장층은 더 이상 필요하지 않다.
전술한 방법은 전술한 반도체 칩의 제조에 특히 적합하다. 따라서 반도체 칩과 관련해서 구현된 특징들은 방법에도 적용될 수 있고, 역으로도 적용될 수 있다.
다른 특징들, 실시예 및 세부 사항들은 도면과 관련하여 하기 설명에 제시된다.
도 1A 및 도 1B는 반도체 칩의 실시예를 도시한 개략적인 평면도(도 1A) 및 라인 AA'을 따른 관련 단면도(도 1B).
도 2A 내지 도 2F는 복수의 광전 반도체 칩의 제조를 위한 방법의 실시예를 도시한 도면.
동일한, 동일한 종류의 또는 동일한 작용을 하는 부재들은 도면에서 동일한 도면 부호를 갖는다.
도면 및 도면에 도시된 소자들의 상호 크기 비율은 축척을 따르는 것으로 볼 수 없다. 오히려 개별 요소들은 더 명확한 도시 및/또는 보다 나은 이해를 위해 과도하게 확대 도시될 수 있다.
도 1A 및 도 1B에는 예를 들어 발광 다이오드(luminescent diode)-반도체 칩으로서, 특히 LED-반도체 칩으로서 구현된 반도체 칩(1)의 실시예가 도시된다. 반도체 칩(1)은 복사를 생성하기 위해 제공된 활성 영역(20)을 가진 반도체 바디(2)를 포함한다. 활성 영역(20)은 p-도전형 반도체 층(21)과 n-도전형 반도체 층(22) 사이에 배치된다. 반도체 층들(21, 22)은 도전형과 관련해서 역으로도 형성될 수 있다.
반도체 바디(2), 특히 활성 영역(20)은 바람직하게 질소 화합물 반도체 물질계이고, 또한 바람직하게 가시 또는 자외선 스펙트럼 영역에서 복사를 생성하기 위해 제공된다. "질소 화합물 반도체 물질계"란 본 발명과 관련해서 활성 에피택셜 층 시퀀스 또는 상기 층 시퀀스 중 적어도 하나의 층이 III/V-화합물 반도체 물질, 바람직하게 0 ≤ n ≤ 1, 0 ≤ m ≤ 1 및 n + m ≤ 1인, AlnGamIn1 -n- mN을 포함하는 것을 의미한다. 이 경우 상기 물질은 반드시 수학적으로 상기 식에 따른 정확한 조성을 포함하지 않아도 된다. 오히려 상기 물질은 AlnGamIn1 -n- mN 물질의 특징적인 물리적 특성을 실질적으로 변경시키지 않는 하나 이상의 도펀트 및 추가 성분을 포함할 수 있다. 편의상 상기 식은 결정 격자(Al, Ga, In, N)의 주요 성분만을 포함하지만, 이들은 부분적으로 소량의 다른 물질로 대체될 수도 있다. 이와 달리 다른 반도체 물질들, 특히 III/V-화합물 반도체 물질도 사용될 수 있다.
반도체 바디(2)는 결합층(71), 예컨대 납땜 층 또는 도전 접속층에 의해 캐리어(7)에 고정된다. 제 1 반도체 층(21)은 캐리어를 향한 반도체 바디의 메인 면(23)을 형성한다. 수직 방향으로, 즉 반도체 바디(2)의 반도체 층의 주 연장 평면에 대해 수직으로 연장된 방향으로, 반도체 바디는 메인 면(23)과 복사 방출면(24) 사이에서 연장된다. 작동 시 활성 영역(20)에서 생성된 복사의 디커플링(decoupling)을 증가시키기 위해 복사 방출면(24)은 구조화(27)를 포함한다. 구조화는 규칙적 또는 비규칙적일 수 있다. 예를 들어 구조화는 각추형 또는 각뿔대 형태의 리세스 또는 러프닝에 의해 형성될 수 있다.
측방향으로, 즉 반도체 바디의 반도체 층의 주 연장 평면을 따라, 반도체 바디(2)는 반도체 바디를 둘러싸는 측면(26)에 의해 제한된다. 반도체 칩(1)의 평면도로 볼 때 반도체 바디의 측면(26)은 전체적으로 완전히 캡슐화 층(6)의 외부 가장자리(60) 내에서 연장된다.
메인 면(23)에 제 1 접속층(31)이 인접하고, 상기 접속층은 바람직하게 활성 영역(20)에서 생성된 복사를 위한 미러층으로서 형성된다. 제 1 접속층은 바람직하게 은, 팔라늄 또는 알루미늄을 포함하거나 또는 이러한 물질 또는 상기 물질들 중 적어도 하나의 물질을 포함하는 금속 합금으로 이루어진다. 상기 물질들은 가시 스펙트럼 영역에서 높은 반사율을 갖는다.
제 1 접속층(31)의 외부 가장자리(310)는 반도체 칩의 평면도로 볼 때 완전히 반도체 바디(2)의 측면(26) 내에서 연장되므로, 제 1 접속층(31)은 메인 면(23)을 부분적으로만 커버한다.
반도체 바디(2)로부터 떨어져 있는 제 1 접속층(31)의 측면에 캡슐화 층(6)이 인접하고, 상기 캡슐화 층은 도시된 실시예에서 제 1 층(61), 제 2 층(62) 및 제 3 층(63)에 의해 형성된다.
제 1 접속층(31)에 의해 커버되지 않는 메인 면(23)의 영역에서 캡슐화 층(6)은 제 1 반도체 층(21)에 직접 인접한다. 또한, 캡슐화 층(6)은 측방향으로 반도체 바디의 측면(26)을 지나 돌출하고, 반도체 칩의 평면도로 볼 때 전체 원주를 따라 측면을 둘러싼다. 캡슐화 층(6)은 바람직하게, 반도체 바디(2)의 형성 시 약간의 조정 편차가 발생하는 경우에도 메인 면(23)이 반도체 바디의 측면을 따라 캡슐화 층에 의해 완전히 커버되도록, 측방향으로 치수 설계된다. 바람직하게 캡슐화 층은 반도체 칩(1)의 평면도로 볼 때 적어도 부분적으로 적어도 1㎛만큼 측면을 지나 돌출한다.
반도체 칩(1)의 평면도로 볼 때 측면(26)을 지나서 연장된 캡슐화 층(6)의 영역(65)은 측방향으로 평평하게 이어진다. 이로써 측면(26)은 캡슐화 층(6)의 재료를 포함하지 않는다.
제 1 층(61)은 바람직하게 백금, 티타늄, 팔라듐, 로듐 또는 텅스텐을 포함하거나 또는 상기 물질 또는 상기 물질들 중 적어도 하나의 물질을 포함하는 합금으로 이루어진다. 특히 제 1 층은 티타늄-텅스텐-질화물 또는 백금-티타늄-텅스텐-질화물을 포함할 수 있거나 또는 상기 물질로 이루어질 수 있다.
제 2 층(62)은 바람직하게 금층으로서 구현된다. 제 2 층(62)은 바람직하게, 전류 확산층으로서 측방향으로, 제 1 접속층(31)을 통해 제 1 반도체 층(21) 내로 전하 캐리어를 균일하게 주입할 수 있는 두께를 갖는다.
제 3 층(63)은 바람직하게 캐리어 측으로 후속하는 물질에 대한 접착제 층으로서 형성된다. 제 3 층을 위해 예컨대 TCO-물질(투명 전도성 산화물) 또는 예컨대 티타늄 또는 크롬과 같은 금속이 적합하다.
메인 면(23) 측에서 반도체 바디(2) 내에 홈(25)이 형성되고, 상기 홈은 제 1 반도체 층(21)과 활성 영역(20)을 통해 제 2 반도체 층(22) 내로 연장된다.
제 2 반도체 층(22)은 홈(25)에서 제 2 반도체 층(22)에 직접 인접하는 제 2 접속층(32)을 통해 전기 접촉한다. 제 1 접속층(31)과 제 2 접속층(32) 사이에 제 1 절연층(51)이 배치된다. 상기 절연층은, 접속층들(31, 32) 사이의 직접적인 전기 접속 및 제 2 접속층(32)과 제 1 반도체 층(21)의 직접적인 전기 접속을 차단하기 위해 제공된다.
캡슐화 층(6)에 의해, 절연층(51)이 메인 면(23)에 직접 인접하는 것이 방지된다. 반도체 층(21)에 직접 인접하는 절연층의 경우에 캡슐화 층의 물질, 예컨대 금의 이동이 절연층을 통해 이루어질 수 있고, 상기 물질은, 습기가 제 1 절연층을 통해 메인 면(23)에 도달하는 경우에 제 1 반도체 층(21) 내에서 갈륨 질화물로부터 갈륨 산화물로 촉매 강화 열화를 야기할 수 있음이 밝혀졌다. 특히 제 1 접속층(31)으로 커버되지 않는 메인 면(23)의 영역을 캡슐화 층이 완전히 커버하고 상기 영역에서 메인 면(23)에 직접 인접함으로써, 열화 위험이 방지된다. 따라서 습기에 대한 반도체 칩(1)의 감도 및 반도체 칩의 내구성이 높아질 수 있다.
또한, 반도체 칩은 제 2 절연층(52)을 포함하고, 상기 절연층은 적어도 반도체 바디(2)의 측면(26)과 바람직하게는 복사 방출 면(24)도 커버한다.
절연층(51, 52)을 위해 특히 산화물, 예컨대 실리콘 산화물, 질화물, 예컨대 실리콘 질화물 또는 산질화물, 예컨대 실리콘 산질화물이 적합하다.
외부 전기 접촉을 위해 반도체 칩(1)은 제 1 콘택(41)과 제 2 콘택(42)을 포함하고, 상기 콘택들은 각각 제 1 접속층(31)에 도전 접속되고, 캐리어(7)와 결합층(71)을 통해 제 2 접속층(32)에 도전 접속되므로, 반도체 칩의 작동 시 활성 영역(20)의 다양한 측면으로부터 전하 캐리어들이 상기 영역 내로 주입되고 거기에서 복사 방출 하에 재결합할 수 있다.
전술한 실시예에서 캐리어(7)는 도전 물질, 예를 들어 도핑된 반도체 물질, 예컨대 실리콘 또는 제라늄으로 형성된다. 이와 달리 캐리어는 전기 절연 물질로 형성될 수 있고, 상기 캐리어에 전기 접촉을 위해 도전성 관통 비아가 형성된다. 전기 절연 물질로서 예컨대 질화 알루미늄 또는 질화 붕소와 같은 세라믹이 적합하다.
정전기 방전(electrostatic discharge, EDS)으로부터 반도체 칩을 보호하기 위해 반도체 칩, 특히 반도체 바디 또는 캐리어에 보호 다이오드가 통합될 수 있다(상세히 도시되지 않음).
사람의 눈에 백색으로 보이는 복사를 생성하기 위해 반도체 칩(1) 후방에 복사 변환 소자가 배치될 수 있고, 상기 복사 변환 소자는 활성 영역에 생성된 1차 복사를 부분적으로 또는 완전히 2차 복사로 변환한다. 복사 변환 소자는 예를 들어 플레이트로서 구현될 수 있고, 상기 플레이트는 복사 방출면(24)에 고정된다(상세히 도시되지 않음).
전술한 실시예와 달리, 반도체 칩(1)은 레이저 다이오드 또는 복사 수신기로서 형성될 수 있다.
복수의 반도체 칩을 제조하기 위한 방법의 실시예는 도 2A 내지 도 2F에 개략적으로 도시된 중간 단계들을 참고로 도시된다. 도 2A에 도시된 바와 같이, 기판(28)에 복사 생성을 위해 제공된 활성 영역(20)을 포함하는 반도체 층 시퀀스(200)가 제공되고, 이 경우 기판을 향한 활성 영역의 측면에 형성된 제 1 반도체 층(21)과 제 2 반도체 층(22) 사이에 활성 영역이 배치된다. 기판은 예를 들어 MBE 또는 MOVPE에 의한 반도체 층 시퀀스(200)의 에피택셜 증착을 위한 성장 기판일 수 있다. 예컨대 기판을 위해 사파이어 또는 실리콘이 적합하다.
편의상 반도체 층 시퀀스(200)의 부분만이 도시되고, 상기 부분으로부터 반도체 칩의 제조 시 정확히 하나의 광전 반도체 칩이 형성된다.
도 2B에 도시된 바와 같이, 반도체 층 시퀀스(200)의 형성 후에 기판(28)으로부터 떨어져 있는 측면으로부터 복수의 홈(25)이 형성되고, 상기 홈들은 제 1 반도체 층(21) 및 활성 영역(20)을 통해 제 2 반도체 층(22) 내로 연장된다.
제 1 반도체 층(21)에 부분적으로 예컨대 증착 또는 스퍼터링에 의해 제 1 접속층(31)이 형성된다.
도 2C에 도시된 바와 같이, 제 1 접속층(31)은 다층 캡슐화 층(6)에 의해 커버된다. 캡슐화 층들은 스퍼터링 또는 증착에 의해 도포될 수 있다.
캡슐화 층(6)에 예컨대 스퍼터링 또는 증착에 의해 제 1 절연층(51)이 도포된다. 제 1 절연층은 캡슐화 층(6), 홈(25) 영역의 활성 영역(20) 및 제 1 반도체 층(21)을 커버한다. 제 1 절연층(51)에 제 2 접속층(32)이 형성되고, 상기 접속층은 홈(25)의 영역에서 제 2 반도체 층(22)과 전기 콘택을 형성한다(도 2D).
도 2E에 도시된 바와 같이, 복합층(8)이 형성되고, 상기 복합층은 그 위에 층들 및 캐리어(7)가 배치된 기판(28)을 포함한다. 캐리어에 대한 고정은 땜납 또는 도전 접착제와 같은 결합층(71)에 의해 이루어진다.
캐리어(7)에 기계적으로 안정적인 결합 후에 기판(28)은 제거될 수 있다. 이는 예를 들어 간섭 복사에 의해, 예컨대 레이저-필링 방법(Laser Lift-off)에 의해 이루어질 수 있다. 이와 달리 그라인딩, 래핑(lapping) 또는 연마에 의해 기계적으로 및/또는 습식 화학 또는 건식 화학 에칭에 의해 화학적으로도 이루어질 수 있다.
기판(28)의 제거 후에 반도체 층 시퀀스(200)로부터 반도체 바디(2)가 형성된다. 반도체 바디의 형성 시 캡슐화 층(6)은 부분적으로 노출된다.
반도체 바디의 형성은 특히 습식 화학 또는 건식 화학 에칭에 의해 화학적으로 이루어질 수 있다.
디커플링 효과를 높이기 위해 캐리어(7)로부터 떨어져 있는 복사 방출면(24)은 각추형 리세스를 형성하기 위한 습식 화학 에칭에 의해 또는 기계적 러프닝에 의해 구조화된다.
외부 전기 접촉을 위해 제 1 콘택(41)과 제 2 콘택(42)은 예컨대 증착 또는 스퍼터링에 의해 형성된다.
측면(26) 형성 후에 반도체 바디(2) 위에 제 2 절연층(52)이 형성되고, 상기 절연층은 측면, 특히 활성 영역(20)을 커버한다.
반도체 칩의 제조를 위해 복합층(8)은 개별화된다. 이는 예를 들어 간섭 복사에 의해 예컨대 레이저-분리 방법으로, 또는 예컨대 소잉, 분할 또는 파단에 의해 기계적으로, 또는 습식 화학 또는 건식 화학 에칭에 의해 화학적으로 이루어질 수 있다. 도 1A 및 도 1B와 관련해서 전술한 바와 같이 예시적으로 구현된 완성된 반도체 칩은 도 2F에 개략적으로 도시된다.
전술한 방법에 의해 간단하고 신뢰성 있는 방식으로 반도체 칩이 제조될 수 있고, 상기 반도체 칩에서 제 1 접속층(31)은 활성 영역(20)에서 생성된 복사를 위한 내구성 있는 고반사 미러층을 형성한다. 반도체 바디(2)의 측면(26)을 지나 측방향으로 연장된 캡슐화 층(6)에 의해, 메인 면(23)의 영역에서 절연층들(51, 52)은 캡슐화 층(6)에 가깝지 않게 제 1 반도체 층(21)에 인접하는 것이 보장된다. 이로써 예컨대 갈륨 산화물로 갈륨 질화물의 촉매 강화 변환에 의한 반도체 물질의 열화 위험이 습한 조건에서 작동 시에도 방지된다.
본 출원은 독일 특허 출원 10 2011 011 140.9의 우선권을 주장하며, 이의 개시 내용은 본문에서 참조로 포함된다.
본 발명은 실시예를 참고로 한 설명에 의해 제한되지 않는다. 오히려 청구범위에 포함된 특징들의 모든 조합을 포함하는 모든 새로운 특징 및 특징들의 모든 조합이 실시예 또는 청구범위에 명시적으로 제시되지 않더라도, 본 발명은 이러한 특징들 및 특징들의 모든 조합을 포함한다.
1 반도체 칩
2 반도체 바디
6 캡슐화 층
7 캐리어
20 활성 영역
21 제 1 반도체 층
22 제 2 반도체 층
31 제 1 접속층
32 제 2 접속층

Claims (15)

  1. 반도체 바디(2)와 상기 반도체 바디가 배치된 캐리어(7)를 포함하는 광전 반도체 칩(1)에 있어서,
    - 상기 반도체 바디는 활성 영역(20) - 상기 활성 영역은 제1 도전형의 제1 반도체 층(21)과 상기 제1 도전형과 상이한 제2 도전형의 제2 반도체 층(22) 사이에 배치됨 - 을 포함하고;
    - 상기 제 1 반도체 층은 상기 캐리어를 향한 상기 활성 영역의 측에 배치되고;
    - 상기 제1 반도체 층은 상기 캐리어와 상기 반도체 바디 사이에 배치된 제1 접속층(31)에 도전 접속되고;
    - 상기 제1 접속층과 상기 캐리어 사이에 캡슐화 층(6)이 배치되고;
    - 상기 캡슐화 층은 상기 반도체 칩의 평면도로 볼 때 상기 반도체 바디를 제한하는 측면(26)을 지나 적어도 국부적으로 돌출하고;
    - 상기 반도체 바디는 상기 반도체 칩의 평면도로 볼 때 완전히 상기 캡슐화 층의 외부 가장자리(60) 내에 배치되고;
    - 상기 제1 접속층의 외부 가장자리(310)는 완전히 상기 반도체 바디 내에서 연장되고;
    - 상기 캡슐화 층은 금속으로 형성되고, 국부적으로 상기 제1 반도체 층에 직접 접하고;
    - 상기 반도체 바디는 적어도 하나의 홈(25) - 상기 적어도 하나의 홈은 상기 캐리어로부터 상기 활성 영역을 통해 연장되고, 상기 제2 반도체 층은 상기 적어도 하나의 홈에서 상기 제2 접속층에 도전 접속됨 - 을 포함하는 것인 반도체 칩.
  2. 제1항에 있어서, 상기 캡슐화 층은 상기 반도체 바디를 완전히 둘러싸는 것인 반도체 칩.
  3. 제1항에 있어서, 상기 캡슐화 층은 전체적으로 상기 반도체 바디의 측면을 따라 상기 제1 반도체 층에 접하는 것인 반도체 칩.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 반도체 바디의 측면을 지나 돌출하는 캡슐화 층의 영역(65)의 주 연장 평면은 상기 활성 영역의 주 연장 평면에 대해 평행하게 연장되는 것인 반도체 칩.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 접속층은 은, 팔라듐 또는 알루미늄을 포함하고, 상기 캡슐화 층은 금층을 포함하는 것인 반도체 칩.
  6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 캡슐화 층은 상기 반도체 바디를 등지는 측에서 상기 제1 접속층을 완전히 커버하는 것인 반도체 칩.
  7. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 접속층은 국부적으로 상기 반도체 바디와 상기 제2 접속층 사이에 배치되는 것인 반도체 칩.
  8. 제1항에 있어서, 상기 캡슐화 층은 상기 제1 접속층에 직접 접하고, 상기 캐리어를 향한 상기 반도체 바디의 메인 면(23)의 영역들 - 이 영역들에서 상기 메인 면은 상기 제1 접속층에 의해 커버되지 않음 - 을 완전히 커버하며, 상기 메인 면에 직접 접하는 것인 반도체 칩.
  9. 복수의 광전 반도체 칩(1)을 제조하기 위한 방법에 있어서,
    a) 제1 도전형의 제1 반도체 층(21)과 상기 제1 도전형과 상이한 제2 도전형의 제2 반도체 층(22) 사이에 배치된 활성 영역(20)을 포함하는 반도체 층 시퀀스(200)를 기판(28)에 제공하는 단계;
    b) 상기 반도체 층 시퀀스에 제1 접속층(31)을 형성하는 단계;
    c) 상기 제1 접속층에 캡슐화 층(6)을 형성하는 단계;
    d) 상기 반도체 층 시퀀스와 캐리어를 포함하는 복합층(8)을 형성하는 단계;
    e) 상기 반도체 층 시퀀스로부터 복수의 반도체 바디(2)를 형성하는 단계로서, 상기 캡슐화 층이 국부적으로 노출되는 것인, 상기 복수의 반도체 바디를 형성하는 단계; 및
    f) 상기 복합층을 복수의 반도체 칩으로 개별화하는 단계를 포함하고,
    상기 반도체 층 시퀀스의 형성 후에 상기 기판을 등지는 측으로부터 복수의 홈(25)이 형성되고, 상기 홈들은 상기 제1 반도체 층(21) 및 상기 활성 영역(20)을 통해 상기 제2 반도체 층 내로 연장되는 것인 복수의 광전 반도체 칩을 제조하기 위한 방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 반도체 층 시퀀스를 위한 성장 기판(28)이 제거되는 것인 복수의 광전 반도체 칩을 제조하기 위한 방법.
  11. 제9항에 있어서, 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 따른 반도체 칩을 제조하기 위한 복수의 광전 반도체 칩을 제조하기 위한 방법.
  12. 제9항에 있어서, 상기 e) 단계 후에, 상기 제1 접속층의 외부 가장자리(310) 전체가 각각의 반도체 바디 내에서 연장되는 것인 복수의 광전 반도체 칩을 제조하기 위한 방법.
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