KR101587299B1 - 복수의 광전 소자의 제조 방법 - Google Patents

복수의 광전 소자의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 복수의 광전 소자의 제조 방법에 관한 것이다. 기술된 반도체 몸체 캐리어(10)는 제1 주요면(12) 상에서 각각 접촉 구조물(20)을 구비한 복수의 반도체 몸체(14)를 포함하고, 상기 반도체 몸체(14)는 전자기 복사선의 생성에 적합한 활성층(16)을 구비한다. 제1 주요면(12)상에 평평한 충전 구조물이 형성되며, 이때 평평한 충전 구조물(42, 44)는 접촉 구조물(20)의 영역들 및 반도체 몸체 캐리어를 적어도 부분적으로 커버하며, 이때 반도체 몸체(14)를 커버하지 않는다.

Description

복수의 광전 소자의 제조 방법{METHOD FOR PRODUCING A PLURALITY OF OPTOELECTRONIC COMPONENTS}
본 발명은 복수의 광전 소자의 제조 방법에 관한 것이다.
광전 소자의 제조를 위해 일련의 개별 가공 단계가 필요한 경우가 많으며, 이러한 단계는 특히 각 소자의 제조를 위해 개별적으로 수행되어야 한다. 상기 소자는 제조 이후에 연결 캐리어 상에 고정되어 접촉되어야 한다.
한편, 개별 가공 단계, 즉 각 소자를 위해 별도로 수행되는 단계는 복수의 소자를 위해 동시에 수행될 수 있는 가공 단계에 비해 비용 집약적이며 소모적이다.
본 발명의 과제는 복수의 광전 소자를 간단히 제조할 수 있는 제조 방법을 제공하는 것이다.
상기 과제는 복수의 광전 소자의 제조 방법에 의해 해결되며, 본 방법은:
- 반도체층 시퀀스에서 전자기 복사선의 생성에 적합한 활성층을 구비하면서 각각 접촉 구조물을 가지는 복수의 반도체 몸체를 제1 주요면 상에서 포함하는 반도체 몸체 캐리어의 제공 단계, 및
- 제1 주요면 상에 평평한 충전 구조물을 형성하는 단계를 포함하고, 이때 상기 평평한 충전 구조물은 상기 접촉 구조물 및 반도체 몸체 캐리어상의 영역들을 적어도 부분적으로 커버하며, 반도체 몸체를 덮지는 않는다.
본 발명에 따르면, 개별 광전 소자 또는 일 모듈로 통합되는 복수의 광전 소자를 웨이퍼 레벨로 구성하는 광전 소자 제조 컨셉이 기술된다. 이는, 반도체 몸체 캐리어 상에 배치된 광전 반도체 몸체가 충전 구조물을 이용하여 하우징을 구비함을 의미한다.
이를 위해 예를 들면, 칩의 덮개가 형성될 수 있고, 상기 덮개는 이종 플라스틱으로 구성되며, 상기 플라스틱은 예를 들면 에폭시 실리콘 혼합물과 같이 세라믹과 유사한 특성을 가진다. 그러나, 플라스틱-고체 분말 혼합물로 구성된 포팅 컴파운드의 사용도 고려될 수 있다. 제조 컨셉을 위해 특징적인 것은, 충전 구조물이 평평한 층을 형성한다는 것이다.
이는 예를 들면 반도체 몸체의 전기 접속, 컨버터의 마련 또는 예를 들면 렌즈와 같은 광학 부재의 형성과 같은 차후 공정 단계를 용이하게 한다. 이러한 공정 단계는 모두 웨이퍼 레벨로 수행될 수 있어서, 서두에 언급한 시간 소모적 개별 가공 단계는 대부분 생략될 수 있다.
다른 형성예에서, 평평한 충전 구조물을 형성하는 단계는, 구조화된 레지스트층이 형성되고, 상기 레지스트층이 적어도 반도체 몸체를 커버하며, 상기 구조화된 레지스트층의 외부에 평평한 충전 구조물이 형성되고, 이후, 상기 구조화된 레지스트층이 제거됨으로써 수행된다.
따라서, 하우징으로서 역할하는 충전 구조물은 리소그라피 제조 방법을 이용하여 형성되고, 이러한 방법은, 반도체 몸체의 제조 시 일반적인 리소그라피적 정밀도가 하우징 덮개의 제조까지 확장되도록 한다.
다른 형성예에서, 반도체 몸체는 루미네슨스다이오드칩, 바람직하게는 박막 루미네슨스다이오드칩으로서 제조된다.
박막 루미네슨스다이오드칩의 제조 시, 기능적 반도체층 시퀀스, 특히 복사 방출 활성층을 포함하는 반도체층 시퀀스는 우선 성장 기판 상에 에피택시얼 성장된 후, 성장 기판과 대향된 반도체층 시퀀스의 표면에 새로운 캐리어가 마련되고, 이후 성장 기판이 분리된다. 특히, 질화물 화합물 반도체를 위해 사용된 성장 기판, 예를 들면 SiC, 사파이어 또는 GaN은 비교적 고가이므로, 이러한 방법은 특히 성장 기판을 다시 상품화할 수 있다는 이점을 제공한다. 사파이어 소재의 성장 기판이 질화물 화합물 반도체 소재의 반도체층 시퀀스로부터 분리되는 것은 예를 들면 리프트 오프 방법을 이용하여 수행될 수 있다.
특히, 루미네슨스 다이오드칩은 Ⅲ-V 화합물 반도체 물질계, 바람직하게는 질화물 화합물 반도체계, 또한 인화물 화합물 반도체 물질계 또는 비화물 화합물 반도체 물질계의 에피택시 층 시퀀스를 포함할 수 있다.
이와 관련하여, "질화물 화합물 반도체계"란, 활성 에피택시층 시퀀스 또는 상기 층 시퀀스의 적어도 하나의 층은 질화물 Ⅲ/V-화합물 반도체 물질, 바람직하게는 AlxGayIn1-x-yN을 포함하고, 이때 0≤x≤1, 0≤y≤1, x+y≤1임을 의미한다. 이때 상기 물질은 상기 수식에 따라 수학적으로 정확한 조성을 반드시 포함할 필요는 없다. 오히려, 상기 AlxGayIn1-x-yN-물질의 특징적인 물리적 특성을 실질적으로 변경하지 않는 하나 이상의 도펀트 및 부가 성분이 포함될 수 있다. 그러나, 결정 격자의 핵심 성분(Al, Ga, In, N)만은 비록 이들이 미량의 다른 성분으로 일부 대체될 수 있다고 하더라도 상기 수식에 포함되는 것이 간단하다.
이와 관련하여, "인화물 화합물 반도체계"란, 활성 영역, 특히 반도체 몸체가 바람직하게는 AlnGamIn1-n-mP을 포함하거나 그것으로 구성되고, 이때 0≤n≤1, 0≤m≤1, n+m≤1이고, 바람직하게는 n≠0, n≠1, m≠0 및/또는 m≠1을 포함하여 그러함을 의미한다. 이때 상기 물질은 상기 수식에 따라 수학적으로 정확한 조성을 반드시 포함할 필요는 없다. 오히려, 상기 물질의 물리적 특성을 실질적으로 변경하지 않는 하나 이상의 도펀트 및 부가 성분이 포함될 수 있다. 그러나, 결정 격자의 핵심 성분(Al, Ga, In, P)만은 비록 이들이 미량의 다른 성분으로 일부 대체될 수 있다고 하더라도 상기 수식에 포함되는 것이 간단하다.
이와 관련하여, "비화물 화합물 반도체계"란, 활성 영역, 특히 반도체 몸체가 바람직하게는 AlnGamIn1-n-mAs을 포함하거나 그것으로 구성되고, 이때 0≤n≤1, 0≤m≤1, n+m≤1이며, 바람직하게는 n≠0, n≠1, m≠0 및/또는 m≠1을 포함하여 그러함을 의미한다. 이때 상기 물질은 상기 수식에 따라 수학적으로 정확한 조성을 반드시 포함할 필요는 없다. 오히려, 상기 물질의 물리적 특성을 실질적으로 변경하지 않는 하나 이상의 도펀트 및 부가 성분이 포함될 수 있다. 그러나, 결정 격자의 핵심 성분(Al, Ga, In, As)만은 비록 이들이 미량의 다른 성분으로 일부 대체될 수 있다고 하더라도 상기 수식에 포함되는 것이 간단하다.
다른 형성예에서, 반도체 몸체 캐리어의 제공 단계는, 반도체 몸체 캐리어 상에 마련된 복수의 반도체 몸체를 웨이퍼 결합물로부터 개별적으로 반도체 몸체 캐리어 상에 이송하는 단계를 포함한다.
따라서, 복수의 반도체 몸체를 포함하는 반도체 몸체 캐리어는 서로 다른 웨이퍼로부터의 광전 칩 세그먼트를 수용하고, 새로운 결합물로 결합할 수 있다. 이는, 특히, 서로 다른 반도체 몸체의 방출 거동 변수, 수율 손실 등을 보상하기 위해 유리하다. 따라서, 예를 들면, 복수의 반도체 몸체가 미리 검사되고, 예를 들면 웨이퍼 테스터를 이용하여 검사되어, 광전 소자의 방출 특성이 특정한 사양을 충족할 수 있다.
다른 가능성은, 서로 다른 반도체 웨이퍼로부터의 반도체 몸체가 반도체 몸체 캐리어 상에 배치되어, 서로 다른 색감을 포함한 모듈 또는 RGB 모듈이 생성될 수 있다는 것이다. 이를 위해, 예를 들면, 기술 분야에 공지된 픽앤플레이스 기술이 사용될 수 있다.
다른 형성예에서, 반도체 몸체 캐리어의 제공 단계는, 반도체 몸체 캐리어 상에 마련된 복수의 반도체 몸체를 보조 캐리어를 이용하여 웨이퍼 결합물로부터 공통적으로 반도체 몸체 캐리어 상에 이송하는 단계를 포함한다.
이를 위해, 예를 들면, 웨이퍼 상에 제조된 반도체 몸체를 수용하고 반도체 몸체 캐리어 상에서 제거되는 필름이 구비될 수 있다.
본 발명의 유리한 형성예 및 발전예는 종속항의 대상이다.
이하, 본 발명은 도면에 의거한 여러 실시예에서 더 상세히 설명된다.
기능- 또는 역할이 동일한 요소, 영역 및 구조는 동일한 참조 번호를 가진다. 요소, 영역 또는 구조가 그 기능면에서 일치하는 경우, 그 설명은 이하의 도면 각각에서 반드시 반복되진 않는다.
도 1a 내지 1c는 광전 소자의 각 실시예를 개략적 횡단면도로 도시한다.
도 2는 복수의 광전 소자의 다른 실시예를 평면도로 도시한다.
도 3a 내지 3e는 복수의 광전 소자의 제조를 위한 다른 실시예를 개략적 횡단면도로 도시한다.
도 4a 내지 4e는 복수의 광전 소자의 제조를 위한 다른 실시예를 개략적 횡단면도로 도시한다.
도 5a는 광전 소자의 다른 실시예를 평면도로 도시한다.
도 5b는 도 5a에 따른 광전 소자의 개략적 횡단면도를 도시한다.
도 6은 광전 소자의 다른 실시예를 평면도로 도시한다.
도 7a 및 7b는 복수의 광전 소자의 제조를 위한 다른 실시예를 각각 개략적 횡단면도로 도시한다.
도 8은 복수의 광전 소자의 다른 실시예를 평면도로 도시한다.
도 9는 복수의 광전 소자의 실시예를 도시한다.
도 10은 복수의 광전 소자의 제조를 위한 다른 실시예를 개략적 횡단면도로 도시한다.
도 1a와 관련하여, 이하에서 본 발명에 따른 방법의 출발점이 기술된다. 도 1a는 제1 주요면(12) 상에 복수의 반도체 몸체(14)가 마련되어 있는 반도체 몸체 캐리어(10)를 도시한다.
반도체 몸체(14)는 각각 반도체 몸체(14)를 전기 접촉하기에 적합한 접촉 구조물(20)을 포함한다. 접촉 구조물(20) 상에 배치된 반도체 몸체(14)는 반도체층 시퀀스(15)에 매립된 활성층(16)을 포함한다. 바람직하게는, 활성층(15)은 복사 생성을 위해 형성된다. 바람직하게는, 각각의 반도체 몸체는 루미네슨스다이오드-반도체 몸체로서 형성된다.
또한, 반도체 몸체(14)는 반도체층 시퀀스(15)를 포함한다. 반도체층 시퀀스(15)는 예를 들면 2개의 반도체층을 포함할 수 있고, 상기 반도체층 사이에 활성 영역(16)이 배치된다. 바람직하게는, 반도체층은 서로 다른 도전형이며, 특히 서로 다른 도전형을 위해 도핑된다(n형 또는 p형). 또한 바람직하게는, 반도체 몸체(14)는 에피택시얼 성장된다.
반도체 몸체(14)를 위한 반도체층 구조는 성장 기판 상에 에피택시얼로, 예를 들면 금속 유기 가스상 에피택시를 이용하여 증착될 수 있다. 반도체층 구조로부터 반도체 몸체가 예를 들면 식각을 이용하여 형성될 수 있다.
반도체 몸체(14)의 상측에 복사 출사면(18)이 형성되며, 상기 복사 출사면의 면적은 반도체 구조의 크기에 실질적으로 상응한다. 반도체 몸체(14)는 예를 들면 직사각형으로 형성될 수 있고, 이때 직사각형의 측 길이는 폭넓은 범위에서 달라질 수 있다. 따라서, 한편으로는, 측 길이가 50 ㎛보다 작은 반도체 몸체가 형성될 수 있다. 그러나, 측 길이가 5 mm까지 이르는 대면적 반도체 몸체가 사용되는 경우도 고려할 수 있다.
반도체층 시퀀스(15)는 대략적으로 예를 들면 6 ㎛의 두께를 가지며, 이때 상기 값은 넓은 범위에서 달라질 수 있다. 일반적으로, 접촉 구조물(20)은 예를 들면 스퍼터링된 금속층으로부터 포토리소그라피 기술을 이용하여 생성되는 금속웹을 가리킨다. 그 두께는 일반적으로 수 마이크로미터이다.
도 1a에 도시된 실시예는 반도체 몸체의 구성의 일 변형예일뿐이다. 예를 들면 상이한 방식의 접촉에 의해, 즉 도 1a에 따른 실시예와 다르게 형성되는 연결 캐리어(20)에 의한 다른 배치도 고려될 수 있다.
도 1b에는 양 측면에서 각각 접촉을 포함하는 반도체 몸체(14)가 도시되어 있으며, 상기 측면은 접촉 구조물(20)과 연결된다. 따라서, 이 실시예에서, 접촉은 대향된 측들에 배치된다.
그러나, 도 1c에 도시된 바와 같이, 접촉이 반도체 몸체의 일 모서리에 의해 수행되는 경우도 고려할 수 있다.
이를 위해, 반도체 몸체(14)는 반도체 몸체 캐리어(10)의 상부에 배치되고, 일 측에서 절연 물질(30)을 구비한다. 반도체층 시퀀스에의 연결부는 절연 물질(30) 상에 또는 절연 물질하부에 배치될 수 있다.
또한 바람직하게는, 반도체 몸체(14)는 바람직하게는 규칙적 패턴에 따라 반도체 몸체 캐리어(10) 상에 배치되며, 이는 도 2에 도시된 바와 같다. 도 2에 도시된 평면도에 의거하여, 반도체 몸체(14)가 예를 들면 매트릭스의 형태로 배치된 것을 확인할 수 있다.
반도체 몸체(14)는 자유롭게 선택 가능한 그리드(grid)형으로 반도체 몸체 캐리어(10) 상에 배치될 수 있다. 복수의 반도체 몸체(14)는 예를 들면 웨이퍼 결합물로부터 발생할 수 있고, 이때 반도체 몸체(14)는 개별적으로 반도체 몸체 캐리어(10) 상에 이송된다. 이를 위해 예를 들면, 기술 분야에 공지된 픽앤플레이스(Pick-and-Place) 방법이 사용될 수 있다.
따라서, 웨이퍼 결합물의 반도체 몸체(14)는, 예를 들면 반도체 몸체 캐리어(10) 상에 배치될 반도체 몸체(14)가 그 복사 특성과 관련하여 예비 선택될 수 있도록, 제조 후에 이미 검사를 받을 수 있다. 그러나, 예를 들면 전자기 복사선의 생성에 적합한 서로 다른 활성층(16)을 포함하는, 서로 다른 웨이퍼 결합물로부터의 반도체 몸체가 사용되어, 반도체 몸체(14)가 반도체 몸체 캐리어(10) 상에서 서로 다른 파장의 전자기 복사선을 방출할 수 있는 경우도 고려될 수 있다.
마찬가지로, 다른 실시예에서, 웨이퍼 결합물로부터 반도체 몸체가 보조 캐리어, 예를 들면 필름을 이용하여 반도체 몸체 상에 이송될 수 있다. 이때, 특히, 개별 가공 단계는 생략된다. 상기 필름은 바람직하게는 열 박리 필름이다.
이하, 도 3a 내지 3b와 관련하여 복수의 광전 소자의 제조를 위한 제1 실시예가 기술된다.
본 방법의 출발점은 도 1a 내지 1c에 기술된 반도체 몸체이며, 상기 반도체 몸체는 반도체 몸체 캐리어(10) 상에 배치된다.
도 3a에 도시된 바와 같이, 제1 단계에서 포토레지스트층이 마련되고, 상기 층은 이후에 구조화된다. 포토레지스트층의 구조화는 예를 들면 기술 분야에 공지된 포토리소그라피적 노광에 의해 수행될 수 있다. 그 결과, 포토레지스트 구조(40)가 얻어지고, 상기 구조는 반도체 몸체(14)뿐만 아니라 접촉 구조물(20)의 일부분도 커버한다. 포토레지스트층은 구조화되어, 각각 반도체 몸체(14)의 측면에 레어 영역(lehr areas)이 생성된다. 포토레지스트층은 접촉 구조물(20) 사이에서 인접한 반도체 몸체로부터 제거된다.
반도체 몸체 캐리어(10)를 위해, 복수의 물질이 사용될 수 있다. 예를 들면, 세라믹 기판 또는 규소 기판이 사용될 수 있다. 다른 가능한 물질은 마그네슘산화물, 알루미늄산화물, 사파이어, 알루미늄질화물 또는 당업자에게 공지된 다른 물질을 포함한다.
도 3b와 관련하여, 이제 충전층의 마련이 도시되어 있으며, 상기 충전층은 이후에 평탄화된다. 그 결과, 충전 구조물이 얻어지며, 상기 충전 구조물은 포토레지스트에 의해 노출된 부분에 매립된다. 평탄화 단계에 의해, 충전 구조물(42)는 레지스트 구조(40)와 실질적으로 동일한 높이를 가진다. 충전 물질은 예를 들면 플라스틱일 수 있다. 바람직하게는, 벤조사이클로부텐이 사용된다.
도 3c에 도시된 이후의 단계에서, 레지스트 구조(40)가 제거되고, 이후의 평탄화 단계가 수행된다. 이후의 평탄화 단계는, 충전 구조물(42)의 높이를 줄여주어, 이제 반도체 몸체(14)의 상측과 함께 평평한 충전 구조물(44)가 형성된다.
따라서, 모든 이후의 공정 단계도 웨이퍼 레벨 결합물에서 평면 시스템으로 실시될 수 있다. 이후의 공정 단계는 보호 다이오드의 형성, 컨버터의 마련, 반사체층의 형성 또는 예를 들면 렌즈와 같은 광학 부재의 마련 단계를 포함한다. 그러나, 이러한 이후의 공정 단계가 반드시 모두 수행될 필요는 없음을 밝혀둔다. 그러므로, 예를 들면, 컨버터를 필요로 하지 않거나 보호 다이오드 없이 구동하는 광전 소자를 제조하는 경우도 고려할 수 있다. 따라서, 이하에 도시된 공정 단계는 예시적으로만 이해해야 한다.
도 3d에는, 연결 캐리어(20) 상에서 적합한 제1 접촉면(21) 또는 제2 접촉면(22) 상에 배치되는 보호 다이오드(46)의 형성이 도시되어 있다. 또한, 이 공정 단계에서 전기 배선이 수행된다.
도 3e와 관련하여, 반도체 몸체(14)의 방출면 상에 컨버터의 형성이 도시되어 있다. 컨버터층은 예를 들면 실리콘층이며, 상기 실리콘층에 적어도 하나의 발광 변환 물질이 매립된다. 적어도 하나의 발광 변환 물질은 예를 들면 YAG:Ce 또는 공지된 발광 변환 물질을 가리킬 수 있다.
발광 변환 물질을 이용하면, 예를 들면 활성층(12)으로부터 방출된 복사의 적어도 일부의 파장은 보완적인 스펙트럼 영역으로 변환되어, 백색광이 생성된다. 상기 활성층으로부터 방출된 복사는 예를 들면 녹색광, 청색광 또는 자외광이다.
발광 변환 물질을 위한 캐리어층으로서 실리콘층을 사용하면, 실리콘이 단파의 청색 복사 또는 자외 복사에 대해 비교적 민감하지 않다는 이점이 있다. 이는, 특히 질화물 화합물 반도체계 루미네슨스다이오드칩을 위해 유리한데, 이러한 다이오드칩에서 방출된 복사는 일반적으로 단파의 청색 또는 자외 스펙트럼 영역으로부터의 적어도 일부를 포함한다. 또는, 다른 투명 유기 물질 또는 무기 물질이 적어도 하나의 발광 변환 물질을 위한 캐리어층으로서 역할할 수 있다.
이후의 공정 단계는 반사 접촉층으로서의 접촉층을 마련하는 단계를 포함한다. 또한, 접촉층(20)과 결합층 사이에 장벽층이 배치될 수 있다. 장벽층은 예를 들면 TiWN을 포함한다. 장벽층에 의해, 특히, 결합층의 물질이 반사 접촉층으로 확산되는 경우가 방지된다. 상기 확산에 의해 특히 반사 접촉층의 반사가 저하될 수 있다. 상기 결합층은 예를 들면 땜납층이다. 이러한 단계는 숙련된 당업자에게 공지되어 있으므로, 상세히 기술하지 않는다.
컨버터는 예를 들면 캐리어 필름 상에 제공될 수 있고, 일 단계에서 복수의 광전 소자들의 각 반도체 몸체 상에 이송될 수 있다. 따라서, 개별 광전 소자를 위한 시간 소모적인 개별 가공 단계가 생략된다. 컨버터(48)의 변환 물질을 위해 기술적으로 서로 다른 제조 방법이 공지되어 있다.
이하, 도 4a 내지 4e를 참조하여, 복수의 광전 소자의 제조 방법을 위한 제2실시예가 기술된다.
도 4a 내지 4e에 따른 방법은 앞서 기술한 방법에 비해, 차후의 충전 구조물 평탄화 단계가 생략된다는 점에서 구분된다. 따라서, 레지스트 구조는 반도체 몸체의 복사 출사면보다 돌출하여, 상기 반도체 몸체 상에서 중공이 생성된다.
이하에서, 도 4c에 도시된 바와 같이, 이러한 중공은 컨버터(48)를 채우기 위해 사용될 수 있다. 이를 위해, 액상 응집체 상태로 제공되고 중공에 채워진 후 경화되는 컨버터 물질의 사용이 유리하다. 또한, 마찬가지로, 복사 출사면과 컨버터 사이에 틈이 형성되거나, 덮개가 제공될 수 있다. 이는, 자외 영역에서 복사를 방출하는 광전 소자의 사용 시 열적으로 특히 유리하다.
다른 변형예는 도 4d에 관련한다. 여기서는, 접촉 구조물(20)의 접촉면(21, 22)이 제1 주요면(12)과 반대 방향인 측으로부터 관통 접촉(54)(소위 비아)을 이용하여 접촉되는 경우가 도시되어 있다. 따라서, 표면 실장을 위해 적합한 광전 소자가 제조될 수 있다.
도 3 또는 4에 도시되지 않은 다른 변형예는 보호 다이오드의 형성에 관련한다. 특히, 반도체 몸체 캐리어(10)로서 규소 기판의 사용 시, 예를 들면 적합한 도핑에 의해 보호다이오드가 반도체 몸체(10)에 직접 형성될 수 있다. 적합한 치수 결정에 의해, 즉 도핑된 영역의 크기를 맞추어, 보호 다이오드의 전기적 특성이 각각의 응용 경우에 맞춰질 수 있다.
이러한 변형예는 특히 도 3d에 도시된 바와 같이 외부 보호 다이오드를 비용 집약적으로 장착하는 단계를 생략한다.
도 4e와 관련하여, 광전 소자 상에 광학계가 마련되는 경우가 도시되어 있다. 광학계는 복수의 렌즈(52)로 구성되며, 상기 렌즈는 캐리어(50) 상에 배치된다. 따라서, 이제, 각 광전 반도체 몸체를 위해, 반도체 몸체 캐리어(10) 상에는 단일의 공정 단계에서 렌즈(52)가 형성된다.
이하, 도 5a 및 5b와 관련하여 본 발명의 다른 실시예가 도시되어 있다. 도시된 공정 단계는 도 3a 내지 3e 또는 도 4a 내지 4e에 따른 방법 단계에 연결된다.
도 5a에 도시된 바와 같이, 규칙적 패턴으로 반도체 몸체 캐리어(10) 상에 배치된 복수의 광전 소자가 개별화될 수 있다.
이때, 반도체 몸체(10)는 도 5a의 도면 평면과 관련하여 수평으로뿐만 아니라 수직으로도 절단된다. 도 5a에 도시된 바와 같이, 예를 들면 1개 또는 2개의 루미네슨스다이오드칩을 포함하는 모듈이 형성될 수 있다.
이를 위해 예를 들면, 인접한 반도체 몸체(14)간의 충전 물질에 의해 절단이 수행되며, 이는 도 5b에서 절단선(61, 62)에 따라 개략적으로 표시되어 있다.
도 6에서 보호다이오드(46)가 장착된 다른 실시예가 더 상세히 설명된다. 보호다이오드(46)는 예를 들면 표면 실장 방법을 이용하여 제1 접촉면(21) 및 제2 접촉면(22) 상에 배치된다. 이때 유리하게는, 보호다이오드(46)의 설치는 광전 소자의 개별화 단계 전에 수행된다.
이하, 도 7a 및 7b와 관련하여 다른 변형예가 기술된다.
이러한 변형예는 상기 실시예에 따라 포팅 컴파운드로 구성된 충전 물질의 도포 단계에 관련한다. 이를 위해, 반도체 몸체(10)는 포팅 컴파운드(70)를 구비된다. 포팅 컴파운드는 예를 들면 적하 방식으로 도포될 수 있다.
반도체 몸체 캐리어(10)는 2개의 작업편(72, 74) 사이에 삽입되고, 이때 두 작업편은 가열된다. 상부 작업편(74)은 반도체 몸체(14)가 반도체 몸체 캐리어(10) 상에 닿지 않도록 개구부(캐비티)를 포함한다. 압착에 의해, 포팅 컴파운드(70)는 반도체 몸체들(14) 사이에 눌려진다. 평탄화 단계 이후, 다른 공정 실시는 도 3b 또는 4b의 설명에 연결된다.
도 8에는 복수의 광전 소자가 공통의 결합 캐리어 상에 마련되는 다른 실시예가 도시되어 있다.
도 8에서 확인할 수 있는 바와 같이, 외부에 위치한 반도체 몸체(14)는 각각 연결면(21 또는 22)을 구비한다. 장치의 내부에 위치한 반도체 몸체는 브리지 접촉(84)을 이용하여 접촉 필드(23)로 안내된다. 상기 브리지 접촉은 그 위에 배치된 칩의 도전로를 경유한다.
이러한 실시예에 따르면, 복수의 광전 소자로 구성되는 임의적 크기의 모듈이 생성될 수 있다. 앞서 기술한 바와 같이, 이제, 복수의 개별 가공 단계를 수행하지 않고도 광전 소자를 형성할 수 있다.
이러한 점은, 도 9와 관련하여 한번 더 요약적으로 설명되는데, 상기 도면에서는 복수의 광전 소자를 포함한 반도체 몸체 캐리어(10)가 도시되어 있다. 반도체 몸체 캐리어(10)는 예를 들면 6"-웨이퍼일 수 있다. 좌측에는 복수의 렌즈가 도시되어 있고, 상기 렌즈는 웨이퍼 결합물에서 제조된다. 따라서, 예를 들면 광학 부재는, 반도체 몸체 캐리어 상에서 복수의 광전 소자를 위한 단일의 단계에서 반도체 몸체(14) 상에 설치될 수 있다.
다른 실시예는 도 10과 관련하여 도시되어 있다. 상기 실시예에 따르면, 소위 적층형 반도체 몸체가 사용되며, 상기 반도체 몸체는 예를 들면 3개의 반도체층 시퀀스로 구성되고, 상기 층 시퀀스는 예를 들면 적색, 녹색 또는 청색 방출 반도체 몸체를 형성하기 위해 각각 서로 다른 활성층을 구비한다.
반도체층 시퀀스는 포개어져 배치되고, 이때 그 아래에는 거울층, 확산 장벽 및 땜납층이 배치될 수 있다. 이러한 층 스택의 측면 플랭크에는 예를 들면 패시베이션층이 배치될 수 있다.
또한 마찬가지로, 충전 물질의 측면 플랭크 상에 거울(90)이 형성되는 경우도 고려된다. 이때, 충전 물질의 측면 플랭크의 플랭크각은 가변적일 수 있다. 패시베이션층(92) 또는 측면 플랭크 상에 배치된 거울을 형성하기 위해, 도 3a 내지 3e 또는 4a 내지 4e와 유사하게 진행되는 공정이 실시될 수 있다.
이러한 공정 실시는, 예를 들면 도 3a에 도시된 레지스트층의 구조화가 수행되어, 레지스트층이 반도체 몸체(14)의 플랭크를 커버한다는 점에서 상이하다. 따라서, 레지스트 구조의 제거 이후에 반도체 몸체(14)와 충전 구조물 사이에 틈이 생성되고, 상기 틈에는 패시베이션부 또는 거울이 삽입될 수 있다.
본 발명은 실시예에 의거한 설명에 의하여 한정되지 않는다. 오히려, 본 발명은 각 새로운 특징 및 특징들의 각 조합을 포함하며, 이는 특히 특허 청구 범위에서의 특징들의 각 조합을 포함하고, 비록 이러한 특징 또는 이러한 조합이 그 자체로 명백하게 특허 청구 범위 또는 실시예에 기술되지 않더라도 그러하다.
본 특허 출원은 독일 특허 출원 10 2008 030815.3의 우선권을 청구하며, 그 공개 내용은 참조로 포함된다.

Claims (15)

  1. 복수의 광전 소자를 제조하는 방법에 있어서,
    제 1 주요면(12) 상에 복수의 반도체 몸체(14)를 포함한 반도체 몸체 캐리어(10)를 제공하는 단계로서, 상기 반도체 몸체 캐리어(10)는 각각 접촉 구조물(20)을 구비하고, 상기 반도체 몸체 캐리어는 반도체층 시퀀스(15)에서 전자기 복사선의 생성을 위한 활성층(16)을 구비하며, 상기 복수의 반도체 몸체(14)가 적어도 하나의 웨이퍼 결합물로부터 개별적으로 또는 함께 상기 반도체 몸체 캐리어 상으로 이송되게 하는 것을 포함하는, 반도체 몸체 캐리어(10)를 제공하는 단계;
    상기 반도체 몸체(14)를 커버하지 않으면서, 상기 접촉 구조물(20)의 영역들 및 상기 반도체 몸체 캐리어를 적어도 부분적으로 커버하도록, 상기 제 1 주요면(12) 상에 평평한 충전 구조물(42, 44)을 형성하는 단계
    를 포함하되,
    상기 평평한 충전 구조물을 형성하는 단계는,
    적어도 상기 반도체 몸체(14)를 커버하는 구조화된 레지스트층을 형성하는 것, 상기 구조화된 레지스트층의 외부에 상기 평평한 충전 구조물을 형성하는 것, 및 상기 구조화된 레지스트층을 제거하는 것을 통해 실행되고,
    상기 평평한 충전 구조물은, 상기 반도체 몸체(14)의 상면과 함께 평면을 형성하고, 상기 반도체 몸체(14)의 측면에 거울층을 형성하기 위해, 상기 반도체 몸체(14)의 적어도 하나의 측면 플랭크에 대해 이격되어 배치되는 것을 특징으로 하는 광전 소자의 제조 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 복수의 반도체 몸체(14)는 복수의 웨이퍼 결합물로부터 개별적으로 상기 반도체 몸체 캐리어 상에 이송되며, 서로 다른 웨이퍼 결합물들의 반도체 몸체들(14)은 전자기 복사선을 생성하기 위한 서로 다른 활성층들(16)을 포함하는 것을 특징으로 하는 광전 소자의 제조 방법.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 복수의 반도체 몸체(14)는 자유롭게 선택 가능한 그리드형으로 상기 반도체 몸체 캐리어 상에 배치되는 것을 특징으로 하는 광전 소자의 제조 방법.
  4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 복수의 반도체 몸체(14)는 보조 캐리어에 의해 함께 상기 웨이퍼 결합물로부터 상기 반도체 몸체 캐리어 상으로 이송되는 것을 특징으로 하는 광전 소자의 제조 방법.
  5. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 반도체 몸체의 방출면 위쪽에 컨버터가 배치되는 것을 특징으로 하는 광전 소자의 제조 방법.
  6. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 반도체 몸체 캐리어(10)는 반도체 물질을 포함하고, 상기 반도체 몸체 캐리어에는 보호 다이오드가 형성되며, 상기 보호 다이오드는 상기 접촉 구조물의 연결면과 연결되는 것을 특징으로 하는 광전 소자의 제조 방법.
  7. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 반도체 몸체 캐리어 상에 보호 다이오드가 배치되고, 상기 보호 다이오드는 상기 접촉 구조물의 연결면과 연결되는 것을 특징으로 하는 광전 소자의 제조 방법.
  8. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 반도체 몸체 캐리어는 연결면을 포함하고, 상기 연결면은 상기 제 1 주요면과 반대 방향을 향하는 상기 반도체 몸체 캐리어의 면과 관통 접촉에 의해 연결되어, 상기 광전 소자의 표면 실장이 이루어질 수 있는 것을 특징으로 하는 광전 소자의 제조 방법.
  9. 제 5항에 있어서,
    상기 컨버터 상에 광학 부재가 마련되는 것을 특징으로 하는 광전 소자의 제조 방법.
  10. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 평평한 충전 구조물은 플라스틱을 포함하는 것을 특징으로 하는 광전 소자의 제조 방법.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 플라스틱은 벤조사이클로부텐을 포함하는 것을 특징으로 하는 광전 소자의 제조 방법.
  12. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    하나 이상의 광전 소자는 상기 반도체 몸체 캐리어의 분리에 의해 개별화되는 것을 특징으로 하는 광전 소자의 제조 방법.
  13. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 복수의 광전 소자는 상기 반도체 몸체 캐리어의 분리에 의해 개별화되어, 복수의 광전 소자의 결합물이 생성되고, 상기 결합물의 테두리에 위치한 광전 소자들은 브리지 접촉을 통해 상기 결합물의 내부에 위치한 광전 소자들과 접촉하는 것을 특징으로 하는 광전 소자의 제조 방법.
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