TWI505493B - 光電半導體晶片及製造光電半導體晶片之方法 - Google Patents

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Description

光電半導體晶片及製造光電半導體晶片之方法
本發明係關於光電半導體晶片，以及一種製造光電半導體晶片之方法。
[交叉參照]
本發明專利申請案主張德國專利申請案號10 2010 034 665.9的優先權，其中所揭露之內容併入本說明書作為參考。
在如發光二極體的光電零件中，老化效應(例如：半導體晶片或發光轉換器(luminescence converter)材料的老化)可能造成發射特性的改變，例如降低放射功率及/或改變色彩軌跡(colour locus)。可藉由在發光二極體的配置中額外使用光電二極體來補償此類效應，該光電二極體所提供的信號係用於控制該發光二極體的操作參數。更具體而言，在具有多個發光二極體的配置中，一個光電二極體無法監控來自各個發光二極體的輸出信號或者無法帶來如此顯著的效果。
本發明的一個目的在於提供一種光電半導體晶片，藉由該光電半導體晶片可達到較佳的可靠度與一致的發射。目的在於進一步陳述一種可直接且可靠地製造此類光電半導體晶片之方法。
藉由本說明之申請專利範圍獨立項所述之光電半導體晶片與方法可分別達到這些目的。申請專利範圍附屬項所揭露的內容為該光電半導體晶片與方法之進一歩發展與方便態樣。
依據本發明的一個實施例，光電半導體晶片包括載體以及配置於該載體上且具有半導體層序列之半導體本體。發射區域與感測區域係形成於該具有半導體層序列之半導體本體中。該半導體層序列包括配置於第一半導體層與第二半導體層之間的主動區域。該主動區域係設置於該發射區域中，用於產生輻射線。該第一半導體層係配置於該主動區域遠離該載體的一側上。該發射區域包括延伸穿過該主動區域之凹部。該第一半導體層於該發射區域中經由第一連接層而與第一接點導電性連接，該第一連接層於該凹部中自該第一半導體層延伸向該載體。該第二半導體層係與第二接點導電連接。該感測區域係與額外接點導電連接。
不同於該第一與第二接點，該額外接點並非用於將電荷載體(charge carrier)注入該發射區域。該額外接點使得該感測區域的主動區域中所產生的信號可於該半導體晶片的操作期間自外部被存取。換言之，該感測區域實現經整合於半導體晶片中之光電二極體的功能。利用該感測區域監控該發射區域的發射行為。可省略為了監控之目的而在距離該半導體晶片一段距離處設置獨立的、外部的光電二極體。
相較於外部的光電二極體，該感測區域經配置可非常接近該發射區域。較佳的情況是，該感測區域可與該發射區域相距至多50微米(μm)，較佳的是，尤其相距至多20微米(μm)。
於製造期間，該感測區域與該發射區域可生產自相同的半導體層序列。不必為了形成該感測區域而沉積額外的層。該發射區域之主動區域與該感測區域之主動區域可具有相同的材料組成。
於各種情況下，該第一接點、第二接點及額外接點可經設置作為該半導體晶片的外部電性接觸之平均面積(mean area)。於各種情況下，該等接點構成可自外部存取的範圍。於各種情況下，該等接點可能具體地採用獨立的層之形式，或者經架構成其中一個連接層或該半導體本體之表面。
該發射區域之主動區域與該感測區域之主動區域便於相互電性絕緣。
較佳地，該發射區域與該感測區域配置為在側向方向上相互鄰接，也就是，沿著該半導體本體的半導體層的延伸之主要平面。較佳的情況是，該發射區域與該感測區域之間形成有空隙(interspace)，該空隙將該半導體本體(更具體而言，係該主動區域)分割成為在側向方向上相互分離的兩個獨立區域。
於較佳組構中，該半導體本體係藉由黏著接合而結合至該載體。對於該半導體本體之半導體層序列而言，該載體不同於生長基板。
在黏著結合(cohesive joint)的情況下，該結合零件(較佳的情況是，該結合零件係經預先製造)係藉由原子及/或分子力凝聚在一起。舉例而言，可藉由接合層(例如：黏著層或焊接層)達到黏著結合。一般而言，係藉由破壞該接合層及/或至少其中一個結合零件完成結合的分離。
於較佳的組構中，該第一連接層延伸於位在該半導體本體與該載體之間的區域中。由該光電半導體晶片的上視圖可看到，該第一連接層可完全地或至少實質地完全覆蓋該載體。可於製造期間省略第一連接層的圖案化。
再者，較佳地，該第二連接層延伸於位在該發射區域與該第一連接層之間的區域中。藉由該第一與第二連接層，該第一半導體層與第二半導體層可分別自該發射區域面對該載體的一側電性連接於該發射區域中。該發射區域遠離該載體的輻射線射出面(radiation exit face)可經架構成不具有外部電性接點。
較佳的情況是，無論該第一接點或該第二接點皆與該感測區域導電連接。連同該額外接點，可因而藉由兩個接點自外部存取該感測區域。可省略與該發射區域電性絕緣的其他接點。於該發光半導體晶片的操作期間，該發射區域與該感測區域的共同接點(common contact)可具體地構成接地接點(ground contact)。
作為共同接點的替代態樣，然而，亦可理解到設置其他額外接點，使得該感測區域可自外部電性接觸，而完全獨立於該發射區域。
於第一變化組構中，該第二接點形成該發射區域與該感測區域的共同接點。具體而言，該第二連接層可於該感測區域中與該第二半導體層導電連接。
於第二變化組構中，該第一接點形成該發射區域與該感測區域的共同接點。於此組構中，該第一接點可於該感測區域中與該第一半導體層或該第二半導體層導電連接。
於較佳的進一步發展中，於該第二連接層中形成有連接窗(connection window)，該第一連接層於該感測區域中係透過該連接窗與該第二半導體層連接。於此情況下，該第一連接層因而於該發射區域中與該第一半導體層導電連接，且於該感測區域中與該第二半導體層導電連接。
於此進一步發展中，該第二連接層便於與該第二半導體層電性絕緣。為了達到電性絕緣之目的，由該光電半導體晶片的上視圖可看到，該連接窗可突出超過該感測區域。替代地或額外地，可於該第二連接層與該感測區域之間設置絕緣層。
於一種組構中，該額外接點係配置於該感測區域中的第一半導體層上。換言之，由該光電半導體晶片的上視圖可看到，該額外接點與該感測區域至少局部區域重疊。由該光電半導體晶片的上視圖可看到，藉由該額外接點進行的接觸發生於該感測區域內。不必要為了形成額外接點而進一歩縮減用於產生輻射線的發射區域之面積。該額外接點可進一步降低由該光電半導體晶片外部所發射及/或反射自該光電半導體晶片外部的輻射線於該感測區域中所產生且垂直地或實質上垂直地照射在該感測區域的主動區域上之信號比例。
於替代組構中，該感測區域包含額外凹部，該額外凹部中的該第一連接層於其他凹部中自該第一半導體層延伸向該載體。藉由此額外凹部，該第一半導體層可自該半導體本體面對該載體的一側電性連接於該感測區域中。
具體而言，該發射區域中的第一半導體層與該感測區域中的第一半導體層可分別藉由該凹部與其他凹部而與作為共同接點(common contact)之第一接點導電連接。
於較佳的進一步發展中，切口將該第二連接層分割成為至少兩個子區域，該等子區域相互電性絕緣。較佳的情況是，第一子區域導電連接該發射區域，且第二子區域導電連接該感測區域。
由該光電半導體晶片的上視圖可看到，該額外接點與該感測區域可配置成相互鄰接。較佳的情況是，由該光電半導體晶片的上視圖可看到，該感測區域與該額外接點係配置於該第二連接層之第二子區域上。
於製造複數個光電半導體晶片之方法中，根據本發明的一個實施例，設置有半導體層序列，該半導體層序列包含配置於第一半導體層與第二半導體層之間的主動區域。形成有複數個凹部，該等凹部延伸穿過該第二半導體層且穿過該主動區域。第一連接層係形成於該半導體層序列上，該第一連接層於該等凹部中與該第一半導體層導電連接。形成有包含該半導體層序列與載體之組件。複數個發射區域與複數個感測區域係形成自該半導體層序列，各該發射區域皆包含至少一個凹部，且各該感測區域皆設置有額外接點，該額外接點係與該發射區域電性絕緣。該組件係經切單，以形成複數個半導體晶片，各該半導體晶片皆包含至少一個發射區域與至少一個感測區域。
個別方法步驟不必要以上述所列順序實施。
於一個較佳組構中，尤其是在切單該組件之前，至少於局部區域移除用於該半導體層序列之生長基板。甚至在進行切單之前，將感測區域於各種情況下整合在該光電半導體晶片中。
光電半導體晶片中生長基板經移除者亦即習知的薄膜半導體晶片。
薄膜半導體晶片(例如：薄膜發光二極體晶片)係以下列特徵作區別：
-反射層(reflective layer)係施加至或形成於產生輻射線的磊晶層序列之第一主面(major face)上，且該第一主面面對載體元件(例如：該載體)，該反射層將該磊晶半導體層序列中所產生的至少部份的電磁輻射線反射回該磊晶半導體層序列；
-該磊晶層序列的厚度在20微米或更小的範圍，尤其是在10微米的範圍；以及
-該磊晶層序列包含至少一層半導體層，該半導體層具有至少一個包括混合結構(intermixing structure)之面積，該混合結構理想地導致該磊晶層序列中的光的遍歷分佈(ergodic distribution)，也就是說，光呈現儘可能遍歷隨機(ergodically stochastic)的散射行為(scattering behaviour)。
薄膜發光二極體晶片的基本原理係描述於例如I. Schnitzer et al.,Appl. Phys. Lett. 63(16),18 October 1993,2174-2176,所揭露內容併入本說明書中作為參考。
薄膜發光二極體晶片係朗伯表面發射器(Lambertian surface emitter)的良好近似，且因此特別適合應用於前頭燈(headlight)。
上述方法尤其適合用於製造先前所述的半導體晶片。因此，以上所列與該半導體晶片相關的特徵亦可用於該製造方法，且反之亦然。
第1B圖係光電半導體晶片的第一例示實施例的示意上視圖，且第1A圖係沿著剖面線AA’的相關示意剖面圖。
該光電半導體晶片1包括具有半導體層序列之半導體本體2。藉由接合層6(例如：黏著層或焊接層)將該半導體本體2牢牢固定至載體5之第一主面51。該半導體本體2包括發射區域23與感測區域24。由該光電半導體晶片1的上視圖可看到，該發射區域23與該感測區域24係配置為相互鄰接而未重疊。該發射區域23與該感測區域24係自該半導體層序列獲得，且呈現出相同的材料組成。
較佳的情況是，例如利用MBE或MOVPE，以磊晶的方式沉積形成該半導體本體2之半導體層序列。該半導體層序列包括主動區域20，該主動區域20係配置於第一半導體層21與第二半導體層22之間。該第一半導體層21係配置於該主動區域20遠離該載體5的一側上。該主動區域係設置於該發射區域以用於產生輻射線以及設置於該感測區域中以用於感測輻射線。
該光電半導體晶片1的輻射線射出面10(尤其是該發射區域23)係形成於該半導體本體2遠離該載體5的一側上。於該光電半導體晶片1的操作期間，該發射區域23的主動區域20中所產生的輻射線，較佳的情況下主要透過該輻射線射出面10自該光電半導體晶片1射出。可藉由在該發射區域23中設置有粗糙化(未明確顯示)之輻射線射出面10而增進外耦合效率(outcoupling efficiency)。為了簡化接觸，該感測區域24可省略粗糙化，使得該感測區域24提供平滑表面作為電性接觸之用。
該第一半導體層21在導電類型方面不同於該第二半導體層22。舉例而言，該第一半導體層21可為p型導電，而該第二半導體層22可為n型導電，或反之亦然。因此，該主動區域20係配置為二極體結構。
該發射區域23與該感測區域24係藉由空隙26而相互分隔。該空隙26延伸於垂直方向上(亦即，在垂直該半導體本體2的半導體層的延伸的主要平面之方向上)，完全穿過該半導體本體2。該感測區域24與該發射區域23之間的電性絕緣就是以此方式達成。
第一連接層31係形成於該半導體本體2與該載體5之間。在該發射區域23中，該半導體本體2包括複數個凹部25，該等凹部25延伸穿過該第二半導體層22並且穿過該主動區域20進入該第一半導體層21。該第一連接層31通過該等凹部25，並且產生由該半導體本體2面對該載體的一側至該第一半導體層21之導電連接。
第一接點41係形成於該載體相對該第一主面51之第二主面52上，該第一接點41經由該載體5與該接合層6進行導電連接。
第二連接層32係形成於該半導體本體2與該載體5之間，尤其是介於該半導體本體2與該第一連接層31之間。該第二連接層32係與第二接點42導電連接。於該發射區域23與該感測區域24中，該第二接點42係經由該第二連接層32而與該第二半導體層22導電連接，且因而形成該發射區域與該感測區域之共同接點。
當該光電半導體晶片1在操作期間時，電荷載體可經由該第一與第二接點41、42自不同側注入該發射區域23的主動區域20，該等電荷載體於該發射區域23中與發射的輻射線重新組合(recombine)。
絕緣層71係形成於該第一連接層31與該第二連接層32之間。該絕緣層71防止該第一連接層與該第二連接層之間以及該第一連接層與該第二半導體層22之間的任何導電連接。
於該感測區域24中，該第一半導體層21係與該額外接點43電性連接。於操作期間，於該感測區域24的主動區域20中所產生的信號可於該第二接點42與該額外接點43之間被擷取。因此，該感測區域24可獨立於該發射區域23進行操作。該信號主要係由照射穿過該感測區域的側面241之輻射線所產生，尤其是由產生於該發射區域的主動區域23中且射出穿過該發射區域的側面231之輻射線所產生。如此一來，可降低外來輻射線(extraneous radiation)的影響(亦即，並非由該光電半導體晶片1所產生的輻射線)，尤其是相較於具有配置為與該光電半導體晶片分離的感測器之配置架構而言。
因此，於該感測區域24所產生的信號特別適合用於監控或控制該發射區域23。當如此的半導體晶片用於半導體零件中，而該半導體零件包括一個或多個此類光電半導體晶片1時，因而無須額外的外部光電二極體。相較於外部光電二極體，前述採用感測區域形式的整合式光電二極體的不同點在於特別小的距離，且該距離於製造期間已經建立。該距離在較佳的情況下為50微米或更小，特別較佳的情況是20微米或更小。外來輻射線的影響因此更大幅下降。
當密封該光電半導體晶片1時，可以密封材料完全填充該空隙26。該發射區域23與該感測區域24之間的輻射線路徑在該密封體內部通過。相較於具有與該光電半導體晶片相距一段距離的獨立光電二極體之配置架構，可降低該感測區域中所產生的信號因髒污(soiling)而發生衰減之風險。
具有複數個光電半導體晶片1的配置架構進一步包括一些感測區域，該等感測區域的數量隨著發射區域23的數量等比例增加，能夠更輕易地達到個別發射區域可靠的監控或控制。
該複數個凹部25用於將電荷載體均勻地在側向方向上注入經由該第一半導體層21至該主動區域20。舉例而言，該等凹部25可以矩陣或蜂巢圖案形式的方式配置。具體而言，在該第一半導體層21具有足夠高的橫向導電度(transverse conductivity)之情況下，該光電半導體晶片1的實施例可認為是在該發射區域中包括僅單一個凹部25，用於電性連接該第一半導體層21。
由該光電半導體晶片1的上視圖可看到，對比於該發射區域23，該感測區域24具有相對較小的面積。較佳的情況是，該感測區域24的面積為該光電半導體晶片1的面積之至多20%，特別較佳的情況是，至多10%。較小面積者為該感測區域所佔據面積的比例，較小面積者為感測區域整合於該發射區域24可用於產生輻射線的面積上所佔據的面積。
當該光電半導體晶片1在操作期間時，該第一接點41與該第二接點42之間或該額外接點43與該第二接點42之間的電壓可獨立地彼此設定。此方式便於實現，使得該發射區域23係操作於正方向上，且同時該感測區域24係操作在零電位或反方向上。
較佳的情況是，該半導體本體2(特別是該主動區域20)包含III-V族半導體材料。
III-V族半導體材料特別適合用於產生光譜範圍自紫外光(Inx Gay Al1-x-y N)經過可見光(Inx Gay Al1-x-y N特別適合用於藍色至綠色輻射線，或者Inx Gay Al1-x-y P特別適合用於黃色至紅色輻射線)至紅外光(Inx Gay Al1-x-y As)的輻射線。於本說明書中，在各種情況下，採用0≦x≦1,0≦y≦1且x+y≦1，特別是包含x≠1,y≠1,x≠0及/或y≠0。利用III-V族半導體材料，特別是來自所述的材料系統，能夠在輻射線的產生上額外地達到較高的內部量子效率(internal quantum efficiency)。
較佳的情況是，該第一連接層31及/或該第二連接層32各自包含金屬(例如：鈦、白金、鎳、金、銀、鋁或銠或包括上述至少一者的金屬合金)或者由金屬或金屬合金所構成。該第一連接層31及/或該第二連接層32可替代地或額外地包含TCO(透明導電氧化物)材料(例如：銦錫氧化物(ITO)或氧化鋅)，或者由此類材料所構成。
較佳的情況是，該第二連接層32進一步對於在該發射區域23的主動區域20中所產生的輻射線顯現出更好的反射比(reflectivity)。在紫外光與藍色光光譜範圍內，例如銀、鋁或銠係適合用於提升反射比，同時例如金係適於紅色光與紅外光光譜範圍。
藉由具有反射性的第二連接層，產生於該主動區域中的輻射線以及經發射向該載體5的輻射線皆可轉向該輻射線射出面10，並且自該光電半導體晶片1射出穿過該輻射線射出面10。
該第一接點41與該第二接點42可特別包含前述有關於該第一與第二連接層的金屬或金屬合金(包含上述材料的其中一種或由此類材料所構成)。適合的材料具有可直接製造的外部電性接觸(例如：藉由接合導線或藉由焊接結合)。舉例而言，金特別適合作為接點的材料。
在此例示實施例中，適合用於該載體5的材料係例如經摻雜的半導體材料，如鍺、鎵、砷化物或矽。
該第一絕緣層71可包含例如氧化物(如氧化矽或氧化鈦)、氮化物(如氮化矽)、或者氮氧化物(如氮氧化矽)，或由此類材料所構成。
於上述例示實施例的變化例中，該光電半導體晶片1可額外地包括保護性二極體區域，該保護性二極體區域可保護該光電半導體晶片免於受到靜電放電(ESD)所損害。文獻DE 10 2009 006177描述將保護二極體整合於半導體晶片的半導體本體中，所揭露的內容併入本說明書作為參考。
根據第2A圖及第2B圖所示第二例示實施例之光電半導體晶片實質上對應於參照第1A圖及第1B圖所描述的第一例示實施例。
對比之下，該第一接點41與該第二接點42係配置於該載體5的相同側上。換言之，該光電半導體晶片1的所有接點皆位於該光電半導體晶片1面對該輻射線射出面10之一側上。於本例示實施例中，該第一接點41係配置於該半導體本體2與經移除的該第二連接層32之區域中。該第一接點41直接鄰接該第一連接層31。電荷載體的注入並非透過該載體5發生，使得電性絕緣材料亦可用於該載體5與該接合層6。舉例而言，該載體5可包含陶瓷材料(例如：氮化鋁或氮化硼)或者由此類材料所構成。
然而，於上述例示實施例的變化例中，該第一接點41與該第二接點42亦可配置於該載體5的第二主面51上。於此情況下，該第一與第二接點41、42可藉由例如穿透該載體5且相互電性絕緣的通孔(vias)而分別與該第一與第二連接層31、32電性連接。
該接點41、42、43的配置方式可於寬鬆的限制條件下進行變化。舉例而言，如同第3圖所描繪的第三例示實施例所示，實質上對應於參照第2A圖及第2B圖所描述的第二例示實施例，該等接點可配置成沿著該光電半導體晶片1的側面相互鄰接，使得該發射區域23在上視圖中的形狀為基本的矩形。
第4A圖及第4B圖所示的第四例示實施例實質上對應於該第一例示實施例。
對比之下，額外凹部25b係形成於該感測區域24中，其延伸穿過該第二半導體層22與該主動區域20。位於該感測區域24中的第一半導體層21透過該額外凹部導電連接該第一連接層31。該第一接點41作為該發射區域23與該感測區域24的共同接點。
該第二連接層32係由切口(cutout)27分割成為相互絕緣的第一子區域32a與第二子區域32b。該第一子區域32a作為該發射區域23的第二半導體層22的電性接觸之用。所設置的第二子區域32b係用於電性接觸該感測區域24中的第二半導體層22。於本例示實施例中，該額外接點43於側向方向上與該感測區域24相距一段距離。因此，該感測區域24於遠離該載體5的一側上不具有外部接點。
於此情況下，為了增加自該發射區域23外耦合的輻射線，可於該第一半導體層21的整體範圍設置有粗糙面(未明確顯示)。此能夠在後續形成平滑電性接點的圖案化期間，省略定義欲移除的區域的複雜工作。
第5A圖及第5B圖顯示光電半導體晶片的第五例示實施例。本例示實施例實質上對應於該第一例示實施例。對比之下，該第一接點41採用作為該發射區域23與該感測區域24的共同接點之形式。在該發射區域23中該第一連接層31係導電連接於該第一半導體層21且在該感測區域24中係導電連接於該第二半導體層22。該第二半導體層22的導電連接係以設置為穿過形成於該第二連接層32中的感測窗320。為了避免該第二連接層32於該感測區域24中與該第二半導體層22電性接觸，在該第二連接層32與該感測區域24之間配置有第二絕緣層72。然而，在變化例中，當看到該光電半導體晶片1的上視圖時，亦可藉由將感測區域24完全配置於該感測窗320內而達到電性絕緣。以此方式，可省略該第二絕緣層72。
第6A圖至第6E圖顯示藉由各種中間步驟以製造光電半導體晶片之方法之例示實施例，該光電半導體晶片係藉由如第一例示實施例所述架構的範例而產生。
半導體層序列2(包括配置於第一半導體層21與第二半導體層22之間的主動區域20)係設置在基板上，例如：用於該半導體層序列的生長基板28。為了簡化圖式，僅僅顯示部份該半導體層序列，於製造期間，光電半導體晶片的半導體本體係自該半導體層序列得到(第6A圖)。
凹部25係自該半導體層序列2遠離該生長基板28的一側延伸進入該第一半導體層21(第6A圖)。第二連接層32係藉由例如氣相沉積或濺鍍(sputtering)形成於經預先製造的半導體層序列2上。施加有絕緣層，覆蓋該等凹部25的側面。第一連接層31係施加於該絕緣層上，於該等凹部25中產生電性連接至該第一半導體層21(第6C圖)。
該第一連接層31完全覆蓋該半導體層序列2。不必要圖案化該第一連接層31或者對該第一連接層31施加圖案化。
組件8(包括該半導體層序列2與載體5)係藉由接合層6而形成。該載體5提供機械穩定度予該半導體層序列2。該生長基板28不必再提供機械穩定度予該半導體層序列2，且可移除該生長基板28。
可藉由機械性方式(例如：研磨(grinding)、磨光(lapping)或拋光(polishing))及/或化學性方式(例如：濕式化學蝕刻或乾式化學蝕刻)進行移除製程。亦可替代地或額外地使用雷射燒蝕刻(laser ablation)。
一旦已經移除該生長基板28，可自該半導體層序列2形成發射區域23與感測區域24。
第一接點41、第二接點42及額外接點43藉由如氣相沉積或濺鍍而形成，係用於電性接觸。
接著藉由例如機械性方式(如劈裂(cleaving)、斷開、鋸開或者水刀切割)、或化學性方式(如濕式化學蝕刻或乾式化學蝕刻)、及/或雷射燒蝕方式，切單成為多個光電半導體晶片1。
在切單之後，得到多個光電半導體晶片1，各該光電半導體晶片1皆包括發射區域23與感測區域24。這些區域相互間的相對配置係由預先於製造期間盡早決定。可省略為了監控發射特性所放置的複雜的獨立光電二極體。
本發明並未侷限於本說明書所述的示範實施例。相反地，本發明涵蓋任何新穎的特徵以及特徵的任何組合，尤其包含本說明書隨附申請專利範圍的技術特徵的任何組合，即便此特徵或此組合本身並未於該申請專利範圍或者示範實施例中明確指出。
1．．．光電半導體晶片
2．．．半導體本體
5．．．載體
6．．．接合層
8．．．組件
10．．．輻射線射出面
20．．．主動區域
21．．．第一半導體層
22．．．第二半導體層
23．．．發射區域
24．．．感測區域
25．．．凹部
25b．．．額外凹部26空隙
27．．．切口
28．．．生長基板
31．．．第一連接層
32．．．第二連接層
32a．．．第一子區域
32b．．．第二子區域
41．．．第一接點
42．．．第二接點
43．．．額外接點
51．．．第一主面
52．．．第二主面
71．．．絕緣層
72．．．第二絕緣層
231．．．側面
241．．．側面
320．．．感測窗
本發明的其他特徵、組構及便利態樣係為以下例示實施例結合附加圖式所揭示，其中：
第1A圖及第1B圖顯示光電半導體晶片的第一例示實施例的示意上視圖(第1B圖)與相關剖面圖(第1A圖)；
第2A圖及第2B圖顯示光電半導體晶片的第二例示實施例的示意上視圖(第2B圖)與相關剖面圖(第2A圖)；
第3圖顯示光電半導體晶片的第三例示實施例的示意上視圖；
第4A圖及第4B圖顯示光電半導體晶片的第四例示實施例的示意上視圖(第4B圖)與相關剖面圖(第4A圖)；
第5A圖及第5B圖顯示光電半導體晶片的第五例示實施例的示意上視圖(第5B圖)與相關剖面圖(第5A圖)；以及
第6A圖至第6E圖係藉由在各種情況下的中間步驟的示意剖面圖顯示製造方法之例示實施例。
於附加圖式中，相同、類似或者作用相同的元件皆標示有相同元件符號。附加圖式與附加圖式中所描繪的元件相互之間的尺寸比例並非依照真實比例。反之，為了易於描繪及/或幫助理解，可將個別元件與(特別是)層厚度描繪為具有誇張的大尺寸。
1．．．光電半導體晶片
2．．．半導體本體
5．．．載體
6．．．接合層
10．．．輻射線射出面
20．．．主動區域
21．．．第一半導體層
22．．．第二半導體層
23．．．發射區域
24．．．感測區域
25．．．凹部
26．．．空隙
31．．．第一連接層
32．．．第二連接層
41．．．第一接點
42．．．第二接點
43．．．額外接點
51．．．第一主面
52．．．第二主面
71．．．絕緣層

Claims (15)

  1. 一種光電半導體晶片(1)，係包括載體(5)以及配置於該載體(5)上且具有半導體層序列之半導體本體(2)，其中：於具有該半導體層序列之該半導體本體(2)中，形成有發射區域(23)與感測區域(24)；該半導體層序列包括主動區域(20)，該主動區域(20)係配置於第一半導體層(21)與第二半導體層(22)之間且設置於該發射區域(23)中，用於產生輻射線；該第一半導體層(21)係配置於該主動區域(20)遠離該載體(5)的一側上；該發射區域(23)包括延伸穿過該主動區域(20)之凹部(25)；該第一半導體層(21)於該發射區域(23)中經由第一連接層(31)而與第一接點(41)導電連接，該第一連接層(31)於該凹部(25)中自該第一半導體層(21)延伸向該載體(5)；該第二半導體層(22)係經由第二連接層(32)而與第二接點(42)導電連接；以及該感測區域(24)係與額外接點(43)導電連接。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之半導體晶片，其中，該半導體本體係以黏著方式與該載體接合。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之半導體晶片，其中，該第一連接層延伸於該半導體本體與該載體之間的區域中。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之半導體晶片，其中，該第二連接層延伸於該發射區域與該第一連接層之間的區域中。
  5. 如申請專利範圍第1項至第4項之任一項所述之半導體晶片，其中，該第二接點形成該發射區域與該感測區域之共同接點。
  6. 如申請專利範圍第1項至第4項之任一項所述之半導體晶片，其中，該第一接點形成該發射區域與該感測區域之共同接點。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之半導體晶片，其中，於該第二連接層中形成有連接窗(320)，該第一連接層於該感測區域中透過該連接窗而連接該第二半導體層。
  8. 如申請專利範圍第1項至第4項之任一項所述之半導體晶片，其中，於該感測區域中，該額外接點係配置於該第一半導體層上。
  9. 如申請專利範圍第6項所述之半導體晶片，其中，該感測區域包括額外凹部(25b)，該額外凹部中的該第一連接層於其他凹部中自該第一半導體層延伸向該載體。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之半導體晶片，其中，該第二連接層(32)由切口(27)分割成為至少兩個子區域(32a,32b)，該等子區域係相互電性絕緣。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之半導體晶片，其中，由該半導體晶片的上視圖看到，該額外接點與該感測區域係配置為相互鄰接。
  12. 如申請專利範圍第1項至第4項之任一項所述之半導體晶片，其中，該發射區域之該主動區域與該感測區域之該主動區域呈現出相同的組成。
  13. 一種製造複數個光電半導體晶片(1)之方法，包括下列步驟：(a)設置半導體層序列(2)，該半導體層序列(2)包括配置於第一半導體層(21)與第二半導體層(22)之間的主動區域(20)；(b)形成複數個凹部(25)，該等凹部(25)延伸穿過該第二半導體層(22)且穿過該主動區域(20)；(c)於該半導體層序列(2)上形成第一連接層(31)，該第一連接層(31)於該凹部(25)中與該第一半導體層(21)導電連接；(d)以該半導體層序列(2)與該載體(5)形成組件(8)；(e)自該半導體層序列形成複數個發射區域(23)與複數個感測區域(24)，各該發射區域(23)包括至少一個凹部(25)，且各該感測區域(24)設置有額外接點(43)，該額外接點(43)係與該發射區域(23)電性絕緣；(f)將該組件(8)切單成為複數個半導體晶片(1)，各該半導體晶片(1)包括至少一個發射區域(23)與至少一個感測區域(24)。
  14. 如申請專利範圍第13項所述之方法，其中，在步驟(e)之前，至少於局部區域移除用於該半導體層序列之生長 基板(28)。
  15. 如申請專利範圍第13項或第14項所述之方法，其中，係製造如申請專利範圍第1項至第12項之任一項所述之複數個半導體晶片。
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