WO2014019816A1 - Verfahren zur herstellung eines optoelektronischen bauteils - Google Patents

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WO2014019816A1
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semiconductor body
transfer element
converter
converter material
photoconductive
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Siegfried Herrmann
Wolfgang Mönch
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Osram Opto Semiconductors GmbH
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    • H10H20/0361Manufacture or treatment of packages of wavelength conversion means

Definitions

  • the invention relates to a method for producing an optoelectronic device, in particular a device
  • optoelectronic component wherein at least a part of a radiation emitted by a chip is wavelength-converted.
  • the conversion of the light generated by an optoelectronic component for example an LED chip, is used, for example, to supply white light via additive color mixing by means of blue-emitting LED chips
  • the light emitted by the chip can thereby be produced.
  • Converters are, for example, dyes embedded in a polymer matrix, or
  • Conversation level is determined by parameters such as
  • Converter plate which determines particle size and temperature. To produce a chip converter system, the converter wafer is frequently placed on the chip by means of layer transfer.
  • the color location of the chip converter system should correspond as precisely as possible to a given color location, with both a uniform color location of all systems that work together
  • the individual chip converter systems of a wafer for example, after the separation in
  • the systems are very broad, for example because of varying emission characteristics of the chips, variations in the adhesive layer thickness between the chip surface and the converter chip and in the
  • a method for producing an optoelectronic device comprises
  • Carrier is arranged. On the semiconductor body is in each case a converter material by means of a photoconductive
  • the semiconductor body is provided in particular on a so-called artificial wafer.
  • the carrier is of the
  • the semiconductor body is electrically coupled to the carrier with a contact wiring.
  • the carrier is according to
  • the application of the converter material comprises an electrostatic charging of the
  • the photoconductive transfer element The photoconductive
  • Transfer element is discharged in regions depending on a predetermined pattern.
  • the converter material is applied to the photoconductive transfer member by electrostatic attraction.
  • the converter material is transferred from the photoconductive transfer element to the semiconductor bodies by means of electromagnetic fields.
  • the electrostatic charging and the subsequent partial discharge of the photoconductive transfer element it is possible to precisely adjust the amount of the converter material which is applied to the semiconductor body.
  • the converter material is attracted to the transfer element by electrostatic attraction to the undischarged regions of the transfer element.
  • the unloaded areas subsequently correspond with the location of the
  • the converter material is protected by the electrostatic
  • Attraction are respectively arranged on the areas of the transfer element, which subsequently with the respective position of
  • Semiconductor bodies correspond when a plurality of semiconductor bodies is provided. By means of discharging the photoconductive transfer element in regions, the amount of the converter material is set, which in each case on the
  • the predetermined pattern corresponds, for example, to a quantity of applied quantity for each individual semiconductor body
  • Converter material it is possible, for example, a first semiconductor body in a common process independent of a second semiconductor body to coat precisely with a given amount of converter material.
  • the area-wise discharging of the photoconductive transfer element takes place by means of
  • Radiating light For example, the light is irradiated by means of an LED.
  • the converter material is fixed according to embodiments after application.
  • the fixation is thermal.
  • the converter material on an adhesive which is thermally activated.
  • the fixing is done by a
  • Fixier Anlagen which is applied to the converter material.
  • the fixing layer is applied liquid and subsequently cured.
  • the converter material is applied in the form of a powder according to embodiments.
  • the powder has, for example, SiO 2 and / or Al 2 O 3 and / or an oxide and / or a nitride.
  • the powder comprises a CE-doped garnet material.
  • the individual particles of the converter material have a size of 3 to 15 ⁇ m.
  • a converter material for example, one of the following materials is suitable: rare-earth-doped garnets, rare-earth-doped alkaline-earth sulfides, rare-earth-doped thiogallates, rare earth-doped ones
  • the method comprises applying a converter layer which is a second
  • Converter material comprises, at least on the side facing away from the carrier of the semiconductor body. A value of at least one characteristic variable of the semiconductor body is determined. The respective ones
  • determined values are compared with predetermined setpoints for the characteristic size. A respective deviation between the determined values and the given ones
  • the amount of converter material to be additionally applied is determined for each individual semiconductor body. Then, the determined amount is respectively applied to the regions of the semiconductor bodies. Thus, it is possible to individually adapt each semiconductor body to the respectively preset desired value or the respective predetermined desired values.
  • the converter layer which comprises a second converter material, preferably has a radiation-transmissive Matrix material, which is mixed with a phosphor.
  • the matrix material may, for example, comprise SiO 2 and / or Al 2 O 3.
  • the matrix material comprises an oxide and / or a nitride.
  • the matrix material comprises a CE-doped garnet material. According to others
  • the matrix material comprises a silicone or polysilazane.
  • the matrix material can also have an epoxide or consist of an epoxide.
  • the converter material is a phosphor.
  • the converter material is formed as a phosphor particle.
  • the converter layer extends in particular
  • a first wavelength conversion of the primary radiation of the semiconductor bodies takes place through the converter layer.
  • this is different from semiconductor body to semiconductor body, for example, depending on the respective primary radiation of the semiconductor body and / or the respective thickness in the converter layer in the region of the first and the second semiconductor body.
  • the correction is possible simply and precisely by the application by means of the transfer element, since the partial discharge of the transfer element and thus the amount of the converter material for the respective
  • determining the value of the at least one characteristic variable comprises determining at least one of: wavelength of the radiation emitted by the respective coated semiconductor body, spectrum of the radiation emitted by the respective coated semiconductor body,
  • the method is suitable for the simultaneous production of a plurality of optoelectronic components by the use of a plurality of similar semiconductor bodies, so that the optoelectronic components of the majority of
  • Optoelectronic components each have a set as accurately as possible value of the predetermined characteristic size.
  • a matrix material is applied to the
  • the matrix material is
  • Matrix material includes, for example, silicone and / or
  • the application of the converter material to the semiconductor body comprises applying the converter material to a further transfer element by means of the photoconductive transfer element.
  • the further transfer element comprises, for example, a Teflon film, a metal roller, a plastic roller and / or a stamp. From the further transfer element is the
  • Transfer element a wafer, such as ceramic, polysilazane or silicone. At least one physical
  • Property of the converter material is changed after application to the further transfer element and before being transferred to the semiconductor body.
  • Figures 1A to IE are schematic sectional views
  • FIG. 1A shows a plurality of semiconductor bodies 101, 102 and 103.
  • the semiconductor bodies 101, 102 and 103 each have epitaxial layers and are provided with a respective one
  • a planar carrier 114 for carrying and contacting the semiconductor bodies 101 to 103 has, for each semiconductor body, a first contact 110 and a second contact 111 for electrically contacting each of a semiconductor body.
  • the carrier 114 is a so-called interposer wafer onto which the semiconductor bodies 101 to 103 without the respective
  • FIG. 1B shows the semiconductor bodies 101 to 103 separated from the growth substrates and connected to the carrier 114
  • the semiconductor bodies 101 to 103 are coupled.
  • the semiconductor bodies 101 to 103 are each provided with a first and a second contact 110, 111
  • the separating lines 113 show, by way of example, at which points the carrier at the end of the
  • Singulation is formed by optoelectronic components 100, which comprise one of the semiconductor bodies 101 to 103 and a part of the carrier 114.
  • Semiconductor body 101 to 103 on the carrier 114 and after removing the respective growth substrate 112 is so mentioned art wafer obtained from bonding wire-free optoelectronic components.
  • the semiconductor bodies are in each case optoelectronic semiconductor bodies, in particular light-emitting diodes, in short LEDs.
  • the semiconductor bodies each have a semiconductor layer sequence which has grown epitaxially and is based on the nitride compound semiconductor material Al n In ] __ n _ m Ga m N, where 0 -S n ⁇ 1, 0 ⁇ m ⁇ 1 and n + m ⁇ 1. It can the
  • Substances may be replaced and / or supplemented.
  • Semiconductor body 101 to 103 sorted arranged on the carrier 114 are semiconductor bodies 101 to 103 sorted arranged on the carrier 114.
  • the sorting is done in
  • the number of three exemplary semiconductor bodies 101 to 103 on the carrier 114 is to be understood as an example only. According to embodiments, more than three
  • Figure IC shows the arrangement of Figure 1B, with six
  • Semiconductor body are shown on the support 114.
  • a converter layer 107 On the side of the carrier 114, on which the semiconductor bodies 101 to 103 are arranged, is a converter layer 107
  • the converter layer 107 is arranged such that in each case at least one side 105 of the semiconductor bodies 101 to 103 facing away from the carrier 114 is covered by the converter layer 107. In addition, each of the flanks of the
  • the converter layer is in accordance with embodiments by means of
  • the converter layer is applied by spray coating.
  • the converter layer is applied by dip coating. According to others
  • the converter layer by a
  • the converter layer is applied by stencil printing. According to further embodiments, the converter layer is applied by spin coating. According to others
  • the converter layer 107 is applied by a further method, with which it is possible to apply a layer comprising converter material on the carrier 114 with the semiconductor bodies 101 to 103. Since the art wafer containing the carrier 114 and the
  • Semiconductor body 101 to 103 on the side on which the semiconductor bodies 101 to 103 are arranged, has a substantially planar surface, since the Semiconductor body 101 to 103 are only about 6 ym high, the artificial wafer on the side on which radiation is emitted in operation, good coatable. In addition, the lie
  • the converter layer 107 comprises a converter material 104.
  • the converter material 104 has in particular a CE-doped garnet material,
  • the converter layer 107 is according to FIG.
  • Embodiments over the surface of the carrier 114 inhomogeneous.
  • the converter layer 107 is inhomogeneous with respect to layer thickness over the surface of the carrier 114,
  • FIG. 1D schematically shows a detector 140 and an evaluation device 141 coupled to the detector 140.
  • the detector 140 is set up to emit radiation 115 of FIG. 1D
  • Evaluation device 114 is set up, from
  • the semiconductor bodies on the carrier 114 are identical to the semiconductor bodies on the carrier 114.
  • the evaluation device 141 determines the value of a wavelength of the radiation 115. According to further embodiments, alternatively or additionally, the region of the spectrum of the radiation 114 is determined. According to further embodiments, the value of the color locus of the radiation 114 is alternatively or additionally determined. According to further embodiments, the value of the efficiency of the coated semiconductor body 101 is alternatively or additionally determined. According to further embodiments, two or more of the values described are determined by the evaluation device 141.
  • the respective position of the examined semiconductor body is detected on the carrier 114.
  • a so-called wafer map is created.
  • a desired value is specified.
  • the desired value is predefined in particular for each semiconductor body 101, 102 and 103 of the plurality of semiconductor bodies with converter material.
  • the setpoint values are predetermined differently for each semiconductor body with converter material.
  • the evaluation device 141 compares the determined value of the characteristic variable or the determined values of the characteristic quantities with the predetermined ones Setpoints.
  • the converter layer 107 is applied to the carrier 114 in such a way that the setpoint values are each missed in such a way that additional converter material 105 (FIG. 1C) has to be applied in order to achieve the setpoint values.
  • the evaluation device 141 determines how much additional converter material 105 has to be applied in order to achieve the predetermined desired values.
  • the region 109 is the region on the side facing away from the carrier 114 of the semiconductor body 101 and the region 119 the
  • Converter material 105 The additional converter material 105 is in the form of a powder 116 before.
  • the converter material 105 according to embodiments comprises the same material as the converter material 104. According to further embodiments, the converter materials 104 and 105 are different from each other.
  • the converter material 105 is applied by means of a photoconductive transfer element 120 to the side 108 of the converter layer 107 facing away from the carrier 114.
  • the converter material according to embodiments is not applied to the entire surface of the side 108, but only in the regions above the semiconductor body. According to Embodiments, the regions above the semiconductor bodies are larger than the surface of the semiconductor body
  • the converter material is deposited in region 109 and region 119, and between regions 109 and 119, side 108 remains free of converter material 105.
  • the transfer element 120 is a transfer roller in the embodiment shown. According to further embodiments differently designed transfer elements are used which are suitable for applying the converter material 105 to the converter layer 107, for example a transfer belt.
  • the transfer element 120 is charged electrostatically.
  • the areas 121 on a surface 122 of the transfer element 120, at which no converter material 105 is to adhere, are partially discharged by a radiation 131 of a light source 130.
  • the discharge can also be done in a different way. The required pattern on the
  • Transfer element 120 is set as a function of the measurement data previously recorded as explained in connection with FIG. 1D, for example as a function of the wafer map.
  • the discharge of the transfer element 120 takes place as a function of the data which has been determined by the evaluation device 141, in which region 109, 119 how much additional converter material 105 has to be applied to the
  • the converter material 105 is transferred to the transfer element 120, in particular by electrostatic attraction.
  • the converter material 105 is applied to the transfer element 120 in particular by means of a further roller or a brush (not shown).
  • the converter material 105 adheres to the charged portions 123 of the transfer member 120 and does not adhere to the discharged portions 121 of the transfer member 120.
  • the transfer element 120 has a photoconductive
  • Coating for example a-Si: H (amorphous,
  • the electrostatic charge takes place for example by means of corona discharge in the
  • the dark voltages are approximately 1.5 kV.
  • Embodiments for example 300 to 600 V.
  • the zoom image for example 300 to 600 V.
  • Charge state of the transfer element determines the amount of transferred converter material 105.
  • the transfer element 120 is moved relative to the carrier 114 so that the converter material 105 in the respective
  • the converter material 105 is
  • a control device (not shown) which controls or controls the movements of the transfer element 120 and the carrier 114 relative to each other.
  • the Fixation can be done, for example, thermally, especially at temperatures of about 200 ° Celsius.
  • an additional step is optionally performed, for example, thermally, especially at temperatures of about 200 ° Celsius.
  • Fixing layer (not shown) applied flat on the side 108 which fixes the converter material 105.
  • Converter layer 107 an ESD diode for the semiconductor body 101 to 103 or a passivation layer, for example of silicon oxide, on the support 114 is provided.
  • converter layers 107 having a uniform thickness are applied. According to further embodiments, the
  • Converter layer 107 on a predetermined layer thickness with different layer thicknesses.
  • the finished wafer according to the method step of FIG. IE contains only optoelectronic components each consisting of a semiconductor body 101 to 103 and the converter layer 107 with converter material 105, which corresponds to the predetermined desired value for the characteristic variable or the predetermined value Setpoints for the characteristic quantities within predetermined tolerances correspond.

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Abstract

Ein Verfahren zur Herstellung einer Mehrzahl von optoelektronischen Bauteilen (100) umfasst die Schritte: Bereitstellen von einem Halbleiterkörper (101), der auf einem Träger (114) angeordnet ist, Aufbringen eines Konvertermaterials (105) auf den Halbleiterkörper (101) mittels eines photoleitfähigen Transferelements (120).

Description

Beschreibung
Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Bauteils Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Bauteils, insbesondere eines
optoelektronischen Bauteils, bei dem zumindest ein Teil einer von einem Chip ausgesandten Strahlung wellenlängenkonvertiert wird .
Die Konversion des von einem optoelektronischen Bauteil, beispielsweise einem LED-Chip, generierten Lichts wird beispielsweise eingesetzt, um weißes Licht über eine additive Farbmischung mittels blau emittierender LED-Chips zu
erzeugen. Das vom Chip emittierte Licht kann dabei
vollständig oder teilweise konvertiert werden. Bei dem
Konverter handelt es sich beispielsweise um Farbstoffe, die in einer Polymermatrix eingebettet sind, oder um
Keramikplättchen aus gesinterten Phosphorpartikeln. Der
Konversationsgrad wird dabei von Parametern wie
beispielsweise der Schichtdicke und Porosität des
Konverterplättchens , der Partikelgröße und der Temperatur bestimmt. Zur Herstellung eines Chip-Konvertersystems wird dabei häufig das Konverterplättchen mittels Layertransfer auf den Chip gesetzt.
Der Farbort des Chip-Konvertersystems soll möglichst präzise einem vorgegebenen Farbort entsprechen, wobei sowohl ein einheitlicher Farbort aller Systeme, die gemeinsam
hergestellt werden, oder eine bestimmte Verteilung gewünscht sein könnte. Dazu werden die einzelnen Chip-Konvertersysteme eines Wafers beispielsweise nach der Vereinzelung in
Abhängigkeit ihres Farborts sortiert. Die Farbortverteilung der Systeme ist aufgrund verschiedener Effekte sehr breit, beispielsweise aufgrund variierender Abstrahlcharakteristik der Chips, Variationen in der Klebeschichtdicke zwischen Chip-Oberfläche und dem Konverterplättchen und beim
Aufsetzens des Konverterplättchens .
Es ist wünschenswert, ein Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Bauteils anzugeben, bei dem eine präzise und kostengünstige Anpassung mindestens einer Eigenschaft des optoelektronischen Bauteils an einen vorgegebenen Sollwert ermöglicht ist.
In einer Ausführungsform der Erfindung umfasst ein Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Bauteils ein
Bereitstellen von einem Halbleiterkörper, der auf einem
Träger angeordnet ist. Auf den Halbleiterkörper wird jeweils ein Konvertermaterial mittels eines fotoleitfähigen
Transferelements aufgebracht. Der Halbleiterkörper wird insbesondere auf einem so genannten Kunstwafer bereitgestellt. Der Träger ist von dem
Wachstumssubstrat der Halbleiterkörper verschieden. Zudem ist der Halbleiterkörper mit einer Kontaktverdrahtung mit dem Träger elektrisch gekoppelt. Auf dem Träger ist gemäß
Ausführungsformen eine Mehrzahl von Halbleiterkörpern
angeordnet .
Durch das Aufbringen des Konvertermaterials mittels des fotoleitfähigen Transferelements ist es möglich, die Menge des Konvertermaterials für jeden einzelnen Halbleiterkörper individuell präzise vorzugeben. Dadurch ist ein
kontrolliertes Einstellen des Farborts während des
Herstellungsprozesses einfach möglich. Gemäß Ausführungsformen umfasst das Aufbringen des Konvertermaterials ein elektrostatisches Aufladen des
fotoleitfähigen Transferelements. Das fotoleitfähige
Transferelement wird in Abhängigkeit von einem vorgegebenen Muster bereichsweise entladen. Das Konvertermaterial wird auf das fotoleitfähige Transferelement durch elektrostatische Anziehung aufgebracht. Das Konvertermaterial wird von dem fotoleitfähigen Transferelement auf die Halbleiterkörper mittels elektromagnetischer Felder übertragen.
Durch das elektrostatische Aufladen und das nachfolgende bereichsweise Entladen des fotoleitfähigen Transferelements ist es möglich, die Menge des Konvertermaterials, die auf den Halbleiterkörper aufgebracht wird, präzise einzustellen. Das Konvertermaterial wird durch elektrostatische Anziehung an die nicht entladenen Bereiche des Transferelements an das Transferelement angezogen. Die nicht entladenen Bereiche korrespondieren nachfolgend mit der Lage des
Halbleiterkörpers relativ zum Transferelement.
Das Konvertermaterial wird durch die elektrostatische
Anziehung jeweils an den Bereichen des Transferelements angeordnet, die nachfolgend mit der jeweiligen Lage von
Halbleiterkörpern korrespondieren, wenn eine Mehrzahl von Halbleiterkörpern vorgesehen ist. Mittels des bereichsweisen Entladens des fotoleitfähigen Transferelements wird die Menge des Konvertermaterials eingestellt, die jeweils auf die
Halbleiterkörper aufgebracht wird. Das vorgegebene Muster entspricht dabei beispielsweise einer für jeden einzelnen Halbleiterkörper vorgegebenen Menge an aufzubringendem
Konvertermaterial. Somit ist es beispielsweise möglich, einen ersten Halbleiterkörper in einem gemeinsamen Prozess unabhängig von einem zweiten Halbleiterkörper präzise mit einer vorgegebenen Menge an Konvertermaterial zu beschichten.
Gemäß weiteren Ausführungsformen erfolgt das bereichsweise Entladen des fotoleitfähigen Transferelements mittels
Einstrahlen von Licht. Beispielsweise wird das Licht mittels einer LED eingestrahlt.
Das Konvertermaterial wird gemäß Ausführungsformen nach dem Aufbringen fixiert. Beispielsweise erfolgt die Fixierung thermisch. Dazu weist das Konvertermaterial einen Kleber auf, der thermisch aktivierbar ist. Gemäß weiteren
Ausführungsformen erfolgt das Fixieren durch eine
Fixierschicht, die auf das Konvertermaterial aufgebracht wird. Insbesondere wird die Fixierschicht flüssig aufgebracht und nachfolgend ausgehärtet.
Das Konvertermaterial wird gemäß Ausführungsformen in Form eines Pulvers aufgebracht. Das Pulver weist beispielsweise Si02 und/oder A1203 und/oder ein Oxid und/oder ein Nitrid auf. Gemäß weiteren Ausführungsformen weist das Pulver ein CE-dotiertes Granatmaterial auf. Insbesondere weisen die einzelnen Partikel des Konvertermaterials eine Größe von 3 bis 15 μιη auf.
Als Konvertermaterial ist beispielsweise eines der folgenden Materialien geeignet: mit seltenen Erden dotierte Granate, mit seltenen Erden dotierte Erdalkalisulfide, mit seltenen Erden dotierte Thiogallate, mit seltenen Erden dotierte
Aluminate, mit seltenen Erden dotierte Silikate, mit seltenen Erden dotierte Orthosilikate, mit seltenen Erden dotierte Chlorosilikate, mit seltenen Erden dotierte
Erdalkalisiliziumnitride, mit seltenen Erden dotierte Oxynitride, mit seltenen Erden dotierte Aluminiumoxinitride, mit seltenen Erden dotierte Siliziumnitride, mit seltenen Erden dotierte Sialone. Gemäß weiteren Ausführungsformen umfasst das Verfahren ein Aufbringen einer Konverterschicht, die ein zweites
Konvertermaterial umfasst, zumindest auf die dem Träger abgewandte Seite des Halbleiterkörpers. Ein Wert mindestens einer charakteristischen Größe jeweils des Halbleiterkörpers wird ermittelt. Die jeweiligen
ermittelten Werte werden mit vorgegebenen Sollwerten für die charakteristische Größe verglichen. Eine jeweilige Abweichung zwischen den ermittelten Werten und den vorgegebenen
Sollwerten wird ermittelt. Nachfolgend wird das
Konvertermaterial auf die Konverterschicht in einer Region des Halbleiterkörpers in Abhängigkeit von der jeweils ermittelten Abweichung mittels des fotoleitfähigen
Transferelements aufgebracht.
Ist eine Mehrzahl von Halbleiterkörpern auf dem gemeinsamen Träger angeordnet, wird der Wert oder werden die Werte für jeden Halbleiterkörper ermittelt. Nachfolgend wird in
Anhängigkeit der Abweichung von den jeweiligen Sollwerten die Menge an noch zusätzlich aufzubringendem Konvertermaterial für jeden einzelnen Halbleiterkörper ermittelt. Dann wird die ermittelte Menge jeweils in die Regionen der Halbleiterkörper aufgebracht. Somit ist es möglich jeden Halbleiterkörper individuell an den jeweils vorgegeben Sollwert oder die jeweils vorgegeben Sollwerte anzupassen.
Die Konverterschicht, die ein zweites Konvertermaterial umfasst, weist vorzugsweise ein strahlungsdurchlässiges Matrixmaterial auf, welches mit einem Leuchtstoff versetzt ist. Das Matrixmaterial kann beispielsweise Si02 und/oder A1203 aufweisen. Gemäß weiteren Ausführungsformen weist das Matrixmaterial ein Oxid und/oder ein Nitrid auf. Gemäß weiteren Ausführungsformen weist das Matrixmaterial ein CE- dotiertes Granatmaterial auf. Gemäß weiteren
Ausführungsformen weist das Matrixmaterial ein Silicon oder Polysilazane auf. Weiterhin kann das Matrixmaterial auch ein Epoxid aufweisen oder aus einem Epoxid bestehen.
In der Regel handelt es sich bei dem Konvertermaterial um einen Leuchtstoff. Beispielsweise ist das Konvertermaterial als Leuchtstoffpartikel ausgebildet. Die Konverterschicht erstreckt sich insbesondere
ununterbrochen über sämtliche auf dem gemeinsamen Träger angeordneten Halbleiterkörper. Durch die Konverterschicht erfolgt im Betrieb eine erste Wellenlängenkonvertierung der Primärstrahlung der Halbleiterkörper. Diese ist jedoch von Halbleiterkörper zu Halbleiterkörper unterschiedlich, beispielsweise abhängig von der jeweiligen Primärstrahlung der Halbleiterkörper und/oder der jeweiligen Dicke in der Konverterschicht in der Region des ersten und des zweiten Halbleiterkörpers. Diese Abweichungen voneinander und von einem vorgegebenen Sollwert werden durch das nachfolgende zusätzliche Aufbringen des Konvertermaterials korrigiert.
Gemäß Ausführungsformen ist die Korrektur einfach und präzise durch das Aufbringen mittels des Transferelements möglich, da das bereichsweise Entladen des Transferelements und damit die Menge des Konvertermaterials für die jeweiligen
Halbleiterkörper in Abhängigkeit der ermittelten Abweichung zwischen ermitteltem Wert und Sollwert für die charakteristische Größe erfolgt. Beispielsweise umfasst das Ermitteln des Werts der mindestens einen charakteristischen Größe jeweils ein Ermitteln mindestens eines aus: Wellenlänge der von dem jeweiligen beschichteten Halbleiterkörper ausgesandten Strahlung, Spektrum der von dem jeweiligen beschichteten Halbleiterkörper ausgesandten Strahlung,
Farbort der von dem jeweiligen beschichten Halbleiterkörper ausgesandten Strahlung und Effizienz des beschichteten
Halbleiterkörpers .
Der Wert mindestens einer charakteristischen Größe wird ermittelt und dadurch die Wellenlängekonvertierung
kontrolliert. Durch das nachfolgende Aufbringen des
Konvertermaterials wird der Wert der charakteristischen Größe nochmals eingestellt.
Das Verfahren eignet sich zur gleichzeitigen Herstellung mehrerer optoelektronischer Bauteile durch die Verwendung einer Vielzahl gleichartiger Halbleiterkörper, sodass die optoelektronischen Bauteile der Mehrzahl der
optoelektronischen Bauteile jeweils einen möglichst genau eingestellten Wert der vorgegebenen charakteristischen Größe aufweisen . Gemäß Ausführungsformen wird ein Matrixmaterial auf den
Halbleiterkörper mittels des photoleitfähigen
Transferelements aufgebracht. Das Matrixmaterial ist
insbesondere ein Material der Konverterschicht. Das
Matrixmaterial umfasst beispielsweise Silicon und/oder
Polysilazane und/oder ein weiteres Matrixmaterial der
Konverterschicht. Dadurch ist es möglich eine heterogene Materialkombination auf den Halbleiterkörper zu übertragen. Gemäß Ausführungsformen umfasst das Aufbringen des Konvertermaterials auf den Halbleiterkörper ein Aufbringen des Konvertermaterials auf ein weiteres Transferelement mittels des photoleitfähigen Transferelements. Das weitere Transferelement umfasst beispielsweise eine Teflonfolie, eine Walze aus Metall, eine Walze aus Kunststoff und/oder einen Stempel. Von dem weiteren Transferelement wird das
Konvertermaterial auf den Halbleiterkörper übertragen. Gemäß weiteren Ausführungsformen wird mittels des weiteren
Transferelements zusätzlich zu dem Konvertermaterial auch Matrixmaterialien der Konverterschicht auf den
Halbleiterkörper übertragen.
Gemäß weiteren Ausführungsformen umfasst das weitere
Transferelement einen Wafer, beispielsweise aus Keramik, Polysilazan oder Silicon. Mindestens eine physikalische
Eigenschaft des Konvertermaterials wird nach dem Aufbringen auf das weitere Transferelement und vor dem Übertragen auf den Halbleiterkörper verändert. Beispielsweise wird ein
Keramikwafer mit dem Konvertermaterial gebrannt.
Weitere Merkmale, Vorteile und Weiterbildungen ergeben sich aus den nachfolgenden, in Verbindung mit den Figuren 1A bis IE erläuterten Beispielen. Gleiche, gleichartige und gleich wirkende Elemente können dabei mit den gleichen Bezugszeichen versehen sein. Die dargestellten Elemente und deren
Größenverhältnisse zueinander sind grundsätzlich nicht als maßstabsgerecht anzusehen. Es zeigen:
Figuren 1A bis IE schematische Schnittansichten
optoelektronischer Bauteile bei verschiedenen
Verfahrensstadien eines Ausführungsbeispiel.
Figur 1A zeigt eine Mehrzahl von Halbleiterkörpern 101, 102 und 103. Die Halbleiterkörper 101, 102 und 103 weisen jeweils Epitaxieschichten auf und sind mit einem jeweiligen
Wachstumssubstrat 112 gekoppelt.
Ein flächiger Träger 114 zum Tragen und Kontaktieren der Halbleiterkörper 101 bis 103 weist für jeden Halbleiterkörper einen ersten Kontakt 110 und einen zweiten Kontakt 111 zur elektrischen Kontaktierung je eines Halbleiterkörpers auf.
Der Träger 114 ist ein so genannter Interposerwafer, auf den die Halbleiterkörper 101 bis 103 ohne das jeweilige
Wachstumssubstrat 112 aufgebracht werden.
Figur 1B zeigt die von den Wachstumssubstraten abgetrennten Halbleiterkörper 101 bis 103, die mit dem Träger 114
gekoppelt sind. Die Halbleiterkörper 101 bis 103 sind jeweils mit einem ersten und einem zweiten Kontakt 110, 111
elektrisch gekoppelt. Die Vereinzelungslinien 113 zeigen exemplarisch, an welchen Stellen der Träger am Ende des
Herstellungsverfahrens vereinzelt wird. Durch die
Vereinzelung werden optoelektronische Bauteile 100 gebildet, die einen der Halbleiterkörper 101 bis 103 und einen Teil des Trägers 114 umfassen. Durch die Anordnung der
Halbleiterkörper 101 bis 103 auf dem Träger 114 und nach Entfernen des jeweiligen Wachstumssubstrats 112 wird ein so genannter Kunstwafer aus bonddrahtfreien optoelektronischen Bauteilen erhalten.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterbauteils handelt es sich bei den Halbleiterkörpern jeweils um optoelektronische Halbleiterkörper, insbesondere um Leuchtdioden, kurz LEDs. Besonders bevorzugt weisen die Halbleiterkörper jeweils eine Halbleiterschichtenfolge auf, die epitaktisch gewachsen ist und auf dem Nitrid-Verbindungs- Halbleitermaterial AlnIn]__n_mGamN basiert, wobei 0 -S n < 1, 0 < m < 1 und n + m < 1 ist. Dabei kann die
Halbleiterschichtenfolge Dotierstoffe sowie zusätzliche
Bestandteile aufweisen. Der Einfachheit halber sind jedoch nur die wesentlichen Bestandteile des Kristallgitters der Halbleiterschichtenfolge, also AI, Ga, In und N, angegeben, auch wenn diese teilweise durch geringe Mengen weiterer
Stoffe ersetzt und/oder ergänzt sein können.
Gemäß Ausführungsformen ist die jeweilige Position der
Halbleiterkörper 101 bis 103 in Abhängigkeiten von jeweiligen Werten von charakteristischen Eigenschaften der
Halbleiterkörper 101 bis 103 vorgegeben. Somit sind die
Halbleiterkörper 101 bis 103 sortiert auf dem Träger 114 angeordnet. Beispielsweise erfolgt die Sortierung in
Abhängigkeit von dem jeweiligen Farbort der Halbleiterkörper 101 bis 103.
Die Anzahl von drei exemplarisch gezeigten Halbleiterkörpern 101 bis 103 auf dem Träger 114 ist lediglich beispielhaft zu verstehen. Gemäß Ausführungsformen werden mehr als drei
Halbleiterkörper auf dem Träger 114 angeordnet. Gemäß
weiteren Ausführungsformen werden weniger als drei Halbleiterkörper auf dem Träger 114 angeordnet,
beispielsweise zwei Halbleiterkörper.
Figur IC zeigt die Anordnung aus Figur 1B, wobei sechs
Halbleiterkörper auf dem Träger 114 dargestellt sind. Auf die Seite des Trägers 114, auf der die Halbleiterkörper 101 bis 103 angeordnet sind, ist eine Konverterschicht 107
aufgebracht. Die Konverterschicht 107 ist so angeordnet, dass jeweils zumindest eine dem Träger 114 abgewandte Seite 105 der Halbleiterkörper 101 bis 103 von der Konverterschicht 107 bedeckt ist. Zusätzlich sind jeweils die Flanken der
Halbleiterkörper 101 bis 103 von der Konverterschicht 107 bedeckt . Die Konverterschicht ist gemäß Ausführungsformen mittels
Rakeln aufgebracht. Gemäß weiteren Ausführungsformen ist die Konverterschicht durch ein Sprühbeschichten aufgebracht.
Gemäß weiteren Ausführungsformen ist die Konverterschicht durch ein Tauchbeschichten aufgebracht. Gemäß weiteren
Ausführungsformen ist die Konverterschicht durch ein
Siebdrucken aufgebracht. Gemäß weiteren Ausführungsformen ist die Konverterschicht durch ein Schablonendrucken aufgebracht. Gemäß weiteren Ausführungsformen ist die Konverterschicht durch ein Schleuderdrucken aufgebracht. Gemäß weiteren
Ausführungsformen ist die Konverterschicht 107 durch ein weiteres Verfahren aufgebracht, mit dem es möglich ist eine Schicht, die Konvertermaterial umfasst, auf dem Träger 114 mit den Halbleiterkörpern 101 bis 103 aufzubringen. Da der Kunstwafer, der den Träger 114 und die
Halbleiterkörper 101 bis 103 umfasst, auf der Seite, auf der die Halbleiterkörper 101 bis 103 angeordnet sind, eine im Wesentlichen planare Oberfläche aufweist, da die Halbleiterkörper 101 bis 103 nur in etwa 6 ym hoch sind, ist der Kunstwafer auf der Seite, auf der im Betrieb Strahlung emittiert wird, gut beschichtbar. Zudem liegen die
elektrischen Anschlüsse auf der entgegengesetzten Seite. Dadurch sind gemäß Ausführungsformen keine Bonddrähte vorhanden, die eventuell beschädigt werden könnten.
Gemäß Ausführungsformen umfasst die Konverterschicht 107 ein Konvertermaterial 104. Das Konvertermaterial 104 weist insbesondere ein CE-dotiertes Granatmaterial auf,
insbesondere YAG:CE. Durch das Konvertermaterial ist es möglich, im Betrieb die spektrale Charakteristik der
Halbleiterkörper 101 bis 103 zu beeinflussen. Herstellungsbedingt ist die Konverterschicht 107 gemäß
Ausführungsformen über die Fläche des Trägers 114 inhomogen. Beispielsweise ist die Konverterschicht 107 über die Fläche des Trägers 114 inhomogen hinsichtlich Schichtdicke,
Konsistenz und/oder Porosität. Diese Inhomogenitäten führen im Betrieb zu unterschiedlichen Charakteristiken der
abgestrahlten Strahlung.
Figur 1D zeigt schematisch einen Detektor 140 und eine mit dem Detektor 140 gekoppelte Auswertevorrichtung 141. Der Detektor 140 ist eingerichtet, Strahlung 115 der
Halbleiterkörper 101 bis 103 zu detektieren. Die
Auswertevorrichtung 114 ist eingerichtet, aus der
detektierten Strahlung jeweils einen Wert mindestens einer charakteristischen Größe der Halbleiterkörper 101 bis 103 zu ermitteln.
Dazu werden die Halbleiterkörper auf dem Träger 114
nacheinander bestromt, beispielsweise indem die jeweiligen Kontakte 110, 111 mit Kontaktstiften 117, 118, die an eine Stromquelle angeschlossen sind, elektrisch gekoppelt werden.
Die Auswertevorrichtung 141 ermittelt gemäß Ausführungsformen den Wert einer Wellenlänge der Strahlung 115. Gemäß weiteren Ausführungsformen wird alternativ oder zusätzlich der Bereich des Spektrums der Strahlung 114 ermittelt. Gemäß weiteren Ausführungsformen wird alternativ oder zusätzlich der Wert des Farborts der Strahlung 114 ermittelt. Gemäß weiteren Ausführungsformen wird alternativ oder zusätzlich der Wert der Effizienz des beschichteten Halbleiterkörpers 101 ermittelt. Gemäß weiteren Ausführungsformen werden zwei oder mehr der beschriebenen Werte durch die Auswertevorrichtung 141 ermittelt.
Zudem wird gemäß Ausführungsformen die jeweilige Position des untersuchten Halbleiterkörpers auf dem Träger 114 erfasst. Es wird beispielsweise eine so genannte Wafermap erstellt. Für die eine oder die mehreren charakteristischen Größen, also Wellenlänge, Spektrum, Farbort und/oder Effizienz, ist ein Sollwert vorgegeben. Der Sollwert ist insbesondere für jeden Halbleiterkörper 101, 102 und 103 der Mehrzahl der Halbleiterkörper mit Konvertermaterial vorgegeben. Die
Sollwerte sind gemäß Ausführungsformen für alle
Halbleiterkörper 101 bis 103 mit Konvertermaterial gleich groß. Gemäß weiteren Ausführungsformen sind die Sollwerte für jeden Halbleiterkörper mit Konvertermaterial unterschiedlich vorgegeben .
Die Auswertevorrichtung 141 vergleicht den ermittelten Wert der charakteristischen Größe beziehungsweise die ermittelten Werte der charakteristischen Größen mit den vorgegebenen Sollwerten. Gemäß Ausführungsformen wird die Konverterschicht 107 so auf den Träger 114 aufgebracht, dass die Sollwerte jeweils so verfehlt werden, dass zum Erreichen der Sollwerte zusätzliches Konvertermaterial 105 (Figur IE) aufgebracht werden muss.
Die Auswertevorrichtung 141 ermittelt aus dem Vergleich der ermittelten Werte mit den Sollwerten für jede Region 109, 119 eines Halbleiterkörpers der Halbleiterkörper 101 bis 103 wie viel zusätzliches Konvertermaterial 105 aufgebracht werden muss, um die vorgegebenen Sollwerte zu erreichen. Die Region 109 ist dabei die Region auf der dem Träger 114 abgewandten Seite des Halbleiterkörpers 101 und die Region 119 die
Region, auf der dem Träger 114 abgewandten Seite des
Halbleiterkörpers 102. Die Regionen 109 und 119 sind jeweils so angeordnet, dass in Betrieb die emittierte Strahlung der Halbleiterkörper 101 beziehungsweise 102 durch die Region 109 beziehungsweise 119 durchtritt. Figur IE zeigt schematisch das Aufbringen des zusätzlichen
Konvertermaterials 105. Das zusätzliche Konvertermaterial 105 liegt in Form eines Pulvers 116 vor. Das Konvertermaterial 105 umfasst gemäß Ausführungsformen das gleiche Material wie das Konvertermaterial 104. Gemäß weiteren Ausführungsformen sind die Konvertermaterialien 104 und 105 unterschiedlich zueinander .
Das Konvertermaterial 105 wird mittels eines fotoleitfähigen Transferelements 120 auf die dem Träger 114 abgewandte Seite 108 der Konverterschicht 107 aufgebracht. Dabei wird das Konvertermaterial gemäß Ausführungsformen nicht auf die gesamte Oberfläche der Seite 108 aufgebracht, sondern nur in den Regionen oberhalb der Halbleiterkörper. Gemäß Ausführungsformen sind die Regionen oberhalb der Halbleiterkörper größer als die Oberfläche der
Halbleiterkörper. Beispielsweise wird das Konvertermaterial in der Region 109 und der Region 119 aufgebracht und zwischen den Regionen 109 und 119 bleibt die Seite 108 frei von dem Konvertermaterial 105.
Das Transferelement 120 ist im gezeigten Ausführungsbeispiel eine Transferwalze. Gemäß weiteren Ausführungsformen werden anders ausgebildete Transferelemente eingesetzt, die geeignet sind das Konvertermaterial 105 auf die Konverterschicht 107 aufzubringen, beispielsweise ein Transferband.
Das Transferelement 120 wird elektrostatisch aufgeladen.
Nachfolgend werden die Bereiche 121 auf einer Oberfläche 122 des Transferelements 120, an denen kein Konvertermaterial 105 haften soll, durch eine Strahlung 131 einer Lichtquelle 130 bereichsweise entladen. Die Entladung kann auch auf eine andere Art erfolgen. Das erforderliche Muster auf dem
Transferelement 120 wird in Abhängigkeit der zuvor wie in Zusammenhang mit Figur 1D erläutert aufgenommenen Messdaten eingestellt, beispielsweise in Abhängigkeit der Wafermap. Die Entladung des Transferelements 120 erfolgt in Abhängigkeit der Daten, die von der Auswertevorrichtung 141 ermittelt wurden, in welcher Region 109, 119 wie viel zusätzliches Konvertermaterial 105 aufgebracht werden muss, um den
vorgegebenen Sollwert zu erreichen.
Das Konvertermaterial 105 wird auf das Transferelement 120 übertragen, insbesondere durch elektrostatische Anziehung. Das Konvertermaterial 105 wird insbesondere mittels einer weiteren Walze oder einer Bürste (nicht gezeigt) auf das Transferelement 120 aufgebracht. Das Konvertermaterial 105 haftet an den geladenen Bereichen 123 des Transferelements 120 und haftet nicht an den entladenen Bereichen 121 des Transferelements 120.
Das Transferelement 120 weist eine fotoleitfähige
Beschichtung auf, beispielsweise a-Si:H (amorphes,
hydrogenisiertes Silizium) . Die elektrostatische Aufladung erfolgt beispielsweise mittels Koronaentladung in der
Umgebung des Transferelements 120. Die Dunkelspannungen betragen in etwa 1,5 kV. Durch die Belichtung mittels der Lichtquelle 130 werden in der Oberfläche des Transferelements 120 lokale Ladungsträger generiert und die geladene
Oberfläche dadurch lokal entladen. Das latente Bild besteht also in der Ladungsverteilung. Zwischen belichteten und unbelichteten Bereichen betragen die Spannungen gemäß
Ausführungsformen beispielsweise 300 bis 600 V. Der
Ladungszustand des Transferelements bestimmt die Menge des übertragenen Konvertermaterials 105.
Das Transferelement 120 wird relativ zum Träger 114 so bewegt, dass das Konvertermaterial 105 in der jeweils
vorgesehenen Region 109, 119 auf die Oberfläche 108
aufgebracht wird. Das Konvertermaterial 105 wird
beispielsweise mittels elektromagnetischer Felder von dem Transferelement 120 abgelöst und auf die Konverterschicht 107 übertragen.
Gemäß Ausführungsformen ist eine Steuervorrichtung (nicht gezeigt) vorgesehen, die die Bewegungen des Transferelements 120 und des Trägers 114 relativ zueinander steuert oder regelt.
Nachfolgend wird das Konvertermaterial 105 gemäß
Ausführungsformen auf der Konverterschicht 107 fixiert. Die Fixierung kann beispielsweise thermisch erfolgen, insbesondere bei Temperaturen von etwa 200° Celsius. Gemäß weiteren Ausführungsformen wird eine zusätzliche
Fixierschicht (nicht gezeigt) auf die Seite 108 flächig aufgebracht, die das Konvertermaterial 105 fixiert.
Gemäß Ausführungsform wird vor dem Abscheiden der
Konverterschicht 107 eine ESD-Diode für die Halbleiterkörper 101 bis 103 oder eine Passivierungsschicht , beispielsweise aus Siliziumoxid, auf dem Träger 114 vorgesehen.
Mit dem beschriebenen Verfahren ist die erforderliche
Korrektur der Menge an Konvertermaterial pro Halbleiterkörper 101 bis 103 zuverlässig, schnell, präzise, mit hoher
Ortsauflösung und der gewünschten Schichtdicke erreichbar.
Gemäß Ausführungsformen werden Konverterschichten 107 mit einer einheitlichen Dicke (zum Beispiel für Flipchips) aufgetragen. Gemäß weiteren Ausführungsformen weist die
Konverterschicht 107 einen vorgegebenen Schichtdickengang mit unterschiedlichen Schichtdicken auf.
Es ist zudem möglich, das beschriebene Verfahren wiederholt auf demselben Kunstwafer durchzuführen. Weiterhin ist es möglich das beschriebene Verfahren einfach in bereits vorhandene Herstellungsprozesse zu integrieren.
Der fertige Wafer nach dem Verfahrensschritt der Figur IE enthält nur noch optoelektronische Bauteile aus je einem Halbleiterkörper 101 bis 103 und der Konverterschicht 107 mit Konvertermaterial 105, die dem vorgegebenen Sollwert für die charakteristische Größe beziehungsweise den vorgegebenen Sollwerten für die charakteristischen Größen innerhalb vorgegebener Toleranzen entsprechen.
Gemäß Ausführungsformen wird das Aufbringen von
Konvertermaterial wie in Verbindung mit Figur IE erläutert zum direkten Aufbringen des Konvertermaterials 105 auf die Oberfläche 105 der Halbleiterkörper ohne die Konverterschicht 107 verwendet. Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der deutschen Anmeldung DE 10 2012 106 949.2, deren
Offenbarungsgehalt hiermit durch Rückbezug aufgenommen wird.
Die Erfindung ist nicht durch die Beschreibung anhand der Ausführungsbeispiele auf diese beschränkt. Vielmehr umfasst die Erfindung jedes neue Merkmal sowie jede Kombination von Merkmalen, was insbesondere jede Kombination von Merkmalen in den Patentansprüchen beinhaltet, auch wenn dieses Merkmal oder diese Kombination selbst nicht explizit in den
Patentansprüchen oder Ausführungsbeispielen angegeben ist.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen
Bauteils (100), mit den Schritten:
- Bereitstellen von einem Halbleiterkörper (101), der auf einem Träger (114) angeordnet ist,
- Aufbringen eines Konvertermaterials (105) auf den
Halbleiterkörper (101) mittels eines photoleitfähigen
Transferelements (120).
2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das Aufbringen des Konvertermaterials (105) umfasst:
- elektrostatisches Aufladen des photoleitfähigen
Transferelements (120),
- bereichsweises Entladen des photoleitfähigen
Transferelements in Abhängigkeit von einem vorgegebenen Muster,
- Aufbringen des Konvertermaterials (105) auf das
photoleitfähige Transferelement (120) durch elektrostatische Anziehung,
- Übertragen des Konvertermaterials (105) von dem
photoleitfähigen Transferelement (120) auf den
Halbleiterkörper (101) mittels elektromagnetischer Felder.
3. Verfahren nach Anspruch 2, bei dem das bereichsweise Entladen mittels Einstrahlen von Licht (131) erfolgt.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem das Konvertermaterial (105) nach dem Aufbringen fixiert wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, bei dem die Fixierung thermisch oder mittels Aufbringen einer Fixierschicht erfolgt.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem das Konvertermaterial (105) mittels einer photoleitfähig
beschichteten Walze oder eines photoleitfähigen beschichteten Bandes aufgebracht wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem das Konvertermaterial (105) in Form eines Pulvers (116)
aufgebracht wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, umfassend:
- Aufbringen einer Konverterschicht (107), die ein zweites Konvertermaterial (104) umfasst, zumindest auf eine dem
Träger (114) abgewandten Seite (105) des Halbleiterkörpers (101) ,
- Ermitteln eines Wertes mindestens einer charakteristischen Größe des Halbleiterkörpers (101),
- Vergleichen der jeweiligen ermittelten Werte mit einem vorgegebenen Soll-Wert für die charakteristische Größe und Ermitteln einer jeweiligen Abweichung zwischen ermittelten Werten und vorgegebenen Soll-Wert, und nachfolgend
- Aufbringen des Konvertermaterials (105) auf die
Konverterschicht (107) in einer Region (109) des
Halbleiterkörpers (101) in Abhängigkeit von der jeweils ermittelten Abweichung mittels des photoleitfähigen
Transferelements (120).
9. Verfahren nach Anspruch 8, bei dem das Ermitteln des Wertes der mindestens einen charakteristischen Größe jeweils umfasst :
- Ermitteln mindestens eines aus: Wellenlänge der von dem jeweiligen beschichteten Halbleiterkörper ausgesandten
Strahlung, Spektrum der von dem jeweiligen beschichteten Halbleiterkörper ausgesandten Strahlung, Farbort der von dem jeweiligen beschichteten Halbleiterkörper ausgesandten
Strahlung und Effizienz des beschichteten Halbleiterkörpers.
10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, sofern dieser auf
Anspruch 2 rückbezogen ist, wobei das vorgegebenen Muster in Abhängigkeit der ermittelten Abweichung vorgegeben wird.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, bei dem
- eine Mehrzahl von Halbleiterkörpern (101, 102, 103) auf dem Träger (114) bereitgestellt wird, umfassend:
- jeweils Ermitteln eines Wertes der mindestens einen
charakteristischen Größe der Halbleiterkörper der Mehrzahl von Halbleiterkörpern (101, 102, 103),
- jeweils Vergleichen der jeweiligen ermittelten Werte mit einem vorgegebenen Soll-Wert für die charakteristische Größe und jeweils Ermitteln einer jeweiligen Abweichung zwischen ermittelten Werten und jeweils vorgegebenen Soll-Wert, und nachfolgend
- jeweils Aufbringen des Konvertermaterials (105) auf die Konverterschicht (107) in einer Region (109, 119) der
Halbleiterkörper der Mehrzahl von Halbleiterkörpern (101, 102, 103) in Abhängigkeit von der jeweils ermittelten
Abweichung mittels des photoleitfähigen Transferelements (120) .
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 11, bei dem das Aufbringen der Konverterschicht mindestens eines umfasst aus: Rakeln, Sprühbeschichten, Tauchbeschichten, Siebdrucken, Schablonendrucken und Schleuderdrucken.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, umfassend:
- Aufbringen von Matrixmaterial auf den Halbleiterkörper (101) mittels des photoleitfähigen Transferelements (120).
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, bei dem das Aufbringen des Konvertermaterials (105) auf den
Halbleiterkörper (101) umfasst:
- Aufbringen des Konvertermaterials (105) auf ein weiteres Transferelement mittels des photoleitfähigen Transferelements (120) ,
- Übertragen des Konvertermaterials (105) von dem weiteren Transferelement (120) auf den Halbleiterkörper (101).
15. Verfahren nach Anspruch 14, bei dem das weitere
Transferelement einen Wafer umfasst, und
- mindestens eine physikalische Eigenschaft des
Konvertermaterials (105) nach dem Aufbringen auf das weitere Transferelement und vor dem Übertragen auf den
Halbleiterkörper (101) verändert wird.
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CN201380040856.5A CN104508839B (zh) 2012-07-30 2013-07-09 用于制造光电子构件的方法
US14/418,860 US9537063B2 (en) 2012-07-30 2013-07-09 Method for producing an optoelectronic component
JP2015524698A JP6129965B2 (ja) 2012-07-30 2013-07-09 オプトエレクトロニクス部品の製造方法

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DE102012106949.2 2012-07-30

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WO (1) WO2014019816A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2025209978A1 (de) * 2024-04-03 2025-10-09 Ams-Osram International Gmbh Verfahren zur herstellung einer vielzahl von strahlungsemittierenden bauelementen und strahlungsemittierendes bauelement

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20190153307A1 (en) * 2016-03-31 2019-05-23 Merck Patent Gmbh A color conversion sheet and an optical device
KR20220034894A (ko) 2019-07-19 2022-03-18 에바텍 아크티엔게젤샤프트 압전 코팅 및 증착 공정
US11764095B2 (en) 2020-07-10 2023-09-19 Samsung Electronics Co., Ltd. Wet alignment method for micro-semiconductor chip and display transfer structure
DE102022111178A1 (de) * 2022-05-05 2023-11-09 Ams-Osram International Gmbh Testvorrichtung und verfahren zum prozessieren optoelektronischer bauelemente

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005045375A1 (de) * 2005-09-22 2007-03-29 Heinz Prof. Dr. Langhals Methoxyperylenbisimide und Perylenlactamimide-neue, rot fluoreszierende Farbstoffe
US20100090245A1 (en) * 2008-10-13 2010-04-15 Hung-Yi Lin Light emitting diode package and method of making the same
US20120068594A1 (en) * 2010-09-21 2012-03-22 James Ibbetson Semiconductor Light Emitting Devices with Densely Packed Phosphor Layer at Light Emitting Surface

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11233832A (ja) * 1998-02-17 1999-08-27 Nichia Chem Ind Ltd 発光ダイオードの形成方法
DE102004022648A1 (de) * 2004-05-07 2005-12-15 Zumtobel Ag Lichtemittierende Anordnung und Verfahren zum Beschichten eines lichtemittierenden Halbleiterelements
JP4692059B2 (ja) 2005-04-25 2011-06-01 パナソニック電工株式会社 発光装置の製造方法
DE202005018237U1 (de) * 2005-11-22 2006-03-02 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Vorrichtung zum Bedrucken eines flächensteifen Flächensubstrats
JP4859050B2 (ja) * 2006-11-28 2012-01-18 Dowaエレクトロニクス株式会社 発光装置及びその製造方法
EP2161763A1 (de) * 2008-09-04 2010-03-10 Bayer MaterialScience AG Konversionsfolie und ein Verfahren zu deren Herstellung
JP5680278B2 (ja) * 2009-02-13 2015-03-04 シャープ株式会社 発光装置
TWI452733B (zh) * 2009-12-26 2014-09-11 Achrolux Inc 用於轉換發光波長之均勻膜層結構及其形成方法
US8210716B2 (en) * 2010-08-27 2012-07-03 Quarkstar Llc Solid state bidirectional light sheet for general illumination
DE102010053326A1 (de) * 2010-12-03 2011-08-25 Daimler AG, 70327 Gleitlager und Verfahren zu dessen Herstellung
KR20120061376A (ko) 2010-12-03 2012-06-13 삼성엘이디 주식회사 반도체 발광 소자에 형광체를 도포하는 방법
US8828759B2 (en) * 2011-12-06 2014-09-09 Cooledge Lighting Inc. Formation of uniform phosphor regions for broad-area lighting systems

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005045375A1 (de) * 2005-09-22 2007-03-29 Heinz Prof. Dr. Langhals Methoxyperylenbisimide und Perylenlactamimide-neue, rot fluoreszierende Farbstoffe
US20100090245A1 (en) * 2008-10-13 2010-04-15 Hung-Yi Lin Light emitting diode package and method of making the same
US20120068594A1 (en) * 2010-09-21 2012-03-22 James Ibbetson Semiconductor Light Emitting Devices with Densely Packed Phosphor Layer at Light Emitting Surface

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2025209978A1 (de) * 2024-04-03 2025-10-09 Ams-Osram International Gmbh Verfahren zur herstellung einer vielzahl von strahlungsemittierenden bauelementen und strahlungsemittierendes bauelement

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