WO2015110460A1 - Verfahren zur herstellung von optoelektronischen halbleiterbauelementen und optoelektronisches halbleiterbauelement - Google Patents

Verfahren zur herstellung von optoelektronischen halbleiterbauelementen und optoelektronisches halbleiterbauelement Download PDF

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WO2015110460A1
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semiconductor
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housing body
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semiconductor chips
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Lutz Höppel
Jürgen Moosburger
Andreas PLÖSSL
Patrick Rode
Peter Nagel
Dominik Scholz
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Osram Opto Semiconductors Gmbh
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    • H01L2933/0091—Scattering means in or on the semiconductor body or semiconductor body package

Definitions

  • the housing body composite can be produced for example by means of a casting process.
  • the package body assembly is singulated into a plurality of optoelectronic semiconductor components, so that each singulated semiconductor component has at least one semiconductor chip and a part of the package body assembly as the package body.
  • One object is to specify a method for the production by which optoelectronic semiconductor components having a compact design and a high coupling-out efficiency can be produced. Furthermore, should such
  • Semiconductor device can be specified.
  • a method for producing a plurality of optoelectronic semiconductor components is specified.
  • the method has a step in which an auxiliary carrier
  • the subcarrier can be flexible,
  • the method has a step in which a plurality of semiconductor chips is provided.
  • the semiconductor chips have a semiconductor body with an active region provided for generating radiation.
  • the semiconductor body, in particular the active region contains, for example, a III-V compound semiconductor material.
  • the semiconductor chip comprises a carrier body, on the upper side of which the semiconductor body is arranged.
  • the top of the carrier body is always referred to the side of the carrier body, on which the
  • Semiconductor body is arranged.
  • a layer or an element is arranged or applied "on” or “above” another layer or another element can mean here and below that the one layer or the one element is directly in direct mechanical and / or electrical contact is arranged on the other layer or the other element.
  • the one layer or the one element is arranged indirectly on or above the other layer or the other element. In this case, then further layers and / or elements
  • the carrier body is a growth substrate for the semiconductor layers of the semiconductor body.
  • Growth substrate is not required and can be removed.
  • a semiconductor chip with the growth substrate removed is also called a thin-film semiconductor chip
  • the carrier body may contain or consist of silicon, germanium or a metal.
  • the method has a step in which the plurality of semiconductor chips is mounted on the auxiliary carrier, wherein the semiconductor bodies, viewed from the carrier body, face the auxiliary carrier.
  • Semiconductor chips are spaced apart in a lateral direction. Under a lateral direction, here and below, a direction becomes parallel to one
  • a vertical direction is understood here and below as analogous to a direction perpendicular to a main extension plane of the auxiliary carrier and / or of the semiconductor body.
  • the auxiliary carrier and / or of the semiconductor body.
  • Subcarrier be designed as an adhesive film on which adhere the semiconductor chips.
  • the plurality of semiconductor chips need not necessarily be located directly on the
  • Subcarrier be arranged. It is sufficient for the semiconductor chips to be provided, for example, on an adhesive layer, which covers the subcarrier, are arranged so that they are at least indirectly attached to the subcarrier.
  • the method comprises a step in which a scatter layer
  • Litter layer is preferably made of a radiation-stable material and is non-absorbent and non-transparent.
  • the scattering layer is reflective.
  • the scattering layer may have the function of a reflection layer.
  • the scattering layer may have the function of a reflection layer.
  • Litter layer has a thickness between 10 ym and 150 ym, more preferably between 50 ym and 100 ym.
  • the scattering layer has scattering particles, for example, of T1O 2 . These can, for example, in a
  • Embedded matrix material such as silicone
  • Concentrations of the particles up to 60%, preferably between 25 and 40%.
  • the scattering layer completely surrounds the semiconductor bodies in a lateral direction. This does not mean that
  • Litter layer and the semiconductor bodies be arranged.
  • Housing body at least in the lateral directions
  • the method comprises a step in which a housing body composite is formed, which is arranged at least in regions between the carrier bodies of adjacent semiconductor chips.
  • the tops of the carrier body have a
  • Case body achieved.
  • the scattering layer also minimizes the radiation incident on the housing body.
  • a vertical distance between the tops of the carrier body and the housing body composite is greater than 5 ym.
  • Housing body composite is greater than 5 ym. Under one
  • the upper side of the housing body composite is understood to mean a side which faces the semiconductor body of the semiconductor chips.
  • the housing body composite can be produced in particular by means of a casting process. Under the term
  • Casting fall here all manufacturing processes in which a molding material is introduced into a predetermined shape and in particular subsequently hardened.
  • the term casting comprises casting
  • the housing body composite is formed by compression molding or by a film assisted transfer molding (Film Assisted Transfer Molding).
  • the housing body composite can be filled or unfilled
  • Casting resins eg epoxy resins or silicones
  • the package body composite may have a thickness between 50 ym and 500 ym, preferably between 100 ym and 200 ym, typically around 150 ym.
  • the housing body composite is formed by a black material.
  • the housing body composite is formed by a black material.
  • Housing body composite contain or consist of a black epoxy material ("black epoxy”) .Such a material is due to its widespread use in the
  • An epoxy material may furthermore have the advantage that its thermal expansion coefficient differs only slightly from that of the material of the carrier body.
  • the housing body composite and thus also from the
  • Housing body composite formed in a later method step housing body are in particular for the of the in the operation of the semiconductor device from the semiconductor chip to be detected or emitted radiation
  • radiopaque and in particular at least partially or completely absorbent.
  • the litter layer combines positively with the potting material used in the formation of the housing body composite.
  • the method comprises a step in which the auxiliary carrier is removed, for example by being delaminated.
  • the method comprises a step in which the housing body assembly is divided into a plurality of optoelectronic
  • Semiconductor device at least one semiconductor chip, a part of the reflective layer and a part of the
  • Housing body composite has as housing body.
  • Housing body is preferably at least partially or
  • the housing body arise from the housing body composite thus only when singulating and thus at a time when the semiconductor chips are already in the housing body.
  • the consequence of the separation of the housing body composite is that side surfaces of the resulting optoelectronic
  • the semiconductor chips provided on the subcarrier prior to attachment have a sacrificial layer which is deposited on the subcarrier
  • Top of the carrier body is arranged and one of
  • the plurality of semiconductor chips is in this case mounted on the auxiliary carrier such that the sacrificial layers are respectively arranged between the carrier bodies and the auxiliary carrier.
  • the sacrificial layers preferably adjoin the auxiliary carrier directly.
  • Semiconductor device is free of the material of the sacrificial layer.
  • the sacrificial layers act as spacers on the
  • Subcarrier and make it possible that the scattering layer can be arranged between the semiconductor chips in such a way that in the finished semiconductor device, it projects beyond the semiconductor body in a vertical direction away from the housing body and thus surrounds the semiconductor body
  • the sacrificial layer exists
  • the sacrificial layer may consist of a photoresist which is conveniently exposed by the action of a suitable photoresist
  • Solvent such as water
  • the sacrificial layers preferably each have a thickness of at least 30 ⁇ m, particularly preferably of at least 50 ⁇ m.
  • Housing body composite generally follows that the
  • Litter layer has a greater thickness than the sacrificial layers.
  • the method comprises a step in which after the removal of the auxiliary carrier a conversion layer is formed and each of the singulated semiconductor components has a part of the conversion layer.
  • the conversion layer is in particular designed to be in the semiconductor chips
  • the semiconductor component is provided for producing mixed light, in particular of mixed light that appears white to the human eye.
  • the conversion layer has a thickness which is less than or equal to the thickness of the sacrificial layers.
  • the conversion layer has a thickness between 20 ym and 150 ym, more preferably between 40 ym and 100 ym.
  • the conversion layer is formed by spray coating and contains, for example, a silicone with a suitable
  • the method comprises a step in which, after the removal of the auxiliary carrier and optionally of the sacrificial layers
  • Contacting elements are formed, each of which is electrically conductive with at least a part of
  • the contacting elements preferably project beyond the scattering layer in a vertical direction away from the carrier.
  • the method comprises a step in which the semiconductor chips are overmolded during the formation of the housing body assembly and the housing body assembly is subsequently thinned so that the carrier bodies and in particular back sides of the carrier bodies are exposed in regions.
  • An optoelectronic semiconductor component has, according to at least one embodiment, a semiconductor chip provided for generating and / or receiving radiation with a semiconductor body arranged on an upper side of a carrier body.
  • the semiconductor component has a housing body, which partially surrounds the carrier body of the semiconductor chip in a lateral direction.
  • the Top of the carrier body is seen from the semiconductor body along a vertical direction in front of
  • Housing body is arranged.
  • the housing body is preferably at least partially or completely absorbent
  • a housing is provided on the housing body
  • Arranged scattering layer which completely surrounds the semiconductor body in a lateral direction.
  • a vertical distance between the upper side of the carrier body and the housing body is greater than 5 ⁇ m, preferably greater than 10 ⁇ m.
  • side surfaces of the housing body are uncovered by the scattering layer.
  • the litter layer projects beyond the luminescent layer
  • Housing body by at least 20 ym.
  • Figures 1 to 12 an embodiment of a
  • Figure 13 shows an embodiment of an optoelectronic
  • FIGS. 1 to 12 show an exemplary embodiment of a method for producing a plurality of
  • a carrier assembly 2 is provided on which a plurality of semiconductor bodies 4 and of contacts 6 electrically connected thereto are arranged. More precisely, the contacts 6 with a reflective layer, not shown in Figure 1 connected, which between the carrier composite 2 and the
  • Semiconductor bodies 4 is arranged.
  • a sacrificial layer 8 which is configured over a large area and which consists for example of a photoresist and has a thickness of at least 20 ⁇ m is subsequently referred to
  • the carrier composite 2 is separated into a plurality of semiconductor chips 10, which are in particular formed as thin-film semiconductor chips.
  • Each of the semiconductor chips 10 provided in this way has a carrier body 12, one arranged on an upper side of the carrier body 12
  • Semiconductor body 4 a contact 6 and a sacrificial layer 14 on.
  • the plurality of singulated semiconductor chips 10 are placed on one
  • Subcarrier 16 attached.
  • the semiconductor chips 10 are arranged on the auxiliary carrier 16 such that the
  • Semiconductor body 4 seen from the support bodies 12 from the auxiliary carrier 16 are facing.
  • a self-adhesive film is suitable for the auxiliary carrier 16.
  • the attachment of the semiconductor chips 10 can also take place by means of a temporary adhesive.
  • the semiconductor chips 10 are arranged in a matrix-like manner and in a lateral direction, that is to say in a direction parallel to the
  • the Semiconductor chips 10 are for example
  • Luminescence diode semiconductor chips for example
  • Litter layer 18 which has, for example, a silicone matrix in which scattering particles of titanium dioxide
  • the litter layer 18 covers areas of the
  • a thickness of the diffusion layer 18 is selected such that it completely surrounds the semiconductor bodies 4 in a lateral direction. This does not mean that the scattering layer 18 is directly adjacent to the semiconductor body 4. For example, the contacts 6 between the
  • the scattering layer 18 in this case has a greater thickness than the plurality of sacrificial layers 14, for example, a thickness of more than 50 ym.
  • a housing body composite 20 is produced by compression molding, which is arranged on the scattering layer 18 and fills regions between the support bodies 12 of adjacent semiconductor chips 10 at least in regions.
  • Carrier body 12 in this case have a smaller distance from the auxiliary carrier 16 than the housing body composite 20th
  • the housing body composite 20 is thinned from the side facing away from the auxiliary carrier 16, for example by means of a mechanical method such as grinding, so that rear sides 24 of the carrier bodies 12 are exposed.
  • the auxiliary carrier 16 is removed by delamination.
  • the sacrificial layers 14 are removed, for example, by using a solvent, so that above the semiconductor body 4 only the scattering layer 18 remains, which blocks the semiconductor bodies 4 in a vertical direction
  • Housing body composite 20 projects beyond and frame-like surrounds.
  • contacting elements 26 are formed in the form of bumps, which are each arranged on the contacts 6 and thus produce an electrically conductive connection with at least part of the semiconductor bodies 4.
  • a conversion layer 28 is formed by spray coating, which covers the scatter layer 18, the contacting elements 26 and the semiconductor bodies 4.
  • a transparent coating 30, which may for example consist of silicone (see Figure 11).
  • Planarizing layer 30 can be done through. Is dispensed with the contacting elements, for example by applying contact paths, which the litter layer
  • Semiconductor body 4 are otherwise exposed.
  • Semiconductor component 100 has a carrier body 12, a semiconductor body 4, a part of the scattering layer 18 and a part of the housing body assembly 20 as a housing body.
  • FIG. 13 shows an exemplary embodiment of a
  • Optoelectronic semiconductor device 100 which has a semiconductor chip 10 with a arranged on an upper side 22 of a conductive carrier body 12
  • Semiconductor body 4 has. Furthermore, the
  • the top 22 of the Carrier body 12 is seen from the semiconductor body 4 along a vertical direction V from in front of the housing body 34, in particular in front of an upper side 38 of the housing body 34, respectively.
  • a litter layer 36 is arranged on the housing body 34, which lays the semiconductor body 4 in a
  • Carrier body and the housing body 34, in particular an upper side 38 of the housing body is greater than 5 ym
  • the semiconductor body 4 comprises a semiconductor layer sequence with an active region 42 provided for generating and / or receiving radiation, which is arranged between a first semiconductor layer 44 and a second semiconductor layer 46.
  • a contacting element 26 is connected via a contact 6 to a reflective layer 48, which is arranged between the carrier body 12 and the semiconductor body 4 and is electrically conductively connected to the second semiconductor layer 46.
  • a reflective layer 48 which is arranged between the carrier body 12 and the semiconductor body 4 and is electrically conductively connected to the second semiconductor layer 46.
  • at least one recess 50 (preferably a plurality of recesses) is provided which extends through the reflective layer 48, the second semiconductor layer 46 and the active region 42 into the first semiconductor layer 44 and is at least partially filled with electrically conductive material.
  • the carrier body 12 is electrically conductively connected to the first semiconductor layer 44 through the recess 50.
  • Charge carriers are injected from opposite directions into the active region 42 and there with emission of
  • a conversion layer 128 Arranged on the semiconductor body 4 is a conversion layer 128 which is laterally surrounded by the scattering layer 36 and which is designed to generate primary radiation generated in the semiconductor body 4 having a first wavelength from the blue spectral range and secondary radiation having a second wavelength from the yellow spectral range

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Abstract

Es wird ein Verfahren zum Herstellen einer Mehrzahl von optoelektronischen Halbleiterbauelementen (100) angegeben, das folgende Schritte aufweist: a) Bereitstellen eines Hilfsträgers (2); b) Bereitstellen einer Mehrzahl von Halbleiterchips (10), wobei jeder der Halbleiterchips einen Trägerkörper (12) und einen auf einer Oberseite (22) des Trägerkörpers angeordneten Halbleiterkörper (4) aufweist; c) Befestigen der Mehrzahl von Halbleiterchips auf dem Hilfsträger, wobei die Halbleiterchips in einer lateralen Richtung (L) voneinander beabstandet sind und wobei die Halbleiterkörper vom Trägerkörper aus gesehen dem Hilfsträger zugewandt sind; d) Ausbilden einer Streuschicht (18) zumindest in Bereichen zwischen den Halbleiterkörpern benachbarter Halbleiterchips; e) Ausbilden eines Gehäusekörperverbunds (20); f) Entfernen des Hilfsträgers (2); und g) Vereinzeln des Gehäusekörperverbunds in eine Mehrzahl von optoelektronischen Halbleiterbauelementen (100).

Description

Beschreibung
Verfahren zur Herstellung von optoelektronischen
Halbleiterbauelementen und optoelektronisches
Halbleiterbauelement
Diese Patentanmeldung beansprucht die Priorität der deutschen Patentanmeldung 102014100772.7, deren Offenbarungsgehalt hiermit durch Rückbezug aufgenommen wird.
Für Halbleiterbauelemente wie Leuchtdioden sind Bauformen bekannt, bei denen die zur Erzeugung von Strahlung
vorgesehenen Halbleiterchips in vorgefertigte Gehäuse
montiert werden. Solche Bauformen sind zur Herstellung besonders kompakter Leuchtdioden nur schwer miniaturisierbar.
Eine aus dem Stand der Technik bekannte Lösung dieses
Problems besteht darin, einen Gehäusekörperverbund
auszubilden, welcher zwischen matrixartig angeordneten
Halbleiterchips angeordnet ist. Der Gehäusekörperverbund kann beispielsweise mittels eines Gießverfahrens hergestellt werden. In einem nachfolgenden Verfahrensschritt wird der Gehäusekörperverbund in eine Mehrzahl von optoelektronischen Halbleiterbauelementen vereinzelt, sodass jedes vereinzelte Halbleiterbauelement zumindest einen Halbleiterchip und einen Teil des Gehäusekörperverbunds als Gehäusekörper aufweist.
Hierbei tritt das Problem auf, dass der Gehäusekörperverbund und somit auch die aus dem Gehäusekörperverbund ausgebildeten Gehäusekörper stark absorbierend, das heißt im Wesentlichen schwarz, sind. Dies ist nachteilig bei Verwendung von
Halbleiterchips, welche einen großen oder zumindest nicht vernachlässigbaren Anteil von Licht über ihre Seitenflanken emittieren, da dieses auf den Gehäusekörper trifft und umgehend absorbiert wird.
Des Weiteren ist nachteilig, dass bei Halbleiterbauelementen welche eine dem Halbleiterchip nachgeordnete
Konversionsschicht aufweisen, Licht durch Streuung in der Konversionsschicht auf den angrenzenden Gehäusekörper trifft und ebenfalls zu einem erheblichen Anteil absorbiert wird.
Auf diese Weise wird die Lichtemission des
Halbleiterbauelements reduziert. Des Weiteren bleicht das Material des Gehäusekörpers oftmals aus und wird porös und brüchig, wodurch das Bauelement auch mechanisch instabil werden kann. Zur Verhinderung dieser lichtinduzierten
Alterung ist daher eine umfassende Unterdrückung der
lateralen Emission des Halbleiterchips oder ein
entsprechender Schutz des Gehäusekörpers erforderlich.
Eine Aufgabe ist es, ein Verfahren zur Herstellung anzugeben durch das optoelektronische Halbleiterbauelemente mit einer kompakten Bauform und einer hohen Auskoppeleffizienz hergestellt werden können. Weiterhin soll ein solches
Halbleiterbauelement angegeben werden.
Insbesondere ist es eine Aufgabe, die Absorption von Licht durch die oben dargestellten Mechanismen sowie eine
lichtinduzierte Schädigung des Gehäusekörpers weitestgehend zu unterbinden.
Diese Aufgaben werden unter anderem durch ein Verfahren beziehungsweise ein Halbleiterbauelement gemäß den
unabhängigen Patentansprüchen gelöst. Ausgestaltungen und Zweckmäßigkeiten sind Gegenstand der abhängigen
Patentansprüche .
Es wird ein Verfahren zum Herstellen einer Mehrzahl von optoelektronischen Halbleiterbauelementen angegeben. Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens weist das Verfahren einen Schritt auf, in dem ein Hilfsträger
bereitgestellt wird. Der Hilfsträger kann flexibel,
beispielsweise als Folie, oder starr ausgebildet sein.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens weist das Verfahren einen Schritt auf, in dem eine Mehrzahl von Halbleiterchips bereitgestellt wird. Die Halbleiterchips weisen insbesondere einen Halbleiterkörper mit einem zur Erzeugung von Strahlung vorgesehenen aktiven Bereich auf. Der Halbleiterkörper, insbesondere der aktive Bereich enthält beispielsweise ein III-V-Verbindungshalbleitermaterial .
Weiterhin umfasst der Halbleiterchip einen Trägerkörper, auf dessen Oberseite der Halbleiterkörper angeordnet ist. Mit Oberseite des Trägerkörpers wird im Folgenden stets die Seite des Trägerkörpers bezeichnet, auf welcher der
Halbleiterkörper angeordnet ist.
Dass eine Schicht oder ein Element „auf" oder „über" einer anderen Schicht oder einem anderen Element angeordnet oder aufgebracht ist, kann dabei hier und im Folgenden bedeuten, dass die eine Schicht oder das eine Element unmittelbar im direkten mechanischen und/oder elektrischen Kontakt auf der anderen Schicht oder dem anderen Element angeordnet ist.
Weiterhin kann es auch bedeuten, dass die eine Schicht oder das eine Element mittelbar auf beziehungsweise über der anderen Schicht oder dem anderen Element angeordnet ist. Dabei können dann weitere Schichten und/oder Elemente
zwischen der einen und der anderen Schicht angeordnet sein.
Beispielsweise ist der Trägerkörper ein Aufwachssubstrat für die Halbleiterschichten des Halbleiterkörpers. Alternativ ist der Trägerkörper von einem Aufwachssubstrat für die
Halbleiterschichten des Halbleiterkörpers verschieden. In diesem Fall dient der Trägerkörper der mechanischen
Stabilisierung des Halbleiterkörpers, sodass das
Aufwachssubstrat hierfür nicht erforderlich ist und entfernt werden kann. Ein Halbleiterchip, bei dem das Aufwachssubstrat entfernt ist, wird auch als Dünnfilm-Halbleiterchip
bezeichnet. Beispielsweise kann der Trägerkörper Silizium, Germanium oder ein Metall enthalten oder daraus bestehen.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens weist das Verfahren einen Schritt auf, in dem die Mehrzahl von Halbleiterchips auf dem Hilfsträger befestigt wird, wobei die Halbleiterkörper vom Trägerkörper aus gesehen dem Hilfsträger zugewandt sind. Die bevorzugt optoelektronischen
Halbleiterchips sind dabei in einer lateralen Richtung voneinander beabstandet. Unter einer lateralen Richtung wird hier und im Folgenden eine Richtung parallel zu einer
Haupterstreckungsebene des Hilfsträgers und/oder des
Halbleiterkörpers verstanden. Unter einer vertikalen Richtung wird hier und im Folgenden analog eine Richtung senkrecht zu einer Haupterstreckungsebene des Hilfsträgers und/oder des Halbleiterkörpers verstanden. Beispielsweise kann der
Hilfsträger als Klebefolie ausgebildet sein, auf welcher die Halbleiterchips haften. Die Mehrzahl von Halbleiterchips muss allerdings nicht notwendigerweise unmittelbar auf dem
Hilfsträger angeordnet sein. Es ist ausreichend, dass die Halbleiterchips beispielsweise auf einer haftenden Schicht, welche den Hilfsträger bedeckt, angeordnet sind, sodass sie zumindest mittelbar auf dem Hilfsträger befestigt sind.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens umfasst das Verfahren einen Schritt, in dem eine Streuschicht
zumindest in Bereichen zwischen den Halbleiterkörpern
benachbarter Halbleiterchips ausgebildet wird. Die
Streuschicht besteht bevorzugt aus einem strahlungsstabilen Material und ist nicht-absorbierend und nicht-transparent ausgebildet. Bevorzugt ist die Streuschicht reflektierend ausgebildet. Insbesondere kann die Streuschicht die Funktion einer Reflexionsschicht aufweisen. Bevorzugt weist die
Streuschicht eine Dicke zwischen 10 ym und 150 ym, besonders bevorzugt zwischen 50 ym und 100 ym auf. Bevorzugt ist außerdem, dass die Streuschicht Streupartikel beispielsweise aus T1O2 aufweist. Diese können beispielsweise in ein
Matrixmaterial wie Silikon eingebettet sein bei
Konzentrationen der Partikel bis 60%, bevorzugt zwischen 25 und 40%.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens umgibt die Streuschicht die Halbleiterkörper in einer lateralen Richtung vollständig. Dies bedeutet nicht, dass die
Streuschicht notwendigerweise direkt an die Halbleiterkörper angrenzt. Vielmehr können weitere Elemente zwischen der
Streuschicht und den Halbleiterkörpern angeordnet sein.
Dennoch trifft von den Halbleiterkörpern der fertiggestellten Bauelemente emittiertes Licht in jeder lateralen Richtung auf die Streuschicht, sodass eine direkte Bestrahlung des
Gehäusekörpers zumindest in den lateralen Richtungen
verhindert wird. Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens umfasst das Verfahren einen Schritt, in dem ein Gehäusekörperverbund ausgebildet wird, der zumindest bereichsweise zwischen den Trägerkörpern benachbarter Halbleiterchips angeordnet ist. Hierbei weisen die Oberseiten der Trägerkörper einen
geringeren Abstand vom Hilfsträger auf als der
Gehäusekörperverbünd .
Hierdurch wird erreicht, dass in dem fertigen Bauelement lateral emittiertes Licht nicht direkt auf den Gehäusekörper trifft, welcher sich von dem Halbleiterkörper aus gesehen unterhalb bzw. hinter der Oberseite des Trägerkörpers befindet. Es wird vielmehr eine Verlängerung des
Propagationsweges des Lichts zur Oberfläche des
Gehäusekörpers hin erzielt. Durch die Streuschicht wird zudem die auf den Gehäusekörper fallende Strahlung minimiert.
Bevorzugt ist ein vertikaler Abstand zwischen den Oberseiten der Trägerkörper und dem Gehäusekörperverbund größer als 5 ym. Insbesondere ist bevorzugt, dass ein Abstand zwischen den Oberseiten der Trägerkörper und einer Oberseite des
Gehäusekörperverbunds größer als 5 ym ist. Unter einer
Oberseite des Gehäusekörperverbunds wird hierbei eine Seite verstanden, welche dem Halbleiterkörper der Halbleiterchips zugewandt ist.
Der Gehäusekörperverbund kann insbesondere mittels eines Gießverfahrens hergestellt werden. Unter dem Begriff
Gießverfahren fallen hierbei alle Herstellungsverfahren, bei denen eine Formmasse in eine vorgegebene Form eingebracht wird und insbesondere nachfolgend gehärtet wird. Insbesondere umfasst der Begriff Gießverfahren Gießen (Casting) ,
Spritzgießen (Injection Molding) , Spritzpressen (Transfer Molding) und Formpressen (Compression Molding) . Bevorzugt wird der Gehäusekörperverbund durch Formpressen oder durch ein folienassistiertes Gießverfahren (Film Assisted Transfer Molding) ausgebildet.
Der Gehäusekörperverbund kann gefüllte oder ungefüllte
Gießharze (z. B. Epoxydharze oder Silikone) aufweisen. Der Gehäusekörperverbund kann eine Dicke zwischen 50 ym und 500 ym, bevorzugt zwischen 100 ym und 200 ym, typischerweise um die 150 ym aufweisen.
Beispielsweise wird der Gehäusekörperverbund durch ein schwarzes Material gebildet. Beispielsweise kann der
Gehäusekörperverbund ein schwarzes Epoxid-Material („black epoxy") enthalten oder aus diesem bestehen. Ein solches Material ist aufgrund seiner weiten Verbreitung in der
Elektronik besonders kostengünstig verfügbar und zeichnet sich durch eine gute Verarbeitbarkeit aus. Ein Epoxid- Material kann weiterhin den Vorteil haben, dass sich sein thermischer Ausdehnungskoeffizient von dem des Materials des Trägerkörpers nur wenig unterscheidet.
Der Gehäusekörperverbund und somit auch die aus dem
Gehäusekörperverbund in einem späteren Verfahrensschritt ausgebildeten Gehäusekörper sind insbesondere für die von dem im Betrieb des Halbleiterbauelements vom Halbleiterchip zu detektierende oder emittierende Strahlung
strahlungsundurchlässig und insbesondere zumindest teilweise oder vollständig absorbierend ausgebildet.
Bei dem geschilderten Verfahrensschritt verbindet sich die Streuschicht formschlüssig mit dem bei der Ausbildung des Gehäusekörperverbunds verwendeten Vergussmaterial. Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens umfasst das Verfahren einen Schritt, in dem der Hilfsträger entfernt wird, beispielsweise indem er delaminiert wird. Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens umfasst das Verfahren einen Schritt, in dem der Gehäusekörperverbund in eine Mehrzahl von optoelektronischen
Halbleiterbauelementen vereinzelt wird, wobei jedes
Halbleiterbauelement zumindest einen Halbleiterchip, einen Teil der reflektierenden Schicht und einen Teil des
Gehäusekörperverbunds als Gehäusekörper aufweist. Der
Gehäusekörper ist bevorzugt zumindest teilweise oder
vollständig absorbierend ausgebildet. Die Gehäusekörper entstehen aus dem Gehäusekörperverbund also erst beim Vereinzeln und somit zu einem Zeitpunkt, zudem sich die Halbleiterchips bereits in dem Gehäusekörper befinden. Folge der Vereinzelung des Gehäusekörperverbunds ist es, dass Seitenflächen der entstehenden optoelektronischen
Halbleiterbauelemente zumindest im Bereich des Gehäusekörpers von der reflektierenden Schicht unbedeckt, das heißt frei von der reflektierenden Schicht sind.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens weisen die vor der Befestigung auf dem Hilfsträger bereitgestellten Halbleiterchips eine Opferschicht auf, welche auf der
Oberseite des Trägerkörpers angeordnet ist und eine vom
Trägerkörper abgewandte Seite des Halbleiterkörpers bedeckt. Die Mehrzahl der Halbleiterchips wird hierbei derart auf dem Hilfsträger befestigt, dass die Opferschichten jeweils zwischen den Trägerkörpern und dem Hilfsträger angeordnet sind. Bevorzugt grenzen die Opferschichten direkt an den Hilfsträger an. Vor dem Vereinzelungsschritt wird jede der Opferschichten entfernt, sodass das fertiggestellte
Halbleiterbauelement frei von dem Material der Opferschicht ist . Die Opferschichten wirken als Abstandshalter auf dem
Hilfsträger und ermöglichen es, dass die Streuschicht derart zwischen den Halbleiterchips angeordnet werden kann, dass sie im fertigen Halbleiterbauelement den Halbleiterkörper in einer vertikalen Richtung von dem Gehäusekörper hinweg überragt und somit einen den Halbleiterkörper ringsum
umgebenden Rahmen ausbildet. Die Opferschicht besteht
bevorzugt aus einem Material, welches einfach durch ein chemisches oder physikalisches Verfahren entfernt werden kann. Beispielsweise kann die Opferschicht aus einem Fotolack bestehen, welcher bequem durch Einwirkung eines geeigneten
Lösemittels, wie beispielsweise von Wasser, aufgelöst werden kann. Bevorzugt weisen die Opferschichten jeweils eine Dicke von mindestens 30 ym, besonders bevorzugt von mindestens 50 ym auf.
Daraus, dass die Oberseiten der Trägerkörper einen geringeren Abstand vom Hilfsträger aufweisen als der
Gehäusekörperverbund, folgt im Allgemeinen, dass die
Streuschicht eine größere Dicke als die Opferschichten aufweist.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens umfasst das Verfahren einen Schritt, in dem nach dem Entfernen des Hilfsträgers eine Konversionsschicht ausgebildet wird und jedes der vereinzelten Halbleiterbauelemente einen Teil der Konversionsschicht aufweist. Die Konversionsschicht ist insbesondere dazu ausgebildet, in den Halbleiterchips
erzeugte Primärstrahlung mit einer ersten Wellenlänge (beispielsweise aus dem blauen Spektralbereich) in Sekundärstrahlung mit einer von der ersten Wellenlänge verschiedenen längeren Wellenlänge (beispielsweise aus dem gelben Spektralbereich) zu konvertieren. Beispielsweise ist das Halbleiterbauelement zur Erzeugung von Mischlicht, insbesondere von für das menschliche Auge weiß erscheinendem Mischlicht, vorgesehen.
Bevorzugt weist die Konversionsschicht eine Dicke auf, welche kleiner oder gleich groß wie die Dicke der Opferschichten ist. Beispielsweise weist die Konversionsschicht eine Dicke zwischen 20 ym und 150 ym, besonders bevorzugt zwischen 40 ym und 100 ym auf. Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens wird die Konversionsschicht durch Sprühbeschichtung ausgebildet und enthält beispielsweise ein Silikon mit einer geeigneten
Viskosität, so dass es sich leicht sprühen lässt. Außerdem können in das Silikon geeignete Konversionspartikel
eingebettet sein.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens umfasst das Verfahren einen Schritt, in dem nach der Entfernung des Hilfsträgers und gegebenenfalls der Opferschichten
Kontaktierungselemente ausgebildet werden, welche jeweils elektrisch leitend mit zumindest einem Teil der
Halbleiterkörper verbunden sind. Bevorzugt überragen die Kontaktierungselemente die Streuschicht in einer vertikalen Richtung von dem Träger hinweg. Die beispielsweise als sogenannte bumps ausgebildeten Kontaktierungselemente
ermöglichen eine Kontaktierung der Halbleiterchips von einer Oberseite der fertiggestellten Bauelemente her, und zwar insbesondere durch eine Konversionsschicht hindurch und/oder durch eine Planarisierungsschicht hindurch, welche üblicherweise vorgesehen werden muss, um durch die über den Halbleiterkörpern überstehende Streuschicht entstehende
Höhenunterschiede auszugleichen. Ohne die
Kontaktierungselemente wäre eine Kontaktierung der
Halbleiterkörper nur umständlich über das Setzen von
Bonddrähten über die rahmenförmig ausgebildete Streuschicht hinweg möglich. Es ist jedoch auch eine Ausführungsform ohne die beschriebenen Kontaktierungselemente denkbar, in welcher Kontaktbahnen in einer Planartechnologie derart aufgebracht werden, dass sie die Streuschicht überformen. Hierbei muss sichergestellt werden, dass die derart aufgebrachten
Kontaktbahnen ausfallsicher sind und insbesondere unter mechanischer Belastung nicht an den Überformungsstellen reißen .
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens umfasst das Verfahren einen Schritt, bei dem die Halbleiterchips bei der Ausbildung des Gehäusekörperverbunds überformt werden und der Gehäusekörperverbund nachfolgend gedünnt wird, sodass die Trägerkörper und insbesondere Rückseiten der Trägerkörper bereichsweise freiliegen.
Ein optoelektronisches Halbleiterbauelement weist gemäß zumindest einer Ausführungsform einen zur Erzeugung und/oder zum Empfangen von Strahlung vorgesehenen Halbleiterchip mit einem auf einer Oberseite eines Trägerkörpers angeordneten Halbleiterkörper auf.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterbauelements weist das Halbleiterbauelement einen Gehäusekörper auf, der den Trägerkörper des Halbleiterchips in einer lateralen Richtung bereichsweise umgibt. Die Oberseite des Trägerkörpers ist von dem Halbleiterkörper entlang einer vertikalen Richtung aus gesehen vor dem
Gehäusekörper angeordnet ist. Der Gehäusekörper ist bevorzugt zumindest teilweise oder vollständig absorbierend
ausgebildet.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterbauelements ist auf dem Gehäusekörper eine
Streuschicht angeordnet, welche den Halbleiterkörper in einer lateralen Richtung vollständig umgibt.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterbauelements ist ein vertikaler Abstand zwischen der Oberseite des Trägerkörpers und dem Gehäusekörper größer als 5 ym, bevorzugt größer als 10 ym.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterbauelements sind Seitenflächen des Gehäusekörpers von der Streuschicht unbedeckt.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterbauelements überragt die Streuschicht den
Halbleiterkörper in einer vertikalen Richtung von dem
Gehäusekörper hinweg um mindestens 20 ym.
Das vorstehend beschriebene Verfahren zur Herstellung von optoelektronischen Halbleiterbauelementen ist für die
Herstellung des optoelektronischen Halbleiterbauelements besonders geeignet. Im Zusammenhang mit dem Verfahren
angeführte Merkmale können daher auch für das
Halbleiterbauelement herangezogen werden oder umgekehrt. Weitere Merkmale, Ausgestaltungen und Zweckmäßigkeiten ergeben sich aus der folgenden Beschreibung der
Ausführungsbeispiele in Verbindung mit den Figuren. Gleiche, gleichartige oder gleich wirkende Elemente sind in den Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen.
Die Figuren und die Größenverhältnisse der in den Figuren dargestellten Elemente untereinander sind nicht als
maßstäblich zu betrachten. Vielmehr können einzelne Elemente und insbesondere Schichtdicken zur besseren Darstellbarkeit und/oder zum besseren Verständnis übertrieben groß
dargestellt sein. Es zeigen:
Die Figuren 1 bis 12 ein Ausführungsbeispiel für ein
Verfahren zur Herstellung von optoelektronischen Halbleiterbauelementen anhand von jeweils in schematischer Schnittansicht dargestellten
Zwischenschritten; und
Figur 13 ein Ausführungsbeispiel für ein optoelektronisches
Halbleiterbauelement . In den Figuren 1 bis 12 ist ein Ausführungsbeispiel für ein Verfahren zum Herstellen einer Mehrzahl von
optoelektronischen Halbleiterbauelementen gezeigt. Wie in Figur 1 dargestellt, wird zunächst ein Trägerverbund 2 bereitgestellt, auf dem eine Mehrzahl von Halbleiterkörpern 4 und von mit diesen elektrisch verbundenen Kontakten 6 angeordnet sind. Genauer sind die Kontakte 6 mit einer in Figur 1 nicht dargestellten reflektierenden Schicht verbunden, welche zwischen dem Trägerverbund 2 und den
Halbleiterkörpern 4 angeordnet ist.
Wie in Figur 2 dargestellt, wird nachfolgend eine großflächig ausgestaltete Opferschicht 8, welche beispielsweise aus einem Fotolack bestehen und eine Dicke von mindestens 20 ym
aufweisen kann, aufgebracht.
In dem in Figur 3 dargestellten Verfahrensschritt wird der Trägerverbund 2 in eine Vielzahl von Halbleiterchips 10, welche insbesondere als Dünnfilmhalbleiterchips ausgebildet sind, vereinzelt. Jeder der auf diese Weise bereitgestellten Halbleiterchips 10 weist einen Trägerkörper 12, einen auf einer Oberseite des Trägerkörpers 12 angeordneten
Halbleiterkörper 4, einen Kontakt 6 sowie eine Opferschicht 14 auf.
In dem in Figur 4 dargestellten Verfahrensschritt wird die Mehrzahl von vereinzelten Halbleiterchips 10 auf einem
Hilfsträger 16 befestigt. Hierbei werden die Halbleiterchips 10 derart auf den Hilfsträger 16 angeordnet, dass die
Halbleiterkörper 4 von den Trägerkörpern 12 aus gesehen dem Hilfsträger 16 zugewandt sind. Für den Hilfsträger 16 eignet sich beispielsweise eine selbsthaftende Folie. Alternativ kann die Befestigung der Halbleiterchips 10 auch mittels eines temporären Klebstoffs erfolgen. Die Halbleiterchips 10 sind matrixartig angeordnet und in einer lateralen Richtung, das heißt in einer Richtung parallel zur
Haupterstreckungsebene des Hilfsträger 16 voneinander beabstandet.
Die nachfolgende Beschreibung erfolgt exemplarisch für
Strahlungsemittierende Halbleiterbauelemente. Die Halbleiterchips 10 sind beispielsweise
Lumineszenzdiodenhalbleiterchips , etwa
Leuchtdiodenhalbleiterchips . Davon abweichend können die Halbleiterbauelemente 10 aber auch zum Empfangen von
Strahlung vorgesehen sein und beispielsweise einen als
Fotodiode ausgebildeten Halbleiterchip aufweisen.
In dem in Figur 5 gezeigten Verfahrensschritt wird eine
Streuschicht 18, welche beispielsweise eine Silikonmatrix aufweist, in welcher Streupartikel aus Titandioxid
eingebettet sind, auf die Seite des Hilfsträgers 16
aufgebracht, auf welcher die Halbleiterchips 10 befestigt sind. Die Streuschicht 18 bedeckt hierbei Bereiche des
Hilfsträgers 16, welche zwischen den Halbleiterchips 10 liegen. Außerdem ist eine Dicke der Streuschicht 18 derart gewählt, dass sie die Halbleiterkörper 4 in einer lateralen Richtung vollständig umgibt. Dies bedeutet nicht, dass die Streuschicht 18 direkt an die Halbleiterkörper 4 angrenzt. Beispielsweise sind die Kontakte 6 zwischen den
Halbleiterkörpern 4 und der Streuschicht 18 angeordnet. In jeder lateralen Richtung ist jedoch von den Halbleiterkörpern 4 aus gesehen ein Teilbereich der Streuschicht 18 angeordnet. Die Streuschicht 18 weist hierbei eine größere Dicke auf als die Vielzahl von Opferschichten 14, beispielsweise eine Dicke von mehr als 50 ym.
In dem nachfolgenden, in Figur 6 gezeigten Verfahrensschritt wird ein Gehäusekörperverbund 20 durch Formpressen erzeugt, welcher auf der Streuschicht 18 angeordnet ist und Bereiche zwischen den Trägerkörpern 12 benachbarter Halbleiterchips 10 zumindest bereichsweise ausfüllt. Die Oberseiten 22 der
Trägerkörper 12 weisen hierbei einen geringeren Abstand vom Hilfsträger 16 auf als der Gehäusekörperverbund 20. In dem nachfolgenden, in Figur 7 gezeigten Verfahrensschritt wird der Gehäusekörperverbund 20 von der dem Hilfsträger 16 abgewandten Seite her gedünnt, beispielsweise mittels eines mechanischen Verfahrens wie Schleifens, sodass Rückseiten 24 der Trägerkörper 12 freiliegen.
In dem in Figur 8 dargestellten Verfahrensschritt wird der Hilfsträger 16 durch Delaminieren entfernt. Außerdem werden die Opferschichten 14 beispielsweise durch Anwendung eines Lösungsmittels entfernt, sodass oberhalb der Halbleiterkörper 4 lediglich die Streuschicht 18 stehen bleibt, welche die Halbleiterkörper 4 in einer vertikalen Richtung von dem
Gehäusekörperverbund 20 hinweg überragt und rahmenartig umgibt .
In dem in Figur 9 dargestellten Verfahrensschritt werden Kontaktierungselemente 26 in Form von bumps ausgebildet, welche jeweils auf den Kontakten 6 angeordnet werden und somit eine elektrisch leitende Verbindung mit zumindest einem Teil der Halbleiterkörper 4 herstellen. Die
Kontaktierungselemente 26 überragen hierbei die Streuschicht 18 in einer vertikalen Richtung von dem Trägerkörper 12 hinweg. Hierdurch wird in den fertiggestellten Bauelementen eine vorteilhafte Ausgestaltung der zur Kontaktierung
vorgesehenen Kontaktfinger erreicht, welche im Wesentlichen planar verlaufen können, da die Kontaktierungselemente 26 auch über die Streuschicht 18 hinweg aus einer lateralen Richtung her kontaktiert werden können. In dem in Figur 10 dargestellten Verfahrensschritt wird durch Sprühbeschichtung eine Konversionsschicht 28 ausgebildet, welche die Streuschicht 18, die Kontaktierungselemente 26 und die Halbleiterkörper 4 bedeckt. Zur Vorbereitung der Einplanarisierung erfolgt das Aufbringen eines transparenten Überzugs 30, welcher beispielsweise aus Silikon bestehen kann (siehe Figur 11) . In dem nachfolgenden, in Figur 12 dargestellten Verfahrensschritt wird der
transparente Überzug 30 mittels eines Schleifprozesses planarisiert , wobei auch die Kontaktierungselemente 26 freigelegt werden, sodass eine einfache elektrische
Kontaktierung der Halbleiterkörper 4 durch die
Planarisierungsschicht 30 hindurch erfolgen kann. Wird auf die Kontaktierungselemente verzichtet, beispielsweise durch Aufbringen von Kontaktbahnen, welche die Streuschicht
überformen (siehe oben) , so muss der Kontakt zum
Halbleiterkörper 4 anderweitig freigelegt werden.
Diesbezügliche Maßnahmen sind dem Fachmann allgemein bekannt.
Zum Vereinzeln in Halbleiterbauelemente 100 wird der
Gehäusekörperverbund sowie die Streuschicht 18 entlang von Vereinzelungslinien 32 durchtrennt. Dies kann beispielsweise mechanisch, etwa mittels Sägens oder Stanzens, chemisch, beispielsweise mittels Ätzens, und/oder mittels kohärenter Strahlung, etwa durch Laserablation erfolgen. Jedes
Halbleiterbauelement 100 weist einen Trägerkörper 12, einen Halbleiterkörper 4, einen Teil der Streuschicht 18 und einen Teil des Gehäusekörperverbunds 20 als Gehäusekörper auf.
Figur 13 zeigt ein Ausführungsbeispiel für ein
optoelektronisches Halbleiterbauelement 100, welches einen Halbleiterchip 10 mit einem auf einer Oberseite 22 eines leitfähig ausgebildeten Trägerkörpers 12 angeordneten
Halbleiterkörper 4 aufweist. Des Weiteren weist das
Halbleiterbauelement 100 einen Gehäusekörper 34 auf, der den Trägerkörper 12 des Halbleiterchips in einer lateralen
Richtung bereichsweise umgibt. Die Oberseite 22 des Trägerkörpers 12 ist von dem Halbleiterkörper 4 entlang einer vertikalen Richtung V aus gesehen vor dem Gehäusekörper 34, insbesondere vor einer Oberseite 38 des Gehäusekörpers 34, angeordnet .
Des Weiteren ist auf dem Gehäusekörper 34 eine Streuschicht 36 angeordnet, welche den Halbleiterkörper 4 in einer
lateralen Richtung vollständig umgibt. Ein vertikaler Abstand d zwischen der Oberseite 22 des
Trägerkörpers und dem Gehäusekörper 34, insbesondere einer Oberseite 38 des Gehäusekörpers, ist größer als 5 ym,
bevorzugt größer als 10 ym. Bevorzugt ist außerdem, dass er kleiner als 50 ym, besonders bevorzugt kleiner als 25 ym ist.
Seitenflächen 40 des Gehäusekörpers 34 sind von der
Streuschicht 36 unbedeckt. Des Weiteren überragt die
Streuschicht 36 den Halbleiterkörper 4 in der vertikalen Richtung V von dem Gehäusekörper hinweg um mindestens 20 ym.
Der Halbleiterkörper 4 umfasst eine Halbleiterschichtenfolge mit einem zum Erzeugen und/oder Empfangen von Strahlung vorgesehenen aktiven Bereich 42, der zwischen einer ersten Halbleiterschicht 44 und einer zweiten Halbleiterschicht 46 angeordnet ist.
Ein Kontaktierungselement 26 ist über einen Kontakt 6 mit einer reflektierenden Schicht 48 verbunden, welche zwischen dem Trägerkörper 12 und dem Halbleiterkörper 4 angeordnet ist und mit der zweiten Halbleiterschicht 46 elektrisch leitend verbunden ist. Außerdem ist zumindest eine Ausnehmung 50 (bevorzugt eine Vielzahl von Ausnehmungen) vorgesehen, die sich durch die reflektierende Schicht 48, die zweite Halbleiterschicht 46 und den aktiven Bereich 42 in die erste Halbleiterschicht 44 hinein erstreckt und zumindest teilweise mit elektrisch leitfähigem Material gefüllt ist. Der Trägerkörper 12 ist durch die Ausnehmung 50 hindurch elektrisch leitend mit der ersten Halbleiterschicht 44 verbunden.
Durch Anlegen einer elektrischen Spannung zwischen dem
Kontaktierungselement 26 und dem Trägerkörper 12 können
Ladungsträger von entgegengesetzten Richtungen in den aktiven Bereich 42 injiziert werden und dort unter Emission von
Strahlung rekombinieren.
Auf dem Halbleiterkörper 4 ist eine Konversionsschicht 128 angeordnet, welche lateral von der Streuschicht 36 umgeben ist und welche dazu ausgebildet ist, in dem Halbleiterkörper 4 erzeugte Primärstrahlung mit einer ersten Wellenlänge aus dem blauen Spektralbereich in Sekundärstrahlung mit einer zweiten Wellenlänge aus dem gelben Spektralbereich zu
konvertieren. Auf diese Weise wird für das menschliche Auge weiß erscheinendes Mischlicht erzeugt. Die Erfindung ist nicht durch die Beschreibung anhand der Ausführungsbeispiele beschränkt. Viel mehr 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 den Ausführungsbeispielen angegeben ist .

Claims

Patentansprüche
Verfahren zum Herstellen einer Mehrzahl von
optoelektronischen Halbleiterbauelementen (100) mit den Schritten :
a) Bereitstellen eines Hilfsträgers (2);
b) Bereitstellen einer Mehrzahl von Halbleiterchips (10), wobei jeder der Halbleiterchips einen Trägerkörper (12) und einen auf einer Oberseite (22) des
Trägerkörpers angeordneten Halbleiterkörper (4)
aufweist ;
c) Befestigen der Mehrzahl von Halbleiterchips auf dem Hilfsträger, wobei die Halbleiterchips in einer
lateralen Richtung (L) voneinander beabstandet sind und wobei die Halbleiterkörper vom Trägerkörper aus gesehen dem Hilfsträger zugewandt sind;
d) Ausbilden einer Streuschicht (18) zumindest in
Bereichen zwischen den Halbleiterkörpern benachbarter Halbleiterchips ;
e) Ausbilden eines Gehäusekörperverbunds (20), der zumindest bereichsweise zwischen den Trägerkörpern benachbarter Halbleiterchips angeordnet ist, wobei die Oberseiten (22) der Trägerkörper einen geringeren
Abstand vom Hilfsträger (2) aufweisen als der
Gehäusekörperverbund (20);
f) Entfernen des Hilfsträgers (2); und
g) Vereinzeln des Gehäusekörperverbunds in eine Mehrzahl von optoelektronischen Halbleiterbauelementen (100), wobei jedes Halbleiterbauelement zumindest einen
Halbleiterchip, einen Teil der Streuschicht und einen Teil des Gehäusekörperverbunds als Gehäusekörper (34) aufweist . Verfahren nach Anspruch 1, wobei ein vertikaler Abstand (d) zwischen den Oberseiten der Trägerkörper und dem Gehäusekörperverbund größer als 5 ym ist.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem jeder der in Schritt b) bereitgestellten Halbleiterchips (10) eine Opferschicht (14) aufweist, welche auf der Oberseite (22) des Trägerkörpers (12) angeordnet ist und eine vom Trägerkörper abgewandte Seite des Halbleiterkörpers bedeckt, und wobei vor Schritt g) jede der
Opferschichten entfernt wird.
Verfahren nach Anspruch 3, bei dem die Opferschichten (14) jeweils eine Dicke von mindestens 20 ym aufweisen.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem nach Schritt f) eine Konversionsschicht (28) ausgebildet wird und jedes der in Schritt g)
vereinzelten Halbleiterbauelemente (100) einen Teil der Konversionsschicht aufweist.
Verfahren nach Anspruch 5,
bei dem die Konversionsschicht (28) durch
Sprühbeschichtung ausgebildet wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem nach Schritt f) eine Mehrzahl von
Kontaktierungselementen (26) ausgebildet wird, welche jeweils elektrisch leitend mit zumindest einem Teil der Halbleiterkörper (4) verbunden sind und welche die Streuschicht (18) in einer vertikalen Richtung von den Trägerkörpern hinweg überragen. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Halbleiterchips (10) in Schritt e) überformt werden und der Gehäusekörperverbund (20) nachfolgend gedünnt wird, so dass die Trägerkörper (12)
bereichsweise freiliegen.
Optoelektronisches Halbleiterbauelement (100), wobei das Halbleiterbauelement einen zur Erzeugung und/oder zum Empfangen von Strahlung vorgesehenen Halbleiterchip (10) mit einem auf einer Oberseite (22) eines
Trägerkörpers (12) angeordneten Halbleiterkörper (4) aufweist ;
das Halbleiterbauelement einen Gehäusekörper (34) aufweist, der den Trägerkörper (12) des Halbleiterchips in einer lateralen Richtung (L) bereichsweise umgibt, wobei die Oberseite (22) des Trägerkörpers von dem
Halbleiterkörper (4) entlang einer vertikalen Richtung (V) aus gesehen vor dem Gehäusekörper angeordnet ist; auf dem Gehäusekörper eine Streuschicht (36) angeordnet ist, welche den Halbleiterkörper in einer lateralen Richtung vollständig umgibt.
Optoelektronisches Halbleiterbauelement nach Anspruch 9, wobei ein vertikaler Abstand (d) zwischen der Oberseite (22) des Trägerkörpers und dem Gehäusekörper (34) größer als 5 ym ist.
Optoelektronisches Halbleiterbauelement nach Anspruch 9 oder 10, wobei Seitenflächen (40) des Gehäusekörpers von der Streuschicht (36) unbedeckt sind.
Optoelektronisches Halbleiterbauelement nach einem
Ansprüche 9 bis 11, wobei die Streuschicht (36) den Halbleiterkörper (4) in einer vertikalen Richtung (V) von dem Gehäusekörper (34) weg um mindestens 20 ym überragt .
Optoelektronisches Halbleiterbauelement nach einem der Ansprüche 9 bis 12, das eine Konversionsschicht (28) aufweist, wobei die Streuschicht (36) die
Konversionsschicht in einer lateralen Richtung (L) zumindest bereichsweise umgibt.
Optoelektronisches Halbleiterbauelement nach einem der Ansprüche 9 bis 13, das nach einem der Ansprüche 1 bis hergestellt ist.
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