WO2020053346A1

WO2020053346A1 - Optoelektronisches halbleiterbauelement mit einer ersten und zweiten metallschicht sowie verfahren zur herstellung des optoelektronischen halbleiterbauelements

Info

Publication number: WO2020053346A1
Application number: PCT/EP2019/074387
Authority: WO
Inventors: Christian Eichinger; Korbinian Perzlmaier
Original assignee: Osram Oled Gmbh
Priority date: 2018-09-14
Filing date: 2019-09-12
Publication date: 2020-03-19
Also published as: US20220045249A1; DE102018122492A1; DE112019004598A5

Abstract

Ein optoelektronisches Halbleiterbauelement (10) umfasst eine erste Halbleiterschicht (110) von einem ersten Leitfähigkeitstyp, eine zweite Halbleiterschicht (105) von einem zweiten Leitfähigkeitstyp, sowie eine aktive Zone (108), wobei die erste Halbleiterschicht (110) und diezweite Halbleiterschicht unter Ausbildung einer Mesa so strukturiert sind, dass Teile der zweiten Halbleiterschicht (105) nicht mit der ersten Halbleiterschicht (110) bedeckt sind und ein Abschnitt der aktiven Zone im Bereich einer Mesaflanke freiliegt. Das optoelektronische Halbleiterbauelement weist ferner eine Passivierungsschicht (117) auf, die über Teilen der ersten Halbleiter- schicht (110) und über Teilen der zweiten Halbleiterschicht (105) sowie über dem freiliegenden Abschnitt der aktiven Zone angeordnet (108) ist. Das optoelektronische Halbleiterbauelement enthält darüber hinaus eine erste Metallschicht (115) und eine zweite Metallschicht (125). Die zweite Metallschicht (125) bedeckt die Passivierungsschicht (117) im Bereich der Mesaflanke.Eine Zusammensetzung der ersten Metallschicht (115) benachbart zur ersten Halbleiterschicht (110) ist entlang einer horizontalen Richtung gleichbleibend.

Description

OPTOELEKTRONISCHES HALBLEITERBAUELEMENT MIT EINER ERSTEN UND

ZWEITEN METALLSCHICHT SOWIE VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG DES OPTOELEKTRONISCHEN HALBLEITERBAUELEMENTS

HINTERGRUND

Diese Patentanmeldung beansprucht die Priorität der deutschen Patentanmeldung DE 10 2018 122 492.3, deren Offenbarungsgehalt hiermit durch Rückbezug aufgenommen wird.

Eine lichtemittierende Diode (LED) ist eine lichtemittierende Vorrichtung, die auf Halbleitermaterialien basiert. Beispiels weise umfasst eine LED einen pn-Übergang. Wenn Elektronen und Löcher miteinander im Bereich des pn-Übergangs rekombinieren, beispielsweise weil eine entsprechende Spannung angelegt wird, wird elektromagnetische Strahlung erzeugt.

Generell werden neue Konzepte gesucht, mit denen auch bei fortschreitender Miniaturisierung der optoelektronischen Halb leiterbauelemente die Auskoppeleffizienz optimiert werden kann .

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes optoelektronisches Bauelement zur Verfügung zu stellen .

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird die Aufgabe durch den Gegenstand und das Verfahren der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterentwicklungen sind in den abhängi gen Patentansprüchen definiert.

ZUSAMMENFASSUNG Ein optoelektronisches Halbleiterbauelement umfasst eine erste Halbleiterschicht von einem ersten Leitfähigkeitstyp, eine zweite Halbleiterschicht von einem zweiten Leitfähigkeitstyp sowie eine aktive Zone. Die erste Halbleiterschicht ist über der zweiten Halbleiterschicht angeordnet. Die aktive Zone ist zwischen erster und zweiter Halbleiterschicht angeordnet. Die erste Halbleiterschicht und die zweite Halbleiterschicht sind unter Ausbildung einer Mesa so strukturiert, dass Teile der zweiten Halbleiterschicht nicht mit der ersten Halbleiter schicht bedeckt sind und ein Abschnitt der aktiven Zone im Be reich einer Mesaflanke freiliegt. Das optoelektronische Halb leiterbauelement weist ferner eine Passivierungsschicht auf, die über Teilen der ersten Halbleiterschicht und über Teilen der zweiten Halbleiterschicht sowie über dem freiliegenden Ab schnitt der aktiven Zone angeordnet ist. Das optoelektronische Halbleiterbauelement enthält darüber hinaus eine erste Metall schicht, die mit der ersten Halbleiterschicht elektrisch lei tend verbunden ist, und eine zweite Metallschicht, die mit der zweiten Halbleiterschicht elektrisch leitend verbunden ist. Die zweite Metallschicht bedeckt die Passivierungsschicht im Bereich der Mesaflanke. Eine Zusammensetzung der ersten Me tallschicht benachbart zur ersten Halbleiterschicht ist ent lang einer horizontalen Richtung gleichbleibend. Ein Metall der ersten oder der zweiten Metallschicht kann jeweils aus der Gruppe aus Rhodium, Platin, Gold, Nickel, Chrom und Palladium ausgewählt sein. Beispielsweise ist ein Metall der ersten oder der zweiten Metallschicht jeweils Rhodium oder Palladium ist.

Die erste Metallschicht kann direkt an die erste Halbleiter schicht angrenzen. Eine laterale Positionierung der ersten Me tallschicht kann sich um weniger als 100 nm von der lateralen Positionierung der strukturierten ersten Halbleiterschicht un terscheiden . Gemäß Ausführungsformen ist ein horizontal verlaufender Teil der zweiten Metallschicht über der ersten Metallschicht ange ordnet .

Das optoelektronische Halbleiterbauelement kann weiterhin eine metallische Spiegelschicht aufweisen, die von der zweiten Halbleiterschicht und der zweiten Metallschicht elektrisch isoliert ist und über einem Teil der zweiten Halbleiterschicht angeordnet ist. Ein Metall der metallischen Spiegelschicht kann aus der Gruppe aus Rhodium, Platin, Gold, Nickel, Chrom und Palladium ausgewählt sein. Die metallische Spiegelschicht kann mit der ersten Metallschicht verbunden sein.

Beispielsweise kann die erste Metallschicht lateral mindestens teilweise von der zweiten Metallschicht, der metallischen Spiegelschicht oder einer Kombination dieser Schichten umgeben sein .

Gemäß weiteren Ausführungsformen umfasst ein optoelektroni sches Halbleiterbauelement eine erste Halbleiterschicht von einem ersten Leitfähigkeitstyp, eine zweite Halbleiterschicht von einem zweiten Leitfähigkeitstyp sowie eine aktive Zone. Die erste Halbleiterschicht ist über der zweiten Halbleiter schicht angeordnet. Die aktive Zone ist zwischen erster und zweiter Halbleiterschicht angeordnet. Die erste Halbleiter schicht und die zweite Halbleiterschicht sind unter Ausbildung einer Mesa so strukturiert, dass Teile der zweiten Halbleiter schicht nicht mit der ersten Halbleiterschicht bedeckt sind und ein Abschnitt der aktiven Zone im Bereich einer Mesaflanke freiliegt. Das optoelektronische Halbleiterbauelement weist ferner eine Passivierungsschicht auf, die über Teilen der ers ten Halbleiterschicht und über Teilen der zweiten Halbleiter schicht sowie über dem freiliegenden Abschnitt der aktiven Zo ne angeordnet ist. Das optoelektronische Halbleiterbauelement enthält darüber hinaus eine erste Metallschicht, die mit der ersten Halbleiterschicht elektrisch leitend verbunden ist, und eine zweite Metallschicht, die mit der zweiten Halbleiter schicht elektrisch leitend verbunden ist. Die zweite Metall schicht bedeckt die Passivierungsschicht im Bereich der Mesa- flanke. Weiterhin bedeckt die erste Metallschicht oder eine von der zweiten Metallschicht elektrisch getrennte metallische Spiegelschicht die Passivierungsschicht im Bereich der Mesa- flanke .

Ein Metall der ersten oder der zweiten Metallschicht kann je weils aus der Gruppe aus Rhodium, Platin, Gold, Nickel, Chrom und Palladium ausgewählt sein. Beispielsweise unterscheidet sich eine laterale Positionierung der ersten Metallschicht um weniger als 100 nm von der lateralen Positionierung der struk turierten ersten Halbleiterschicht.

Beispielsweise ist die metallische Spiegelschicht mit der ers ten Metallschicht verbunden.

Weiterhin kann ein Teil der metallischen Spiegelschicht über einem Teil der zweiten Halbleiterschicht angeordnet sein.

Eine laterale Größe des beschriebenen optoelektronischen Halb leiterbauelements kann kleiner als 70 ym sein.

Ein Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Halb leiterbauelements umfasst das Ausbilden eines Halbleiter schichtstapels aus einer ersten Halbleiterschicht von einem ersten Leitfähigkeitstyp, einer zweiten Halbleiterschicht von einem zweiten Leitfähigkeitstyp und einer aktiven Zone, wobei die aktive Zone zwischen erster und zweiter Halbleiterschicht angeordnet wird. Das Verfahren umfasst weiterhin das Struktu rieren einer Mesa, so dass Teile der zweiten Halbleiterschicht nicht mit der ersten Halbleiterschicht bedeckt sind und ein Abschnitt der aktiven Zone im Bereich einer Mesaflanke frei liegt. Das Verfahren umfasst darüber hinaus das Ausbilden ei ner Passivierungsschicht über Teilen der ersten Halbleiter schicht, über Teilen der zweiten Halbleiterschicht und über dem freiliegenden Abschnitt des aktiven Bereichs, das Ausbil den einer ersten Metallschicht, die mit der ersten Halbleiter schicht elektrisch verbunden ist, und das Ausbilden einer zweiten Metallschicht, die mit der zweiten Halbleiterschicht elektrisch verbunden ist. Dabei bedeckt die zweite Metall schicht die Passivierungsschicht im Bereich der Mesaflanke. Eine Zusammensetzung der ersten Metallschicht benachbart zur ersten Halbleiterschicht ist entlang einer horizontalen Rich tung gleichbleibend.

Gemäß weiteren Ausführungsformen bedeckt die erste Metall schicht oder eine von der zweiten Metallschicht elektrisch ge trennte metallische Spiegelschicht die Passivierungsschicht im Bereich der Mesaflanke.

Das Verfahren kann weiter das Ätzen eines Teils der ersten Me tallschicht, wodurch eine strukturierte erste Metallschicht erhalten wird, und das Ätzen eines Teils der ersten Halb leiterschicht umfassen. Dabei kann die strukturierte erste Me tallschicht als Ätzmaske zum Ätzen der ersten Halbleiter schicht verwendet werden.

Gemäß Ausführungsformen umfasst eine optoelektronische Vor richtung das vorstehend beschriebene optoelektronische Halb leiterbauelement. Die optoelektronische Vorrichtung kann aus einer Anzeigevorrichtung, einer Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge oder einer Beleuchtungsvorrichtung ausgewählt sein.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN Die begleitenden Zeichnungen dienen dem Verständnis von Aus führungsbeispielen der Erfindung. Die Zeichnungen veranschau lichen Ausführungsbeispiele und dienen zusammen mit der Be schreibung deren Erläuterung. Weitere Ausführungsbeispiele und zahlreiche der beabsichtigten Vorteile ergeben sich unmittel bar aus der nachfolgenden Detailbeschreibung. Die in den Zeichnungen gezeigten Elemente und Strukturen sind nicht not wendigerweise maßstabsgetreu zueinander dargestellt. Gleiche Bezugszeichen verweisen auf gleiche oder einander entsprechen de Elemente und Strukturen.

Fig. 1A zeigt eine vertikale Querschnittsansicht eines Bei spiels eines optoelektronischen Halbleiterbauelements gemäß Ausführungsformen .

Fig. 1B zeigt eine Draufsicht auf ein optoelektronisches Halb leiterbauelement gemäß Ausführungsformen.

Fig. 2A bis 2F sind vertikale Querschnittsansichten eines Werkstücks bei der Herstellung eines optoelektronischen Halb leiterbauelements gemäß Ausführungsformen.

Fig. 3A ist eine Querschnittsansicht zur Veranschaulichung weiterer Komponenten des optoelektronischen Halbleiterbauele ments .

Fig. 3B ist eine Draufsicht auf ein Beispiel eines optoelekt ronischen Halbleiterbauelements.

Fig. 3C ist eine Draufsicht auf ein Beispiel eines optoelekt ronischen Halbleiterbauelements. Fig. 4A zeigt eine vertikale Querschnittsansicht zur Veran schaulichung weiterer Komponenten des optoelektronischen Halb leiterbauelements .

Fig. 4B ist eine Draufsicht auf ein Beispiel eines optoelekt ronischen Halbleiterbauelements.

Fig. 4C ist eine vertikale Querschnittsansicht eines Beispiels eines optoelektronischen Halbleiterbauelements gemäß weiteren Ausführungsformen .

Fig. 5 zeigt Komponenten eines optoelektronischen Halbleiter bauelements gemäß weiteren Ausführungsformen.

Fig. 6A, 6B und 6C fassen jeweils ein Verfahren gemäß Ausfüh rungsformen zusammen.

Fig. 7A zeigt eine schematische Ansicht einer optoelektroni schen Vorrichtung gemäß Ausführungsformen.

Fig. 7B zeigt eine schematische Ansicht einer optoelektroni schen Vorrichtung gemäß Ausführungsformen.

DETAILBESCHREIBUNG

In der folgenden Detailbeschreibung wird auf die begleitenden Zeichnungen Bezug genommen, die einen Teil der Offenbarung bilden und in denen zu Veranschaulichungszwecken spezifische Ausführungsbeispiele gezeigt sind. In diesem Zusammenhang wird eine Richtungsterminologie wie "Oberseite", "Boden", "Vorder seite", "Rückseite", "über", "auf", "vor", "hinter", "vorne", "hinten" usw. auf die Ausrichtung der gerade beschriebenen Fi guren bezogen. Da die Komponenten der Ausführungsbeispiele in unterschiedlichen Orientierungen positioniert werden können, dient die Richtungsterminologie nur der Erläuterung und ist in keiner Weise einschränkend.

Die Beschreibung der Ausführungsbeispiele ist nicht einschrän kend, da auch andere Ausführungsbeispiele existieren und strukturelle oder logische Änderungen gemacht werden können, ohne dass dabei vom durch die Patentansprüche definierten Be reich abgewichen wird. Insbesondere können Elemente von im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispielen mit Elementen von anderen der beschriebenen Ausführungsbeispiele kombiniert werden, sofern sich aus dem Kontext nichts anderes ergibt.

Die Begriffe "Wafer" oder "Halbleitersubstrat", die in der folgenden Beschreibung verwendet sind, können jegliche auf Halbleiter beruhende Struktur umfassen, die eine Halb leiteroberfläche hat. Wafer und Struktur sind so zu verstehen, dass sie dotierte und undotierte Halbleiter, epitaktische Halbleiterschichten, gegebenenfalls getragen durch eine Basis unterlage, und weitere Halbleiterstrukturen einschließen. Bei spielsweise kann eine Schicht aus einem ersten Halbleitermate rial auf einem Wachstumssubstrat aus einem zweiten Halbleiter material oder aus einem isolierenden Material, beispielsweise Saphir, gewachsen sein. Je nach Verwendungszweck kann der Halbleiter auf einem direkten oder einem indirekten Halb leitermaterial basieren. Beispiele für zur Erzeugung elektro magnetischer Strahlung besonders geeignete Halbleitermateria lien umfassen insbesondere Nitrid-Halbleiterverbindungen, durch die beispielsweise ultraviolettes, blaues oder langwel ligeres Licht erzeugt werden kann, wie beispielsweise GaN, InGaN, A1N, AlGaN, AlGalnN, Phosphid-Halbleiterverbindungen, durch die beispielsweise grünes oder langwelligeres Licht er zeugt werden kann, wie beispielsweise GaAsP, AlGalnP, GaP, Al- GaP, sowie weitere Halbleitermaterialien wie AlGaAs, SiC,

ZnSe, GaAs, ZnO, Ga₂0₃, Diamant, hexagonales BN und Kombinatio- nen der genannten Materialien. Das stöchiometrische Verhältnis der ternären Verbindungen kann variieren. Weitere Beispiele für Halbleitermaterialien können Silizium, Silizium-Germanium und Germanium umfassen. Im Kontext der vorliegenden Beschrei bung schließt der Begriff „Halbleiter" auch organische Halb leitermaterialien ein.

Die Begriffe "lateral" und "horizontal", wie in dieser Be schreibung verwendet, sollen eine Orientierung oder Ausrich tung beschreiben, die im Wesentlichen parallel zu einer ersten Oberfläche eines Halbleitersubstrats oder Halbleiterkörpers verläuft. Dies kann beispielsweise die Oberfläche eines Wafers oder eines Die oder eines Chips sein.

Der Begriff "vertikal", wie er in dieser Beschreibung verwen det wird, soll eine Orientierung beschreiben, die im Wesentli chen senkrecht zu der ersten Oberfläche des Halbleitersub strats oder Halbleiterkörpers verläuft.

Soweit hier die Begriffe "haben", "enthalten", "umfassen", "aufweisen" und dergleichen verwendet werden, handelt es sich um offene Begriffe, die auf das Vorhandensein der besagten Elemente oder Merkmale hinweisen, das Vorhandensein von weite ren Elementen oder Merkmalen aber nicht ausschließen. Die un bestimmten Artikel und die bestimmten Artikel umfassen sowohl den Plural als auch den Singular, sofern sich aus dem Zusam menhang nicht eindeutig etwas anderes ergibt.

Im Kontext dieser Beschreibung bedeutet der Begriff „elektrisch verbunden" eine niederohmige elektrische Verbin dung zwischen den verbundenen Elementen. Die elektrisch ver bundenen Elemente müssen nicht notwendigerweise direkt mitei nander verbunden sein. Weitere Elemente können zwischen elektrisch verbundenen Elementen angeordnet sein. Der Begriff „elektrisch verbunden" umfasst auch Tunnelkontakte zwischen den verbundenen Elementen.

Fig. 1A zeigt eine schematische Querschnittsansicht durch ei nen Teil eines optoelektronischen Halbleiterbauelements 10 ge mäß Ausführungsformen. Das optoelektronische Halbleiterbauele ment umfasst eine erste Halbleiterschicht 110 von einem ersten Leitfähigkeitstyp, beispielsweise p-Typ und eine zweite Halb leiterschicht 105 von einem zweiten Leitfähigkeitstyp, bei spielsweise n-Typ. Die erste Halbleiterschicht 110 ist bei spielsweise über der zweiten Halbleiterschicht 105 angeordnet. Das optoelektronische Halbleiterbauelement umfasst weiterhin eine erste Metallschicht 115 über der ersten Halbleiterschicht 110. Die erste Metallschicht 115 ist mit der ersten Halb leiterschicht 110 elektrisch leitend verbunden. Ein Metall der ersten Metallschicht kann aus der Gruppe aus Rhodium, Platin, Palladium, Gold, Nickel und Chrom ausgewählt sein. Weitere Beispiele für das Metall der ersten Metallschicht 115 umfassen Gold, Titan und Tantal. Eine Zusammensetzung der ersten Me tallschicht 115 benachbart zur ersten Halbleiterschicht 110 ist entlang einer horizontalen Richtung gleichbleibend. Anders ausgedrückt weist die erste Metallschicht 115 in einem Bereich benachbart oder angrenzend an die erste Halbleiterschicht 110 eine einheitliche Zusammensetzung auf. Beispielsweise umfasst sie benachbart oder angrenzend an die erste Halbleiterschicht 110 entlang einer horizontalen Richtung keine unterschiedli chen Bereiche mit jeweils unterschiedlicher Zusammensetzung.

Die erste Metallschicht 115 kann in direktem Kontakt mit der ersten Halbleiterschicht 110 ausgebildet sein. Gemäß weiteren Ausführungsformen können beispielsweise Haftvermittlungs schichten zwischen der ersten Halbleiterschicht 110 und der ersten Metallschicht 115 angeordnet sein. Der Begriff „benach bart zur ersten Halbleiterschicht" betrifft in diesem Zusam- menhang den Teil der ersten Metallschicht 115, der abgesehen von Haftvermittlungsschichten, an die erste Halbleiterschicht 110 angrenzt. Auf diese Weise steht entlang einer horizontalen Richtung immer dasselbe Metall oder dieselbe Metallzusammen setzung in Kontakt mit der ersten Halbleiterschicht 110.

Gemäß Ausführungsformen unterscheidet sich eine laterale Posi tionierung der ersten Metallschicht 115 um weniger als 100 nm von der lateralen Positionierung der leitfähigen Schicht (en) zwischen erster Halbleiterschicht 110 und erster Metallschicht 115. Beispiele für Materialien von Haftvermittlungsschichten umfassen Ti, Cr, Pt, Ni, Ta und WTi, Zn und Metalloxide wie beispielsweise ITO (Indiumzinnoxid), IZO ( Indiumzinkoxid) oder InO (Indiumoxid) . Wenn ein Metall aus der Gruppe aus Rhodium, Platin, Palladium, Gold, Chrom und Nickel verwendet wird, kann die Metallschicht insbesondere unter Feuchtigkeit relativ stabil sein, ohne dass gemäß Ausführungsformen eine Einkapse lung der ersten Metallschicht 115 zum Schutz vor Feuchtigkeit und anderen Umwelteinflüssen erforderlich ist. Entsprechend weist die erste Metallschicht 115 benachbart zur ersten Halb leiterschicht entlang einer horizontalen Richtung eine gleich bleibende Zusammensetzung auf.

Die Haftvermittlungsschicht kann beispielsweise eine Schicht dicke von mehr als 0,1 nm oder mehr als 5 nm oder mehr, z.B. 50 nm oder mehr haben. Die Metallschicht kann beispielsweise eine Schichtdicke von mehr als 50 nm haben, beispielsweise 70 oder 80 nm. Ab etwa 70 oder 80 nm ist beispielsweise eine Rho dium-Schicht optisch dicht. Die Schichtdicke der ersten Me tallschicht 115 kann mehrere hundert nm, beispielsweise mehr als 500 nm betragen. Die Schichtdicke der Metallschicht kann in Abhängigkeit davon ausgewählt werden, ob die strukturierte Metallschicht in einem Verfahren zur Herstellung des opto elektronischen Bauelements als Hartmaske während eines Ätzver- fahrens verwendet wird. Weiterhin kann die Schichtdicke danach ausgewählt werden, ob die Metallschicht als Stromführungs schicht einzusetzen ist. Beispielsweise kann über der ersten Metallschicht eine weitere Haftvermittlungsschicht aus einem der vorstehend genannten Materialien aufgebracht sein.

Die verwendeten Halbleitermaterialien können beispielsweise Nitridhalbleitermaterialien oder Phosphidhalbleitermaterialien umfassen. Beispielsweise kann eine aktive Zone 108 zwischen erster und zweiter Halbleiterschicht 110, 105 angeordnet sein. Die aktive Zone 108 kann beispielsweise einen pn-Übergang, ei ne Doppelheterostruktur, eine Einfach-Quantentopf-Struktur (SQW, single quantum well) oder eine Mehrfach-Quantentopf- Struktur (MQW, multi quantum well) zur Strahlungserzeugung aufweisen. Die Bezeichnung „Quantentopf-Struktur" entfaltet hierbei keine Bedeutung hinsichtlich der Dimensionalität der Quantisierung. Sie umfasst somit unter anderem Quantentröge, Quantendrähte und Quantenpunkte sowie jeder Kombination dieser Schichten. Von dem Halbleiterbauelement 10 emittierte elektro magnetische Strahlung 15 wird beispielsweise über eine zweite Hauptoberfläche 122 der zweiten Halbleiterschicht 105 ausgege ben. Zusätzlich kann emittierte elektromagnetische Strahlung 15 über Seitenwände der zweiten Halbleiterschicht 105 ausgege ben werden. Das optoelektronische Halbleiterbauelement 10 stellt somit ein Flip-Chip-Bauelement dar, bei dem Kontakte zum Kontaktieren der Halbleiterschichten auf einer Seite des Halbleiterschichtstapels , die von der Lichtemissionsoberfläche 122 abgewandt ist, angeordnet sind.

Eine isolierende oder Passivierungsschicht 117 ist über Teilen der ersten Metallschicht 115 sowie über Teilen der zweiten Halbleiterschicht 105 angeordnet. Beispielsweise kann die Pas sivierungsschicht 117 SiO, SiN, AI2O3, SiON, Ta_xO_y, TiN, A1N, Ti_xO_y oder eine Kombination dieser Materialien enthalten. Das stöchiometrische Verhältnis der Komponenten der beschriebenen isolierenden Schichten kann variieren. Die Passivierungs schicht 117 ist beispielsweise über Teilen des optoelektro nisch „aktiven Bereichs", d.h. des Teils des optoelektroni schen Bauelements, in dem elektromagnetische Strahlung erzeugt wird, angeordnet.

Beispielsweise kann die erste Metallschicht 115 direkt an die Passivierungsschicht 117 angrenzen.

Das optoelektronische Halbleiterbauelement umfasst weiterhin eine zweite Metallschicht 125 über der zweiten Halbleiter schicht 105, die mit der zweiten Halbleiterschicht 105 elektrisch leitend verbunden ist. Ein Metall der zweiten Me tallschicht 125 kann aus der Gruppe aus Rhodium, Platin, Pal ladium, Nickel, Chrom und Gold ausgewählt sein. Zusätzlich können, wie in Verbindung mit der ersten Metallschicht 115 diskutiert, Haftvermittlungsschichten zwischen zweiter Metall schicht 125 und zweiter Halbleiterschicht 105 angeordnet sein. Die erste und die zweite Metallschicht wirken jeweils als eine hochreflektierende Spiegelschicht auf der von der Emissions oberfläche 122 abgewandten Seite des optoelektronischen Halb leiterbauelements 10. Strahlung, die von dem aktiven Gebiet 108 in Richtung der ersten Hauptoberfläche 111 der ersten Halbleiterschicht 110 emittiert wird, kann durch die erste und die zweite Metallschicht 115, 125 in einem hohen Maße in Rich tung der Emissionsoberfläche 122 reflektiert werden.

Der Stapel, der die erste Halbleiterschicht 110 und die erste Metallschicht 115 enthält, ist zu einer Mesa 113 geätzt. Das heißt, nicht alle Teile der zweiten Halbleiterschicht 105 sind mit der ersten Halbleiterschicht 110 bedeckt, sondern es gibt Teile, bei denen eine erste Hauptoberfläche 106 der zweiten Halbleiterschicht 105 freiliegt. In diesen Teilen kann die zweite Halbleiterschicht 105 elektrisch kontaktiert werden. Im Bereich einer Mesaflanke liegt ein Abschnitt der aktiven Zone 108 frei. Ein Teil der Passivierungsschicht ist über der Me saflanke angeordnet und bedeckt den freiliegenden Abschnitt der aktiven Zone. Ein weiterer Teil der zweiten Metallschicht 125 ist über der Passivierungsschicht 117 angeordnet. Der Teil der zweiten Metallschicht 125 bedeckt die Passivierungsschicht im Bereich der Mesaflanke und damit den freiliegenden Ab schnitt der aktiven Zone 108. Dabei kann ein weiterer Teil der zweiten Metallschicht 125 derart über der ersten Halbleiter schicht 110 angeordnet sein, dass dieser Teil mit der ersten Metallschicht 115 überlappt und einen Überlappungsbereich 126 der Metallschichten bildet. Dadurch, dass die verschiedenen Metallschichten 115, 125 miteinander überlappen, wird ein ho her Grad an Reflexionsvermögen sichergestellt.

Gemäß Ausführungsformen, die in Fig. 1A dargestellt sind, un terscheidet sich eine laterale Positionierung der ersten Me tallschicht 115 um weniger als 100 nm von der lateralen Posi tionierung der strukturierten ersten Halbleiterschicht 110. Mit anderen Worten, schließt die erste Metallschicht 115 late ral bündig mit der strukturierten ersten Halbleiterschicht 110 ab. Bei Verwendung eines der Metalle aus der Gruppe aus Rhodi um, Platin, Palladium, Nickel, Chrom und Gold kann auch bei Feuchtigkeit eine Migration von Metallionen in Richtung des aktiven Bereiches 108 auch dann verhindert werden, wenn die erste Metallschicht 115 lateral bündig mit der ersten struktu rierten Halbleiterschicht 110 abschließt und nicht, beispiels weise durch die Passivierungsschicht eingekapselt ist. Der Be griff „eine laterale Positionierung der ersten Metallschicht unterscheidet sich um weniger als 100 nm von der lateralen Po sitionierung der strukturierten ersten Halbleiterschicht" oder „bündig abschließt" heißt in diesem Zusammenhang, dass eine Seitenwand 115a der ersten Metallschicht 115 in horizontaler Richtung um weniger als 100 nm von einer Seitenwand 110a der strukturierten ersten Halbleiterschicht 110 verschoben ist. Die horizontale Richtung kann dabei der x-Richtung wie in Fig. 1A veranschaulicht entsprechen. Die Größe der Verschiebung D kann dabei, wie im oberen Teil der Fig. 1 veranschaulicht, so wohl positive als auch negative Werte annehmen. Anders ausge drückt, kann die erste Metallschicht 115 auf jeder Seite um weniger als 100 nm über die erste Halbleiterschicht 110 hin ausragen. Weiterhin kann die erste Halbleiterschicht auf jeder Seite um weniger als 100 nm über die erste Metallschicht 115 hinausragen. Dies kann beispielsweise erreicht werden, wenn die erste Metallschicht 115 und die erste Halbleiterschicht 110 unter Verwendung einer gemeinsamen Ätzmaske geätzt werden. Beispielsweise kann auch die erste Halbleiterschicht 110 unter Verwendung einer Ätzmaske, die die strukturierte erste Metall schicht enthält, geätzt werden.

Dadurch, dass die erste Metallschicht 115 lateral bündig mit der ersten strukturierten Halbleiterschicht 110 abschließt, kann ein größerer Teil der Chipfläche verspiegelt sein, im Vergleich mit einem Fall, indem die Fläche der Metallschicht 115 gegenüber der ersten Halbleiterschicht 110 verkleinert ist. Durch die Kombination der Merkmale, dass die zweite Me tallschicht die Passivierungsschicht im Bereich der Mesaflanke bedeckt und die laterale Positionierung der ersten Metall schicht sich um weniger als 100 nm von der lateralen Positio nierung der strukturierten ersten Halbleiterschicht unter scheidet, kann die reflektierende Fläche des Bauelements wei ter vergrößert werden, wodurch die Effizienz des optoelektro nischen Halbleiterbauelements weiter vergrößert wird. Gemäß weiteren Ausführungsformen kann die erste Metallschicht 115 lateral nicht bündig mit der ersten strukturierten Halbleiter schicht 110 abschließen. Beispielsweise kann ein Teil der Pas sivierungsschicht 117 angrenzend an einen Teil der ersten Hauptoberfläche 111 ersten Halbleiterschicht 110 angeordnet sein .

Beispielsweise kann eine laterale Größe s des in Fig. 1 ge zeigten optoelektronischen Halbleiterbauelements kleiner als 100 gm, insbesondere kleiner 70 gm bis zu kleiner 10 gm sein. Beispielsweise kann eine laterale Ausdehnung s größer als 1 gm sein. Wie in Fig. 1A schematisch dargestellt, kann beispiels weise eine Schichtdicke der ersten Halbleiterschicht 110 klei ner sein als eine Schichtdicke der zweiten Halbleiterschicht 105. Beispielsweise kann die erste Halbleiterschicht 110 eine Schichtdicke von kleiner als 1 gm, beispielsweise kleiner als 200 nm haben. Die zweite Halbleiterschicht 105 kann eine Schichtdicke größer 1 gm, beispielsweise größer 3 gm oder grö ßer 5 gm haben.

Fig. 1B ist eine Draufsicht auf das optoelektronische Halblei terbauelement gemäß Ausführungsformen. Wie zu sehen ist, bil det die erste Metallschicht 115 einen ersten Bereich aus, die zweite Metallschicht 125 bildet einen zweiten Bereich aus, und die erste Metallschicht 115 ist durch die isolierende Schicht 117 von der zweiten Metallschicht 125 getrennt. Beispielsweise können die beiden flächig ausgebildeten Metallschichten je weils elektrisch kontaktiert werden. Eine laterale Ausdehnung s des optoelektronischen Halbleiterbauelements beträgt bei spielsweise weniger als 100 gm. Dadurch, dass Rhodium, Platin, Palladium, Gold, Nickel oder Chrom als Metall der ersten oder zweiten Metallschicht verwendet wird, kann einerseits eine ex zellente Reflexionseigenschaft bereitgestellt werden. Weiter hin ist es - im Gegensatz zur Verwendung von Silber als Metall der ersten oder zweiten Metallschicht - nicht erforderlich, die Metallschicht durch weitere Schichten, die die für eine Reflexion zur Verfügung stehende Oberfläche verringern würden, einzukapseln . Das optoelektronische Halbleiterbauelement kann somit eine erste oder eine zweite Metallschicht mit der entsprechenden Zusammensetzung enthalten. Gemäß weiteren Ausführungsformen ist jedoch auch möglich, dass sowohl das Metall der ersten Me tallschicht als auch das Metall der zweiten Metallschicht aus der Gruppe aus Rhodium, Platin, Palladium, Gold, Nickel und Chrom ausgewählt ist.

Gemäß den in den Fig. 1A und 1B dargestellten Ausführungsfor men kann die erste Halbleiterschicht 110 derart strukturiert sein, dass die erste Halbleiterschicht 110 von Bereichen, an denen eine erste Hauptoberfläche 106 der zweiten Halbleiter schicht 105 nicht von der ersten Halbleiterschicht 110 bedeckt ist, ringförmig umschlossen ist. Das optoelektronische Bauele ment kann allgemein jede beliebige Form haben und muss nicht quadratisch sein.

Zur Herstellung des in den Fig. 1A und 1B gezeigten Halblei terbauelements wird über einer ersten Hauptoberfläche 120 ei nes isolierenden Wachstumssubstrats 100, beispielsweise eines Saphirsubstrats 100, die zweite Halbleiterschicht 105 vom zweiten Leitfähigkeitstyp epitaktisch aufgewachsen . Nach Aus bilden der aktiven Zone 108 wird die erste Halbleiterschicht 110 über der ersten Hauptoberfläche der zweiten Halbleiter schicht epitaktisch aufgewachsen . Beispielsweise kann als Er gebnis die Fig. 2A gezeigte Struktur erhalten werden. Die ers te Halbleiterschicht 110 und die zweite Halbleiterschicht 105 sind über der ersten Hauptoberfläche 120 eines isolierenden Substrats 100 angeordnet. Eine aktive Zone 108 ist zwischen erster und zweiter Halbleiterschicht 110, 105 angeordnet.

In einem nächsten Schritt wird eine erste Metallschicht 115 über der ersten Hauptoberfläche 111 der ersten Halbleiter- Schicht 110 aufgebracht. Beispielsweise kann zunächst eine Haftvermittlungsschicht mit der vorstehend beschriebenen Schichtdicke und Zusammensetzung aufgebracht werden, gefolgt von der ersten Metallschicht 115. Die Metallschicht kann bei spielsweise Rhodium, Platin, Palladium Gold, Nickel oder Chrom enthalten oder aus diesen Metallen bestehen. Ferner kann eine weitere Haftvermittlungsschicht mit der zuvor beschriebenen Zusammensetzung aufgebracht werden. Die erste Metallschicht 115 sowie gegebenenfalls die Haftvermittlungsschichten werden strukturiert, beispielsweise unter Verwendung von fotolitho graphischen und Ätzverfahren. Gemäß weiteren Ausführungsformen können alternativ oder zusätzlich Metallschichten auch struk turiert aufgebracht werden, beispielsweise durch Lift-Off- Verfahren .

Als Ergebnis kann beispielsweise die in Fig. 2B gezeigte Struktur erhalten werden. Wie zu sehen ist, ist die erste Me tallschicht 115 über einem Teil der ersten Halbleiterschicht 110 angeordnet. Weitere Teile der ersten Hauptoberfläche 111 der ersten Halbleiterschicht 110 sind unbedeckt.

Gemäß weiteren Ausführungsformen kann nach Aufbringen der ers ten Metallschicht zusätzlich eine Schutzschicht 118, bei spielsweise aus Siliziumoxid, Siliziumnitrid, Photoresistmate rialien, Metalloxid wie beispielsweise Al_xO_y, Ta_xO_y, Ti_xO_y, Me tallnitrid wie beispielsweise TiN, A1N oder anderen Materia lien aufgebracht werden. Beispielsweise kann anschließend un ter Verwendung der strukturierten ersten Metallschicht 115 so wie gegebenenfalls der Schutzschicht 118 ein Ätzverfahren zum Ätzen der ersten Halbleiterschicht 110 durchgeführt werden. Insbesondere kann die erste Metallschicht 115 mit einer Schichtdicke größer 500 nm als Hartmaske für das Ätzverfahren verwendet werden. Bei Verwendung der strukturierten ersten Me tallschicht 115 als Hartmaske für das Ätzverfahren kann Flä- che, die bei fotolithografischer Strukturierung eines Resist materials für eine korrekte Überlagerung erforderlich wäre, eingespart werden.

Beispielsweise kann das Ätzverfahren ein Plasma-Ätzverfahren sein oder ein Rücksputter-Verfahren oder ein anderes geeigne tes Verfahren. Fig. 2C zeigt eine Querschnittsansicht des Werkstücks bei Durchführen des Ätzverfahrens 20. Wie zu sehen ist, werden Teile der zweiten Halbleiterschicht 105, die nicht mit der ersten Metallschicht 115 bedeckt sind, durch das Ätz verfahren geätzt. Die Teile der zweiten Halbleiterschicht 105, die mit der ersten Metallschicht 115 bedeckt sind, werden nicht geätzt. Als Ergebnis wird eine Mesa geätzt. Ein Bereich der aktiven Zone liegt im Bereich einer Mesaflanke frei und ist nicht nach außen hin abgedeckt.

Gemäß weiteren Ausführungsformen kann auch erst die Mesa ge ätzt werden. Sodann wird die erste Metallschicht 115 aufge bracht und strukturiert oder strukturiert aufgebracht.

Anschließend wird eine isolierende oder Passivierungsschicht 117 über der sich ergebenden Oberfläche aufgebracht. Die Pas sivierungsschicht bedeckt Teile der ersten Hauptoberfläche 106 der zweiten Halbleiterschicht 105 sowie die erste Metall schicht 115. Weiterhin bedeckt die Passivierungsschicht 117 mindestens einen Teil des freiliegenden Bereichs der aktiven Zone 108. Beispielsweise kann die Passivierungsschicht 117 die gesamte Mesaflanke bedecken. Beispielsweise kann die Passivie rungsschicht 117 SiO, SiN, AI2O3_, SiON, Ta_xO_y, TiN, A1N, Ti_xO_y oder eine Kombination dieser Materialien enthalten. Gemäß wei teren Ausgestaltungen kann die Passivierungsschicht 117 einen Schichtstapel aus mehreren isolierenden Schichten aufweisen. Eine Schichtdicke der Passivierungsschicht kann beispielsweise in einem Bereich von 10 bis 500 nm liegen. Es ist aber auch möglich, dass die Schichtdicke kleiner als 10 nm oder größer als 500 nm ist.

Anschließend können Öffnungen in der isolierenden Schicht 117 beispielsweise unter Verwendung fotolithographischer Verfahren definiert werden. Fig. 2E zeigt eine Querschnittsansicht eines Beispiels eines sich ergebenden optoelektronischen Halbleiter bauelements. Wie zu sehen ist, ist ein Teil der ersten Metall schicht 115 unbedeckt. Weiterhin ist ein Teil der ersten Hauptoberfläche 106 der zweiten Halbleiterschicht 105 unbe deckt. Weitere Teile des optoelektronischen Halbleiterbauele ments 10 sind mit der isolierenden Schicht 117 bedeckt.

Anschließend wird eine zweite Metallschicht 125 aufgebracht und strukturiert. Beispielsweise kann das Metall der zweiten Metallschicht ebenfalls aus der Gruppe aus Rhodium, Platin, Palladium Gold, Nickel und Chrom ausgewählt sein. Das Aufbrin gen der zweiten Metallschicht kann zunächst das Aufbringen ei ner Haftvermittlungsschicht zwischen zweiter Halbleiterschicht 105 und zweiter Metallschicht 125, wie in Verbindung mit der ersten Metallschicht 115 diskutiert, umfassen. Beispielsweise kann die zweite Metallschicht 125 ganzflächig aufgebracht wer den und anschließend durch ein geeignetes Strukturierungsver fahren, welches fotolithographische und Ätzverfahren enthalten kann, strukturiert werden. Als Ergebnis kann beispielsweise die in Fig. 2F dargestellte Struktur erhalten werden.

Nach Entfernen des Wachstumssubstrats 100 kann die in Fig. 1A dargestellte Struktur erhalten werden.

Fig. 3A zeigt eine vertikale Querschnittsansicht von Ausfüh rungsformen mit einer Spiegelschicht 127. Wie dargestellt, kann das optoelektronische Bauelement 10 zusätzlich eine Spie gelschicht 127 aus einem Metall, das aus der Gruppe aus Rhodi- um, Platin, Palladium, Gold, Nickel und Chrom ausgewählt ist, enthalten, wobei die Spiegelschicht weitere Teile der Oberflä che des optoelektronischen Bauelements bedeckt. Gemäß weiteren Ausführungsformen kann diese Spiegelschicht 127 von der zwei ten Metallschicht 125 isoliert sein. Alternativ kann sie mit dieser elektrisch leitend verbunden sein und somit einen Teil der zweiten Metallschicht 125 bilden. Wie weiterhin zu sehen ist, ist die Spiegelschicht 127 über der isolierenden oder Passivierungsschicht 117 angeordnet. Beispielsweise kann die Spiegelschicht 127 direkt an die isolierende oder Passivie rungsschicht 117 angrenzen. Weitere Teile der in Fig. 3A dar gestellten Ausführungsformen sind ähnlich zu in den Fig. 1A und 1B dargestellten Teilen.

Fig. 3B ist eine Draufsicht auf das optoelektronische Halblei terbauelement 10 gemäß Ausführungsformen. Wie zu sehen ist, ist die zweite Metallschicht 125 derart ausgebildet, dass sie die erste Metallschicht 115 ringförmig umschließt. Das heißt, gemäß Ausführungsformen ist die in Fig. 3A dargestellte Spie gelschicht 127 mit der zweiten Metallschicht 125 elektrisch leitend verbunden und stellt somit selbst einen Teil der zwei ten Metallschicht 125 dar. Die zweite Metallschicht 125 ist durch die isolierende Schicht 117 von der ersten Metallschicht 115 isoliert.

Fig. 3C ist eine horizontale Querschnittsansicht des opto elektronischen Halbleiterbauelements gemäß weiteren Ausfüh rungsformen. Wie zu sehen ist, ist die Spiegelschicht 127 elektrisch von der zweiten Metallschicht 125 getrennt. Die Spiegelschicht 127 umgibt die erste Metallschicht 115 an drei Seiten der ersten Metallschicht 115.

Durch eine Anordnung der Spiegelschicht 127 oder der zweiten Metallschicht 125 wie in den Fig. 3B und 3C dargestellt, so dass drei Seiten der ersten Metallschicht 115 von der Spiegel schicht 127 oder der zweiten Metallschicht 125 umschlossen ist, kann ein größerer Teil des erzeugten Lichtes reflektiert werden. Entsprechend wird die Effizienz des optoelektronischen Bauelements vergrößert. Das optoelektronische Halbleiterbau element muss dabei nicht quadratisch sein sondern kann eine beliebige Form haben.

In dem in Fig. 3C dargestellten optoelektronischen Halbleiter bauelement wird somit das Merkmal, dass eine von der zweiten Metallschicht elektrisch getrennte metallische Spiegelschicht 127 die Passivierungsschicht im Bereich der Mesaflanke be deckt, verwirklicht.

Gemäß weiteren Ausführungsformen, die in Fig. 4A dargestellt sind, ist es möglich, die Spiegelschicht 127 mit der ersten Metallschicht 115 zu verbinden, so dass die verspiegelte Flä che weiter vergrößert werden kann. Gemäß Ausführungsformen um fasst das optoelektronische Bauelement eine erste Metall schicht 115, die über der ersten Halbleiterschicht 110 ange ordnet ist und mit dieser elektrisch leitend verbunden ist. Die zweite Metallschicht 125 ist elektrisch leitend mit der zweiten Halbleiterschicht 105 verbunden und weiterhin teilwei se oberhalb der isolierenden Schicht 117 angeordnet. Die Spie gelschicht 127 ist zumindest teilweise oberhalb der isolieren den Schicht 117 angeordnet und mit der ersten Metallschicht 115 verbunden. Als Folge kann der Anteil der reflektierenden Oberfläche des optoelektronischen Halbleiterbauelements stark vergrößert werden. Gemäß Ausführungsformen kann die erste Me tallschicht 115 direkt an die isolierende oder Passivierungs schicht 117 angrenzen. Zusätzlich oder alternativ kann die Spiegelschicht 127 direkt an die isolierende oder Passivie rungsschicht 117 angrenzen. In dem in Fig. 4A dargestellten optoelektronischen Halbleiter bauelement wird somit das Merkmal, dass die erste Metall schicht 115, 127 die Passivierungsschicht 117 im Bereich der Mesaflanke bedeckt, verwirklicht.

Dadurch, dass ein Metall der ersten Metallschicht, der zweiten Metallschicht und der Spiegelschicht aus der Gruppe aus Rhodi um, Platin, Palladium Gold, Nickel und Chrom ausgewählt ist, kann eine verbesserte Stabilität der entsprechenden Metall schicht und somit eine verbesserte Zuverlässigkeit der Schicht bereitgestellt werden, ohne dass eine platzaufwendige Verkap selung der Schicht erforderlich ist. Entsprechend kann eine metallische Schicht über einen Großteil der zweiten Hauptober fläche 106 der zweiten Halbleiterschicht bzw. der ersten Hauptoberfläche 111 der ersten Halbleiterschicht 110 bereitge stellt werden, wodurch ein hohes Reflexionsvermögen bereitge stellt wird.

Fig. 4B ist eine Draufsicht auf das optoelektronische Halblei terbauelement. Wie zu sehen ist, ist der Anteil der Fläche des optoelektronischen Bauelements, der mit reflektierendem Mate rial belegt ist, vergrößert.

Wie in den Figuren 3A bis 4B veranschaulicht, kann bei dem optoelektronischen Halbleiterbauelement die erste Halbleiter schicht 110 derart strukturiert sein, dass die erste Halb leiterschicht 110 von Bereichen, an denen eine erste Haupt oberfläche 106 der zweiten Halbleiterschicht 105 nicht von der ersten Halbleiterschicht 110 bedeckt ist, ringförmig umschlos sen ist.

Weiterhin kann die erste Metallschicht 115 mindestens teilwei se von der zweiten Metallschicht 125 umgeben sein. Gemäß wei teren Ausführungsformen kann die erste Metallschicht 115 min- destens teilweise von einer Kombination aus zweiter Metall schicht 125 und Spiegelschicht 127 umgeben sein. „Mindestens teilweise" bedeutet in diesem Fall, dass die zweite Metall schicht 125 oder die Kombination aus zweiter Metallschicht 125 und Spiegelschicht 127 abschnittsweise unterbrochen sein kann. Beispielsweise kann ein isolierendes Material zwischen den leitenden Abschnitten angeordnet sein. Gemäß Ausführungsformen kann ein größerer Anteil der Fläche, die die strukturierte erste Metallschicht umgibt, mit der zweiten Metallschicht 125 oder einer Kombination aus zweiter Metallschicht 125 und Spie gelschicht 127 bedeckt sein als mit isolierendem Material 117. Gemäß weiteren Ausführungsformen kann „mindestens teilwei se" bedeuten, dass die zweite Metallschicht 125 oder die Kom bination aus zweiter Metallschicht 125 und Spiegelschicht 127 auf mindestens zwei Seiten der strukturierten ersten Metall schicht 115 angeordnet ist.

Fig. 4C zeigt eine Ausführungsform, bei der Teile der Passi vierungsschicht 117 in Kontakt mit der ersten Halbleiter schicht 110 ausgebildet sind. Beispielsweise kann dies dadurch realisiert werden, dass nach Strukturierung der Mesa die Pas sivierungsschicht 117 ausgebildet und strukturiert wird. An schließend werden die erste Metallschicht 115 und die zweite Metallschicht ausgebildet und strukturiert. Beispielsweise kann dies durch gemeinsame Verfahrensschritte erfolgen. Die erste Metallschicht 115 kann derart ausgebildet werden, dass sie die Passivierungsschicht im Bereich der Mesaflanke be deckt. Die zweite Metallschicht 125 kann in anderer Weise strukturiert sein als in Fig. 4C dargestellt.

Fig. 5 zeigt eine Querschnittsansicht eines optoelektronischen Halbleiterbauelements gemäß weiteren Ausführungsformen. Ausge hend von der in den Fig. 2F, 3A oder 4A dargestellten Struktur kann das Wachstumssubstrat 100 von der zweiten Hauptoberfläche der zweiten Halbleiterschicht 105 entfernt werden, so dass die zweite Hauptoberfläche 122 unbedeckt ist. Zusätzlich kann ein erstes Anschlusselement 128 in Kontakt mit der ersten Metall schicht 115 ausgebildet werden. Weiterhin kann ein zweites Anschlusselement 129 in Kontakt mit der zweiten Metallschicht 125 ausgebildet werden. Beispielsweise kann eine 200 bis 300 nm dicke Goldschicht aufgebracht werden, um das erste An schlusselement 128 und das zweite Anschlusselement 129 zu bil den. Alternativ können das erste und zweite Anschlusselement 128, 129 auch in anderer Weise ausgebildet werden, beispiels weise durch Kleben oder Aufbringen einer anisotrop leitenden Folie. Dabei kann die zweite Halbleiterschicht 105 einen ande ren vertikalen Querschnitt als dargestellt haben. Beispiels weise können die Flankenwinkel anders als dargestellt sein.

Auf diese Weise können die erste Metallschicht 115 und die zweite Metallschicht 125 zusätzlich zu ihrer Funktion als Spiegelschicht in einfacher Weise als Stromführungsschichten verwendet werden. Beispielsweise kann auf diese Weise auf zu sätzliche Metallisierungsschichten für eine Kontaktierung ver zichtet werden. Die Spiegelschicht erfüllt somit zusätzlich auch die Funktionalität einer Kontaktschicht .

Beispielsweise kann eine laterale Ausdehnung des ersten An schlusselements 128 geringer sein als eine laterale Ausdehnung der ersten Metallschicht 115. Weiterhin kann eine laterale Ausdehnung des zweiten Anschlusses kleiner sein als eine late rale Ausdehnung der zweiten Metallschicht 125.

Die Fig. 6A bis 6B fassen jeweils Verfahren gemäß Ausführungs formen zusammen.

Ein Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Halb leiterbauelements umfasst das Ausbilden (S100) eines Halb- leiterschichtstapels aus einer ersten Halbleiterschicht von einem ersten Leitfähigkeitstyp, einer zweiten Halbleiter schicht von einem zweiten Leitfähigkeitstyp und einer aktiven Zone, wobei die aktive Zone zwischen erster und zweiter Halb leiterschicht angeordnet wird. Das Verfahren umfasst weiterhin das Strukturieren einer Mesa (S110), so dass Teile der zweiten Halbleiterschicht nicht mit der ersten Halbleiterschicht be deckt sind und ein Abschnitt der aktiven Zone im Bereich einer Mesaflanke freiliegt. Das Verfahren umfasst darüber hinaus das Ausbilden einer Passivierungsschicht (S120) über Teilen der ersten Halbleiterschicht, über Teilen der zweiten Halbleiter schicht und über dem freiliegenden Abschnitt des aktiven Be reichs, das Ausbilden (S130) einer ersten Metallschicht, die mit der ersten Halbleiterschicht elektrisch verbunden ist, und das Ausbilden (S140) einer zweiten Metallschicht, die mit der zweiten Halbleiterschicht elektrisch verbunden ist. Dabei be deckt die zweite Metallschicht die Passivierungsschicht im Be reich der Mesaflanke. Eine Zusammensetzung der ersten Metall schicht benachbart zur ersten Halbleiterschicht ist entlang einer horizontalen Richtung gleichbleibend.

Wie in Figur 6A dargestellt, kann nach Ausbilden (S100) des Halbleiterschichtstapels die erste Metallschicht ausgebildet werden (S130) . Sodann wird eine Mesa strukturiert (S110) . An schließend wird die Passivierungsschicht ausgebildet (S120), und die zweite Metallschicht wird ausgebildet (S140).

Wie in Figur 6B dargestellt, kann nach Ausbilden (S100) des Halbleiterschichtstapels die Mesa strukturiert werden (S110). Anschließend wird die erste Metallschicht ausgebildet (S130). Nachfolgend wird die Passivierungsschicht ausgebildet (S120), und die zweite Metallschicht wird ausgebildet (S140).

Wie in Figur 6C dargestellt, kann nach Ausbilden (S100) des Halbleiterschichtstapels die Mesa strukturiert werden (S110). Nachfolgend wird die Passivierungsschicht ausgebildet (S120). Anschließend wird die erste Metallschicht ausgebildet (S130), und die zweite Metallschicht wird ausgebildet (S140) Dabei können beispielsweise erste und zweite Metallschicht auch durch gemeinsame Abscheideprozesse von Metallschichten herge stellt werden.

Fig. 7A zeigt eine optoelektronische Vorrichtung gemäß Ausfüh rungsformen. Die optoelektronische Vorrichtung 30 umfasst das beschriebene optoelektronische Halbleiterbauelement 10. Wie beschrieben worden ist, kann eine laterale Ausdehnung des optoelektronischen Halbleiterbauelements weiter verkleinert werden. Entsprechend ist es möglich, optoelektronische Halb leiterbauelemente bei einem sehr kleinen Abstand anzuordnen. Entsprechend kann die optoelektronische Vorrichtung beispiels weise eine Anordnung mit sehr vielen Bildelementen bei kleinem Abstand sein.

Fig. 7B zeigt eine schematische Ansicht einer optoelektroni schen Vorrichtung 30 mit einer Vielzahl von optoelektronischen Bauelementen 10. Beispielsweise können die optoelektronischen Bauelemente 10 in Reihen und Spalten angeordnet sein. Es ist aber auch jedes andere Anordnungsmuster denkbar. Beispielswei se können die einzelnen optoelektronischen Bauelemente oder Halbleiterchips eine hexagonale Form haben. Beispielweise kön nen in diesem Fall die einzelnen Chips jeweils so angeordnet sein, dass die Chips benachbarter Reihen zueinander versetzt sind, so dass eine größere Packungsdichte erzielbar ist. Wei- terhin können die einzelnen optoelektronischen Bauelemente o- der Halbleiterchips entsprechend einem RGB-Anordnungsmuster angeordnet sein.

Die optoelektronische Vorrichtung kann zum Beispiel eine An zeigevorrichtung mit mehreren Millionen Pixeln sein. Weitere Beispiele für die optoelektronische Vorrichtung 30 sind Be leuchtungsvorrichtungen, beispielsweise für Fahrzeuge, bei spielsweise ein Frontlicht mit pixeliertem Licht oder generel le Beleuchtungsvorrichtungen mit kleinen Lichtquellen, bei de nen eine weitere Miniaturisierung der einzelnen Lichtelemente erwünscht ist.

Obwohl hierin spezifische Ausführungsformen veranschaulicht und beschrieben worden sind, werden Fachleute erkennen, dass die gezeigten und beschriebenen spezifischen Ausführungsformen durch eine Vielzahl von alternativen und/oder äquivalenten Ausgestaltungen ersetzt werden können, ohne vom Schutzbereich der Erfindung abzuweichen. Die Anmeldung soll jegliche Anpas sungen oder Variationen der hierin diskutierten spezifischen Ausführungsformen abdecken. Daher wird die Erfindung nur durch die Ansprüche und deren Äquivalente beschränkt.

BEZUGSZEICHENLISTE

10 Optoelektronisches Halbleiterbauelement

15 emittierte elektromagnetische Strahlung

20 Ätzverfahren

30 Optoelektronische Vorrichtung

100 Substrat

105 zweite Halbleiterschicht

106 erste Hauptoberfläche der zweiten Halbleiterschicht 108 aktive Zone

110 erste Halbleiterschicht

110a Seitenwand der ersten Halbleiterschicht

111 erste Hauptoberfläche der ersten Halbleiterschicht 113 Mesa

115 erste Metallschicht

115a Seitenwand der ersten Metallschicht

117 Passivierungsschicht

118 Schutzschicht

120 erste Hauptoberfläche des Substrats

122 zweite Hauptoberfläche der zweiten Halbleiterschicht

125 zweite Metallschicht

126 Überlappungsbereich der metallischen Schichten

127 Spiegelschicht

128 erstes Anschlusselement

129 zweites Anschlusselement

130 zweite Hauptoberfläche des Substrats

Claims

PATENTANSPRÜCHE

1. Optoelektronisches Halbleiterbauelement (10), umfas send :

eine erste Halbleiterschicht (110) von einem ersten Leitfähigkeitstyp,

eine zweite Halbleiterschicht (105) von einem zweiten Leitfähigkeitstyp, sowie eine aktive Zone (108), wobei die erste Halbleiterschicht (110) über der zweiten Halbleiter schicht (105) angeordnet ist, die aktive Zone (108) zwischen erster und zweiter Halbleiterschicht (110, 105) angeordnet ist und die erste Halbleiterschicht (110) und die zweite Halb leiterschicht unter Ausbildung einer Mesa so strukturiert sind, dass Teile der zweiten Halbleiterschicht (105) nicht mit der ersten Halbleiterschicht (110) bedeckt sind und ein Ab schnitt der aktiven Zone im Bereich einer Mesaflanke frei liegt,

eine Passivierungsschicht (117), die über Teilen der ersten Halbleiterschicht (110) und über Teilen der zweiten Halbleiterschicht (105) sowie über dem freiliegenden Abschnitt der aktiven Zone angeordnet (108) ist,

eine erste Metallschicht (115), die mit der ersten Halbleiterschicht (110) elektrisch leitend verbunden ist, und eine zweite Metallschicht (125), die mit der zweiten Halbleiterschicht (105) elektrisch leitend verbunden ist,

wobei die zweite Metallschicht (125) die Passivierungs schicht (117) im Bereich der Mesaflanke bedeckt und eine Zu sammensetzung der ersten Metallschicht (115) benachbart zur ersten Halbleiterschicht (110) entlang einer horizontalen Richtung gleichbleibend ist.

2. Optoelektronisches Halbleiterbauelement (10) nach An spruch 1, bei dem ein Metall der ersten oder der zweiten Me- tallschicht (115, 125) jeweils aus der Gruppe aus Rhodium, Platin, Gold, Nickel, Chrom und Palladium ausgewählt ist.

3. Optoelektronisches Halbleiterbauelement (10) nach An spruch 1 oder 2, bei dem ein Metall der ersten oder der zwei ten Metallschicht (115, 125) jeweils Rhodium oder Palladium ist .

4. Optoelektronisches Halbleiterbauelement (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die erste Metallschicht (115) direkt an die erste Halbleiterschicht (110) angrenzt und eine laterale Positionierung der ersten Metallschicht (115) sich um weniger als 100 nm von der lateralen Positionierung der strukturierten ersten Halbleiterschicht (110) unterschei det .

5. Optoelektronisches Halbleiterbauelement (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem ein horizontal verlau fender Teil der zweiten Metallschicht (125) über der ersten Metallschicht (115) angeordnet ist.

6. Optoelektronisches Halbleiterbauelement (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner mit einer metallischen Spiegelschicht (127), die von der zweiten Halbleiterschicht (105) und der zweiten Metallschicht (125) elektrisch isoliert ist und über einem Teil der zweiten Halbleiterschicht (105) angeordnet ist.

7. Optoelektronisches Halbleiterbauelement (10) nach An spruch 6, bei dem ein Metall der metallischen Spiegelschicht (127) aus der Gruppe aus Rhodium, Platin, Gold, Nickel, Chrom und Palladium ausgewählt ist.

8. Optoelektronisches Halbleiterbauelement (10) nach An spruch 6 oder 7, bei dem die metallische Spiegelschicht (127) mit der ersten Metallschicht (115) verbunden ist.

9. Optoelektronisches Halbleiterbauelement (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die erste Metallschicht (115) lateral mindestens teilweise von der zweiten Metall schicht (125), der metallischen Spiegelschicht (127) oder ei ner Kombination dieser Schichten umgeben ist.

10. Optoelektronisches Halbleiterbauelement (10), umfas send :

eine erste Halbleiterschicht (110) von einem ersten Leitfähigkeitstyp,

eine zweite Halbleiterschicht (105) von einem zweiten Leitfähigkeitstyp, sowie einer aktiven Zone (108), wobei die erste Halbleiterschicht (110) über der zweiten Halbleiter schicht (105) angeordnet ist, die aktive Zone (108) zwischen erster und zweiter Halbleiterschicht (110, 105) angeordnet ist und die erste Halbleiterschicht (110) und die zweite Halb leiterschicht unter Ausbildung einer Mesa so strukturiert sind, dass Teile der zweiten Halbleiterschicht (105) nicht mit der ersten Halbleiterschicht (110) bedeckt sind und ein Ab schnitt der aktiven Zone im Bereich einer Mesaflanke frei liegt,

eine Passivierungsschicht (117), die über Teilen der ersten Halbleiterschicht (110) und über Teilen der zweiten Halbleiterschicht (105) sowie über dem freiliegenden Abschnitt der aktiven Zone (108) angeordnet ist,

eine erste Metallschicht (115), die mit der ersten Halbleiterschicht (110) elektrisch leitend verbunden ist, und eine zweite Metallschicht (125), die mit der zweiten Halbleiterschicht (105) elektrisch leitend verbunden ist, und wobei die erste Metallschicht (115) oder eine von der zweiten Metallschicht (125) elektrisch getrennte metallische Spiegelschicht (127) die Passivierungsschicht (117) im Bereich der Mesaflanke bedeckt.

11. Optoelektronisches Halbleiterbauelement (10) nach An spruch 10, bei dem ein Metall der ersten oder der zweiten Me tallschicht (115, 125) jeweils aus der Gruppe aus Rhodium, Platin, Gold, Nickel, Chrom und Palladium ausgewählt ist.

12. Optoelektronisches Halbleiterbauelement (10) nach An spruch 10 oder 11, bei dem eine laterale Positionierung der ersten Metallschicht (115) sich um weniger als 100 nm von der lateralen Positionierung der strukturierten ersten Halbleiter schicht (110) unterscheidet.

13. Optoelektronisches Halbleiterbauelement (10) nach einem der Ansprüche 10 bis 12, bei dem die metallische Spiegel schicht (127) mit der ersten Metallschicht (115) verbunden ist .

14. Optoelektronisches Halbleiterbauelement (10) nach An spruch 13, bei dem ein Teil der metallischen Spiegelschicht (127) über einem Teil der zweiten Halbleiterschicht (105) an geordnet ist.

15. Optoelektronisches Halbleiterbauelement (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dessen laterale Größe kleiner als 70 ym ist.

16. Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Halbleiterbauelements (10), umfassend:

Ausbilden (S100) eines Halbleiterschichtstapels aus ei ner ersten Halbleiterschicht von einem ersten Leitfähigkeits- typ, einer zweiten Halbleiterschicht von einem zweiten Leitfä higkeitstyp und einer aktiven Zone, wobei die aktive Zone zwi schen erster und zweiter Halbleiterschicht angeordnet wird,

Strukturieren einer Mesa (S110), so dass Teile der zweiten Halbleiterschicht nicht mit der ersten Halbleiter schicht bedeckt sind und ein Abschnitt der aktiven Zone im Be reich einer Mesaflanke freiliegt,

Ausbilden einer Passivierungsschicht (S120) über Teilen der ersten Halbleiterschicht, über Teilen der zweiten Halb leiterschicht und über dem freiliegenden Abschnitt des aktiven Bereichs ,

Ausbilden (S130) einer ersten Metallschicht, die mit der ersten Halbleiterschicht elektrisch verbunden ist,

Ausbilden (S140) einer zweiten Metallschicht, die mit der zweiten Halbleiterschicht elektrisch verbunden ist,

wobei die zweite Metallschicht die Passivierungsschicht im Bereich der Mesaflanke bedeckt und eine Zusammensetzung der ersten Metallschicht (115) benachbart zur ersten Halbleiter schicht (110) entlang einer horizontalen Richtung gleichblei bend ist.

17. Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Halbleiterbauelements , umfassend :

Ausbilden (S100) eines Halbleiterschichtstapels aus ei ner ersten Halbleiterschicht von einem ersten Leitfähigkeits typ, einer zweiten Halbleiterschicht von einem zweiten Leitfä higkeitstyp und einer aktiven Zone, wobei die erste Halb leiterschicht über der zweiten Halbleiterschicht und die akti ve Zone zwischen erster und zweiter Halbleiterschicht angeord net werden,

Strukturieren einer Mesa (S110), so dass Teile der zweiten Halbleiterschicht nicht mit der ersten Halbleiter schicht bedeckt sind und ein Abschnitt der aktiven Zone im Be reich einer Mesaflanke freiliegt, Ausbilden einer Passivierungsschicht (S120) über Teilen der ersten Halbleiterschicht, über Teilen der zweiten Halb leiterschicht und über dem freiliegenden Abschnitt des aktiven Bereichs ,

wobei die erste Metallschicht oder eine von der zweiten Metallschicht elektrisch getrennte metallische Spiegelschicht die Passivierungsschicht im Bereich der Mesaflanke bedeckt.

18. Verfahren nach Anspruch 16 oder 17,

weiterhin umfassend:

Ätzen eines Teils der ersten Metallschicht wodurch eine strukturierte erste Metallschicht erhalten wird,

wobei die erste Halbleiterschicht unter Verwendung der strukturierten ersten Metallschicht als Ätzmaske strukturiert wird .

19. Optoelektronische Vorrichtung (30) mit dem optoelektro nischen Halbleiterbauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 15.

20. Optoelektronische Vorrichtung (30) nach Anspruch 19, die ausgewählt ist aus einer Anzeigevorrichtung, einer Be leuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge oder einer Beleuchtungs vorrichtung .