WO2020099578A1 - Semiconductor chip having an inner contact element and two outer contact elements, and semiconductor component - Google Patents

Semiconductor chip having an inner contact element and two outer contact elements, and semiconductor component Download PDF

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WO2020099578A1
WO2020099578A1 PCT/EP2019/081361 EP2019081361W WO2020099578A1 WO 2020099578 A1 WO2020099578 A1 WO 2020099578A1 EP 2019081361 W EP2019081361 W EP 2019081361W WO 2020099578 A1 WO2020099578 A1 WO 2020099578A1
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semiconductor
contact elements
semiconductor layer
electrically connected
contact element
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PCT/EP2019/081361
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Christian Eichinger
Korbinian Perzlmaier
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Osram Opto Semiconductors Gmbh
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    • HELECTRICITY
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Definitions

  • Optoelectronic semiconductor chips such as LEDs (“Light Emitting Diodes”) can be connected to form larger functional units.
  • LEDs Light Emitting Diodes
  • RGB Red, green, and blue
  • Such RGB units can be used, for example, in a matrix connection in display devices or video screens.
  • the present invention has for its object to provide an improved semiconductor chip and an improved semiconductor device.
  • a semiconductor chip comprises an inner contact element and two outer contact elements.
  • the inner Contact element and the two outer contact elements are arranged on a second main surface of the semiconductor chip.
  • One of the outer contact elements is arranged on opposite sides of the inner contact element.
  • the inner contact element is designed as a first contact element which is electrically connected to a first semiconductor layer
  • the two outer contact elements are each designed as second contact elements which are electrically connected to a second semiconductor layer.
  • the two outer contact elements are each designed as first contact elements that are electrically connected to a first semiconductor layer
  • the inner contact element is designed as a second contact element that is electrically connected to a second semiconductor layer.
  • the first and the second semiconductor layer are part of a layer stack, and the second semiconductor layer is arranged on a side of the semiconductor layer stack facing away from the second main surface.
  • the two outer contact elements are electrically connected to one another via a conductive layer within the semiconductor chip.
  • the two outer contact elements can be electrically connected to one another via a first current spreading layer.
  • a part of the second semiconductor layer cannot be covered with the first semiconductor layer. As a result, part of a first main surface of the second semiconductor layer can be exposed.
  • the semiconductor chip may further have a contact structure on the exposed part of the first main surface, wherein the outer contact elements are electrically connected to one another via the contact structure.
  • the semiconductor chip can be an optoelectronic semiconductor chip, in particular an LED chip or a sensor chip. According to further embodiments, however, the semiconductor chip can also be an electromechanical, a driver or a logic semiconductor chip.
  • a semiconductor component comprises a multiplicity of semiconductor chips as described above and a printed circuit board on which the semiconductor chips are arranged.
  • the semiconductor component can furthermore have a multiplicity of first connection regions and second connection regions, the first connection regions being suitable for connecting the inner contact elements of two adjacent semiconductor chips to one another.
  • the second connection regions can be suitable for connecting the outer contact elements of two adjacent semiconductor chips to one another.
  • the semiconductor chips can be arranged in rows and columns.
  • the first connection areas can be executed in lines that intersect the columns.
  • the second connection areas can each be arranged in columns.
  • the semiconductor chips can each be LED chips and comprise a first plurality of LED chips of a first color, a second plurality of LED chips of a second color and a third plurality of LED chips of a third color.
  • FIG. 1A shows a perspective view of an optoelectronic semiconductor chip according to embodiments.
  • FIGS. 1B and IC each show views of a second main surface of the semiconductor chip according to embodiments.
  • FIG. 2A shows a schematic cross-sectional view of an optoelectronic semiconductor chip.
  • FIG. 2B shows a further cross-sectional view of the optoelectronic semiconductor chip in accordance with embodiments.
  • FIG. 2C shows a further cross-sectional view of the optoelectronic semiconductor chip.
  • FIG. 3 shows a vertical cross-sectional view of an optoelectronic semiconductor chip in accordance with further embodiments.
  • FIG. 4A shows a schematic view of a printed circuit board.
  • FIG. 4B shows a schematic view of a semiconductor component in accordance with embodiments.
  • lateral and horizontal are intended to describe an orientation or alignment that runs essentially parallel to a first surface of a substrate or semiconductor body. This can be, for example, the surface of a wafer or a chip (die).
  • the horizontal direction can lie, for example, in a plane perpendicular to a growth direction when layers are grown.
  • vertical is intended to describe an orientation which is essentially perpendicular to the first surface of a substrate or semiconductor body.
  • the vertical direction can, for example, correspond to a growth direction when layers are grown.
  • Wafer or “semiconductor substrate” used in the following description may include any semiconductor-based structure that has a semiconductor surface. Wafers and structures are to be understood to include doped and undoped semiconductors, epitaxial semiconductor layers, optionally supported by a base, and other semiconductor structures. For example, a layer of a first semiconductor material can be grown on a growth substrate made of a second semiconductor material or of an insulating material, for example on a sapphire substrate. Other examples of materials for growth substrates include glass, silicon dioxide, quartz or a ceramic.
  • the semiconductor can be based on a direct or an indirect semiconductor material.
  • Examples of games for semiconductor materials which are particularly suitable for generating electromagnetic radiation include, in particular, nitride semiconductor compounds, by means of which, for example, ultra violet, blue or longer-wave light can be generated, such as, for example, GaN, InGaN, A1N, AlGaN, AlGalnN, Al-GalnBN, phosphide semiconductor compounds , which can be used to generate green or long-wave light, for example, such as GaAsP, AlGalnP, GaP, AlGaP, and further semiconductor materials such as GaAs, AlGaAs, InGaAs, AlInGaAs, SiC, ZnSe, ZnO, Ga 2 Ct, diamond, hexagonal BN and combinations of the materials mentioned.
  • the stoichiometric ratio of the compound semiconductor materials can vary.
  • Other examples of semiconductor materials can include silicon, silicon germanium and germanium. In the context of the present description, the
  • substrate generally encompasses insulating, conductive or semiconductor substrates.
  • electrically connected means a low-resistance electrical connection between the connected elements.
  • the electrically connected elements do not necessarily have to be connected directly to one another. Further elements can be arranged between electrically connected elements.
  • electrically connected also includes tunnel contacts between the connected elements.
  • electrically connected can also include metal-semiconductor contacts, for example Schottky contacts or contacts between a transparent conductive oxide, for example as indium tin oxide or indium zinc oxide, and include a semiconductor material.
  • Embodiments are described below with reference to an optoelectronic semiconductor chip, in particular an LED.
  • the features described can be applied to all types of semiconductor chips and optoelectronic semiconductor chips, for example sensors, in which, for example, contacts are arranged adjacent to a main surface of the semiconductor chip.
  • sensors can be suitable for detecting incoming electromagnetic radiation.
  • FIG. 1A shows a perspective view of an optoelectronic semiconductor chip 10 according to embodiments.
  • the optoelectronic semiconductor chip 10 shown in FIG. 1A can, for example, be cuboid or in any other shape.
  • Electromagnetic radiation generated in the optoelectronic semiconductor chip 10 is output, for example, via a first main surface 107 of the optoelectronic semiconductor chip.
  • generated electromagnetic radiation 16 can also be output via side surfaces of the optoelectronic semiconductor chip.
  • the optoelectronic semiconductor chip 10 has an inner contact element 128 and two outer contact elements 129. The inner contact element 128 and the two outer contact elements 129 are arranged on a second main surface 108 of the semiconductor chip 10.
  • the two outer contact elements 129 are electrically connected to one another.
  • the two outer contact elements can be electrically connected to one another via a conductive layer within the semiconductor chip. In example, such a conductive layer can be isolated from the outside.
  • One of the outer contact elements 129 is arranged on opposite sides of the inner contact element 128.
  • the inner contact element 128 can be embodied as a first contact element that is electrically connected to a first semiconductor layer (not shown in FIG. 1A).
  • the two outer contact elements 129 are designed as second contact elements and are electrically connected to a second semiconductor layer (not shown in FIG. 1A).
  • the two outer contact elements 129 can each be designed as first contact elements and can be electrically connected to a first semiconductor layer (not shown in FIG. 1A).
  • the inner contact element 128 is designed as a second contact element and is electrically connected to a second semiconductor layer (not shown in FIG. 1A).
  • FIG. 1B shows a plan view of the second main surface 108 of the optoelectronic semiconductor chip 10.
  • the two outer contact elements 129 are each arranged on opposite sides of the inner contact element 128.
  • the two outer contact elements 129 can be electrically connected to one another via a conductive layer within the semiconductor chip.
  • the conductive layer can also be a semiconductor layer.
  • an insulating layer can be arranged over this conductive layer.
  • FIG. 1B shows the case in which the outer contact elements 129 each represent first contact elements 115 which are electrically connected to a first semiconductor layer.
  • the first semiconductor layer is arranged on a side of the semiconductor layer stack facing the second main surface 108.
  • the inner contact element 128 can be a second contact element 117.
  • the inner contact element 128 can also be a first contact element, and the two outer contact elements 129 are each second contact elements.
  • FIG. IC illustrates a case in which the two outer contact elements 129 are electrically connected to one another via a conductive structure 118.
  • the outer contact elements 129 can each be second contact elements 117, which are electrically connected to a second semiconductor layer.
  • the second semiconductor layer is arranged on a side of the semiconductor layer stack facing away from the second main surface 108.
  • the second contact elements 117 can be electrically connected to one another via the contact structure 118.
  • the contact structure 118 can be designed such that it is not exposed on the second main surface 108 of the semiconductor chip 10. For example, there may be a space between the contact structure 118 and the second main surface 108 of the semiconductor chip 10.
  • the outer contact elements 129 can also be first contact elements 115, and the inner contact element 128 is a second contact element 117.
  • the shape of the inner and outer contact elements can be arbitrary.
  • the contact elements can be rectangular, square or with a round or oval cross section. The shape and size of the contact elements can each be different.
  • FIG. 2A shows a cross-sectional view of the semiconductor chip between I and I 'shown in FIG. 1B or IC.
  • the cross-sectional view shown cuts the optoelectronic semiconductor chip in the region of a first contact element 115, as will be explained below. It is irrelevant for the structure of the first contact element 115 whether the first contact element is an inner or an outer contact element.
  • the optoelectronic semiconductor component shown in FIG. 2A has a layer stack of a first semiconductor layer 100 of a first conductivity type, for example p-type, and a second semiconductor layer 110 of a second conductivity type, for example n-type.
  • An active zone 105 can be arranged between the semiconductor layers 100, 110.
  • the active zone 105 can have, for example, a pn junction, a double heterostructure, a single quantum well structure (SQW, single quantum well) or a multiple quantum well structure (MQW, multi quantum well) for generating radiation.
  • Quantum well structure has no significance with regard to the dimensionality of the quantization. It therefore includes, among other things, quantum wells, quantum wires and quantum dots as well as any combination of these layers.
  • a first current spreading layer 123 may be formed in electrical contact with the first semiconductor layer 100.
  • the first current spreading layer 123 may have one or more layers.
  • the first current spreading layer 123 can contain a silver layer, which can be encapsulated by suitable layers.
  • the first contact element 115 is electrically connected to the first semiconductor layer 100 via the first current spreading layer 123.
  • a first passivation layer 120 can be arranged between the first current expansion layer 123 and the first contact element 115. According to further embodiments, this first passivation layer 120 can also be dispensed with.
  • the second semiconductor layer 110 is arranged on the side of the optoelectronic semiconductor chip facing away from the second main surface 108.
  • a second main surface of the second semiconductor layer 111 can be roughened, for example, in order to increase the coupling-out efficiency of the electromagnetic radiation generated.
  • the first semiconductor layer 100 can be structured so that a mesa 103 is formed.
  • a horizontal part 113, 114 of the second semiconductor layer can thereby be exposed, ie not covered with the first semiconductor layer 100.
  • the exposed part 113, 114 of the second semiconductor layer is arranged on the edge of the semiconductor chip.
  • a contact structure 118 can be arranged on the exposed part 113, 114 of the first main surface. If the two outer contact elements 129, as shown in FIG. 1B, each represent first contact elements 115, for example the first contact elements 115 can be electrically connected to one another via the first current expansion layer 123.
  • a surface of the contact structure 118 may be arranged at a height that is smaller than a height of the second main surface 108 of the semiconductor chip.
  • the term “second main surface” denotes an outermost horizontal boundary surface of the Semiconductor chips 10.
  • the second main surface 108 of the semiconductor chip 10 can be brought into contact with a printed circuit board (not shown in FIG. 2A) when the semiconductor component is formed.
  • the contact structure 118 can be spaced from the circuit board when the semiconductor chip is brought into contact with the circuit board.
  • FIG. 2B shows a cross-sectional view of the semiconductor chip between II and II 'shown in FIGS. 1B and IC.
  • the cross-sectional view shown in FIG. 2B cuts the semiconductor chip in the region of a second contact element 117.
  • the second contact element 117 is electrically connected to the second semiconductor layer 110, which is arranged on a side of the semiconductor layer stack facing away from the second main surface 108. It is irrelevant whether the second contact element 117 is an inner or an outer contact telement.
  • the first semiconductor layer 100 can be structured to form a mesa, so that a first and a second horizontal part 113, 114 of the second semiconductor layer 110 are exposed.
  • the exposed part 113, 114 of the second semiconductor layer is arranged at the edge of the semiconductor chip.
  • electrical contact between the second contact element 117 and the second semiconductor layer 110 can only take place via exposed parts 113, 114 which are arranged on the edge of the semiconductor chip.
  • a passivation layer 120 can be arranged over the first current expansion layer 123 and over exposed parts of the first semiconductor layer 100 in order to electrically isolate the first semiconductor layer 100 from the second contact element 117.
  • the second contact element 117 can be arranged in direct contact with the second semiconductor layer 110 and can be electrically connected to the latter.
  • further conductive layers can be arranged between the second semiconductor layer 110 and the second contact element 117.
  • a contact structure 118 can be arranged in areas outside of the second contact element 117 above the exposed part 113, 114 of the second semiconductor layer 110.
  • the contact structure 118 and the second contact element 117 can be produced from the same conductive material.
  • the second contact element 117 and the contact structure 118 can each be constructed from different materials.
  • the second contact element 117 forms the inner contact element 128.
  • two second contact elements 117 each form the outer contact elements 129.
  • the two outer contact elements 117 can over the contact structure 118 may be electrically connected to one another.
  • they can also be electrically connected to one another via any other suitable conductive layer of the semiconductor chip.
  • FIG. 2C shows a schematic cross-sectional view of the optoelectronic semiconductor chip between III and III ', as shown in FIG. 1B.
  • the two outer contact elements 129 are each first contact elements 115, which are electrically connected to the first semiconductor layer 100.
  • the two outer contact elements 129 are electrically connected to one another via the first current spreading layer 123.
  • the further components of the semiconductor chip illustrated in FIG. 2C have already been explained with reference to FIGS. 2A and 2B.
  • the first current spreading layer 123 can contain silver, as a result of which the first current spreading layer 123 has a high conductivity and thus current carrying capacity.
  • the current carrying capacity can be increased by suitably adjusting the layer thickness of the first current spreading layer.
  • FIG. 3 shows a cross-sectional view of an optoelectronic semiconductor chip in which the two outer contact elements 129 are each second contact elements 117.
  • the structure shown in FIG. 3 is applicable to the case where the two outer contact elements 129 are first contact elements 115.
  • the optoelectronic semiconductor chip shown in FIG. 3 has a first semiconductor layer 100 of a first conductivity type, for example p-type, and a second semiconductor layer 110 of a second conductivity type, for example n-type.
  • the first and second semiconductor layers 100, 110 form a semiconductor layer stack.
  • An active zone 105 can be arranged between the first and second semiconductor layers 100, 110.
  • Electromagnetic radiation emitted by the optoelectronic semiconductor chip can be output, for example, via the second main surface 111 of the second semiconductor layer.
  • the second main surface 111 of the second semiconductor layer 110 can be roughened in order to generate the coupling-out efficiency of the generated electromagnetic radiation.
  • a first current spreading layer 123 may be arranged in contact with the first semiconductor layer 100.
  • the first current expansion layer 123 can, for example, contain silver or consist of silver and be encapsulated by a suitable passivation layer 120. According to further However, the first current spreading layer 123 can also be realized in different ways.
  • a second contact structure 122 is provided here which makes electrical contact with the second semiconductor layer 110.
  • the second contact structure 122 can be arranged in an opening 124 formed in the first semiconductor layer 100 and thus extend through the first semiconductor layer 100.
  • the second contact structure 122 can be electrically insulated from the first semiconductor layer 100 via an insulating material, for example part of a first passivation layer 120.
  • the second contact structure 122 can be electrically connected to a second current expansion layer 125.
  • the second current spreading layer 125 can be arranged on a side of the first semiconductor layer 100 facing away from the second semiconductor layer 110.
  • the first current spreading layer 123 can be arranged between the first semiconductor layer 100 and the second current spreading layer 125.
  • a part of the second current expansion layer 125 can extend laterally along the semiconductor layer stack and thus form a type of carrier structure of the optoelectronic semiconductor chip 10.
  • the optoelectronic semiconductor chip 10 can be electrically contacted directly adjacent to the second current spreading layer 125 and thus form a chip size package.
  • the first and the second contact elements 115, 117 can each be designed as contact columns, as shown in FIG. 3.
  • a potting compound 130 can be arranged between the contact columns and thus contribute to stabilizing the optoelectronic semiconductor chip.
  • the second contact elements 117 are each in contact with the second current spreading layer 125 arranged.
  • the first contact element 115 is electrically connected to the first current expansion layer 123 via a first opening 121, which is formed in particular in the second current expansion layer 125.
  • a first contact area 116 can be electrically connected to the first contact element 115.
  • Second contact areas 119 can each be electrically connected to the second contact elements 117.
  • the inner and the two outer contact elements are arranged on one side of the second main surface 108 of the semiconductor chip.
  • the second main surface 108 of the semiconductor chip 10 is the light emitting surface of the semiconductor chip 10 opposite lying.
  • the semiconductor chip described accordingly represents a flip-chip component.
  • the semiconductor chip can comprise a multiplicity of second contact structures 122, which in each case connect the second semiconductor layer 110 to the second current expansion layer 125.
  • the two outer contact elements 129 can be electrically connected to one another via a conductive layer within the semiconductor chip 10 according to embodiments.
  • this conductive layer can be insulated from the outside.
  • the conductive layer can be formed such that it does not come into contact with a printed circuit board when the second main surface of the semiconductor chip is brought into contact with the printed circuit board.
  • the outer contact elements 129 can be electrically connected via a contact structure. This contact structure can be arranged, for example, on an exposed part of a first main surface of the second semiconductor layer.
  • the contact structure is not on the second main surface of the Semiconductor chips in front but is spaced from the second main surface.
  • a corresponding contact structure can be buried in the semiconductor chip.
  • a semiconductor device 20 comprises a plurality of semiconductor chips 10 as described above and a circuit board 200 on which the semiconductor chips 10 are arranged.
  • FIG. 4A illustrates an example of a printed circuit board 200.
  • the printed circuit board 200 shown in FIG. 4A can be constructed from any base material, such as, for example, ceramic, glass or other insulating materials. Conductive layers or foils can be arranged above the printed circuit board and suitably structured.
  • the circuit board 200 has a plurality of first connection areas 205 and a large number of second connection areas 210.
  • first connection regions 205 can be arranged such that they each connect the inner contact elements 128 of adjacent semiconductor chips to one another.
  • the second contact regions 210 can each connect the outer contact elements 129 of two adjacent optoelectronic semiconductor chips to one another.
  • the first contact areas 205 can be formed in a line-like manner.
  • the second contact regions 210 can each be designed as broken lines. The length of the broken lines is dimensioned such that they are suitable for connecting the outer contact elements 129 of two adjacent semiconductor chips to one another.
  • the first and two th contact areas can be structured, for example be made of a conductive layer.
  • the conductive layer can be a copper layer or another conductive layer, for example a metallic layer.
  • FIG. 4B shows an example of an arrangement of different optoelectronic semiconductor chips 11, 12, 13, which can be applied to the printed circuit board 200.
  • a large number of similar or identical optoelectronic semiconductor chips can be applied to the printed circuit board 200 and form the optoelectronic component.
  • the plurality of semiconductor chips can be a first plurality of semiconductor chips 11 of a first color, for example blue, a second plurality of semiconductor chips 12 of a second color, for example green, and a third plurality of optoelectronic semiconductor chips 13 of a third color, for example red , contain.
  • the semiconductor chips can be arranged in rows and columns, where in each case the semiconductor chips of one color are arranged in such a way that they can be electrically connected to one another by adjacent second contact regions 210.
  • the semiconductor chips of one color can each be arranged in columns, so that they are each electrically connected to one another via the second contact regions 210.
  • the outer contact elements 129 of two adjacent semiconductor chips can be electrically connected to one another via the second connection areas 210. In this way, a large number of optoelectronic semiconductor chips in a column are connected in series.
  • the inner contact elements 128 of semiconductor chips in a row can be electrically connected to one another via the first connection regions 205.
  • the semiconductor component 20 can further comprise a driver, for example with a first driver element 206, by means of which a predetermined voltage is applied to the rows or the first th connection areas 205 can be created.
  • the driver can further comprise a second driver element 211, by means of which a predetermined voltage can be applied to the columns or the second connection regions 210, respectively.
  • the optoelectronic semiconductor component can have approximately more than 15 x 30, for example 18 x 32 optoelectronic semiconductor chips.
  • a typical size of a chip can be approximately 50 ⁇ m. However, the size can also be smaller, for example up to 10 ⁇ m.
  • the optoelectronic semiconductor chips with two outer and one inner contact element it is possible to connect these optoelectronic semiconductor chips of the type with one another, so that the current can be passed through the two terminal regions 210.
  • part of the electrical connection of the outer contact elements 129 and thus the second connection regions is effected via a conductive or semiconductor layer within the optoelectronic semiconductor chip.
  • connection of different LEDs can be easily implemented without the need to provide lines which could cause shading of the component or which are expensive to manufacture.
  • the wiring device of the individual semiconductor chips 10, 11, 12, 13 are effected by conductor tracks or connection regions 205, 210, which are arranged in a single plane. Accordingly, it is not necessary to provide insulation between different wiring levels.
  • the semiconductor component described here can be, for example, a semiconductor component with a multiplicity of semiconductor chips which are arranged in a matrix and interconnected with one another. Examples include display devices, video screens, sensors, and others.
  • the semiconductor chips can be optoelectronic semiconductor chips which are suitable for emitting or receiving electromagnetic radiation. According to further embodiments, the optoelectronic semiconductor chips can also be electromechanical semiconductor chips, logic or driver chips.

Abstract

Embodiments of the invention relate to a semiconductor chip (10, 11, 12, 13) comprising an inner contact element (128) and two outer contact elements (129). The inner contact element (128) and the two outer contact elements (129) are arranged on a second main surface (108) of the semiconductor chip (10, 11, 12, 13). One of the outer contact elements (129) is arranged on each of the opposite sides of the inner contact element (128). For example, the inner contact element (128) is designed as a first contact element that is electrically connected to a first semiconductor layer (100), and the two outer contact elements (129) are designed as second contact elements (117) that are electrically connected to a second semiconductor layer (110). Alternatively, the two outer contact elements (129) are designed as first contact elements (115) that are electrically connected to a first semiconductor layer (100), and the inner contact element (128) is designed as a second contact element (117) and is electrically connected to a second semiconductor layer (110).

Description

HALBLEITERCHIP MIT EINEM INNEREN KONTAKTELEMENT UND ZWEI ÄUSSEREN KONTAKTELEMENTEN UND HALBLEITERBAUELEMENT  SEMICONDUCTOR CHIP WITH AN INNER CONTACT ELEMENT AND TWO EXTERNAL CONTACT ELEMENTS AND SEMICONDUCTOR COMPONENT
HINTERGRUND BACKGROUND
Diese Patentanmeldung beansprucht die Priorität der deutschen Patentanmeldung DE 10 2018 128 896.4, deren Offenbarungsgehalt hiermit durch Rückbezug aufgenommen wird. This patent application claims the priority of German patent application DE 10 2018 128 896.4, the disclosure content of which is hereby incorporated by reference.
Optoelektronische Halbleiterchips wie beispielsweise LEDs ("Light Emitting Diodes") können zu größeren funktionalen Ein heiten verbunden werden. Beispielsweise können mehrere opto elektronische Halbleiterchips mit jeweils unterschiedlicher Farbcharakteristik, z.B. Rot, Grün, und Blau (RGB) kombiniert werden. Derartige RGB-Einheiten können beispielsweise in einer Matrixverschaltung in Anzeigevorrichtungen oder Videoleinwän den verwendet werden. Optoelectronic semiconductor chips such as LEDs ("Light Emitting Diodes") can be connected to form larger functional units. For example, several optoelectronic semiconductor chips, each with different color characteristics, e.g. Red, green, and blue (RGB) can be combined. Such RGB units can be used, for example, in a matrix connection in display devices or video screens.
Generell wird nach Möglichkeiten gesucht, in Halbleiterchip- Anordnungen die elektrische Kontaktierung der Halbleiterchips zu verbessern. In general, possibilities are sought to improve the electrical contacting of the semiconductor chips in semiconductor chip arrangements.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen verbesserten Halbleiterchip sowie ein verbessertes Halbleiter bauelement zur Verfügung zu stellen. The present invention has for its object to provide an improved semiconductor chip and an improved semiconductor device.
Die Aufgabe wird durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprü che gelöst. Weitere Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhän gigen Ansprüche. The task is solved by the subject matter of the independent claims. Further refinements are the subject of the dependent claims.
ZUSAMMENFASSUNG SUMMARY
Gemäß Ausführungsformen umfasst ein Halbleiterchip ein inneres Kontaktelement und zwei äußere Kontaktelemente. Das innere Kontaktelement und die zwei äußeren Kontaktelemente sind an einer zweiten Hauptoberfläche des Halbleiterchips angeordnet. Je eines der äußeren Kontaktelemente ist auf jeweils gegen überliegenden Seiten des inneren Kontaktelements angeordnet. Beispielsweise ist das innere Kontaktelement als ein erstes Kontaktelement ausgeführt, das mit einer ersten Halbleiter schicht elektrisch verbunden ist, und die zwei äußeren Kontak telemente sind jeweils als zweite Kontaktelemente ausgeführt, die mit einer zweiten Halbleiterschicht elektrisch verbunden sind. Alternativ sind die zwei äußeren Kontaktelemente jeweils als erste Kontaktelemente ausgeführt, die mit einer ersten Halbleiterschicht elektrisch verbunden sind, und das innere Kontaktelement ist als ein zweites Kontaktelement ausgeführt, das mit einer zweiten Halbleiterschicht elektrisch verbunden ist . According to embodiments, a semiconductor chip comprises an inner contact element and two outer contact elements. The inner Contact element and the two outer contact elements are arranged on a second main surface of the semiconductor chip. One of the outer contact elements is arranged on opposite sides of the inner contact element. For example, the inner contact element is designed as a first contact element which is electrically connected to a first semiconductor layer, and the two outer contact elements are each designed as second contact elements which are electrically connected to a second semiconductor layer. Alternatively, the two outer contact elements are each designed as first contact elements that are electrically connected to a first semiconductor layer, and the inner contact element is designed as a second contact element that is electrically connected to a second semiconductor layer.
Gemäß Ausführungsformen sind die erste und die zweite Halb leiterschicht Teil eines Schichtstapels , und die zweite Halb leiterschicht ist auf einer von der zweiten Hauptoberfläche abgewandten Seite des Halbleiterschichtstapels angeordnet. According to embodiments, the first and the second semiconductor layer are part of a layer stack, and the second semiconductor layer is arranged on a side of the semiconductor layer stack facing away from the second main surface.
Beispielsweise sind die zwei äußeren Kontaktelemente über eine leitfähige Schicht innerhalb des Halbleiterchips miteinander elektrisch verbunden. Gemäß Ausführungsformen können die zwei äußeren Kontaktelemente miteinander über eine erste Stromauf weitungsschicht elektrisch verbunden sein. For example, the two outer contact elements are electrically connected to one another via a conductive layer within the semiconductor chip. According to embodiments, the two outer contact elements can be electrically connected to one another via a first current spreading layer.
Ein Teil der zweiten Halbleiterschicht kann nicht mit der ers ten Halbleiterschicht bedeckt sein. Dadurch kann ein Teil ei ner ersten Hauptoberfläche der zweiten Halbleiterschicht frei liegend sein. A part of the second semiconductor layer cannot be covered with the first semiconductor layer. As a result, part of a first main surface of the second semiconductor layer can be exposed.
Der Halbleiterchip kann ferner eine Kontaktstruktur auf dem freiliegenden Teil der ersten Hauptoberfläche aufweisen, wobei die äußeren Kontaktelemente miteinander über die Kontaktstruk- tur elektrisch verbunden sind. The semiconductor chip may further have a contact structure on the exposed part of the first main surface, wherein the outer contact elements are electrically connected to one another via the contact structure.
Beispielsweise kann der Halbleiterchip ein optoelektronischer Halbleiterchip, insbesondere ein Leuchtdiodenchip oder ein Sensorchip sein. Gemäß weiteren Ausführungsformen kann der Halbleiterchip jedoch auch ein elektromechanischer, ein Trei ber- oder ein Logik-Halbleiterchip sein. For example, the semiconductor chip can be an optoelectronic semiconductor chip, in particular an LED chip or a sensor chip. According to further embodiments, however, the semiconductor chip can also be an electromechanical, a driver or a logic semiconductor chip.
Gemäß Ausführungsformen umfasst ein Halbleiterbauelement eine Vielzahl von Halbleiterchips wie vorstehend beschrieben sowie eine Leiterplatte, auf der die Halbleiterchips angeordnet sind. Das Halbleiterbauelement kann ferner eine Vielzahl von ersten Anschlussbereichen und zweiten Anschlussbereichen auf weisen, wobei die ersten Anschlussbereiche geeignet sind, die inneren Kontaktelemente zweier benachbarter Halbleiterchips miteinander zu verbinden. According to embodiments, a semiconductor component comprises a multiplicity of semiconductor chips as described above and a printed circuit board on which the semiconductor chips are arranged. The semiconductor component can furthermore have a multiplicity of first connection regions and second connection regions, the first connection regions being suitable for connecting the inner contact elements of two adjacent semiconductor chips to one another.
Die zweiten Anschlussbereiche können geeignet sein, die äuße ren Kontaktelemente zweier benachbarter Halbleiterchips mitei nander zu verbinden. The second connection regions can be suitable for connecting the outer contact elements of two adjacent semiconductor chips to one another.
Beispielsweise können die Halbleiterchips in Reihen und Spal ten angeordnet sein. Die ersten Anschlussbereiche können in Linien, die die Spalten schneiden, ausgeführt sein. For example, the semiconductor chips can be arranged in rows and columns. The first connection areas can be executed in lines that intersect the columns.
Beispielsweise können die zweiten Anschlussbereiche jeweils in Spalten angeordnet sein. For example, the second connection areas can each be arranged in columns.
Gemäß Ausführungsformen können die Halbleiterchips jeweils LED-Chips sein und eine erste Vielzahl von LED-Chips einer ersten Farbe, eine zweite Vielzahl von LED-Chips einer zweiten Farbe und eine dritte Vielzahl von LED-Chips einer dritten Farbe umfassen. KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN According to embodiments, the semiconductor chips can each be LED chips and comprise a first plurality of LED chips of a first color, a second plurality of LED chips of a second color and a third plurality of LED chips of a third color. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
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. The accompanying drawings serve to understand exemplary embodiments of the invention. The drawings illustrate exemplary embodiments and, together with the description, serve to explain them. Further exemplary embodiments and numerous of the intended advantages result directly from the following detailed description. The elements and structures shown in the drawings are not necessarily drawn to scale with respect to one another. The same reference numerals refer to the same or corresponding elements and structures.
Figur 1A zeigt eine perspektivische Ansicht eines optoelektro nischen Halbleiterchips gemäß Ausführungsformen. FIG. 1A shows a perspective view of an optoelectronic semiconductor chip according to embodiments.
Die Figuren 1B und IC zeigen jeweils Ansichten einer zweiten Hauptoberfläche des Halbleiterchips gemäß Ausführungsformen. FIGS. 1B and IC each show views of a second main surface of the semiconductor chip according to embodiments.
Figur 2A zeigt eine schematische Querschnittsansicht eines optoelektronischen Halbleiterchip . FIG. 2A shows a schematic cross-sectional view of an optoelectronic semiconductor chip.
Figur 2B zeigt eine weitere Querschnittsansicht des optoelekt ronischen Halbleiterchips gemäß Ausführungsformen. FIG. 2B shows a further cross-sectional view of the optoelectronic semiconductor chip in accordance with embodiments.
Figur 2C zeigt eine weitere Querschnittsansicht des optoelekt ronischen Halbleiterchips. FIG. 2C shows a further cross-sectional view of the optoelectronic semiconductor chip.
Figur 3 zeigt eine vertikale Querschnittsansicht eines opto elektronischen Halbleiterchips gemäß weiteren Ausführungsfor men . FIG. 3 shows a vertical cross-sectional view of an optoelectronic semiconductor chip in accordance with further embodiments.
Figur 4A zeigt eine schematische Ansicht einer Leiterplatte. Figur 4B zeigt eine schematische Ansicht eines Halbleiterbau elements gemäß Ausführungsformen. FIG. 4A shows a schematic view of a printed circuit board. FIG. 4B shows a schematic view of a semiconductor component in accordance with embodiments.
DETAILBESCHREIBUNG DETAILED DESCRIPTION
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. In the following detailed description, reference is made to the accompanying drawings, which form a part of the disclosure and in which specific exemplary embodiments are shown for purposes of illustration. In this context, a directional terminology such as "top", "bottom", "front", "back", "over", "on", "in front", "behind", "front", "back" and so on the orientation of the fi gures just described related. Since the components of the exemplary embodiments can be positioned in different orientations, the directional terminology is only used for explanation and is in no way restrictive.
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. The description of the exemplary embodiments is not restrictive, since other exemplary embodiments also exist and structural or logical changes can be made without deviating from the range defined by the claims. In particular, elements of exemplary embodiments described below can be combined with elements of other exemplary embodiments described, unless the context provides otherwise.
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 Substrats oder Halbleiterkörpers verläuft. Dies kann beispielsweise die Oberfläche eines Wafers oder ei nes Chips (Die) sein. Die horizontale Richtung kann beispielsweise in einer Ebene senkrecht zu einer Wachstumsrichtung beim Aufwachsen von Schichten liegen. The terms “lateral” and “horizontal”, as used in this description, are intended to describe an orientation or alignment that runs essentially parallel to a first surface of a substrate or semiconductor body. This can be, for example, the surface of a wafer or a chip (die). The horizontal direction can lie, for example, in a plane perpendicular to a growth direction when layers are grown.
Der Begriff "vertikal", wie er in dieser Beschreibung verwen det wird, soll eine Orientierung beschreiben, die im Wesentli chen senkrecht zu der ersten Oberfläche eines Substrats oder Halbleiterkörpers verläuft. Die vertikale Richtung kann bei spielsweise einer Wachstumsrichtung beim Aufwachsen von Schichten entsprechen. The term "vertical", as used in this description, is intended to describe an orientation which is essentially perpendicular to the first surface of a substrate or semiconductor body. The vertical direction can, for example, correspond to a growth direction when layers are grown.
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 auf einem Saphirsubstrat, gewachsen sein. Weitere Beispiele für Materialien von Wachstumssubstraten umfassen Glas, Silizi umdioxid, Quarz oder eine Keramik. The terms "wafer" or "semiconductor substrate" used in the following description may include any semiconductor-based structure that has a semiconductor surface. Wafers and structures are to be understood to include doped and undoped semiconductors, epitaxial semiconductor layers, optionally supported by a base, and other semiconductor structures. For example, a layer of a first semiconductor material can be grown on a growth substrate made of a second semiconductor material or of an insulating material, for example on a sapphire substrate. Other examples of materials for growth substrates include glass, silicon dioxide, quartz or a ceramic.
Je nach Verwendungszweck kann der Halbleiter auf einem direk ten oder einem indirekten Halbleitermaterial basieren. Bei spiele für zur Erzeugung elektromagnetischer Strahlung beson ders geeignete Halbleitermaterialien umfassen insbesondere Nitrid-Halbleiterverbindungen, durch die beispielsweise ultra violettes, blaues oder langwelligeres Licht erzeugt werden kann, wie beispielsweise GaN, InGaN, A1N, AlGaN, AlGalnN, Al- GalnBN, Phosphid-Halbleiterverbindungen, durch die beispiels weise grünes oder langwelligeres Licht erzeugt werden kann, wie beispielsweise GaAsP, AlGalnP, GaP, AlGaP, sowie weitere Halbleitermaterialien wie GaAs, AlGaAs, InGaAs, AlInGaAs, SiC, ZnSe, ZnO, Ga2Ct, Diamant, hexagonales BN und Kombinationen der genannten Materialien. Das stöchiometrische Verhältnis der Verbindungshalbleitermaterialien kann variieren. Weitere Bei spiele für Halbleitermaterialien können Silizium, Silizium- Germanium und Germanium umfassen. Im Kontext der vorliegenden Beschreibung schließt der Begriff „Halbleiter" auch organische Halbleitermaterialien ein. Depending on the intended use, the semiconductor can be based on a direct or an indirect semiconductor material. Examples of games for semiconductor materials which are particularly suitable for generating electromagnetic radiation include, in particular, nitride semiconductor compounds, by means of which, for example, ultra violet, blue or longer-wave light can be generated, such as, for example, GaN, InGaN, A1N, AlGaN, AlGalnN, Al-GalnBN, phosphide semiconductor compounds , which can be used to generate green or long-wave light, for example, such as GaAsP, AlGalnP, GaP, AlGaP, and further semiconductor materials such as GaAs, AlGaAs, InGaAs, AlInGaAs, SiC, ZnSe, ZnO, Ga 2 Ct, diamond, hexagonal BN and combinations of the materials mentioned. The stoichiometric ratio of the compound semiconductor materials can vary. Other examples of semiconductor materials can include silicon, silicon germanium and germanium. In the context of the present description, the term “semiconductor” also includes organic semiconductor materials.
Der Begriff „Substrat" umfasst generell isolierende, leitende oder Halbleitersubstrate. The term “substrate” generally encompasses insulating, conductive or semiconductor substrates.
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. Insofar as the terms "have", "contain", "comprise", "have" and the like are used here, they are open terms which indicate the presence of the said elements or features, the presence of further elements or features but do not rule out. The undefined articles and the certain articles include both the plural and the singular, unless the context clearly indicates otherwise.
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. In the context of this description, the term "electrically connected" means a low-resistance electrical connection between the connected elements. The electrically connected elements do not necessarily have to be connected directly to one another. Further elements can be arranged between electrically connected elements.
Der Begriff „elektrisch verbunden" umfasst auch Tunnelkontakte zwischen den verbundenen Elementen. Gemäß weiteren Ausführun gen kann der Begriff „elektrisch verbunden" auch Metall- Halbleiterkontakte, beispielsweise Schottky-Kontakte oder Kon takte zwischen einem transparenten leitenden Oxid, beispiels- weise Indium-Zinnoxid oder Indium-Zinkoxid, und einem Halb leitermaterial umfassen. The term “electrically connected” also includes tunnel contacts between the connected elements. According to further embodiments, the term “electrically connected” can also include metal-semiconductor contacts, for example Schottky contacts or contacts between a transparent conductive oxide, for example as indium tin oxide or indium zinc oxide, and include a semiconductor material.
Nachstehend werden Ausführungsformen unter Bezugnahme auf ei nen optoelektronischen Halbleiterchip, insbesondere eine LED, beschrieben. Die beschriebenen Merkmale sind jedoch auf alle Arten von Halbleiterchips und optoelektronische Halbleiter chips, beispielsweise Sensoren, anwendbar, bei denen bei spielsweise Kontakte angrenzend an eine Hauptoberfläche des Halbleiterchips angeordnet sind. Beispielsweise können derar tige Sensoren geeignet sein, eintreffende elektromagnetische Strahlung zu detektieren. Embodiments are described below with reference to an optoelectronic semiconductor chip, in particular an LED. However, the features described can be applied to all types of semiconductor chips and optoelectronic semiconductor chips, for example sensors, in which, for example, contacts are arranged adjacent to a main surface of the semiconductor chip. For example, such sensors can be suitable for detecting incoming electromagnetic radiation.
Figur 1A zeigt eine perspektivische Ansicht eines optoelektro nischen Halbleiterchips 10 gemäß Ausführungsformen. Der in Fi gur 1A gezeigte optoelektronische Halbleiterchip 10 kann bei spielsweise quaderförmig oder in einer anderen beliebigen Form ausgebildet sein. In dem optoelektronischen Halbleiterchip 10 erzeugte elektromagnetische Strahlung wird beispielsweise über eine erste Hauptoberfläche 107 des optoelektronischen Halb leiterchips ausgegeben. Weiterhin kann erzeugte elektromagne tische Strahlung 16 auch über Seitenflächen des optoelektroni schen Halbleiterchips ausgegeben werden. Der optoelektronische Halbleiterchip 10 weist ein inneres Kontaktelement 128 und zwei äußere Kontaktelemente 129 auf. Das innere Kontaktelement 128 und die zwei äußeren Kontaktelemente 129 sind an einer zweiten Hauptoberfläche 108 des Halbleiterchips 10 angeordnet. Die zwei äußeren Kontaktelemente 129 sind miteinander elektrisch verbunden. Beispielsweise können die zwei äußeren Kontaktelemente über eine leitfähige Schicht innerhalb des Halbleiterchips miteinander elektrisch verbunden sein. Bei spielsweise kann eine derartige leitfähige Schicht nach außen hin isoliert sein. Je eines der äußeren Kontaktelemente 129 ist auf jeweils ge genüberliegenden Seiten des inneren Kontaktelements 128 ange ordnet. Wie nachfolgend detaillierter erklärt werden wird, kann das innere Kontaktelement 128 als ein erstes Kontaktele ment ausgeführt sein, das mit einer ersten Halbleiterschicht (nicht gezeigt in Figur 1A) elektrisch verbunden ist. Die zwei äußeren Kontaktelemente 129 sind in diesem Fall als zweite Kontaktelemente ausgeführt und mit einer zweiten Halbleiter schicht (nicht gezeigt in Figur 1A) elektrisch verbunden. Al ternativ können die zwei äußeren Kontaktelemente 129 jeweils als erste Kontaktelemente ausgeführt sein und mit einer ersten Halbleiterschicht (nicht gezeigt in Figur 1A) elektrisch ver bunden sein. Weiterhin ist das innere Kontaktelement 128 als zweites Kontaktelement ausgeführt und mit einer zweiten Halb leiterschicht (nicht gezeigt in Figur 1A) elektrisch verbun den . FIG. 1A shows a perspective view of an optoelectronic semiconductor chip 10 according to embodiments. The optoelectronic semiconductor chip 10 shown in FIG. 1A can, for example, be cuboid or in any other shape. Electromagnetic radiation generated in the optoelectronic semiconductor chip 10 is output, for example, via a first main surface 107 of the optoelectronic semiconductor chip. Furthermore, generated electromagnetic radiation 16 can also be output via side surfaces of the optoelectronic semiconductor chip. The optoelectronic semiconductor chip 10 has an inner contact element 128 and two outer contact elements 129. The inner contact element 128 and the two outer contact elements 129 are arranged on a second main surface 108 of the semiconductor chip 10. The two outer contact elements 129 are electrically connected to one another. For example, the two outer contact elements can be electrically connected to one another via a conductive layer within the semiconductor chip. In example, such a conductive layer can be isolated from the outside. One of the outer contact elements 129 is arranged on opposite sides of the inner contact element 128. As will be explained in more detail below, the inner contact element 128 can be embodied as a first contact element that is electrically connected to a first semiconductor layer (not shown in FIG. 1A). In this case, the two outer contact elements 129 are designed as second contact elements and are electrically connected to a second semiconductor layer (not shown in FIG. 1A). Alternatively, the two outer contact elements 129 can each be designed as first contact elements and can be electrically connected to a first semiconductor layer (not shown in FIG. 1A). Furthermore, the inner contact element 128 is designed as a second contact element and is electrically connected to a second semiconductor layer (not shown in FIG. 1A).
Figur 1B zeigt eine Draufsicht auf die zweite Hauptoberfläche 108 des optoelektronischen Halbleiterchips 10. Wie in Figur 1B dargestellt, sind die zwei äußeren Kontaktelemente 129 jeweils auf gegenüberliegenden Seiten des inneren Kontaktelements 128 angeordnet. Die zwei äußeren Kontaktelemente 129 können über eine leitfähige Schicht innerhalb des Halbleiterchips mitei nander elektrisch verbunden sein. Die leitfähige Schicht kann auch eine Halbleiterschicht sein. Beispielsweise kann die leitfähige Schicht, über die die zwei äußeren Kontaktelemente 129 miteinander elektrisch verbunden sind, in einem Bereich der zweiten Hauptoberfläche 108 nicht freiliegen. Gemäß Aus führungsformen kann über dieser leitfähigen Schicht eine iso lierende Schicht angeordnet sein. Als Folge werden, wie nach folgend unter Bezugnahme auf die Figuren 4A und 4B erläutert werden wird, bei einem elektrischen Kontaktieren des inneren Kontaktelements 128 die äußeren Kontaktelemente 129 nicht mit dem inneren Kontaktelement 128 kurzgeschlossen. Beispielsweise zeigt Figur 1B den Fall, in dem die äußeren Kontaktelemente 129 jeweils erste Kontaktelemente 115 darstellen, die mit ei ner ersten Halbleiterschicht elektrisch verbunden sind. Die erste Halbleiterschicht ist auf einer der zweiten Hauptober fläche 108 zugewandten Seite des Halbleiterschichtstapels an geordnet. Das innere Kontaktelement 128 kann in diesem Fall ein zweites Kontaktelement 117 sein. Gemäß weiteren Ausfüh rungsformen kann aber auch das innere Kontaktelement 128 ein erstes Kontaktelement sein, und die beiden äußeren Kontaktele mente 129 sind jeweils zweite Kontaktelemente. FIG. 1B shows a plan view of the second main surface 108 of the optoelectronic semiconductor chip 10. As shown in FIG. 1B, the two outer contact elements 129 are each arranged on opposite sides of the inner contact element 128. The two outer contact elements 129 can be electrically connected to one another via a conductive layer within the semiconductor chip. The conductive layer can also be a semiconductor layer. For example, the conductive layer via which the two outer contact elements 129 are electrically connected to one another cannot be exposed in a region of the second main surface 108. According to embodiments, an insulating layer can be arranged over this conductive layer. As a result, as will be explained below with reference to FIGS. 4A and 4B, when the inner contact element 128 is electrically contacted, the outer contact elements 129 are not short-circuited with the inner contact element 128. For example FIG. 1B shows the case in which the outer contact elements 129 each represent first contact elements 115 which are electrically connected to a first semiconductor layer. The first semiconductor layer is arranged on a side of the semiconductor layer stack facing the second main surface 108. In this case, the inner contact element 128 can be a second contact element 117. According to further embodiments, the inner contact element 128 can also be a first contact element, and the two outer contact elements 129 are each second contact elements.
Figur IC veranschaulicht einen Fall, in dem die zwei äußeren Kontaktelemente 129 über eine leitfähige Struktur 118 mitei nander elektrisch verbunden sind. Beispielsweise können die äußeren Kontaktelemente 129 jeweils zweite Kontaktelemente 117 sein, die mit einer zweiten Halbleiterschicht elektrisch ver bunden sind. Die zweite Halbleiterschicht ist auf einer von der zweiten Hauptoberfläche 108 abgewandten Seite des Halb leiterschichtstapels angeordnet. Wie unter Bezugnahme auf Fi gur 2A und 2B näher erläutert werden wird, können die zweiten Kontaktelemente 117 über die Kontaktstruktur 118 miteinander elektrisch verbunden sein. Dabei kann die Kontaktstruktur 118 derart ausgebildet sein, dass sie nicht an der zweiten Haupt oberfläche 108 des Halbleiterchips 10 freiliegt. Beispielswei se kann ein Zwischenraum zwischen Kontaktstruktur 118 und zweiter Hauptoberfläche 108 des Halbleiterchips 10 vorliegen. Als Folge werden, wie nachfolgend unter Bezugnahme auf die Fi guren 4A und 4B erläutert werden wird, bei einem elektrischen Kontaktieren des inneren Kontaktelements 115 die äußeren Kon taktelemente 117 nicht mit dem inneren Kontaktelement 115 kurzgeschlossen. Gemäß weiteren Ausführungsformen können bei der in Figur IC gezeigten Struktur die äußeren Kontaktelemente 129 auch erste Kontaktelemente 115 sein, und das innere Kon taktelement 128 ist ein zweites Kontaktelement 117. Die Form des inneren und der äußeren Kontaktelemente kann ge nerell beliebig sein. Beispielsweise können die Kontaktelemen te rechteckig, quadratisch oder mit rundem oder ovalem Quer schnitt ausgebildet sein. Die Form und die Größe der Kontakte lemente können jeweils unterschiedlich sein. FIG. IC illustrates a case in which the two outer contact elements 129 are electrically connected to one another via a conductive structure 118. For example, the outer contact elements 129 can each be second contact elements 117, which are electrically connected to a second semiconductor layer. The second semiconductor layer is arranged on a side of the semiconductor layer stack facing away from the second main surface 108. As will be explained in more detail with reference to FIGS. 2A and 2B, the second contact elements 117 can be electrically connected to one another via the contact structure 118. The contact structure 118 can be designed such that it is not exposed on the second main surface 108 of the semiconductor chip 10. For example, there may be a space between the contact structure 118 and the second main surface 108 of the semiconductor chip 10. As a result, as will be explained below with reference to FIGS. 4A and 4B, when the inner contact element 115 is electrically contacted, the outer contact elements 117 are not short-circuited with the inner contact element 115. According to further embodiments, in the structure shown in FIG. IC, the outer contact elements 129 can also be first contact elements 115, and the inner contact element 128 is a second contact element 117. The shape of the inner and outer contact elements can be arbitrary. For example, the contact elements can be rectangular, square or with a round or oval cross section. The shape and size of the contact elements can each be different.
Figur 2A zeigt eine Querschnittsansicht des in Figur 1B oder IC gezeigten Halbleiterchips zwischen I und I ' . Die gezeigte Querschnittsansicht schneidet den optoelektronischen Halb leiterchip im Bereich eines ersten Kontaktelements 115, wie nachfolgend ausgeführt werden wird. Dabei ist für den Aufbau des ersten Kontaktelements 115 unerheblich, ob das erste Kon taktelement ein inneres oder ein äußeres Kontaktelement dar stellt. Das in Figur 2A dargestellte optoelektronische Halb leiterbauelement weist einen Schichtstapel aus einer ersten Halbleiterschicht 100 von einem ersten Leitfähigkeitstyp, bei spielsweise p-Typ, sowie einer zweiten Halbleiterschicht 110 von einem zweiten Leitfähigkeitstyp, beispielsweise n-Typ, auf. Eine aktive Zone 105 kann zwischen den Halbleiterschich ten 100, 110 angeordnet sein. FIG. 2A shows a cross-sectional view of the semiconductor chip between I and I 'shown in FIG. 1B or IC. The cross-sectional view shown cuts the optoelectronic semiconductor chip in the region of a first contact element 115, as will be explained below. It is irrelevant for the structure of the first contact element 115 whether the first contact element is an inner or an outer contact element. The optoelectronic semiconductor component shown in FIG. 2A has a layer stack of a first semiconductor layer 100 of a first conductivity type, for example p-type, and a second semiconductor layer 110 of a second conductivity type, for example n-type. An active zone 105 can be arranged between the semiconductor layers 100, 110.
Die aktive Zone 105 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 jede Kombination dieser Schichten . The active zone 105 can have, for example, a pn junction, a double heterostructure, a single quantum well structure (SQW, single quantum well) or a multiple quantum well structure (MQW, multi quantum well) for generating radiation. The term "quantum well structure" has no significance with regard to the dimensionality of the quantization. It therefore includes, among other things, quantum wells, quantum wires and quantum dots as well as any combination of these layers.
Eine erste Stromaufweitungsschicht 123 kann in elektrischem Kontakt mit der ersten Halbleiterschicht 100 ausgebildet sein. Die erste Stromaufweitungsschicht 123 kann eine oder mehrere Schichten aufweisen. Beispielsweise kann die erste Stromauf weitungsschicht 123 eine Silberschicht enthalten, die durch geeignete Schichten eingekapselt sein kann. Das erste Kon taktelement 115 ist über die erste Stromaufweitungsschicht 123 mit der ersten Halbleiterschicht 100 elektrisch verbunden. Ge mäß Ausführungsformen kann eine erste Passivierungsschicht 120 zwischen der ersten Stromaufweitungsschicht 123 und dem ersten Kontaktelement 115 angeordnet sein. Gemäß weiteren Ausfüh rungsformen kann auf diese erste Passivierungsschicht 120 auch verzichtet werden. Die zweite Halbleiterschicht 110 ist auf der von der zweiten Hauptoberfläche 108 abgewandten Seite des optoelektronischen Halbleiterchips angeordnet. Eine zweite Hauptoberfläche der zweiten Halbleiterschicht 111 kann bei spielsweise aufgeraut sein, um die Auskoppeleffizienz der er zeugten elektromagnetischen Strahlung zu erhöhen. A first current spreading layer 123 may be formed in electrical contact with the first semiconductor layer 100. The first current spreading layer 123 may have one or more layers. For example, the first current spreading layer 123 can contain a silver layer, which can be encapsulated by suitable layers. The first contact element 115 is electrically connected to the first semiconductor layer 100 via the first current spreading layer 123. According to embodiments, a first passivation layer 120 can be arranged between the first current expansion layer 123 and the first contact element 115. According to further embodiments, this first passivation layer 120 can also be dispensed with. The second semiconductor layer 110 is arranged on the side of the optoelectronic semiconductor chip facing away from the second main surface 108. A second main surface of the second semiconductor layer 111 can be roughened, for example, in order to increase the coupling-out efficiency of the electromagnetic radiation generated.
Die erste Halbleiterschicht 100 kann strukturiert sein, so dass eine Mesa 103 ausgebildet wird. Beispielsweise kann dadurch ein horizontaler Teil 113, 114 der zweiten Halbleiter schicht freiliegend, d.h. nicht mit der ersten Halbleiter schicht 100 bedeckt sein. Beispielsweise ist der freiliegende Teil 113, 114 der zweiten Halbleiterschicht am Rand des Halb leiterchips angeordnet. Beispielsweise kann eine Kontaktstruk- tur 118 auf dem freiliegenden Teil 113, 114 der ersten Haupt oberfläche angeordnet sein. Stellen die beiden äußeren Kontak telemente 129, wie in Figur 1B gezeigt, jeweils erste Kontak telemente 115 dar, so können beispielsweise die ersten Kontak telemente 115 über die erste Stromaufweitungsschicht 123 mit einander elektrisch verbunden sein. Eine Oberfläche der Kon taktstruktur 118 kann in einer Höhe angeordnet sein, die klei ner als eine Höhe der zweiten Hauptoberfläche 108 des Halb leiterchips ist. Der Begriff „zweite Hauptoberfläche" bezeich net dabei eine äußerste horizontale Begrenzungsfläche des Halbleiterchips 10. Beispielsweise kann die zweite Hauptober fläche 108 des Halbleiterchips 10 in Kontakt mit einer Leiter platte (nicht gezeigt in Figur 2A) gebracht werden, wenn das Halbleiterbauelement ausgebildet wird. Die Kontaktstruktur 118 kann von der Leiterplatte beabstandet sein, wenn der Halb leiterchip mit der Leiterplatte in Kontakt gebracht wird. The first semiconductor layer 100 can be structured so that a mesa 103 is formed. For example, a horizontal part 113, 114 of the second semiconductor layer can thereby be exposed, ie not covered with the first semiconductor layer 100. For example, the exposed part 113, 114 of the second semiconductor layer is arranged on the edge of the semiconductor chip. For example, a contact structure 118 can be arranged on the exposed part 113, 114 of the first main surface. If the two outer contact elements 129, as shown in FIG. 1B, each represent first contact elements 115, for example the first contact elements 115 can be electrically connected to one another via the first current expansion layer 123. A surface of the contact structure 118 may be arranged at a height that is smaller than a height of the second main surface 108 of the semiconductor chip. The term “second main surface” denotes an outermost horizontal boundary surface of the Semiconductor chips 10. For example, the second main surface 108 of the semiconductor chip 10 can be brought into contact with a printed circuit board (not shown in FIG. 2A) when the semiconductor component is formed. The contact structure 118 can be spaced from the circuit board when the semiconductor chip is brought into contact with the circuit board.
Figur 2B zeigt eine Querschnittsansicht des in den Figuren 1B und IC gezeigten Halbleiterchips zwischen II und II'. Die in Figur 2B gezeigte Querschnittsansicht schneidet den Halb leiterchip im Bereich eines zweiten Kontaktelements 117. Das zweite Kontaktelement 117 ist elektrisch mit der zweiten Halb leiterschicht 110 elektrisch verbunden, die auf einer von der zweiten Hauptoberfläche 108 abgewandten Seite des Halbleiter schichtstapels angeordnet ist. Dabei ist unerheblich, ob das zweite Kontaktelement 117 ein inneres oder ein äußeres Kontak telement ist. Wie unter Bezugnahme auf Figur 2A erläutert wor den ist, kann beispielsweise die erste Halbleiterschicht 100 zu einer Mesa strukturiert sein, so dass ein erster und zwei ter horizontaler Teil 113, 114 der zweiten Halbleiterschicht 110 freiliegend ist. Beispielsweise ist der freiliegende Teil 113, 114 der zweiten Halbleiterschicht am Rand des Halbleiter chips angeordnet. Gemäß Ausführungsformen kann elektrischer Kontakt zwischen dem zweiten Kontaktelement 117 und der zwei ten Halbleiterschicht 110 ausschließlich über freiliegende Teile 113, 114, die am Rand des Halbleiterchips angeordnet sind, erfolgen. Beispielsweise liegen in einem zentralen Teil des Halbleiterchips keine Kontakte zwischen dem zweiten Kon taktelementen 117 und der zweiten Halbleiterschicht vor. Eine Passivierungsschicht 120 kann über der ersten Stromaufwei tungsschicht 123 sowie über freiliegenden Teilen der ersten Halbleiterschicht 100 angeordnet sein, um die erste Halb leiterschicht 100 von dem zweiten Kontaktelement 117 elektrisch zu isolieren. Das zweite Kontaktelement 117 kann in direktem Kontakt mit der zweiten Halbleiterschicht 110 angeordnet sein und mit dieser elektrisch verbunden sein. Gemäß weiteren Ausführungsformen können weitere leitfähige Schichten zwischen der zweiten Halb leiterschicht 110 und dem zweiten Kontaktelement 117 angeord net sein. Eine Kontaktstruktur 118 kann in Bereichen außerhalb des zweiten Kontaktelements 117 über dem freiliegenden Teil 113, 114 der zweiten Halbleiterschicht 110 angeordnet sein. Gemäß Ausführungsformen können die Kontaktstruktur 118 und das zweite Kontaktelement 117 aus demselben leitfähigen Material hergestellt sein. Gemäß weiteren Ausführungsformen können das zweite Kontaktelement 117 und die Kontaktstruktur 118 aus je weils unterschiedlichen Materialien aufgebaut sein. Gemäß den Ausführungsformen von Figur 1B bildet das zweite Kontaktele ment 117 das innere Kontaktelement 128. Gemäß Ausführungsfor men, die in Figur IC dargestellt sind, bilden zwei zweite Kon taktelemente 117 jeweils die äußeren Kontaktelemente 129. In diesem Fall können die zwei äußeren Kontaktelemente 117 über die Kontaktstruktur 118 miteinander elektrisch verbunden sein. Gemäß weiteren Ausführungsformen können sie jedoch auch über eine beliebige andere geeignete leitfähige Schicht des Halb leiterchips miteinander elektrisch verbunden sein. FIG. 2B shows a cross-sectional view of the semiconductor chip between II and II 'shown in FIGS. 1B and IC. The cross-sectional view shown in FIG. 2B cuts the semiconductor chip in the region of a second contact element 117. The second contact element 117 is electrically connected to the second semiconductor layer 110, which is arranged on a side of the semiconductor layer stack facing away from the second main surface 108. It is irrelevant whether the second contact element 117 is an inner or an outer contact telement. As has been explained with reference to FIG. 2A, for example the first semiconductor layer 100 can be structured to form a mesa, so that a first and a second horizontal part 113, 114 of the second semiconductor layer 110 are exposed. For example, the exposed part 113, 114 of the second semiconductor layer is arranged at the edge of the semiconductor chip. According to embodiments, electrical contact between the second contact element 117 and the second semiconductor layer 110 can only take place via exposed parts 113, 114 which are arranged on the edge of the semiconductor chip. For example, there are no contacts between the second contact elements 117 and the second semiconductor layer in a central part of the semiconductor chip. A passivation layer 120 can be arranged over the first current expansion layer 123 and over exposed parts of the first semiconductor layer 100 in order to electrically isolate the first semiconductor layer 100 from the second contact element 117. The second contact element 117 can be arranged in direct contact with the second semiconductor layer 110 and can be electrically connected to the latter. According to further embodiments, further conductive layers can be arranged between the second semiconductor layer 110 and the second contact element 117. A contact structure 118 can be arranged in areas outside of the second contact element 117 above the exposed part 113, 114 of the second semiconductor layer 110. In accordance with embodiments, the contact structure 118 and the second contact element 117 can be produced from the same conductive material. According to further embodiments, the second contact element 117 and the contact structure 118 can each be constructed from different materials. According to the embodiments of FIG. 1B, the second contact element 117 forms the inner contact element 128. According to the embodiments that are shown in FIG. IC, two second contact elements 117 each form the outer contact elements 129. In this case, the two outer contact elements 117 can over the contact structure 118 may be electrically connected to one another. According to further embodiments, however, they can also be electrically connected to one another via any other suitable conductive layer of the semiconductor chip.
Figur 2C zeigt eine schematische Querschnittsansicht des opto elektronischen Halbleiterchips zwischen III und III', wie in Figur 1B dargestellt. Gemäß Ausführungsformen sind die zwei äußeren Kontaktelemente 129 jeweils erste Kontaktelemente 115, die mit der ersten Halbleiterschicht 100 elektrisch verbunden sind. Beispielsweise sind die zwei äußeren Kontaktelemente 129 über die erste Stromaufweitungsschicht 123 miteinander elektrisch verbunden. Die weiteren Komponenten des in Figur 2C veranschaulichten Halbleiterchips sind bereits unter Bezugnah me auf die Figuren 2A und 2B erläutert worden. Beispielsweise kann die erste Stromaufweitungsschicht 123 Silber enthalten, wodurch eine hohe Leitfähigkeit und damit Stromtragfähigkeit der ersten Stromaufweitungsschicht 123 erreicht wird. Durch geeignetes Einstellen der Schichtdicke der ersten Stromaufwei tungsschicht kann ihre Stromtragfähigkeit erhöht werden. FIG. 2C shows a schematic cross-sectional view of the optoelectronic semiconductor chip between III and III ', as shown in FIG. 1B. According to embodiments, the two outer contact elements 129 are each first contact elements 115, which are electrically connected to the first semiconductor layer 100. For example, the two outer contact elements 129 are electrically connected to one another via the first current spreading layer 123. The further components of the semiconductor chip illustrated in FIG. 2C have already been explained with reference to FIGS. 2A and 2B. For example The first current spreading layer 123 can contain silver, as a result of which the first current spreading layer 123 has a high conductivity and thus current carrying capacity. The current carrying capacity can be increased by suitably adjusting the layer thickness of the first current spreading layer.
Figur 3 zeigt eine Querschnittsansicht eines optoelektroni schen Halbleiterchips, bei dem die zwei äußeren Kontaktelemen te 129 jeweils zweite Kontaktelemente 117 sind. Es ist aber selbstverständlich, dass weitere Veränderungen vorgenommen werden können, so dass die in Figur 3 gezeigte Struktur auf den Fall anwendbar ist, dass die zwei äußeren Kontaktelemente 129 jeweils erste Kontaktelemente 115 sind. FIG. 3 shows a cross-sectional view of an optoelectronic semiconductor chip in which the two outer contact elements 129 are each second contact elements 117. However, it goes without saying that further changes can be made, so that the structure shown in FIG. 3 is applicable to the case where the two outer contact elements 129 are first contact elements 115.
Der in Figur 3 gezeigte optoelektronische Halbleiterchip weist eine erste Halbleiterschicht 100 von einem ersten Leitfähig keitstyp, beispielsweise p-leitend, sowie eine zweite Halb leiterschicht 110 von einem zweiten Leitfähigkeitstyp, bei spielsweise n-leitend, auf. Die erste und die zweite Halb leiterschicht 100, 110 bilden einen Halbleiterschichtstapel . Eine aktive Zone 105 kann zwischen erster und zweiter Halb leiterschicht 100, 110 angeordnet sein. Von dem optoelektroni schen Halbleiterchip emittierte elektromagnetische Strahlung kann beispielsweise über die zweite Hauptoberfläche 111 der zweiten Halbleiterschicht ausgegeben werden. Die zweite Haupt oberfläche 111 der zweiten Halbleiterschicht 110 kann aufge raut sein, um die Auskoppeleffizienz der erzeugten elektromag netischen Strahlung zu erzeugen. The optoelectronic semiconductor chip shown in FIG. 3 has a first semiconductor layer 100 of a first conductivity type, for example p-type, and a second semiconductor layer 110 of a second conductivity type, for example n-type. The first and second semiconductor layers 100, 110 form a semiconductor layer stack. An active zone 105 can be arranged between the first and second semiconductor layers 100, 110. Electromagnetic radiation emitted by the optoelectronic semiconductor chip can be output, for example, via the second main surface 111 of the second semiconductor layer. The second main surface 111 of the second semiconductor layer 110 can be roughened in order to generate the coupling-out efficiency of the generated electromagnetic radiation.
Eine erste Stromaufweitungsschicht 123 kann in Kontakt mit der ersten Halbleiterschicht 100 angeordnet sein. Die erste Strom aufweitungsschicht 123 kann beispielsweise Silber enthalten oder aus Silber bestehen und durch eine geeignete Passivie rungsschicht 120 eingekapselt sein. Gemäß weiteren Ausfüh- rungsformen kann die erste Stromaufweitungsschicht 123 jedoch auch in unterschiedlicher Weise realisiert sein. Abweichend von den in den Figuren 2A bis 2C dargestellten Ausführungsfor men ist hier eine zweite Kontaktstruktur 122 vorgesehen, die die zweite Halbleiterschicht 110 elektrisch kontaktiert. Bei spielsweise kann die zweite Kontaktstruktur 122 in einer in der ersten Halbleiterschicht 100 ausgebildeten Öffnung 124 an geordnet sein und sich somit durch die erste Halbleiterschicht 100 erstrecken. Die zweite Kontaktstruktur 122 kann über ein isolierendes Material, beispielsweise einen Teil einer ersten Passivierungsschicht 120 von der ersten Halbleiterschicht 100 elektrisch isoliert sein. Die zweite Kontaktstruktur 122 kann mit einer zweiten Stromaufweitungsschicht 125 elektrisch ver bunden sein. Die zweite Stromaufweitungsschicht 125 kann auf einer von der zweiten Halbleiterschicht 110 abgewandten Seite der ersten Halbleiterschicht 100 angeordnet sein. Die erste Stromaufweitungsschicht 123 kann zwischen erster Halbleiter schicht 100 und zweiter Stromaufweitungsschicht 125 angeordnet sein. Ein Teil der zweiten Stromaufweitungsschicht 125 kann sich seitlich entlang dem Halbleiterschichtstapel erstrecken und somit eine Art Trägerstruktur des optoelektronischen Halb leiterchips 10 ausbilden. A first current spreading layer 123 may be arranged in contact with the first semiconductor layer 100. The first current expansion layer 123 can, for example, contain silver or consist of silver and be encapsulated by a suitable passivation layer 120. According to further However, the first current spreading layer 123 can also be realized in different ways. In a departure from the embodiments shown in FIGS. 2A to 2C, a second contact structure 122 is provided here which makes electrical contact with the second semiconductor layer 110. For example, the second contact structure 122 can be arranged in an opening 124 formed in the first semiconductor layer 100 and thus extend through the first semiconductor layer 100. The second contact structure 122 can be electrically insulated from the first semiconductor layer 100 via an insulating material, for example part of a first passivation layer 120. The second contact structure 122 can be electrically connected to a second current expansion layer 125. The second current spreading layer 125 can be arranged on a side of the first semiconductor layer 100 facing away from the second semiconductor layer 110. The first current spreading layer 123 can be arranged between the first semiconductor layer 100 and the second current spreading layer 125. A part of the second current expansion layer 125 can extend laterally along the semiconductor layer stack and thus form a type of carrier structure of the optoelectronic semiconductor chip 10.
Gemäß Ausführungsformen kann der optoelektronische Halbleiter chip 10 direkt angrenzend an die zweite Stromaufweitungs- schicht 125 elektrisch kontaktiert sein und somit ein Chip- Size-Package ausbilden. Gemäß weiteren Ausführungsformen kön nen das erste und das zweite Kontaktelement 115, 117 jeweils als Kontaktsäulen ausgebildet sein, wie in Figur 3 veranschau licht ist. Beispielsweise kann eine Vergussmasse 130 zwischen den Kontaktsäulen angeordnet sein und somit zu einer Stabili sierung des optoelektronischen Halbleiterchips beitragen. Wie in Figur 3 veranschaulicht, sind die zweiten Kontaktelemente 117 jeweils in Kontakt mit der zweiten Stromaufweitungsschicht 125 angeordnet. Das erste Kontaktelement 115 ist über eine erste Öffnung 121, die insbesondere in der zweiten Stromauf weitungsschicht 125 ausgebildet ist, mit der ersten Stromauf weitungsschicht 123 elektrisch verbunden. Ein erster Kontakt bereich 116 kann mit dem ersten Kontaktelement 115 elektrisch verbunden sein. Zweite Kontaktbereiche 119 können jeweils mit den zweiten Kontaktelementen 117 elektrisch verbunden sein. According to embodiments, the optoelectronic semiconductor chip 10 can be electrically contacted directly adjacent to the second current spreading layer 125 and thus form a chip size package. According to further embodiments, the first and the second contact elements 115, 117 can each be designed as contact columns, as shown in FIG. 3. For example, a potting compound 130 can be arranged between the contact columns and thus contribute to stabilizing the optoelectronic semiconductor chip. As illustrated in FIG. 3, the second contact elements 117 are each in contact with the second current spreading layer 125 arranged. The first contact element 115 is electrically connected to the first current expansion layer 123 via a first opening 121, which is formed in particular in the second current expansion layer 125. A first contact area 116 can be electrically connected to the first contact element 115. Second contact areas 119 can each be electrically connected to the second contact elements 117.
Wie in Figur 3 veranschaulicht ist, sind jeweils das innere sowie die zwei äußeren Kontaktelemente auf einer Seite der zweiten Hauptoberfläche 108 des Halbleiterchips angeordnet. Die zweite Hauptoberfläche 108 des Halbleiterchips 10 ist der Lichtemissions-Oberfläche des Halbleiterchips 10 gegenüberlie gend. Entsprechend stellt der beschriebene Halbleiterchip ein Flip-Chip-Bauelement dar. Gemäß Ausführungsformen kann der Halbleiterchip eine Vielzahl zweiter Kontaktstrukturen 122 um fassen, die jeweils die zweite Halbleiterschicht 110 mit der zweiten Stromaufweitungsschicht 125 verbinden. As illustrated in FIG. 3, the inner and the two outer contact elements are arranged on one side of the second main surface 108 of the semiconductor chip. The second main surface 108 of the semiconductor chip 10 is the light emitting surface of the semiconductor chip 10 opposite lying. The semiconductor chip described accordingly represents a flip-chip component. According to embodiments, the semiconductor chip can comprise a multiplicity of second contact structures 122, which in each case connect the second semiconductor layer 110 to the second current expansion layer 125.
Wie unter Bezugnahme auf die Figuren 2A bis 2C sowie 3 be schrieben worden ist, können gemäß Ausführungsformen die zwei äußeren Kontaktelemente 129 über eine leitfähige Schicht in nerhalb des Halbleiterchips 10 miteinander elektrisch verbun den sein. Beispielsweise kann diese leitfähige Schicht nach außen hin isoliert sein. Gemäß Ausführungsformen kann die leitfähige Schicht derart ausgebildet sein, dass sie nicht mit einer Leiterplatte in Kontakt kommt, wenn die zweite Haupt oberfläche des Halbleiterchips mit der Leiterplatte in Kontakt gebracht wird. Gemäß weiteren Ausführungsformen können die äu ßeren Kontaktelemente 129 über eine Kontaktstruktur elektrisch verbunden sein. Diese Kontaktstruktur kann beispielsweise auf einem freiliegenden Teil einer ersten Hauptoberfläche der zweiten Halbleiterschicht angeordnet sein. Als Ergebnis liegt die Kontaktstruktur nicht an der zweiten Hauptoberfläche des Halbleiterchips vor sondern ist von der zweiten Hauptoberflä che beabstandet. Gemäß weiteren Ausführungsformen kann eine entsprechende Kontaktstruktur in dem Halbleiterchip vergraben sein. Als Folge kann eine elektrische Verbindung jeweils der äußeren und inneren Kontakte 129, 128 der Halbleiterchips durch Anschlussbereiche realisiert werden, die in einer einzi gen Ebene angeordnet sind, wie nachfolgend beschrieben werden wird . As has been described with reference to FIGS. 2A to 2C and FIG. 3, the two outer contact elements 129 can be electrically connected to one another via a conductive layer within the semiconductor chip 10 according to embodiments. For example, this conductive layer can be insulated from the outside. According to embodiments, the conductive layer can be formed such that it does not come into contact with a printed circuit board when the second main surface of the semiconductor chip is brought into contact with the printed circuit board. According to further embodiments, the outer contact elements 129 can be electrically connected via a contact structure. This contact structure can be arranged, for example, on an exposed part of a first main surface of the second semiconductor layer. As a result, the contact structure is not on the second main surface of the Semiconductor chips in front but is spaced from the second main surface. According to further embodiments, a corresponding contact structure can be buried in the semiconductor chip. As a result, electrical connection of the outer and inner contacts 129, 128 of the semiconductor chips, respectively, can be realized by connection regions which are arranged in a single plane, as will be described below.
Ein Halbleiterbauelement 20 umfasst eine Vielzahl von Halb leiterchips 10 wie vorstehend beschrieben sowie eine Leiter platte 200, auf der die Halbleiterchips 10 angeordnet sind. Figur 4A veranschaulicht ein Beispiel einer Leiterplatte 200. Die in Figur 4A gezeigte Leiterplatte 200 kann aus einem be liebigen Grundmaterial wie beispielsweise Keramik, Glas oder anderen isolierenden Materialien aufgebaut sein. Leitende Schichten oder Folien können über der Leiterplatte angeordnet und geeignet strukturiert sein. Die Leiterplatte 200 weist ei ne Vielzahl von ersten Anschlussbereichen 205 und eine Viel zahl von zweiten Anschlussbereichen 210 auf. A semiconductor device 20 comprises a plurality of semiconductor chips 10 as described above and a circuit board 200 on which the semiconductor chips 10 are arranged. FIG. 4A illustrates an example of a printed circuit board 200. The printed circuit board 200 shown in FIG. 4A can be constructed from any base material, such as, for example, ceramic, glass or other insulating materials. Conductive layers or foils can be arranged above the printed circuit board and suitably structured. The circuit board 200 has a plurality of first connection areas 205 and a large number of second connection areas 210.
Beispielsweise können die ersten Anschlussbereiche 205 derart angeordnet sein, dass sie jeweils die inneren Kontaktelemente 128 benachbarter Halbleiterchips miteinander verbinden. Wei terhin können die zweiten Kontaktbereiche 210 jeweils die äu ßeren Kontaktelemente 129 zweier benachbarter optoelektroni scher Halbleiterchips miteinander verbinden. Beispielsweise können die ersten Kontaktbereiche 205 linienartig ausgebildet sein. Die zweiten Kontaktbereiche 210 können jeweils als un terbrochene Linien ausgebildet sein. Dabei ist die Länge der unterbrochenen Linien derart bemessen, dass sie geeignet sind, die äußeren Kontaktelemente 129 jeweils zweiter benachbarter Halbleiterchips miteinander zu verbinden. Die ersten und zwei ten Kontaktbereiche können beispielsweise durch Strukturieren einer leitfähigen Schicht hergestellt sein. Beispielsweise kann die leitfähige Schicht eine Kupferschicht oder eine ande re leitende, beispielsweise eine metallische Schicht sein. For example, the first connection regions 205 can be arranged such that they each connect the inner contact elements 128 of adjacent semiconductor chips to one another. Furthermore, the second contact regions 210 can each connect the outer contact elements 129 of two adjacent optoelectronic semiconductor chips to one another. For example, the first contact areas 205 can be formed in a line-like manner. The second contact regions 210 can each be designed as broken lines. The length of the broken lines is dimensioned such that they are suitable for connecting the outer contact elements 129 of two adjacent semiconductor chips to one another. The first and two th contact areas can be structured, for example be made of a conductive layer. For example, the conductive layer can be a copper layer or another conductive layer, for example a metallic layer.
Figur 4B zeigt ein Beispiel einer Anordnung von verschiedenen optoelektronischen Halbleiterchips 11, 12, 13, die auf der Leiterplatte 200 aufgebracht sein können. Beispielsweise kann eine Vielzahl ähnlicher oder identischer optoelektronischer Halbleiterchips auf der Leiterplatte 200 aufgebracht sein und das optoelektronische Bauelement bilden. Gemäß weiteren Aus führungsformen kann die Vielzahl von Halbleiterchips eine ers te Vielzahl von Halbleiterchips 11 einer ersten Farbe, bei spielsweise blau, eine zweite Vielzahl von Halbleiterchips 12 einer zweiten Farbe, beispielsweise grün, sowie eine dritte Vielzahl optoelektronischer Halbleiterchips 13 einer dritten Farbe, beispielsweise rot, enthalten. Beispielsweise können die Halbleiterchips in Reihen und Spalten angeordnet sein, wo bei jeweils die Halbleiterchips einer Farbe derart angeordnet sind, dass sie durch benachbarte zweite Kontaktbereiche 210 miteinander elektrisch verbunden werden können. Beispielsweise können die Halbleiterchips einer Farbe jeweils in Spalten an geordnet sein, so dass sie jeweils über die zweiten Kontaktbe reiche 210 miteinander elektrisch verbunden sind. Beispiels weise können jeweils die äußeren Kontaktelemente 129 zweier benachbarter Halbleiterchips über die zweiten Anschlussberei che 210 miteinander elektrisch verbunden sein. Auf diese Weise wird eine Vielzahl von optoelektronischen Halbleiterchips ei ner Spalte in Reihe geschaltet. Weiterhin können jeweils die inneren Kontaktelemente 128 von Halbleiterchips einer Reihe über die ersten Anschlussbereiche 205 miteinander elektrisch verbunden sein. Gemäß weiteren Ausführungsformen kann das Halbleiterbauelement 20 weiterhin noch einen Treiber umfassen, beispielsweise mit einem ersten Treiberelement 206, durch das eine vorgegebene Spannung jeweils an die Reihen oder die ers- ten Anschlussbereiche 205 angelegt werden kann. Der Treiber kann ferner ein zweites Treiberelement 211, durch das eine vorgegebene Spannung jeweils an die Spalten oder die zweiten Anschlussbereiche 210 angelegt werden kann, umfassen. FIG. 4B shows an example of an arrangement of different optoelectronic semiconductor chips 11, 12, 13, which can be applied to the printed circuit board 200. For example, a large number of similar or identical optoelectronic semiconductor chips can be applied to the printed circuit board 200 and form the optoelectronic component. According to further embodiments, the plurality of semiconductor chips can be a first plurality of semiconductor chips 11 of a first color, for example blue, a second plurality of semiconductor chips 12 of a second color, for example green, and a third plurality of optoelectronic semiconductor chips 13 of a third color, for example red , contain. For example, the semiconductor chips can be arranged in rows and columns, where in each case the semiconductor chips of one color are arranged in such a way that they can be electrically connected to one another by adjacent second contact regions 210. For example, the semiconductor chips of one color can each be arranged in columns, so that they are each electrically connected to one another via the second contact regions 210. For example, the outer contact elements 129 of two adjacent semiconductor chips can be electrically connected to one another via the second connection areas 210. In this way, a large number of optoelectronic semiconductor chips in a column are connected in series. Furthermore, the inner contact elements 128 of semiconductor chips in a row can be electrically connected to one another via the first connection regions 205. According to further embodiments, the semiconductor component 20 can further comprise a driver, for example with a first driver element 206, by means of which a predetermined voltage is applied to the rows or the first th connection areas 205 can be created. The driver can further comprise a second driver element 211, by means of which a predetermined voltage can be applied to the columns or the second connection regions 210, respectively.
Beispielsweise können auf diese Weise insgesamt mehr als 50 oder mehr als 100 optoelektronische Halbleiterchips auf einfa che Weise angeordnet und elektrisch angeschlossen werden. Bei spielsweise kann das optoelektronische Halbleiterbauelement etwa mehr als 15 x 30, beispielsweise 18 x 32 optoelektroni sche Halbleiterchips aufweisen. Beispielsweise kann eine typi sche Größe eines Chips etwa 50 ym betragen. Die Größe kann aber auch kleiner sein, beispielsweise bis zu 10 ym. For example, a total of more than 50 or more than 100 optoelectronic semiconductor chips can be arranged and electrically connected in a simple manner in this way. For example, the optoelectronic semiconductor component can have approximately more than 15 x 30, for example 18 x 32 optoelectronic semiconductor chips. For example, a typical size of a chip can be approximately 50 μm. However, the size can also be smaller, for example up to 10 μm.
Durch die spezielle Ausgestaltung der optoelektronischen Halb leiterchips mit zwei äußeren und einem inneren Kontaktelement ist es möglich, diese optoelektronischen Halbleiterchips der art miteinander zu verbinden, so dass der Strom über die zwei ten Anschlussbereiche 210 geleitet werden kann. Wie beschrie ben worden ist, wird ein Teil der elektrischen Verschaltung der äußeren Kontaktelemente 129 und damit der zweiten An schlussbereiche über eine leitfähige oder Halbleiterschicht innerhalb des optoelektronischen Halbleiterchips bewirkt. Durch dieses spezielle Verdrahtungsschema innerhalb des Chips, durch welches zwei äußere Kontaktelemente 129 miteinander elektrisch verbunden sind und jeweils auf gegenüberliegenden Seiten eines inneren Kontaktelements 128 angeordnet sind, kann eine einfache Verschaltung einer Vielzahl von optoelektroni schen Halbleiterchips in einem optoelektronischen Halbleiter bauelement realisiert werden. Entsprechend kann eine Verschal tung von verschiedenen LEDs einfach realisiert werden, ohne die Notwendigkeit, Leitungen, die eine Abschattung des Bauele ments bewirken könnten oder aufwändig herzustellen sind, be reitzustellen. Wie beschrieben worden ist, kann die Verdrah- tung der einzelnen Halbleiterchips 10, 11, 12, 13 durch Lei terbahnen oder Anschlussbereiche 205, 210 bewirkt werden, die in einer einzigen Ebene angeordnet sind. Entsprechend ist es nicht erforderlich, eine Isolation zwischen unterschiedlichen Verdrahtungsebenen bereitzustellen. Due to the special design of the optoelectronic semiconductor chips with two outer and one inner contact element, it is possible to connect these optoelectronic semiconductor chips of the type with one another, so that the current can be passed through the two terminal regions 210. As has been described, part of the electrical connection of the outer contact elements 129 and thus the second connection regions is effected via a conductive or semiconductor layer within the optoelectronic semiconductor chip. This special wiring scheme within the chip, through which two outer contact elements 129 are electrically connected to one another and are each arranged on opposite sides of an inner contact element 128, allows simple interconnection of a multiplicity of optoelectronic semiconductor chips in an optoelectronic semiconductor component. Correspondingly, a connection of different LEDs can be easily implemented without the need to provide lines which could cause shading of the component or which are expensive to manufacture. As has been described, the wiring device of the individual semiconductor chips 10, 11, 12, 13 are effected by conductor tracks or connection regions 205, 210, which are arranged in a single plane. Accordingly, it is not necessary to provide insulation between different wiring levels.
Das hier beschriebene Halbleiterbauelement kann beispielsweise ein Halbleiterbauelement mit einer Vielzahl von Halbleiter chips, die matrixartig angeordnet und miteinander verschaltet sind, sein. Beispiele umfassen Anzeigevorrichtungen, Video leinwände, Sensoren und andere. Die Halbleiterchips können optoelektronische Halbleiterchips sein, die geeignet sind, elektromagnetische Strahlung zu emittieren oder zu empfangen. Gemäß weiteren Ausführungsformen können die optoelektronischen Halbleiterchips auch elektromechanische Halbleiterchips, Lo gik- oder Treiberchips sein. The semiconductor component described here can be, for example, a semiconductor component with a multiplicity of semiconductor chips which are arranged in a matrix and interconnected with one another. Examples include display devices, video screens, sensors, and others. The semiconductor chips can be optoelectronic semiconductor chips which are suitable for emitting or receiving electromagnetic radiation. According to further embodiments, the optoelectronic semiconductor chips can also be electromechanical semiconductor chips, logic or driver chips.
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 Although specific embodiments have been illustrated and described herein, those skilled in the art will recognize that the specific embodiments shown and described may be replaced by a variety of alternative and / or equivalent configurations without departing from the scope of the invention. The application is intended to cover any adaptations or variations of the specific embodiments discussed herein. Therefore, the invention is limited only by the claims and their equivalents. REFERENCE SIGN LIST
10 Halbleiterchip 10 semiconductor chip
11 erster Halbleiterchip  11 first semiconductor chip
12 zweiter Halbleiterchip  12 second semiconductor chip
13 dritter Halbleiterchip  13 third semiconductor chip
1 6 emittierte elektromagnetische Strahlung  1 6 emitted electromagnetic radiation
20 Halbleiterbauelement  20 semiconductor device
100 erste Halbleiterschicht  100 first semiconductor layer
101 erste Hauptoberfläche der ersten Halbleiterschicht  101 first main surface of the first semiconductor layer
1 03 Mesa  1 03 mesa
1 05 aktive Zone  1 05 active zone
1 07 erste Hauptoberfläche des Halbleiterchips  1 07 first main surface of the semiconductor chip
1 0 8 zweite Hauptoberfläche des Halbleiterchips  1 0 8 second main surface of the semiconductor chip
110 zweite Halbleiterschicht  110 second semiconductor layer
111 zweite Hauptoberfläche der zweiten Halbleiterschicht 111 second main surface of the second semiconductor layer
1 13 erster freiliegender Teil der zweiten Halbleiterschicht1 13 first exposed part of the second semiconductor layer
1 14 zweiter freiliegender Teil der zweiten Halbleiter schicht 1 14 second exposed part of the second semiconductor layer
1 15 erstes Kontaktelement  1 15 first contact element
1 1 6 erster Kontaktbereich  1 1 6 first contact area
1 17 zweites Kontaktelement  1 17 second contact element
1 1 8 KontaktStruktur  1 1 8 Contact structure
1 1 9 zweiter Kontaktbereich  1 1 9 second contact area
120 erste Passivierungsschicht  120 first passivation layer
121 erste Öffnung  121 first opening
122 zweite Kontaktstruktur  122 second contact structure
123 erste Stromaufweitungsschicht  123 first current spreading layer
124 Öffnung  124 opening
125 zweite Stromaufweitungsschicht  125 second current spreading layer
127 isolierende Schicht  127 insulating layer
12 8 inneres Kontaktelement  12 8 inner contact element
12 9 äußeres Kontaktelement 130 Vergussmasse12 9 outer contact element 130 potting compound
200 Leiterplatte 200 pcb
205 erster Anschlussbereich 205 first connection area
206 erstes Treiberelement 210 zweiter Anschlussbereich206 first driver element 210 second connection area
211 zweites Treiberelement 211 second driver element

Claims

PATENTANSPRÜCHE PATENT CLAIMS
1. Halbleiterchip (10, 11, 12, 13) mit 1. Semiconductor chip (10, 11, 12, 13) with
einem Halbleiterschichtstapel , der eine erste und eine zweite Halbleiterschicht (100, 110) umfasst,  a semiconductor layer stack comprising a first and a second semiconductor layer (100, 110),
einem inneren Kontaktelement (128), und  an inner contact element (128), and
zwei äußeren Kontaktelementen (129),  two outer contact elements (129),
wobei das innere Kontaktelement (128) und die zwei äu ßeren Kontaktelemente (129) an einer zweiten Hauptoberfläche (108) des Halbleiterchips (10, 11, 12, 13) angeordnet sind und je eines der äußeren Kontaktelemente (129) auf jeweils gegen überliegenden Seiten des inneren Kontaktelements (128) ange ordnet ist, und  wherein the inner contact element (128) and the two outer contact elements (129) on a second main surface (108) of the semiconductor chip (10, 11, 12, 13) are arranged and one of the outer contact elements (129) on opposite sides the inner contact element (128) is arranged, and
die zwei äußeren Kontaktelemente (129) jeweils als erste Kontaktelemente (115) ausgeführt sind, die mit der ers ten Halbleiterschicht (100) elektrisch verbunden sind und das innere Kontaktelement (128) als zweites Kontaktelement (117) ausgeführt ist, das mit der zweiten Halbleiterschicht (110) elektrisch verbunden ist, wobei  the two outer contact elements (129) are each designed as first contact elements (115) which are electrically connected to the first semiconductor layer (100) and the inner contact element (128) is designed as a second contact element (117) which is connected to the second semiconductor layer (110) is electrically connected, wherein
die zweite Halbleiterschicht (110) auf einer von der zwei ten Hauptoberfläche (108) abgewandten Seite des Halbleiter schichtstapels angeordnet ist.  the second semiconductor layer (110) is arranged on a side of the semiconductor layer stack facing away from the second main surface (108).
2. Halbleiterchip (10, 11, 12, 13) nach Anspruch 1, bei dem die zwei äußeren Kontaktelemente (129) miteinander über eine erste Stromaufweitungsschicht (123) elektrisch verbunden sind . 2. The semiconductor chip (10, 11, 12, 13) according to claim 1, wherein the two outer contact elements (129) are electrically connected to one another via a first current spreading layer (123).
3. Halbleiterchip (10, 11, 12, 13) nach Anspruch 1 oder 2, bei dem ein Teil der zweiten Halbleiterschicht (110) nicht mit der ersten Halbleiterschicht (100) bedeckt ist, wodurch ein Teil (113, 114) einer ersten Hauptoberfläche der zweiten Halb leiterschicht (110) freiliegend ist. The semiconductor chip (10, 11, 12, 13) according to claim 1 or 2, wherein a part of the second semiconductor layer (110) is not covered with the first semiconductor layer (100), whereby a part (113, 114) of a first main surface the second semiconductor layer (110) is exposed.
4. Halbleiterchip (10, 11, 12, 13) mit 4. Semiconductor chip (10, 11, 12, 13) with
einem Halbleiterschichtstapel , der eine erste und eine zweite Halbleiterschicht (100, 110) umfasst,  a semiconductor layer stack comprising a first and a second semiconductor layer (100, 110),
einem inneren Kontaktelement (128), und  an inner contact element (128), and
zwei äußeren Kontaktelementen (129),  two outer contact elements (129),
wobei das innere Kontaktelement (128) und die zwei äu ßeren Kontaktelemente (129) an einer zweiten Hauptoberfläche (108) des Halbleiterchips (10, 11, 12, 13) angeordnet sind und je eines der äußeren Kontaktelemente (129) auf jeweils gegen überliegenden Seiten des inneren Kontaktelements (128) ange ordnet ist, und  wherein the inner contact element (128) and the two outer contact elements (129) on a second main surface (108) of the semiconductor chip (10, 11, 12, 13) are arranged and one of the outer contact elements (129) on opposite sides the inner contact element (128) is arranged, and
das innere Kontaktelement (128) als ein erstes Kontak telement (115) ausgeführt ist, das mit der ersten Halbleiter schicht (100) elektrisch verbunden ist und die zwei äußeren Kontaktelemente (129) jeweils als zweite Kontaktelemente (117) ausgeführt sind, die mit der zweiten Halbleiterschicht (110) elektrisch verbunden sind, wobei die zweite Halbleiterschicht (110) auf einer von der zweiten Hauptoberfläche (108) abge wandten Seite des Halbleiterschichtstapels angeordnet ist,  the inner contact element (128) is designed as a first contact element (115) which is electrically connected to the first semiconductor layer (100) and the two outer contact elements (129) are each designed as second contact elements (117) which are connected to the second semiconductor layer (110) are electrically connected, the second semiconductor layer (110) being arranged on a side of the semiconductor layer stack facing away from the second main surface (108),
ein Teil der zweiten Halbleiterschicht (110) nicht mit der ersten Halbleiterschicht (100) bedeckt ist, wodurch ein a part of the second semiconductor layer (110) is not covered with the first semiconductor layer (100), whereby a
Teil (113, 114) einer ersten Hauptoberfläche der zweiten Halb leiterschicht (110) freiliegend ist, Part (113, 114) of a first main surface of the second semiconductor layer (110) is exposed,
ferner mit einer Kontaktstruktur (118) auf dem freilie genden Teil (113, 114) der ersten Hauptoberfläche, wobei die äußeren Kontaktelemente (129) miteinander über die Kontakt struktur (118) elektrisch verbunden sind.  further with a contact structure (118) on the exposed part (113, 114) of the first main surface, the outer contact elements (129) being electrically connected to one another via the contact structure (118).
5. Halbleiterchip (10, 11, 12, 13) nach einem der vorher gehenden Ansprüche, wobei der Halbleiterchip (10, 11, 12, 13) ein optoelektronischer Halbleiterchip (10, 11, 12, 13) ist. 5. The semiconductor chip (10, 11, 12, 13) according to one of the preceding claims, wherein the semiconductor chip (10, 11, 12, 13) is an optoelectronic semiconductor chip (10, 11, 12, 13).
6. Halbleiterchip (10, 11, 12, 13) nach Anspruch 5, wobei der Halbleiterchip (10, 11, 12, 13) ein Leuchtdiodenchip ist. 6. The semiconductor chip (10, 11, 12, 13) according to claim 5, wherein the semiconductor chip (10, 11, 12, 13) is a light-emitting diode chip.
7. Halbleiterchip (10, 11, 12, 13) nach Anspruch 5, wobei der Halbleiterchip (10, 11, 12, 13) ein Sensorchip ist. 7. The semiconductor chip (10, 11, 12, 13) according to claim 5, wherein the semiconductor chip (10, 11, 12, 13) is a sensor chip.
8. Halbleiterbauelement (20) mit einer Vielzahl von Halb leiterchips (10, 11, 12, 13) nach einem der vorhergehenden An sprüche sowie einer Leiterplatte (200), auf der die Halb leiterchips (10, 11, 12, 13) angeordnet sind. 8. Semiconductor component (20) with a plurality of semiconductor chips (10, 11, 12, 13) according to one of the preceding claims and a circuit board (200) on which the semiconductor chips (10, 11, 12, 13) are arranged .
9. Halbleiterbauelement (20) mit einer Vielzahl von Halb leiterchips (10, 11, 12, 13) sowie einer Leiterplatte (200), auf der die Halbleiterchips (10, 11, 12, 13) angeordnet sind, wobei die Halbleiterchips jeweils 9. Semiconductor component (20) with a plurality of semiconductor chips (10, 11, 12, 13) and a printed circuit board (200) on which the semiconductor chips (10, 11, 12, 13) are arranged, the semiconductor chips in each case
ein inneres Kontaktelement (128), und  an inner contact element (128), and
zwei äußere Kontaktelemente (129) aufweisen,  have two outer contact elements (129),
wobei das innere Kontaktelement (128) und die zwei äu ßeren Kontaktelemente (129) an einer zweiten Hauptoberfläche (108) des Halbleiterchips (10, 11, 12, 13) angeordnet sind und je eines der äußeren Kontaktelemente (129) auf jeweils gegen überliegenden Seiten des inneren Kontaktelements (128) ange ordnet ist, und  wherein the inner contact element (128) and the two outer contact elements (129) are arranged on a second main surface (108) of the semiconductor chip (10, 11, 12, 13) and one of the outer contact elements (129) on opposite sides in each case the inner contact element (128) is arranged, and
a) das innere Kontaktelement (128) als ein erstes Kon taktelement (115) ausgeführt ist, das mit einer ersten Halb leiterschicht (100) elektrisch verbunden ist und die zwei äu ßeren Kontaktelemente (129) jeweils als zweite Kontaktelemente (117) ausgeführt sind, die mit einer zweiten Halbleiterschicht (110) elektrisch verbunden sind, oder  a) the inner contact element (128) is designed as a first contact element (115) which is electrically connected to a first semiconductor layer (100) and the two outer contact elements (129) are each designed as second contact elements (117), which are electrically connected to a second semiconductor layer (110), or
b) die zwei äußeren Kontaktelemente (129) jeweils als erste Kontaktelemente (115) ausgeführt sind, die mit einer ersten Halbleiterschicht (100) elektrisch verbunden sind und das innere Kontaktelement (128) als zweites Kontaktelement (117) ausgeführt ist, das mit einer zweiten Halbleiterschicht (110) elektrisch verbunden ist, und die Leiterplatte (200) ferner eine Vielzahl von ersten An schlussbereichen (205) und zweiten Anschlussbereichen (210) aufweist, wobei die ersten Anschlussbereiche (205) geeignet sind, die inneren Kontaktelemente (128) zweier benachbarter Halbleiterchips (10, 11, 12, 13) miteinander zu verbinden. b) the two outer contact elements (129) are each designed as first contact elements (115), which are electrically connected to a first semiconductor layer (100) and the inner contact element (128) is designed as a second contact element (117), which has a second Semiconductor layer (110) is electrically connected, and the printed circuit board (200) furthermore has a plurality of first connection regions (205) and second connection regions (210), the first connection regions (205) being suitable for connecting the inner contact elements (128) of two adjacent semiconductor chips (10, 11, 12, 13) to connect with each other.
10. Halbleiterbauelement (20) nach Anspruch 9, bei dem die zweiten Anschlussbereiche (210) geeignet sind, die äußeren Kontaktelemente (129) zweier benachbarter Halbleiterchips (10,10. The semiconductor component (20) according to claim 9, in which the second connection regions (210) are suitable for the outer contact elements (129) of two adjacent semiconductor chips (10,
11, 12, 13) miteinander zu verbinden. 11, 12, 13) to connect with each other.
11. Halbleiterbauelement (20) nach Anspruch 9 oder 10, bei dem die Halbleiterchips (10, 11, 12, 13) in Reihen und Spalten angeordnet sind und die ersten Anschlussbereiche (205) in Li nien, die die Spalten schneiden, ausgeführt sind. 11. The semiconductor component (20) according to claim 9 or 10, wherein the semiconductor chips (10, 11, 12, 13) are arranged in rows and columns and the first connection regions (205) in lines which intersect the columns are executed.
12. Halbleiterbauelement (20) nach Anspruch 11, bei dem die zweiten Anschlussbereiche (210) jeweils in Spalten angeordnet sind . 12. The semiconductor component (20) according to claim 11, wherein the second connection regions (210) are each arranged in columns.
13. Halbleiterbauelement (20) nach einem der Ansprüche 9 bis 12, bei dem die Halbleiterchips (10, 11, 12, 13) jeweils LED-Chips sind und eine erste Vielzahl von LED-Chips (11) ei ner ersten Farbe, eine zweite Vielzahl von LED-Chips (12) ei ner zweiten Farbe und eine dritte Vielzahl von LED-Chips (13) einer dritten Farbe umfassen. 13. The semiconductor component (20) according to any one of claims 9 to 12, wherein the semiconductor chips (10, 11, 12, 13) are each LED chips and a first plurality of LED chips (11) of a first color, a second A plurality of LED chips (12) of a second color and a third plurality of LED chips (13) of a third color.
14. Halbleiterbauelement (20) nach einem der Ansprüche 9 bis 13, bei dem die erste und die zweite Halbleiterschicht (100, 110) Teil eines Schichtstapels sind, und die zweite Halbleiterschicht (110) auf einer von der zweiten Hauptober fläche (108) abgewandten Seite des Halbleiterschichtstapels angeordnet ist. 14. The semiconductor component (20) according to any one of claims 9 to 13, wherein the first and the second semiconductor layer (100, 110) are part of a layer stack, and the second semiconductor layer (110) on a surface facing away from the second main surface (108) Side of the semiconductor layer stack is arranged.
15. Halbleiterbauelement (20) nach einem der Ansprüche 9 bis 14, bei dem die zwei äußeren Kontaktelemente (129) über eine leitfähige Schicht (123) innerhalb des Halbleiterchips (10, 11, 12, 13) miteinander elektrisch verbunden sind. 15. The semiconductor component (20) according to one of claims 9 to 14, in which the two outer contact elements (129) are electrically connected to one another via a conductive layer (123) within the semiconductor chip (10, 11, 12, 13).
16. Halbleiterbauelement (20) nach einem der Ansprüche 9 bis 15, bei dem die zwei äußeren Kontaktelemente (129) mitei nander über eine erste Stromaufweitungsschicht (123) elektrisch verbunden sind. 16. The semiconductor component (20) according to one of claims 9 to 15, in which the two outer contact elements (129) are electrically connected to one another via a first current spreading layer (123).
17. Halbleiterbauelement (20) nach Anspruch 14, bei dem ein Teil der zweiten Halbleiterschicht (110) nicht mit der ersten Halbleiterschicht (100) bedeckt ist, wodurch ein Teil (113, 114) einer ersten Hauptoberfläche der zweiten Halbleiter schicht (110) freiliegend ist. 17. The semiconductor device (20) according to claim 14, wherein a part of the second semiconductor layer (110) is not covered with the first semiconductor layer (100), whereby a part (113, 114) of a first main surface of the second semiconductor layer (110) is exposed is.
18. Halbleiterbauelement (20) nach Anspruch 17, ferner mit einer Kontaktstruktur (118) auf dem freiliegenden Teil (113, 114) der ersten Hauptoberfläche, wobei die äußeren Kontaktele mente (129) miteinander über die Kontaktstruktur (118) elektrisch verbunden sind. 18. The semiconductor device (20) according to claim 17, further comprising a contact structure (118) on the exposed part (113, 114) of the first main surface, the outer contact elements (129) being electrically connected to one another via the contact structure (118).
19. Halbleiterbauelement (20) nach einem der Ansprüche 9 bis 18, wobei der Halbleiterchip (10, 11, 12, 13) ein opto elektronischer Halbleiterchip (10, 11, 12, 13) ist. 19. The semiconductor component (20) according to any one of claims 9 to 18, wherein the semiconductor chip (10, 11, 12, 13) is an optoelectronic semiconductor chip (10, 11, 12, 13).
20. Halbleiterbauelement (20) nach Anspruch 19, wobei der20. The semiconductor device (20) according to claim 19, wherein the
Halbleiterchip (10, 11, 12, 13) ein Leuchtdiodenchip ist. Semiconductor chip (10, 11, 12, 13) is a light-emitting diode chip.
21. Halbleiterbauelement (20) nach Anspruch 19, wobei der21. The semiconductor device (20) according to claim 19, wherein the
Halbleiterchip (10, 11, 12, 13) ein Sensorchip ist. Semiconductor chip (10, 11, 12, 13) is a sensor chip.
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