WO2020120137A1 - Optoelektronisches bauteil und verfahren zur herstellung eines optoelektronischen bauteils - Google Patents

Optoelektronisches bauteil und verfahren zur herstellung eines optoelektronischen bauteils Download PDF

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WO2020120137A1
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layer
metallic
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semiconductor chip
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Sven GERHARD
André Somers
Harald KÖNIG
Muhammad Ali
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Osram Opto Semiconductors Gmbh
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    • H01S5/22—Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers having a ridge or stripe structure

Definitions

  • An optoelectronic component is specified. Furthermore, a method for producing such
  • One task to be solved is to specify an optoelectronic component which has a particularly efficient heat dissipation.
  • Another problem to be solved is to specify a method for producing such an optoelectronic component.
  • the optoelectronic component is
  • Operation emits electromagnetic radiation.
  • the optoelectronic component is a laser diode or a light-emitting diode.
  • the optoelectronic component can also be a component that receives electromagnetic radiation, for example a photodiode.
  • the optoelectronic component has one
  • Main extension level on. For example, lateral directions are aligned parallel to the main plane of extension and a vertical direction is perpendicular to the lateral
  • this comprises
  • Operation generates or receives electromagnetic radiation.
  • the optoelectronic semiconductor chip is, for example, a laser diode chip or a light-emitting diode chip, in short LED chip, or a photodiode chip.
  • the optoelectronic semiconductor chip has, for example, a first main area and a second main area, which lie opposite one another.
  • the optoelectronic semiconductor chip is a laser diode, in particular a semiconductor laser diode.
  • semiconductor laser diodes emit electromagnetic radiation, such as monochromatic and coherent laser light.
  • the laser light is preferably coupled out via a side surface of the semiconductor laser diode. The side surface of the semiconductor laser diode.
  • Semiconductor laser diode is preferably essentially
  • LED chip is preferably designed to
  • the emitted light is then preferably from the semiconductor chip via a radiation exit surface
  • the radiation exit area is
  • this comprises
  • the optoelectronic component is a metallic layer which is arranged on the optoelectronic semiconductor chip.
  • the metallic layer can, for example, have a bottom surface are in direct contact with the optoelectronic semiconductor chip. Side surfaces of the metallic layer connect the bottom surface with an opposite top surface.
  • the metallic layer is on the first main surface of the optoelectronic semiconductor chip
  • the metallic layer covers the first main surface of the optoelectronic semiconductor chip
  • the metallic layer has, for example, a thickness in the vertical direction of at least 0.05 micrometers and at most 15 micrometers.
  • the metallic layer comprises, for example, one or more of the following metals or consists thereof: Cu, Ti, Pt, Au, Ni, ZnO, TiWN, Rh, Pd, Cr,
  • an outer surface of the metallic layer has a structuring.
  • the outer surface of the metallic layer is an exposed outer surface that is not covered by the optoelectronic semiconductor chip. That is, the outside surface is through
  • the structuring is preferably machine-readable. This means that the information for identifying the optoelectronic component can be read out, for example, by means of a reading device.
  • the reading device is preferably designed to detect and recognize the structuring. By means of the Structuring, the optoelectronic component can thus be clearly identified.
  • Structuring enables identification of the component.
  • the structuring is formed, for example, by recesses in the metallic layer. Alternatively or additionally, it is possible for the structuring to be formed by roughened regions of the metallic layer.
  • the metallic layer can be distinguished, for example, in the region of the recesses from the metallic layer in the region without the recesses. Furthermore, for example, the roughened areas can also be distinguished from the non-roughened areas of the metallic layer. As a result, the structuring that enables the component to be identified is recognizable, for example, for a reading device provided for this purpose.
  • the metallic layer is coherent.
  • the metallic layer is consequently arranged continuously over the optoelectronic semiconductor chip.
  • the recesses are, for example, at an edge region of the metallic layer.
  • metallic layer for example, no recess which are completely surrounded by the metallic layer and which completely break through the metallic layer.
  • the absence of recesses completely surrounding the metallic layer prevents the formation of cavities in those recesses where heat builds up can occur when the component is applied to, for example, a soldering surface.
  • the metallic layer is simply coherent, for example.
  • the outer surface of the metallic layer can be formed in one piece with the structuring in this case.
  • the roughened areas are formed, for example, from the same material as the metallic layer. That is, the outer surface of the metallic layer.
  • metallic layer with the structuring can be formed in one piece.
  • this includes
  • optoelectronic component an optoelectronic
  • Semiconductor chip is arranged, wherein an outer surface of the metallic layer has a structuring, by means of the structuring an identification of the component
  • the metallic layer is coherent.
  • current which is impressed into the metallic layer can be distributed homogeneously over the entire metallic layer.
  • heat that occurs can advantageously be distributed homogeneously over the metallic layer.
  • the metallic layer therefore does not have any areas that have an increased current density or
  • the metallic layer is thus freely accessible on the outer surface, for example.
  • Formed elements that are arranged on the layer.
  • the metallic layer is designed as a heat sink.
  • the heat generated in the optoelectronic semiconductor chip can preferably be removed by the metallic layer. Since the
  • metallic layer is coherent and not none on the outer surface of the metallic layer
  • the surface of the metallic layer compared to a metallic layer without structuring. This also results in an improved removal of heat from the optoelectronic semiconductor chip.
  • the metallic layer is designed as a contact layer for electrically contacting the semiconductor chip.
  • the semiconductor chip can be energized, for example, by means of the metallic layer.
  • non-metallic elements are not designed to be electrically conductive and have a comparative design
  • the metallic layer can be any suitable material. Since no such non-conductive elements are preferably arranged on the metallic layer, the metallic layer can be any suitable material.
  • the metallic layer described can also impress current particularly homogeneously into the semiconductor chip.
  • the metallic layer is a functional layer of the optoelectronic
  • the metallic layer functions, for example, to identify the
  • Conversion of the semiconductor chip can be formed.
  • the metallic layer thus advantageously combines several different properties. This makes the component particularly easy to manufacture, since only the metallic layer has to be applied. Additional heat sinks and
  • the semiconductor chip in this embodiment is therefore a laser diode.
  • the optoelectronic semiconductor chip comprises, for example, a semiconductor layer sequence.
  • the ridge waveguide is preferably formed by a ridge-like region of the semiconductor layer sequence.
  • the ridge waveguide protrudes from a recessed outer surface of the ridge waveguide
  • the ridge waveguide preferably extends in a lateral direction.
  • the top surface of the ridge waveguide is over the adjoining side surfaces with the recessed one
  • Side surfaces mediate a distance between the recessed outer surface on the side of the ridge waveguide and the top surface of the ridge waveguide in a vertical direction.
  • the first main surface of the semiconductor chip comprises the top surface and the side surface of the ridge waveguide and the recessed outer surface of the semiconductor layer sequence to the side of the
  • Semiconductor layer sequence below the ridge waveguide is arranged. This means that the active layer also runs below the recessed outer surfaces of the semiconductor layer sequence in this case.
  • a contact can be arranged on the top surface of the ridge waveguide, which is in direct contact with the top surface of the ridge waveguide and this
  • the contact is electrically conductive and electrically conductively connected to the top surface of the ridge waveguide.
  • Passivation layer the side surfaces of the ridge waveguide. Furthermore, the passivation layer preferably covers the recessed outer surface of the semiconductor layer sequence on the side of the ridge waveguide. For example, the passivation layer in particular completely covers the side surface of the ridge waveguide. Furthermore, the
  • Ridge waveguide is particularly not with the
  • the passivation layer can have side faces of the
  • Cover contacting For example, the covered
  • Passivation layer the side surfaces of the contact completely.
  • a top surface of the contact is preferably not covered with the passivation layer.
  • the passivation layer is preferably designed to be electrically insulating.
  • the passivation layer comprises, for example, an oxide, nitride or oxynitride or consists of one of these Materials. Suitable oxides, nitrides or oxynitrides are, for example, silicon dioxide, silicon nitride,
  • Silicon oxynitride aluminum oxide, tantalum oxide, rhodium oxide, niobium oxide and / or titanium dioxide. Also other oxides, nitrides, and oxynitrides that use one or more of the following
  • Materials include: Al, Ce, Ga, Hf, In, Mg, Nb, Rh, Sb,
  • Si, Sn, Ta, Ti, Zn, Zr can be suitable as material for one of the passivation layers.
  • the metallic layer is in direct contact with the top surface of the ridge waveguide.
  • the semiconductor layer sequence of the optoelectronic semiconductor chip is, for example, in direct contact with the metallic layer. So that
  • Web waveguide to be electrically conductively connected via the metallic layer.
  • the metallic layer continues to cover the passivation layer above the semiconductor layer sequence, for example.
  • top surface of the ridge waveguide top surface of the ridge waveguide.
  • a lateral expansion of the structuring does not, for example, extend over the side surfaces of the ridge waveguide. This is a particularly compact design of the
  • At least some of the recesses penetrate the metallic layer Completely.
  • the recesses penetrate the metallic layer in the vertical direction.
  • a floor area of the recesses is
  • Recesses are formed by the optoelectronic semiconductor chip. For example, the bottom surface of the
  • Recesses can be formed by the passivation layer.
  • At least some of the recesses partially penetrate the metallic layer.
  • a bottom surface of the recesses is formed by the metallic layer.
  • the metallic layer between the recesses in this case has a thickness that is smaller than the thickness of the metallic layer in an region that has no recesses.
  • form a top surface and one on top of it
  • Adjacent side surface of the metallic layer in the area that has no recesses, and the bottom surface of the recesses has a step profile.
  • the thickness in the edge region of the metallic layer in the region of the recesses is preferably less than 10 micrometers and at least 0.05 micrometers.
  • the structuring can be carried out, for example, by
  • the roughened areas preferably have elevations and depressions. Furthermore, the roughened areas can have a thickness that is smaller than the thickness of the metallic layer is none
  • the thickness of the roughened areas can, for example, be greater than the thickness of the second metallic layer, which has no roughened areas.
  • the thickness in the edge region of the metallic layer in the region of the roughened regions is preferably less than 5 micrometers and at least 0.05 micrometers.
  • the structuring can be carried out, for example, by
  • Recesses and the roughened areas are formed.
  • the recesses form a multiplicity of strips, each of which has a width and a length.
  • the roughened areas form the multiplicity of strips, each having a width and a length.
  • the multiplicity of strips each has, for example, a square shape. Edges of the square shape can be rounded.
  • the strips of the plurality of strips preferably each have a length that is the same size. For example, the strips of the plurality of strips have a length of between 5 ⁇ m and 100 ⁇ m inclusive, preferably including 6 ⁇ m and 20 ⁇ m inclusive.
  • the width of the strips of the plurality of strips is
  • the strips of the plurality of strips each have a width of between 1 ⁇ m and 100 ⁇ m, preferably between 2 ⁇ m to 15 ⁇ m and particularly preferably
  • the lengths of the strips of the plurality of strips can also differ from one another.
  • the widths of the strips of the plurality of strips are the same size.
  • the bar code is formed from a plurality of the strips.
  • the bar code is formed from a plurality of the strips.
  • an optoelectronic component is arranged on a wafer with a large number of further optoelectronic components.
  • the bar code encodes the lateral position of the optoelectronic component and the other components of the large number of others
  • the structuring forms a QR code ("Quick Response Code") for identifying the component.
  • QR code Quick Response Code
  • the recesses are arranged, for example, along rows and columns and form a QR matrix. In this case the recesses do not break through the metallic layer in order to avoid undesirable heat build-up.
  • the roughened areas are arranged along rows and columns, for example, and form the QR matrix.
  • the QR matrix can include the recesses and the roughened areas, for example.
  • the metallic layer is a metallic layer stack.
  • the metallic layer stack comprises a large number of
  • Layer stack a first metallic layer and a second metallic layer. Instructs the optoelectronic
  • the first metallic layer covers the side surfaces and the top surface of the ridge waveguide. Furthermore, the first metallic layer is partially over the recessed one
  • the first metallic layer embeds the
  • the second metallic layer can embed the first metallic layer, for example.
  • embedding means that the second metallic layer is one of the
  • the metallic layer continues to cover the recessed outer surfaces of the semiconductor layer sequence that are not covered by the first metallic layer.
  • the second metallic layer has the recesses
  • the recesses do not overlap with the first metallic layer.
  • the first metallic layer is encapsulated by the second metallic layer and results in improved protection of the ridge waveguide.
  • the first metallic layer can be completely over the first metallic layer
  • recessed outer surface of the semiconductor layer sequence can be arranged.
  • the second metallic layer also embeds the first metallic layer and advantageously encapsulates it.
  • the first metallic layer comprises the layer stack
  • the first metallic layer is different, for example, from the second metallic layer.
  • Layer comprises, for example, a material that is different from the second metallic layer.
  • the first metallic layer comprises a metallic adhesion promoter layer and a metallic barrier layer.
  • the metallic bonding agent layer conveys one
  • the metallic barrier layer prevents advantageously migration of chemical substances in the semiconductor chip.
  • Encapsulated layer the protection of the semiconductor chip against external chemical influences is further improved.
  • the first metallic layer can comprise a plurality of metallic layers.
  • the first metallic layer comprises three layers, for example.
  • the layer sequence of the first metallic layer in this case is, for example, as follows: Ti - Pt - Pd, the second metallic layer being applied to the Pd layer.
  • a method for producing an optoelectronic component is also specified.
  • the method is preferably suitable for producing an optoelectronic component described here. That is, one here
  • an optoelectronic semiconductor chip is provided.
  • a metallic layer is formed on the optoelectronic
  • the metallic layer is, for example, by means of chemical vapor deposition (English “Chemical vapor deposition”, short “CVD”) or a physical vapor deposition (English “physical vapor deposition”, short “PVD”) applied. It is also possible that the metallic layer by means of a
  • Atomic layer deposition (“ALD” for short) is applied.
  • the metallic layer is a metallic layer stack.
  • metallic layers of the metallic layer stack may be formed using various combinations
  • a first metallic layer and a second metallic layer are subsequently applied one above the other to the optoelectronic semiconductor chip.
  • the metallic layers it is possible for the metallic layers to be at least in regions on a passivation layer of the optoelectronic
  • the recesses are produced, for example, by removing material in regions of the recesses in the metallic layer.
  • the recesses can be produced, for example, by means of a laser process or by means of plasma-based dry etching processes or wet chemical etching processes.
  • the recesses can also be created using lift-off technology. According to at least one embodiment of the method
  • the recesses penetrates at least part of recesses through the second metallic layer to the first metallic layer.
  • the recesses do not penetrate completely through the metallic layer.
  • the recesses thus expose the first metallic layer in the areas of the recesses.
  • an interference layer is applied to the exposed first metallic
  • the interference layer comprises an oxide.
  • the exposed first metallic layer can be oxidized, for example, by means of an oxygen plasma treatment.
  • the exposed first metallic layer can be oxidized, for example, by means of an oxygen plasma treatment.
  • a surface of the exposed first metallic layer is thus oxidized and forms the interference layer, for example.
  • the second metallic layer has an increased defect density compared to the second metallic layer which is applied to the first metallic layer. A comparatively homogeneous growth of the second metallic layer is disturbed, for example.
  • a further second metallic layer is applied to the interference layer.
  • the metallic layer which is applied to the interference layer, has in comparison to the second metallic layer increased roughness.
  • the metallic layer which comprises the metallic layer stack, preferably comprises the further second metallic layer.
  • the further second metallic layer can for example be formed from the same material as the second metallic layer.
  • the further second metallic layer can be different from the material of the second metallic layer.
  • a thickness of the further second metallic layer can for example be smaller than the thickness of the second metallic layer.
  • the thickness of the further second metallic layer can, for example, be greater than the thickness of the second metallic layer.
  • a stop layer is applied in regions to the metallic layer.
  • a stop layer is applied to the second metallic layer in some areas.
  • the stop layer prevents, for example, the growth of a further metallic layer on the stop layer.
  • the area of the metallic layer which is covered by the stop layer subsequently has no structuring.
  • a further metallic layer is not applied to the
  • a further second metallic layer is applied to the areas not covered by the stop layer
  • metallic layer which is electrodeposited, has increased roughness compared to the metallic layer.
  • the stop layer can be removed in a further process step.
  • FIGS. 1A and 1B each show a schematic top view of an exemplary embodiment of one described here
  • Figures 2A and 2B are schematic sectional views of an embodiment of one described here
  • Figure 3 is a schematic sectional view of a
  • Figure 4 is a schematic sectional view in plan view of an embodiment of one described here
  • Figure 5 is a schematic sectional view of a
  • Figures 6A, 6B, 6C, 6D are schematic sectional views of
  • FIGS. 7A, 7B, 7C, 7D are schematic sectional representations of method steps of an exemplary embodiment of a method described here for producing a
  • FIG. 8 shows a schematic top view of an exemplary embodiment of an optoelectronic component described here.
  • FIGS. 1A and 1B each show an exemplary embodiment of an optoelectronic component described here.
  • the optoelectronic component 1 has an optoelectronic semiconductor chip 2 which generates electromagnetic radiation during operation.
  • a metallic layer 3 is arranged on the semiconductor chip 2.
  • An outer surface of the metallic layer 4 has a structure 5.
  • the structuring 5 is over an edge region of the
  • the structuring is by recesses 11 in the
  • the metallic layer has no recesses 11 which are completely surrounded by the metallic layer 3 and which completely break through the metallic layer 3. That is, the metallic layer is simple
  • the recesses 11 form a plurality of strips 19, each having a width and a length.
  • the plurality of strips 19 each have a square shape, the length of the plurality of strips 19 being the same size.
  • the strips have a variety of
  • the widths of the strips of the plurality of strips 19 are each designed differently.
  • the strips of the plurality of strips have a width of between 1 ⁇ m and 50 ⁇ m, preferably between
  • a large number of strips 19 form a bar code with which component 1 can be uniquely identified.
  • FIG. 1B shows recesses which do not completely break through the metallic layer 3.
  • a bottom surface of the recesses 11 is through the metallic layer 3
  • FIG. 2A shows the exemplary embodiment of one described here
  • the semiconductor chip 2 of the optoelectronic component 1 is a laser diode, the one
  • the semiconductor chip 2 has one
  • the web waveguide 6 is through a web-shaped raised area of the
  • Semiconductor layer sequence 8 is formed.
  • the ridge waveguide 6 projects as a projection from a recessed outer surface of the semiconductor layer sequence 8a.
  • the top surface of the ridge waveguide 6a is on the adjoining side surfaces 6b with the recessed
  • the outer surface of the semiconductor layer sequence 8a, which is arranged on the side of the ridge waveguide 6, is directly connected.
  • a first comprises
  • a second main surface 2a is arranged opposite the first main surface 2a.
  • the semiconductor chip 2 has a
  • a contact 9 is arranged on the top surface of the ridge waveguide 6a, the side surfaces of which are also covered by the passivation layer 7.
  • the passivation layer 7 additionally covers the recessed outer surface of the semiconductor layer sequence 8a to the side of the ridge waveguide 6.
  • a top surface of the contact 9 is not covered with the passivation layer 7.
  • the metallic layer 3 stands with the top surface of the
  • the metallic layer has a thickness in the vertical direction of, for example
  • the thickness along the section line A-A is essentially constant over the entire metallic layer. Essentially constant means that the thickness is through
  • FIG. 2B shows the exemplary embodiment of one described here
  • metallic layer between the recesses 11, that is to say along the section line B-B, has a thickness which is smaller than the thickness of the metallic layer 3 in the region which has no recesses 11.
  • Recesses 11 form a step profile.
  • FIG. 3 shows the exemplary embodiment of one described here
  • the metallic layer 3 of the optoelectronic component 1 according to FIG. 3 is a metallic layer stack.
  • the metallic layer stack comprises a first metallic layer 13 and a second metallic layer 14. Furthermore, the metallic layer 3 is in direct contact with the top surface of the ridge waveguide 6a.
  • the first metallic layer 13 covers the side surfaces 6b and the top surface 6a of the ridge waveguide. Furthermore, the first metallic layer is partially on the
  • Passivation layer 7 arranged over the recessed outer surface of the semiconductor layer sequence 8a.
  • metallic layer 13 embeds the ridge waveguide 6.
  • the second metallic layer 14 embeds the first
  • the second metallic layer 14 continues to cover the passivation layer 7 over the recessed outer surface of the semiconductor layer sequence 8a, which is not covered by the first metallic layer 13. In this case, the second metallic layer 14 has the recesses 11. The recesses 11 run in
  • the schematic sectional illustration in plan view in FIG. 4 shows an exemplary embodiment of an optoelectronic component 1 described here.
  • the structuring is different from that
  • Embodiment in connection with Figures 1A and 1B formed by roughened areas 12 of the metallic layer 3.
  • the roughened areas 12 are formed from the same material as the metallic layer 3.
  • FIG. 5 shows the exemplary embodiment of one described here
  • the first metallic layer 13 comprises one
  • metallic adhesion promoter layer 15 and a metallic barrier layer 16.
  • metallic adhesion promoter layer 15 On the first metallic layer 13 there is one in the edge region of the metallic layer 18
  • Interference layer arranged. Are over the interference layer 20
  • FIGS. 6A, 6B, 6C and 6D show method steps of an exemplary embodiment of a method described here for producing an optoelectronic component 1.
  • a metallic layer 3 is subsequently applied to the semiconductor chip 2.
  • the metallic layer 2 is a metallic layer stack and comprises a first metallic layer 13 and a second metallic layer 14.
  • metallic layer 14 is on the first metallic
  • the first metallic layer 13 can be in this case
  • Embodiment include, for example, three layers.
  • the layer sequence of the first metallic layer 13 is, for example, as follows: Ti - Pt - Pd, the second metallic layer being applied to the Pd layer.
  • the second metallic layer 14 can be in this
  • Embodiment for example, contain or be formed from Au.
  • a structuring 5 is generated on an outer surface of the second metallic layer 14.
  • recesses 11 are produced in the second metallic layer 14 in the edge region 18 of the second metallic layer 14. The recesses 11 penetrate the second metallic layer 14 completely as far as the first metallic layer 13.
  • an interference layer 20 is applied to the exposed first metallic layer 13.
  • the exposed first metallic layer 13 is oxidized by means of an oxygen plasma treatment.
  • a further second metallic layer 14a is applied to the interference layer 20.
  • An outer surface of the further second metallic layer 14a, which is applied on the interference layer 20, has a comparison with an outer surface of the second metallic layer
  • the further second metallic layer 14a can be formed from the same metal as the second metallic layer 14.
  • the further second metallic layer 14a can be formed, for example, from TiPtAu.
  • a thickness of the further second metallic layer 14a is made smaller than the thickness of the second metallic layer 14.
  • FIGS. 7A, 7B, 7C and 7D show method steps of an exemplary embodiment of a method described here for producing an optoelectronic component 1.
  • an optoelectronic semiconductor chip 2 is provided (not shown here), on which a metallic layer 3 is applied in accordance with FIG. 7A. 7B, a stop layer 21 is applied to the metallic layer 3 or to the second layer
  • a further metallic layer or a further second metallic layer 14a is not applied to the
  • Stop layer 21 covered areas galvanically applied.
  • An outer surface of the further second metallic layer 14a, which is electrodeposited, has an increased roughness compared to an outer surface of the second metallic layer 14.
  • the stop layer 21 is removed.
  • the thickness of the further second metallic layer 14 is greater than the thickness of the second metallic layer 14.
  • the metallic layer according to FIG. 8 has recesses 11 which are completely surrounded by the metallic layer 3 and which completely break through the metallic layer 3.

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Abstract

Es wird ein optoelektronisches Bauteil (1) angegeben mit: - einem optoelektronischen Halbleiterchip (2), der im Betrieb elektromagnetische Strahlung erzeugt, und - einer metallischen Schicht (3), die auf dem Halbleiterchip (2) angeordnet ist, wobei - eine Außenfläche der metallischen Schicht (4) eine Strukturierung (5) aufweist, - mittels der Strukturierung (5) eine Identifikation des Bauteils (1) ermöglicht ist, und - die metallische Schicht (3) zusammenhängend ausgebildet ist. Weiterhin wird ein Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Bauteils (1) angegeben.

Description

Beschreibung
OPTOELEKTRONISCHES BAUTEIL UND VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG
EINES OPTOELEKTRONISCHEN BAUTEILS
Es wird ein optoelektronisches Bauteil angegeben. Ferner wird ein Verfahren zur Herstellung eines solchen
optoelektronischen Bauteils angegeben.
Eine zu lösende Aufgabe besteht darin, ein optoelektronisches Bauteil anzugeben, das eine besonders effiziente Wärmeabfuhr aufweist. Eine weitere zu lösende Aufgabe besteht darin, ein Verfahren zur Herstellung eines solchen optoelektronischen Bauteils anzugeben.
Bei dem optoelektronischen Bauteil handelt es sich zum
Beispiel um ein strahlungsemittierendes Bauteil, das im
Betrieb elektromagnetische Strahlung emittiert.
Beispielsweise handelt es sich bei dem optoelektronischen Bauteil um eine Laserdiode oder um eine Leuchtdiode. Weiter kann es sich bei dem optoelektronischen Bauteil auch um ein Bauteil handeln, das elektromagnetische Strahlung empfängt, zum Beispiel um eine Fotodiode.
Das optoelektronische Bauteil weist eine
Haupterstreckungsebene auf. Laterale Richtungen sind zum Beispiel parallel zur Haupterstreckungsebene ausgerichtet und eine vertikale Richtung ist senkrecht zu den lateralen
Richtungen ausgerichtet.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst das
optoelektronische Bauteil einen Halbleiterchip, der im
Betrieb elektromagnetische Strahlung erzeugt oder empfängt. Der optoelektronische Halbleiterchip ist beispielsweise ein Laserdiodenchip oder ein Leuchtdiodenchip, kurz LED-Chip, oder ein Fotodiodenchip.
Der optoelektronische Halbleiterchip weist beispielsweise eine erste Hauptfläche und eine zweite Hauptfläche auf, die sich gegenüberliegen.
Zum Beispiel ist der optoelektronische Halbleiterchip eine Laserdiode, insbesondere eine Halbleiterlaserdiode. Die
Halbleiterlaserdiode emittiert im Betrieb elektromagnetische Strahlung, wie monochromatisches und kohärentes Laserlicht. Das Laserlicht wird bevorzugt über eine Seitenfläche der Halbleiterlaserdiode ausgekoppelt. Die Seitenfläche der
Halbleiterlaserdiode steht bevorzugt im Wesentlichen
senkrecht zur Haupterstreckungsebene. Im Wesentlichen
senkrecht bedeutet, dass die Seitenfläche höchstens um 5° zur Normalen der Haupterstreckungsebene geneigt ist.
Alternativ handelt es sich bei dem optoelektronischen
Halbleiterchip um einen Leuchtdiodenchip. Der
Leuchtdiodenchip ist bevorzugt dazu ausgebildet,
elektromagnetische Strahlung, insbesondere sichtbares Licht, zu emittieren. Das emittierte Licht wird dann bevorzugt über eine Strahlungsaustrittsfläche aus dem Halbleiterchip
ausgekoppelt. Die Strahlungsaustrittsfläche ist
beispielsweise durch die zweite Hauptfläche des
Halbleiterchips gebildet.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst das
optoelektronische Bauteil eine metallische Schicht, die auf dem optoelektronischen Halbleiterchip angeordnet ist. Die metallische Schicht kann beispielsweise mit einer Bodenfläche in direktem Kontakt zu dem optoelektronischen Halbleiterchip stehen. Seitenflächen der metallischen Schicht verbinden die Bodenfläche mit einer gegenüberliegenden Deckfläche.
Beispielsweise ist die metallische Schicht auf der ersten Hauptfläche des optoelektronischen Halbleiterchips
angeordnet. Weiterhin bedeckt die metallische Schicht
beispielsweise einen großen Teil des optoelektronischen
Halbleiterchips. Die metallische Schicht bedeckt die erste Hauptfläche des optoelektronischen Halbleiterchips
beispielsweise mindestens zu 70 %, insbesondere mindestens zu 95 %.
Die metallische Schicht weist beispielsweise eine Dicke in vertikaler Richtung von mindestens 0,05 Mikrometer und höchstens 15 Mikrometer auf. Die metallische Schicht umfasst beispielsweise eines oder mehrere der folgenden Metalle oder besteht daraus: Cu, Ti, Pt, Au, Ni, ZnO, TiWN, Rh, Pd, Cr,
ITO.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist eine Außenfläche der metallischen Schicht eine Strukturierung auf. Die
Außenfläche der metallischen Schicht ist eine freiliegende Außenfläche, die nicht vom optoelektronischen Halbleiterchip bedeckt ist. Das heißt, die Außenfläche ist durch die
Seitenflächen der metallischen Schicht und der Deckfläche der metallischen Schicht gebildet.
Die Strukturierung ist bevorzugt maschinenlesbar. Das heißt, die Information zur Identifikation des optoelektronischen Bauteils ist beispielsweise mittels eines Lesegerätes auslesbar. Das Lesegerät ist bevorzugt dazu ausgebildet, die Strukturierung zu detektieren und zu erkennen. Mittels der Strukturierung ist das optoelektronische Bauteil damit eindeutig identifizierbar.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist mittels der
Strukturierung eine Identifikation des Bauteils ermöglicht. Die Strukturierung ist beispielsweise durch Ausnehmungen in der metallischen Schicht gebildet. Alternativ oder zusätzlich ist es möglich, dass die Strukturierung durch aufgeraute Bereiche der metallischen Schicht gebildet ist.
Die metallische Schicht ist beispielsweise im Bereich der Ausnehmungen von der metallischen Schicht im Bereich ohne die Ausnehmungen unterscheidbar. Weiterhin sind beispielsweise die aufgerauten Bereiche ebenfalls von den nicht aufgerauten Bereichen der metallischen Schicht unterscheidbar. Demzufolge ist die Strukturierung, die eine Identifikation des Bauteils ermöglicht, zum Beispiel für ein dafür vorgesehenes Lesegerät erkennbar .
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist die metallische Schicht zusammenhängend ausgebildet. Die metallische Schicht ist demzufolge ununterbrochen über dem optoelektronischen Halbleiterchip angeordnet.
Weist die metallische Schicht die Ausnehmungen auf, sind die Ausnehmungen beispielsweise an einem Randbereich der
metallischen Schicht angeordnet. Weiterhin weist die
metallische Schicht beispielsweise keine Ausnehmung auf, die vollständig von der metallischen Schicht umgeben sind und die die metallische Schicht vollständig durchbrechen. Durch das Fehlen derart vollständig von der metallischen Schicht umgebenden Ausnehmungen wird die Entstehung von Hohlräumen in solchen Ausnehmungen vorgebeugt, an denen ein Wärmestau auftreten kann, wenn das Bauteil auf beispielsweise einer Lötfläche aufgebracht wird.
In diesem Fall ist die metallische Schicht beispielsweise einfach zusammenhängend ausgebildet. Zusätzlich kann die Außenfläche der metallischen Schicht mit der Strukturierung in diesem Fall einstückig ausgebildet sein.
Weiterhin ist es möglich, dass die metallische Schicht
Ausnehmungen aufweist, die vollständig von der metallischen Schicht umgeben sind. Die Ausnehmungen können die metallische Schicht in diesem Fall vollständig durchbrechen.
Weist die Außenfläche der metallischen Schicht die
aufgerauten Bereiche auf, sind die aufgerauten Bereiche beispielsweise aus dem gleichen Material gebildet wie die metallische Schicht. Das heißt, die Außenfläche der
metallischen Schicht mit der Strukturierung kann einstückig ausgebildet sein.
In mindestens einer Ausführungsform umfasst das
optoelektronische Bauteil einen optoelektronischen
Halbleiterchip, der im Betrieb elektromagnetische Strahlung erzeugt, und eine metallische Schicht, die auf dem
Halbleiterchip angeordnet ist, wobei eine Außenfläche der metallischen Schicht eine Strukturierung aufweist, mittels der Strukturierung eine Identifikation des Bauteils
ermöglicht ist, und die metallische Schicht zusammenhängend ausgebildet ist.
Eine Idee des hier beschriebenen optoelektronischen Bauteils ist unter anderem, dass eine Strukturierung zur
Identifikation des Bauteils an einer Außenfläche der metallischen Schicht angeordnet ist. Weiterhin ist die metallische Schicht zusammenhängend ausgebildet. Dadurch kann Strom, der in die metallische Schicht eingeprägt wird, homogen über die ganze metallische Schicht verteilt werden. Ebenso kann vorteilhafterweise auftretende Wärme homogen über die metallische Schicht verteilt werden. Mit Vorteil weist die metallische Schicht somit beim Betreiben des Bauteils keine Bereiche auf, die eine erhöhte Stromdichte oder
Wärmedichte aufweisen.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform sind auf der
Außenfläche der metallischen Schicht keine nicht metallischen Elemente aufgebracht. Die metallische Schicht ist damit beispielsweise an der Außenfläche frei zugänglich. Die
Strukturierung ist damit nicht durch nicht metallische
Elemente gebildet, die auf der Schicht angeordnet sind.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist die metallische Schicht als Wärmesenke ausgebildet. Die im optoelektronischen Halbleiterchip erzeugte Wärme kann bevorzugt durch die metallische Schicht abtransportiert werden. Da die
metallische Schicht zusammenhängend ausgebildet ist und auf der Außenfläche der metallischen Schicht keine nicht
metallischen Elemente aufgebracht sind, kann Wärme
vorteilhafterweise besonders gut über die metallische Schicht von dem optoelektronischen Halbleiterchip abtransportiert werden. Weiterhin vergrößert die Strukturierung
vorteilhafterweise die Oberfläche der metallischen Schicht im Vergleich zu einer metallischen Schicht ohne Strukturierung. Damit resultiert ebenfalls ein verbesserter Abtransport von Wärme aus dem optoelektronischen Halbleiterchip. Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist die metallische Schicht als Kontaktschicht zur elektrischen Kontaktierung des Halbleiterchips ausgebildet. Der optoelektronische
Halbleiterchip kann beispielsweise mittels der metallischen Schicht bestromt werden.
In der Regel sind nicht metallische Elemente nicht elektrisch leitfähig ausgebildet und weisen eine vergleichsweise
niedrige Wärmeleitfähigkeit auf. Da auf der metallischen Schicht bevorzugt keine solchen nichtleitenden Elemente angeordnet sind, kann die metallische Schicht
vorteilhafterweise im Halbleiterchip auftretende Wärme besonders gut homogen abtransportieren. Weiterhin kann die beschriebene metallische Schicht zudem Strom besonders homogen in den Halbleiterchip einprägen.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist die metallische Schicht eine funktionale Schicht des optoelektronischen
Bauteils und nimmt mehrere Funktionen wahr. Die metallische Schicht fungiert beispielsweise zur Identifikation des
Bauteils. Weiterhin kann die metallische Schicht als
Wärmesenke und/oder als Kontaktschicht zur elektrischen
Konvertierung des Halbleiterchips ausgebildet sein.
Die metallische Schicht vereint so vorteilhafterweise mehrere verschiedene Eigenschaften. Damit ist das Bauteil besonders einfach herstellbar, da lediglich die metallische Schicht aufgebracht werden muss. Zusätzliche Wärmesenken und
Kontaktschichten werden nicht zwingend benötigt. Ein
derartiges optoelektronisches Bauteil ist besonders
kostengünstig . Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist der
Halbleiterchip einen Stegwellenleiter mit einer Deckfläche und daran angrenzenden Seitenflächen auf. Damit handelt es sich bei dem Halbleiterchip in dieser Ausführungsform um eine Laserdiode. Der optoelektronische Halbleiterchip umfasst beispielsweise eine Halbleiterschichtenfolge. Der
Stegwellenleiter wird bevorzugt durch einen stegförmig erhöhten Bereich der Halbleiterschichtenfolge gebildet.
Beispielsweise ragt der Stegwellenleiter als Vorsprung aus einer zurückgesetzten Außenfläche der
Halbleiterschichtenfolge heraus. Der Stegwellenleiter erstreckt sich dabei bevorzugt in einer lateralen Richtung.
Die Deckfläche des Stegwellenleiters ist über die daran angrenzenden Seitenflächen mit der zurückgesetzten
Außenfläche der Halbleiterschichtenfolge, die seitlich des Stegwellenleiters angeordnet ist, direkt verbunden. Die
Seitenflächen vermitteln dabei einen Abstand zwischen der zurückgesetzten Außenfläche seitlich des Stegwellenleiters und der Deckfläche des Stegwellenleiters in einer vertikalen Richtung. Beispielsweise bilden die Deckfläche und die
Seitenflächen des Stegwellenleiters sowie die zurückgesetzte Außenfläche der Halbleiterschichtenfolge seitlich des
Stegwellenleiters ein Stufenprofil. Weiterhin umfasst die erste Hauptfläche des Halbleiterchips die Deckfläche und die Seitenfläche des Stegwellenleiters sowie die zurückgesetzte Außenfläche der Halbleiterschichtenfolge seitlich des
Stegwellenleiters .
Beispielsweise ist eine aktive Schicht zwischen den
Seitenflächen des Stegwellenleiters angeordnet. Alternativ ist es möglich, dass die aktive Schicht in der
Halbleiterschichtenfolge unterhalb des Stegwellenleiters angeordnet ist. Das heißt, die aktive Schicht verläuft in diesem Fall auch unterhalb der zurückgesetzten Außenflächen der Halbleiterschichtenfolge.
Zusätzlich kann auf der Deckfläche des Stegwellenleiters eine Kontaktierung angeordnet sein, die in direktem Kontakt mit der Deckfläche des Stegwellenleiters steht und diese
bevorzugt vollständig bedeckt. Die Kontaktierung ist in diesem Fall elektrisch leitfähig ausgebildet und elektrisch leitfähig mit der Deckfläche des Stegwellenleiters verbunden.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform bedeckt eine
Passivierungsschicht die Seitenflächen des Stegwellenleiters. Weiterhin bedeckt die Passivierungsschicht bevorzugt die zurückgesetzte Außenfläche der Halbleiterschichtenfolge seitlich des Stegwellenleiters. Beispielsweise bedeckt die Passivierungsschicht die Seitenfläche des Stegwellenleiters insbesondere vollständig. Weiterhin bedeckt die
Passivierungsschicht die zurückgesetzten Außenflächen
beispielsweise vollständig. Die Deckfläche des
Stegwellenleiters ist insbesondere nicht mit der
Passivierungsschicht bedeckt und daher frei von dieser.
Weist der optoelektronische Halbleiterchip die Kontaktierung auf, so kann die Passivierungsschicht Seitenflächen der
Kontaktierung bedecken. Zum Beispiel bedeckt die
Passivierungsschicht die Seitenflächen der Kontaktierung vollständig. Eine Deckfläche der Kontaktierung ist bevorzugt nicht mit der Passivierungsschicht bedeckt.
Die Passivierungsschicht ist bevorzugt elektrisch isolierend ausgebildet. Die Passivierungsschicht umfasst beispielsweise ein Oxid, Nitrid oder Oxinitrid oder besteht aus einem dieser Materialien. Geeignete Oxide, Nitride oder Oxinitride sind beispielsweise Siliziumdioxid, Siliziumnitrid,
Siliziumoxinitrid, Aluminiumoxid, Tantaloxid, Rhodiumoxid, Niobiumoxid und/oder Titandioxid. Auch andere Oxide, Nitride und Oxinitride, die ein oder mehrere der folgenden
Materialien aufweisen: Al, Ce, Ga, Hf, In, Mg, Nb, Rh, Sb,
Si, Sn, Ta, Ti, Zn, Zr, können als Material für eine der Passivierungsschichten geeignet sein.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform steht die metallische Schicht mit der Deckfläche des Stegwellenleiters in direktem Kontakt. Die Halbleiterschichtenfolge des optoelektronischen Halbleiterchips steht beispielsweise in direktem Kontakt mit der metallischen Schicht. Damit kann die
Halbleiterschichtenfolge an der Deckfläche des
Stegwellenleiters über die metallische Schicht elektrisch leitend verbunden sein. Die metallische Schicht bedeckt beispielsweise weiterhin die Passivierungsschicht über der Halbleiterschichtenfolge .
Gemäß zumindest einer Ausführungsform verläuft die
Strukturierung in Draufsicht überlappungsfrei mit der
Deckfläche des Stegwellenleiters. Eine laterale Ausdehnung der Strukturierung erstreckt sich beispielsweise nicht über die Seitenflächen des Stegwellenleiters. Vorteilhafterweise ist damit eine besonders kompakte Bauform des
optoelektronischen Bauteils erreicht.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst die
Strukturierung Ausnehmungen.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform durchdringt zumindest ein Teil der Ausnehmungen die metallische Schicht vollständig. Die Ausnehmungen durchdringen die metallische Schicht in vertikaler Richtung. Eine Bodenfläche der
Ausnehmungen ist durch den optoelektronischen Halbleiterchip gebildet. Beispielsweise kann die Bodenfläche der
Ausnehmungen durch die Passivierungsschicht gebildet sein.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform durchdringt zumindest ein Teil der Ausnehmungen die metallische Schicht teilweise. Eine Bodenfläche der Ausnehmungen ist in diesem Fall durch die metallische Schicht gebildet.
Im Randbereich der metallischen Schicht weist die metallische Schicht zwischen den Ausnehmungen in diesem Fall eine Dicke auf, die kleiner als die Dicke der metallischen Schicht in einem Bereich ist, der keine Ausnehmungen aufweist.
Beispielsweise bilden eine Deckfläche und eine daran
angrenzende Seitenfläche der metallischen Schicht im Bereich, der keine Ausnehmungen aufweist, und die Bodenfläche der Ausnehmungen ein Stufenprofil.
Die Dicke im Randbereich der metallischen Schicht im Bereich der Ausnehmungen ist bevorzugt kleiner 10 Mikrometer und mindestens 0,05 Mikrometer.
Zusätzlich kann die Strukturierung beispielsweise durch
Ausnehmungen, die die metallische Schicht vollständig
durchdringen, und Ausnehmungen, die die metallische Schicht nicht vollständig durchdringen, gebildet sein.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst die
Strukturierung aufgeraute Bereiche. Die aufgerauten Bereiche weisen bevorzugt Erhebungen und Senken auf. Weiterhin können die aufgerauten Bereiche eine Dicke aufweisen, die kleiner als die Dicke der metallischen Schicht ist, die keine
aufgerauten Bereiche aufweist. Alternativ kann die Dicke der aufgerauten Bereiche beispielsweise größer als die Dicke der zweiten metallischen Schicht sein, die keine aufgerauten Bereiche aufweist. Vorteilhafterweise sind die beiden
verschiedenen Bereiche durch den Höhenunterschied besser unterscheidbar .
Die Dicke im Randbereich der metallischen Schicht im Bereich der aufgerauten Bereiche ist bevorzugt kleiner 5 Mikrometer und mindestens 0,05 Mikrometer.
Zusätzlich kann die Strukturierung beispielsweise durch
Ausnehmungen und die aufgerauten Bereiche gebildet sein.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform bildet die
Strukturierung einen Strichcode zur Identifikation des
Bauteils. Weist die metallische Schicht beispielsweise die Ausnehmungen auf, bilden die Ausnehmungen eine Vielzahl von Streifen, die jeweils eine Breite und eine Länge aufweisen.
Umfasst die Strukturierung aufgeraute Bereiche, so bilden die aufgerauten Bereiche die Vielzahl von Streifen, die jeweils eine Breite und eine Länge aufweisen.
Die Vielzahl der Streifen weist beispielsweise jeweils eine viereckige Form auf. Kanten der viereckigen Form können abgerundet sein. Bevorzugt weisen die Streifen der Vielzahl von Streifen jeweils eine Länge auf, die gleich groß ist. Beispielsweise haben die Streifen der Vielzahl von Streifen eine Länge zwischen einschließlich 5 ym bis einschließlich 100 ym, bevorzugt einschließlich 6 ym bis einschließlich 20 ym. Die Breite der Streifen der Vielzahl von Streifen ist
bevorzugt unterschiedlich ausgebildet. Beispielsweise haben die Streifen der Vielzahl von Streifen jeweils eine Breite zwischen einschließlich 1 ym und 100 ym, bevorzugt zwischen einschließlich 2 ym bis 15 ym und besonders bevorzugt
zwischen 3 ym und 10 ym.
Alternativ ist es möglich, dass sich auch die Längen der Streifen der Vielzahl von Streifen voneinander unterscheiden können. In diesem Fall ist es möglich, dass die Breiten der Streifen der Vielzahl von Streifen jeweils gleich groß sind.
Mittels der unterschiedlichen Breiten der Streifen der
Vielzahl der Streifen ist beispielsweise der Strichcode gebildet. Beispielsweise ist es möglich, dass das
optoelektronische Bauteil während eines Verfahrens zur
Herstellung eines optoelektronischen Bauteils auf einem Wafer mit einer Vielzahl von weiteren optoelektronischen Bauteilen angeordnet ist. Beispielsweise codiert der Strichcode jeweils die laterale Position des optoelektronischen Bauteils und der weiteren Bauteile der Vielzahl der weiteren
optoelektronischen Bauteile. Beispielsweise ist der
Strichcode als 2/5 Interleave, Code 128, Code 11, Code 39, Code 93 oder MSI Code (englisch „modified plessey code") ausgeführt .
Alternativ bildet die Strukturierung einen QR-Code (englisch „Quick Response Code") zur Identifikation des Bauteils. Ist die Strukturierung durch die Ausnehmungen gebildet, sind die Ausnehmungen beispielsweise entlang von Zeilen und Spalten angeordnet und bilden eine QR-Matrix. In diesem Fall durchbrechen die Ausnehmungen die metallische Schicht nicht, um ungewünschte Wärmestaus zu vermeiden.
Ist die Strukturierung durch die aufgerauten Bereiche
gebildet, sind die aufgerauten Bereiche beispielsweise entlang von Zeilen und Spalten angeordnet und bilden die QR- Matrix. Die QR-Matrix kann beispielsweise die Ausnehmungen und die aufgerauten Bereiche umfassen.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist die metallische Schicht ein metallischer Schichtstapel . Beispielsweise umfasst der metallische Schichtstapel eine Vielzahl von
Schichten .
Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst der
Schichtstapel eine erste metallische Schicht und eine zweite metallische Schicht. Weist der optoelektronische
Halbleiterchip beispielsweise einen Stegwellenleiter auf, so bedeckt die erste metallische Schicht die Seitenflächen und die Deckfläche des Stegwellenleiters. Weiterhin ist die erste metallische Schicht teilweise über der zurückgesetzten
Außenfläche der Halbleiterschichtenfolge angeordnet. In diesem Fall bettet die erste metallische Schicht den
Stegwellenleiter ein.
Die zweite metallische Schicht kann beispielsweise die erste metallische Schicht einbetten. Einbetten heißt in diesem Fall, dass die zweite metallische Schicht eine der
Halbleiterschichtenfolge abgewandte Außenfläche der ersten metallischen Schicht vollständig bedeckt. Die zweite
metallische Schicht bedeckt weiterhin die zurückgesetzten Außenflächen der Halbleiterschichtenfolge, die nicht von der ersten metallischen Schicht bedeckt sind. In diesem Fall weist die zweite metallische Schicht die Ausnehmungen
und/oder die aufgerauten Bereiche auf. Beispielsweise
überlappen die Ausnehmungen in Draufsicht nicht mit der ersten metallischen Schicht.
Vorteilhafterweise ist die erste metallische Schicht so von der zweiten metallischen Schicht verkapselt und resultiert in einem verbesserten Schutz des Stegwellenleiters.
Bilden die aufgerauten Bereiche die Strukturierung, so kann die erste metallische Schicht vollständig über der
zurückgesetzten Außenfläche der Halbleiterschichtenfolge angeordnet sein. In diesem Fall können die aufgerauten
Bereiche in Draufsicht mit der ersten metallischen Schicht überlappen. Beispielsweise bettet die zweite metallische Schicht auch hier die erste metallische Schicht ein und verkapselt diese vorteilhafterweise.
Umfasst die metallische Schicht den Schichtstapel , so ist die erste metallische Schicht beispielsweise von der zweiten metallischen Schicht verschieden. Die erste metallische
Schicht umfasst beispielsweise ein Material, das von der zweiten metallischen Schicht verschieden ist.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst die erste metallische Schicht eine metallische Haftvermittlerschicht und eine metallische Barriereschicht. Beispielsweise
vermittelt die metallische Haftvermittlerschicht eine
besonders gute Haftung auf der Passivierungsschicht und der Deckfläche des Stegwellenleiters oder der Deckfläche der Kontaktierung zu einer darauf anzuordnenden metallischen Barriereschicht. Die metallische Barriereschicht verhindert vorteilhafterweise eine Migration von chemischen Stoffen im Halbleiterchip .
Ist die metallische Haftvermittlerschicht und die metallische Barriereschicht weiterhin von der zweiten metallischen
Schicht verkapselt, ist der Schutz des Halbleiterchips vor äußeren chemischen Einflüssen weiter verbessert.
Alternativ kann die erste metallische Schicht eine Vielzahl von metallischen Schichten umfassen. Die erste metallische Schicht umfasst beispielsweise drei Schichten. Die
Schichtenfolge der ersten metallischen Schicht ist in diesem Fall beispielsweise wie folgt: Ti - Pt - Pd, wobei die zweite metallische Schicht auf der Pd-Schicht aufgebracht wird.
Es wird darüber hinaus ein Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Bauteils angegeben. Vorzugsweise eignet sich das Verfahren zur Herstellung eines hier beschriebenen optoelektronischen Bauteils. Das heißt, ein hier
beschriebenes optoelektronisches Bauteil ist mit dem
beschriebenen Verfahren herstellbar oder wird mit dem
beschriebenen Verfahren hergestellt. Sämtliche in Verbindung mit dem optoelektronischen Bauteil offenbarten Merkmale sind daher auch in Verbindung mit dem Verfahren offenbart und umgekehrt .
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens wird ein optoelektronischer Halbleiterchip bereitgestellt.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens wird eine metallische Schicht auf dem optoelektronischen
Halbleiterchip aufgebracht. Die metallische Schicht wird beispielsweise mittels chemischer Gasphasenabscheidung (englisch „Chemical vapor deposition" , kurz „CVD") oder einer physikalischen Gasphasenabscheidung (englisch „physical vapor deposition", kurz „PVD") aufgebracht. Weiterhin ist es möglich, dass die metallische Schicht mittels einer
Atomlagenabscheidung (englisch „atomic layer deposition" , kurz „ALD") aufgebracht wird.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens ist die metallische Schicht ein metallischer Schichtenstapel.
Beispielsweise ist es möglich, dass metallische Schichten des metallischen Schichtenstapels mittels verschiedener
Abscheidungsmethoden aufgebracht werden.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens werden eine erste metallische Schicht und eine zweite metallische Schicht nachfolgend übereinander auf den optoelektronischen Halbleiterchip aufgebracht. Beispielsweise ist es möglich, dass die metallischen Schichten zumindest bereichsweise auf eine Passivierungsschicht des optoelektronischen
Halbleiterchips und einer Deckfläche einer
Halbleiterschichtenfolge des optoelektronischen
Halbleiterchips aufgebracht werden.
Beispielsweise werden Ausnehmungen in der metallischen
Schicht erzeugt. Die Ausnehmungen werden beispielsweise durch Materialabtrag in Bereichen der Ausnehmungen der metallischen Schicht erzeugt. Die Ausnehmungen können beispielsweise mittels eines Laserprozesses oder mittels plasmabasierter Trockenätzverfahren oder nasschemischer Ätzverfahren erzeugt werden. Außerdem können die Ausnehmungen mittels Lift-Off Technik erzeugt werden. Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens
durchdringt zumindest ein Teil von Ausnehmungen die zweite metallische Schicht bis zur ersten metallischen Schicht. In diesem Fall durchdringen die Ausnehmungen die metallische Schicht nicht vollständig. Die Ausnehmungen legen damit die erste metallische Schicht in den Bereichen der Ausnehmungen frei .
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens wird eine Störschicht auf die freiliegende erste metallische
Schicht aufgebracht. Beispielsweise umfasst die Störschicht ein Oxid. Beispielsweise kann die Störschicht mit einem
Abscheidungsprozess aufgetragen werden. Weiterhin kann die freigelegte erste metallische Schicht beispielsweise mittels einer Sauerstoffplasmabehandlung oxidiert werden. Alternativ ist es möglich, dass die freigelegte erste metallische
Schicht in einer Sauerstoffatmosphäre geheizt wird. Eine Oberfläche der freigelegten ersten metallischen Schicht ist damit oxidiert und bildet beispielsweise die Störschicht.
Wird beispielsweise eine zweite metallische Schicht auf der Störschicht aufgebracht, so weist die zweite metallische Schicht gegenüber der zweiten metallischen Schicht, die auf der ersten metallischen Schicht aufgebracht ist, eine erhöhte Defektdichte auf. Ein vergleichsweise homogenes Aufwachsen der zweiten metallischen Schicht ist damit beispielsweise gestört .
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens wird eine weitere zweite metallische Schicht auf die Störschicht aufgebracht. Eine Außenfläche der weiteren zweiten
metallischen Schicht, die auf der Störschicht aufgebracht wird, weist im Vergleich zur zweiten metallischen Schicht eine erhöhte Rauigkeit auf. Bevorzugt umfasst die metallische Schicht, die den metallischen Schichtstapel umfasst, die weitere zweite metallische Schicht.
Die weitere zweite metallische Schicht kann beispielsweise aus dem gleichen Material wie die zweite metallische Schicht gebildet sein. Alternativ kann die weitere zweite metallische Schicht von dem Material der zweiten metallischen Schicht verschieden sein.
Weiterhin kann eine Dicke der weiteren zweiten metallischen Schicht beispielsweise kleiner als die Dicke der zweiten metallischen Schicht sein. Alternativ kann die Dicke der weiteren zweiten metallischen Schicht beispielsweise größer als die Dicke der zweiten metallischen Schicht sein.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens wird auf die metallische Schicht bereichsweise eine Stoppschicht aufgebracht. Beispielsweise wird auf die zweite metallische Schicht bereichsweise eine Stoppschicht aufgebracht. Die Stoppschicht verhindert beispielsweise ein Aufwachsen einer weiteren metallischen Schicht auf der Stoppschicht. Ein
Bereich der metallischen Schicht, der von der Stoppschicht bedeckt ist, weist nachfolgend keine Strukturierung auf.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens wird eine weitere metallische Schicht auf die nicht von der
Stoppschicht bedeckten Bereiche galvanisch aufgebracht.
Beispielsweise wird eine weitere zweite metallische Schicht auf die nicht von der Stoppschicht bedeckten Bereiche
galvanisch aufgebracht. Eine Außenfläche der weiteren
metallischen Schicht, die galvanisch abgeschieden ist, weist im Vergleich zur metallischen Schicht eine erhöhte Rauigkeit auf .
Die Stoppschicht kann in einem weiteren Verfahrensschritt entfernt werden.
Im Folgenden werden die hier beschriebenen optoelektronischen Bauteile sowie das hier beschriebene Verfahren anhand von Ausführungsbeispielen und den zugehörigen Figuren näher erläutert. Es zeigen:
Figuren 1A und 1B schematische Draufsicht jeweils eines Ausführungsbeispiels eines hier beschriebenen
optoelektronischen Bauteils,
Figuren 2A und 2B schematische Schnittdarstellungen eines Ausführungsbeispiels eines hier beschriebenen
optoelektronischen Bauteils,
Figur 3 schematische Schnittdarstellungen eines
Ausführungsbeispiels eines hier beschriebenen
optoelektronischen Bauteils,
Figur 4 schematische Schnittdarstellungen in Draufsicht eines Ausführungsbeispiels eines hier beschriebenen
optoelektronischen Bauteils,
Figur 5 schematische Schnittdarstellungen eines
Ausführungsbeispiels eines hier beschriebenen
optoelektronischen Bauteils,
Figuren 6A, 6B, 6C, 6D schematische Schnittdarstellungen von
Verfahrensschritten eines Ausführungsbeispiels eines hier beschriebenen Verfahrens zur Herstellung eines
optoelektronischen Bauteils,
Figuren 7A, 7B, 7C, 7D schematische Schnittdarstellungen von Verfahrensschritten eines Ausführungsbeispiels eines hier beschriebenen Verfahrens zur Herstellung eines
optoelektronischen Bauteils,
Figur 8 schematische Draufsicht eines Ausführungsbeispiels eines hier beschriebenen optoelektronischen Bauteils.
Gleiche, gleichartige oder gleich wirkende Elemente sind in den Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Die Figuren und die Größenverhältnisse der in den Figuren
dargestellten Elemente untereinander sind nicht als
maßstäblich zu betrachten. Vielmehr können einzelne Elemente zur besseren Darstellbarkeit und/oder für eine bessere
Verständlichkeit übertrieben groß dargestellt sein.
Die schematischen Draufsichten der Figuren 1A und 1B zeigen jeweils ein Ausführungsbeispiel eines hier beschriebenen optoelektronischen Bauteils.
Gemäß Figur 1A weist das optoelektronische Bauteil 1 einen optoelektronischen Halbleiterchip 2 auf, der im Betrieb elektromagnetische Strahlung erzeugt. Auf dem Halbleiterchip 2 ist eine metallische Schicht 3 angeordnet. Eine Außenfläche der metallischen Schicht 4 weist eine Strukturierung 5 auf. Die Strukturierung 5 ist über einem Randbereich des
optoelektronischen Halbleiterchips 17 beziehungsweise in einem Randbereich der metallischen Schicht 18 angeordnet. Der optoelektronische Halbleiterchip 2 und die metallische
Schicht 3 überlappen in Draufsicht vollständig. Mittels der Strukturierung 5 ist eine Identifikation des Bauteils 1 ermöglicht .
Die Strukturierung ist durch Ausnehmungen 11 in der
metallischen Schicht 3 gebildet. Die Ausnehmungen 11
durchdringen die metallische Schicht 3 vollständig in
vertikaler Richtung. Eine Bodenfläche der Ausnehmungen ist durch den optoelektronischen Halbleiterchip 2 gebildet. Die metallische Schicht weist hierbei keine Ausnehmungen 11 auf, die vollständig von der metallischen Schicht 3 umgeben sind, und die die metallische Schicht 3 vollständig durchbrechen. Das heißt, die metallische Schicht ist einfach
zusammenhängend ausgebildet. Weiterhin ist die Außenfläche der metallischen Schicht 4 mit der Strukturierung 5
einstückig ausgebildet.
Die Ausnehmungen 11 bildet eine Vielzahl von Streifen 19, die jeweils eine Breite und eine Länge aufweisen. Die Vielzahl der Streifen 19 weist jeweils eine viereckige Form auf, wobei die Länge der Vielzahl von Streifen 19 jeweils gleich groß ist. Beispielsweise haben die Streifen der Vielzahl von
Streifen eine Länge zwischen einschließlich 5 ym bis
einschließlich 100 ym, bevorzugt einschließlich 6 ym bis einschließlich 20 ym.
Die Breiten der Streifen der Vielzahl von Streifen 19 sind jeweils unterschiedlich ausgebildet. Beispielsweise haben die Streifen der Vielzahl von Streifen eine Breite zwischen einschließlich 1 ym und 50 ym, bevorzugt zwischen
einschließlich 2 ym bis 15 ym und besonders bevorzugt
zwischen 3 ym und 10 ym. Mittels der unterschiedlichen Breiten der Streifen der
Vielzahl der Streifen 19 ist ein Strichcode gebildet, mit dem das Bauteil 1 eindeutig identifizierbar ist.
Im Unterschied zur Figur 1A zeigt das Ausführungsbeispiel der Figur 1B Ausnehmungen, die die metallische Schicht 3 nicht vollständig durchbrechen. Eine Bodenfläche der Ausnehmungen 11 ist in diesem Fall durch die metallische Schicht 3
gebildet .
Die schematische Schnittdarstellung der Figur 2A zeigt das Ausführungsbeispiel eines hier beschriebenen
optoelektronischen Bauteils 1 entlang der in Figur 1B
dargestellten Schnittlinie A-A.
Der Halbleiterchip 2 des optoelektronischen Bauteils 1 ist gemäß Figur 2 eine Laserdiode, die eine
Halbleiterschichtenfolge 8 und eine aktive Schicht 9
aufweist. Weiterhin weist der Halbleiterchip 2 einen
Stegwellenleiter 6 mit einer Deckfläche 6a und daran
angrenzenden Seitenflächen 6b auf. Der Stegwellenleiter 6 ist durch einen stegförmig erhöhten Bereich der
Halbleiterschichtenfolge 8 gebildet. Der Stegwellenleiter 6 ragt als Vorsprung aus einer zurückgesetzten Außenfläche der Halbleiterschichtenfolge 8a heraus.
Die Deckfläche des Stegwellenleiters 6a ist über die daran angrenzenden Seitenflächen 6b mit der zurückgesetzten
Außenfläche der Halbleiterschichtenfolge 8a, die seitlich des Stegwellenleiters 6 angeordnet ist, direkt verbunden. Die Deckfläche 6a und die Seitenflächen 6b des Stegwellenleiters sowie die zurückgesetzte Außenfläche der
Halbleiterschichtenfolge 8a seitlich des Stegwellenleiters 6 bilden ein Stufenprofil. Weiterhin umfasst eine erste
Hauptfläche des Halbleiterchips 2a die Deckfläche 6a und die Seitenfläche 6b des Stegwellenleiters sowie die
zurückgesetzte Außenfläche der Halbleiterschichtenfolge 8a seitlich des Stegwellenleiters 6. Der ersten Hauptfläche 2a ist gegenüberliegend eine zweite Hauptfläche 2a angeordnet.
Weiterhin weist der Halbleiterchip 2 eine
Passivierungsschicht 7 auf, die die Seitenflächen des
Stegwellenleiters 6b vollständig bedeckt. Auf der Deckfläche des Stegwellenleiters 6a ist eine Kontaktierung 9 angeordnet, deren Seitenflächen ebenfalls von der Passivierungsschicht 7 bedeckt sind. Die Passivierungsschicht 7 bedeckt zusätzlich die zurückgesetzte Außenfläche der Halbleiterschichtenfolge 8a seitlich des Stegwellenleiters 6. Eine Deckfläche der Kontaktierung 9 ist nicht mit der Passivierungsschicht 7 bedeckt .
Die metallische Schicht 3 steht mit der Deckfläche der
Kontaktierung 9 in direktem Kontakt. Weiterhin bedeckt die metallische Schicht 3 die Passivierungsschicht 7 des
Halbleiterchips 2 vollständig. Die metallische Schicht weist beispielsweise eine Dicke in vertikaler Richtung von
mindestens 1 Mikrometer und höchstens 5 Mikrometer auf. Die Dicke entlang der Schnittlinie A-A ist über die gesamte metallische Schicht im Wesentlichen konstant ausgebildet. Im Wesentlichen konstant bedeutet, dass die Dicke durch
herstellungsbedingte Toleranzen variieren kann.
Die schematische Schnittdarstellung der Figur 2B zeigt das Ausführungsbeispiel eines hier beschriebenen
optoelektronischen Bauteils 1 entlang der in Figur 1B
dargestellten Schnittlinie B-B. Im Randbereich der metallischen Schicht 18 weist die
metallische Schicht zwischen den Ausnehmungen 11, das heißt entlang der Schnittlinie B-B, eine Dicke auf, die kleiner als die Dicke der metallischen Schicht 3 im Bereich ist, der keine Ausnehmungen 11 aufweist. Eine Deckfläche und eine daran angrenzende Seitenfläche der metallischen Schicht im Bereich der Ausnehmungen 11 und die Bodenfläche der
Ausnehmungen 11 bilden ein Stufenprofil.
Die schematische Schnittdarstellung der Figur 3 zeigt das Ausführungsbeispiel eines hier beschriebenen
optoelektronischen Bauteils 1 entlang der in Figur 1B
dargestellten Schnittlinie B-B.
Im Unterschied zum Ausführungsbeispiel in Verbindung mit der Figur 2b ist die metallische Schicht 3 des optoelektronischen Bauteils 1 gemäß Figur 3 ein metallischer Schichtstapel . Der metallische Schichtstapel umfasst eine erste metallische Schicht 13 und eine zweite metallische Schicht 14. Weiterhin steht die metallische Schicht 3 in direktem Kontakt mit der Deckfläche des Stegwellenleiters 6a.
Die erste metallische Schicht 13 bedeckt die Seitenflächen 6b und die Deckfläche 6a des Stegwellenleiters. Weiterhin ist die erste metallische Schicht teilweise auf der
Passivierungsschicht 7 über der zurückgesetzten Außenfläche der Halbleiterschichtenfolge 8a angeordnet. Die erste
metallische Schicht 13 bettet den Stegwellenleiter 6 ein.
Die zweite metallische Schicht 14 bettet die erste
metallische Schicht ein. Die zweite metallische Schicht 14 bedeckt weiterhin die Passivierungsschicht 7 über der zurückgesetzten Außenfläche der Halbleiterschichtenfolge 8a, die nicht von der ersten metallischen Schicht 13 bedeckt ist. In diesem Fall weist die zweite metallische Schicht 14 die Ausnehmungen 11 auf. Die Ausnehmungen 11 verlaufen in
Draufsicht überlappungsfrei mit der ersten metallischen
Schicht 13.
Die schematische Schnittdarstellung in Draufsicht der Figur 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines hier beschriebenen optoelektronischen Bauteils 1.
Gemäß Figur 4 ist die Strukturierung im Unterschied zum
Ausführungsbeispiel in Verbindung mit der Figuren 1A und 1B durch aufgeraute Bereiche 12 der metallischen Schicht 3 gebildet. Die aufgerauten Bereiche 12 sind aus dem gleichen Material gebildet wie die metallische Schicht 3.
Die schematische Schnittdarstellung der Figur 5 zeigt das Ausführungsbeispiel eines hier beschriebenen
optoelektronischen Bauteils 1 entlang der in Figur 4
dargestellten Schnittlinie C-C.
Im Unterschied zum Ausführungsbeispiel in Verbindung mit der Figur 3 umfasst die erste metallische Schicht 13 eine
metallische Haftvermittlerschicht 15 und eine metallische Barriereschicht 16. Auf der ersten metallischen Schicht 13 ist im Randbereich der metallischen Schicht 18 eine
Störschicht angeordnet. Über der Störschicht 20 sind
aufgeraute Bereiche 12 angeordnet. In diesen Bereichen ist die zweite metallische Schicht 14 aufgeraut und weist
Erhebungen und Senken auf. Die schematischen Schnittdarstellungen der Figuren 6A, 6B, 6C und 6D zeigen Verfahrensschritte eines Ausführungsbeispiels eines hier beschriebenen Verfahrens zur Herstellung eines optoelektronischen Bauteils 1.
Zunächst wird ein optoelektronischer Halbleiterchip 2
bereitgestellt (hier nicht gezeigt) . Auf den Halbleiterchip 2 wird gemäß Figur 6A nachfolgend eine metallische Schicht 3 aufgebracht. Die metallische Schicht 2 ist ein metallischer Schichtstapel und umfasst eine erste metallische Schicht 13 und eine zweite metallische Schicht 14. Die zweite
metallische Schicht 14 ist auf der ersten metallischen
Schicht 13 angeordnet.
Die erste metallische Schicht 13 kann in diesem
Ausführungsbeispiel beispielsweise drei Schichten umfassen. Die Schichtenfolge der ersten metallischen Schicht 13 ist beispielsweise wie folgt: Ti - Pt - Pd, wobei die zweite metallische Schicht auf der Pd-Schicht aufgebracht wird. Die zweite metallische Schicht 14 kann in diesem
Ausführungsbeispiel beispielsweise Au enthalten oder daraus gebildet sein.
In einem nächsten Verfahrensschritt wird eine Strukturierung 5 an einer Außenfläche der zweiten metallischen Schicht 14 erzeugt. Wie in Figur 6B gezeigt, werden Ausnehmungen 11 in der zweiten metallischen Schicht 14 im Randbereich 18 der zweiten metallischen Schicht 14 erzeugt. Die Ausnehmungen 11 durchdringen die zweite metallische Schicht 14 vollständig bis zur ersten metallischen Schicht 13.
Gemäß Figur 6C wird eine Störschicht 20 auf die freiliegende erste metallische Schicht 13 aufgebracht. Beispielsweise kann die freigelegte erste metallische Schicht 13 mittels einer Sauerstoffplasmabehandlung oxidiert werden. Alternativ ist es möglich, dass die freigelegte erste metallische Schicht 13 in einer Sauerstoffatmosphäre geheizt wird. Eine Oberfläche der freigelegten ersten metallischen Schicht 13 ist damit
oxidiert und bildet beispielsweise die Störschicht 20.
In einem weiteren Verfahrensschritt wird eine weitere zweite metallische Schicht 14a auf die Störschicht 20 aufgebracht. Eine Außenfläche der weiteren zweiten metallischen Schicht 14a, die auf der Störschicht 20 aufgebracht wird, weist im Vergleich zu einer Außenfläche der zweiten metallischen
Schicht 14 eine erhöhte Rauigkeit auf. Die weitere zweite metallische Schicht 14a kann aus dem gleichen Metall wie die zweite metallische Schicht 14 gebildet sein. Alternativ kann die weitere zweite metallische Schicht 14a beispielsweise aus TiPtAu gebildet sein.
In dem Ausführungsbeispiel gemäß der Figur 6D ist eine Dicke der weiteren zweiten metallischen Schicht 14a kleiner als die Dicke der zweiten metallischen Schicht 14 ausgebildet.
Die schematischen Schnittdarstellungen der Figuren 7A, 7B, 7C und 7D zeigen Verfahrensschritte eines Ausführungsbeispiels eines hier beschriebenen Verfahrens zur Herstellung eines optoelektronischen Bauteils 1.
Analog zum Ausführungsbeispiel in Verbindung mit der Figur 6A wird ein optoelektronischer Halbleiterchip 2 bereitgestellt (hier nicht gezeigt) , auf dem gemäß Figur 7A eine metallische Schicht 3 aufgebracht wird. Nachfolgend wird gemäß Figur 7B eine Stoppschicht 21 auf die metallische Schicht 3 beziehungsweise auf die zweite
metallische Schicht 14 bereichsweise aufgebracht.
Gemäß Figur 7C wird in einem nächsten Verfahrensschritt eine weitere metallische Schicht beziehungsweise eine weitere zweite metallische Schicht 14a auf die nicht von der
Stoppschicht 21 bedeckten Bereichen galvanisch aufgebracht. Eine Außenfläche der weiteren zweiten metallischen Schicht 14a, die galvanisch abgeschieden ist, weist im Vergleich zu einer Außenfläche der zweiten metallischen Schicht 14 eine erhöhte Rauigkeit auf.
Nachfolgend, Figur 7D, wird die Stoppschicht 21 entfernt. Die Dicke der weiteren zweiten metallischen Schicht 14 ist in diesem Ausführungsbeispiel größer als die Dicke der zweiten metallischen Schicht 14.
Im Unterschied zum Ausführungsbeispiel der Figur 1A weist die metallische Schicht gemäß Figur 8 Ausnehmungen 11 auf, die vollständig von der metallischen Schicht 3 umgeben sind, und die die metallische Schicht 3 vollständig durchbrechen.
Diese Patentanmeldung beansprucht die Priorität der deutschen Patentanmeldung DE 10 2018 131 579.1, deren
Offenbarungsgehalt hiermit durch Rückbezug aufgenommen wird.
Die Erfindung ist nicht durch die Beschreibung anhand der Ausführungsbeispiele auf diese beschränkt. Vielmehr umfasst die Erfindung jedes neue Merkmal sowie jede Kombination von Merkmalen, was insbesondere jede Kombination von Merkmalen in den Patentansprüchen beinhaltet, auch wenn dieses Merkmal oder diese Kombination selbst nicht explizit in den
Patentansprüchen oder Ausführungsbeispielen angegeben ist.
Bezugszeichenliste
1 optoelektronisches Bauteil
2 optoelektronischer Halbleiterchip
2a erste Hauptfläche des Halbleiterchips
2b zweite Hauptfläche des Halbleiterchips
3 metallische Schicht
4 Außenfläche der metallischen Schicht
5 Strukturierung
6 Stegwellenleiter
6a Deckfläche des Stegwellenleiters
6b Seitenflächen des Stegwellenleiters
7 Passivierungsschicht
8 Halbleiterschichtenfolge
8a zurückgesetzte Außenfläche der Halbleiterschichtenfolge
9 aktive Schicht
10 Kontaktierung
11 Ausnehmungen
12 aufgeraute Bereiche
13 erste metallische Schicht
14 zweite metallische Schicht
14a weitere zweite metallische Schicht
15 metallische Haftvermittlerschicht
16 metallische Barriereschicht
17 Randbereich des Halbleiterchips
18 Randbereich der metallischen Schicht
19 Vielzahl von Streifen
20 Störschicht
21 Stoppschicht

Claims

Patentansprüche
1. Optoelektronisches Bauteil (1) mit,
- einem optoelektronischen Halbleiterchip (2), der im Betrieb elektromagnetische Strahlung erzeugt, und
- einer metallischen Schicht (3) , die auf dem Halbleiterchip (2) angeordnet ist, wobei
- eine Außenfläche der metallischen Schicht (4) eine
Strukturierung (5) aufweist,
- mittels der Strukturierung (5) eine Identifikation des Bauteils (1) ermöglicht ist, und
- die metallische Schicht (3) zusammenhängend ausgebildet ist .
2. Optoelektronisches Bauteil (1) nach dem vorhergehenden Anspruch,
bei dem auf der Außenfläche der metallischen Schicht (4) keine nicht metallischen Elemente aufgebracht sind.
3. Optoelektronisches Bauteil (1) nach einem der
vorhergehenden Ansprüche,
bei dem die metallische Schicht (3) als Wärmesenke
ausgebildet ist.
4. Optoelektronisches Bauteil (1) nach einem der
vorhergehenden Ansprüche,
bei dem die metallische Schicht (3) als Kontaktschicht zur elektrischen Kontaktierung des Halbleiterchips (2)
ausgebildet ist.
5. Optoelektronisches Bauteil (1) nach einem der
vorhergehenden Ansprüche, bei dem die metallische Schicht (3) eine funktionale Schicht des Bauteils (1) ist und mehrere Funktionen wahrnimmt.
6. Optoelektronisches Bauteil (1) nach einem der
vorhergehenden Ansprüche, bei dem
- der Halbleiterchip (2) einen Stegwellenleiter (6) mit einer Deckfläche (6a) und daran angrenzenden Seitenflächen (6b) aufweist, und
- eine Passivierungsschicht (7) die Seitenflächen des
Stegwellenleiters (6b) bedeckt.
7. Optoelektronisches Bauteil (1) nach dem vorhergehenden Anspruch,
bei dem die metallische Schicht (3) mit der Deckfläche des Stegwellenleiters (6a) in direktem Kontakt steht.
8. Optoelektronisches Bauteil (1) nach einem der beiden vorhergehenden Ansprüche,
bei dem die Strukturierung (5) in Draufsicht überlappungsfrei mit der Deckfläche des Stegwellenleiters (6a) verläuft.
9. Optoelektronisches Bauteil (1) nach einem der
vorhergehenden Ansprüche,
bei dem die Strukturierung (5) Ausnehmungen (11) umfasst.
10. Optoelektronisches Bauteil (1) nach dem vorhergehenden Anspruch,
bei dem zumindest ein Teil der Ausnehmungen (11) die
metallische Schicht (3) vollständig durchdringt.
11. Optoelektronisches Bauteil (1) nach einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, bei dem zumindest ein Teil der Ausnehmungen (11) die
metallische Schicht (3) teilweise durchdringt.
12. Optoelektronisches Bauteil (1) nach einem der
vorhergehenden Ansprüche,
bei dem die Strukturierung (5) aufgeraute Bereiche (12) umfasst .
13. Optoelektronisches Bauteil (1) nach einem der
vorhergehenden Ansprüche,
bei dem die Strukturierung (5) einen Strichcode zur
Identifikation des Bauteils bildet.
14. Optoelektronisches Bauteil (1) nach einem der
vorhergehenden Ansprüche, bei dem
- die metallische Schicht (3) ein metallischer
Schichtenstapel ist, und
- der Schichtenstapel eine erste metallische Schicht (13) und eine zweite metallische Schicht (14) umfasst.
15. Optoelektronisches Bauteil (1) nach dem vorhergehenden Anspruch 14,
bei dem die erste metallische Schicht eine metallische
Haftvermittlerschicht (15) und eine metallische
Barriereschicht (16) umfasst.
16. Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen
Bauteils (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit den Schritten,
- Bereitstellen des optoelektronischen Halbleiterchips (2),
- Aufbringen einer metallischen Schicht (3) auf dem
optoelektronischen Halbleiterchip (2), und - Erzeugen einer Strukturierung (5) an einer Außenfläche der metallischen Schicht (4).
17. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei
- die metallische Schicht (3) ein metallischer
Schichtenstapel ist, und
- eine erste metallische Schicht (13) und eine zweite
metallische Schicht (14) nachfolgend übereinander auf den Halbleiterchip (2) aufgebracht werden.
18. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch 16, wobei
- zumindest ein Teil von Ausnehmungen (11) die zweite
metallische Schicht (14) bis zur ersten metallischen Schicht (13) durchdringt,
- eine Störschicht (20) auf die freigelegte erste metallische Schicht (13) aufgebracht wird, und
- eine weitere zweite metallische Schicht (14a) auf die
Störschicht (20) aufgebracht wird.
19. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 16 und 17, wobei
- auf die metallische Schicht (3) bereichsweise eine
Stoppschicht (21) aufgebracht wird, und
- eine weitere metallische Schicht auf die nicht von der Stoppschicht (21) bedeckten Bereiche galvanisch aufgebracht wird .
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