WO2021069491A1 - Optoelektronisches halbleiterbauelement und verfahren zur herstellung eines optoelektronischen halbleiterbauelements - Google Patents

Optoelektronisches halbleiterbauelement und verfahren zur herstellung eines optoelektronischen halbleiterbauelements Download PDF

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    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10H—INORGANIC LIGHT-EMITTING SEMICONDUCTOR DEVICES HAVING POTENTIAL BARRIERS
    • H10H20/00—Individual inorganic light-emitting semiconductor devices having potential barriers, e.g. light-emitting diodes [LED]
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    • H10H20/01—Manufacture or treatment
    • H10H20/032—Manufacture or treatment of electrodes

Definitions

  • An optoelectronic semiconductor component and a method for producing an optoelectronic semiconductor component are specified.
  • the optoelectronic semiconductor component can be a so-called “chip scale package” whose lateral dimensions essentially correspond to the lateral dimensions of a semiconductor chip used for the semiconductor component and is therefore relatively compact.
  • the mechanical stability of such a compact semiconductor component can however, it may be impaired at material boundaries, for example at the boundary between a metal structure and a plastic, so that mechanical loads on the semiconductor component along this boundary lead to breakage.
  • An optoelectronic semiconductor component with increased break resistance is to be specified. Furthermore, a method for producing such an optoelectronic semiconductor component is to be specified. In particular, these tasks are carried out by an optoelectronic
  • the optoelectronic semiconductor component comprises an optoelectronic semiconductor chip with a first main area and a second main area opposite the first main area.
  • the first main area and the second main area delimit the semiconductor chip in vertical directions.
  • the semiconductor component comprises a first contact region and a second contact region, which are arranged on the second main surface of the semiconductor chip and each have at least one side surface arranged transversely to the second main surface, at least one of the side surfaces having a toothing structure.
  • Transverse here means in particular that a surface normal of the side surface is arranged at least substantially parallel to the second main surface.
  • the tooth structure gives the associated contact area on the side surface a rough surface.
  • the first and second contact areas each have a tooth structure on their side surfaces Mistake.
  • the toothed structure simulates an interference pattern that is generated in a photosensitive coating used to produce the first and / or second contact area by exposure of the same.
  • the toothed structure can have depressions in areas of intensity maxima of the interference pattern and elevations in areas of intensity minima of the interference pattern.
  • the toothed structure can have elevations in areas of intensity maxima of the interference pattern and depressions in areas of intensity minima of the interference pattern.
  • the tooth structure is a microscopic structure in the physical sense.
  • the semiconductor chip comprises a semiconductor body which has a first semiconductor layer and a second semiconductor layer. Furthermore, the semiconductor body has a first main surface and a second main surface opposite the first main surface, which are each arranged at least in regions and within the scope of typical manufacturing tolerances parallel to the first and second main surfaces of the semiconductor chip.
  • the first semiconductor layer can have a first conductivity and the second semiconductor layer can have a second conductivity.
  • the first semiconductor layer is preferably a p-conductive layer.
  • the second semiconductor layer is in particular an n-conductive layer.
  • the semiconductor body can have further semiconductor layers between the first and second semiconductor layers.
  • the semiconductor body has an active zone between the first and second semiconductor layers which is suitable for generating radiation or for detecting radiation.
  • the active zone can be designed as a layer or as a layer sequence of several layers.
  • the active zone when the semiconductor component is in operation, the active zone emits electromagnetic radiation, for example in the visible, ultraviolet or infrared spectral range.
  • the active zone can contain electromagnetic radiation, for example from the visible, ultraviolet or infrared Spectral range, which is converted into electrical signals or electrical energy.
  • the first main area of the semiconductor chip forms the radiation exit area in the case of a radiation-emitting semiconductor component and the radiation entrance area in the case of a radiation-detecting semiconductor component.
  • nitride compound semiconductors Materials based on nitride or phosphide compound semiconductors are preferably suitable for the layers of the semiconductor body. “Based on nitride compound semiconductors” means in the present context that at least one layer of the semiconductor body comprises a nitride III / V compound semiconductor material, preferably Al n Ga m In 1-n- m N, where 0 ⁇ n ⁇ 1.0 ⁇ m ⁇ 1 and n + m ⁇ 1.
  • based on phosphide compound semiconductors means that at least one layer of the semiconductor body comprises Al n Ga m In 1-nm P, where 0 ⁇ n ⁇ 1, 0 ⁇ m ⁇ 1 and n + m ⁇ 1.
  • This material does not necessarily have to have a mathematically exact composition according to the above formula. Rather, it can have one or more dopants and additional components that have the characteristic physical properties of Al n Ga m In 1-nm N- or Al n Ga m Ini- nm P _ material.
  • the above formula only contains the essential components of the crystal lattice (Al, Ga, In, N), even if these are partly due to small amounts of other substances e can be set.
  • compound semiconductors based on arsenide or antimonide are particularly suitable for the longer-wave spectral range.
  • the radiation-detecting semiconductor component can be formed on the basis of silicon.
  • the semiconductor chip is a so-called thin-film semiconductor chip, in which a growth substrate used for growing the semiconductor layers has been removed or at least greatly thinned.
  • the semiconductor chip is preferably a surface emitter which emits a substantial proportion of the radiation generated on the first main surface.
  • the semiconductor chip comprises a first chip contact structure, which is provided for making electrical contact with the first semiconductor layer, and a second chip contact structure, which is provided for making electrical contact with the second semiconductor layer.
  • the first and second chip contact structures are preferably arranged at least in regions on the second main surface.
  • the first contact area is electrically conductively connected to the first semiconductor layer by means of the first chip contact structure and the second contact area is connected to the second semiconductor layer by means of the second chip contact structure.
  • the first and second contact areas are provided for electrically contacting the semiconductor component from the outside.
  • the first and second contact areas are formed from a metal or a metal compound.
  • the materials used for the contact areas are, for example, Au, Zn, Al, Sn, Ni and Cu or compounds of these materials such as AuSn and NiAu and beyond that NiPdAu in question.
  • the contact areas can therefore contain at least one of these materials or consist of one of these materials.
  • the contact areas can be formed in multiple layers.
  • the first and second contact areas are preferably three-dimensional areas, the dimensions of which are not negligibly small compared to the dimensions of the semiconductor body.
  • the first and second contact regions form parts of a carrier of the semiconductor component.
  • the semiconductor component has a molded body which laterally encloses the first and / or second contact area and protrudes into the toothing structure. In particular, both contact areas are laterally enclosed by the molded body.
  • the molded body can also be part of the carrier on which the semiconductor chip is arranged.
  • the first and second contact regions preferably extend from the second main surface of the semiconductor chip through the molded body to a surface of the molded body facing away from the semiconductor chip.
  • the molded body can be formed, for example, by a casting process.
  • the molded body is made from a castable plastic, for example a polymer such as resin, epoxy or silicone.
  • a casting process is generally understood to mean a process with which a molding compound is designed, preferably under the action of pressure, in accordance with a predetermined shape and, if necessary, is cured.
  • the term "casting process” includes casting (Molding), film-assisted molding (injection molding), transfer molding (transfer molding) and compression molding (compression molding).
  • the shaped body can have a matrix material and fillers embedded therein.
  • the matrix material is preferably an organic material, in particular a plastic, while the fillers can be formed from an inorganic material, for example a reflective material such as SiO2 or TiO2, or an organic material, for example a radiation-absorbing material such as carbon black.
  • the toothing structure has at least approximately, that is to say within the scope of customary manufacturing tolerances, regularly arranged structural elements that follow one another in a direction transverse to the second main surface, in particular perpendicular to it, that is, in the vertical direction.
  • each structural element preferably extends along a circumference of the respective contact area, so that the contact area is surrounded on the circumferential side by each structural element.
  • the structural elements are elevations on the at least one side surface of the at least one contact area.
  • the molded body protrudes into spaces arranged between the structural elements.
  • the molded body protrudes into the tooth structure of the at least one contact area, the latter is interlocked with the molded body.
  • the semiconductor component has increased break resistance compared to a conventional semiconductor component with a smooth contact area.
  • the Gaps around recesses on the at least one side surface of the at least one contact area are provided.
  • the structural elements are arranged at regular, in particular constant, intervals. Two adjacent structural elements are at a distance from one another, which preferably depends on a wavelength of the radiation used for the exposure.
  • the wavelength is in the ultraviolet to violet spectral range, that is to say in particular between 150 nanometers and 450 nanometers inclusive.
  • the wavelength due to the g line or i line of mercury can be 436 nm or 365 nm, in the case of a krypton fluoride laser light source 248 nm and in the case of an argon fluoride laser light source 193 nm.
  • the refractive index is preferably between 1.2 and 1.8 inclusive.
  • the structural elements are designed to be the same in shape and / or size within the scope of customary manufacturing tolerances.
  • the structural elements are parabolic in cross section.
  • the intermediate spaces can also have a parabolic cross-section.
  • the tooth structure can be sinusoidal in cross section.
  • At least one optoelectronic semiconductor chip is provided with a first main area and a second main area. Furthermore, a photosensitive coating is applied to the second main surface. Furthermore, by exposing the photosensitive coating to light, a first and a second opening area are defined, an interference pattern being generated at an edge of the first and / or second opening area. The photosensitive coating is removed in the first and second opening areas, with a toothed structure corresponding to the interference pattern being formed in the photosensitive coating at the edge of the first and / or second opening area.
  • At least a part of a first contact area, which has at least one side surface, is formed in the first opening area, and at least a part of a second contact area, which has at least one side surface, is formed in the second opening area, in such a way that the tooth structure is impressed on at least one of the side surfaces .
  • This can be achieved, for example, by arranging the contact areas in the opening areas in direct contact with the photosensitive coating.
  • the first and second contact areas are preferably produced simultaneously.
  • a narrow-band light source is preferably used for the exposure, which emits radiation with a wavelength in the ultraviolet to violet spectral range, that is to say in particular between 150 nanometers and 450 nanometers inclusive. Preferred values result from the emission spectra of the above-mentioned light sources used for the exposure.
  • the generated interference pattern advantageously has alternating intensity maxima and intensity minima which can be clearly distinguished. This is achieved in that the intensity fluctuations resulting from the wave nature of the radiation are specifically maximized.
  • a reflective interface is arranged between the optoelectronic semiconductor chip and the photosensitive coating.
  • incident radiation can be reflected back by means of the reflective interface and a desired interference pattern can thus be generated in a targeted manner.
  • One possibility for realizing the reflective interface is to make the second main surface of the semiconductor body as smooth as possible or to close it off in order to keep scattering reflections as low as possible.
  • Another possibility consists in designing the second chip contact structure to be reflective on the second main surface of the semiconductor chip. This can be implemented, for example, by a metallic coating, for example formed from Ag, Al or Rh.
  • a mirror layer can be arranged between the semiconductor chip and the photosensitive coating.
  • One or more dielectric layers with a comparatively low refractive index are suitable for the mirror layer.
  • the mirror layer may be SiO2 or contain or be formed from MgF2.
  • a standing wave is generated between a surface facing the second main surface and a surface of the photosensitive coating facing away from the second main surface. This leads to a periodically fluctuating intensity in the vertical direction.
  • the periodic fluctuation in the vertical direction leads to a periodically fluctuating cross section of the respective opening area.
  • a vertical extension or thickness of the photosensitive coating is matched to the wavelength of the radiation used, taking into account its refraction behavior, in such a way that a standing wave is formed.
  • the photosensitive coating in a further step which takes place after the removal of the photosensitive coating in the opening areas, is not or only relatively weakly heated, so that the tooth structure is retained. This can prevent the tooth structure from flowing due to excessively high temperatures.
  • a photoresist is used for the photosensitive coating, wherein Both positive and negative resists are suitable for the photosensitive coating.
  • the first and second contact areas are at least partially electrodeposited.
  • galvanic deposition means galvanic deposition with current flow
  • electroless galvanic deposition means galvanic deposition without current flow.
  • Electroless electrodeposition is usually a precipitation reaction of metal ions from liquid onto a surface to be coated.
  • the galvanic deposition is the deposition of metal ions on a surface to be coated from a liquid electrolyte with the application of an external voltage, an electric current developing in the liquid electrolyte.
  • a metallic seed layer is preferably applied to the second main surface of the semiconductor chip.
  • the seed layer is particularly preferably applied to the second main surface of the semiconductor chip even before the photosensitive coating is applied.
  • the seed layer can, for example, comprise one of the following materials or consist of one of the following materials: Au, Ti, Cu, Al, Ag, Sn, Rh, Pt.
  • the seed layer can be deposited using one of the following methods: electroless galvanic deposition, vapor deposition, PVD (short for "Physical Vapor Deposition"), PVD (short for "Physical Vapor Deposition"), CVD (short for "Chemical Vapor Deposition”), PVD (short for "Physical Vapor Deposition "), PECVD (short for” Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition "), sputtering.
  • the seed layer has, for example, a thickness between 20 nanometers and 5 micrometers inclusive.
  • the seed layer can furthermore be constructed as a layer sequence made up of individual layers.
  • the seed layer can be formed from a titanium layer and a gold layer or from a titanium layer and a copper layer.
  • a metallic volume area of the first contact area and a metallic volume area of the second electrical contact area are electrodeposited on the seed layer.
  • the first and second contact areas can each be formed from the seed layer and the metallic volume area, the toothed structure in particular being impressed on side surfaces of the metallic volume areas.
  • the metallic volume regions can comprise, for example, Au, Zn, Al, Sn, Ni and Cu or compounds of these materials such as, for example, AuSn and NiAu and, moreover, NiPdAu.
  • the metallic volume areas can consist of one or more metal layers. For example, a relatively thin layer of Ni and a solid layer of Cu can be used for the volume regions.
  • the two metallic volume regions are preferably formed from the same material.
  • the first and second contact areas on the metallic volume areas are each provided with a mounting layer, which is preferably provided for later further processing of the semiconductor component in a surface mounting method.
  • the mounting layer can, for example, be a solder layer made of Sn or a Sn alloy, for example with admixtures of Ag and Cu, and / or layer sequences such as Ni / Pd / Au, Ni / Au, Ni: P / Au, Ni / Ag, Ni: P / Ag or Cu.
  • the assembly layers are applied after the molding has been produced.
  • the first and second contact areas are produced with a vertical extent between 5 micrometers and 300 micrometers inclusive.
  • the photosensitive coating used to produce the contact areas can have a corresponding vertical extent, in particular between 5 micrometers and 300 micrometers inclusive.
  • the contact areas are embedded in the shaped body, the shaped body preferably being produced by means of a casting process as described above.
  • the method is preferably a method that is carried out in the wafer assembly.
  • several semiconductor chips are advantageously provided at the same time, which are comprised by a common wafer. These semiconductor chips are then processed simultaneously in accordance with the method steps described. In this way, several optoelectronic semiconductor components are advantageously produced in parallel.
  • the method described here is particularly suitable for producing an optoelectronic semiconductor component as described at the beginning. All the features that are described in connection with the method can therefore also be implemented in the optoelectronic semiconductor component, and vice versa.
  • the semiconductor component described here can be used in light sources and illuminated displays. Due to the compact design, several semiconductor components can be combined to form a matrix. By using red, green and blue luminous semiconductor components, a spectrally tunable light source can be realized.
  • the semiconductor components can form compact photodetectors or small solar cells.
  • the photodetectors can be formed on the basis of silicon.
  • FIGS. 1 to 4 show schematic cross-sectional views of steps in a method for producing an optoelectronic semiconductor component in accordance with an exemplary embodiment
  • FIG. 4 shows a schematic cross-sectional view of an optoelectronic semiconductor component in accordance with a first exemplary embodiment
  • FIG. 5 shows a schematic cross-sectional view of an optoelectronic semiconductor component in accordance with a second exemplary embodiment.
  • elements that are the same, of the same type or have the same effect can each be provided with the same reference symbols.
  • the elements shown and their proportions to one another are not necessarily to be regarded as true to scale; rather, individual elements can be used for the better
  • an optoelectronic semiconductor chip 2 with a first main area 2A and a second main area 2B opposite the first main area 2A is provided.
  • the semiconductor chip 2 comprises a semiconductor body 3 which has a first, in particular p-conductive semiconductor layer 4, a second, in particular n-conductive semiconductor layer 6 and an active zone 5, which is arranged between the first and second semiconductor layers 4, 6 and which is preferably provided for radiation emission , having.
  • the semiconductor chip 2 comprises a first chip contact structure 7 for making electrical contact with the first semiconductor layer 4 and a second chip contact structure 8 for making electrical contact with the second semiconductor layer 6.
  • Both chip contact structures 7, 8 are at least partially on a second main surface 3B of the Semiconductor body 3 arranged, which is arranged opposite a first main surface 3A of the semiconductor body 3.
  • a photosensitive coating 13 is applied to the second main surface 2B.
  • a vertical extension d of the photosensitive coating 13 is preferably based on the one hand that, taking into account its refraction behavior and the wavelength of the radiation used for exposure, a standing wave is formed and on the other hand according to the desired vertical extension d of the contact areas 9, 10 to be generated ( compare Figure 2).
  • the vertical extension d of the photosensitive coating 13 is between 5 micrometers and 300 micrometers inclusive.
  • a photoresist is advantageously used for the photosensitive coating 13, both positive and negative resists being possible for the photosensitive coating 13.
  • the refractive index n of the photosensitive coating 13 is between 1.2 and 1.8 inclusive.
  • the wavelength ⁇ can be in the ultraviolet to violet spectral range, that is to say in particular between 150 nanometers and 450 nanometers inclusive.
  • a first and second opening area 14, 15 are defined, an interference pattern 16 being generated at the edges of the first and second opening areas 14, 15 (see FIG. 1), which has clearly distinguishable intensity maxima and intensity minima.
  • the exposure takes place with the aid of a mask (not shown).
  • a reflective interface 17 is advantageously arranged, which reflects the incident radiation (see arrow) back, so that in particular a standing wave in the photosensitive coating 13 or in the opening areas 14, 15 between one of the second
  • Main surface 2B facing surface and a surface facing away from the second main surface 2B of the photosensitive coating 13 is formed and a desired interference pattern 16 is generated in a targeted manner.
  • the reflective interface 17 can be formed in that the second main surface 3B is particularly smooth and / or the chip contact structures 7, 8, as mentioned above, are reflective and / or a mirror layer as mentioned above, which in particular has at least one dielectric layer the second main surface 2B is arranged.
  • the photosensitive coating 13 is removed in the first and second opening areas 14, 15.
  • a photoresist developer for example a basic solvent based on tetramethylammonium hydroxide, can be used.
  • a toothed structure 11 corresponding to the respective interference pattern 16 is formed in the photosensitive coating 13 at the edges of the first and second opening regions 14, 15 (see FIG. 2).
  • the photosensitive coating 13 is not or only slightly heated, so that the toothed structures 11 are retained. A flowing of the toothed structures 11 due to excessively high temperatures can thus be prevented.
  • first opening area 14 a part or metallic volume area 19 of a first contact area 9, which has at least one side surface 9A, is formed, and in the second opening area 15, a part or metallic volume area 19 of a second contact area 10 is formed, which has at least one side surface 10A having.
  • the opening areas 14, 15 and correspondingly the contact areas 9, 10 can each have at least approximately the shape of a prism, in particular a cuboid, or cylinder.
  • the contact areas 9, 10 in the opening areas 14, 15 are in particular formed in direct contact with the respective tooth structure 11 of the photosensitive coating 13, so that the tooth structures 11 are impressed on the side surfaces 9A, 10A.
  • the first and second contact areas 9, 10 can be at least partially electrodeposited.
  • a metallic seed layer 18 is first applied to the second main surface 2B of the semiconductor chip 2, in particular even before the photosensitive coating 13 is applied.
  • the seed layer 18 can have one of the following materials or consist of one of the following materials: Au, Ti, Cu, Al, Ag, Sn, Rh, Pt.
  • the seed layer 18 can with one of the following processes: electroless galvanic deposition, vapor deposition, PVD (short for "Physical Vapor Deposition”), PVD (short for "Physical Vapor Deposition”), CVD (short for "Chemical Vapor Deposition”), PVD (short for "Physical Vapor Deposition”), PECVD (short for "Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition”), sputtering.
  • the seed layer 18 has, for example, a vertical extent d between 20 nanometers and 5 micrometers inclusive
  • the seed layer 18 can be formed from a titanium layer and a gold layer or from a titanium layer and a copper layer.
  • the metallic volume area 19 of the first contact area 9 and the metallic volume area 19 of the second contact area 10 are electrodeposited on the seed layer 18.
  • the metallic volume regions 19 can comprise, for example, Au, Zn, Al, Sn, Ni and Cu or compounds of these materials such as, for example, AuSn and NiAu and, moreover, NiPdAu.
  • the metallic volume regions 19 can consist of one or more metal layers. For example, a relatively thin layer of Ni and a solid layer of Cu can be used for the volume regions.
  • the two metallic volume regions 19 are preferably formed from the same material and with the same vertical extent d.
  • the vertical extent d of the contact areas 9, 10 is preferably between 5 micrometers and 300 inclusive
  • the photosensitive coating 13 is preferably completely removed (see FIG. 3).
  • the toothing structures 11 have at least approximately, that is to say within the framework of customary manufacturing tolerances, regularly arranged structural elements 11A, which follow one another in a direction transverse to the second main surface 2B, in particular perpendicular thereto, i.e. in the vertical direction V. .
  • each structural element 11A extends along a circumference of the respective contact area 9, 10 in such a way that the contact areas 9, 10 are in particular completely enclosed on the circumferential side by each structural element 11A.
  • the structural elements 11A form elevations on the side surfaces of the contact regions 9, 10.
  • the size of the structural elements 11A is moving preferably also in this range of values.
  • the structural elements 11A are designed to be identical in shape and / or size within the framework of customary manufacturing tolerances.
  • the structural elements 11A are parabolic in cross section.
  • intermediate spaces 11B arranged between the structural elements 11A can also have a parabolic cross-section.
  • the toothing structures 11 are, for example, sinusoidal in cross section. The periodic fluctuation of the toothed structures 11 leads in the vertical direction V to a periodically fluctuating cross section of the contact regions 9, 10.
  • the contact areas 9, 10 can be embedded in a molded body 12, the molded body 12 preferably being produced by means of a casting process as described above.
  • Plastic materials in particular, come into consideration as materials for the molded body 12 or for the matrix material.
  • FIG. 4 also shows an optoelectronic semiconductor component 1 which can be produced using a method as described in connection with FIGS. 1 to 4. To this extent, all of the features described in connection with the method can also be implemented in the semiconductor component 1, and vice versa.
  • the optoelectronic semiconductor component 1 is preferably a so-called "chip scale package".
  • the optoelectronic semiconductor component 1 is particularly preferably a radiation-emitting thin-film semiconductor component which emits a substantial proportion of the generated radiation at the first main area 2A and thus as a surface emitter can be designated.
  • the radiation-emitting semiconductor component 1 is suitable for emitting radiation in the visible, ultraviolet or infrared spectral range during operation.
  • the semiconductor component 1 has a carrier which comprises the molded body 12 and the first and second contact regions 9, 10.
  • the semiconductor chip 2 is arranged on the carrier.
  • the molded body 12 laterally encloses the first and second contact areas 9, 10 and protrudes into the spaces 11B arranged between the structural elements 11A. As the shaped body 12 protrudes into the toothing structures 11 of the contact regions 9, 10, these are interlocked with the shaped body 12. As a result, the semiconductor component 1 has an increased break resistance compared to a conventional semiconductor component with smooth contact areas.
  • the first contact region 9 is connected to the first semiconductor layer 4 by means of the first chip contact structure 7, and the second contact region 10 is connected in an electrically conductive manner to the second semiconductor layer 6 by means of the second chip contact structure 8.
  • the first and second contact areas 9, 10 are provided for the
  • the semiconductor component 1 shown in FIG. 5 is a radiation-receiving semiconductor component which can be produced using a method as described in connection with FIGS. 1 to 4.
  • the semiconductor chip 2 of the semiconductor component 1 is preferably formed on the basis of silicon.
  • a filter layer 20 Arranged on the first main area 2A of the semiconductor chip 2 is a filter layer 20 which filters the radiation component suitable for detection from the incident radiation.
  • a passivation 21 is arranged on the semiconductor chip 2 which adjoins the filter layer 20 on the first main surface 2A and covers side surfaces of the semiconductor chip 2.
  • the semiconductor chip 2 is arranged on the molded body 12, in which the contact regions 9, 10 are embedded.
  • the contact regions 9, 10 each have a mounting layer 22 on a side facing away from the semiconductor chip 2, which is preferably provided for later further processing of the semiconductor component 1 in a surface mounting method.
  • the mounting layer 22 can, for example, be a solder layer made of Sn or a Sn alloy, for example with admixtures of Ag and Cu, and / or layer sequences such as Ni / Pd / Au, Ni / Au, Ni: P / Au, Ni / Ag, Ni : P / Ag or Cu.
  • the mounting layers 22 are applied after the molding 12 has been produced.
  • the semiconductor component 1 shown in FIG. 4 can also have such mounting layers 22.

Landscapes

  • Led Device Packages (AREA)

Abstract

Es wird ein optoelektronisches Halbleiterbauelement (1) angegeben umfassend: - einen optoelektronischen Halbleiterchip (2) mit einer ersten Hauptfläche (2A) und einer der ersten Hauptfläche (2A) gegenüberliegenden zweiten Hauptfläche (2B), - einen ersten Kontaktbereich (9) und einen zweiten Kontaktbereich (10), die an der zweiten Hauptfläche (2B) des Halbleiterchips (2) angeordnet sind und jeweils zumindest eine quer zur zweiten Hauptfläche (2B) angeordnete Seitenfläche (9A, 10A) aufweisen, wobei zumindest eine der Seitenflächen (9A, 10A) eine Verzahnungsstruktur (11) aufweist. Ferner wird ein Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Halbleiterbauelements angegeben.

Description

Beschreibung
OPTOELEKTRONISCHES HALBLEITERBAUELEMENT UND VERFAHREN ZUR
HERSTELLUNG EINES OPTOELEKTRONISCHEN HALBLEITERBAUELEMENTS
Es werden ein optoelektronisches Halbleiterbauelement und ein Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Halbleiterbauelements angegeben.
Ein Verfahren zur Herstellung strahlungsemittierender Halbleiterbauelemente und strahlungsemittierende Halbleiterbauelemente sind beispielsweise in der Druckschrift DE 102017110073 Al beschrieben.
Vorliegend kann es sich bei dem optoelektronischen Halbleiterbauelement um ein sogenanntes „Chip Scale Package" handeln, das in seinen lateralen Abmessungen im Wesentlichen den lateralen Abmessungen eines für das Halbleiterbauelement verwendeten Halbleiterchips entspricht und damit relativ kompakt ausgebildet ist. Die mechanische Stabilität eines solchen kompakten Halbleiterbauelements kann jedoch an Materialgrenzen, zum Beispiel an der Grenze zwischen einer Metallstruktur und einem Kunststoff, beeinträchtigt sein, so dass mechanische Belastungen des Halbleiterbauelements entlang dieser Grenze zum Bruch führen.
Es soll ein optoelektronisches Halbleiterbauelement mit erhöhter Bruchstabilität angegeben werden. Weiterhin soll ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen optoelektronischen Halbleiterbauelements angegeben werden. Insbesondere werden diese Aufgaben durch ein optoelektronisches
Halbleiterbauelement beziehungsweise ein Verfahren gemäß den unabhängigen Patentansprüchen gelöst. Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterbauelements umfasst dieses einen optoelektronischen Halbleiterchip mit einer ersten Hauptfläche und einer der ersten Hauptfläche gegenüberliegenden zweiten Hauptfläche. Insbesondere begrenzen die erste Hauptfläche und die zweite Hauptfläche den Halbleiterchip in vertikalen Richtungen. Weiterhin umfasst das Halbleiterbauelement einen ersten Kontaktbereich und einen zweiten Kontaktbereich, die an der zweiten Hauptfläche des Halbleiterchips angeordnet sind und jeweils zumindest eine quer zur zweiten Hauptfläche angeordnete Seitenfläche aufweisen, wobei zumindest eine der Seitenflächen eine Verzahnungsstruktur aufweist. „Quer" bedeutet hierbei insbesondere, dass eine Flächennormale der Seitenfläche zumindest im Wesentlichen parallel zu der zweiten Hauptfläche angeordnet ist. Die Verzahnungsstruktur verleiht dem zugehörigen Kontaktbereich an der Seitenfläche eine raue Oberfläche. Vorzugsweise sind der erste und zweite Kontaktbereich an ihren Seitenflächen jeweils mit einer Verzahnungsstruktur versehen.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des
Halbleiterbauelements bildet die Verzahnungsstruktur ein Interferenzmuster nach, das in einer zur Herstellung des ersten und/oder zweiten Kontaktbereichs verwendeten fotoempfindlichen Beschichtung durch Belichtung derselben erzeugt wird. Dabei kann die Verzahnungsstruktur in Bereichen von Intensitätsmaxima des Interferenzmusters Vertiefungen und in Bereichen von Intensitätsminima des Interferenzmusters Erhebungen aufweisen. Alternativ kann die Verzahnungsstruktur in Bereichen von Intensitätsmaxima des Interferenzmusters Erhebungen und in Bereichen von Intensitätsminima des Interferenzmusters Vertiefungen aufweisen. Vorzugsweise handelt es sich bei der Verzahnungsstruktur um eine im physikalischen Sinne mikroskopische Struktur.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst der Halbleiterchip einen Halbleiterkörper, der eine erste Halbleiterschicht und eine zweite Halbleiterschicht aufweist. Ferner weist der Halbleiterkörper eine erste Hauptfläche und eine der ersten Hauptfläche gegenüberliegende zweite Hauptfläche auf, die jeweils zumindest bereichsweise und im Rahmen typischer Herstellungstoleranzen parallel zu der ersten und zweiten Hauptfläche des Halbleiterchips angeordnet sind.
Die erste Halbleiterschicht kann eine erste Leitfähigkeit und die zweite Halbleiterschicht eine zweite Leitfähigkeit aufweisen. Vorzugsweise handelt es sich bei der ersten Halbleiterschicht um eine p-leitende Schicht. Weiterhin handelt es sich bei der zweiten Halbleiterschicht insbesondere um eine n-leitende Schicht. Der Halbleiterkörper kann zwischen der ersten und zweiten Halbleiterschicht weitere Halbleiterschichten aufweisen. Insbesondere weist der Halbleiterkörper zwischen der ersten und zweiten Halbleiterschicht eine aktive Zone auf, die zur Strahlungserzeugung oder zur Strahlungsdetektion geeignet ist. Die aktive Zone kann dabei als eine Schicht oder als eine Schichtenfolge mehrerer Schichten ausgebildet sein. Beispielsweise emittiert die aktive Zone im Betrieb des Halbleiterbauelements elektromagnetische Strahlung, etwa im sichtbaren, ultravioletten oder infraroten Spektralbereich. Alternativ kann die aktive Zone im Betrieb des Halbleiterbauelements elektromagnetische Strahlung, etwa aus dem sichtbaren, ultravioletten oder infraroten Spektralbereich, absorbieren, wobei diese in elektrische Signale oder elektrische Energie umgewandelt wird.
Bei einer bevorzugten Ausgestaltung bildet die erste Hauptfläche des Halbleiterchips im Falle eines Strahlung emittierenden Halbleiterbauelements die Strahlungsaustrittsfläche und im Falle eines Strahlung detektierenden Halbleiterbauelements die Strahlungseintrittsfläche .
Für die Schichten des Halbleiterkörpers kommen vorzugsweise auf Nitrid- oder Phosphid-Verbindungshalbleitern basierende Materialien in Betracht. "Auf Nitrid-Verbindungshalbleitern basierend" bedeutet im vorliegenden Zusammenhang, dass zumindest eine Schicht des Halbleiterkörpers ein Nitrid- III/V-Verbindungshalbleitermaterial, vorzugsweise AlnGamIn1-n- mN, umfasst, wobei 0 < n < 1, 0 < m < 1 und n+m < 1. Entsprechend bedeutet „auf Phosphid-Verbindungshalbleitern basierend", dass zumindest eine Schicht des Halbleiterkörpers AlnGamIn1-n-mP umfasst, wobei 0 < n < 1, 0 < m < 1 und n+m < 1. Dabei muss dieses Material nicht zwingend eine mathematisch exakte Zusammensetzung nach obiger Formel aufweisen. Vielmehr kann es einen oder mehrere Dotierstoffe sowie zusätzliche Bestandteile aufweisen, die die charakteristischen physikalischen Eigenschaften des AlnGamIn1-n-mN- oder AlnGamIni- n-mP_Materials im Wesentlichen nicht ändern. Der Einfachheit halber beinhaltet obige Formel jedoch nur die wesentlichen Bestandteile des Kristallgitters (Al, Ga, In, N), auch wenn diese teilweise durch geringe Mengen weiterer Stoffe ersetzt sein können. Weiterhin kommen insbesondere für den langwelligeren Spektralbereich auf Arsenid- oder Antimonid basierende Verbindungshalbleiter in Frage. Darüber hinaus kann das Strahlung detektierende Halbleiterbauelement auf der Basis von Silizium gebildet sein.
Beispielsweise ist der Halbleiterchip ein sogenannter Dünnfilm-Halbleiterchip, bei dem ein zum Aufwachsen der Halbleiterschichten verwendetes Aufwachssubstrat entfernt oder zumindest stark gedünnt ist. Weiterhin handelt es sich bei dem Halbleiterchip vorzugsweise um einen Oberflächenstrahler, der einen wesentlichen Anteil der erzeugten Strahlung an der ersten Hauptfläche aussendet.
Weiterhin umfasst der Halbleiterchip eine erste Chipkontaktstruktur, die zur elektrischen Kontaktierung der ersten Halbleiterschicht vorgesehen ist, sowie eine zweite Chipkontaktstruktur, die zur elektrischen Kontaktierung der zweiten Halbleiterschicht vorgesehen ist. Vorzugsweise sind die erste und zweite Chipkontaktstruktur zumindest bereichsweise an der zweiten Hauptfläche angeordnet.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sind der erste Kontaktbereich mittels der ersten Chipkontaktstruktur mit der ersten Halbleiterschicht und der zweite Kontaktbereich mittels der zweiten Chipkontaktstruktur mit der zweiten Halbleiterschicht elektrisch leitend verbunden. Insbesondere sind der erste und zweite Kontaktbereich dafür vorgesehen, das Halbleiterbauelement von außen elektrisch zu kontaktieren .
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sind der erste und zweite Kontaktbereich aus einem Metall oder einer Metallverbindung gebildet. Als Materialien kommen für die Kontaktbereiche zum Beispiel Au, Zn, Al, Sn, Ni und Cu oder Verbindungen dieser Materialien wie beispielsweise AuSn und NiAu und darüber hinaus NiPdAu in Frage. Die Kontaktbereiche können also mindestens eines dieser Materialien enthalten oder aus einem dieser Materialien bestehen. Beispielsweise können die Kontaktbereiche mehrschichtig ausgebildet sein.
Vorzugsweise handelt es sich bei dem ersten und zweiten Kontaktbereich um dreidimensionale Bereiche, deren Abmessungen gegenüber den Abmessungen des Halbleiterkörpers nicht vernachlässigbar klein sind. Insbesondere bilden der erste und zweite Kontaktbereich Teile eines Trägers des Halbleiterbauelements .
Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist das Halbleiterbauelement einen Formkörper auf, der den ersten und/oder zweiten Kontaktbereich lateral umschließt und in die Verzahnungsstruktur hineinragt. Insbesondere werden beide Kontaktbereiche von dem Formkörper lateral umschlossen.
Auch der Formkörper kann Teil des Trägers sein, auf dem der Halbleiterchip angeordnet ist. Vorzugsweise erstrecken sich der erste und der zweite Kontaktbereich von der zweiten Hauptfläche des Halbleiterchips durch den Formkörper hindurch bis zu einer dem Halbleiterchip abgewandten Oberfläche des Formkörpers .
Der Formkörper kann zum Beispiel durch ein Gießverfahren ausgebildet sein. Insbesondere wird der Formkörper aus einem gießbaren Kunststoff, etwa einem Polymer wie Harz, Epoxid oder Silikon, hergestellt. Unter einem Gießverfahren wird allgemein ein Verfahren verstanden, mit dem eine Formmasse bevorzugt unter Druckeinwirkung gemäß einer vorgegebenen Form ausgestaltet und erforderlichenfalls ausgehärtet wird. Insbesondere umfasst der Begriff "Gießverfahren" Gießen (molding), folienassistiertes Gießen (film assisted molding), Spritzgießen (injection molding), Spritzpressen (transfer molding) und Formpressen (compression molding).
Beispielsweise kann der Formkörper ein Matrixmaterial und darin eingebettete Füllstoffe aufweisen. Dabei ist das Matrixmaterial vorzugsweise ein organisches Material, insbesondere ein Kunststoff, während die Füllstoffe aus einem anorganischen Material, beispielsweise einem reflektierenden Material wie Si02 oder Ti02, oder einem organischen Material, etwa einem strahlungsabsorbierenden Material wie Ruß, gebildet sein können.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist die Verzahnungsstruktur zumindest annähernd, das heißt im Rahmen üblicher Fertigungstoleranzen, regelmäßig angeordnete Strukturelemente auf, die in einer Richtung quer zur zweiten Hauptfläche, insbesondere senkrecht dazu, das heißt in vertikaler Richtung, aufeinanderfolgen. Vorzugsweise erstreckt sich dabei jedes Strukturelement entlang eines Umfangs des jeweiligen Kontaktbereichs, so dass der Kontaktbereich von jedem Strukturelement umfangsseitig umschlossen ist. Insbesondere handelt es sich bei den Strukturelementen um Erhebungen an der zumindest einen Seitenfläche des zumindest einen Kontaktbereichs.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ragt der Formkörper in zwischen den Strukturelementen angeordnete Zwischenräume hinein. Durch das Hineinragen des Formkörpers in die Verzahnungsstruktur des zumindest einen Kontaktbereichs wird dieser mit dem Formkörper verzahnt. Dadurch weist das Halbleiterbauelement gegenüber einem herkömmlichen Halbleiterbauelement mit glattem Kontaktbereich eine erhöhte Bruchstabilität auf. Insbesondere handelt es sich bei den Zwischenräumen um Vertiefungen an der zumindest einen Seitenfläche des zumindest einen Kontaktbereichs.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform sind die Strukturelemente in regelmäßigen, insbesondere gleich bleibenden Abständen angeordnet. Dabei weisen zwei benachbarte Strukturelemente einen Abstand zueinander auf, der vorzugsweise von einer Wellenlänge der für die Belichtung verwendeten Strahlung abhängt. Insbesondere ergibt sich der Abstand aus folgender Formel: a = λ/2*n, wobei a den Abstand, λ die Wellenlänge der für die Belichtung verwendeten Strahlung und n den Brechungsindex einer bei der Belichtung verwendeten fotoempfindlichen Beschichtung bezeichnet. Beispielsweise liegt die Wellenlänge im ultravioletten bis violetten Spektralbereich, das heißt insbesondere zwischen einschließlich 150 Nanometern und einschließlich 450 Nanometern. Bei Verwendung einer Quecksilber-Lichtquelle für die Belichtung kann die Wellenlänge aufgrund der g- Linie oder i- Linie des Quecksilbers 436 nm beziehungsweise 365 nm, im Falle einer Kryptonfluorid-Laserlichtquelle 248 nm und im Falle einer Argonfluorid-Laserlichtquelle 193 nm betragen. Weiterhin beträgt der Brechungsindex vorzugsweise zwischen einschließlich 1.2 und einschließlich 1.8.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform sind die Strukturelemente im Rahmen üblicher Fertigungstoleranzen in Form und/oder Größe gleich ausgebildet. Beispielsweise sind die Strukturelemente im Querschnitt parabelförmig ausgebildet. Weiterhin können auch die Zwischenräume im Querschnitt parabelförmig ausgebildet sein. Insgesamt kann die Verzahnungsstruktur im Querschnitt sinusförmig ausgebildet sein. Gemäß zumindest einer Ausführungsform eines Verfahrens zur Herstellung eines optoelektronischen Halbleiterbauelements, insbesondere eines wie oben beschriebenen
Halbleiterbauelements, wird zumindest ein optoelektronischer Halbleiterchip mit einer ersten Hauptfläche und einer zweiten Hauptfläche bereitgestellt. Weiterhin wird eine fotoempfindliche Beschichtung auf die zweite Hauptfläche aufgebracht. Ferner werden durch Belichtung der fotoempfindlichen Beschichtung ein erster und zweiter Öffnungsbereich definiert, wobei an einem Rand des ersten und/oder zweiten Öffnungsbereichs ein Interferenzmuster erzeugt wird. In dem ersten und zweiten Öffnungsbereich wird die fotoempfindliche Beschichtung entfernt, wobei am Rand des ersten und/oder zweiten Öffnungsbereichs eine dem Interferenzmuster entsprechende Verzahnungsstruktur in der fotoempfindlichen Beschichtung ausgebildet wird. In dem ersten Öffnungsbereich wird zumindest ein Teil eines ersten Kontaktbereichs, der zumindest eine Seitenfläche aufweist, und in dem zweiten Öffnungsbereich wird zumindest ein Teil eines zweiten Kontaktbereichs, der zumindest eine Seitenfläche aufweist, ausgebildet, derart, dass die Verzahnungsstruktur zumindest einer der Seitenflächen aufgeprägt wird. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass die Kontaktbereiche in den Öffnungsbereichen in direktem Kontakt mit der fotoempfindlichen Beschichtung angeordnet werden. Bevorzugt erfolgt die Herstellung des ersten und zweiten Kontaktbereichs gleichzeitig.
Vorzugsweise wird für die Belichtung eine schmalbandige Lichtquelle verwendet, die Strahlung mit einer Wellenlänge im ultravioletten bis violetten Spektralbereich, das heißt insbesondere zwischen einschließlich 150 Nanometern und einschließlich 450 Nanometern, emittiert. Bevorzugte Werte ergeben sich aus den Emissionsspektren der für die Belichtung verwendeten weiter oben erwähnten Lichtquellen.
Das erzeugte Interferenzmuster weist mit Vorteil abwechselnd angeordnete Intensitätsmaxima und Intensitätsminima auf, die klar unterscheidbar sind. Dies wird dadurch bewirkt, dass die aus der Wellennatur der Strahlung herrührenden Intensitätsschwankungen gezielt maximiert werden.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens ist zwischen dem optoelektronischen Halbleiterchip und der fotoempfindlichen Beschichtung eine reflektierende Grenzfläche angeordnet. Bei der Belichtung der fotoempfindlichen Beschichtung kann mittels der reflektierenden Grenzfläche einfallende Strahlung zurückreflektiert werden und damit ein gewünschtes Interferenzmuster gezielt erzeugt werden.
Eine Möglichkeit zur Realisierung der reflektierenden Grenzfläche besteht darin, die zweite Hauptfläche des Halbleiterkörpers möglichst glatt auszubilden oder abzuschließen, um streuende Reflexionen möglichst gering zu halten. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, die zweite Chipkontaktstruktur an der zweiten Hauptfläche des Halbleiterchips spiegelnd auszubilden. Dies kann beispielsweise durch eine metallische Beschichtung, etwa gebildet aus Ag, Al oder Rh, realisiert werden.
Weiterhin kann zwischen dem Halbleiterchip und der fotoempfindlichen Beschichtung eine Spiegelschicht angeordnet sein. Für die Spiegelschicht eignen sich eine oder mehrere dielektrische Schichten mit vergleichsweise geringem Brechungsindex. Zum Beispiel kann die Spiegelschicht Si02 oder MgF2 enthalten oder daraus gebildet sein. Es kann jedoch auch eine Schichtenfolge aus Schichten mit abwechselnd hohem Brechungsindex, zum Beispiel Ta205, und niedrigem Brechungsindex verwendet werden. Die Spiegelschicht kann zumindest teilweise im fertigen Halbleiterbauelement verbleiben.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens wird bei der Belichtung in zumindest einem der Öffnungsbereiche eine stehende Welle zwischen einer der zweiten Hauptfläche zugewandten Oberfläche und einer der zweiten Hauptfläche abgewandten Oberfläche der fotoempfindlichen Beschichtung erzeugt. Dies führt zu einer periodisch schwankenden Intensität in vertikaler Richtung. Beim weiteren Prozessieren führt die periodische Schwankung in vertikaler Richtung zu einem periodisch schwankenden Querschnitt des jeweiligen Öffnungsbereichs. Eine vertikale Ausdehnung beziehungsweise Dicke der fotoempfindlichen Beschichtung wird dabei unter Berücksichtigung ihres Brechungsverhaltens auf die Wellenlänge der verwendeten Strahlung so abgestimmt, dass eine stehende Welle ausgebildet wird.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird in einem weiteren Schritt, der nach dem Entfernen der fotoempfindlichen Beschichtung in den Öffnungsbereichen erfolgt, die fotoempfindliche Beschichtung nicht oder nur relativ schwach ausgeheizt, so dass die Verzahnungsstruktur erhalten bleibt. Ein Verfließen der Verzahnungsstruktur aufgrund zu hoher Temperaturen kann damit verhindert werden.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird für die fotoempfindliche Beschichtung ein Fotolack verwendet, wobei sowohl Positiv- als auch Negativlacke für die fotoempfindliche Beschichtung in Frage kommen.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens werden der erste und zweite Kontaktbereich zumindest teilweise galvanisch abgeschieden. Hier und im Folgenden ist mit dem Begriff „galvanisches Abscheiden" ein galvanisches Abscheiden unter Stromfluss gemeint, während mit dem Begriff „stromloses galvanisches Abscheiden" ein galvanisches Abscheiden ohne Stromfluss gemeint ist. Bei dem stromlosen galvanischen Abscheiden handelt es sich in der Regel um eine Fällungsreaktion von Metallionen aus Flüssigkeit auf eine zu beschichtende Oberfläche.
Bei dem galvanischen Abscheiden handelt es sich um die Abscheidung von Metallionen auf einer zu beschichtenden Oberfläche aus einem flüssigen Elektrolyten unter Anlegen einer äußeren Spannung, wobei sich ein elektrischer Strom in dem flüssigen Elektrolyten ausbildet. Bevorzugt wird beim galvanischen Abscheiden, eine metallische Keimschicht auf die zweite Hauptfläche des Halbleiterchips aufgebracht. Besonders bevorzugt wird die Keimschicht bereits vor dem Aufbringen der fotoempfindlichen Beschichtung auf die zweite Hauptfläche des Halbleiterchips aufgebracht.
Die Keimschicht kann beispielsweise eines der folgenden Materialien aufweisen oder aus einem der folgenden Materialien bestehen: Au, Ti, Cu, Al, Ag, Sn, Rh, Pt. Die Keimschicht kann mit einem der folgenden Verfahren abgeschieden werden: stromloses galvanisches Abscheiden, Aufdampfen, PVD (kurz für „Physical Vapor Deposition"), PVD (kurz für „Physical Vapor Deposition") CVD (kurz für „Chemical Vapor Deposition"), PVD (kurz für „Physical Vapor Deposition"), PECVD (kurz für ,,Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition"), Sputtern. Die Keimschicht weist beispielsweise eine Dicke zwischen einschließlich 20 Nanometern und einschließlich 5 Mikrometern auf. Die Keimschicht kann weiterhin als eine Schichtenfolge aus Einzelschichten aufgebaut sein. Beispielsweise kann die Keimschicht aus einer Titanschicht und einer Goldschicht oder aus einer Titanschicht und einer Kupferschicht gebildet sein.
Auf der Keimschicht werden ein metallischer Volumenbereich des ersten Kontaktbereichs und ein metallischer Volumenbereich des zweiten elektrischen Kontaktbereichs galvanisch abgeschieden. Der erste und zweite Kontaktbereich können jeweils aus der Keimschicht und dem metallischen Volumenbereich gebildet sein, wobei die Verzahnungsstruktur insbesondere Seitenflächen der metallischen Volumenbereiche aufgeprägt wird. Die metallischen Volumenbereiche können zum Beispiel Au, Zn, Al, Sn, Ni und Cu oder Verbindungen dieser Materialien wie beispielsweise AuSn und NiAu und darüber hinaus NiPdAu aufweisen. Die metallischen Volumenbereiche können aus einer oder mehreren Metallschichten bestehen. Beispielsweise können eine relativ dünne Schicht aus Ni und eine massive Schicht aus Cu für die Volumenbereiche verwendet werden. Vorzugsweise werden die beiden metallischen Volumenbereiche aus demselben Material gebildet.
Bei einer bevorzugten Ausgestaltung werden der erste und zweite Kontaktbereich auf den metallischen Volumenbereichen jeweils mit einer Montageschicht versehen, die vorzugsweise für eine spätere Weiterverarbeitung des Halbleiterbauelements in einem Oberflächenmontageverfahren vorgesehen ist. Die Montageschicht kann zum Beispiel eine Lotschicht aus Sn oder eine Sn-Legierung, etwa mit Beimengungen aus Ag und Cu, und/oder Schichtenfolgen wie Ni/Pd/Au, Ni/Au, Ni:P/Au, Ni/Ag, Ni:P/Ag oder Cu aufweisen. Insbesondere werden die Montageschichten nach dem Erzeugen des Formkörpers aufgebracht .
Beispielsweise werden der erste und zweite Kontaktbereich mit einer vertikalen Ausdehnung zwischen einschließlich 5 Mikrometern und einschließlich 300 Mikrometern hergestellt. Die zur Herstellung der Kontaktbereiche verwendete fotoempfindliche Beschichtung kann eine entsprechende vertikale Ausdehnung, insbesondere zwischen einschließlich 5 Mikrometern und einschließlich 300 Mikrometern, aufweisen.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform werden die Kontaktbereiche in den Formkörper eingebettet, wobei der Formkörper vorzugsweise mittels eines Gießverfahrens wie oben beschrieben erzeugt wird.
Vorzugsweise handelt es sich bei dem Verfahren um ein Verfahren, das im Waferverbund durchgeführt wird. Hierbei werden mit Vorteil mehrere Halbleiterchips gleichzeitig bereitgestellt, die von einem gemeinsamen Wafer umfasst sind. Diese Halbleiterchips werden dann gleichzeitig gemäß den beschriebenen Verfahrensschritten prozessiert. So werden mit Vorteil mehrere optoelektronische Halbleiterbauelemente parallel erzeugt.
Das hier beschriebene Verfahren ist insbesondere dazu geeignet, ein optoelektronisches Halbleiterbauelement wie eingangs beschrieben zu erzeugen. Alle Merkmale, die in Verbindung mit dem Verfahren beschrieben sind, können daher auch bei dem optoelektronischen Halbleiterbauelement verwirklicht sein und umgekehrt. Das hier beschriebene Halbleiterbauelement kann in Lichtquellen und Leuchtanzeigen zum Einsatz kommen. Aufgrund der kompakten Bauweise können mehrere Halbleiterbauelemente zu einer Matrix zusammengesetzt werden. Durch die Verwendung von rot, grün und blau leuchtenden Halbleiterbauelementen kann eine spektral durchstimmbare Lichtquelle realisiert werden. Alternativ können die Halbleiterbauelemente kompakte Photodetektoren oder kleine Solarzellen bilden. Insbesondere die Photodetektoren können dabei auf Basis von Silizium gebildet sein.
Weitere Vorteile, vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen ergeben sich aus den im Folgenden in Verbindung mit den Figuren beschriebenen Ausführungsbeispielen .
Es zeigen:
Figuren 1 bis 4 schematische Querschnittsansichten von Schritten eines Verfahrens zur Herstellung eines optoelektronischen Halbleiterbauelements gemäß einem Ausführungsbeispiel und
Figur 4 eine schematische Querschnittsansicht eines optoelektronischen Halbleiterbauelements gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel,
Figur 5 eine schematische Querschnittsansicht eines optoelektronischen Halbleiterbauelements gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel . In den Ausführungsbeispielen und Figuren können gleiche, gleichartige oder gleich wirkende Elemente jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen sein. Die dargestellten Elemente und deren Größenverhältnisse untereinander sind nicht notwendigerweise als maßstabsgerecht anzusehen; vielmehr können einzelne Elemente zur besseren
Darstellbarkeit und/oder zum besseren Verständnis übertrieben groß dargestellt sein.
Bei dem in Verbindung mit den Figuren 1 bis 4 beschriebenen Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Halbleiterbauelements 1 (vergleiche Figur 4) wird zunächst ein optoelektronischer Halbleiterchip 2 mit einer ersten Hauptfläche 2A und einer der ersten Hauptfläche 2A gegenüber liegenden zweiten Hauptfläche 2B bereitgestellt. Der Halbleiterchip 2 umfasst einen Halbleiterkörper 3, der eine erste, insbesondere p-leitende Halbleiterschicht 4, eine zweite, insbesondere n-leitende Halbleiterschicht 6 und eine zwischen der ersten und zweiten Halbleiterschicht 4, 6 angeordnete aktive Zone 5, die vorzugsweise zur Strahlungsemission vorgesehen ist, aufweist. Für die Schichten 4, 5, 6 des Halbleiterkörpers 3 kommen vorzugsweise auf Nitrid- , Phosphid- , Arsenid- oder Antimonid- Verbindungshalbleitern basierende Materialien wie weiter oben näher beschrieben in Betracht.
Darüber hinaus umfasst der Halbleiterchip 2 eine erste Chipkontaktstruktur 7 zur elektrischen Kontaktierung der ersten Halbleiterschicht 4 und eine zweite Chipkontaktstruktur 8 zur elektrischen Kontaktierung der zweiten Halbleiterschicht 6. Beide Chipkontaktstrukturen 7, 8 sind zumindest teilweise auf einer zweiten Hauptfläche 3B des Halbleiterkörpers 3 angeordnet, die einer ersten Hauptfläche 3A des Halbleiterkörpers 3 gegenüber liegend angeordnet ist.
Auf die zweite Hauptfläche 2B wird eine fotoempfindliche Beschichtung 13 aufgebracht. Vorzugsweise richtet sich eine vertikale Ausdehnung d der fotoempfindlichen Beschichtung 13 zum einen danach, dass sich unter Berücksichtigung ihres Brechungsverhaltens und der Wellenlänge einer zur Belichtung verwendeten Strahlung eine stehende Welle ausbildet und zum anderen nach der gewünschten vertikalen Ausdehnung d der zu erzeugenden Kontaktbereiche 9, 10 (vergleiche Figur 2). Insbesondere beträgt die vertikale Ausdehnung d der fotoempfindlichen Beschichtung 13 zwischen einschließlich 5 Mikrometern und einschließlich 300 Mikrometern. Für die fotoempfindliche Beschichtung 13 wird mit Vorteil ein Fotolack verwendet, wobei sowohl Positiv- als auch Negativlacke für die fotoempfindliche Beschichtung 13 in Frage kommen. Beispielsweise beträgt der Brechungsindex n der fotoempfindlichen Beschichtung 13 zwischen einschließlich 1.2 und einschließlich 1.8. Weiterhin kann die Wellenlänge λ im ultravioletten bis violetten Spektralbereich, das heißt insbesondere zwischen einschließlich 150 Nanometern und einschließlich 450 Nanometern, liegen.
Durch Belichtung (vergleiche Pfeil) der fotoempfindlichen Beschichtung 13 mit Strahlung der Wellenlänge λ werden ein erster und zweiter Öffnungsbereich 14, 15 definiert, wobei jeweils an Rändern des ersten und zweiten Öffnungsbereichs 14, 15 ein Interferenzmuster 16 erzeugt wird (vergleiche Figur 1), das deutlich unterscheidbare Intensitätsmaxima und Intensitätsminima aufweist. Insbesondere erfolgt die Belichtung mithilfe einer Maske (nicht dargestellt). Zwischen dem optoelektronischen Halbleiterchip 2 und der fotoempfindlichen Beschichtung 13 ist mit Vorteil eine reflektierende Grenzfläche 17 angeordnet, welche die einfallende Strahlung (vergleiche Pfeil) zurückreflektiert, so dass insbesondere eine stehende Welle in der fotoempfindlichen Beschichtung 13 beziehungsweise in den Öffnungsbereichen 14, 15 und zwar zwischen einer der zweiten
Hauptfläche 2B zugewandten Oberfläche und einer der zweiten Hauptfläche 2B abgewandten Oberfläche der fotoempfindlichen Beschichtung 13 ausgebildet und gezielt ein gewünschtes Interferenzmuster 16 erzeugt wird. Die reflektierende Grenzfläche 17 kann dadurch ausgebildet sein, dass die zweite Hauptfläche 3B besonders glatt ausgebildet ist und/oder die Chipkontaktstrukturen 7, 8 wie weiter oben erwähnt reflektierend sind und/oder eine Spiegelschicht wie oben erwähnt, die insbesondere zumindest eine dielektrische Schicht aufweist, an der zweiten Hauptfläche 2B angeordnet ist.
In einem weiteren Schritt wird die fotoempfindliche Beschichtung 13 in dem ersten und zweiten Öffnungsbereich 14, 15 entfernt. Zum Entfernen der fotoempfindlichen Beschichtung 13 kann, insbesondere wenn es sich bei der fotoempfindlichen Beschichtung 13 um einen Fotolack handelt, ein Fotolackentwickler etwa ein basisches Lösemittel auf der Basis von Tetramethylammoniumhydroxid verwendet werden.
Durch das Entfernen der fotoempfindlichen Beschichtung 13 wird an den Rändern des ersten und zweiten Öffnungsbereichs 14, 15 eine dem jeweiligen Interferenzmuster 16 entsprechende Verzahnungsstruktur 11 in der fotoempfindlichen Beschichtung 13 ausgebildet (vergleiche Figur 2). Nach dem Entfernen der fotoempfindlichen Beschichtung 13 in den Öffnungsbereichen 9, 10 wird die fotoempfindliche Beschichtung 13 nicht oder nur schwach ausgeheizt, so dass die Verzahnungsstrukturen 11 erhalten bleiben. Ein Verfließen der Verzahnungsstrukturen 11 aufgrund zu hoher Temperaturen kann damit verhindert werden.
In dem ersten Öffnungsbereich 14 wird ein Teil beziehungsweise metallischer Volumenbereich 19 eines ersten Kontaktbereichs 9, der zumindest eine Seitenfläche 9A aufweist, ausgebildet, und in dem zweiten Öffnungsbereich 15 wird ein Teil beziehungsweise metallischer Volumenbereich 19 eines zweiten Kontaktbereichs 10 ausgebildet, der zumindest eine Seitenfläche 10A aufweist. Die Öffnungsbereiche 14, 15 und entsprechend die Kontaktbereiche 9, 10 können jeweils zumindest annähernd die Form eines Prismas, insbesondere eines Quaders, oder Zylinders aufweisen.
Die Kontaktbereiche 9, 10 in den Öffnungsbereichen 14, 15 werden insbesondere in direktem Kontakt mit der jeweiligen Verzahnungsstruktur 11 der fotoempfindlichen Beschichtung 13 ausgebildet, so dass die Verzahnungsstrukturen 11 den Seitenflächen 9A, 10A aufgeprägt werden.
Der erste und zweite Kontaktbereich 9, 10 können zumindest teilweise galvanisch abgeschieden werden. Hierbei wird zunächst, insbesondere bereits vor dem Aufbringen der fotoempfindlichen Beschichtung 13, eine metallische Keimschicht 18 auf die zweite Hauptfläche 2B des Halbleiterchips 2 aufgebracht. Die Keimschicht 18 kann wie bereits oben erwähnt eines der folgenden Materialien aufweisen oder aus einem der folgenden Materialien bestehen: Au, Ti, Cu, Al, Ag, Sn, Rh, Pt. Die Keimschicht 18 kann mit einem der folgenden Verfahren abgeschieden werden: stromloses galvanisches Abscheiden, Aufdampfen, PVD (kurz für „Physical Vapor Deposition"), PVD (kurz für ,,Physical Vapor Deposition") CVD (kurz für ,,Chemical Vapor Deposition"), PVD (kurz für ,,Physical Vapor Deposition"), PECVD (kurz für ,,Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition"), Sputtern. Die Keimschicht 18 weist beispielsweise eine vertikale Ausdehnung d zwischen einschließlich 20 Nanometern und einschließlich 5 Mikrometern auf. Die Keimschicht 18 kann weiterhin als eine Schichtenfolge aus Einzelschichten aufgebaut sein. Beispielsweise kann die Keimschicht 18 aus einer Titanschicht und einer Goldschicht oder aus einer Titanschicht und einer Kupferschicht gebildet sein.
Auf der Keimschicht 18 werden der metallische Volumenbereich 19 des ersten Kontaktbereichs 9 und der metallische Volumenbereich 19 des zweiten Kontaktbereichs 10 galvanisch abgeschieden. Die metallischen Volumenbereiche 19 können zum Beispiel Au, Zn, Al, Sn, Ni und Cu oder Verbindungen dieser Materialien wie beispielsweise AuSn und NiAu und darüber hinaus NiPdAu aufweisen. Die metallischen Volumenbereiche 19 können aus einer oder mehreren Metallschichten bestehen. Beispielsweise können eine relativ dünne Schicht aus Ni und eine massive Schicht aus Cu für die Volumenbereiche verwendet werden. Vorzugsweise werden die beiden metallischen Volumenbereiche 19 aus demselben Material und mit derselben vertikalen Ausdehnung d gebildet. Vorzugsweise beträgt die vertikale Ausdehnung d der Kontaktbereiche 9, 10 zwischen einschließlich 5 Mikrometern und einschließlich 300
Mikrometern . Nach der Herstellung der Kontaktbereiche 9, 10 wird die fotoempfindliche Beschichtung 13 vorzugsweise restlos entfernt (vergleiche Figur 3).
Wie beispielsweise aus der Figur 3 hervorgeht, weisen die Verzahnungsstrukturen 11 zumindest annähernd, das heißt im Rahmen üblicher Fertigungstoleranzen, regelmäßig angeordnete Strukturelemente 11A auf, die in einer Richtung quer zur zweiten Hauptfläche 2B, insbesondere senkrecht dazu, das heißt in vertikaler Richtung V, aufeinanderfolgen. Dabei erstreckt sich jedes Strukturelement 11A entlang eines Umfangs des jeweiligen Kontaktbereichs 9, 10 derart, dass die Kontaktbereiche 9, 10 von jedem Strukturelement 11A umfangsseitig insbesondere vollständig umschlossen sind. Die Strukturelemente 11A bilden Erhebungen an den Seitenflächen der Kontaktbereiche 9, 10.
Die Strukturelemente 11A sind in regelmäßigen, insbesondere gleich bleibenden Abständen a angeordnet. Dabei weisen zwei benachbarte Strukturelemente 11A einen Abstand zueinander auf, der von der Wellenlänge λ der für die Belichtung verwendeten Strahlung abhängt. Insbesondere ergibt sich der Abstand aus folgender Formel: a = λ/2*n, wobei a den Abstand, λ die Wellenlänge der für die Belichtung verwendeten Strahlung und n den Brechungsindex der fotoempfindlichen Beschichtung 13 bezeichnet. Mit den oben genannten Wertebereichen für die Wellenlänge λ und den Brechungsindex n ergibt sich für den Abstand a ein Wertebereich zwischen etwa 70 nm und 200 nm. Die Größe der Strukturelemente 11A, das heißt sowohl deren Ausdehnung in vertikaler Richtung V als auch senkrecht dazu, bewegt sich vorzugsweise ebenfalls in diesem Wertebereich. Die Strukturelemente 11A sind im Rahmen üblicher Fertigungstoleranzen in Form und/oder Größe gleich ausgebildet. Beispielsweise sind die Strukturelemente 11A im Querschnitt parabelförmig ausgebildet. Weiterhin können auch zwischen den Strukturelementen 11A angeordnete Zwischenräume 11B im Querschnitt parabelförmig ausgebildet sein. Insgesamt sind die Verzahnungsstrukturen 11 im Querschnitt beispielsweise sinusförmig ausgebildet. Die periodische Schwankung der Verzahnungsstrukturen 11 führt in vertikaler Richtung V zu einem periodisch schwankenden Querschnitt der Kontaktbereiche 9, 10.
Wie in Figur 4 dargestellt, können die Kontaktbereiche 9, 10 in einen Formkörper 12 eingebettet werden, wobei der Formkörper 12 vorzugsweise mittels eines Gießverfahrens wie oben beschrieben erzeugt wird. Als Materialien kommen für den Formkörper 12 beziehungsweise für das Matrixmaterial insbesondere Kunststoffmaterialien in Betracht.
Figur 4 zeigt außerdem ein optoelektronisches Halbleiterbauelement 1, das gemäß einem Verfahren wie im Zusammenhang mit den Figuren 1 bis 4 beschrieben hergestellt werden kann. Insofern können alle in Verbindung mit dem Verfahren beschriebenen Merkmale auch bei dem Halbleiterbauelement 1 verwirklicht sein und umgekehrt.
Bevorzugt handelt es sich bei dem optoelektronischen Halbleiterbauelement 1 um ein sogenanntes „Chip Scale Package". Besonders bevorzugt handelt es sich bei dem optoelektronischen Halbleiterbauelement 1 um ein Strahlung emittierendes Dünnfilm-Halbleiterbauelement, das einen wesentlichen Anteil der erzeugten Strahlung an der ersten Hauptfläche 2A emittiert und damit als Oberflächenemitter bezeichnet werden kann. Insbesondere ist das Strahlung emittierende Halbleiterbauelement 1 dafür geeignet, im Betrieb Strahlung im sichtbaren, ultravioletten oder infraroten Spektralbereich auszusenden.
Das Halbleiterbauelement 1 weist einen Träger auf, der den Formkörper 12 und den ersten und zweiten Kontaktbereich 9, 10 umfasst. Auf dem Träger ist der Halbleiterchip 2 angeordnet. Der Formkörper 12 umschließt den ersten und zweiten jeweils Kontaktbereich 9, 10 lateral und ragt in die zwischen den Strukturelementen 11A angeordneten Zwischenräume 11B hinein. Durch das Hineinragen des Formkörpers 12 in die Verzahnungsstrukturen 11 der Kontaktbereiche 9, 10 werden diese mit dem Formkörper 12 verzahnt. Dadurch weist das Halbleiterbauelement 1 gegenüber einem herkömmlichen Halbleiterbauelement mit glatten Kontaktbereichen eine erhöhte Bruchstabilität auf.
Der erste Kontaktbereich 9 ist mittels der ersten Chipkontaktstruktur 7 mit der ersten Halbleiterschicht 4, und der zweite Kontaktbereich 10 ist mittels der zweiten Chipkontaktstruktur 8 mit der zweiten Halbleiterschicht 6 elektrisch leitend verbunden. Insbesondere sind der erste und zweite Kontaktbereich 9, 10 dafür vorgesehen, das
Halbleiterbauelement 1 von außen elektrisch zu kontaktieren.
Bei dem in Figur 5 dargestellten Halbleiterbauelement 1 handelt es sich um ein Strahlung empfangendes Halbleiterbauelement, das mit einem Verfahren wie in Verbindung mit den Figuren 1 bis 4 beschrieben hergestellt werden kann. Der Halbleiterchip 2 des Halbleiterbauelements 1 ist vorzugsweise auf der Basis von Silizium gebildet. Auf der ersten Hauptfläche 2A des Halbleiterchips 2 ist eine Filterschicht 20 angeordnet, welche den zur Detektion geeigneten Strahlungsanteil aus der auftreffenden Strahlung filtert. Weiterhin ist auf dem Halbleiterchip 2 eine Passivierung 21 angeordnet, welche auf der ersten Hauptfläche 2A an die Filterschicht 20 angrenzt und Seitenflächen des Halbleiterchips 2 bedeckt.
Der Halbleiterchip 2 ist auf dem Formkörper 12 angeordnet, in welchen die Kontaktbereiche 9, 10 eingebettet sind. Die Kontaktbereiche 9, 10 weisen auf einer dem Halbleiterchip 2 abgewandten Seite jeweils eine Montageschicht 22 auf, die vorzugsweise für eine spätere Weiterverarbeitung des Halbleiterbauelements 1 in einem Oberflächenmontageverfahren vorgesehen ist. Die Montageschicht 22 kann zum Beispiel eine Lotschicht aus Sn oder eine Sn-Legierung, etwa mit Beimengungen aus Ag und Cu, und/oder Schichtenfolgen wie Ni/Pd/Au, Ni/Au, Ni:P/Au, Ni/Ag, Ni:P/Ag oder Cu aufweisen. Insbesondere werden die Montageschichten 22 nach dem Erzeugen des Formkörpers 12 aufgebracht.
Auch das in Figur 4 dargestellte Halbleiterbauelement 1 kann derartige Montageschichten 22 aufweisen.
Die Erfindung ist nicht durch die Beschreibung anhand der Ausführungsbeispiele 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. Diese Patentanmeldung beansprucht die Priorität der deutschen Patentanmeldung 102019127130.4, deren Offenbarungsgehalt hiermit durch Rückbezug aufgenommen wird.
Bezugs zeichenliste
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Claims

Patentansprüche
1. Optoelektronisches Halbleiterbauelement (1) umfassend:
- einen optoelektronischen Halbleiterchip (2) mit einer ersten Hauptfläche (2A) und einer der ersten Hauptfläche (2A) gegenüberliegenden zweiten Hauptfläche (2B),
- einen ersten Kontaktbereich (9) und einen zweiten Kontaktbereich (10), die an der zweiten Hauptfläche (2B) des Halbleiterchips (2) angeordnet sind und jeweils zumindest eine quer zur zweiten Hauptfläche (2B) angeordnete Seitenfläche (9A, 10A) aufweisen, wobei zumindest eine der Seitenflächen (9A, 10A) eine Verzahnungsstruktur (11) aufweist.
2. Optoelektronisches Halbleiterbauelement (1) gemäß dem vorhergehenden Anspruch, wobei die Verzahnungsstruktur (11) ein Interferenzmuster (16) nachbildet, das in einer zur Herstellung des ersten und/oder zweiten Kontaktbereichs (9, 10) verwendeten fotoempfindlichen
Beschichtung (13) durch Belichtung der fotoempfindlichen Beschichtung (13) erzeugt wird.
3. Optoelektronisches Halbleiterbauelement (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Verzahnungsstruktur (11) zumindest annähernd regelmäßig angeordnete Strukturelemente (11A) aufweist, die in einer Richtung (V) quer zur zweiten Hauptfläche (2B) aufeinanderfolgen .
4. Optoelektronisches Halbleiterbauelement (1) gemäß dem vorhergehenden Anspruch, wobei zwei benachbarte Strukturelemente (11A) einen Abstand (a) zueinander aufweisen, der von einer Wellenlänge (λ) der für die Belichtung verwendeten Strahlung abhängt.
5. Optoelektronisches Halbleiterbauelement (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Strukturelemente (11A) in Form und/oder Größe gleich ausgebildet sind.
6. Optoelektronisches Halbleiterbauelement (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Strukturelemente (11A) im Querschnitt parabelförmig ausgebildet sind.
7. Optoelektronisches Halbleiterbauelement (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, das einen Formkörper (12) aufweist, der den ersten und/oder zweiten Kontaktbereich (9, 10) lateral umschließt und in die Verzahnungsstruktur (11) hineinragt.
8. Optoelektronisches Halbleiterbauelement (1) gemäß dem vorhergehenden Anspruch, wobei der Formkörper (12) in zwischen den Strukturelementen (11A) angeordnete Zwischenräume (11B) hineinragt.
9. Optoelektronisches Halbleiterbauelement (1) gemäß dem vorhergehenden Anspruch, wobei die Zwischenräume (11B) im Querschnitt parabelförmig ausgebildet sind.
10. Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Halbleiterbauelements (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche mit den Schritten: - Bereitstellen eines optoelektronischen Halbleiterchips (2) mit einer ersten Hauptfläche (2A) und einer zweiten Hauptfläche (2B),
- Aufbringen einer fotoempfindlichen Beschichtung (13) auf die zweite Hauptfläche (2B) und Definieren eines ersten und zweiten Öffnungsbereichs (14, 15) durch Belichtung der fotoempfindlichen Beschichtung (13), wobei an einem Rand des ersten und/oder zweiten Öffnungsbereichs (14, 15) ein Interferenzmuster (16) erzeugt wird,
- Entfernen der fotoempfindlichen Beschichtung (13) in dem ersten und zweiten Öffnungsbereich (14, 15), wobei am Rand des ersten und/oder zweiten Öffnungsbereichs (14, 15) eine dem Interferenzmuster (16) entsprechende Verzahnungsstruktur (11) in der fotoempfindlichen Beschichtung (13) ausgebildet wird,
- Ausbilden zumindest eines Teils (19) eines ersten Kontaktbereichs (9), der zumindest eine Seitenfläche (9A) aufweist, in dem ersten Öffnungsbereich (14) und Ausbilden zumindest eines Teils (19) eines zweiten Kontaktbereichs (10), der zumindest eine Seitenfläche (10) aufweist, in dem zweiten Öffnungsbereich (15) derart, dass die Verzahnungsstruktur (11) zumindest einer der Seitenflächen
(9A, 10A) aufgeprägt wird.
11. Verfahren gemäß dem vorhergehenden Anspruch, wobei zwischen dem optoelektronischen Halbleiterchip (2) und der fotoempfindlichen Beschichtung (13) eine reflektierende Grenzfläche (17) angeordnet ist.
12. Verfahren gemäß einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, wobei bei der Belichtung in zumindest einem der Öffnungsbereiche (14, 15) eine stehende Welle zwischen einer der zweiten Hauptfläche (2B) zugewandten Oberfläche und einer der zweiten Hauptfläche (2B) abgewandten Oberfläche der fotoempfindlichen Beschichtung (13) erzeugt wird.
13. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 10 bis 12, wobei in einem weiteren Schritt, der nach dem Entfernen der fotoempfindlichen Beschichtung (13) in den Öffnungsbereichen erfolgt (14, 15), die fotoempfindliche Beschichtung (13) nicht oder relativ schwach ausgeheizt wird, so dass die Verzahnungsstruktur (11) erhalten bleibt.
14. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 10 bis 13, wobei die Kontaktbereiche (9, 10) teilweise galvanisch abgeschieden werden.
15. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 10 bis 14, wobei mittels eines Gießverfahrens ein Formkörper (12) erzeugt wird, in welchen die Kontaktbereiche (9, 10) eingebettet werden.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5556802A (en) * 1995-06-07 1996-09-17 International Business Machines Corporation Method of making corrugated vertical stack capacitor (CVSTC)
KR20120062983A (ko) * 2010-12-07 2012-06-15 서울옵토디바이스주식회사 광 구조체를 구비한 발광 다이오드 및 그의 제조 방법
DE102015114579A1 (de) * 2015-09-01 2017-03-02 Osram Opto Semiconductors Gmbh Halbleiterchip
DE102017110073A1 (de) 2017-05-10 2018-11-15 Osram Opto Semiconductors Gmbh Verfahren zur Herstellung eines strahlungsemittierenden Halbleiterbauelements und strahlungsemittierendes Halbleiterbauelement
DE102017110076A1 (de) * 2017-05-10 2018-11-15 Osram Opto Semiconductors Gmbh Verfahren zur Herstellung eines strahlungsemittierenden Halbleiterbauelements und strahlungsemittierendes Halbleiterbauelement

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013111503B4 (de) * 2013-10-18 2021-08-05 OSRAM Opto Semiconductors Gesellschaft mit beschränkter Haftung Optoelektronischer Halbleiterchip, optoelektronisches Bauelement und Verfahren zur Vereinzelung von Halbleiterchips

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5556802A (en) * 1995-06-07 1996-09-17 International Business Machines Corporation Method of making corrugated vertical stack capacitor (CVSTC)
KR20120062983A (ko) * 2010-12-07 2012-06-15 서울옵토디바이스주식회사 광 구조체를 구비한 발광 다이오드 및 그의 제조 방법
DE102015114579A1 (de) * 2015-09-01 2017-03-02 Osram Opto Semiconductors Gmbh Halbleiterchip
DE102017110073A1 (de) 2017-05-10 2018-11-15 Osram Opto Semiconductors Gmbh Verfahren zur Herstellung eines strahlungsemittierenden Halbleiterbauelements und strahlungsemittierendes Halbleiterbauelement
DE102017110076A1 (de) * 2017-05-10 2018-11-15 Osram Opto Semiconductors Gmbh Verfahren zur Herstellung eines strahlungsemittierenden Halbleiterbauelements und strahlungsemittierendes Halbleiterbauelement

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