WO2022053236A1 - Bauelement mit verbesserter anschlussstruktur und verfahren zur herstellung eines bauelements - Google Patents

Bauelement mit verbesserter anschlussstruktur und verfahren zur herstellung eines bauelements Download PDF

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WO2022053236A1
WO2022053236A1 PCT/EP2021/072058 EP2021072058W WO2022053236A1 WO 2022053236 A1 WO2022053236 A1 WO 2022053236A1 EP 2021072058 W EP2021072058 W EP 2021072058W WO 2022053236 A1 WO2022053236 A1 WO 2022053236A1
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layer
component
vias
connection
openings
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PCT/EP2021/072058
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Andreas Leber
Christine RAFAEL
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Osram Opto Semiconductors Gmbh
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    • H01L2933/0066—Processes relating to semiconductor body packages relating to arrangements for conducting electric current to or from the semiconductor body

Definitions

  • a component with an improved connection structure is specified. Furthermore, a method for producing a component, in particular such a component, is specified.
  • One object is to specify a component, in particular an optoelectronic component, which can be mounted on a target substrate quickly, precisely, reliably and in a simplified manner.
  • a further object is to specify a reliable and cost-effective method for producing a component, in particular a component with a structured mounting area.
  • a component has a semiconductor body and a connection structure, with a rear side of the component being designed as a structured mounting surface which is formed at least in regions by the surface of the connection structure.
  • the component is a light-emitting component, for example a pLED.
  • a lateral width and/or a lateral length of the component is less than 1000 pm, 500 pm, 300 pm, 200 pm, 100 pm, 50 pm, 30 pm, 20 pm or less than 10 pm.
  • the lateral width or the lateral length of the device is between 10 pm and 1000 pm, 10 pm and 500 pm, 10 pm and 300 pm inclusive, or between 10 pm and 100 pm inclusive.
  • the device has an overall vertical height that is, for example, between 1 pm and 500 pm, 1 pm and 300 pm, 1 pm and 200 pm, 1 pm and 100 pm, or between 1 pm and 50 pm inclusive.
  • the total vertical height can be between 1 pm and 10 pm inclusive, or between 1 pm and 5 pm inclusive, around 2-3 pm.
  • the component described here is not limited to the above-mentioned geometric information and can have other widths, lengths or overall heights that are larger or smaller.
  • a lateral direction is understood as meaning a direction which runs in particular parallel to a main extension area of the component, in particular parallel to a main extension area of the semiconductor body of the component.
  • the lateral direction is parallel to a front side of the device.
  • a vertical direction is understood to mean a direction that is in particular perpendicular to the main extension surface of the Component, the semiconductor body or the front side of the component.
  • the vertical direction and the lateral direction are orthogonal to one another.
  • the latter has an insulation structure which adjoins both the semiconductor body and the connection structure.
  • the connection structure has vias, which extend along the vertical direction, for example through the insulating structure.
  • the structured rear side of the component designed as a mounting surface is formed in regions by surfaces of the vias.
  • the number of vias of the component can be at least 3, 5, 10, 20, 50 or 100.
  • the number of vias of the device is between 3 and 500, 3 and 400, 3 and 300, 3 and 200, 3 and 100, 3 and 50, or between 3 and 20 inclusive.
  • the selectively arranged vias each have a diameter that is, for example, less than 5 ⁇ m, 3 ⁇ m or less than 1 ⁇ m.
  • the diameter is between 100 nm and 5 pm inclusive, 200 nm and 5 pm inclusive, or between 500 nm and 5 pm inclusive.
  • the diameter of the vias is not limited to the information given above.
  • the vias can each be in the form of strips and can have a greater or lesser length or width.
  • connection structure Components or regions of the connection structure that have overlaps with the connection layer in a top view and extend along the vertical direction through the insulating structure for electrical contacting of the connection layer are referred to as vias.
  • vias can be used as individual be designed as separate components or as integral components of the connection structure, such as integral components of a coherent contact layer of the connection structure.
  • the components or regions of the connection structure referred to or defined as vias are each located in particular within one of the contact openings of the insulating structure and therefore have no overlaps with the insulating structure.
  • this has a semiconductor body, an insulating structure and a connection structure.
  • the semiconductor body has a first semiconductor layer, a second semiconductor layer and an active zone in between.
  • the connection structure comprises a connection layer, which is in particular in direct electrical contact with the second semiconductor layer.
  • the insulating structure borders both the second semiconductor layer and the connection layer, with the insulating structure laterally enclosing the connection layer and partially covering it in a top view.
  • the connection structure has vias which are in electrical contact with the connection layer and extend through the insulation structure in the vertical direction.
  • the component has a rear side as a mounting surface, which is structured and formed at least in regions by the surface of the connection structure, in particular by surfaces of the vias.
  • the component instead of a smooth rear side, the component thus has a structured rear side as the mounting surface.
  • the structured mounting surface thus facilitates the attachment of the component to a target mounting surface, such as on a target substrate .
  • the structuring can be in the form of roughening and/or in the form of local depressions and elevations.
  • the connection structure can have a plurality of punctiform through contacts or be designed as a bar-shaped connection structure and/or as a roughened connection structure. The contacting, in particular through intervia material, to the target mounting surface can be improved by the structured rear side.
  • a part or the entire rear side of the component can be designed as a connection pad of the component, which is designed in particular to have a large surface area, which minimizes the risk of the component tilting when it is placed on the target mounting surface. Due to the presence of a plurality of through contacts, which are in particular implemented at certain points, it is possible for the structured rear side not to be interrupted over a large area, as a result of which the electrical connection between the component and the target mounting surface is optimized.
  • the connection structure has vias, the vias being in the form of individual, one-piece contact columns.
  • the vias are arranged in the openings of the insulation structure on the connection layer, with the vias projecting beyond the insulation structure along the vertical direction.
  • the vias on the back of the component are freely accessible.
  • a via is integral when the via is formed in one piece.
  • the via does not have any individual, separate layers, which are arranged, for example, on top of one another or against one another.
  • the via is made of a single layer educated .
  • the via has no internal interface between two sub-layers of the same material or different materials.
  • the via is not formed from two or more different layers.
  • connection structure can have a continuous contact layer, with the through contacts being designed as integral components of the continuous contact layer.
  • the back can have local depressions, the bottom areas of which are at least partially formed by surfaces of the vias.
  • the through contacts and the contact layer can be designed in one piece.
  • the vias and the contact layer are designed in one piece if they are formed from one piece, for example, and in particular if there are no internal interfaces between the contact layer and the vias.
  • the vias and the contact layer are in particular formed from a single layer.
  • the vias and the contact layer can have the same material composition or be formed from the same material. Seen locally, the vias can each be made in one piece.
  • the through contacts protrude beyond the insulating structure.
  • the vias can be freely accessible at least in regions on the rear side of the component.
  • the vias can be components of a contact layer of the connection structure.
  • the connection structure is exclusively for making electrical contact with the second semiconductor layer set up .
  • the second semiconductor layer is preferably p-conductive, but can also be n-conductive.
  • the rear side of the component can be free of a further connection structure, which is set up for making electrical contact with the first semiconductor layer.
  • the first semiconductor layer can be n-conductive or p-conductive.
  • the component has at least one contact point on its front side, which is provided for making electrical contact with the first semiconductor layer.
  • the rear side has local depressions or local elevations, the surfaces of which are at least partially formed by surfaces of the vias. If the through contacts are spatially spaced apart from one another in lateral directions and are only electrically conductively connected to one another, for example via the connection layer, the through contacts form local elevations on the rear side of the component.
  • the vias may have exposed surfaces that form parts of the surface of the back side of the device.
  • Each of the vias can be arranged within one of the openings, for example within one of the contact openings of the insulating structure.
  • the via arranged in the opening of the isolation structure can be spatially spaced apart from the isolation structure in lateral directions.
  • the vias are spatially spaced apart from one another along the lateral direction.
  • the vias are formed as individual contact columns of the component.
  • the individual contact columns are electrically conductively connected to one another exclusively via the connection layer. If the contact columns are connected to one another in an electrically conductive manner exclusively via the connection layer, they would be electrically isolated from one another if the connection layer were not present.
  • the insulation structure has openings on the connection layer, in which openings the vias are arranged.
  • the vias project along the vertical direction, in particular beyond the insulating structure.
  • the vias are spaced apart from the insulating structure, in particular by an intermediate area or by intermediate areas.
  • One of the vias or each of the vias can be laterally completely surrounded by an intermediate area associated with it.
  • the vias can be freely accessible on the rear side of the component.
  • the vias only partially cover the connection layer, in particular.
  • the vias cover at most 3%, 5%, 10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 60% or at most 70% of a surface of the connection layer in plan view.
  • the connection structure which is set up for making electrical contact with the second semiconductor layer, to be formed exclusively from the connection layer and the vias.
  • the connection layer can have a plurality of have partial layers.
  • the connection structure can be free of a further contact layer for lateral current expansion, the further contact layer being different from the connection layer and being in electrical contact with the vias.
  • the connection structure can be free of a further connection pad, with the via or the plurality of vias being arranged in the vertical direction between the further connection pad and the connection layer.
  • the rear side has local depressions, the bottom areas of which are at least partially formed by surfaces of the vias. However, it is not absolutely necessary for all depressions to have bottom surfaces that are at least partially formed from surfaces of the vias.
  • the back it is possible, for example, for the back to have local indentations whose bottom surfaces are formed by surfaces of the insulating structure. Furthermore, it is possible for the rear side to have local indentations, the bottom surfaces of which are formed by surfaces of other components of the connection structure that do not extend through the insulating structure. Such local components of the connection structure are located, for example, on the insulation structure or only penetrate into the connection structure and not through it. For local indentations, in particular for all local indentations that have no overlaps with the insulation structure in a plan view, it is possible that their bottom surfaces at least are partially or completely formed by surfaces of the vias.
  • connection structure has a coherent contact layer.
  • the vias are designed in particular as integral components of the coherent contact layer.
  • the contact layer and the vias form an integral unit.
  • the contact layer and the vias can be formed from the same material. It is possible for the contact layer and the vias to be produced in a common process step.
  • the continuous contact layer with the vias can completely cover the underlying connection layer. It is possible that at least 50%, 60%, 70%, 80%, 90% or at least 95%, for example between 50% and 98%, 50% and 95%, 60% and 95%, 70% and 95% or between 80% and 95% inclusive of the total area of the backside of the total area of the backside are formed by surfaces of the continuous contact layer.
  • the rear side or mounting surface of the component can be formed exclusively by surfaces of the connection structure and the insulation structure, for example exclusively by surfaces of the contact layer, the vias and the insulation structure.
  • the rear side is freely accessible and structured.
  • the back has local depressions and local elevations on .
  • the local elevations are part of the connection structure and are different from the vias.
  • the elevations can be arranged on the insulation structure.
  • the local elevations, which are different from the vias are located in particular outside the openings in the insulation structure.
  • Both the local elevations and the local depressions can be embodied as components, for example as integral components of the connected contact layer of the connection structure.
  • the local bumps and the vias have the same material composition.
  • the back is structured, the back, in particular the electrically conductive surface of the back, can be roughened and/or have bar-shaped structures.
  • the rear side is therefore not designed to be smooth or planar.
  • the structured back has local depressions or local elevations with vertical depths or heights of at least 1 pm, 3 pm, 5 pm, 7 pm, 10 pm, 20 pm or at least 30 pm, approximately between 1 pm and 100 pm inclusive, between 1 pm and 50 pm inclusive, between 1 pm and 10 pm inclusive, between 1 pm and 5 pm inclusive or between 1 pm and 3 pm inclusive.
  • the back has bar-shaped structures, bars arranged in parallel, for example with a bar width of 1-5 ⁇ m or 1-2 ⁇ m, can run over the entire back to edges, for example to the mesa edges of the component. If the back is roughened, can these have at least partially rough nanostructures. In this case, the local depressions or local elevations can be smaller than 1 ⁇ m, at least in some areas.
  • the rear side is freely accessible and structured.
  • the rear has local depressions and local elevations, the local elevations being components of the connection structure and different from the vias.
  • the local elevations are bar-shaped, so that those local depressions located between two adjacent local elevations each form a channel-shaped structure on the rear side.
  • the rear side of the component can thus have bar-shaped elevations and channel-shaped depressions arranged alternately next to one another.
  • a bonding material such as that used to attach the component to the target mounting surface, can be easily and reliably forced out from under the component, particularly along the channel-shaped structures.
  • the connection structure can form a large-area connection pad on the rear side of the component, as a result of which the risk of tilting when the component is placed on the target mounting surface is minimized.
  • the structured surface can also bring about improved anchoring of the component when the component is placed on the target mounting surface. Furthermore, the high electric Conductivity and the high thermal conductivity between the component and a target substrate are ensured.
  • the connection layer is radiation-impermeable, in particular radiation-reflecting.
  • the connection layer can have a single layer or a layer sequence made up of several partial layers, for example a layer sequence made up of Pt, Ag, Ni and/or WTi partial layers.
  • the connection layer can cover a large part of a surface of the semiconductor body, for example at least 40%, 50%, 60%, 70%, 80% or at least 90% of the surface of the semiconductor body. If the connection layer does not completely cover the surface of the semiconductor body, it is preferable for the connection layer to be arranged centrally on the semiconductor body in a plan view. If the connection layer is arranged in the middle or centrally on the semiconductor body, current injection into the semiconductor body can be optimally configured.
  • the component has a radiation-transmissive substrate.
  • the substrate can be a growth substrate, such as a sapphire substrate. It is also possible for the substrate to be different from a growth substrate.
  • a front side of the component can be formed by the surface of the radiation-transmissive substrate. The front side is designed in particular as a radiation passage area of the component.
  • the component can have a plurality of radiation passage surfaces.
  • the component can be designed as a volume emitter and have side surfaces that are also designed as radiation passage surfaces.
  • the insulation structure has a multilayer design.
  • the insulation structure can have at least two different partial layers directly adjacent to one another with different material compositions, for example made of different oxide materials. At least one of the partial layers can be structured and have a rough structure or a bar structure.
  • the rough structure or the bar structure is simulated on the back of the component.
  • the insulation structure has at least one SiO2 layer or two SiO2 layers and at least one Al2O3 layer.
  • the insulation structure is not necessarily limited to such materials. It is possible for the insulation structure to be formed as a layer sequence from a plurality of partial layers, with the adjacent partial layers being able to be formed from different materials, so that the insulation structure acts as a dielectric mirror, at least in the areas on the side of the connection layer.
  • a method for producing a component, in particular a component described here, is specified.
  • a semiconductor body In at least one embodiment of a method for producing a component, a semiconductor body is provided.
  • the semiconductor body has, in particular, a first semiconductor layer, a second semiconductor layer and an active zone located in between.
  • a connection layer is formed, which in particular is in direct electrical contact with the second semiconductor layer.
  • An insulation structure is formed that is attached to both the second semiconductor layer and also adjoins the connection layer, in particular directly adjoins.
  • the insulation structure can enclose the connection layer laterally and initially cover it completely in a plan view.
  • the insulation structure is structured to expose the connection layer in certain areas, so that the insulation structure only partially covers the connection layer in a plan view.
  • the vias are applied to the uncovered areas of the connection layer, with the vias being in electrical contact with the connection layer and extending through the insulation structure in the vertical direction, so that the component has a rear side as a mounting surface that is structured and is at least partially through Surfaces of the vias is formed.
  • the vias are configured as individual, one-piece contact columns, are arranged in openings in the insulation structure on the connection layer, and protrude beyond the insulation structure in the vertical direction.
  • the vias on the back of the component are freely accessible.
  • the connection structure has a coherent contact layer, with the vias being designed as integral components of the coherent contact layer.
  • the back has local depressions, the bottom areas of which are at least partially formed by surfaces of the vias.
  • a temporary and removable layer is applied to the insulating structure. Openings are formed in the temporary and removable layer to form a mask layer.
  • the temporary and removable layer can be a photostructurable lacquer layer.
  • a negative resist or a positive resist can be used as the material of the resist layer.
  • the negative resist can polymerize by exposure to light. For example, after a subsequent heating step, in particular after development, the exposed areas can remain.
  • positive resists the already solidified resist is made soluble again, for example by exposure, and after development only those areas remain that were protected from exposure, for example by a mask.
  • the temporary and removable layer is a resist layer formed from a photostructurable negative resist or from a photostructurable positive resist, the resist layer being photostructured to form the mask layer.
  • contact openings are formed in the openings in the mask layer, which contact openings extend through the insulating structure to the connection layer.
  • the vias are formed in the contact openings before the mask layer is removed.
  • the mask layer which is formed in particular from the lacquer layer, is removed from the component, in particular completely removed.
  • the contact openings are formed by means of an etching process, in which the connection layer serves as an etching stop layer.
  • the insulation structure has a first partial layer and a second partial layer, with openings being formed in the second partial layer in order to create a roughened structure or a bar structure in the second partial layer transferred to .
  • the rough structure or the bar structure is reproduced in particular below on the back of the component.
  • the rough structure has a rough nanostructure or regions with rough nanostructures, at least in regions.
  • the rough structure or the bar structure can be applied in particular by photolithography and dry etching, for example by RIE (reactive ion etching ) , be generated .
  • the first partial layer and the second partial layer of the insulation structure have different material compositions, the first partial layer being more etch-resistant than the second partial layer.
  • the openings in the second partial layer can be formed by means of an etching process, in which the first partial layer serves in particular as an etching stop layer.
  • a temporary mask layer is used to form the openings in the second partial layer and is then removed.
  • a third partial layer of the insulating structure is applied to the second structured partial layer and/or to the first partial layer, whereby the rough structure or the bar structure is reproduced on a surface of the third partial layer facing away from the semiconductor body.
  • a further mask layer with openings is formed on the third partial layer, contact openings being formed in the openings in the further mask layer, which contact openings extend through the first partial layer of the insulating structure to the connection layer.
  • a coherent contact layer of the connection structure is formed, through contacts being formed in the contact openings and as integral components of the coherent contact layer, and the rough structure or the bar structure being reproduced on a surface of the coherent contact layer that faces away from the semiconductor body.
  • the rough structure or the bar structure of the connection structure is formed exclusively by flat application of the material or materials of the connection structure to the structured insulation structure. It is thus possible for the rough structure or the bar structure to be applied to the insulation structure in a structured manner without post-processing.
  • the method described here is particularly suitable for the production of a component described here.
  • the features described in connection with the component can therefore also used for the procedure and vice versa.
  • FIGS. 1A and 1B schematic representations of a first exemplary embodiment of a component in a sectional view and in a plan view
  • FIGS. 2A and 2B schematic representations of a second exemplary embodiment of a component in a sectional view and in a plan view
  • FIGS. 3A and 3B schematic representations of a third exemplary embodiment of a component in a sectional view and in a plan view
  • FIGS. 4A, 4B, 4C and 4D show schematic representations of some method steps for producing a component, in particular according to the first embodiment
  • FIGS. 5A, 5B, 5C and 5D show schematic representations of some method steps for producing a component, in particular according to the second embodiment
  • FIGS. 6A, 6B, 6C and 6D show schematic representations of some method steps for producing a component, in particular according to the third embodiment. Elements that are the same, of the same type or have the same effect are provided with the same reference symbols in the figures. The figures are each schematic representations and are therefore not necessarily true to scale. Rather, comparatively small elements and in particular layer thicknesses can be exaggerated for the sake of clarity.
  • a component 10 according to a first embodiment is shown schematically in FIG. 1A.
  • the component 10 has a semiconductor body 2 which has a first semiconductor layer 21 , a second semiconductor layer and an active zone 23 arranged between the semiconductor layers 21 and 22 .
  • the first semiconductor layer 21 is, for example, n-conductive and the second semiconductor layer 22 is p-conductive, or vice versa.
  • the semiconductor body 2 has a buffer layer 20 which is arranged between the first semiconductor layer 21 and a substrate 9 .
  • the substrate 9 is a growth substrate.
  • the component 10 has a front side 11 which is formed in particular by an exposed surface of the substrate 9 .
  • the front side 11 is in particular a radiation passage area of the component 10 .
  • the active zone 23 is set up to generate or to detect electromagnetic radiation, for example in the ultraviolet, infrared or in the visible spectral range.
  • the active zone 23 is a pn junction zone.
  • the semiconductor body can be based on a II IV or on a II-VI semiconductor compound material.
  • the semiconductor body 2 is based on a II-IV compound semiconductor material if this contains at least one element from the main group III, such as Al, Ga, In, and one element from the main group V, such as N, P, ace , has .
  • the semiconductor body 2 is based on GaN.
  • II IV semiconductor compound material includes the group of binary, tertiary and quaternary compounds containing at least one element from main group III and at least one element from main group V, for example nitride and phosphide compound semiconductors a semiconductor body 2 based on the Group I I-VI compound semiconductor material.
  • the component 10 has an insulation structure 3 .
  • the insulation structure 3 has at least a first partial layer 31 and a second partial layer 32 .
  • the first sub-layer 31 is, for example, a metal oxide layer , such as an Al2O3 layer.
  • the second partial layer 32 is, for example, a TEOS layer 10, such as a SiO2 layer 10.
  • TEOS is an abbreviation for tetraethylorthosilicate and is a liquid that is used in particular in semiconductor technology to produce oxide layers.
  • a TEOS layer is an electrically insulating layer, TEOS being used to produce the TEOS layer.
  • the insulation structure 3 can have more than two partial layers 31 and 32, approximately at least or exactly 3, 4 or five partial layers.
  • the insulation structure 3, in particular the first partial layer 31, adjoins the second semiconductor layer 22 in some areas. It is possible for the first partial layer 31 to directly adjoin the second semiconductor layer 22 in some areas.
  • the component 10 has a contact structure 4 .
  • the contact structure 4 for electrical Contacting the second semiconductor layer 22 set up can have a further contact structure which is set up for making electrical contact with the first semiconductor layer 21 .
  • the further contact structure is not shown in FIG. 1A.
  • the contact structure 4 has a connection layer 42 which is in electrical contact with the second semiconductor layer 22 .
  • the connection layer 42 directly adjoins the second semiconductor layer 22 .
  • the connection layer 42 can be formed from one or more of the following materials, namely from Pt , Ag, Ni , WTi , ZnO . It is possible for the connection layer 42 to be a layer sequence composed of a plurality of partial layers made of different materials. In lateral directions, the connection layer 42 is surrounded by the insulating structure 3, in particular completely surrounded. In a plan view, the insulation structure 3 covers the connection layer 42 in regions.
  • the insulation structure 3 has openings on the connection layer 42 , the bottom surfaces of which can be formed by surfaces of the connection layer 42 . It is also possible for the connection layer 42 to the second semiconductor layer 22 to be formed from a transparent, electrically conductive oxide, for example from ITO.
  • the contact structure 4 has a plurality of vias 420 which are in electrical contact with the connection layer 42 .
  • the vias 420 are arranged in particular in the openings of the insulation structure 3 .
  • Vias 420 extend in particular through insulating structure 3 along the vertical direction and protrude beyond insulating structure 3 .
  • the vias 420 are spatially spaced from each other in the lateral direction.
  • the vias 420 are thus designed as individual contact columns which are arranged on the connection layer 22 in a plan view, are in electrical contact with it and are formed as local elevations 52 on a rear side 12 of the component 10 .
  • each of the through contacts 420 can be arranged in one of the openings in the insulating structure 3, the through contact 420 being spatially spaced apart from the insulating structure 3 in lateral directions.
  • FIG. 1A there is therefore an intermediate region 8 between the insulating structure 3 and the via 420.
  • the intermediate region 8 can be filled with a gaseous medium, such as air.
  • the intermediate area 8 it is also possible for the intermediate area 8 to be filled with an electrically conductive material that differs in particular from a material of the insulating structure 3 .
  • the via 420 therefore has a smaller diameter than a diameter of the opening in the insulating structure 3 associated with it. Deviating from this, however, it is possible for the via 420 to be directly adjacent to the insulating structure 3 . In this case, the through contact 420 and the opening in the insulating structure 3 associated with it can have the same diameter.
  • the rear side 12 of the component 10 is formed in some areas by surfaces of the insulating structure 3 and the vias 420 .
  • the rear side 12 of the component 10 is shown schematically in FIG. 1B.
  • the back 12 has a plurality of local elevations 52, which are formed in particular by the vias 420, the vias 420 each in one of the Openings of the insulation structure 3 are arranged and protrude over the insulation structure 3 along the vertical direction.
  • the rear side 12 is structured, the structuring of the rear side 12 being mainly defined by the distribution of the vias 420 .
  • the vias 420 are preferably evenly distributed on the connection layer 42 or distributed on the back 12 .
  • the insulation structure 3 On the side of the connection layer 42 , the insulation structure 3 has frame-shaped areas that do not overlap with the connection layer 42 in a plan view. These frame-shaped areas of the insulating structure 3 can thus form a stop 7 , in particular a frame-shaped stop 7 , or multiple stops 7 of the component 10 .
  • the exemplary embodiment shown in FIG. 2A essentially corresponds to the exemplary embodiment of a component 10 shown in FIG. 1A.
  • the insulation structure 3 has a roughened structure, the roughened structure of the insulation structure 3 on the rear side 12 of the component 10 being reproduced by a roughened surface of the contact structure 4 .
  • the contact structure 4 is designed to be continuous.
  • the contact structure 4 has a contact layer 40 which mechanically and electrically connects the vias 420 , in particular all vias 420 , to one another.
  • the contact layer 40 and the vias 420 can be formed from the same materials. In particular, the contact layer 40 and the vias 420 during a common process step on the insulation structure 3 or on the semiconductor body 2 are formed.
  • the insulating structure 3 has a further partial layer 33 in addition to the first and second partial layers 31 and 32 .
  • the second partial layer 32 and the further third partial layer 33 can be formed from the same material or from different materials.
  • the further partial layer 33 is arranged in the vertical direction between the second partial layer 32 and the contact layer 40 .
  • the further third partial layer 33 and the contact layer 40 have an identical or a similar structuring pattern.
  • the structuring pattern of the contact layer 40 is predetermined by the structuring pattern of the further partial layer 33 .
  • the back 12 has a plurality of local depressions 51 and local elevations 52 . Some of the local depressions 51 have bottom surfaces formed by surfaces of the vias 420 . Further local depressions 51 have bottom areas which are formed by surfaces of the contact layer 40 . These further local depressions 51 have smaller vertical depths than the local depressions 51 whose bottom areas are formed by surfaces of the vias 420 .
  • the vias 420 are located in the respective openings of the insulating structure 3 in a plan view. In particular, the vias 420 directly adjoin the insulating structure 3 . The vias 420 and the respective openings in the insulating structure 3 can thus have the same diameter in pairs. Within the Openings border the vias 420 in particular directly on the partial layers 31 , 32 and 33 . Outside the openings, the contact layer 40 is directly adjacent to the insulating structure 3, but only to the further partial layer 33 of the insulating structure 3. Vias 420 extend along the vertical direction through sublayers 31 , 32 and 33 of insulating structure 3 and protrude beyond insulating structure 3 .
  • the component 10 is shown schematically in a plan view of the rear side 12 .
  • the rear side 12 is structured, the structuring of the rear side 12 being essentially defined by the arrangement of the vias 420 and the structuring of the contact layer 40 .
  • the rear side 12 has exposed, in particular frame-shaped, areas of the insulating structure 3 which are not covered by the contact structure 4 in a plan view.
  • the back side 12 has a stop 7 formed by a widespread exposed area of the insulation structure 3 .
  • the exemplary embodiment shown in FIG. 3A essentially corresponds to the exemplary embodiment of a component 10 shown in FIG. 2A.
  • the rear side 12 of the component 10 does not have a rough structure but a bar structure, which is shown schematically, for example, in FIG. 3B.
  • the second partial layer 32 and/or the further partial layer 33 of the insulation structure 3 can also have a bar structure which, in comparison to the bar structure on the rear side 12, has approximately the same or a similar structuring pattern.
  • Both the vias 420 and the respective openings in the insulating structure 3 can be designed in the form of strips.
  • the strip-shaped vias 420 are located below the strip-shaped channel-shaped indentations 510 such as shown in FIGS. 3A and 3B.
  • the vias 420 in particular directly adjoin the insulating structure 3 .
  • the vias 420 and the respective openings in the insulating structure 3 can thus have the same width and/or length in pairs.
  • the component 10 has local indentations 51 which are embodied as channel-shaped indentations 510 in FIGS. 3A and 3B.
  • the channel-shaped depressions 510 whose bottom areas are formed by surfaces of the vias 420 generally have a greater depth than the channel-shaped depressions 510 whose bottom areas are formed by surfaces of the contact layer 40 .
  • the channel-shaped indentations 510 may extend from a first edge of the back 12 to a second edge of the back 12 opposite the first edge. Such channel-shaped depressions 510 are shown schematically in FIG. 3B. If a component 10 with such channel-shaped indentations 510 is attached to a target surface by means of a connecting material, excess connecting material can be guided outwards along the channel-shaped indentations 510 in a simple manner.
  • the further partial layer 33 of the insulating structure 3 is designed in such a way that it encapsulates the first partial layer 31 and/or the second partial layer 32 at least in the areas of the openings.
  • the side walls of the openings are in particular formed exclusively by surfaces of the further partial layer 33 .
  • the vias 420 in particular exclusively directly adjoin the further partial layer 33 of the insulating structure 3 .
  • the contact layer 40 is exclusively adjacent to the further partial layer 33 . In other words, there is no direct physical contact between sublayers 31 and 32 and contact layer 40 or vias 420 .
  • the rear side 12 of the component 10 according to FIG. 3B has two stops 7 which are arranged on two opposite edges of the rear side 12 and run parallel to the channel-shaped depressions 510 .
  • the local elevations 52 form the bars of the bar structure on the rear side 12 of the component 10 .
  • Figures 4A, 4B, 4G and 4D show some process steps for the production of a component 10, which is shown in particular in Figures 1A and 1B schematically.
  • a semiconductor body 2 is provided on a substrate 9 .
  • the semiconductor body 2 with a buffer layer 20, a first semiconductor layer 21, a active zone 23 and a second semiconductor layer 22 can be grown epitaxially in the order mentioned in layers on the substrate 9 , which is in particular a growth substrate.
  • connection layer 42 of a contact structure 4 is formed on the second semiconductor layer 22 in order to make electrical contact with the second semiconductor layer 22 .
  • a first photolithography level can be formed using photoresist, which defines the position of the connection layer 42 .
  • the connection layer 42 can be designed as a single layer or as a layer sequence.
  • the connection layer 42 is sputtered on the second semiconductor layer 22 .
  • the connection layer 42 can optionally be structured by means of a lift-off process.
  • the second semiconductor layer 22 and the connection layer 42 can be encapsulated, for example laterally, by an insulating structure 3 .
  • a first partial layer 31, for example an Al2O3 layer, and a second partial layer 32, for example an SiO2 layer, of the insulating structure 3 are formed by applying suitable insulating materials to the semiconductor body 2 and to the connection layer 42.
  • the insulation structure 3 can be formed by a full-area deposition process.
  • the A12O3 layer is formed by a blanket deposition process such as atomic layer deposition (ALD).
  • the SiO2 layer can be formed using TEOS.
  • the insulation structure 3, in particular the first partial layer 31 or the second partial layer 32 can be coated in plan view Cover the semiconductor body 3 and/or the connection layer 42 completely.
  • a second photolithography level is formed, for example, using a photostructurable material, such as negative lacquer.
  • a mask layer 62 is formed on the insulating structure 3, the mask layer 62 defining the positions of the contact openings, also known as vias.
  • the mask layer 62 is a temporary mask layer, in particular a lacquer layer with openings.
  • the contact openings are formed through the insulating structure 3 by means of an etching process, for example by means of a dry etching process, for example RIE, for the purpose of exposing the connection layer 42 in certain areas.
  • the connection layer 42 can serve as an etch stop layer in the etching process.
  • the vias 420 are formed within the contact openings in a plan view.
  • a contact layer 40 can be formed outside the contact openings.
  • the vias 420 and the contact layer 40 can be formed in a common process step, such as by sputter coating.
  • the contact layer 40 can have local depressions 51 and local elevations 52 .
  • the vias 420 and/or the contact layer 40 can be formed from an electrically conductive material, for example a metal such as Ti, Pt, Au or a transparent electrically conductive oxide such as ITO. It is also possible for the vias 420 and/or the contact layer 40 to be formed from a layer sequence made from a plurality of such materials.
  • the mask layer 62 is removed.
  • the insulation structure 3 is uncovered in certain areas.
  • the contact layer 40 is also removed, so that the vias 420 are formed as individual contact columns that are spatially spaced apart from one another in lateral directions in the contact openings of the insulating structure 3 .
  • the exemplary embodiment of a component 10 illustrated in FIG. 4D corresponds to the component 10 illustrated in FIG. 1A. Deviating from FIG. 4D, however, it is also conceivable that the contact layer 40 is still present even after the removal of the mask layer 62, so that the vias 420 are electrically conductively connected to one another via the contact layer 40.
  • the method described in Figures 4A to 4D for producing a component 10 or a plurality of components 10 is characterized in particular by the fact that the photolithography is used to define the contact openings and immediately to structure the through contacts 420 and the rear side of the component 10, so that the Vias 420 are automatically optimally adjusted in the areas of the contact openings, as a result of which undefined topography effects due to possible misalignment of two photo planes can be avoided.
  • the component 10 produced by this method has a plurality of vias 420 arranged in a punctiform manner. It can therefore prove to be advantageous if the component 10 connects to the target mounting surface only at certain points. This allows the intervia material , i . e. the connecting material , through which contact gaps are pushed out laterally . A mechanical and electrical The connection between the component 10 and a target substrate with the target mounting area can thus be made in a simplified and reliable manner. If the component 10 rests on a plurality of vias 420 , the risk of tilting when the component 10 is placed on the target substrate is prevented. The electric current would flow vertically directly to the connection layer 42 via the vias 420 .
  • the component 10 is in particular free of a contact layer for lateral current widening.
  • the component 10 is better fixed when it is placed on the target substrate than a component with a planar mounting surface due to the through contacts 420 arranged in a punctiform manner and protruding beyond the insulating structure 3 .
  • FIGS. 5A, 5B, 5C and 5D show a number of method steps for producing a component 10, which is illustrated schematically in particular in FIGS. 2A and 2B, the exemplary embodiment of a method step illustrated in FIG. 5A corresponding to the method step illustrated in FIG. 4A.
  • a second photolithography level is formed, for example, with a photostructurable material, for example with positive resist.
  • a mask layer 61 is formed on the insulating structure 3, the mask layer 61 defining rough structures.
  • the rough structures can be nanostructures.
  • the mask layer 61 is a temporary mask layer, in particular a lacquer layer with openings.
  • the roughened structures are transferred into the insulating structure 3 , in particular into the second partial layer 32 of the insulating structure 3 , by means of an etching process, for example RIE. In this case, material of the second partial layer 32 in the areas of Openings of the mask layer 61 are removed.
  • the roughened structures in particular in the form of openings, can be formed in the second partial layer 32 .
  • the other first partial layer 31 can serve as an etching stop layer in the etching process.
  • the first partial layer 31 is preferably formed from a material that is more resistant to etching than a material of the second partial layer 32 .
  • the first sub-layer 31 is an Al2O3 layer.
  • the second partial layer 32 can be an SiO2 layer.
  • a further third partial layer 33 is first applied, preferably over the entire surface, to the partial layers 31 and 32 of the insulating structure 3, for example by means of a coating method using TEOS.
  • the further third partial layer 33 can be an SiO2 layer.
  • the further third partial layer 33 can completely cover the partial layers 31 and/or 32 .
  • the first partial layer 31 is encapsulated in the openings of the second partial layer 32 by the further third partial layer 33 .
  • the further third partial layer 33 can directly adjoin both the first partial layer 31 and the second partial layer 32 .
  • a third photolithography level which defines the positions of the contact openings, is formed, for example, with a photostructurable material, such as positive resist.
  • a mask layer 62 is formed on the insulating structure 3 .
  • the mask layer 62 has openings in which contact openings through the insulating structure 3, in this Case formed through the sub-layers 31 and 33 .
  • the contact openings are formed through the insulating structure 3 in order to uncover the connection layer 42 in some areas, in particular by means of an etching process, for example by means of a dry etching process, for example RIE.
  • the connection layer 42 can serve as an etch stop layer in the etching process.
  • the mask layer 62 can then be removed.
  • the mask layer 62 is removed.
  • the further third partial layer 33 of the insulating structure 3 is uncovered. Outside the contact openings, the roughened structures of the partial layer 32 are reproduced on exposed surfaces of the further partial layer 33 .
  • the vias 420 are formed in the contact openings and the contact layer 40 is formed outside the contact openings according to FIG. 5D. Since the mask layer 62 has been completely removed in FIG. 5D, in contrast to FIG. The exemplary embodiment of a component 10 illustrated in FIG. 5D corresponds to the component 10 illustrated in FIG. 2A.
  • the method for producing a component 10 or a plurality of components 10 described in FIGS. transferred to the back 12 will .
  • the rear side 12, which serves as a mounting surface of the component 10 is therefore designed to be rough at least in regions, as a result of which the contacting through the intervia material to the target substrate is improved.
  • the electrical connection surface can thus be designed with a large surface area with respect to the rear side 12, as a result of which the risk of tilting when the component 10 is placed on the target substrate is minimized.
  • the rough mounting surface is not interrupted over a large area, and at the same time the electrical connection is optimized.
  • FIGS. 6A, 6B, 6C and 6D show a number of method steps for producing a component 10, which is illustrated schematically in particular in FIGS. 3A and 3B, the exemplary embodiment of a method step illustrated in FIG. 6A corresponding to the method step illustrated in FIG. 4A.
  • the exemplary embodiment of a method step shown in FIG. 6B essentially corresponds to the method step shown in FIG. 5B.
  • a mask layer 61 is formed on the insulating structure 3, the mask layer 61 not defining rough structures but rather bar structures.
  • the bar structures are transferred into the insulating structure 3 , in particular into the second partial layer 32 of the insulating structure 3 , by means of an etching process, for example RIE.
  • material of the partial layer 32 can be removed in the areas of the openings of the mask layer 61 .
  • bar structures, in particular in the form of strip-shaped openings can be formed in the partial layer 32 will .
  • the other first partial layer 31 can serve as an etching stop layer in the etching process.
  • the partial layer 31 is preferably formed from a material that is more resistant to etching than a material of the further partial layer 32 .
  • sub-layer 31 is an Al2O3 layer.
  • the partial layer 32 can be an SiO2 layer.
  • the further partial layer 33 can be an SiO2 layer.
  • the further sub-layer 33 completely covers the sub-layers 31 and/or 32 and thus encapsulates the sub-layers
  • the further third sub-layer 33 borders both on the first sub-layer 31 and on the second sub-layer
  • a third photolithographic level is formed, in particular with a photostructurable material, for example with positive resist, which defines the positions of the contact openings.
  • a mask layer 62 is formed on the insulating structure 3 .
  • the mask layer 62 has openings in which contact openings are formed through the insulating structure 3 , in this case only through the third partial layer 33 .
  • the contact openings are opened through the insulating structure 3 in particular by means of an etching process, for example by means of a dry etching process, such as RIE regional exposure of the connection layer 42 is formed.
  • the connection layer 42 can serve as an etch stop layer in the etching process.
  • the mask layer 62 is removed.
  • the third partial layer 33 of the insulating structure 3 is uncovered.
  • the bar structures of the partial layer 32 are reproduced on exposed surfaces of the further partial layer 33 .
  • the vias 420 are formed in the contact openings and the contact layer 40 is formed outside the contact openings according to FIG. 6D.
  • the beam structure of the second partial layer 32 on the rear side 12 of the component 10 is reproduced in particular by applying the material of the contact layer 40 over the whole area to the exposed surfaces of the third partial layer 33 .
  • the exemplary embodiment of a component 10 illustrated in FIG. 6D corresponds to the component 10 illustrated in FIG. 3A.
  • the method for producing a component 10 or a plurality of components 10 described in FIGS. be transferred to the back 12 .
  • the rear side 12, which serves as the mounting surface of the component 10 thus has bar-shaped structures, which simplifies and improves contacting through the intervia material to the target substrate, since the connecting material is more easily pushed outwards when the component 10 is attached to the target substrate can . This increases the area and reliability of the electrical connection optimized.
  • the bar-shaped structure acts as a kind of anchor structure and reduces the risk of displacement.
  • Additional process steps can be used in all exemplary embodiments of a method for producing a component 10 .
  • Such further process steps include, for example, steps for defining a support structure, applying a sacrificial release layer, connecting to a temporary carrier, laser lift-off (LLO), n-contact coating, mesa etching, passivation, release etching and pick-and -Place on a target mounting surface.
  • LLO laser lift-off
  • the substrate 9 is removed from the semiconductor body 2.
  • the component 10 is free of a substrate 9, in particular free of a growth substrate.
  • the buffer layer 20 exposed by the removal of the substrate 9 can be roughened or are structured, so that the ef fi ciency of the component 10 is improved with respect to the light extraction or the light in-coupling.
  • the invention is not limited to the description of the invention based on the exemplary embodiments. Rather, the invention comprises each new feature and each combination of features, which in particular includes each combination of features in the claims, even if this Feature or this combination itself is not explicitly stated in the claims or embodiments.

Abstract

Es wird ein Bauelement (10) mit einem Halbleiterkörper (2), einer Isolierungsstruktur (3) und einer Anschlussstruktur (4) angegeben, wobei der Halbleiterkörper (2) eine erste Halbleiterschicht (21), eine zweite Halbleiterschicht (22) und eine dazwischenliegende aktive Zone (23) aufweist. Die Anschlussstruktur (4) weist eine Anschlussschicht (42) auf, die im direkten elektrischen Kontakt mit der zweiten Halbleiterschicht (22) steht. Die Isolierungsstruktur (3) grenzt sowohl an die zweite Halbleiterschicht (22) als auch an die Anschlussschicht (42) an, wobei die Isolierungsstruktur (3) die Anschlussschicht (42) lateral umschließt und diese in Draufsicht teilweise bedeckt. Die Anschlussstruktur (4) weist Durchkontakte (420) auf, die im elektrischen Kontakt mit der Anschlussschicht (42) stehen und sich entlang vertikaler Richtung durch die Isolierungsstruktur (3) hindurch erstrecken. Das Bauelement (10) weist eine Rückseite (12) als Montagefläche auf, die strukturiert ausgeführt ist und zumindest bereichsweise durch Oberfläche der Anschlussstruktur (4) gebildet ist. Die Durchkontakte (420) sind als einzelne, einstückig ausgeführte Kontaktsäulen oder als integrale Bestandteile einer zusammenhängenden Kontaktschicht (40) ausgeführt. Des Weiteren wird ein Verfahren zur Herstellung insbesondere eines solchen Bauelements (10) angegeben.

Description

Beschreibung
BAUELEMENT MIT VERBESSERTER ANSCHLUSS STRUKTUR UND VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG EINES BAUELEMENTS
Es wird ein Bauelement mit verbesserter Anschlussstruktur angegeben . Des Weiteren wird ein Verfahren zur Herstellung eines Bauelements , insbesondere eines solchen Bauelements angegeben .
Bein Anschließen und Befestigen von Mikrobauelementen auf einem Zielsubstrat kommt es nicht selten vor, dass Verbindungsmaterial nicht optimal unter den Mikrobauelementen verteilt oder stellenweise nicht optimal seitlich herausgedrückt wird, wodurch die Mikrobauelemente in ungünstigen Fällen nicht präzise , groß flächig und zuverlässig auf dem Zielsubstrat befestigt werden können .
Eine Aufgabe ist es , ein Bauelement , insbesondere ein optoelektronisches Bauelement anzugeben, das schnell , präzise , zuverlässig und vereinfacht auf einem Zielsubstrat montierbar ist . Weitere Aufgabe ist es , ein zuverlässiges und kostenef fi zientes Verfahren zur Herstellung eines Bauelements , insbesondere eines Bauelements mit einer strukturierten Montagefläche anzugeben .
Diese Aufgaben werden durch das Bauelement sowie durch das Verfahren zur Herstellung eines Bauelements gemäß den unabhängigen Ansprüchen gelöst . Weitere Ausgestaltungen und Weiterbildungen des Bauelements oder des Verfahrens sind Gegenstand der weiteren Ansprüche . Gemäß zumindest einer Aus führungs form eines Bauelements weist dieses einen Halbleiterkörper und eine Anschlussstruktur auf , wobei eine Rückseite des Bauelements als strukturierte Montagefläche ausgeführt ist , die zumindest bereichsweise durch Oberfläche der Anschlussstruktur gebildet ist .
Insbesondere ist das Bauelement ein lichtemittierendes Bauelement , zum Beispiel eine pLED . Beispielsweise sind/ ist eine laterale Breite und/oder eine laterale Länge des Bauelements kleiner als 1000 pm, 500 pm, 300 pm, 200 pm, 100 pm, 50 pm, 30 pm, 20 pm oder kleiner als 10 pm . Zum Beispiel ist die laterale Breite oder die laterale Länge des Bauelements zwischen einschließlich 10 pm und 1000 pm, 10 pm und 500 pm, 10 pm und 300 pm oder zwischen einschließlich 10 pm und 100 pm . Das Bauelement weist eine vertikale Gesamthöhe auf , die zum Beispiel zwischen einschließlich 1 pm und 500 pm, 1 pm und 300 pm, 1 pm und 200 pm, 1 pm und 100 pm oder zwischen einschließlich 1 pm und 50 pm ist . Handelt es sich um eine dünne pLED, kann die vertikale Gesamthöhe zwischen einschließlich 1 pm und 10 pm oder zwischen einschließlich 1 pm und 5 pm sein, etwa um 2-3 pm . Das hier beschriebene Bauelement ist nicht auf die oben genannten geometrischen Angaben beschränkt und kann andere , etwa größere oder kleinere Breite , Länge oder Gesamthöhe aufweisen .
Unter einer lateralen Richtung wird eine Richtung verstanden, die insbesondere parallel zu einer Haupterstreckungs fläche des Bauelements , insbesondere parallel zu einer Haupterstreckungs fläche des Halbleiterkörpers des Bauelements verläuft . Zum Beispiel verläuft die laterale Richtung parallel zu einer Vorderseite des Bauelements . Unter einer vertikalen Richtung wird eine Richtung verstanden, die insbesondere senkrecht zu der Haupterstreckungs fläche des Bauelements , des Halbleiterkörpers oder der Vorderseite des Bauelements , gerichtet ist . Die vertikale Richtung und die laterale Richtung sind insbesondere orthogonal zueinander .
Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Bauelements weist dieses eine I solierungsstruktur auf , die sowohl an den Halbleiterkörper als auch an die Anschlussstruktur angrenzt . Die Anschlussstruktur weist Durchkontakte auf , die sich entlang vertikaler Richtung zum Beispiel durch die I solierungsstruktur hindurch erstrecken . Insbesondere ist die als Montagefläche ausgebildete strukturierte Rückseite des Bauelements bereichsweise durch Oberflächen der Durchkontakte gebildet . Die Anzahl der Durchkontakte des Bauelements kann mindestens 3 , 5 , 10 , 20 , 50 oder 100 sein . Zum Beispiel ist die Anzahl der Durchkontakte des Bauelements zwischen einschließlich 3 und 500 , 3 und 400 , 3 und 300 , 3 und 200 , 3 und 100 , 3 und 50 oder zwischen einschließlich 3 und 20 . Insbesondere weisen die punktuell angeordneten Durchkontakte j eweils einen Durchmesser auf , der zum Beispiel kleiner als 5 pm, 3 pm oder kleiner als 1 pm ist . Zum Beispiel beträgt der Durchmesser zwischen einschließlich 100 nm und 5 pm, 200 nm und 5 pm oder zwischen einschließlich 500 nm und 5 pm . Der Durchmesser der Durchkontakte ist j edoch nicht auf die oben genannten Angaben beschränkt . Insbesondere können die Durchkontakte j eweils strei fenförmig ausgeführt sein und können größere oder kleinere Länge oder Breite aufweisen .
Als Durchkontakte werden insbesondere Bestandteile oder Regionen der Anschlussstruktur bezeichnet , die in Draufsicht Überlappungen mit der Anschlussschicht aufweisen und sich entlang der vertikalen Richtung durch die I solierungsstruktur hindurch zur elektrischen Kontaktierung der Anschlussschicht erstrecken . Solche Durchkontakte können als einzelne getrennte Bestandteile oder als integrale Bestandteile der Anschlussstruktur, etwa als integrale Bestandteile einer zusammenhängenden Kontaktschicht der Anschlussstruktur ausgeführt sein . In Draufsicht befinden sich die als Durchkontakte bezeichneten oder definierten Bestandteile oder Regionen der Anschlussstruktur insbesondere j eweils innerhalb einer der Kontaktöf fnungen der I solierungsstruktur und weisen somit keine Überlappungen mit der I solierungsstruktur auf .
In mindestens einer Aus führungs form eines Bauelements weist dieses einen Halbleiterkörper, eine I solierungsstruktur und eine Anschlussstruktur auf . Der Halbleiterkörper weist eine erste Halbleiterschicht , eine zweite Halbleiterschicht und eine dazwischenliegende aktive Zone auf . Die Anschlussstruktur umfasst eine Anschlussschicht , die insbesondere im direkten elektrischen Kontakt mit der zweiten Halbleiterschicht steht . Die I solierungsstruktur grenzt sowohl an die zweite Halbleiterschicht als auch an die Anschlussschicht an, wobei die I solierungsstruktur die Anschlussschicht lateral umschließt und diese in Draufsicht teilweise bedeckt . Die Anschlussstruktur weist Durchkontakte auf , die im elektrischen Kontakt mit der Anschlussschicht stehen und sich entlang vertikaler Richtung durch die I solierungsstruktur hindurch erstrecken . Das Bauelement weist eine Rückseite als Montagefläche auf , die strukturiert ausgeführt und zumindest bereichsweise durch Oberfläche der Anschlussstruktur, insbesondere durch Oberflächen der Durchkontakte gebildet ist .
Anstelle einer glatten Rückseite weist das Bauelement somit eine strukturierte Rückseite als Montagefläche auf . Die strukturierte Montagefläche erleichtert somit das Befestigen des Bauelements auf einer Ziel-Montagefläche , etwa auf einem Zielsubstrat . Die Strukturierung kann in Form einer Aufrauung und/oder in Form von lokalen Vertiefungen und Erhöhungen sein . In Draufsicht auf die Rückseite des Bauelements kann die Anschlussstruktur eine Mehrzahl von punktuellen Durchkontakten aufweisen oder als balkenförmige Anschlussstruktur und/oder als auf geraute Anschlussstruktur ausgeführt sein . Durch die strukturierte Rückseite kann die Kontaktierung insbesondere durch Intervia-Material hindurch zur Ziel-Montagefläche verbessert sein . Ein Teil oder die gesamte Rückseite des Bauelements kann als Anschlusspad des Bauelements ausgeführt sein, das insbesondere groß flächig ausgeführt ist , wodurch das Risiko einer Verkippung des Bauelements beim Ablegen auf der Ziel-Montagefläche minimiert wird . Durch die Anwesenheit mehrerer insbesondere punktuell ausgeführter Durchkontakte ist es möglich, dass die strukturierte Rückseite nicht groß flächig unterbrochen ist , wodurch der elektrische Anschluss zwischen dem Bauelement und der Ziel-Montagefläche optimiert wird .
Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Bauelements weist die Anschlussstruktur Durchkontakte auf , wobei die Durchkontakte als einzelne , einstückig ausgeführte Kontaktsäulen ausgeführt sind . Insbesondere sind die Durchkontakte in den Öf fnungen der I solierungsstruktur auf der Anschlussschicht angeordnet , wobei die Durchkontakte entlang der vertikalen Richtung über die I solierungsstruktur hinausragen . Zum Beispiel sind die Durchkontakte an der Rückseite des Bauelements frei zugänglich . Ein Durchkontakt ist einstückig ausgeführt , wenn der Durchkontakt aus einem Stück gebildet ist . Insbesondere weist der Durchkontakt keine einzelnen getrennten Schichten auf , die zum Beispiel übereinander oder aneinander angeordnet sind . Der Durchkontakt ist insbesondere aus einer einzigen Schicht gebildet . Zum Beispiel weist der Durchkontakt keine innere Grenz fläche zwischen zwei Teilschichten desselben Materials oder unterschiedlicher Materialien auf . Der Durchkontakt ist insbesondere nicht aus zwei oder mehreren unterschiedlichen Schichten gebildet .
Alternativ oder ergänzend ist es möglich, dass die Anschlussstruktur eine zusammenhängende Kontaktschicht aufweist , wobei die Durchkontakte als integrale Bestandteile der zusammenhängenden Kontaktschicht ausgeführt sind . Die Rückseite kann lokale Vertiefungen aufweisen, deren Bodenflächen zumindest teilweise durch Oberflächen der Durchkontakte gebildet sind . Sind die Durchkontakte als integrale Bestandteile der zusammenhängenden Kontaktschicht ausgeführt , können die Durchkontakte und die Kontaktschicht zusammen einstückig ausgeführt sein . Die Durchkontakte und die Kontaktschicht sind einstückig ausgeführt , wenn sie zum Beispiel aus einem Stück gebildet sind und insbesondere sich keine inneren Grenz flächen zwischen der Kontaktschicht und den Durchkontakten befinden . Die Durchkontakte und die Kontaktschicht sind insbesondere aus einer einzigen Schicht gebildet . Die Durchkontakte und die Kontaktschicht können dieselbe Material zusammensetzung aufweisen oder aus demselben Material gebildet sein . Lokal gesehen können die Durchkontakte j eweils einstückig ausgeführt sein .
Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Bauelements ragen die Durchkontakte über die I solierungsstruktur hinaus . An der Rückseite des Bauelements können die Durchkontakte zumindest bereichsweise frei zugänglich sein . Die Durchkontakte können dabei Bestandteile einer Kontaktschicht der Anschlussstruktur sein . Zum Beispiel ist die Anschlussstruktur ausschließlich zur elektrischen Kontaktierung der zweiten Halbleiterschicht eingerichtet . Die zweite Halbleiterschicht ist bevorzugt p- leitend ausgeführt , kann j edoch auch n-leitend ausgeführt sein . Die Rückseite des Bauelements kann frei von einer weiteren Anschlussstruktur sein, die zur elektrischen Kontaktierung der ersten Halbleiterschicht eingerichtet ist . Abhängig von der zweiten Halbleiterschicht kann die erste Halbleiterschicht n-leitend oder p-leitend ausgeführt sein . Zum Beispiel weist das Bauelement auf seiner Vorderseite zumindest eine Kontaktstelle auf , die zur elektrischen Kontaktierung der ersten Halbleiterschicht vorgesehen ist .
Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Bauelements weist die Rückseite lokale Vertiefungen oder lokale Erhöhungen auf , deren Oberflächen zumindest teilweise durch Oberflächen der Durchkontakte gebildet sind . Sind die Durchkontakte in lateralen Richtungen voneinander räumlich beabstandet und etwa erst über die Anschlussschicht miteinander elektrisch leitend verbunden, bilden die Durchkontakte lokale Erhöhungen auf der Rückseite des Bauelements . Die Durchkontakte können freiliegende Oberflächen aufweisen, die Teile der Oberfläche der Rückseite des Bauelements bilden . Jeder der Durchkontakte kann innerhalb einer der Öf fnungen, etwa innerhalb einer der Kontaktöf fnungen der I solierungsstruktur angeordnet sein . Der in der Öf fnung der I solierungsstruktur angeordnete Durchkontakt kann in lateralen Richtungen von der I solierungsstruktur räumlich beabstandet sein . Insbesondere befindet sich ein Zwischenbereich zwischen dem Durchkontakt und den Seitenwänden der Öf fnung der I solierungsstruktur, wobei der Zwischenbereich mit einem gas förmigen Medium, etwa mit Luft , oder mit einem weiteren elektrisch isolierenden Material gefüllt sein kann . Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Bauelements sind die Durchkontakte entlang der lateralen Richtung voneinander räumlich beabstandet . Insbesondere sind die Durchkontakte als einzelne Kontaktsäulen des Bauelements gebildet . Zum Beispiel sind die einzelnen Kontaktsäulen ausschließlich über die Anschlussschicht miteinander elektrisch leitend verbunden . Sind die Kontaktsäulen ausschließlich über die Anschlussschicht miteinander elektrisch leitend verbunden, würden sie ohne Anwesenheit der Anschlussschicht voneinander elektrisch getrennt sein .
Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Bauelements weist die I solierungsstruktur Öf fnungen auf der Anschlussschicht auf , in denen die Durchkontakte angeordnet sind . Die Durchkontakte ragen entlang der vertikalen Richtung insbesondere über die I solierungsstruktur hinaus . In lateralen Richtungen, etwa in allen lateralen Richtungen sind die Durchkontakte von der I solierungsstruktur insbesondere durch einen Zwischenbereich oder durch Zwischenbereiche beabstandet . Einer der Durchkontakte oder j eder der Durchkontakte kann von einem ihm zugehörigen Zwischenbereich lateral vollumfänglich umgeben sein . An der Rückseite des Bauelements können die Durchkontakte frei zugänglich sein .
In Draufsicht bedecken die Durchkontakte die Anschlussschicht insbesondere lediglich teilweise . Zum Beispiel bedecken die Durchkontakte in Draufsicht höchstens 3 % , 5 % , 10 % , 20 % , 30 % , 40 % , 50 % , 60 % oder höchstens 70 % einer Oberfläche der Anschlussschicht . Es ist möglich, dass die Anschlussstruktur, die zur elektrischen Kontaktierung der zweiten Halbleiterschicht eingerichtet ist , ausschließlich aus der Anschlussschicht und den Durchkontakten gebildet ist . Die Anschlussschicht kann j edoch eine Mehrzahl von Teilschichten aufweisen . Die Anschlussstruktur kann allerdings frei von einer weiteren Kontaktschicht zur lateralen Stromaufweitung sein, wobei die weitere Kontaktschicht verschieden von der Anschlussschicht ist und im elektrischen Kontakt mit den Durchkontakten steht . Des Weiteren kann die Anschlussstruktur frei von einem weiteren Anschlusspad sein, wobei der Durchkontakt oder die Mehrzahl der Durchkontakte in vertikaler Richtung zwischen dem weiteren Anschlusspad und der Anschlussschicht angeordnet ist .
Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Bauelements weist die Rückseite lokale Vertiefungen auf , deren Bodenflächen zumindest teilweise durch Oberflächen der Durchkontakte gebildet sind . Es ist j edoch nicht zwingend erforderlich, dass alle Vertiefungen solche Bodenflächen aufweisen, die zumindest teilweise aus Oberflächen der Durchkontakte gebildet sind .
Es ist zum Beispiel möglich, dass die Rückseite lokale Vertiefungen aufweist , deren Bodenflächen durch Oberflächen der I solierungsstruktur gebildet sind . Weiterhin ist es möglich, dass die Rückseite lokale Vertiefungen aufweist , deren Bodenflächen durch Oberflächen weiterer Bestandteile der Anschlussstruktur gebildet sind, die sich nicht durch die I solierungsstruktur hindurch erstrecken . Solche lokalen Bestandteile der Anschlussstruktur befinden sich etwa auf der I solierungsstruktur oder dringen in die Anschlussstruktur lediglich hinein und nicht hindurch . Für lokale Vertiefungen, insbesondere für alle lokalen Vertiefungen, die in Draufsicht etwa keine Überlappungen mit der I solierungsstruktur aufweisen, ist es möglich, dass ihre Bodenflächen zumindest teilweise oder vollständig durch Oberflächen der Durchkontakte gebildet sind .
Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Bauelements weist die Anschlussstruktur eine zusammenhängende Kontaktschicht auf . Die Durchkontakte sind insbesondere als integrale Bestandteile der zusammenhängenden Kontaktschicht ausgeführt . Zum Beispiel bilden die Kontaktschicht und die Durchkontakte eine einstückig ausgeführte Einheit . Die Kontaktschicht und die Durchkontakte können aus demselben Material gebildet sein . Es ist möglich, dass die Kontaktschicht und die Durchkontakte in einem gemeinsamen Prozessschritt hergestellt werden .
In Draufsicht kann die zusammenhängende Kontaktschicht mit den Durchkontakten die darunterliegende Anschlussschicht vollständig bedecken . Es ist möglich, dass mindestens 50 % , 60 % , 70 % , 80 % , 90 % oder mindestens 95 % , zum Beispiel zwischen einschließlich 50 % und 98 % , 50 % und 95 % , 60 % und 95 % , 70 % und 95 % oder zwischen einschließlich 80 % und 95 % der Gesamtfläche der Rückseite der Gesamtfläche der Rückseite durch Oberflächen der zusammenhängenden Kontaktschicht gebildet sind . Die Rückseite oder Montagefläche des Bauelements kann ausschließlich durch Oberflächen der Anschlussstruktur und der I solierungsstruktur gebildet sein, zum Beispiel ausschließlich durch Oberflächen der Kontaktschicht , der Durchkontakte und der I so lierungs Struktur .
Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Bauelements ist die Rückseite frei zugänglich und strukturiert ausgeführt . Die Rückseite weist lokale Vertiefungen sowie lokale Erhöhungen auf . Insbesondere sind die lokalen Erhöhungen Bestandteile der Anschlussstruktur und verschieden von den Durchkontakten . In Draufsicht können die Erhöhungen auf der I solierungsstruktur angeordnet sein . Die lokalen Erhöhungen, die verschieden von den Durchkontakten sind, befinden sich insbesondere außerhalb der Öf fnungen der I solierungsstruktur . Sowohl die lokalen Erhöhungen als auch die lokalen Vertiefungen können als Bestandteile , etwa als integrale Bestandteile der zusammenhängenden Kontaktschicht der Anschlussstruktur ausgeführt sein . Zum Beispiel weisen die lokalen Erhöhungen und die Durchkontakte die gleiche Material zusammensetzung auf .
Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Bauelements sind mindestens 50 % , 60 % , 70 % , 80 % oder mindestens 90 % der Gesamtfläche der Rückseite durch eine aufgeraute oder balkenförmige Oberfläche der Anschlussstruktur gebildet . I st die Rückseite strukturiert ausgeführt , kann die Rückseite , insbesondere die elektrisch leitfähige Oberfläche der Rückseite auf geraut sein und/oder balkenförmige Strukturen aufweisen . Die Rückseite ist somit nicht glatt oder planar ausgeführt . Zum Beispiel weist die strukturierte Rückseite lokale Vertiefungen oder lokale Erhöhungen mit vertikalen Tiefen oder Höhen von mindestens 1 pm, 3 pm, 5 pm, 7 pm, 10 pm, 20 pm oder mindestens 30 pm auf , etwa zwischen einschließlich 1 pm und 100 pm, zwischen einschließlich 1 pm und 50 pm, zwischen einschließlich 1 pm und 10 pm, zwischen einschließlich 1 pm und 5 pm oder zwischen einschließlich 1 pm und 3 pm . Weist die Rückseite balkenförmige Strukturen auf , können parallel angeordnete Balken zum Beispiel mit einer Balkenbreite von 1-5 pm oder 1-2 pm über die gesamte Rückseite bis zu Kanten, etwa bis zu Mesa-Kanten des Bauelements verlaufen . I st die Rückseite aufgeraut , kann diese zumindest bereichsweise raue Nanostrukturen aufweisen . Die lokalen Vertiefungen oder lokalen Erhöhungen können in diesem Fall zumindest bereichsweise kleiner als 1 pm sein .
Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Bauelements ist die Rückseite frei zugänglich und strukturiert ausgeführt . Insbesondere weist die Rückseite lokale Vertiefungen sowie lokale Erhöhungen auf , wobei die lokalen Erhöhungen Bestandteile der Anschlussstruktur und verschieden von den Durchkontakten sind . Insbesondere sind die lokalen Erhöhungen balkenförmig ausgeführt , sodass diej enigen zwischen zwei benachbarten lokalen Erhöhungen befindlichen lokalen Vertiefungen j eweils eine kanal förmige Struktur auf der Rückseite bilden . In Draufsicht kann die Rückseite des Bauelements somit abwechselnd nebeneinander angeordnete balkenförmige Erhöhungen und kanal förmige Vertiefungen aufweisen .
Ein Verbindungsmaterial , das etwa zur Befestigung des Bauelements auf der Ziel-Montagefläche verwendet wird, kann leicht und zuverlässig unter dem Bauelement insbesondere entlang der kanal förmigen Strukturen nach außen gedrängt werden . Dadurch kann die Rückseite des Bauelements für Montagen-Zwecke optimiert werden . Die Anschlussstruktur kann ein groß flächiges Anschlusspad auf der Rückseite des Bauelements bilden, wodurch das Risiko einer Verkippung beim Ablegen des Bauelements auf der Ziel-Montagefläche minimiert wird . Die strukturierte Oberfläche kann zudem eine verbesserte Verankerung des Bauelements beim Ablegen des Bauelements auf der Ziel-Montagefläche bewirken . Des Weiteren können durch die vielen insbesondere schmalen und eng benachbarten balkenförmigen Erhöhungen die hohe elektrische Leitfähigkeit und die hohe thermische Leitfähigkeit zwischen dem Bauelement und einem Zielsubstrat gewährleistet werden .
Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Bauelements ist die Anschlussschicht strahlungsundurchlässig, insbesondere strahlungsreflektierend ausgeführt . Die Anschlussschicht kann eine einzige Schicht oder eine Schichtenfolge aus mehreren Teilschichten aufweisen, etwa eine Schichtenfolge aus Pt- , Ag- , Ni- und/oder WTi-Teilschichten . In Draufsicht auf den Halbleiterkörper kann die Anschlussschicht einen Großteil eine Oberfläche des Halbleiterkörpers bedecken, zum Beispiel mindestens 40 % , 50 % , 60 % , 70 % , 80 % oder mindestens 90 % der Oberfläche des Halbleiterkörpers bedecken . Bedeckt die Anschlussschicht die Oberfläche des Halbleiterkörpers nicht vollständig, ist es bevorzugt , dass die Anschlussschicht in Draufsicht mittig auf dem Halbleiterkörper angeordnet ist . I st die Anschlussschicht mittig oder zentral auf dem Halbleiterkörper angeordnet , kann eine Strominj ektion in den Halbleiterkörper optimal gestaltet werden .
Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Bauelements weist dieses ein strahlungsdurchlässiges Substrat auf . Das Substrat kann ein Aufwachssubstrat , etwa ein Saphirsubstrat sein . Auch ist es möglich, dass das Substrat verschieden von einem Aufwachssubstrat ist . Eine Vorderseite des Bauelements kann durch Oberfläche des strahlungsdurchlässigen Substrats gebildet sein . Die Vorderseite ist insbesondere als Strahlungsdurchtritts fläche des Bauelements ausgeführt . Dabei ist es möglich, dass das Bauelement mehrere Strahlungsdurchtritts flächen aufweisen . Zum Beispiel kann das Bauelement als Volumenemitter ausgeführt sein und Seitenflächen aufweisen, die ebenfalls als Strahlungsdurchtritts flächen ausgeführt sind . Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Bauelements ist die I solierungsstruktur mehrschichtig ausgeführt . Die I solierungsstruktur kann mindestens zwei unterschiedliche unmittelbar aneinander angrenzende Teilschichten mit unterschiedlichen Material zusammensetzungen, zum Beispiel aus verschiedenen Oxidmaterialien, aufweisen . Zumindest eine der Teilschichten kann strukturiert ausgeführt sein und etwa eine Auf rau-Struktur oder eine Balken-Struktur aufweisen .
Insbesondere ist die Auf rau-Struktur oder die Balken-Struktur auf der Rückseite des Bauelements nachgebildet . Zum Beispiel weist die I solierungsstruktur zumindest eine SiO2-Schicht oder zwei SiO2-Schichten und zumindest eine A12O3-Schicht auf . Die I solierungsstruktur ist j edoch nicht zwingend auf solche Materialien beschränkt . Es ist möglich, dass die I solierungsstruktur als Schichtenfolge aus mehreren Teilschichten gebildet ist , wobei die benachbarten Teilschichten aus unterschiedlichen Materialien gebildet sein können, sodass die I solierungsstruktur, zumindest in den Bereichen seitlich der Anschlussschicht , als dielektrischer Spiegel wirkt .
Es wird ein Verfahren zur Herstellung eines Bauelements , insbesondere eines hier beschriebenen Bauelements angegeben .
In mindestens einer Aus führungs form eines Verfahrens zur Herstellung eines Bauelements wird ein Halbleiterkörper bereitgestellt . Der Halbleiterkörper weist insbesondere eine erste Halbleiterschicht , eine zweite Halbleiterschicht und eine dazwischenliegende aktive Zone auf . Eine Anschlussschicht wird gebildet , die insbesondere im direkten elektrischen Kontakt mit der zweiten Halbleiterschicht steht . Es wird eine I solierungsstruktur gebildet , die sowohl an die zweite Halbleiterschicht als auch an die Anschlussschicht angrenzt , insbesondere direkt angrenzt . Die I solierungsstruktur kann die Anschlussschicht lateral umschließen und diese in Draufsicht zunächst vollständig bedecken . Die I solierungsstruktur wird zur bereichsweisen Freilegung der Anschlussschicht strukturiert , sodass die I solierungsstruktur die Anschlussschicht in Draufsicht nur teilweise bedeckt . Die Durchkontakte werden auf die freigelegten Bereiche der Anschlussschicht aufgebracht , wobei die Durchkontakte im elektrischen Kontakt mit der Anschlussschicht stehen und sich entlang vertikaler Richtung durch die I solierungsstruktur hindurch erstrecken, sodass das Bauelement eine Rückseite als Montagefläche aufweist , die strukturiert ausgeführt ist und zumindest bereichsweise durch Oberflächen der Durchkontakte gebildet ist .
Insbesondere die Durchkontakte als einzelne , einstückig ausgeführte Kontaktsäulen ausgeführt , in Öf fnungen der I solierungsstruktur auf der Anschlussschicht angeordnet und ragen entlang der vertikalen Richtung über die I solierungsstruktur hinaus . Zum Beispiel sind die Durchkontakte an der Rückseite des Bauelements frei zugänglich . Alternativ oder ergänzend weist die Anschlussstruktur eine zusammenhängende Kontaktschicht auf , wobei die Durchkontakte als integrale Bestandteile der zusammenhängenden Kontaktschicht ausgeführt sind .
Insbesondere weist die Rückseite lokale Vertiefungen auf , deren Bodenflächen zumindest teilweise durch Oberflächen der Durchkontakte gebildet sind .
Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Verfahrens zur Herstellung eines Bauelements wird eine temporäre und entfernbare Schicht auf die I solierungsstruktur aufgebracht . Zur Bildung einer Maskenschicht werden Öf fnungen in der temporären und entfernbaren Schicht gebildet .
Die temporäre und entfernbare Schicht kann eine fotostrukturierbare Lackschicht sein . Als Material der Lackschicht kann ein Negativlack oder ein Positivlack Anwendung finden . Der Negativlack kann durch Belichtung polymerisieren . Etwa nach einem nachfolgenden Aushei zschritt , insbesondere nach der Entwicklung können die belichteten Bereiche verbleiben . Bei Positivlacken wird der bereits verfestigte Lack etwa durch Belichtung wieder löslich gemacht und nach der Entwicklung verbleiben insbesondere nur die Bereiche übrig, welche zum Beispiel durch eine Maske vor der Bestrahlung geschützt wurden .
Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Verfahrens zur Herstellung eines Bauelements ist die temporäre und entfernbare Schicht eine Lackschicht aus einem fotostrukturierbaren Negativlack oder aus einem fotostrukturierbaren Positivlack gebildet , wobei die Lackschicht zur Bildung der Maskenschicht fotostrukturiert wird .
Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Verfahrens zur Herstellung eines Bauelements werden in den Öf fnungen der Maskenschicht Kontaktöf fnungen gebildet , die sich durch die I solierungsstruktur hindurch bis zu der Anschlussschicht erstrecken . In einem nachfolgenden Verfahrensschritt werden die Durchkontakte in den Kontaktöf fnungen gebildet , bevor die Maskenschicht entfernt wird . Nach der Bildung der Durchkontakte wird die Maskenschicht , die insbesondere aus der Lackschicht gebildet ist , von dem Bauelement entfernt , insbesondere vollständig entfernt . Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Verfahrens zur Herstellung eines Bauelements werden die Kontaktöf fnungen mittels eines Ätzprozesses gebildet , bei dem die Anschlussschicht als Ätzstoppschicht dient .
Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Verfahrens zur Herstellung eines Bauelements weist die I solierungsstruktur eine erste Teilschicht und eine zweite Teilschicht auf , wobei Öf fnungen in der zweiten Teilschicht gebildet werden, um eine Auf rau-Struktur oder eine Balken-Struktur in die zweite Teilschicht zu übertragen . Die Auf rau-Struktur oder die Balken-Struktur wird insbesondere nachfolgend auf der Rückseite des Bauelements nachgebildet . Insbesondere weist die Auf rau-Struktur zumindest bereichsweise eine raue Nanostruktur oder Bereiche mit rauen Nanostrukturen auf . Auf der I solierungsstruktur, die aus einem dielektrischen Material oder aus mehreren dielektrischen Materialien gebildet und zumindest zur seitlichen Verkapselung der Anschlussschicht eingerichtet ist , kann die Auf rau-Struktur oder die Balken-Struktur insbesondere durch Fotolithographie und Trockenätzen, etwa durch RIE (Reactive Ion Etching) , erzeugt werden .
Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Verfahrens zur Herstellung eines Bauelements weisen die erste Teilschicht und die zweite Teilschicht der I solierungsstruktur unterschiedliche Material zusammensetzungen auf , wobei die erste Teilschicht im Vergleich zu der zweiten Teilschicht ätzresistenter ausgeführt ist . Die Öf fnungen in der zweiten Teilschicht können mittels eines Ätzprozesses gebildet werden, bei dem die erste Teilschicht insbesondere als Ätzstoppschicht dient . Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Verfahrens zur Herstellung eines Bauelements wird zur Bildung der Öf fnungen in der zweiten Teilschicht eine temporäre Maskenschicht verwendet und anschließend entfernt . Eine dritte Teilschicht der I solierungsstruktur wird auf die zweite strukturierte Teilschicht und/oder auf die erste Teilschicht aufgebracht , wodurch die Auf rau-Struktur oder die Balken-Struktur auf einer dem Halbleiterkörper abgewandten Oberfläche der dritten Teilschicht nachgebildet wird . Eine weitere Maskenschicht mit Öf fnungen wird auf der dritten Teilschicht gebildet , wobei in den Öf fnungen der weiteren Maskenschicht Kontaktöf fnungen gebildet werden, die sich durch die erste Teilschicht der I solierungsstruktur hindurch bis zu der Anschlussschicht erstrecken . In einem nachfolgenden Verfahrensschritt wird eine zusammenhängende Kontaktschicht der Anschlussstruktur gebildet , wobei Durchkontakte in den Kontaktöf fnungen und als integrale Bestandteile der zusammenhängenden Kontaktschicht gebildet werden und die Auf rau-Struktur oder die Balken- Struktur auf einer dem Halbleiterkörper abgewandten Oberfläche der zusammenhängenden Kontaktschicht nachgebildet wird .
Insbesondere wird die auf Auf rau-Struktur oder die Balken- Struktur der Anschlussstruktur ausschließlich durch flächiges Aufbringen des Materials oder der Materialien der Anschlussstruktur auf die strukturierte I solierungsstruktur gebildet . Es ist somit möglich, dass die Auf rau-Struktur oder die Balken-Struktur ohne Nachbearbeitung strukturiert auf die I solierungsstruktur aufgebracht wird .
Das hier beschriebene Verfahren ist für die Herstellung eines hier beschriebenen Bauelements besonders geeignet . Die im Zusammenhang mit dem Bauelement beschriebenen Merkmale können daher auch für das Verfahren herangezogen werden und umgekehrt .
Weitere bevorzugte Aus führungs formen und Weiterbildungen des Bauelements sowie des Verfahrens zur Herstellung eines Bauelements ergeben sich aus den im Folgenden in Verbindung mit den Figuren 1A bis 6D erläuterten Aus führungsbeispielen . Es zeigen :
Figuren 1A und 1B schematische Darstellungen einer ersten beispielhaften Aus führungs form eines Bauelements in Schnittansicht und in Draufsicht ,
Figuren 2A und 2B schematische Darstellungen einer zweiten beispielhaften Aus führungs form eines Bauelements in Schnittansicht und in Draufsicht ,
Figuren 3A und 3B schematische Darstellungen einer dritten beispielhaften Aus führungs form eines Bauelements in Schnittansicht und in Draufsicht ,
Figuren 4A, 4B, 4C und 4D schematische Darstellungen einiger Verfahrensschritte zur Herstellung eines Bauelements insbesondere gemäß der ersten Aus führungs form,
Figuren 5A, 5B, 5C und 5D schematische Darstellungen einiger Verfahrensschritte zur Herstellung eines Bauelements insbesondere gemäß der zweiten Aus führungs form, und
Figuren 6A, 6B, 6C und 6D schematische Darstellungen einiger Verfahrensschritte zur Herstellung eines Bauelements insbesondere gemäß der dritten Aus führungs form . Gleiche , gleichartige oder gleich wirkende Elemente sind in den Figuren mit gleichen Bezugs zeichen versehen . Die Figuren sind j eweils schematische Darstellungen und daher nicht unbedingt maßstabsgetreu . Vielmehr können vergleichsweise kleine Elemente und insbesondere Schichtdicken zur Verdeutlichung übertrieben groß dargestellt sein .
In Figur 1A ist ein Bauelement 10 gemäß einer ersten Aus führungs form schematisch dargestellt . Das Bauelement 10 weist einen Halbleiterkörper 2 auf , der eine erste Halbleiterschicht 21 , eine zweite Halbleiterschicht und eine zwischen den Halbleiterschichten 21 und 22 angeordnete aktive Zone 23 aufweist . Die erste Halbleiterschicht 21 ist beispielsweise n-leitend und die zweite Halbleiterschicht 22 p-leitend ausgeführt , oder umgekehrt . Insbesondere weist der Halbleiterkörper 2 eine Puf ferschicht 20 auf , die zwischen der ersten Halbleiterschicht 21 und einem Substrat 9 angeordnet ist . Zum Beispiel ist das Substrat 9 ein Aufwachssubstrat . Das Bauelement 10 weist eine Vorderseite 11 auf , die insbesondere durch eine freiliegende Oberfläche des Substrats 9 gebildet ist . Die Vorderseite 11 insbesondere eine Strahlungsdurchtritts fläche des Bauelements 10 .
Im Betrieb des Bauelements 10 ist die aktive Zone 23 zur Erzeugung oder zur Detektion elektromagnetischer Strahlung etwa im ultravioletten, infraroten oder im sichtbaren Spektralbereich eingerichtet . Zum Beispiel ist die aktive Zone 23 eine pn-Übergangs zone . Der Halbleiterkörper kann auf einem I I I-V- oder auf einem I I-VI-Halbleiterverbindungs- material basieren . Der Halbleiterkörper 2 basiert auf einem I I I-V-Verbindungshalbleitermaterial , wenn dieser insbesondere zumindest ein Element aus der Hauptgruppe I I I , wie etwa Al , Ga, In, und ein Element aus der Hauptgruppe V, wie etwa N, P, As , aufweist . Zum Beispiel basiert der Halbleiterkörper 2 auf GaN . Insbesondere umfasst der Begri f f „I I I-V- Halbleiterverbindungsmaterial" die Gruppe der binären, tertiären und quaternären Verbindungen, die zumindest ein Element aus Hauptgruppe I I I und zumindest ein Element aus Hauptgruppe V enthalten, beispielsweise Nitrid- und Phosphid- Verbindungshalbleiter . Sinngemäß analog gilt es für einen auf dem Gruppe- I I-VI-Verbindungshalbleitermaterial basierenden Halbleiterkörper 2 .
Das Bauelement 10 weist eine I solierungsstruktur 3 auf . Gemäß Figur 1A weist die I solierungsstruktur 3 zumindest eine erste Teilschicht 31 und eine zweite Teilschicht 32 auf . Die erste Teilschicht 31 ist zum Beispiel eine Metalloxidschicht , etwa eine A12O3-Schicht . Die zweite Teilschicht 32 ist zum Beispiel eine TEOS-Schicht , etwa eine SiO2-Schicht . TEOS ist eine Abkürzung für Tetraethylorthosilicat und ist eine Flüssigkeit , die insbesondere in der Halbleitertechnologie zur Herstellung von Oxidschichten genutzt wird . Eine TEOS- Schicht ist eine elektrisch isolierende Schicht , wobei zur Herstellung der TEOS-Schicht TEOS verwendet wird . Abweichend von der Figur 1A kann die I solierungsstruktur 3 mehr als zwei Teilschichten 31 und 32 , etwa mindestens oder genau 3 , 4 oder fünf Teilschichten aufweisen .
Gemäß Figur 1A grenzt die I solierungsstruktur 3 , insbesondere die erste Teilschicht 31 bereichsweise an die zweite Halbleiterschicht 22 an . Es ist möglich, dass die erste Teilschicht 31 bereichsweise unmittelbar an die zweite Halbleiterschicht 22 angrenzt .
Das Bauelement 10 weist eine Kontaktstruktur 4 auf .
Insbesondere ist die Kontaktstruktur 4 zur elektrischen Kontaktierung der zweiten Halbleiterschicht 22 eingerichtet . Das Bauelement 4 kann eine weitere Kontaktstruktur aufweisen, die zur elektrischen Kontaktierung der ersten Halbleiterschicht 21 eingerichtet ist . Die weitere Kontaktstruktur ist in der Figur 1A j edoch nicht dargestellt .
Die Kontaktstruktur 4 weist eine Anschlussschicht 42 auf , die im elektrischen Kontakt mit der zweiten Halbleiterschicht 22 steht . Insbesondere grenzt die Anschlussschicht 42 unmittelbar an die zweite Halbleiterschicht 22 an . Die Anschlussschicht 42 kann aus einem oder aus mehreren der folgenden Materialien gebildet sein, nämlich aus Pt , Ag, Ni , WTi , ZnO . Es ist möglich, dass die Anschlussschicht 42 eine Schichtenfolge aus einer Mehrzahl von Teilschichten aus unterschiedlichen Materialien ist . In lateralen Richtungen ist die Anschlussschicht 42 von der I solierungsstruktur 3 umschlossen, insbesondere vollumfänglich umschlossen . In Draufsicht bedeckt die I solierungsstruktur 3 die Anschlussschicht 42 bereichsweise . Auf der Anschlussschicht 42 weist die I solierungsstruktur 3 Öf fnungen auf , deren Bodenflächen durch Oberflächen der Anschlussschicht 42 gebildet sein können . Auch ist es möglich, dass die Anschlussschicht 42 zur zweiten Halbleiterschicht 22 aus einem transparenten elektrisch leitfähigen Oxid, etwa aus ITO, gebildet ist .
Die Kontaktstruktur 4 weist eine Mehrzahl von Durchkontakten 420 auf , die im elektrischen Kontakt mit der Anschlussschicht 42 stehen . Die Durchkontakte 420 sind insbesondere in den Öf fnungen der I solierungsstruktur 3 angeordnet . Entlang der vertikalen Richtung erstrecken sich die Durchkontakte 420 insbesondere durch die I solierungsstruktur 3 hindurch und ragen über die I solierungsstruktur 3 hinaus . Gemäß Figur 1A sind die Durchkontakte 420 in lateralen Richtung voneinander räumlich beabstandet . Die Durchkontakte 420 sind somit als einzelne Kontaktsäulen ausgeführt , die in Draufsicht auf der Anschlussschicht 22 angeordnet sind, mit dieser im elektrischen Kontakt stehen und als lokale Erhöhungen 52 auf einer Rückseite 12 des Bauelements 10 gebildet sind .
In Draufsicht kann j eder der Durchkontakte 420 in einer der Öf fnungen der I solierungsstruktur 3 angeordnet sein, wobei der Durchkontakt 420 in lateralen Richtungen von der I solierungsstruktur 3 räumlich beabstandet ist . Gemäß Figur 1A befindet sich also ein Zwischenbereich 8 zwischen der I solierungsstruktur 3 und dem Durchkontakt 420 . Der Zwischenbereich 8 kann mit einem gas förmigen Medium, etwa mit Luft gefüllt sein . Auch ist es möglich, dass der Zwischenbereich 8 mit einem elektrisch leitfähigen Material gefüllt ist , das sich insbesondere von einem Material der I solierungsstruktur 3 unterscheidet . In Draufsicht weist der Durchkontakt 420 also einen kleineren Durchmesser auf als ein Durchmesser der ihm zugehörigen Öf fnung der I solierungsstruktur 3 . Abweichend davon ist es j edoch möglich, dass der Durchkontakt 420 unmittelbar an die I solierungsstruktur 3 angrenzt . In diesem Fall können der Durchkontakt 420 und die ihm zugehörige Öf fnung der I solierungsstruktur 3 den gleichen Durchmesser aufweisen .
Gemäß Figur 1A ist die Rückseite 12 des Bauelements 10 bereichsweise durch Oberflächen der I solierungsstruktur 3 und der Durchkontakte 420 gebildet . Die Rückseite 12 des Bauelements 10 ist in der Figur 1B schematisch dargestellt . Die Rückseite 12 weist eine Mehrzahl von lokalen Erhöhungen 52 auf , die insbesondere durch die Durchkontakte 420 gebildet sind, wobei die Durchkontakte 420 j eweils in einer der Öf fnungen der I solierungsstruktur 3 angeordnet sind und entlang der vertikalen Richtung über die I solierungsstruktur 3 herausragen . In diesem Sinne ist die Rückseite 12 strukturiert ausgeführt , wobei die Strukturierung der Rückseite 12 hauptsächlich durch die Verteilung der Durchkontakte 420 definiert ist . Zur Erzielung einer möglichst homogenen Strominj ektion in den Halbleiterkörper 2 hinein sind die Durchkontakte 420 bevorzugt gleichmäßig auf der Anschlussschicht 42 bzw . auf der Rückseite 12 verteilt .
Seitlich der Anschlussschicht 42 weist die I solierungsstruktur 3 rahmenförmige Bereiche auf , die in Draufsicht keine Überlappungen mit der Anschlussschicht 42 aufweisen . Diese rahmenförmigen Bereiche der I solierungsstruktur 3 können somit eine Haltestelle 7 , insbesondere eine rahmenförmige Haltestelle 7 , oder mehrere Haltestellen 7 des Bauelements 10 bilden .
Das in der Figur 2A dargestellte Aus führungsbeispiel entspricht im Wesentlichen dem in der Figur 1A dargestellten Aus führungsbeispiel eines Bauelements 10 . Im Unterschied hierzu weist die I solierungsstruktur 3 eine Auf rau-Struktur auf , wobei die Auf rau-Struktur der I solierungsstruktur 3 auf der Rückseite 12 des Bauelements 10 durch eine aufgeraute Oberfläche der Kontaktstruktur 4 nachgebildet ist . Zudem ist die Kontaktstruktur 4 zusammenhängend ausgeführt . Die Kontaktstruktur 4 weist eine Kontaktschicht 40 auf , die die Durchkontakte 420 , insbesondere alle Durchkontakte 420 , miteinander mechanisch und elektrisch verbindet . Die Kontaktschicht 40 und die Durchkontakte 420 können aus gleichen Materialien gebildet sein . Insbesondere können die Kontaktschicht 40 und die Durchkontakte 420 während eines gemeinsamen Verfahrensschritts auf der I solierungsstruktur 3 oder auf dem Halbleiterkörper 2 gebildet werden .
Gemäß Figur 2A weist die I solierungsstruktur 3 neben den ersten und zweiten Teilschichten 31 und 32 eine weitere Teilschicht 33 auf . Die zweite Teilschicht 32 und die weitere dritte Teilschicht 33 können aus einem gleichen Material oder aus unterschiedlichen Materialien gebildet sein . Die weitere Teilschicht 33 ist in vertikaler Richtung zwischen der zweiten Teilschicht 32 und der Kontaktschicht 40 angeordnet . Insbesondere weisen die weitere dritte Teilschicht 33 und die Kontaktschicht 40 ein gleiches oder ein ähnliches Strukturierungsmuster . Zum Beispiel ist das Strukturierungsmuster der Kontaktschicht 40 durch das Strukturierungsmuster der weiteren Teilschicht 33 vorgegeben .
Die Rückseite 12 weist eine Mehrzahl von lokalen Vertiefungen 51 und lokalen Erhöhungen 52 auf . Einige der lokalen Vertiefungen 51 weisen Bodenflächen auf , die durch Oberflächen der Durchkontakte 420 gebildet sind . Weitere lokale Vertiefungen 51 weisen Bodenflächen auf , die durch Oberflächen der Kontaktschicht 40 gebildet sind . Diese weiteren lokalen Vertiefungen 51 weisen geringere vertikale Tiefen auf als die lokalen Vertiefungen 51 , deren Bodenflächen durch Oberflächen der Durchkontakte 420 gebildet sind .
Die Durchkontakte 420 befinden sich in Draufsicht in den j eweiligen Öf fnungen der I solierungsstruktur 3 . Insbesondere grenzen die Durchkontakte 420 unmittelbar an die I solierungsstruktur 3 an . Die Durchkontakte 420 und die j eweiligen Öf fnungen der I solierungsstruktur 3 können so paarweise gleichen Durchmesser aufweisen . Innerhalb der Öf fnungen grenzen die Durchkontakte 420 insbesondere unmittelbar an die Teilschichten 31 , 32 und 33 an . Außerhalb der Öf fnungen grenzt die Kontaktschicht 40 zwar unmittelbar an die I solierungsstruktur 3 , j edoch ausschließlich an die weitere Teilschicht 33 der I solierungsstruktur 3 an . Entlang der vertikalen Richtung erstrecken sich die Durchkontakte 420 durch die Teilschichten 31 , 32 und 33 der I solierungsstruktur 3 hindurch und ragen über die I solierungsstruktur 3 hinaus .
In Figur 2B ist das Bauelement 10 in Draufsicht auf die Rückseite 12 schematisch dargestellt . Die Rückseite 12 ist strukturiert ausgeführt , wobei die Strukturierung der Rückseite 12 im Wesentlichen durch die Anordnung der Durchkontakte 420 und die Strukturierung der Kontaktschicht 40 definiert ist . Die Rückseite 12 weist freiliegende insbesondere rahmenförmige Bereiche der I solierungsstruktur 3 auf , die in Draufsicht nicht durch die Kontaktstruktur 4 bedeckt sind . An einer Kante des Bauelements 10 weist die Rückseite 12 eine Haltestelle 7 auf , das durch einen verbreiteten freiliegenden Bereich der I solierungsstruktur 3 gebildet ist .
Das in der Figur 3A dargestellte Aus führungsbeispiel entspricht im Wesentlichen dem in der Figur 2A dargestellten Aus führungsbeispiel eines Bauelements 10 . Im Unterschied hierzu weist die Rückseite 12 des Bauelements 10 keine Auf rau-Struktur sondern eine Balken-Struktur auf , die etwa in der Figur 3B schematisch dargestellt ist . Auch die zweite Teilschicht 32 und/oder die weitere Teilschicht 33 der I solierungsstruktur 3 können/ kann eine Balken-Struktur aufweisen, die im Vergleich zu der Balken-Struktur auf der Rückseite 12 etwa ein gleiches oder ein ähnliches Strukturierungsmuster aufweist . Mit anderen Worten ist die Balken-Struktur auf der Rückseite 12 des Bauelements 10 der Balken-Struktur der Teilschicht 32 oder 33 nachgebildet .
Sowohl die Durchkontakte 420 als auch die j eweiligen Öf fnungen der I solierungsstruktur 3 können strei fenförmig ausgeführt sein . Die strei fenförmigen Durchkontakte 420 befinden sich insbesondere unterhalb den strei fenförmigen kanal förmigen Vertiefungen 510 , die etwa in den Figuren 3A und 3B dargestellt sind . Die Durchkontakte 420 grenzen insbesondere unmittelbar an die I solierungsstruktur 3 an . Die Durchkontakte 420 und die j eweiligen Öf fnungen der I solierungsstruktur 3 können so paarweise gleiche Breite und/oder Länge aufweisen . In Draufsicht auf der Rückseite 12 weist das Bauelement 10 lokale Vertiefungen 51 auf , die in den Figuren 3A und 3B als kanal förmige Vertiefungen 510 ausgeführt sind . Die kanal förmigen Vertiefungen 510 , deren Bodenflächen durch Oberflächen der Durchkontakte 420 gebildet sind, weisen in der Regel eine größere Tiefe auf als die kanal förmigen Vertiefungen 510 , deren Bodenflächen durch Oberflächen der Kontaktschicht 40 gebildet sind .
Es ist möglich, dass sich die kanal förmigen Vertiefungen 510 von einer ersten Kante der Rückseite 12 bis zu einer der ersten Kante gegenüberliegenden zweiten Kante der Rückseite 12 erstrecken . Solche kanal förmigen Vertiefungen 510 sind in der Figur 3B schematisch dargestellt . Wird ein Bauelement 10 mit solchen kanal förmigen Vertiefungen 510 mittels eines Verbindungsmaterials auf einer Ziel-Oberfläche befestigt , kann überschüssiges Verbindungsmaterial entlang der kanal förmigen Vertiefungen 510 auf einfache Art und Weise nach außen geleitet werden . Als weiterer Unterschied zur Figur 2A ist die weitere Teilschicht 33 der I solierungsstruktur 3 derart ausgebildet , dass diese zumindest in den Bereichen der Öf fnungen die erste Teilschicht 31 und/oder die zweite Teilschicht 32 kapselt . Die Seitenwände der Öf fnungen sind insbesondere ausschließlich durch Oberflächen der weiteren Teilschicht 33 gebildet . Die Durchkontakte 420 grenzen insbesondere ausschließlich unmittelbar an die weitere Teilschicht 33 der I solierungsstruktur 3 an . Die Kontaktschicht 40 grenzt ausschließlich an die weitere Teilschicht 33 an . Mit anderen Worten gibt es kein direkter physischer Kontakt zwischen den Teilschichten 31 und 32 und der Kontaktschicht 40 oder den Durchkontakten 420 .
Im Vergleich mit der Figur 2B weist die Rückseite 12 des Bauelements 10 gemäß Figur 3B keinen verbreiteten freiliegenden Bereich der I solierungsstruktur 3 als Haltestelle 7 auf . Gemäß Figur 3B weist die Rückseite 12 zwei Haltestellen 7 auf , die an zwei gegenüberliegenden Rändern der Rückseite 12 angeordnet sind und parallel zu den kanal förmigen Vertiefungen 510 verlaufen . Gemäß Figur 3B befindet sich eine kanal förmige Vertiefung 510 zwischen zwei benachbarten zueinander parallel verlaufenden lokalen Erhöhungen 52 . Die lokalen Erhöhungen 52 bilden die Balken der Balken-Struktur auf der Rückseite 12 des Bauelements 10 .
Figuren 4A, 4B, 4G und 4D zeigen einige Verfahrensschritte zur Herstellung eines Bauelements 10 , das insbesondere in den Figuren 1A und 1B schematisch dargestellt ist .
Gemäß Figur 4A wird ein Halbleiterkörper 2 auf einem Substrat 9 bereitgestellt . Der Halbleiterkörper 2 mit einer Puf ferschicht 20 , einer ersten Halbleiterschicht 21 , einer aktiven Zone 23 und einer zweiten Halbleiterschicht 22 kann in der genannten Reihenfolge schichtenweise auf dem Substrat 9 , das insbesondere ein Aufwachssubstrat ist , epitaktisch aufgewachsen sein .
Zur elektrischen Kontaktierung der zweiten Halbleiterschicht 22 wird eine Anschlussschicht 42 einer Kontaktstruktur 4 auf der zweiten Halbleiterschicht 22 gebildet . Hierfür kann eine erste Fotolithographie-Ebene mittels Photolack gebildet werden, die die Position der Anschlussschicht 42 festlegt . Die Anschlussschicht 42 kann als einzige Schicht oder als Schichtenfolge ausgeführt sein . Zum Beispiel wird die Anschlussschicht 42 auf der zweiten Halbleiterschicht 22 gesputtert . Mittels eines Li ft-Of f-Prozesses kann die Anschlussschicht 42 gegebenenfalls strukturiert werden .
Die zweite Halbleiterschicht 22 und die Anschlussschicht 42 kann durch eine I solierungsstruktur 3 verkapselt , etwa lateral verkapselt werden . Insbesondere werden eine erste Teilschicht 31 , zum Beispiel eine A12O3-Schicht , und eine zweite Teilschicht 32 , zum Beispiel eine SiO2-Schicht , der I solierungsstruktur 3 durch Aufbringen von geeigneten I solierungsmaterialien auf den Halbleiterkörper 2 und auf die Anschlussschicht 42 gebildet . Die I solierungsstruktur 3 kann durch einen ganz flächigen Abscheidungsprozess gebildet werden . Zum Beispiel wird die A12O3-Schicht durch einen ganz flächigen Abscheidungsprozess , etwa durch Atomlagenabscheidung (ALD) , gebildet . Die SiO2-Schicht kann mithil fe von TEOS gebildet werden . Insbesondere aufgrund der ganz flächigen Abscheidung bzw . Beschichtung kann die I solierungsstruktur 3 , insbesondere die erste Teilschicht 31 oder die zweite Teilschicht 32 , in Draufsicht den Halbleiterkörper 3 und/oder die Anschlussschicht 42 vollständig bedecken .
Gemäß Figur 4B wird zum Beispiel mit einem fotostrukturierbaren Material , etwa mit Negativlack, eine zweite Fotolithographie-Ebene gebildet . Insbesondere wird eine Maskenschicht 62 auf der I solierungsstruktur 3 gebildet , wobei die Maskenschicht 62 die Positionen der Kontaktöf fnungen, auch Vias genannt , definiert . Die Maskenschicht 62 ist eine temporäre Maskenschicht , insbesondere eine Lackschicht mit Öf fnungen . Mittels eines Ätzprozesses , zum Beispiel mittels eines Trockenätzprozesses , etwa RIE , werden die Kontaktöf fnungen durch die I solierungsstruktur 3 hindurch zur bereichsweisen Freilegung der Anschlussschicht 42 gebildet . Die Anschlussschicht 42 kann bei dem Ätzprozess als Ätzstoppschicht dienen .
Gemäß Figur 4G werden die Durchkontakte 420 in Draufsicht innerhalb der Kontaktöf fnungen gebildet . Außerhalb der Kontaktöf fnungen kann eine Kontaktschicht 40 gebildet werden . Die Durchkontakte 420 und die Kontaktschicht 40 können in einem gemeinsamen Prozessschritt gebildet werden, etwa durch Sputterbeschichtung . Die Kontaktschicht 40 kann lokale Vertiefungen 51 und lokale Erhöhungen 52 aufweisen . Die Durchkontakte 420 und/oder die Kontaktschicht 40 können aus einem elektrisch leitfähigen Material , etwa aus einem Metall wie Ti , Pt , Au oder aus einem transparenten elektrisch leitfähigen Oxid wie ITO, gebildet sein . Auch ist es möglich, dass die Durchkontakte 420 und/oder die Kontaktschicht 40 aus einer Schichtenfolge aus mehreren solcher Materialien gebildet sind . Gemäß Figur 4D wird die Maskenschicht 62 entfernt . Dadurch wird die I solierungsstruktur 3 bereichsweise freigelegt . Insbesondere wird die Kontaktschicht 40 ebenfalls entfernt , sodass die Durchkontakte 420 als einzelne , in lateralen Richtungen voneinander räumlich beabstandete Kontaktsäulen in den Kontaktöf fnungen der I solierungsstruktur 3 gebildet sind .
Das in der Figur 4D dargestellte Aus führungsbeispiel eines Bauelements 10 entspricht dem in der Figur 1A dargestellten Bauelement 10 . Abweichend von der Figur 4D ist j edoch auch denkbar, dass die Kontaktschicht 40 auch nach der Entfernung der Maskenschicht 62 weiterhin vorhanden ist , sodass die Durchkontakte 420 über die Kontaktschicht 40 miteinander elektrisch leitend verbunden sind .
Das in den Figuren 4A bis 4D beschriebene Verfahren zur Herstellung eines Bauelements 10 oder einer Mehrzahl von Bauelementen 10 ist insbesondere dadurch gekennzeichnet , dass die Fotolithographie zur Definition der Kontaktöf fnungen und sogleich der Strukturierung der Durchkontakte 420 sowie der Rückseite des Bauelements 10 dient , sodass die Durchkontakte 420 automatisch optimal in den Bereichen der Kontaktöf fnungen j ustiert sind, wodurch Undefinierte Topographieef fekte aufgrund möglicher Dej ustage zweier Fotoebenen vermieden werden können .
Das durch dieses Verfahren hergestellte Bauelement 10 weist eine Mehrzahl von punktuell angeordneten Durchkontakten 420 auf . Es kann sich daher als vorteilhaft erweisen, wenn das Bauelement 10 nur punktuell auf der Ziel-Montagefläche anschließt . Dadurch kann das Intervia-Material , i . e . das Verbindungsmaterial , durch die Kontakt zwischenräume seitlich herausgedrückt werden . Eine mechanische und elektrische Verbindung zwischen dem Bauelement 10 und einem Zielsubstrat mit der Ziel-Montagefläche kann so vereinfacht und zuverlässig hergestellt werden . Liegt das Bauelement 10 auf mehreren Durchkontakten 420 auf , wird das Risiko einer Verkippung beim Ablegen des Bauelements 10 auf dem Zielsubstrat verhindert . Der elektrische Strom würde vertikal direkt über die Durchkontakte 420 zu der Anschlussschicht 42 fließen . Neben der Anschlussschicht 42 ist das Bauelement 10 insbesondere frei von einer Kontaktschicht zur lateralen Stromaufweitung . Durch die punktförmig angeordneten, über die I solierungsstruktur 3 hinausragenden Durchkontakte 420 wird das Bauelement 10 beim Ablegen auf dem Zielsubstrat besser fixiert als ein Bauelement mit einer planaren Montagefläche .
Figuren 5A, 5B, 5C und 5D zeigen einige Verfahrensschritte zur Herstellung eines Bauelements 10 , das insbesondere in den Figuren 2A und 2B schematisch dargestellt ist , wobei das in der Figur 5A dargestellte Aus führungsbeispiel eines Verfahrensschritts dem in der Figur 4A dargestellten Verfahrensschritt entspricht .
Gemäß Figur 5B wird zum Beispiel mit einem fotostrukturierbaren Material , etwa mit Positivlack, eine zweite Fotolithographie-Ebene gebildet . Insbesondere wird eine Maskenschicht 61 auf der I solierungsstruktur 3 gebildet , wobei die Maskenschicht 61 Auf rau-Strukturen definiert . Die Auf rau-Strukturen können Nanostrukturen sein . Die Maskenschicht 61 ist eine temporäre Maskenschicht , insbesondere eine Lackschicht mit Öf fnungen . Mittels eines Ätzprozesses , zum Beispiel RIE , werden die Auf rau-Strukturen in die I solierungsstruktur 3 , insbesondere in die zweite Teilschicht 32 der I solierungsstruktur 3 übertragen . Dabei kann Material der zweiten Teilschicht 32 in den Bereichen der Öf fnungen der Maskenschicht 61 entfernt werden . Dadurch können die Auf rau-Strukturen, insbesondere in Form von Öf fnungen, in der zweiten Teilschicht 32 gebildet werden . Die andere erste Teilschicht 31 kann bei dem Ätzprozess als Ätzstoppschicht dienen . Bevorzugt ist die erste Teilschicht 31 aus einem Material gebildet , das ätzresistenter ist als ein Material der zweiten Teilschicht 32 . Zum Beispiel ist die erste Teilschicht 31 eine A12O3-Schicht . Die zweite Teilschicht 32 kann eine SiO2-Schicht sein . Nach der Übertragung der Auf rau-Struktur oder der Auf rau-Strukturen wird die Maskenschicht 61 entfernt .
Nach dem Entfernen der Maskenschicht 61 wird gemäß Figur 5C zunächst eine weitere dritte Teilschicht 33 bevorzugt ganz flächig auf die Teilschichten 31 und 32 der I solierungsstruktur 3 aufgebracht , zum Beispiel mittels eines Beschichtungsverfahrens unter Anwendung von TEOS . Die weitere dritte Teilschicht 33 kann eine SiO2-Schicht sein . In Draufsicht kann die weitere dritte Teilschicht 33 die Teilschichten 31 und/oder 32 vollständig bedecken . Insbesondere wird die erste Teilschicht 31 in den Öf fnungen der zweiten Teilschicht 32 von der weiteren dritten Teilschicht 33 verkapselt . Die weitere dritte Teilschicht 33 kann sowohl an die erste Teilschicht 31 als auch an die zweite Teilschicht 32 unmittelbar angrenzen .
Gemäß Figur 5C wird zum Beispiel mit einem fotostrukturierbaren Material , etwa mit Positivlack, eine dritte Fotolithographie-Ebene gebildet , die die Positionen der Kontaktöf fnungen definiert . Insbesondere wird eine Maskenschicht 62 auf der I solierungsstruktur 3 gebildet . Die Maskenschicht 62 weist Öf fnungen auf , in denen Kontaktöf fnungen durch die I solierungsstruktur 3 , in diesem Fall durch die Teilschichten 31 und 33 , hindurch gebildet werden . Insbesondere mittels eines Ätzprozesses , zum Beispiel mittels eines Trockenätzprozesses , etwa RIE , werden die Kontaktöf fnungen durch die I solierungsstruktur 3 hindurch zur bereichsweisen Freilegung der Anschlussschicht 42 gebildet . Die Anschlussschicht 42 kann bei dem Ätzprozess als Ätzstoppschicht dienen . Die Maskenschicht 62 kann anschließend entfernt werden .
Gemäß Figur 5D wird die Maskenschicht 62 entfernt . Dadurch wird die weitere dritte Teilschicht 33 der I solierungsstruktur 3 freigelegt . Außerhalb der Kontaktöf fnungen werden die Auf rau-Strukturen der Teilschicht 32 auf freiliegenden Oberflächen der weiteren Teilschicht 33 nachgebildet . Ganz analog zu dem in der Figur 4G dargestellten Verfahrensschritt werden gemäß Figur 5D die Durchkontakte 420 in den Kontaktöf fnungen und die Kontaktschicht 40 außerhalb der Kontaktöf fnungen gebildet . Da die Maskenschicht 62 im Unterschied zur Figur 4G in der Figur 5D vollständig entfernt ist , wird die Auf rau-Struktur der zweiten Teilschicht 32 insbesondere durch ganz flächiges Aufbringen des Materials der Kontaktschicht 40 auf die freiliegenden Oberflächen der weiteren Teilschicht 33 nachgebildet . Das in der Figur 5D dargestellte Aus führungsbeispiel eines Bauelements 10 entspricht dem in der Figur 2A dargestellten Bauelement 10 .
Das in den Figuren 5A bis 5D beschriebene Verfahren zur Herstellung eines Bauelements 10 oder einer Mehrzahl von Bauelementen 10 ist insbesondere dadurch gekennzeichnet , dass die Auf rau-Strukturen zunächst auf oder in der I solierungsstruktur 3 gebildet werden und nachträglich auf die Anschlussstruktur 4 bzw . auf die Rückseite 12 übertragen werden . Die Rückseite 12 , die als Montagefläche des Bauelements 10 dient , ist somit zumindest bereichsweise rau ausgeführt , wodurch die Kontaktierung durch das Intervia- Material hindurch zum Zielsubstrat verbessert wird . Die elektrische Anschluss fläche kann somit bezüglich der Rückseite 12 groß flächig ausgestaltet sein, wodurch das Risiko einer Verkippung beim Ablegen des Bauelements 10 auf dem Zielsubstrat minimiert wird . Zudem wird durch die vielen flächig verteilten Durchkontakte 420 die raue Montagefläche nicht groß flächig unterbrochen und gleichzeitig wird der elektrische Anschluss optimiert .
Figuren 6A, 6B, 6C und 6D zeigen einige Verfahrensschritte zur Herstellung eines Bauelements 10 , das insbesondere in den Figuren 3A und 3B schematisch dargestellt ist , wobei das in der Figur 6A dargestellte Aus führungsbeispiel eines Verfahrensschritts dem in der Figur 4A dargestellten Verfahrensschritt entspricht .
Das in der Figur 6B dargestellte Aus führungsbeispiel eines Verfahrensschritts entspricht im Wesentlichen dem in der Figur 5B dargestellten Verfahrensschritt . Ganz analog zur Figur 5B wird gemäß Figur 6B eine Maskenschicht 61 auf der I solierungsstruktur 3 gebildet , wobei die Maskenschicht 61 keine Auf rau-Strukturen sondern Balken-Strukturen definiert .
Mittels eines Ätzprozesses , zum Beispiel RIE , werden die Balken-Strukturen in die I solierungsstruktur 3 , insbesondere in die zweite Teilschicht 32 der I solierungsstruktur 3 übertragen . Dabei kann Material der Teilschicht 32 in den Bereichen der Öf fnungen der Maskenschicht 61 entfernt werden . Dadurch können Balken-Strukturen, insbesondere in Form von strei fenförmigen Öf fnungen, in der Teilschicht 32 gebildet werden . Die andere erste Teilschicht 31 kann bei dem Ätzprozess als Ätzstoppschicht dienen . Bevorzugt ist die Teilschicht 31 aus einem Material gebildet , das ätzresistenter ist als ein Material der weiteren Teilschicht 32 . Zum Beispiel ist die Teilschicht 31 eine A12O3-Schicht . Die Teilschicht 32 kann eine SiO2-Schicht sein . Nach der Übertragung der Balken-Struktur oder der Balken-Strukturen wird die Maskenschicht 61 entfernt .
Nach dem Entfernen der Maskenschicht 61 wird gemäß Figur 6C, ganz analog zur Figur 5C, zunächst eine weitere dritte Teilschicht 33 der I solierungsstruktur 3 bevorzugt ganz flächig auf die Teilschichten 31 und 32 der I solierungsstruktur 3 aufgebracht , zum Beispiel mittels eines Beschichtungsverfahrens unter Anwendung von TEOS . Die weitere Teilschicht 33 kann eine SiO2-Schicht sein . In Draufsicht bedeckt die weitere Teilschicht 33 die Teilschichten 31 und/oder 32 vollständig und kapselt somit die Teilschichten
31 und 32 . Die weitere dritte Teilschicht 33 grenzt sowohl an die erste Teilschicht 31 als auch an die zweite Teilschicht
32 insbesondere unmittelbar an .
Ganz analog zur Figur 5C wird gemäß Figur 6C insbesondere mit einem fotostrukturierbaren Material , etwa mit Positivlack, eine dritte Fotolithographie-Ebene gebildet , die die Positionen der Kontaktöf fnungen definiert . Es wird eine Maskenschicht 62 auf der I solierungsstruktur 3 gebildet . Die Maskenschicht 62 weist Öf fnungen auf , in denen Kontaktöf fnungen durch die I solierungsstruktur 3 , in diesem Fall nur durch die dritte Teilschicht 33 , hindurch gebildet werden . Insbesondere mittels eines Ätzprozesses , zum Beispiel mittels eines Trockenätzprozesses , etwa RIE , werden die Kontaktöf fnungen durch die I solierungsstruktur 3 hindurch zur bereichsweisen Freilegung der Anschlussschicht 42 gebildet . Die Anschlussschicht 42 kann bei dem Ätzprozess als Ätzstoppschicht dienen .
Gemäß Figur 6D wird die Maskenschicht 62 entfernt . Dadurch wird die dritte Teilschicht 33 der I solierungsstruktur 3 freigelegt . Außerhalb der Kontaktöf fnungen werden die Balken- Strukturen der Teilschicht 32 auf freiliegenden Oberflächen der weiteren Teilschicht 33 nachgebildet . Ganz analog zu dem in der Figur 5D dargestellten Verfahrensschritt werden gemäß Figur 6D die Durchkontakte 420 in den Kontaktöf fnungen und die Kontaktschicht 40 außerhalb der Kontaktöf fnungen gebildet . Insbesondere durch ganz flächiges Aufbringen des Materials der Kontaktschicht 40 auf die freiliegenden Oberflächen der dritten Teilschicht 33 wird die Balken- Struktur der zweiten Teilschicht 32 auf der Rückseite 12 des Bauelements 10 nachgebildet . Das in der Figur 6D dargestellte Aus führungsbeispiel eines Bauelements 10 entspricht dem in der Figur 3A dargestellten Bauelement 10 .
Das in den Figuren 6A bis 6D beschriebene Verfahren zur Herstellung eines Bauelements 10 oder einer Mehrzahl von Bauelementen 10 ist insbesondere dadurch gekennzeichnet , dass die Balken-Strukturen zunächst auf oder in der I solierungsstruktur 3 gebildet und nachträglich auf die Anschlussstruktur 4 bzw . auf die Rückseite 12 übertragen werden . Die Rückseite 12 , die als Montagefläche des Bauelements 10 dient , weist somit balkenförmige Strukturen auf , wodurch die Kontaktierung durch das Intervia-Material hindurch zum Zielsubstrat vereinfacht und verbessert wird, da das Verbindungsmaterial beim Befestigen des Bauelements 10 auf dem Zielsubstrat leichter nach außen gedrängt werden kann . Dadurch werden die Fläche und die Zuverlässigkeit des elektrischen Anschlusses optimiert . Beim Ablegen des Bauelements 10 mit seitlicher Abscherbewegung auf dem Zielsubstrat wirkt die balkenförmige Struktur als eine Art Ankerstruktur und reduziert das Risiko des Versatzes .
In allen Aus führungsbeispielen eines Verfahrens zur Herstellung eines Bauelements 10 können weitere Prozessschritte angewandt werden . Solche weiteren Prozessschritte umfassen zum Beispiel Schritte zum Definieren einer Haltestruktur, Aufbringen einer Release-Opferschicht , Verbinden auf einem temporären Träger, Laser-Li ftof f ( LLO) , n-Kontaktbeschichtung, Mesa-Ätzung, Passivierung, Release- Ätzung sowie Pick-and-Place auf einer Ziel-Montagefläche .
In allen Aus führungsbeispielen eines Bauelements 10 ist es außerdem möglich, dass das Substrat 9 vom Halbleiterkörper 2 entfernt wird . In diesem Fall ist das Bauelement 10 frei von einem Substrat 9 , insbesondere frei von einem Aufwachssubstrat . Die durch das Entfernen des Substrats 9 freigelegte Puf ferschicht 20 kann aufgeraut bzw . strukturiert werden, sodass die Ef fi zienz des Bauelements 10 bezüglich der Lichtauskopplung oder der Lichteinkopplung verbessert wird .
Diese Patentanmeldung beansprucht die Priorität der deutschen Patentanmeldung 10 2020 123 386 . 8 , deren Of fenbarungsgehalt hiermit durch Rückbezug aufgenommen wird .
Die Erfindung ist nicht durch die Beschreibung der Erfindung anhand der Aus führungsbeispiele auf diese beschränkt . Die Erfindung umfasst vielmehr j edes neue Merkmal sowie j ede Kombination von Merkmalen, was insbesondere j ede Kombination von Merkmalen in den Ansprüchen beinhaltet , auch wenn dieses Merkmal oder diese Kombination selbst nicht explizit in den Ansprüchen oder Ausführungsbeispielen angegeben ist.
Bezugs zeichenliste
10 Bauelement
11 Vorderseite/ Strahlungsdurchtritts fläche des Bauelements
12 Rückseite/ Montagefläche des Bauelements
2 Halbleiterkörper
20 Puf ferschicht
21 erste Halbleiterschicht
22 zweite Halbleiterschicht
23 aktive Zone
3 I solierungsstruktur
31 Teilschicht der I solierungsstruktur
32 Teilschicht der I solierungsstruktur
33 Teilschicht der I solierungsstruktur
4 Anschlussstruktur
40 Kontaktschicht
42 Anschlussschicht/ Anschlussschichtenfolge
420 Durchkontakte
51 lokale Vertiefung
510 kanal förmige Vertiefung
52 lokale Erhöhung
61 Maskenschicht/ temporäre Maskenschicht/ Lackschicht
62 Maskenschicht/ weitere Maskenschicht/ Lackschicht
7 Haltestelle
8 Zwischenbereich
9 Substrat

Claims

Patentansprüche
1. Bauelement (10) mit einem Halbleiterkörper (2) , einer Isolierungsstruktur (3) und einer Anschlussstruktur (4) , wobei
- der Halbleiterkörper (2) eine erste Halbleiterschicht (21) , eine zweite Halbleiterschicht (22) und eine dazwischenliegende aktive Zone (23) aufweist,
- die Anschlussstruktur (4) eine Anschlussschicht (42) aufweist, die im direkten elektrischen Kontakt mit der zweiten Halbleiterschicht (22) steht,
- die Isolierungsstruktur (3) sowohl an die zweite Halbleiterschicht (22) als auch an die Anschlussschicht (42) angrenzt, wobei die Isolierungsstruktur (3) die
Anschlussschicht (42) lateral umschließt und diese in Draufsicht teilweise bedeckt,
- das Bauelement (10) eine Rückseite (12) als Montagefläche aufweist, die strukturiert ausgeführt ist und zumindest bereichsweise durch Oberfläche der Anschlussstruktur (4) gebildet ist, und
- die Anschlussstruktur (4) Durchkontakte (420) aufweist, die im elektrischen Kontakt mit der Anschlussschicht (42) stehen und sich entlang vertikaler Richtung durch die Isolierungsstruktur (3) hindurch erstrecken, wobei
- die Durchkontakte (420) als einzelne, einstückig ausgeführte Kontaktsäulen ausgeführt sind, in Öffnungen der Isolierungsstruktur (3) auf der Anschlussschicht (42) angeordnet sind, entlang der vertikalen Richtung über die Isolierungsstruktur (3) hinausragen und an der Rückseite (12) des Bauelements (10) freizugänglich sind, oder - die Anschlussstruktur (4) eine zusammenhängende Kontaktschicht (40) aufweist, wobei die Durchkontakte (420) als integrale Bestandteile der zusammenhängenden Kontaktschicht (40) ausgeführt sind, wobei die Rückseite (12) lokale Vertiefungen (51) aufweist, deren Bodenflächen zumindest teilweise durch Oberflächen der Durchkontakte (420) gebildet sind .
2. Bauelement (10) nach Anspruch 1, wobei die Rückseite (12) lokale Vertiefungen (51) oder lokale Erhöhungen aufweist, deren Oberflächen zumindest teilweise durch Oberflächen der Durchkontakte (420) gebildet sind.
3. Bauelement (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Durchkontakte (420) entlang der lateralen Richtung voneinander räumlich beabstandet sind, wobei die Durchkontakte (420) als einzelne Kontaktsäulen des Bauelements (10) gebildet sind, die ausschließlich über die Anschlussschicht (42) miteinander elektrisch leitend verbunden sind.
4. Bauelement (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Isolierungsstruktur (3) Öffnungen auf der Anschlussschicht (42) aufweist, in denen die Durchkontakte
(420) angeordnet sind, wobei die Durchkontakte (420) entlang der vertikalen Richtung über die Isolierungsstruktur (3) hinausragen, in lateralen Richtungen von der Isolierungsstruktur (3) durch einen Zwischenbereich (8) oder durch Zwischenbereiche (8) beabstandet und an der Rückseite (12) des Bauelements (10) freizugänglich sind.
5. Bauelement (10) nach Anspruch 1, wobei die Rückseite (12) lokale Vertiefungen (51) aufweist, deren Bodenflächen zumindest teilweise durch Oberflächen der Durchkontakte (420) gebildet sind.
6. Bauelement (10) nach Anspruch 1 oder 5, bei dem die Anschlussstruktur (4) eine zusammenhängende Kontaktschicht (40) aufweist, wobei die Durchkontakte (420) als integrale Bestandteile der zusammenhängenden Kontaktschicht (40) ausgeführt sind.
7. Bauelement (10) nach einem der Ansprüche 1 und 5 bis 6, bei dem die Rückseite (12) freizugänglich und strukturiert ausgeführt ist und lokale Vertiefungen (51) sowie lokale Erhöhungen (52) aufweist, wobei
- die lokalen Erhöhungen (52) Bestandteile der Anschlussstruktur (4) und verschieden von den Durchkontakten (42) sind, und
- mindestens 50 % der Gesamtfläche der Rückseite (12) durch eine aufgeraute oder balkenförmige Oberfläche der Anschlussstruktur (4) gebildet sind.
8. Bauelement (10) nach einem der Ansprüche 1 und 5 bis 6, bei dem die Rückseite (12) freizugänglich und strukturiert ausgeführt ist und lokale Vertiefungen (51) sowie lokale Erhöhungen (52) aufweist, wobei
- die lokalen Erhöhungen (52) Bestandteile der Anschlussstruktur (4) und verschieden von den Durchkontakten (42) sind, und
- die lokalen Erhöhungen (52) balkenförmig ausgeführt sind, sodass diejenigen zwischen zwei benachbarten lokalen Erhöhungen (52) befindlichen lokalen Vertiefungen (51) jeweils eine kanalförmige Struktur (510) auf der Rückseite bilden .
9. Bauelement (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Anschlussschicht (42) strahlungsreflektierend ausgeführt ist.
10. Bauelement (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das ein strahlungsdurchlässiges Substrat (9) aufweist, wobei eine Vorderseite (11) des Bauelements (10) durch Oberfläche des strahlungsdurchlässigen Substrats (9) gebildet ist und als Strahlungsdurchtrittsfläche des Bauelements (10) ausgeführt ist.
11. Bauelement (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Isolierungsstruktur (3) mehrschichtig ausgeführt ist und mindestens zwei unterschiedliche unmittelbar aneinander angrenzende Teilschichten (31, 32, 33) mit unterschiedlichen Materialzusammensetzungen aufweist, wobei zumindest eine der Teilschichten (31, 32, 33) strukturiert ausgeführt ist und eine Auf rau-Struktur oder eine Balken- Struktur aufweist, und wobei die Auf rau-Struktur oder die Balken-Struktur auf der Rückseite (12) des Bauelements (10) nachgebildet ist.
12. Verfahren zur Herstellung eines Bauelements (10) mit folgenden Schritten:
A) Bereitstellen eines Halbleiterkörpers (2) , der eine erste Halbleiterschicht (21) , eine zweite Halbleiterschicht (22) und eine dazwischenliegende aktive Zone (23) aufweist;
B) Ausbilden einer Anschlussschicht (42) , die im direkten elektrischen Kontakt mit der zweiten Halbleiterschicht (22) steht;
C) Ausbilden einer Isolierungsstruktur (3) , die sowohl an die zweite Halbleiterschicht (22) als auch an die Anschlussschicht (42) angrenzt, wobei die Isolierungsstruktur (3) die Anschlussschicht (42) lateral umschließt und diese in Draufsicht vollständig bedeckt;
D) Strukturieren der Isolierungsstruktur (3) zur bereichsweisen Freilegung der Anschlussschicht (42) , sodass die Isolierungsstruktur (3) die Anschlussschicht (42) in Draufsicht nur teilweise bedeckt; und
E) Aufbringen von Durchkontakten (420) auf die freigelegten Bereiche der Anschlussschicht (42) , wobei die Durchkontakte (420) im elektrischen Kontakt mit der Anschlussschicht (42) stehen und sich entlang vertikaler Richtung durch die Isolierungsstruktur (3) hindurch erstrecken, sodass das Bauelement (10) eine Rückseite (12) als Montagefläche aufweist, die strukturiert ausgeführt ist und zumindest bereichsweise durch Oberflächen der Durchkontakte (420) gebildet ist, wobei
- die Durchkontakte (420) als einzelne, einstückig ausgeführte Kontaktsäulen ausgeführt sind, in Öffnungen der Isolierungsstruktur (3) auf der Anschlussschicht (42) angeordnet sind, entlang der vertikalen Richtung über die Isolierungsstruktur (3) hinausragen und an der Rückseite (12) des Bauelements (10) freizugänglich sind, oder
- die Anschlussstruktur (4) eine zusammenhängende Kontaktschicht (40) aufweist, wobei die Durchkontakte (420) als integrale Bestandteile der zusammenhängenden Kontaktschicht (40) ausgeführt sind, wobei die Rückseite (12) lokale Vertiefungen (51) aufweist, deren Bodenflächen zumindest teilweise durch Oberflächen der Durchkontakte (420) gebildet sind.
13. Verfahren nach Anspruch 12, bei dem eine temporäre und entfernbare Schicht auf die
Isolierungsstruktur (3) aufgebracht wird, wobei zur Bildung einer Maskenschicht (61, 62) Öffnungen in der temporären und entfernbaren Schicht gebildet werden.
14. Verfahren nach Anspruch 13, bei dem die temporäre und entfernbare Schicht eine Lackschicht (61, 62) aus einem fotostrukturierbaren Negativlack oder aus einem fotostrukturierbaren Positivlack gebildet ist, wobei die Lackschicht zur Bildung der Maskenschicht (61, 62) fotostrukturiert wird.
15. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, bei dem in den Öffnungen der Maskenschicht (62) Kontaktöffnungen gebildet werden, die sich durch die Isolierungsstruktur (3) hindurch bis zu der Anschlussschicht (42) erstrecken, woraufhin die Durchkontakte (420) in den Kontaktöffnungen gebildet werden, bevor die Maskenschicht (62) entfernt wird.
16. Verfahren nach Anspruch 15, wobei die Kontaktöffnungen mittels eines Ätzprozesses gebildet werden, bei dem die Anschlussschicht (42) als Ätzstoppschicht dient.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 16, bei dem die Isolierungsstruktur (3) eine erste Teilschicht
(31) und eine zweite Teilschicht (32) aufweist, wobei Öffnungen in der zweiten Teilschicht (32) gebildet werden, um eine Auf rau-Struktur oder eine Balken-Struktur in die zweite Teilschicht (32) zu übertragen, wobei die Auf rau-Struktur oder die Balken-Struktur nachfolgend auf der Rückseite (12) des Bauelements (10) nachgebildet wird.
18. Verfahren nach Anspruch 17, bei dem die erste Teilschicht (31) und die zweite Teilschicht (32) unterschiedliche Materialzusammensetzungen aufweisen, wobei die erste Teilschicht (31) im Vergleich zu der zweiten Teilschicht (32) ätzresistenter ausgeführt ist, und wobei die Öffnungen in der zweiten Teilschicht (32) mittels eines Ätzprozesses gebildet werden, bei dem die erste Teilschicht
(31) als Ätzstoppschicht dient.
19. Verfahren nach Anspruch 17 oder 18, wobei
- zur Bildung der Öffnungen in der zweiten Teilschicht (32) eine temporäre Maskenschicht (61) verwendet und anschließend entfernt wird,
- eine dritte Teilschicht (33) der Isolierungsstruktur (3) auf die zweite strukturierte Teilschicht (32) und/oder auf die erste Teilschicht (31) aufgebracht wird, wodurch die Auf rau-Struktur oder die Balken-Struktur auf einer dem Halbleiterkörper (2) abgewandten Oberfläche der dritten Teilschicht (33) nachgebildet wird,
- Ausbilden einer weiteren Maskenschicht (62) mit Öffnungen auf der dritten Teilschicht (33) , wobei in den Öffnungen der weiteren Maskenschicht (62) Kontaktöffnungen gebildet werden, die sich durch die erste Teilschicht (31) der Isolierungsstruktur (3) hindurch bis zu der Anschlussschicht (42) erstrecken, und
- Ausbilden einer zusammenhängenden Kontaktschicht (40) der Anschlussstruktur (4) , wobei Durchkontakte (420) in den Kontaktöffnungen und als integrale Bestandteile der zusammenhängenden Kontaktschicht (40) gebildet werden und die Auf rau-Struktur oder die Balken-Struktur auf einer dem Halbleiterkörper (2) abgewandten Oberfläche der zusammenhängenden Kontaktschicht (40) nachgebildet wird.
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