光电子半导体芯片和用于制造光电子半导体芯片的方法技术

提出一种具有半导体本体(2)和载体(7)的光电子半导体芯片(1)，在所述载体上设置半导体本体，其中半导体本体具有有源区域(20)，所述有源区域设置在第一导电类型的第一半导体层(21)和不同于第一导电类型的第二导电类型的第二半导体层(22)之间。第一半导体层设置在有源区域的朝向载体的一侧上。第一半导体层与设置在载体和半导体本体之间的第一连接层(31)导电地连接。在第一连接层和载体之间设置有封装层，所述封装层在半导体芯片的俯视图中至少局部地突出于对半导体本体限界的侧面(26)。此外，提出一种用于制造多个光电子半导体芯片的方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术专利申请是申请日为2012年2月7日、申请号为“201280008879.3”、专利技术名称为“光电子半导体芯片和用于制造光电子半导体芯片的方法”的专利技术专利申请的分案申请。本申请涉及一种光电子半导体芯片以及一种用于制造多个光电子半导体芯片的方法。
技术介绍
已知发光二极管芯片，其中在具有设为用于产生辐射的有源区域的半导体本体和载体元件之间设置有镜层，所述镜层设为用于，反射在有源区域中产生的辐射进而提高总体上发射的辐射功率。然而，已证实的是，在这种半导体芯片中能够出现退化，例如由于镜层的氧化或在湿气作用于半导体芯片时。
技术实现思路
目的是提出一种半导体芯片，所述半导体芯片具有改进的老化稳定性和降低的相对于湿气的敏感性。此外，应当提出一种方法，借助所述方法能够以简单且可靠的方法制造有效的光电子半导体芯片。所述目的通过独立权利要求的主题来实现。设计方案和改进形式是从属权利要求的主题。根据一个实施形式，光电子半导体芯片具有半导体本体和载体，在所述载体上设置半导体本体。半导体本体具有有源区域，所述有源区域优选地设为用于产生或接收辐射。有源区域设置在第一导电类型的第一半导体层和不同于第一导电类型的第二导电类型的第二半导
体层之间。第一半导体层设置在有源区域的朝向载体的一侧上。第一半导体层与设置在载体和半导体本体之间并且优选地直接邻接于第一半导体层的第一连接层导电地连接。在第一连接层和载体之间设置有封装层。在半导体芯片的俯视图中，封装层至少局部地突出于对半导体本体限界的侧面。借助于封装层，优选地实施为用于在有源区域中产生或接收的辐射的镜层的第一连接层与周围环境分离。所述封装层能够阻止空气或湿气渗入到第一连接层中。此外，封装层能够抑制第一连接层的材料、例如银迁移。封装层优选地覆盖半导体本体的朝向载体的主面的区域，在所述区域中主面不被第一连接层覆盖。尤其优选地，所述区域完全由封装层覆盖，其中封装层还优选地直接邻接于主面。在一个优选的设计方案中，封装层在俯视图中在整个环周上、也就是沿着半导体本体的整个环周环绕半导体本体。此外，封装层在整个环周上沿着半导体本体的侧面邻接于第一半导体层。借助于突出于半导体本体的设计方案，将封装层构成为，使得半导体本体的主面在制造期间存在轻微的调节偏差的情况下也沿着半导体本体的侧面完全由封装层所覆盖。换言之，半导体本体在半导体芯片的俯视图中优选地完全设置在封装层的外边缘之内。在另一个优选的设计方案中，封装层的突出于半导体本体的侧面的区域的主延伸平面平行于有源区域的主延伸平面伸展。换言之，封装层平坦地或基本上平坦地向外延展超出半导体本体的侧面。因此，半导体本体的侧面不具有封装层的材料。在另一个优选的设计方案中，第一连接层的外边缘在半导体芯片的俯视图中完全在半导体本体之内伸展。因此，第一连接层不在任何位置突出于半导体本体。因此，能够简单地实现保护第一连接层免受外部的环境影响。在另一个优选的设计方案中，封装层构成为是金属的。此外，优选地，封装层构成为是多层的。尤其优选地，封装层具有金层。第一连接层优选地包含银或由银制成。银的特征在于在可见光谱范围中尤其高的反射率。替选地或补充地，第一连接层能够包含具有高的反射率的其他的材料，例如铝或钯。在另一个优选的设计方案中，封装层在背离半导体本体的一侧上完全地覆盖第一连接层。此外，优选地，封装层直接地邻接于第一连接层。在一个优选的设计方案中，半导体本体具有至少一个凹部，所述凹部从载体起延伸穿过有源区域。在凹部中，第二半导体层优选地与第二连接层导电地连接。第一连接层优选局部地设置在半导体本体和第二连接层之间。为了避免电短路，优选地，在第一连接层和第二连接层之间，尤其在封装层和第二连接层之间设置有第一绝缘层。封装层优选地构成为，使得第一绝缘层没有邻接于半导体本体的第一主面。换言之，第一绝缘层在主面的任何位置上在垂直于主面的且朝载体伸展的方向上与载体隔开。在用于制造多个光电子半导体芯片的方法中，在衬底上提供半导体层，其中半导体层具有有源区域，所述有源区域设置在第一导电类型的第一半导体层和不同于第一导电类型的第二导电类型的第二半导体层之间。第一连接层构成在半导体层序列上。封装层构成在第一连接层上。构成具有半导体层序列和载体的复合件。多个半导体本体由半导体层序列构成，其中局部地暴露封装层。复合件被分成多个半导体芯片。方法步骤优选地以上述列举的顺序执行。但是，至少关于个别步骤，其他的次序也能够是适合的。半导体本体的构成优选地实现为，使得在构成半导体本体时产生的侧面在半导体层序列的俯视图中完全位于封装部的外边缘之内。在一个优选的设计方案中，将用于半导体层序列的生长衬底移除。这优选地在构成复合件之后进行。载体尤其用于半导体层序列的机械稳定，使得生长衬底对此不再是必需的。所描述的方法尤其适合于制造在更上面描述的半导体芯片。结合半导体芯片详述的特征因此也能够考虑用于所述方法并且反之亦然。附图说明其他的特征、设计方案和适当方案从在下文中结合附图对实施例进行的描述中得出。示出：图1A和1B示出半导体芯片的一个实施例的示意俯视图(图1A)和沿着线AA’的相关的剖面图(图1B)；以及图2A至2F示出用于制造多个光电子半导体芯片的方法的实施例。具体实施方式相同的、相同类型的或起相同作用的元件在图中设有相同的附图标记。图和在图中示出的元件相互间的大小关系不能够看作是按照比例的。相反地，为了更好的可视性和/或为了更好的理解，能够夸张大地示出个别元件。在图1A和1B中示出半导体芯片1的一个实施例，所述半导体芯片示例地实施为发光二极管半导体芯片、尤其为照明二极管半导体芯片。半导体芯片1具有带有有源区域20的半导体本体2，所述有源区域设为用于产生辐射。有源区域20设置在p型半导体层21和n型半导体层22之间。半导体层21、22在其导电类型方面也能够设计成是相反的。半导体本体2、尤其有源区域20优选地基于氮化物-化合物半导体材料，并且此外优选地设为用于产生在可见的或紫外的光谱范围中的辐射。“基于氮化物-化合物半导体”在本文中表示，有源的外延层序列或其至少一个层包括氮化物-III/V族化合物半导体材料、优选包
括AlnGamIn1-n-mN，其中0≤n≤1，0≤m≤1并且n+m≤1。在此，所述材料不必强制地具有根据上式的数学上精确的组成。相反地，所述材料能够具有基本上不改变AlnGamIn1-n-mN材料的特征性的物理特性的一种或多种掺杂材料以及附加的组成部分。然而，为了简单性，上式也仅包含晶格的主要组成部分(Al、Ga、In、N)，即使所述组成部分能够部分地由少量的其他材料置换。与此不同地，也能够使用其他的半导体材料，尤其是III/V族-化合物半导体材料。半导体本体2借助于连接层71、例如焊料层或能导电的粘接层来固定在载体7上。第一半导体层21形成半导体本体的朝向载体的主面23。在竖直方向上，也就是在垂直于半导体本体2的半导体层的主延伸平面伸展的方向上，半导体本体在主面23和辐射出射面24之间延伸。为了提高在工作中在有源区域20中产生的辐射的耦合输出效率，辐射出射面24设有结构化部27。所述结构化部能够是有规则的或不规则的。例如，结构化部能够借助于棱锥形的或截棱本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光电子半导体芯片(1)，具有半导体本体(2)和载体(7)，在所述载体上设置有所述半导体本体，其中‑所述半导体本体具有有源区域(20)，所述有源区域设置在第一导电类型的第一半导体层(21)和不同于所述第一导电类型的第二导电类型的第二半导体层(22)之间；‑所述第一半导体层设置在所述有源区域的朝向所述载体的一侧上；‑所述第一半导体层与设置在所述载体和所述半导体本体之间的第一连接层(31)导电地连接；‑在所述第一连接层和所述载体之间设置有封装层(6)；‑所述封装层在所述半导体芯片的俯视图中至少局部地突出于对所述半导体本体限界的侧面(26)；以及‑所述封装层覆盖所述半导体本体的朝向所述载体的主面的区域，在所述区域中所述主面不被所述第一连接层覆盖。

【技术特征摘要】
2011.02.14 DE 102011011140.91.一种光电子半导体芯片(1)，具有半导体本体(2)和载体(7)，在所述载体上设置有所述半导体本体，其中-所述半导体本体具有有源区域(20)，所述有源区域设置在第一导电类型的第一半导体层(21)和不同于所述第一导电类型的第二导电类型的第二半导体层(22)之间；-所述第一半导体层设置在所述有源区域的朝向所述载体的一侧上；-所述第一半导体层与设置在所述载体和所述半导体本体之间的第一连接层(31)导电地连接；-在所述第一连接层和所述载体之间设置有封装层(6)；-所述封装层在所述半导体芯片的俯视图中至少局部地突出于对所述半导体本体限界的侧面(26)；以及-所述封装层覆盖所述半导体本体的朝向所述载体的主面的区域，在所述区域中所述主面不被所述第一连接层覆盖。2.根据权利要求1所述的半导体芯片，其中所述区域完全由封装层覆盖。3.根据权利要求1所述的半导体芯片，其中所述封装层直接邻接于所述主面。4.根据权利要求1所述的半导体芯片，其中所述封装层在整个环周上环绕所述半导体本体。5.根据权利要求1至4之一所述的半导体芯片，其中所述封装层在整个环周上沿着所述半导体本体的所述侧面邻接于所述第一半导体层。6.根据权利要求1至4之一所述的半导体芯片，其中所述封装层的突出于所述半导体本体的所述侧面的区域(65)的主延伸平面平行于所述有源区域的主延伸平面伸展。7.根据权利要求1至4之一所述的半导体芯片，其中所述封装层以金属构成。8.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：卡尔·恩格尔，马库斯·毛特，斯特法尼·格拉梅尔斯贝格尔，安娜·卡什普扎克扎布洛茨卡，
申请(专利权)人：欧司朗光电半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE