发射辐射的半导体本体、用于制造发射辐射的半导体本体的方法和发射辐射的半导体器件技术

本发明专利技术提出一种发射辐射的半导体本体（14），所述半导体本体除了带有适合产生电磁辐射的有源区（4）的外延的半导体层序列（3）之外具有承载层，所述承载层设置成机械地稳固外延的半导体层序列（3）。此外，半导体本体（14）具有接触结构（9，91）以用于电接触半导体本体（14），所述接触结构分别具有体积区域（12）和表面接合区域（13），其中表面接合区域由与体积区域（12）的材料不同的材料形成。此外，提出一种用于制造这种半导体本体（14）和带有这种半导体本体（14）的器件的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种发射辐射的半导体本体、一种用于制造发射辐射的半导体本体的方法和一种发射辐射的半导体器件。
技术介绍
参考文献EP 1 657 757 A2描述带有发射辐射的半导体本体的发射辐射的半导体器件，所述半导体本体借助于例如为超声波摩擦焊接或热压缩的接合方法经由后侧的电接触部导电地施加到芯片承载体上。为了制造后侧的接触部，例如在参考文献US 2005/0247944 A1中描述，借助于球形焊接器在半导体本体上依次施加各个导电接触部。该制造方法由于连续的过程控制是相对耗费时间的。
技术实现思路
本专利技术的目的是提出一种半导体本体，所述半导体本体适合借助于尤其为超声波摩擦焊接或热压缩的接合方法施加到芯片承载体上。此外，本专利技术的目的是提供一种用于制造这种半导体本体的简化的方法。本专利技术的另一目的在于提供一种带有这种发射辐射的半导体本体的发射辐射的器件。所述目的通过带有权利要求1的特征的半导体本体、通过带有权利要求8的步骤的方法并且通过带有权利要求14的特征的发射辐射的半导体器件来实现。有利的改进形式和实施形式分别在从属权利要求中说明。发射辐射的半导体本体尤其包括：-外延的半导体层序列，其带有适合产生电磁辐射的有源区，-承载层，所述承载层设置成机械地稳固外延的半导体层序列，和-接触结构，以用于电接触半导体本体，所述接触结构分别具有体积区域和表面接合区域。此外，表面接合区域由与体积区域的材料不同的材料形成。表面接合区域尤其适合借助于例如为超声波摩擦焊接和/或热压缩的接合方法与芯片承载体连接。尤其优选的是，芯片承载体和表面接合区域之间的连接构成为是导电的。尤其优选的是，表面接合区域构成为是能够被超声波摩擦焊接的和/或是能够被热压缩的，也就是说，所述表面接合区域能够借助于超声波摩擦焊接和/或热压缩与芯片承载体连接。接触结构优选设置在半导体本体的后侧上，其中后侧与半导体本体的发射辐射的前侧相对置。根据一个实施形式，总是分别通过唯一的体积区域和唯一的表面接合区域形成唯一的接触结构。承载层优选地构成为是金属的并且例如具有下述材料中的至少一种或者由这些材料中的至少一种制成：镍、钼、铜。所述材料例如能够借助于电镀工艺施加到外延的半导体层序列上。根据发射辐射的半导体本体的一个实施形式，体积区域由与承载层相同的材料形成。对此，不强制认为接触结构的体积区域例如通过如下面详细地说明的减成法由承载层的材料形成。相反也可能的是，为了形成接触结构的体积区域，以结构化的方式将另外的层施加到承载层上，所述另外的层具有与承载层的相同的材料或者由相同的材料制成。在此也可能的是，体积区域的材料和承载层的材料稍微彼此不同，例如基于不同的或依次进行的制造工艺。尤其优选地，另外的层具有例如为镍、钼或铜的金属材料或者由所述材料中的一种制成。根据发射辐射的半导体本体的另一个实施形式，接触结构通过突出部构成，所述突出部分别优选具有20μm和200μm之间的宽度，其中包括边界值。根据发射辐射的半导体本体的另一个实施形式，接触结构通过突出部形成，所述突出部分别优选具有5μm和50μm之间的高度，其中包括边界值。根据发射辐射的半导体本体的另一个实施形式，表面接合区域具有下述材料中的至少一种或者由下述材料中的至少一种制成：金、铜、铝。尤其优选地的是在此使用金，因为其例如为延展性的材料特性尤其好地适合于超声波摩擦焊接和热压缩的接合方法。此外有利的是，与例如为铜或铝的其他金属不同的是，金在其表面上最多具有极其少的氧化层，使得能够取消在超声波摩擦焊接或热压缩之前去除氧化层的步骤，该步骤如通常例如在使用铜或铝的情况下执行。如果将铜或铝用于表面接合区域，那么用于例如借助于超声波摩擦焊接或热压缩尤其优选在由惰性气体例如氮气或稀有气体组成的保护气氛下执行将半导体本体与芯片承载体连接的后续的连接步骤。根据发射辐射的半导体本体的另一个实施形式，接触结构通过突出部形成，其中表面区域分别在两侧突出于体积区域。在此，接触结构例如通过蘑菇状的突出部形成，其中体积区域构成蘑菇的茎并且表面接合区域构成蘑菇的盖。如下面详细地说明，蘑菇形的突出部尤其能够通过经由光刻胶掩膜对表面接合区域进行电镀沉积来产生。因为电镀沉积工艺通常具有各向同性的特征，在此构成带有倒圆的棱边的盖形结构。根据发射辐射的半导体本体的另一个实施形式，接触结构分别具有矩形的、正方形的、圆的或环形的基面。用于制造半导体本体的方法尤其包括下述步骤：-提供带有有源区的外延的半导体层序列，所述有源区适合产生电磁辐射，-将承载层施加到外延的半导体层序列的主侧上，其中承载体设置用于机械地稳固外延的半导体层序列，-施加能够接合的层，-借助于光刻法在承载体上构成接触结构，其中接触结构分别具有体积区域和表面接合区域。外延的半导体层序列通常在适合的生长衬底上外延地生长。在施加承载层之后通常将生长衬底从外延的半导体层序列中去除或者打薄，使得生长衬底单独不适合于机械地稳固外延的半导体层序列。生长衬底例如通过抛光、刻蚀或借助于激光剥离工艺从外延的半导体层序列去除或者相应地打薄。承载层、尤其是金属的承载层例如借助于电镀沉积工艺、溅镀或蒸镀施加到外延的半导体层序列上。尤其当能够接合的层具有金属材料时，所述能够接合的层例如同样通过电镀工艺、通过溅镀或蒸镀产生。优选地，表面接合区域由能够接合的层的材料形成。能够接合的层尤其优选地构成为是能够被超声波摩擦焊接的和/或能够被热压缩的。尤其地，能够接合的层具有下述材料中的至少一种或者由下述材料中的至少一种制成：金、铜、铝。根据方法的一个实施形式，在承载层和能够接合的层之间将另外的层施加到承载层上。所述另外的层优选地具有与承载层相同的材料。尤其优选地，所述另外的层由与承载层相同的材料形成，也就是说，另外的层的材料成分在制造公差之内不显著地与承载层的材料成分不同。然而，由于用于制造承载层和另外的层的不同的制造工艺技术或两个依次紧随的工艺步骤而能够在两个层的材料成分中出现细微的偏差。根据方法的另一个实施形式，接触结构的体积区域由另外的层的材料形成。方法的所述实施形式是加成法，因为以附加层的形式提供形成接触结构的体积区域的材料。为了形成接触结构，例如将光刻胶层施加到承载层上，所述光刻胶层空出应当本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.06.10 DE 102010023343.91.发射辐射的半导体本体（14），带有：
-外延的半导体层序列（3），所述外延的半导体层序列带有适合产
生电磁辐射的有源区（4），
-承载层（1），所述承载层设置成机械地稳固所述外延的半导体层
序列（3），和
-接触结构（9，91），所述接触结构用于电接触所述半导体本体（14），
所述接触结构分别具有体积区域（12）和表面接合区域（13），其中所
述表面接合区域（13）由与所述体积区域（12）的材料不同的材料形成。
2.根据上一项权利要求所述的发射辐射的半导体本体（14），其中
所述体积区域（12）由与所述承载层（1）相同的材料形成。
3.根据上述权利要求之一所述的发射辐射的半导体本体，其中所
述承载层（1）具有金属材料，所述金属材料优选地选自下述材料：镍、
钼、铜。
4.根据上述权利要求之一所述的发射辐射的半导体本体（14），其
中所述表面接合区域（13）具有下述材料中的至少一种：金、铜、铝。
5.根据上述权利要求之一所述的发射辐射的半导体本体（14），其
中所述接触结构（9）通过突出部形成，所述突出部分别具有20μm和
200μm之间的宽度和/或5μm和50μm之间的高度，其中包括边界值。
6.根据上述权利要求之一所述的发射辐射的半导体本体（14），其
中所述接触结构（9）通过突出部形成，其中所述表面接合区域分别在
两侧突出于所述体积区域。
7.根据上述权利要求之一所述的发射辐射的半导体本体（14），其
中所述表面接合区域构成为能够被超声波摩擦焊接的和/或是能够被热
压缩的。
8.用于制造...

【专利技术属性】
技术研发人员：赫贝特·布伦纳，帕特里克·宁斯，
申请(专利权)人：欧司朗光电半导体有限公司，
类型：
国别省市：