用于制造多个光电子半导体芯片的方法和光电子半导体芯片技术

本发明专利技术提出一种用于制造多个光电子半导体芯片(1)的方法，其中提供层复合结构(10)，所述层复合结构具有主平面(3)和半导体层序列(2)，所述主平面沿竖直方向对层复合结构(10)限界，所述半导体层序列具有设置为用于产生和/或检测辐射的有源区(20)，其中在层复合结构(10)中构成有多个凹部(31)，所述凹部从主平面(3)沿朝向有源区(20)的方向延伸。在主平面(3)上构成平坦化层，使得凹部至少部分地由平坦化层(6)的材料来填充。平坦化层(6)的材料至少局部地被移除以平整平坦化层。制成半导体芯片(1)，其中对于半导体芯片(1)而言至少一个半导体本体(200)从半导体层序列(2)中产生。此外本发明专利技术提出一种光电子半导体芯片。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于制造多个光电子半导体芯片的方法和光电子半导体芯片
本申请涉及一种用于制造多个光电子半导体芯片的方法以及一种光电子半导体芯片。
技术介绍
对于光电子半导体器件、例如发光二极管芯片而言，通常需要多层相叠地设置的且结构化的层，例如用于电接触器件。层的结构化会导致必须通过后续的层包覆相对陡的阶梯或棱边。在这样的部位上存在下述危险：这些部位在沉积层时未在每个部位处都充分地覆层，这例如会导致两个待彼此电绝缘的层之间的电短路。
技术实现思路
本专利技术的目的是，提出一种用于制造光电子半导体芯片的方法，借助所述方法能够以简单且可靠的方式制造半导体芯片。此外，应当提出一种具有高可靠性的光电子半导体芯片。该目的通过一种用于制造多个光电子半导体芯片的方法或一种光电子半导体芯片来实现，所述方法具有下述步骤：a)提供层复合结构，所述层复合结构具有主平面和半导体层序列，所述主平面沿竖直方向对所述层复合结构限界，所述半导体层序列具有设置为用于产生和/或检测辐射的有源区，其中在所述层复合结构中构成多个凹部，所述凹部从所述主平面沿朝向所述有源区的方向延伸；b)在所述主平面上构成平坦化层，使得所述凹部至少部分地以所述平坦化层的材料来填充；c)至少局部地移除所述平坦化层的材料以平整所述平坦化层，并且借助于因氢键和/或范德瓦尔交互作用引起的直接的键合连接将所述半导体层序列固定在载体上，其中借助于所述平坦化层平整所述层复合结构，使得为在所述载体上的直接的键合连接提供平面的面；以及d)制成所述半导体芯片，其中对于每个半导体芯片而言至少一个半导体本体从所述半导体层序列中产生；其中在步骤c)中局部地露出所述主平面，并且在步骤c)之后沉积所述平坦化层的另外的材料，所述光电子半导体芯片具有层复合结构，所述层复合结构具有主平面和半导体本体，所述半导体本体具有设置为用于产生和/或检测辐射的有源区，其中在所述层复合结构中构成有至少一个凹部，所述凹部从所述主平面沿朝向所述有源区的方向延伸，其中所述半导体芯片具有平坦化层，所述平坦化层在所述凹部的区域中与在横向地与所述凹部间隔的区域中相比具有更大的竖直扩展，并且其中所述层复合结构借助于因氢键和/或范德瓦尔交互作用引起的直接的键合连接固定在载体上，其中所述平坦化层形成所述层复合结构方面的用于与所述载体连接的平面的表面。设计方案和改进形式在下文中描述。根据一个实施形式，在用于制造多个光电子半导体芯片的方法中，提供具有主平面的层复合结构，所述主平面沿竖直方向对层复合结构限界。层复合结构此外具有半导体层序列，所述半导体层序列具有设置为用于产生和/或检测辐射的有源区。在层复合结构中构成有多个凹部，所述凹部从主平面沿朝向有源区的方向延伸。在主平面上构成有平坦化层，使得凹部至少部分地由平坦化层的材料来填充。为了平整平坦化层，至少局部地移除平坦化层的材料。制成半导体芯片，其中对于各个半导体芯片而言从半导体层序列中产生半导体本体。制成例如包括将层复合结构分割成半导体芯片。将竖直方向理解为垂直于半导体层序列的半导体层的主延伸平面伸展的方向。将主平面尤其是理解为下述平面，所述平面在沉积平坦化层的材料之前直接沿竖直方向对层复合结构限界。这就是说，层复合结构在任何位置处都不突出于主平面。换而言之，层复合结构从主平面开始具有凹部形式的凹陷部，然而不具有在竖直方向上延伸超出主平面的凸出部。此外，主平面为数学平面。这就是说，主平面例如能够通过一个参考点和两个展开平面的向量来限定。优选地，主平面平行于半导体层序列的半导体层的主延伸平面伸展。半导体层序列优选沿竖直方向在第一主面和第二主面之间延伸。第二主面构成在有源区的背离主平面的一侧上。半导体层序列优选具有第一半导体层和第二半导体层，其中有源区设置在第一半导体层和第二半导体层之间。第一半导体层和第二半导体层适当地具有彼此不同的传导类型。此外，第一半导体层和第二半导体层也能够多层地构成。第一半导体层能够形成第一主面，第二半导体层能够形成第二主面。主平面能够借助于半导体层序列的第一主面或借助于设置在第一主面上的层来形成。在一个设计方案变型形式中，凹部延伸进入到半导体层序列中。特别地，凹部能够延伸穿过有源区。例如，凹部能够穿过第一半导体层并且穿过有源区延伸进入到第二半导体层中。在凹部的区域中在该情况下能够进行第二半导体层的电接触。在一个可替选的设计方案变型形式中，凹部不延伸进入到半导体层序列中。在该情况下，平坦化层例如能够设置为用于，平整位于施加在半导体层序列的第一主面上的电连接层或电绝缘层中的凹部。优选在平坦化层构成之后凹部完全地被填充。在平整之后，平坦化层在有源区的背离第二主面的一侧上形成平坦化面，所述平坦化面尤其优选平面地构成。平面地在本文中尤其理解为：平坦化层除表面粗糙度之外不具有沿朝向有源区的方向延伸的凹陷部。与其不同地，也能够考虑：平坦化面在凹部的区域中具有凹陷部。然而在该情况下，凹陷部的深度、即凹陷部的竖直扩展在平坦化层构成之前优选至多为凹部的深度的一半大。也就是说，在该情况下，平坦化层用于降低凹部的深度，而不是完全地平整所述凹部。平坦化面能够作为起点用于另外的制造步骤、例如用于沉积能导电的和/或导电的层或用于另一微结构化。在一个优选的设计方案中，为了平整而对平坦化层机械地和/或化学地抛光。尤其优选应用化学机械的抛光方法(chemicalmechanicalpolishing，CMP)。借助这样的方法能够以简单且可靠的方式制造平面的平坦化面。在一个优选的设计方案中，半导体层序列借助于材料配合的连接固定在载体上。与载体的连接能够导电地或电绝缘地构成。该连接优选在平整平坦化层之后进行并且此外优选在分割成半导体芯片之前进行。在材料配合的连接中，优选预制的连接配对借助于原子力和/或分子力结合在一起。材料配合的连接例如能够借助于连接层、例如粘结层或焊料层来实现。通常，连接的分离伴随着连接层的破坏和/或所述连接配对中的至少一个的破坏。借助于平坦化层，能够平整层复合结构，使得对于材料配合的连接而言在载体上准备好平面的面。也就是说，在借助于连接层的材料配合的连接中，连接层在横向方向上能够具有均匀的厚度。换而言之，连接层不必补偿层复合结构的凹陷部。在一个改进形式中，半导体层序列借助于直接的键合连接固定在载体上。在直接的键合连接中，机械连接能够通过氢键和/或范德瓦尔交互作用来实现。对于作为材料配合的连接的直接的键合连接而言，待连接的面必须是尤其平面的。这能够借助于平坦化层简化地实现。直接的键合连接优选借助于至少一个介电层进行，尤其优选在两个介电层之间进行。介电层优选包含氧化物，例如氧化硅。尤其优选在两个氧化硅层之间进行直接的键合连接。直接的键合连接的建立优选仅通过按压来实现。在该方法的一个设计方案变型形式中，平坦化层在平整时仅在一定程度上打薄，使得平坦化层在打薄之后完全地覆盖主平面。也就是说，平坦化层在背离有源区的一侧上形成连续的平坦化面。在该方法的一个可替选的设计方案变型形式中，在平整时主平面局部地露出。在该设计方案变型形式的一个改进形式中，在半导体层序列上构成平坦化层之前构成停止层，所述停止层形成主平面。在平整时停止层局部地露出。停止层适当地构成为，使得在平整平坦化层时，所述停止层与平坦化层的材本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于制造多个光电子半导体芯片(1)的方法，具有下述步骤：a)提供层复合结构(10)，所述层复合结构具有主平面(3)和半导体层序列(2)，所述主平面沿竖直方向对所述层复合结构(10)限界，所述半导体层序列具有设置为用于产生和/或检测辐射的有源区(20)，其中在所述层复合结构中构成多个凹部(31)，所述凹部从所述主平面沿朝向所述有源区的方向延伸；b)在所述主平面(3)上构成平坦化层(6)，使得所述凹部(31)至少部分地以所述平坦化层的材料来填充；c)至少局部地移除所述平坦化层(6)的材料以平整所述平坦化层(6)；以及d)制成所述半导体芯片(1)，其中对于每个半导体芯片而言至少一个半导体本体(200)从所述半导体层序列(2)中产生。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.12.23 DE 102011056993.6;2012.02.22 DE 10201211.一种用于制造多个光电子半导体芯片(1)的方法，具有下述步骤：a)提供层复合结构(10)，所述层复合结构具有主平面(3)和半导体层序列(2)，所述主平面沿竖直方向对所述层复合结构(10)限界，所述半导体层序列具有设置为用于产生和/或检测辐射的有源区(20)，其中在所述层复合结构中构成多个凹部(31)，所述凹部从所述主平面沿朝向所述有源区的方向延伸；b)在所述主平面(3)上构成平坦化层(6)，使得所述凹部(31)至少部分地以所述平坦化层的材料来填充；c)至少局部地移除所述平坦化层(6)的材料以平整所述平坦化层(6)，并且借助于因氢键和/或范德瓦尔交互作用引起的直接的键合连接将所述半导体层序列固定在载体(26)上，其中借助于所述平坦化层平整所述层复合结构，使得为在所述载体上的直接的键合连接提供平面的面；以及d)制成所述半导体芯片(1)，其中对于每个半导体芯片而言至少一个半导体本体(200)从所述半导体层序列(2)中产生。2.一种用于制造多个光电子半导体芯片(1)的方法，具有下述步骤：a)提供层复合结构(10)，所述层复合结构具有主平面(3)和半导体层序列(2)，所述主平面沿竖直方向对所述层复合结构(10)限界，所述半导体层序列具有设置为用于产生和/或检测辐射的有源区(20)，其中在所述层复合结构中构成多个凹部(31)，所述凹部从所述主平面沿朝向所述有源区的方向延伸；b)在所述主平面(3)上构成平坦化层(6)，使得所述凹部(31)至少部分地以所述平坦化层的材料来填充；c)至少局部地移除所述平坦化层(6)的材料以平整所述平坦化层(6)，以及d)制成所述半导体芯片(1)，其中对于每个半导体芯片而言至少一个半导体本体(200)从所述半导体层序列(2)中产生；其中在步骤c)中局部地露出所述主平面，并且在步骤c)之后沉积所述平坦化层的另外的材料(61)。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中在步骤c)中将所述平坦化层机械地和/或化学地抛光。4.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述凹部延伸穿过所述有源区。5.根据权利要求2所述的方法，其中所...

【专利技术属性】
技术研发人员：帕特里克·罗德，卢茨·赫佩尔，诺温·文马尔姆，斯特凡·伊莱克，阿尔布雷克特·基斯利希，西格弗里德·赫尔曼，
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