用于制造光电子转换半导体芯片的方法和转换半导体芯片的复合件技术

本发明专利技术涉及一种用于制造光电子转换半导体芯片(61，62)的方法，所述方法具有如下步骤：A)提供生长衬底(1)；B)将半导体层序列(2)生长到生长衬底(1)上，C)将电接触件(3)施加到半导体层序列(2)的背离生长衬底(1)的后侧(12)上，D)打薄生长衬底(1)，E)将转换层(4)施加到被打薄的生长衬底(1)上，和F)至少分割被打薄的生长衬底(1)和半导体层序列(2)，以产生至少两个光电子转换半导体芯片(61，62)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于制造光电子转换半导体芯片的方法和转换半导体芯片的复合件
本专利技术涉及一种用于制造光电子转换半导体芯片的方法。本专利技术还涉及一种转换半导体芯片的复合件。
技术介绍
为了制造转换半导体芯片需要：将转换层施加到完成工艺处理的半导体芯片上。对此，完成工艺处理的半导体芯片必须施加到临时载体上。对此需要：夹紧每个单独的半导体芯片并且再次放下并且随后用转换层来覆层。这是耗费的且高成本的。
技术实现思路
本专利技术的目的是：提供一种用于制造光电子转换半导体芯片的方法，所述方法实现简单地制造这种转换半导体芯片。此外，，本专利技术的目的是：提供一种用于制造光电子转换半导体芯片的更低成本的方法。所述目的通过根据独立权利要求1所述的用于制造光电子转换半导体芯片的方法来实现。本专利技术的有利的设计方案和改进方案是从属权利要求的主题。此外，所述目的通过根据独立权利要求12所述的转换半导体芯片复合件来实现。复合件的有利的设计方案和改进方案是从属权利要求13和14的主题。在至少一个实施方式中，用于制造光电子转换半导体芯片的方法包括如下步骤：A)提供生长衬底；B)将半导体层序列生长到生长衬底上，C)将电接触件施加到半导体层序列的背离生长衬底的后侧上，D)打薄生长衬底，E)将转换层施加到打薄的成长衬底上，和F)至少分割打薄的生长衬底和半导体层序列，以产生至少两个光电子转换半导体芯片。在此处描述的方法中，制造光电子转换半导体芯片。借此表示：制造至少两个转换半导体芯片。尤其，制造多于两个转换半导体芯片，尤其制造多个转换半导体芯片，所述转换半导体芯片尤其位于晶片复合件上。根据至少一个实施方式，所述方法包括制造至少两个转换半导体芯片。转换半导体芯片尤其为发光二极管，简称LED。于是，半导体芯片优选设计用于：发射蓝光或白光。尤其，转换层设计用于：将由半导体芯片发射的辐射，尤其出自蓝色范围中的辐射转换成白光。根据至少一个实施方式，转换半导体芯片分别为倒装芯片。借此，在此和在下文中表示：转换半导体芯片将其电接触件全部设置在主面上，经由所述主面将转换半导体芯片分别安装在承载件、尤其最终承载件上。最终承载件能够是壳体、陶瓷件或金属芯电路板。这种转换半导体芯片显示出如下优点：对于电端子例如不再需要例如呈键合线形式的附加的电接触件。根据至少一个实施方式，在所述方法中提供生长衬底。生长衬底能够包括绝缘材料或半导体材料，例如III-V族化合物半导体材料。尤其，生长衬底能够包括蓝宝石、GaAs、GaP、GaN、InP、SiC、Si和/或Ge，或由这种材料构成。在方法步骤A)中提供生长衬底之后，在随后的方法步骤D)中能够打薄生长衬底。借此，在此和在下文中表示：减小生长衬底的层厚度。尤其，生长衬底的层厚度减小为十分之一至二分之一，例如减小为十分之一。例如，生长衬底的层厚度从1mm减小到100μm或从700μm减小到250μm或300μm。打薄能够通过磨削和/或等离子工艺进行。根据至少一个实施方式，所述方法具有方法步骤B)，将半导体层序列生长到生长衬底上。尤其，生长整面地进行，即生长到整个生长衬底上。将一个层或一个元件设置或施加或生长在另一层或另一元件“上”或“上方”在此和在下文中能够表示：这一个层或这一个元件直接地以直接机械和/或电接触的方式设置在另一层或另一元件上。此外也能够表示：这一个层或这一个元件间接地设置在另一层或另一元件之上或上方。在此，于是能够将其他的层和/或元件设置在一个和另一层或一个和另一元件之间。根据至少一个实施方式，所得出的转换半导体芯片分别包括半导体层序列。转换半导体芯片的半导体层序列优选分别基于III-V族化合物半导体材料。半导体材料优选能够基于氮化物化合物半导体材料。“基于氮化物化合物半导体材料”在本文中表示：半导体层序列或者其至少一个层包括III族氮化物化合物半导体材料，优选包括InxAlyGa1-x-yN，其中0≤x≤1，0≤y≤1并且x+y≤1。在此，所述材料不必强制性地具有根据上式的数学上精确的组成。更确切地说，所述材料能够具有一种或多种掺杂材料以及附加的组成部分，其基本上不改变InxAlyGa1-x-yN材料的特征性的物理特性。然而为了简单性，上式仅包括晶格的主要组成部分(In，Al，Ga，N)，即使其能够部分地通过少量其他材料取代时也如此。半导体层序列能够包括氮化铝和/或氮化硅。半导体层序列包含具有至少一个pn结和/或具有一个或多个量子阱结构的有源层。在转换半导体芯片运行时，在有源层中产生电磁辐射。辐射的波长或波长最大值优选位于紫外和/或可见光谱范围中，尤其位于400nm和680nm之间的波长中，例如440nm和480nm之间的波长中，其中包括边界值。根据至少一个实施方式，所述方法具有方法步骤C)，将电接触件施加到半导体层序列的背离生长衬底的后侧上。半导体层序列的背离生长衬底的后侧在此和在下文中表示：该后侧垂直于转换半导体芯片的半导体层序列的生长方向定向。尤其，后侧设置在半导体层序列的生长衬底的相对置的侧上，即背离生长衬底的一侧上。所得出的转换半导体芯片能够分别至少包括电接触件和另一电接触件。电接触件用于电接触转换半导体芯片。尤其，电接触件是p型端子接触件，即电接触半导体层序列的至少一个p型半导体层的接触件。尤其，另一电接触件是n型端子接触件，即电接触半导体层序列的至少一个n型半导体层的接触件。电接触件例如能够具有如下金属中的至少一种：金、银、钛、铂、钯、铜、镍、铟、铑、铬、铝或钨。所述金属例如能够通过蒸镀、溅射或电化学沉积方法、例如电镀来沉积。尤其，电接触件通过至少一个绝缘层彼此分开，以便防止短路。电接触件和/或另一电接触件能够成形为层。生长工艺尤其能够在晶片复合件中进行。换言之，，生长衬底以晶片的形式提供，例如蓝宝石晶片的形式提供，半导体层序列大面积地生长在生长衬底上。生长的半导体层序列能够在另一方法步骤中分割成单独的半导体芯片，尤其转换半导体芯片，其中通过分割能够形成半导体芯片的侧面。根据至少一个实施方式，所述方法具有方法步骤E)，将转换层施加到打薄的生长衬底上。尤其，将转换层整面地施加到打薄的生长衬底上。尤其，以直接机械接触的方式施加到打薄的生长衬底上。尤其，转换层设计用于：将由半导体层序列发射的初级辐射至少部分地转换成与初级辐射不同的次级辐射。例如，初级辐射能够具有出自紫外至绿色波长范围中的波长范围，而次级辐射能够具有出自蓝色至红外波长范围中的波长范围。特别优选的是，初级辐射和次级辐射能够叠加地产生白色的发光印象。对此，初级辐射能够产生蓝色的发光印象并且次级辐射能够产生黄色的发光印象，所述黄色的发光印象能够通过黄色波长范围中的次级辐射的光谱分量和/或绿色和红色波长范围中的光谱分量形成。根据至少一个实施方式，初级辐射选自蓝色光谱范围、尤其440nm至480nm的光谱范围。根据至少一个实施方式，次级辐射选自515nm至560nm和/或600nm至750nm之间的波长范围中。转换层具有转换材料，所述转换材料尤其设立为用于：在转换半导体芯片运行时，至少部分地吸收由半导体层序列、即半导体层序列的有源区域发射的初级辐射，并且作为具有至少部分与初级辐射不同的波长范围的次级辐射发射。转换层能够构成为层薄膜或层系统。在此，借助层系统表示：转本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于制造光电子转换半导体芯片(61，62)的方法，所述方法具有如下步骤：A)提供生长衬底(1)；B)将半导体层序列(2)生长到所述生长衬底(1)上，C)将电接触件(3)施加到所述半导体层序列(2)的背离所述生长衬底(1)的后侧(12)上，D)打薄所述生长衬底(1)，E)将所述转换层(4)施加到被打薄的所述生长衬底(1)上，和F)至少分割被打薄的所述生长衬底(1)和所述半导体层序列(2)，以产生至少两个光电子转换半导体芯片(61，62)，其中在步骤D)之后进行附加的步骤D1)：D1)将所述生长衬底(1)切开至少直至所述半导体层序列(2)，以形成第一中间空间(9)，其中将所述转换层(4)在步骤E)中附加地设置在所述第一中间空间(9)中。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.06.12 DE 102015109413.41.一种用于制造光电子转换半导体芯片(61，62)的方法，所述方法具有如下步骤：A)提供生长衬底(1)；B)将半导体层序列(2)生长到所述生长衬底(1)上，C)将电接触件(3)施加到所述半导体层序列(2)的背离所述生长衬底(1)的后侧(12)上，D)打薄所述生长衬底(1)，E)将所述转换层(4)施加到被打薄的所述生长衬底(1)上，和F)至少分割被打薄的所述生长衬底(1)和所述半导体层序列(2)，以产生至少两个光电子转换半导体芯片(61，62)，其中在步骤D)之后进行附加的步骤D1)：D1)将所述生长衬底(1)切开至少直至所述半导体层序列(2)，以形成第一中间空间(9)，其中将所述转换层(4)在步骤E)中附加地设置在所述第一中间空间(9)中。2.根据权利要求1所述的方法，其中将所述转换层(4)在步骤E)中至少直接地施加到被打薄的所述生长衬底(1)上，，其中所述转换层(4)设立用于：将由所述半导体层序列(2)发射的初级辐射至少部分地转换成与所述初级辐射不同的次级辐射。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中将所述生长衬底(1)在步骤D1)中刚好切开至所述半导体层序列(2)，以形成所述第一中间空间(9)。4.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中在步骤D)之后进行附加的步骤D2)：D2)将所述生长衬底(1)和所述半导体层序列(2)切开直至所述电接触件(3)、电介质(17a)或金属层(17b)，以形成第二中间空间(10)，其中将所述转换层(4)在步骤E)中附加地设置在所述第二中间空间(10)中，其中在步骤F)之后产生光电子转换半导体芯片(61，62)，所述光电子转换半导体芯片具有侧壁(13)，所述侧壁至少部分地借助所述转换层(4)覆盖。5.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中在步骤D)之后进行附加的步骤D4)，D4)切开所述生长衬底(1)、所述半导体层序列(2)和所述电接触件(3)、电介质(17a)或金属层(17b)，以形成第三中间空间(11)，其中所述转换层(4)在步骤E)中附加地设置在所述第三中间空间(11)中，其中在步骤F)之后产生光电子转换半导体芯片(61，62)，所述光电子转换半导体芯片具有侧壁(13)，所述侧壁完全地被所述转换层覆盖。...

【专利技术属性】
技术研发人员：克里斯蒂安·莱雷尔，科比尼安·佩尔茨尔迈尔，
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