提出了一种用于制造光电子半导体器件的方法，其中将外延层序列（５）、接触层（６）和阻挡层（７）生长到生长衬底（１）上，并且通过在外延层序列（５）中产生沟槽（９）来将外延层序列（５）结构化为单个的半导体本体（８）。随后，将介电层（１１）和优选反射层（２１）至少施加到半导体本体（８）的在沟槽（９）中暴露的侧边缘（１０）上。随后，将半导体本体（８）在背离生长衬底（１）的侧上借助焊接层（１３）与支承体（１４）相连，其中在半导体本体（８）之间的沟槽（９）被焊接层（１３）填充，并且随后剥离生长衬底（１）。
【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用于制造光电子半导体器件的方法以及一种光电子半导体器件。本专利申请要求德国专利申请102008050573. 0的优先权，其公开内容通过引用结合于此。在出版物WO 03/065420中公开了一种用于制造光电子半导体器件的方法，其中外延层序列生长到生长衬底上，外延层序列在与生长衬底对置的侧上借助焊接层与支承体连接，并且随后将生长衬底从外延层序列剥离。以此方式制造的所谓的薄膜半导体器件具有如下优点作为用于支承体的材料可以选择具有良好的热学特性和电特性的成本低廉的材料，而不必满足对生长衬底提出的关于晶体结构和晶格常数方面的严格规定。此外，该方法具有如下优点通常昂贵的生长衬底例如GaN衬底或蓝宝石衬底可以重复用于生长氮化物半导体。在出版物DE 102005029246A1中公开了一种合适的焊接层序列，借助该焊接层序列可以将半导体芯片与支承体连接。本专利技术基于的任务是提出一种改进的用于制造光电子半导体器件的方法和一种光电子半导体器件，其特征在于改进的光学和/或机械特性。该任务通过根据权利要求1所述的用于制造光电子半导体器件的方法和根据权利要求10所述的光电子半导体器件来解决。本专利技术的有利的扩展方案和改进方案是从属权利要求的主题。在用于制造光电子半导体器件的方法中，首先将外延层序列生长到生长衬底上。外延层序列优选优选基于氮化物半导体。“基于氮化物半导体”在本上下文中表示半导体层序列或者其至少一个层包括III-氮化物-化合物半导体材料，优选 InxAlyGai_x_yN，其中0彡χ彡1，0彡y彡1且x+y彡1。在此，该材料不必一定具有根据上式的数学上精确的组分。更确切地说，可以具有一种或多种掺杂材料以及附加的组成部分， 其基本上并不改变InxAlyGa1^N材料的物理特性。然而出于简单的原因，上式仅仅包含晶格的主要组成部分(In，Al，Ga, N)，即使其可以部分地被少量的其他材料替代。光电子半导体器件的外延层序列例如在朝着生长衬底的侧上包含η区域，该η区域包括一个或多个η掺杂的层。外延层序列在与生长衬底背离的侧上包含ρ区域，该ρ区域包含一个或多个P掺杂的层。η区域和ρ区域也可以分别包含一个或多个未掺杂的层。在η区域和ρ区域之间优选设置有源层，其尤其可以是LED或半导体激光器的发射辐射的层。有源层例如可以构建为Pn结、双异质结构、单量子阱结构或者多量子阱结构。 术语量子阱结构在此包括其中载流子通过限制(Confinement)而经历其能量状态的量子化的任意结构。尤其是，术语量子阱结构并不包含关于量子化的维度的说明。其因此尤其包括量子槽、量子线和量子点 以及这些结构的任意组合。在外延层序列由氮化物半导体材料构成的情况下，生长衬底尤其可以是蓝宝石衬底或可替选地可以是GaN衬底。在将外延层序列生长到生长衬底上之后，优选接触层、尤其是反射性的接触层被施加到外延层序列上。接触层用于电连接半导体材料，尤其是用于建立与半导体材料的欧姆性接触。接触层尤其可以包含Al、Ag、Au或Pt或者由其构成。接触层必要时可以以光刻方式来结构化。 优选阻挡层被施加到接触层上。阻挡层尤其具有防止后续施加的焊接层的材料扩散至接触层的功能。在后继的方法步骤中，外延层序列通过在外延层序列中产生沟槽而被结构化为单个的半导体本体。通过沟槽优选完全分开外延层序列，即沟槽从外延层序列(包括施加到其上的接触层和阻挡层)的与生长衬底背离的表面延伸至生长衬底。沟槽例如可以借助刻蚀工艺来产生。通过沟槽分离的半导体本体分别具有与沟槽邻接的侧边缘。在另一方法步骤中， 介电层至少施加到半导体本体的在沟槽中暴露的侧边缘上。介电层尤其也可以覆盖沟槽中暴露的生长衬底。例如，介电层首先整面地施加到由生长衬底和半导体本体构成的复合结构上，使得介电层覆盖带有施加到其上的接触层和阻挡层的半导体本体、半导体本体的侧边缘和在沟槽中暴露的生长衬底。为了能够实现半导体本体的电连接，介电层优选被结构化为使得其在前面所施加的阻挡层的区域中具有开口。介电层优选是氮化硅层，例如非化学计量学中的组分SiNx,或氧化硅例如SiO2或 SiO2: P2O5。在一个扩展方案中，在施加并且必要时结构化介电层之后将增附和/或润湿层施加到介电层上。增附和/或润湿层具有改进在介电层之后的焊接层的附着和/或润湿的功能。增附和/或润湿层尤其可以包含Ti或者由其构成。随后，焊接层的第一部分施加到半导体本体上和半导体本体之间的沟槽中。焊接层的第一部分优选整面地施加到由生长衬底、半导体本体和前面已施加的层构成的复合结构上。焊接层的第一部分于是在半导体本体上、在半导体本体的侧边缘上延伸并且在半导体本体之间的沟槽中在前面所施加的层上延伸。焊接层的第一部分不必一定是单层，而是其也可以是由多个焊料组成部分构成的层系统。例如，焊接层可以从设置在其下部的增附和/或润湿层起包括Sn层、Ti层和Au 层。Sn层是焊料的第一成分，借助其将半导体本体稍后与支承体连接。后续的Ti层形成阻挡层并且Au层用作防氧化层。在Au构成的防氧化层和Sn层之间设置的由Ti构成的阻挡层防止Sn扩散到后续的Au层中。焊接层的第二部分施加到稍后要与半导体本体连接的支承体上。例如，支承体可以是锗支承体。焊接层的第二部分尤其可以具有Au。在支承体和焊接层的第二部分之间可以设置有一个或多个中间层。尤其是，可以将接触层施加到支承体上，该接触层例如将锗支承体的半导体材料与后续的金属层电连接。可以将增附和/或润湿层如设置到半导体本体上那样地设置到接触层上。例如在此可以涉及由Pt层和Sn层构成的层系统。随后，将半导体本体在与生长衬底背离的侧上与支承体借助焊接层连接。在焊接过程中，焊接层的施加到由生长衬底和半导体本体构成的复合结构上的第一部分和焊接层的施加到支承体上的第二部分彼此熔融。例如，焊接层的第一部分可以包含Sn而焊接层的第二部分可以包含Au，其中焊接层的第一部分和焊接层的第二部分在焊接过程期间熔融成AuSn化合物。在焊接过程中，在半导体本体之间的沟槽被焊接层填充。焊接层的第一部分和焊接层的第二部分的量设计为使得在焊接过程中形成足够的焊接材料，使得在半导体本体之间的沟槽可以被完全填充。在焊接过程之后，半导体本体有利地在与生长衬底对置的侧上与支承体连接。由于在半导体本体之间原始存在的沟槽完全被焊接层填充，所以这样形成的复合结构并不具有在半导体本体之间的空腔。 在另一方法步骤中，将生长衬底从半导体本体剥离。生长衬底的剥离优选借助激光剥离方法来实现，其尤其在生长衬底是蓝宝石衬底时可以应用。在激光剥离方法中，用激光辐射穿过衬底照射半导体材料，其中激光辐射在半导体层中的吸收显著大于在衬底中的吸收。激光辐射由于在半导体材料中的高吸收而在界面附近在半导体层中被吸收并且在那里导致材料分解，通过材料分解将半导体本体与生长衬底分离。由支承体和半导体本体构成的复合结构在剥离生长衬底时有利地通过焊接层来稳定，其中焊接层填充半导体本体之间的沟槽。尤其是，至少施加到半导体本体的侧边缘上的介电层在剥离生长衬底的过程中由焊接层来稳定和保护。在本方法的一个优选的扩展方案中，在施加介电层之后并且尤其是在施加增附和 /或润湿层和后续的焊接层之前，将反射层施加到介电层上。反射层尤其可本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种用于制造光电子半导体器件的方法，具有如下方法步骤：－将外延层序列（５）生长到生长衬底（１）上，－将接触层（６）和后续的阻挡层（７）施加到外延层序列（５）的与所述生长衬底（１）背离的表面上，－通过在所述外延层序列（５）中产生沟槽（９）来将所述外延层序列（５）结构化为单个的半导体本体（８），－将介电层（１１）至少施加到所述半导体本体（８）的在所述沟槽（９）中暴露的侧边缘（１０）上，－将焊接层（１３）的第一部分（１３ａ）施加到所述半导体本体（８）上和所述半导体本体（８）之间的沟槽（９）中，－将所述焊接层（１３）的第二部分（１３ｂ）施加到支承体（１４）上，－将所述半导体本体（８）在背离所述生长衬底（１）的侧上借助所述焊接层（１３）与所述支承体（１４）相连，其中所述焊接层（１３）的第一部分（１３ａ）和第二部分（１３ｂ）彼此熔融，并且在所述半导体本体（８）之间的沟槽（９）被所述焊接层（１３）填充，以及－剥离所述生长衬底（１）。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：安德烈亚斯·普洛斯尔，
申请(专利权)人：奥斯兰姆奥普托半导体有限责任公司，
类型：发明
国别省市：DE
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