光电子半导体芯片制造技术

在光电子半导体芯片（1）的至少一个实施形式中，所述光电子半导体芯片包括具有至少一个有源层（20）的半导体层序列（2）。此外，半导体芯片（1）具有在半导体层序列（2）的辐射主侧（23）上的上侧接触结构（3）和在与辐射主侧（23）对置的下侧（24）上的下侧接触结构（4）。此外，半导体芯片（1）包含至少两个沟道（5），所述沟道（5）从辐射主侧（23）伸展至下侧（24）。在辐射主侧（23）的俯视图中看，上侧接触结构（3）和下侧接触结构（4）彼此间隔地布置。同样在辐射主侧（23）的俯视图中看，沟道（5）位于上侧接触结构（3）与下侧接触结构（4）之间。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】光电子半导体芯片
提出一种光电子半导体芯片。
技术实现思路
要实现的目的在于：提出一种光电子半导体芯片，所述光电子半导体芯片均有均匀的电流注入。根据半导体芯片的至少一个实施形式，所述光电子半导体芯片包括具有至少一个有源层的半导体层序列。为此，半导体层序列构建用于在半导体芯片运行时发射紫外辐射、可见辐射和/或红外辐射，尤其是在400nm到1200nm之间的光谱范围中的辐射、尤其优选在550nm到1000nm之间的光谱范围中的辐射，其中包括边界值。可外延生长的半导体层序列的厚度例如为小于50μm或者小于20μm，优选在3μm到15μm之间或者在3.5μm到10μm之间，其中包括边界值。半导体芯片的半导体层序列优选基于III-V族化合物半导体材料。该半导体材料例如为氮化物化合物半导体材料，如AlnIn1-n-mGamN或者为磷化物化合物半导体材料，如AlnIn1-n-mGamP，其中相应地0≤n≤1，0≤m≤1并且n+m≤1。在此，半导体层序列可以具有掺杂材料以及附加的组成部分。然而出于简洁性原因，仅说明半导体层序列的晶格的主要组成部分、即Al、Ga、In、N或P，即使所述组成部分可部分通过少量其他物质取代和/或补充时也如此。有源层尤其包含pn结和/或至少一个量子阱结构。根据至少一个实施形式，半导体芯片具有上侧接触结构。上侧接触结构安置在半导体层序列的辐射主侧上。优选地，上侧接触结构的材料与半导体层序列的材料直接地物理接触。上侧接触结构例如由金属或者金属合金成形。替选地或附加地，上侧接触结构包括由透明的、导电氧化物（简称TCO）的组构成的材料，例如ITO。上侧接触结构被结构化，即上侧接触结构不以保持不变的组分在半导体层序列的整个辐射主侧上延伸，而是尤其具有中断和凹部。半导体层序列的辐射主侧特别优选是半导体层序列的限界面，所述限界面基本上垂直于半导体层序列的生长方向取向。同样地，辐射主侧的主延伸方向垂直于生长方向取向。具体地，辐射主侧背离半导体芯片的承载衬底。根据半导体芯片的至少一个实施形式，所述半导体芯片包括下侧接触结构。下侧接触结构位于半导体层序列的下侧上，其中下侧与辐射主侧对置。下侧接触结构特别优选地与半导体层序列直接地物理接触并且还优选不覆盖整个下侧。下侧接触结构的材料是金属或者金属合金，并且替选地或者附加地是透明的导电氧化物。优选地，下侧接触结构位于半导体层序列与半导体芯片的承载衬底之间。根据半导体芯片的至少一个实施形式，所述半导体芯片包括至少一个、优选至少两个沟道、英语也称作“trenches（沟道）”。沟道是半导体层序列中的材料凹部，所述材料凹部从辐射主侧朝着下侧的方向伸展。在俯视图中看，沟道优选在周围由半导体层序列的材料包围。沟道的纵向伸展优选为沟道的宽度的至少五倍。根据半导体芯片的至少一个实施形式，在辐射主侧的俯视图中看，上侧接触结构和下侧接触结构在至少一个区域中彼此间隔地布置。这就是说，在至平行于辐射主侧的平面的投影中，上侧接触结构和下侧接触结构在所述区域中不相交和/或不接触。特别优选的是，所述区域在整个辐射主侧上和/或在整个半导体芯片上延伸。根据至少一个实施形式，在下侧接触结构和上侧接触结构彼此隔开的区域中，沟道布置在上侧接触结构与下侧接触结构之间。换言之，在半导体层序列的辐射主侧的俯视图中看，在该区域中从上侧接触结构至下侧接触结构的至少一个直接的连接线被沟道中断。在光电子半导体芯片的至少一个实施形式中，所述光电子半导体芯片包括具有至少一个有源层的半导体层序列。此外，半导体芯片具有在半导体层序列的辐射主侧上的上侧接触结构和在半导体层序列的与辐射主侧对置的下侧上的下侧接触结构。此外，半导体芯片包含至少一个、优选至少两个沟道，所述沟道从辐射主侧朝着下侧的方向伸展。在辐射主侧的俯视图中看，上侧接触结构和下侧接触结构在辐射主侧的至少一个区域中彼此间隔地布置。同样在辐射主侧的俯视图中看，沟道在所述区域中并且位于上侧接触结构与下侧接触结构之间。根据光电子半导体芯片的至少一个实施形式，所述光电子半导体芯片构成为发光二级管（简称为LED）。因此优选地，在辐射主侧上放射由半导体芯片总共发射的并且在有源层中产生的辐射的至少50%或至少70%。在发光二级管中，效率极大地取决于电流密度。在通常情况下，发光二极管的效率在电流密度过高时下降。同样地，发光二级光的退化在电流密度过大的区域中加速。因此，均匀的电流注入是优选的，以便实现发光二极管的良好的抗老化稳定性和高效率。这可以通过沟道来实现，所述沟道在俯视图中看位于上侧接触结构与下侧接触结构之间。通过沟道局部地阻止或者显著地减小上侧接触结构与下侧接触结构之间的直接的电流流动。因此，通过适当地放置沟道，可以避免半导体层序列中过大的局部电流密度。根据半导体芯片的至少一个实施形式，上侧接触结构包括接触区域。为了安置连接结构、如接合线或者导体带，接触区域构建在半导体芯片上。接触区域例如是大小为至少0.001mm2或至少0.01mm2的圆形的或矩形的连续的面。可行的是，接触区域与上侧接触结构的另外的部段相比设有覆层，所述覆层使得接合线的安置容易。根据半导体芯片的至少一个实施形式，上侧接触结构具有至少一个中间连接部。中间连接部优选延伸远离接触区域。可行的是，上侧接触结构具有多个中间连接部。至少一个中间连接部尤其并不设置用于将电流注入到半导体层序列中。这就是说，因此由于有沟道而防止或者显著地限制从中间连接部朝下侧接触结构的直接的电流流动。根据半导体芯片的至少一个实施形式，上侧接触结构包含一个或优选多个接触指。接触指延伸远离中间连接部和/或接触区域。接触指设置用于将电流注入到半导体层序列中。例如，接触指通过辐射主侧上的细长的矩形来形成。接触指优选均匀地分布在辐射主侧上。根据半导体芯片的至少一个实施形式，所述沟道分别沿着中间连接部布置。由此，可以减少或者防止中间连接部与下侧接触结构之间的直接的电流流动。根据半导体芯片的至少一个实施形式，沟道分别位于每两个相邻的接触指之间。尤其，沟道垂直于接触指或者基本上垂直于此取向。在此可行的是，沟道接触接触指和/或中间连接部。然而优选在沟道与接触指和/或中间连接部之间存在间距，即便该间距小，例如为至少250nm。根据半导体芯片的至少一个实施形式，下侧接触结构通过多个岛形部形成。在辐射主侧的俯视图中看，岛形部例如构成为是矩形的或正方形的。各个岛形部优选通过位于下侧接触结构的背离半导体层序列的一侧上的连续的接触层导电地相互连接。根据半导体芯片的至少一个实施形式，下侧接触结构的岛形部中的多个位于两个相邻的接触指之间。岛形部沿着接触指布置，例如布置成一排或两排或更多排。优选地，岛形部等间距地放置成数排。根据半导体芯片的至少一个实施形式，所述半导体芯片具有至少另外的沟道。所述另外的沟道位于在上述段落中描述的沟道的背离中间连接部和/或接触区域的一侧上。换言之，因此沿着接触指整体上依次地布置有多个沟道，其中所述沟道优选分别在两个相邻的接触指之间延伸并且尤其横向于所述接触指取向。在沿着接触指的方向上下侧接触结构的岛形部中的多个优选位于两个相邻的沟道之间。尤其在具有相对大的纵向伸展的半导体芯片中可行的是，在平行于接触指的方向上并且在相邻的接触指之间形成本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.08.30 DE 102011111919.51.一种光电子半导体芯片（1），具有：-半导体层序列（2），所述半导体层序列具有至少一个有源层（20）；-在所述半导体层序列（2）的辐射主侧（23）上的上侧接触结构（3）；-在所述半导体层序列（2）的与所述辐射主侧（23）对置的下侧（24）上的下侧接触结构（4）；和-至少两个沟道（5），所述沟道从所述辐射主侧（23）朝所述下侧（24）的方向伸展，其中，在所述辐射主侧（23）的俯视图中看，所述上侧接触结构（3）和所述下侧接触结构（4）在所述辐射主侧（23）的至少一个区域中彼此间隔，并且所述沟道（5）在所述区域中布置在所述上侧接触结构（3）与所述下侧接触结构（4）之间，其中所述上侧接触结构（3）具有：接触区域（37），以用于安置接合线（7）；至少一个中间连接部（31），所述中间连接部延伸远离所述接触区域（37）并且所述中间连接部并不设置用于将电流注入到所述半导体层序列（2）中；和多个接触指（33），所述接触指延伸远离所述中间连接部（31）并且所述接触指设置用于将电流注入到所述半导体层序列（2）中，其中所述沟道（5）分别沿着所述中间连接部（31）延伸并且位于两个相邻的接触指（33）之间。2.根据权利要求1所述的光电子半导体芯片（1），其中所述沟道（5）从所述辐射主侧（23）起并不伸展至所述有源层（20）。3.根据上述权利要求中的任一项所述的光电子半导体芯片（1），其中所述下侧接触结构（4）通过多个岛形部（40）形成，所述岛形部位于所述接触指（33）之间并且所述岛形部中相应的多个岛形部沿着所述接触指（33）布置。4.根据权利要求1或2所述的光电子半导体芯片（1），其中所述沟道（5）中的至少一个位于所述中间连接部（31）与所述沟道中的至少一个另外的沟道（5a）之间，其中所述另外的沟道（5a）从所述接触指（33）中的一个接触指延伸至与所述一个接触指相邻的接触指（33）。5.根据权利要求1或2所述的光电子半导体芯片（1），其中在所述辐射主侧（23）的俯视图中看，对于所...

【专利技术属性】
技术研发人员：伊瓦尔·通林，沃尔夫冈·施密德，
申请(专利权)人：欧司朗光电半导体有限公司，
类型：
国别省市：