專(zhuān)利名稱(chēng)：發(fā)射輻射的半導(dǎo)體芯片的制作方法
發(fā)射輻射的半導(dǎo)體芯片 本申請(qǐng)涉及一種發(fā)射輻射的半導(dǎo)體芯片。本專(zhuān)利申請(qǐng)要求德國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)10 2008 059 580. 2和10 2009 006 177. 0的優(yōu)選
權(quán)，其公開(kāi)內(nèi)容通過(guò)引用結(jié)合于此。靜電放電(electrostatic discharge, ESD)在發(fā)射輻射的半導(dǎo)體芯片譬如發(fā)光二極管中會(huì)導(dǎo)致?lián)p傷直至毀損。這種損傷的危險(xiǎn)可以通過(guò)附加的二極管來(lái)避免，其中二極管的導(dǎo)通方向與發(fā)射輻射的半導(dǎo)體芯片的導(dǎo)通方向反并聯(lián)地定向。在這種方法中，除了發(fā)射輻射的半導(dǎo)體芯片之外于是分別安裝有至少一個(gè)另外的二極管，這會(huì)導(dǎo)致安裝開(kāi)銷(xiāo)和位置需求提高以及與此相關(guān)的更高的制造成本。任務(wù)在于提出一種發(fā)射輻射的半導(dǎo)體芯片，該發(fā)射輻射的半導(dǎo)體芯片對(duì)靜電放電具有降低的靈敏性。此外，還要提出一種用于制造這種半導(dǎo)體芯片的簡(jiǎn)單且可靠的方法。這些任務(wù)通過(guò)根據(jù)獨(dú)立權(quán)利要求的發(fā)射輻射的半導(dǎo)體芯片或方法來(lái)解決。半導(dǎo)體芯片或方法的其他構(gòu)型和適宜性是從屬權(quán)利要求的主題。根據(jù)一個(gè)實(shí)施形式，發(fā)射輻射的半導(dǎo)體芯片具有支承體和帶有半導(dǎo)體層序列的半導(dǎo)體本體。在半導(dǎo)體本體中形成發(fā)射區(qū)域和(優(yōu)選地與發(fā)射區(qū)域分開(kāi)的)保護(hù)二極管區(qū)域。 半導(dǎo)體層序列包括被設(shè)置用于產(chǎn)生輻射的有源區(qū)，該有源區(qū)被設(shè)置在第一半導(dǎo)體層與第二半導(dǎo)體層之間。第一半導(dǎo)體層被設(shè)置在有源區(qū)的背離支承體的側(cè)上。發(fā)射區(qū)域具有至少一個(gè)凹進(jìn)部，所述至少一個(gè)凹進(jìn)部延伸穿過(guò)有源區(qū)。第一半導(dǎo)體層在發(fā)射區(qū)域中導(dǎo)電地與第一連接層相連，其中凹進(jìn)部中的第一連接層從第一半導(dǎo)體層朝向支承體的方向延伸。第一連接層在保護(hù)二極管區(qū)域中與第二半導(dǎo)體層導(dǎo)電連接。借助保護(hù)二極管區(qū)域形成保護(hù)二極管，該保護(hù)二極管在該實(shí)施形式中被集成到半導(dǎo)體芯片中、尤其是半導(dǎo)體本體中。不期望的、例如在截止方向上施加在半導(dǎo)體芯片上的發(fā)射區(qū)域的有源區(qū)上的電壓可以通過(guò)保護(hù)二極管區(qū)域流出。于是，保護(hù)二極管區(qū)域尤其是可以實(shí)現(xiàn)ESD 二極管的功能，并且與發(fā)射區(qū)域不同地不必用于產(chǎn)生輻射。通過(guò)保護(hù)二極管區(qū)域可以保護(hù)半導(dǎo)體芯片免受由于靜電放電引起的損傷。尤其是，該保護(hù)已經(jīng)在安裝半導(dǎo)體芯片之前例如在半導(dǎo)體芯片的殼體中或者在印刷電路板上存在。保護(hù)于是可以與附加的設(shè)置在半導(dǎo)體芯片之外的并且與其導(dǎo)電連接的保護(hù)二極管無(wú)關(guān)地實(shí)現(xiàn)。發(fā)射區(qū)域和保護(hù)二極管區(qū)域優(yōu)選地在制造時(shí)源自同一半導(dǎo)體層序列。于是可以省去沉積附加的半導(dǎo)體層，用于構(gòu)建保護(hù)二極管區(qū)域。適宜地，發(fā)射區(qū)域的有源區(qū)和保護(hù)二極管區(qū)域的有源區(qū)彼此間隔。此外，發(fā)射區(qū)域和保護(hù)二極管區(qū)域優(yōu)選地在橫向方向上、即沿著半導(dǎo)體本體的半導(dǎo)體層的主延伸平面并排設(shè)置。發(fā)射區(qū)域和保護(hù)二極管區(qū)域于是可以是具有半導(dǎo)體層序列的半導(dǎo)體本體的在橫向方向上并排設(shè)置的區(qū)域。在一個(gè)優(yōu)選的擴(kuò)展方案中，在發(fā)射區(qū)域與保護(hù)二極管區(qū)域之間構(gòu)建凹處，該凹處將半導(dǎo)體本體分成兩個(gè)單獨(dú)的、彼此橫向分離的區(qū)域。通過(guò)第一連接層，發(fā)射區(qū)域中的第一半導(dǎo)體層和保護(hù)二極管區(qū)域中的第二半導(dǎo)體層彼此導(dǎo)電連接，其中第一連接層優(yōu)選地對(duì)第一半導(dǎo)體層和對(duì)第二半導(dǎo)體層分別形成歐姆接觸部。歐姆接觸部在本申請(qǐng)的范圍中尤其是被理解為如下電連接該電連接的電流電壓特性曲線(xiàn)線(xiàn)形地或者至少近似線(xiàn)性地走向。半導(dǎo)體本體的第一半導(dǎo)體層和第二半導(dǎo)體層適宜地關(guān)于其導(dǎo)電類(lèi)型彼此不同。例如，第一半導(dǎo)體層P導(dǎo)電地構(gòu)建，而第二半導(dǎo)體層η導(dǎo)電地構(gòu)建，或者反之亦然。其中構(gòu)建有源區(qū)的二極管結(jié)構(gòu)這樣以簡(jiǎn)單的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。在一個(gè)優(yōu)選的擴(kuò)展方案中，發(fā)射區(qū)域和保護(hù)二極管區(qū)域關(guān)于其導(dǎo)通方向彼此反并聯(lián)地連接。此外，半導(dǎo)體芯片具有第一接觸部和第二接觸部。第一接觸部和第二接觸部可以分別設(shè)置用于外部電接觸半導(dǎo)體芯片。優(yōu)選地，發(fā)射區(qū)域和保護(hù)二極管區(qū)域分別導(dǎo)電地與第一接觸部和第二接觸部連接。于是可以省去附加的針對(duì)保護(hù)二極管區(qū)域的外部接觸部。 換言之，半導(dǎo)體芯片可以構(gòu)建為沒(méi)有附加的外部接觸部，該附加的外部接觸部與發(fā)射區(qū)域電絕緣并且僅與保護(hù)二極管區(qū)域?qū)щ娤噙B。在第一接觸部與第二接觸部之間在發(fā)射輻射的半導(dǎo)體芯片工作時(shí)存在的工作電壓引起載流子從有源區(qū)的不同側(cè)注入到有源區(qū)中。在那里，載流子可以復(fù)合用以發(fā)射輻射。通過(guò)在半導(dǎo)體芯片的工作電壓在截止方向上的情況下被驅(qū)動(dòng)的保護(hù)二極管區(qū)域， 在此情況下沒(méi)有電流流動(dòng)或者至少?zèng)]有明顯的電流流動(dòng)出現(xiàn)。而在截止方向上施加在發(fā)射區(qū)域的二極管結(jié)構(gòu)上的(例如由于靜電充電引起的)電壓可以通過(guò)保護(hù)二極管流出。發(fā)射區(qū)域因此可以通過(guò)集成到半導(dǎo)體芯片中、尤其是半導(dǎo)體本體中的保護(hù)二極管來(lái)保護(hù)。保護(hù)二極管區(qū)域的橫向伸展優(yōu)選地比半導(dǎo)體芯片的橫向伸展小。保護(hù)二極管區(qū)域的面積越小，則發(fā)射區(qū)域在半導(dǎo)體芯片的總面積上的有助于輻射產(chǎn)生的比例就越大。優(yōu)選地，保護(hù)二極管區(qū)域覆蓋半導(dǎo)體芯片的面積的至多10%、特別優(yōu)選地至多5%、最優(yōu)選地至多1%。在一個(gè)優(yōu)選的擴(kuò)展方案中，半導(dǎo)體本體以材料配合的方式與支承體相連。支承體尤其是與半導(dǎo)體本體的半導(dǎo)體層序列的生長(zhǎng)襯底不同。在材料配合的連接的情況下，優(yōu)選地預(yù)制的連接對(duì)借助原子和/或分子力結(jié)合。 材料配合的連接例如可以借助連接層、如粘合層或者焊接層來(lái)實(shí)現(xiàn)。通常，連接的分離伴隨而來(lái)是連接層的損毀和/或連接對(duì)中的至少一個(gè)的損毀。在一個(gè)擴(kuò)展變形方案中，半導(dǎo)體芯片的接觸部中的至少一個(gè)可以被設(shè)置在支承體的背離半導(dǎo)體本體的側(cè)上。將載流子注入到半導(dǎo)體本體中于是可以穿過(guò)支承體。載流子可以平面地穿過(guò)支承體從接觸部注入到半導(dǎo)體本體中。在這種情況下優(yōu)選地導(dǎo)電構(gòu)建支承體。與此不同地，可以在支承體中構(gòu)建至少一個(gè)凹處，所述至少一個(gè)凹處優(yōu)選地在垂直方向上穿過(guò)支承體延伸并且被設(shè)置用于電接觸半導(dǎo)體本體。在此情況下，支承體也可以電絕緣地構(gòu)建。至少一個(gè)凹處適宜地填充有導(dǎo)電材料、例如金屬。在一個(gè)可替選的擴(kuò)展變形方案中，支承體的背離半導(dǎo)體本體的側(cè)構(gòu)建為沒(méi)有電接觸部。換言之，可以在支承體的朝向半導(dǎo)體本體的側(cè)上設(shè)置兩個(gè)電接觸部。在此情況下，支承體優(yōu)選地電絕緣地構(gòu)建。而與此不同地，也可以使用導(dǎo)電支承體。在另一可替選的擴(kuò)展變形方案中，至少兩個(gè)接觸部被設(shè)置在支承體的背離半導(dǎo)體本體的側(cè)上。換言之，半導(dǎo)體芯片的接觸僅從支承體的背離半導(dǎo)體本體的側(cè)來(lái)進(jìn)行。例如，可以在該支承體中為電接觸第一連接層并且為電接觸第二連接層分別設(shè)置至少一個(gè)凹處， 所述至少一個(gè)凹處優(yōu)選地分別在垂直方向上穿過(guò)(優(yōu)選地電絕緣地構(gòu)建的)支承體來(lái)延伸。支承體尤其是可以用于使帶有發(fā)射區(qū)域和保護(hù)二極管區(qū)域的半導(dǎo)體本體在機(jī)械上穩(wěn)定。半導(dǎo)體本體的半導(dǎo)體層序列的生長(zhǎng)襯底對(duì)此不再是必要的并且可以完全地或者至少局部被去除。支承體例如可以包含半導(dǎo)體材料、如鍺或者硅，或者由這種材料構(gòu)成。為了提高導(dǎo)電性，支承體可以適當(dāng)摻雜。電絕緣的支承體例如可以包含陶瓷、如氧化鋁、氮化鋁或者氮化硅或者由這種材料構(gòu)成。其中去除生長(zhǎng)襯底的半導(dǎo)體芯片也被稱(chēng)作薄膜半導(dǎo)體芯片。薄膜半導(dǎo)體芯片、如薄膜發(fā)光二極管芯片尤其是特征在于以下特征典型的特征-反射層被施加或者構(gòu)建在產(chǎn)生輻射的外延層序列的朝向支承體元件(如支承體)的第一主面，該反射層將在外延層序列中產(chǎn)生的電磁輻射的至少一部分反射回該外延層序列中；-外延層序列具有在20μ m或者更少的范圍、尤其是在10 μ m的范圍中的厚度；以及-外延層序列包含至少一個(gè)具有至少一個(gè)面的半導(dǎo)體層，所述至少一個(gè)面具有混勻結(jié)構(gòu)(Durchmischungsstruktur)，該混勻結(jié)構(gòu)在理想情況下導(dǎo)致光在外延的外延層序列中的近似各態(tài)歷經(jīng)的分布，也就是說(shuō)，其具有盡可能各態(tài)歷經(jīng)的隨機(jī)散射特性。薄膜發(fā)光二極管芯片的基本原理例如在I. Schnitzer等人的Appl. Phys. Lett. 63(16) (1993年10月18日，第2174-2176頁(yè))中被描述，其公開(kāi)內(nèi)容就此而言通過(guò)引用結(jié)合于此。薄膜發(fā)光二極管芯片良好地近似于朗伯特的表面輻射器并且因此特別良好地應(yīng)用于聚光燈中。在一個(gè)優(yōu)選的擴(kuò)展方案中，第一連接層局部地在半導(dǎo)體本體與支承體之間走向。 借助第一連接層，被設(shè)置在有源區(qū)的背離支承體的側(cè)上的第一半導(dǎo)體層可電接觸。半導(dǎo)體芯片的被構(gòu)建在半導(dǎo)體本體的背離支承體的側(cè)上的輻射出射面因此可以沒(méi)有用于電接觸半導(dǎo)體本體的施加在預(yù)制的半導(dǎo)體本體上的層、尤其是沒(méi)有半導(dǎo)體芯片的外部電接觸部。在一個(gè)優(yōu)選的改進(jìn)方案中，第一連接層在半導(dǎo)體芯片的俯視圖中完全覆蓋支承體。在制造第一連接層時(shí)，因此可以省去結(jié)構(gòu)化地施加或者結(jié)構(gòu)化已經(jīng)施加的連接層。在另一優(yōu)選的擴(kuò)展方案中，第二半導(dǎo)體層在發(fā)射區(qū)域中與第二連接層導(dǎo)電連接。 第二連接層尤其可以至少局部地直接鄰接第二半導(dǎo)體層。此外優(yōu)選地，借助發(fā)射區(qū)域中的第二連接層形成對(duì)第二半導(dǎo)體層的歐姆接觸部。 這樣使載流子注入到半導(dǎo)體本體中簡(jiǎn)化。在另一優(yōu)選的擴(kuò)展方案中，第二連接層局部地在半導(dǎo)體本體與支承體之間走向。 因此，第一連接層和第二連接層可以被構(gòu)建在半導(dǎo)體本體與支承體之間。借助第一連接層和第二連接層，第一半導(dǎo)體層或第二半導(dǎo)體層可以在發(fā)射區(qū)域中從半導(dǎo)體本體的相同側(cè)來(lái)電接觸。半導(dǎo)體芯片的沒(méi)有外部電接觸部的輻射出射面這樣以簡(jiǎn)單的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。換言之，發(fā)射區(qū)域和保護(hù)二極管區(qū)域可以借助兩個(gè)連接層彼此反并聯(lián)地連接，其中連接層分別至少局部地在半導(dǎo)體本體與支承體之間走向。
在另一優(yōu)選的擴(kuò)展方案中，第二連接層局部地在半導(dǎo)體本體與第一連接層之間、 尤其是在發(fā)射區(qū)域與第一連接層之間走向。在一個(gè)優(yōu)選的改進(jìn)方案中，第二連接層構(gòu)建為對(duì)在有源區(qū)中產(chǎn)生的輻射是發(fā)射性的。在半導(dǎo)體芯片工作中由有源區(qū)在朝向支承體的方向上所發(fā)射的輻射于是可以在第二連接層上被反射，并且隨后通過(guò)輻射出射面從半導(dǎo)體芯片中射出。從半導(dǎo)體芯片中射出的總輻射功率于是可以很大程度上被最大化。在另一優(yōu)選的改進(jìn)方案中，第二連接層在保護(hù)二極管區(qū)域中與第一半導(dǎo)體層導(dǎo)電連接。這樣，發(fā)射區(qū)域和保護(hù)二極管區(qū)域相對(duì)于其導(dǎo)通方向的反并聯(lián)連接可以以簡(jiǎn)單的方式實(shí)現(xiàn)。反并聯(lián)連接在此情況下可以在半導(dǎo)體芯片之內(nèi)進(jìn)行。換言之，反并聯(lián)連接完全被集成到半導(dǎo)體芯片中。此外，ESD保護(hù)集成到半導(dǎo)體本體中獨(dú)立于支承體進(jìn)行。支承體于是可以很大程度上獨(dú)立于保護(hù)二極管區(qū)域的構(gòu)型地構(gòu)建。尤其是，支承體在橫向方向上是平坦的和/或未結(jié)構(gòu)化的。尤其是，保護(hù)二極管區(qū)域和被設(shè)置用于將保護(hù)二極管區(qū)域與發(fā)射區(qū)域反并聯(lián)地連接的連接層在垂直方向上完全被構(gòu)建在支承體的朝向半導(dǎo)體本體的主面與輻射出射面之間。這樣以簡(jiǎn)單的方式可以制造保護(hù)二極管的功能集成到半導(dǎo)體芯片中。在一個(gè)擴(kuò)展變形方案中，保護(hù)二極管區(qū)域具有另一凹進(jìn)部，其中第二連接層還優(yōu)選地從第一半導(dǎo)體層朝向支承體的方向延伸到該另一凹進(jìn)部中。保護(hù)二極管區(qū)域的第一半導(dǎo)體層于是可以通過(guò)該另一凹進(jìn)部穿過(guò)有源區(qū)電接觸。半導(dǎo)體芯片的接觸部之一、尤其是第二接觸部適宜地被設(shè)置用于外部電接觸第二連接層。例如，接觸部、尤其是第二接觸部可以被構(gòu)造為線(xiàn)接合連接的接合墊。接觸部可以借助第二連接層的可從半導(dǎo)體芯片外部到達(dá)的面來(lái)形成。與此不同地，接觸部也可以借助除了第二連接層以外可以設(shè)置的接觸層來(lái)形成。 在此情況下，接觸層適宜地導(dǎo)電地與第二連接層相連并且此外優(yōu)選地至少局部地直接鄰接該第二連接層。在一個(gè)優(yōu)選的改進(jìn)方案中，接觸層至少局部地覆蓋在橫向方向上形成保護(hù)二極管區(qū)域邊界的側(cè)面。在此情況下，為了避免保護(hù)二極管區(qū)域的二極管結(jié)構(gòu)的電短路，適宜地在接觸層與側(cè)面之間構(gòu)建絕緣層。接觸層也可以側(cè)向完全覆蓋保護(hù)二極管區(qū)域。在對(duì)于在有源區(qū)中產(chǎn)生的輻射不可透射的接觸層的情況下，這樣可以避免在靜電放電的情況下輻射從保護(hù)二極管區(qū)域射出。在該擴(kuò)展變形方案中，保護(hù)二極管區(qū)域中的第一半導(dǎo)體層在半導(dǎo)體本體的背離支承體的側(cè)上與接觸層導(dǎo)電連接。尤其是，保護(hù)二極管區(qū)域中的接觸層可以直接鄰接第一半導(dǎo)體層。因此可以省去借助穿過(guò)該另一凹進(jìn)部的第二連接層來(lái)接觸保護(hù)二極管區(qū)域的第一半導(dǎo)體層。此外，借助該接觸層建立通過(guò)第二連接層與發(fā)射區(qū)域的第二半導(dǎo)體層的導(dǎo)電連接。這樣以簡(jiǎn)單的方式實(shí)現(xiàn)發(fā)射區(qū)域和保護(hù)二極管區(qū)域的反并聯(lián)連接。此外優(yōu)選地，該接觸部在半導(dǎo)體芯片的俯視圖中至少局部地遮蓋保護(hù)二極管區(qū)域。尤其是，如被實(shí)施為接合墊的接觸部可以完全遮蓋保護(hù)二極管區(qū)域。換言之，保護(hù)二極管區(qū)域在接觸部之下被集成到半導(dǎo)體芯片中。保護(hù)二極管區(qū)域因此可集成到半導(dǎo)體芯片中，而不必為此附加地減小發(fā)射區(qū)域的面積?？商孢x地，在半導(dǎo)體芯片的俯視圖中并排設(shè)置接觸部和保護(hù)二極管區(qū)域。在此情況下，接觸部可以借助第二連接層或者借助被設(shè)置在第二連接層上的接觸層來(lái)形成。此外優(yōu)選地，半導(dǎo)體本體、尤其是有源區(qū)包含III-V族半導(dǎo)體材料。利用III-V族半導(dǎo)體材料，可以在產(chǎn)生輻射時(shí)實(shí)現(xiàn)高的內(nèi)部量子效率。在一個(gè)優(yōu)選的擴(kuò)展方案中，半導(dǎo)體芯片被實(shí)施為發(fā)光二極管半導(dǎo)體芯片、尤其是被實(shí)施為薄膜半導(dǎo)體芯片，該半導(dǎo)體芯片此外優(yōu)選地被設(shè)置用于產(chǎn)生不相干的或者部分相干的輻射。在用于制造多個(gè)發(fā)射輻射的半導(dǎo)體芯片的方法中，根據(jù)一個(gè)實(shí)施形式提供半導(dǎo)體層序列，該半導(dǎo)體層序列具有被設(shè)置用于產(chǎn)生輻射的有源區(qū)，該有源區(qū)被設(shè)置在第一半導(dǎo)體層與第二半導(dǎo)體層之間。該半導(dǎo)體層序列優(yōu)選外延地、如借助MOVPE或者M(jìn)BE來(lái)沉積。多個(gè)凹進(jìn)部被構(gòu)建，這些凹進(jìn)部延伸穿過(guò)第二半導(dǎo)體層和穿過(guò)有源區(qū)。在半導(dǎo)體層序列上，尤其是在沉積半導(dǎo)體層序列結(jié)束之后，構(gòu)建第一連接層，其中第一連接層在凹進(jìn)部中導(dǎo)電地與第一半導(dǎo)體層相連，并且其中第一連接層局部地與第二半導(dǎo)體層導(dǎo)電相連。構(gòu)建包含半導(dǎo)體層序列和支承體的復(fù)合結(jié)構(gòu)。由半導(dǎo)體層序列構(gòu)建多個(gè)發(fā)射區(qū)域和多個(gè)保護(hù)二極管區(qū)域，其中發(fā)射區(qū)域分別具有至少一個(gè)凹進(jìn)部，而在保護(hù)二極管區(qū)域中，第一連接層分別與第二半導(dǎo)體層導(dǎo)電相連。復(fù)合結(jié)構(gòu)被分割成多個(gè)半導(dǎo)體芯片，其中每個(gè)半導(dǎo)體芯片都具有至少一個(gè)發(fā)射區(qū)域和至少一個(gè)保護(hù)二極管區(qū)域。各個(gè)方法步驟在此情況下不一定以上面列舉的順序來(lái)執(zhí)行。在所描述的方法中，在分割復(fù)合結(jié)構(gòu)時(shí)得到多個(gè)半導(dǎo)體芯片，這些半導(dǎo)體芯片分別具有半導(dǎo)體本體和支承體。半導(dǎo)體本體分別包括發(fā)射區(qū)域和保護(hù)二極管區(qū)域。半導(dǎo)體芯片于是已經(jīng)具有防止ESD放電的集成保護(hù)裝置。這樣在最大程度上減小在例如在光電子器件的殼體中或者在印刷電路板上安裝半導(dǎo)體芯片期間損傷半導(dǎo)體芯片的危險(xiǎn)。在一個(gè)優(yōu)選的擴(kuò)展方案中，半導(dǎo)體層序列的生長(zhǎng)襯底、尤其是在構(gòu)建多個(gè)發(fā)射區(qū)域和多個(gè)保護(hù)二極管區(qū)域之前從半導(dǎo)體層序列至少局部地被去除。這可以以機(jī)械方式、例如借助磨削、研磨或者拋光和/或以化學(xué)方式、如借助濕化學(xué)或者干化學(xué)蝕刻來(lái)進(jìn)行?？商孢x地或者補(bǔ)充地，也可以應(yīng)用激光剝離方法(laser lift-off) 0在發(fā)射區(qū)域和保護(hù)二極管區(qū)域如借助濕化學(xué)或者干化學(xué)結(jié)構(gòu)化由半導(dǎo)體層序列來(lái)形成之前，第一連接層優(yōu)選地被構(gòu)建。尤其是，發(fā)射區(qū)域和保護(hù)二極管區(qū)域可以從半導(dǎo)體層序列的側(cè)來(lái)構(gòu)建，生長(zhǎng)襯底開(kāi)始處于該側(cè)上。第一連接層和/或第二連接層優(yōu)選地包含金屬、如鋁、銀、鈦、銠、鉬、鎳或者金，或者包含具有至少一種所述金屬的金屬合金。此外，第一連接層和/或第二連接層也可以多層地構(gòu)建?？商孢x地或者補(bǔ)充地，第一連接層和/或第二連接層也可以包含TCO材料(透明導(dǎo)電氧化物)、例如氧化銦錫(ITO)或者氧化鋅。第一連接層和/或第二連接層例如可以借助沉積方法如氣相淀積或者濺射被構(gòu)建在(適宜地預(yù)制的)半導(dǎo)體層序列上。所描述的方法適于制造上面進(jìn)一步描述的半導(dǎo)體芯片。結(jié)合半導(dǎo)體芯片所述的特征因此也可以用于該方法，并且反之亦然。
從隨后的結(jié)合附圖對(duì)實(shí)施例的描述得到其他特征、擴(kuò)展方案和適宜性。其中圖IA和IB以示意性俯視圖(

圖1B)和相關(guān)聯(lián)的截面圖(圖1A)示出了發(fā)射輻射的半導(dǎo)體芯片的第一實(shí)施例；圖2示出了根據(jù)圖IA和IB中示出的第一實(shí)施例的半導(dǎo)體芯片中的電流路徑的示意圖；圖3A和;3B以示意性俯視圖(圖3B)和相關(guān)聯(lián)的截面圖(圖3A)示出了發(fā)射輻射的半導(dǎo)體芯片的第二實(shí)施例；圖4示出了根據(jù)圖3A和;3B中示出的第二實(shí)施例的半導(dǎo)體芯片中的電流路徑的示意圖；以及圖5A至5F示出了用于按照分別以示意性截面圖示出的中間步驟制造發(fā)射輻射的半導(dǎo)體芯片的方法的實(shí)施例。相同、相似或者作用相同的元件在這些圖中設(shè)置有相同的附圖標(biāo)記。附圖以及在附圖中所示的元件彼此間的大小關(guān)系不應(yīng)被視為合乎比例的。更確切地說(shuō)，各個(gè)要素并且尤其是層厚為了更好的可視性和/或?yàn)榱烁玫乩斫舛梢员贿^(guò)度大地示出。在圖IB中以示意性俯視圖而在圖IA中以相關(guān)的沿著線(xiàn)AA'的示意性截面圖示出了發(fā)射輻射的半導(dǎo)體芯片的第一實(shí)施例。半導(dǎo)體芯片1具有帶有半導(dǎo)體層序列的半導(dǎo)體本體2和支承體5。半導(dǎo)體本體2 具有發(fā)射區(qū)域3和保護(hù)二極管區(qū)域24。發(fā)射區(qū)域和保護(hù)二極管區(qū)域在俯視圖中無(wú)交疊地并排設(shè)置在半導(dǎo)體芯片上。發(fā)射區(qū)域23和保護(hù)二極管區(qū)域M借助凹處四彼此分離。凹處在垂直方向上延伸，即在垂直于半導(dǎo)體本體2的半導(dǎo)體層的主延伸平面的方向上完全穿過(guò)半導(dǎo)體本體2地延伸。這樣以簡(jiǎn)單的方式實(shí)現(xiàn)了保護(hù)二極管區(qū)域與發(fā)射區(qū)域的電絕緣。形成半導(dǎo)體本體2的半導(dǎo)體層序列包括被設(shè)置用于產(chǎn)生輻射的有源區(qū)20，該有源區(qū)20被設(shè)置在第一半導(dǎo)體層21與第二半導(dǎo)體層22之間。第一半導(dǎo)體層被設(shè)置在有源區(qū)的背離支承體5的側(cè)上。在半導(dǎo)體本體2的背離支承體5的側(cè)上形成半導(dǎo)體芯片、尤其是發(fā)射區(qū)域23的輻射出射面10。在半導(dǎo)體芯片工作時(shí)在發(fā)射區(qū)域的有源區(qū)中產(chǎn)生的輻射優(yōu)選地主要通過(guò)輻射出射面從半導(dǎo)體芯片1射出。第一半導(dǎo)體層21在導(dǎo)電類(lèi)型方面與第二半導(dǎo)體層22不同。例如，第二半導(dǎo)體層 P導(dǎo)電地實(shí)施，而第一半導(dǎo)體層η導(dǎo)電地實(shí)施，或者反之亦然。有源區(qū)20因此被設(shè)置在二極管結(jié)構(gòu)中。具有發(fā)射區(qū)域23和保護(hù)二極管區(qū)域M的半導(dǎo)體本體2借助連接層6材料配合地與支承體5的朝向半導(dǎo)體本體的第一主面51相連。連接層例如可以是粘合層或者焊接層。在半導(dǎo)體本體2與支承體5之間構(gòu)建第一連接層31。在發(fā)射區(qū)域中，半導(dǎo)體本體 2具有多個(gè)凹進(jìn)部25，這些凹進(jìn)部25通過(guò)第二半導(dǎo)體層22并且通過(guò)有源區(qū)20延伸到第一半導(dǎo)體層21中。第一連接層31穿過(guò)凹進(jìn)部并且從半導(dǎo)體本體2的朝向支承體的側(cè)建立至第一半導(dǎo)體層21的導(dǎo)電連接。
在保護(hù)二極管區(qū)域M中，半導(dǎo)體本體具有另一凹進(jìn)部沈，所述另一凹進(jìn)部沈穿過(guò)第二半導(dǎo)體層22和有源區(qū)20延伸到第一半導(dǎo)體層21中。所述另一凹進(jìn)部設(shè)置用于電接觸保護(hù)二極管區(qū)域中的第一半導(dǎo)體層。此外，在半導(dǎo)體本體2與支承體5之間構(gòu)建第二連接層32。第二連接層32用于電接觸半導(dǎo)體芯片的發(fā)射區(qū)域23中的第二半導(dǎo)體層22。半導(dǎo)體芯片1具有第一接觸部41和第二接觸部42。這些接觸部被設(shè)置用于外部電接觸半導(dǎo)體芯片。在半導(dǎo)體芯片工作時(shí)，通過(guò)在接觸部之間施加電壓可以將載流子從不同側(cè)注入到有源區(qū)中，并且在那里復(fù)合以發(fā)射輻射。在所示出的實(shí)施例中，從支承體5的背離半導(dǎo)體本體2的側(cè)通過(guò)第一接觸部41可從外部電接觸半導(dǎo)體芯片1。第一接觸部?jī)?yōu)選完全地或者至少基本上完全地覆蓋支承體的背離半導(dǎo)體本體2的第二主面52。第一接觸部41通過(guò)支承體5和連接層6與第一連接層31導(dǎo)電連接。第二接觸部42與第二連接層32導(dǎo)電連接并且優(yōu)選地直接鄰接第二連接層。與此不同，第二接觸部42也可以借助第二連接層的從外部可到達(dá)的面來(lái)形成。因此，附加的接觸層對(duì)于構(gòu)建接觸部不一定是必需的。在保護(hù)二極管區(qū)域M中，第一半導(dǎo)體層21與第二連接層32導(dǎo)電連接，其中第二連接層32在另一凹進(jìn)部沈中從第一半導(dǎo)體層朝向支承體5的方向延伸。為了避免有源區(qū)的電短路，在另一凹進(jìn)部26的區(qū)域中構(gòu)建第一絕緣層71，該第一絕緣層71覆蓋另一凹進(jìn)部 26的側(cè)面。此外，第一絕緣層71被構(gòu)建在第二半導(dǎo)體層22與第二連接層32之間的保護(hù)二極管區(qū)域M中，使得在保護(hù)二極管區(qū)域中避免了在第二連接層與第二半導(dǎo)體層之間的直接電接觸。第二半導(dǎo)體層22在保護(hù)二極管區(qū)域M中與第一連接層31導(dǎo)電相連。第二連接層32具有凹處36，第一連接層通過(guò)該凹處36延伸直至第二半導(dǎo)體層22。為了避免發(fā)射區(qū)域23中的有源區(qū)20的電短路，在凹進(jìn)部25的側(cè)面與第一連接層 31之間構(gòu)建第二絕緣層72。此外，第二絕緣層在第一連接層31與第二連接層32之間走向。這樣以簡(jiǎn)單的方式避免了這些連接層之間的電短路。第一絕緣層71和第二絕緣層72例如可以包含氧化物、如氧化硅或者氧化鈦；氮化物、如氮化硅；或者氮氧化物、如氮氧化硅，或者由這種材料構(gòu)成。多個(gè)凹進(jìn)部25用于在橫向方向上將載流子通過(guò)第一半導(dǎo)體層21均勻注入到有源區(qū)20中。凹進(jìn)部25例如可以矩陣狀或者以蜂窩狀圖案的形狀來(lái)設(shè)置。尤其是在第一半導(dǎo)體層的橫向?qū)ㄐ宰銐虻那闆r下，也可設(shè)想半導(dǎo)體芯片的如下實(shí)施方案該實(shí)施方案在發(fā)射區(qū)域中僅僅具有唯一凹進(jìn)部25，用于電接觸第一半導(dǎo)體層21。在半導(dǎo)體芯片的俯視圖中，保護(hù)二極管區(qū)域M的面積優(yōu)選地比發(fā)射區(qū)域23的面積小。尤其是，保護(hù)二極管區(qū)域的面積為半導(dǎo)體芯片1的面積的至多10%、特別優(yōu)選地至多 5%、最多優(yōu)選地至多1%。例如，半導(dǎo)體芯片可以具有Imm的邊長(zhǎng)，而保護(hù)二極管區(qū)域具有60 μ m的邊長(zhǎng)。在該實(shí)例中，保護(hù)二極管區(qū)域于是覆蓋小于半導(dǎo)體芯片的整面積的0. 4%，使得將保護(hù)二極管
10區(qū)域集成到半導(dǎo)體芯片中導(dǎo)致半導(dǎo)體芯片所發(fā)射的輻射功率沒(méi)有顯著降低。在保護(hù)二極管區(qū)域M的面積為60 μ m X 60 μ m的情況下已經(jīng)提供了 ESD保護(hù)，如根據(jù) JEDEC 固態(tài)技術(shù)協(xié)會(huì)(Solid State Technology Association)的標(biāo)準(zhǔn) JESD 22-A114-E的ESD保護(hù)，并且ESD-Puls只會(huì)引起非關(guān)鍵的溫度提高。保護(hù)二極管的功能因此可以以非常緊湊的并且容易制造的方式被集成到半導(dǎo)體芯片中。在圖2中示意性示出了半導(dǎo)體芯片1中的電流路徑。隨后示例性地針對(duì)以下情況來(lái)描述電流路徑第一半導(dǎo)體層η導(dǎo)電地實(shí)施，而第二半導(dǎo)體層ρ導(dǎo)電地實(shí)施。在相對(duì)于第一接觸部41在第二接觸部42上施加正電壓時(shí)，電子從第一接觸部41 穿過(guò)支承體5和連接層6經(jīng)由第一連接層31注入到第一半導(dǎo)體層21?？昭ㄍㄟ^(guò)第二連接層32從第二接觸部42注入到發(fā)射區(qū)域23的第二半導(dǎo)體層22，使得電子和空穴可以在有源區(qū)20中復(fù)合以發(fā)射輻射。在外部施加的電壓的該極性的情況下，發(fā)射區(qū)域于是在導(dǎo)通方向上被驅(qū)動(dòng)。與此不同地，在保護(hù)二極管區(qū)域M中，第一半導(dǎo)體層21通過(guò)第二連接層與第二接觸部42導(dǎo)電連接。此外，保護(hù)二極管區(qū)域M中的第二半導(dǎo)體層22通過(guò)第一連接層21與第一接觸部41導(dǎo)電連接。發(fā)射區(qū)域23和保護(hù)二極管區(qū)域M的導(dǎo)通方向于是彼此反并聯(lián)，使得在施加外部接觸部41和42的工作電壓時(shí)保護(hù)二極管區(qū)域M在截止方向上被驅(qū)動(dòng)。因此，沒(méi)有被注入的電流或者至少?zèng)]有被注入的電流的主要部分流經(jīng)保護(hù)二極管區(qū)域?qū)?。相反，例如由于發(fā)射區(qū)域23中的電充電而在截止方向上施加在有源區(qū)20上的不期望的電壓可以通過(guò)保護(hù)二極管區(qū)域M流出。因此，保護(hù)二極管的功能集成到半導(dǎo)體本體 2中，該功能保護(hù)發(fā)射區(qū)域免受由于靜電放電引起的損傷。半導(dǎo)體本體2、尤其是有源區(qū)20優(yōu)選地包含III-V族半導(dǎo)體材料。III-V族半導(dǎo)體材料特別適于在紫外光譜區(qū)域(InxGayAl1TyN)經(jīng)可見(jiàn)光譜區(qū)域(尤其是用于藍(lán)色至綠色輻射的MxGayAl1^N或者尤其是用于黃色至紅色輻射的 InxGayAl1^yP)直至紅外光譜區(qū)域(InxGayAl1TyAs)中產(chǎn)生輻射。在這種情況下，分別適用 0彡χ彡1、0彡y彡1且x+y彡1，尤其是其中χ乒1、y乒1、χ乒0和/或y乒0。此夕卜， 利用III-V族半導(dǎo)體材料、尤其是由所謂的材料體系構(gòu)成的III-V族半導(dǎo)體材料，在產(chǎn)生輻射時(shí)實(shí)現(xiàn)高的內(nèi)部量子效率。第一連接層31和/或第二連接層32優(yōu)選地分別包含金屬，例如鈦、鉬、鎳、金、銀、 鋁或者銠或者具有所述材料的至少一種的金屬合金，或者由金屬或者金屬合金構(gòu)成。可替選地或者補(bǔ)充地，第一連接層31和/或第二連接層32包含TCO材料、例如ITO或者氧化鋅或者由這種材料構(gòu)成。此外，第二連接層32優(yōu)選地針對(duì)在有源區(qū)20產(chǎn)生的輻射具有高發(fā)射率。鑒于高反射率，在紫外和藍(lán)色光譜區(qū)域中，例如銀、鋁或者銠是合適的，在紅色和紅外光譜區(qū)域中， 例如金是合適的。第一接觸部41和第二接觸部42尤其是可以包含結(jié)合第一連接層和第二連接層所述的金屬或者包含具有所述材料之一的金屬合金或者由這種材料構(gòu)成。如下材料尤其合適利用這些材料以簡(jiǎn)單的方式如借助接合線(xiàn)或者借助焊接可建立外部電接觸。例如，金特別適于作為接觸部的材料。借助構(gòu)建為反射性的第二連接層，在有源區(qū)中產(chǎn)生的并且在朝向支承體5的方向上發(fā)射的輻射朝向輻射出射面10偏轉(zhuǎn)，并且通過(guò)該輻射出射面10從半導(dǎo)體芯片射出。此外，在支承體5之外構(gòu)建保護(hù)二極管區(qū)域M。通過(guò)將保護(hù)二極管的功能集成到半導(dǎo)體芯片中，于是對(duì)支承體5沒(méi)有提出附加要求。尤其是，支承體可以是平坦的并且此外完全未結(jié)構(gòu)化。這樣，載流子的注入可以從接觸部平面地穿過(guò)支承體來(lái)進(jìn)行。例如可以被摻雜的半導(dǎo)體材料、如鍺或者硅適用作支承體5的材料。第一連接層31借助第一接觸部41的電接觸和第二連接層借助第二接觸部42的電接觸在所示的實(shí)施例中僅僅示例性地借助接觸部41、42在支承體的對(duì)置側(cè)上的設(shè)置和載流子通過(guò)導(dǎo)電的、未結(jié)構(gòu)化的支承體的注入來(lái)實(shí)現(xiàn)。與所描述的實(shí)施例不同，支承體5也具有至少一個(gè)凹處，所述至少一個(gè)凹處在垂直方向上穿過(guò)支承體延伸并且以導(dǎo)電材料、如金屬來(lái)填充。在此情況下，支承體也可以電絕緣地構(gòu)建。例如，支承體可以包含陶瓷、如氮化鋁、氧化鋁或者氮化硅，或者由這種材料構(gòu)成。此外，支承體5的背離半導(dǎo)體本體2的側(cè)可以與所示的實(shí)施例不同地構(gòu)建為沒(méi)有電接觸部。電接觸部41、42于是可以被設(shè)置在支承體的朝向半導(dǎo)體本體的側(cè)上。在此情況下，支承體優(yōu)選地電絕緣地構(gòu)建。而與此不同地，也可以使用導(dǎo)電支承體。作為另外的可替選方案，不同于所示的實(shí)施例，接觸部41、42可以被設(shè)置在支承體5的背離半導(dǎo)體本體2的側(cè)上，使得半導(dǎo)體芯片僅僅可以從支承體5的一側(cè)來(lái)電接觸。例如，在用于電接觸第一連接層31和用于電接觸第二連接層32的支承體中分別在(優(yōu)選地電絕緣構(gòu)建的)支承體5中設(shè)置至少一個(gè)凹處，其分別在垂直方向上穿過(guò)支承體5延伸。在圖3A和;3B中以示意性視圖示出了半導(dǎo)體芯片1的第二實(shí)施例，其中圖是俯視圖，而圖3A是沿著線(xiàn)AA'的截面圖。第二實(shí)施例基本上對(duì)應(yīng)于結(jié)合圖1A、1B和2所描述的第一實(shí)施例。與此不同地， 第二接觸部42借助接觸層420形成。第二接觸部42構(gòu)建在保護(hù)二極管區(qū)域M的背離支承體5的側(cè)上。在此情況下，接觸部42在半導(dǎo)體芯片的俯視圖中遮蓋保護(hù)二極管區(qū)域M。接觸層420覆蓋保護(hù)二極管區(qū)域M的在橫向方向上形成保護(hù)二極管區(qū)域邊界的側(cè)面240。在所示出的實(shí)施例中，接觸層420在橫向方向上完全環(huán)繞保護(hù)二極管區(qū)域M，并且還完全覆蓋保護(hù)二極管區(qū)域的側(cè)面對(duì)0。以此方式，保護(hù)二極管區(qū)域M可以借助接觸層 420被完全封裝。在針對(duì)在有源區(qū)20中產(chǎn)生的輻射不可透射的接觸層的情況下，這樣可以避免在保護(hù)二極管區(qū)域M中例如由于靜電放電產(chǎn)生的輻射從半導(dǎo)體芯片中射出。與此不同地，接觸層420也可以?xún)H局部地覆蓋保護(hù)二極管區(qū)域M的側(cè)面M0。在接觸層420與保護(hù)二極管區(qū)域的側(cè)面之間設(shè)置第三絕緣層73。這樣可以避免在保護(hù)二極管區(qū)域M中由于接觸層引起的在第一半導(dǎo)體層21與第二半導(dǎo)體層22之間的電短路。接觸層420導(dǎo)電地與第二連接層32連接。因此，第二接觸部42通過(guò)接觸層420 與保護(hù)二極管區(qū)域M的第一半導(dǎo)體層21以及通過(guò)第二連接層32與發(fā)射區(qū)域的第二半導(dǎo)體層22導(dǎo)電連接，優(yōu)選地分別借助歐姆連接導(dǎo)電連接。與結(jié)合圖1A、IB和2所描述的第一實(shí)施例不同，為了電接觸保護(hù)二極管區(qū)域M的第一半導(dǎo)體層21，于是在保護(hù)二極管區(qū)域中不需要另外的穿過(guò)第二半導(dǎo)體層22和有源區(qū)20延伸的凹進(jìn)部。保護(hù)二極管區(qū)域M的第二半導(dǎo)體層22如結(jié)合第一實(shí)施例所描述的那樣與第一連接層導(dǎo)電連接，并且因此通過(guò)連接層6和支承體5與第一接觸部41導(dǎo)電連接、尤其是用歐姆連接進(jìn)行連接。因此，在第一接觸部41與第二接觸部42之間施加外部電壓時(shí)，保護(hù)二極管區(qū)域M和發(fā)射區(qū)域23相對(duì)于其導(dǎo)通方向又彼此反并聯(lián)地連接。接觸層420尤其是可以包含結(jié)合連接層31、32所述的材料，或者由這種材料構(gòu)成。接觸層420在材料方面也不同于第二連接層32的材料。這樣，第二連接層32例如在對(duì)于第二半導(dǎo)體層22的高接觸能力和/或在有源區(qū)20中產(chǎn)生的輻射的反射率方面進(jìn)行選擇，并且接觸層420在良好的外部可電接觸性(例如借助線(xiàn)接合連接)方面進(jìn)行選擇。第三絕緣層73尤其是可以包含結(jié)合第一絕緣層和第二絕緣層71或72所描述的材料，或者由這種材料構(gòu)成。在圖4中示意性示出了根據(jù)第二實(shí)施例的半導(dǎo)體芯片中的電流路徑。在此情況下，又示例性地針對(duì)以下情況進(jìn)行描述第二半導(dǎo)體層22以ρ導(dǎo)電的方式摻雜，而第一半導(dǎo)體層21以η導(dǎo)電的方式摻雜。從第一接觸部41出發(fā)，載流子可以一方面經(jīng)由支承體5、連接層6和第一連接層 31通過(guò)發(fā)射區(qū)域23中的凹進(jìn)部25到達(dá)第一半導(dǎo)體層21。另一方面，第一接觸部41經(jīng)由支承體5、連接層6和第一連接層31與保護(hù)二極管區(qū)域M的第二半導(dǎo)體層22相連。此外，第二接觸部42經(jīng)由接觸層420 —方面經(jīng)過(guò)第二連接層32與發(fā)射區(qū)域的第二半導(dǎo)體層22相連，并且另一方面，接觸部42與保護(hù)二極管區(qū)域M的第一半導(dǎo)體層導(dǎo)電連接。關(guān)于其導(dǎo)通方向，發(fā)射區(qū)域23和保護(hù)二極管區(qū)域M的二極管結(jié)構(gòu)因此彼此反并聯(lián)地連接。在相對(duì)于第一接觸部41而在第二接觸部42上施加正電壓的情況下，發(fā)射區(qū)域 23的二極管結(jié)構(gòu)在導(dǎo)通方向上被驅(qū)動(dòng)，而保護(hù)二極管區(qū)域M在截止方向上被驅(qū)動(dòng)。在第二實(shí)施例中，保護(hù)二極管區(qū)域M完全構(gòu)建在第二接觸部42之下。以此方式， 保護(hù)二極管的功能可以被集成到半導(dǎo)體芯片1中，而對(duì)此無(wú)需附加位置用于保護(hù)二極管。 保護(hù)二極管于是在包含發(fā)射區(qū)域23的對(duì)于輻射產(chǎn)生可用的面的情況下可被集成到半導(dǎo)體芯片中。在圖5Α至5F中借助分別以示意性視圖示出的中間步驟示出了用于制造發(fā)射輻射的半導(dǎo)體芯片的一個(gè)實(shí)施例。該方法示例性地借助半導(dǎo)體芯片的制造來(lái)描述，該半導(dǎo)體芯片如結(jié)合圖1所描述的那樣來(lái)實(shí)施。提供半導(dǎo)體層序列2。該半導(dǎo)體層序列包含有源區(qū)20，該有源區(qū)20被設(shè)置在第一半導(dǎo)體層21與第二半導(dǎo)體層22之間。半導(dǎo)體層序列2例如可以外延地、如借助MOVPE或者M(jìn)BE來(lái)沉積。此外，半導(dǎo)體層序列2可以在半導(dǎo)體層序列的生長(zhǎng)襯底8上被提供。與此不同地，半導(dǎo)體層序列2也可以在不同于生長(zhǎng)襯底的輔助支承體上被提供。半導(dǎo)體層序列在制成的半導(dǎo)體芯片中形成半導(dǎo)體本體。如在圖5Β中所示出的那樣，從半導(dǎo)體層序列的背離生長(zhǎng)襯底8的側(cè)來(lái)構(gòu)建凹進(jìn)部 25，其通過(guò)第二半導(dǎo)體層22和有源區(qū)20延伸到第一半導(dǎo)體層21中。這適宜地在半導(dǎo)體層序列的沉積結(jié)束之后進(jìn)行。此外，另一凹進(jìn)部沈被構(gòu)建在半導(dǎo)體本體中，該另一凹進(jìn)部同樣穿過(guò)第二半導(dǎo)體層22和有源區(qū)20延伸到第一半導(dǎo)體層21中。凹進(jìn)部25和另一凹進(jìn)部沈在共同的步驟中或者相繼地在不同步驟中例如借助濕化學(xué)或者干化學(xué)蝕刻被構(gòu)建在半導(dǎo)體層序列中。在半導(dǎo)體層序列2上構(gòu)建第一絕緣層71，該第一絕緣層覆蓋另一凹進(jìn)部沈的側(cè)面。此外，第一絕緣層71也覆蓋半導(dǎo)體層序列2的背離生長(zhǎng)襯底8的上側(cè)的一部分。如在圖5C中示出的那樣，隨后在半導(dǎo)體本體2上沉積第二連接層32。第二半導(dǎo)體層32局部直接鄰接第二半導(dǎo)體層22，并且此外通過(guò)另一凹進(jìn)部沈延伸直至第一半導(dǎo)體層 21并且與其建立導(dǎo)電連接。而半導(dǎo)體層序列的凹進(jìn)部25沒(méi)有用于第二連接層32的材料。第一連接層31和第二連接層32例如可以借助氣相淀積或者濺射來(lái)沉積。在第二連接層32上沉積第二絕緣層72，其中第二絕緣層覆蓋凹進(jìn)部25的側(cè)面。 凹進(jìn)部的鄰接第一半導(dǎo)體層21的區(qū)域、如凹進(jìn)部的底面局部構(gòu)建為沒(méi)有第二絕緣層。此外，第二半導(dǎo)體層22在第二連接層的凹處36的區(qū)域中局部沒(méi)有第二絕緣層。隨后，第一連接層31被沉積到半導(dǎo)體層序列2上，其中第一連接層完全或者至少基本上完全覆蓋半導(dǎo)體層序列。可以省去對(duì)第一連接層的結(jié)構(gòu)化或者第一連接層的結(jié)構(gòu)化的施加。第一連接層31在此情況下在凹處36的區(qū)域中導(dǎo)電地與第二半導(dǎo)體層22相連，并且在凹進(jìn)部25的區(qū)域中與半導(dǎo)體層序列的第一半導(dǎo)體層21相連。如在圖5E中所示的那樣，隨后制造包括半導(dǎo)體層序列2、生長(zhǎng)襯底8和支承體5的復(fù)合結(jié)構(gòu)。支承體5材料配合地借助連接層6被固定在半導(dǎo)體層序列上。連接層31、32于是已經(jīng)在制造復(fù)合結(jié)構(gòu)之前被構(gòu)建在半導(dǎo)體層序列上。支承體用于使半導(dǎo)體層序列2機(jī)械穩(wěn)定。生長(zhǎng)襯底8為此不再是必要的并且可以被去除。去除例如可以以機(jī)械方式、如借助磨削、研磨或者拋光和/或以化學(xué)方式、如借助濕化學(xué)或者干化學(xué)蝕刻進(jìn)行?？商孢x地或者補(bǔ)充地，也可以使用激光剝離方法。如在圖5F中所示的那樣，在半導(dǎo)體層序列2中構(gòu)建凹處四，該凹處四將發(fā)射區(qū)域 23和保護(hù)二極管區(qū)域M中的半導(dǎo)體層序列2分開(kāi)。發(fā)射區(qū)域和保護(hù)二極管區(qū)域的構(gòu)建于是在將第一連接層和第二連接層構(gòu)建在半導(dǎo)體層序列上之后才進(jìn)行。此外，第二連接層32的區(qū)域借助去除半導(dǎo)體層序列2的材料而露出。在該區(qū)域中，第二電接觸部42可以被沉積在第二連接層32上。與此不同地，第二連接層32的表面本身也被用作第二接觸部。此外，在支承體5的背離半導(dǎo)體層序列2的側(cè)上沉積第一接觸部41。接觸部的沉積例如可以借助氣相淀積或者濺射進(jìn)行。該方法僅僅為了簡(jiǎn)化示出而針對(duì)僅一個(gè)半導(dǎo)體芯片的制造來(lái)描述。在該制造方法中，可以并排制造多個(gè)半導(dǎo)體芯片，其中半導(dǎo)體芯片通過(guò)分割復(fù)合結(jié)構(gòu)9而源自該復(fù)合結(jié)構(gòu)。分割例如可以以機(jī)械方式、如借助裂開(kāi)、折斷或者水切割、以化學(xué)方式、如借助濕化學(xué)或者干化學(xué)蝕刻和/或借助激光輻射來(lái)進(jìn)行。通過(guò)將復(fù)合結(jié)構(gòu)9分割成半導(dǎo)體芯片得到如下半導(dǎo)體芯片所述半導(dǎo)體芯片分別具有帶有發(fā)射區(qū)域23和保護(hù)二極管區(qū)域M的半導(dǎo)體本體2。在這樣制造的半導(dǎo)體芯片中， 于是已經(jīng)在分割時(shí)借助保護(hù)二極管區(qū)域M將保護(hù)二極管的功能集成到半導(dǎo)體芯片中、尤其是集成到半導(dǎo)體本體中。發(fā)射輻射的半導(dǎo)體芯片因此已經(jīng)自分割以來(lái)被保護(hù)而免受由于靜電放電引起的可能的損傷。 本發(fā)明并不受按照實(shí)施例的描述而限制。更確切地說(shuō)，本發(fā)明包括任意新特征以及特征的任意組合，這尤其是包含權(quán)利要求中的特征的任意組合，即使該特征或者該組合本身沒(méi)有明確地在權(quán)利要求或者實(shí)施例中予以說(shuō)明。
權(quán)利要求
1.一種發(fā)射輻射的半導(dǎo)體芯片(1)，其具有支承體( 和帶有半導(dǎo)體層序列的半導(dǎo)體本體O)，其中-在帶有半導(dǎo)體層序列的半導(dǎo)體本體O)中形成發(fā)射區(qū)域和保護(hù)二極管區(qū)域 (24)；-半導(dǎo)體層序列包括被設(shè)置用于產(chǎn)生輻射的有源區(qū)00)，該有源區(qū)設(shè)置在第一半導(dǎo)體層與第二半導(dǎo)體層02)之間；-第一半導(dǎo)體層設(shè)置在有源區(qū)OO)的背離支承體(5)的側(cè)上； -發(fā)射區(qū)域03)具有凹進(jìn)部(25)，該凹進(jìn)部延伸穿過(guò)有源區(qū)OO)； -第一半導(dǎo)體層(21)在發(fā)射區(qū)域中導(dǎo)電地與第一連接層(31)連接，其中第一連接層(31)在凹進(jìn)部05)中從第一半導(dǎo)體層朝向支承體(5)的方向延伸；以及 -第一連接層(31)在保護(hù)二極管區(qū)域04)中與第二半導(dǎo)體層02)導(dǎo)電連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體芯片，其中發(fā)射區(qū)域和保護(hù)二極管區(qū)域相對(duì)于其導(dǎo)通方向彼此反并聯(lián)地連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的半導(dǎo)體芯片，其中發(fā)射區(qū)域和保護(hù)二極管區(qū)域是半導(dǎo)體本體的在橫向方向上彼此并排設(shè)置的區(qū)域。
4.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的半導(dǎo)體芯片，其中半導(dǎo)體本體材料配合地與支承體相連，并且其中第一連接層局部地在半導(dǎo)體本體與支承體之間走向。
5.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的半導(dǎo)體芯片，其中第二半導(dǎo)體層在發(fā)射區(qū)域中與第二連接層(3 導(dǎo)電相連。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的半導(dǎo)體芯片，其中第二連接層局部地在發(fā)射區(qū)域與第一連接層之間走向。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的半導(dǎo)體芯片，其中第二連接層在保護(hù)二極管區(qū)域中導(dǎo)電地與第一半導(dǎo)體層相連。
8.根據(jù)權(quán)利要求5至7之一所述的半導(dǎo)體芯片，其中保護(hù)二極管區(qū)域具有另一凹進(jìn)部(26)，其中第二連接層在所述另一凹進(jìn)部中從第一半導(dǎo)體層朝向支承體的方向延伸。
9.根據(jù)權(quán)利要求5至8之一所述的半導(dǎo)體芯片，其中半導(dǎo)體芯片具有接觸部(42)，所述接觸部0 被設(shè)置用于外部接觸第二連接層。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的半導(dǎo)體芯片，其中接觸部借助接觸層(420)形成，該接觸層至少局部地覆蓋在橫向方向上形成保護(hù)二極管區(qū)域邊界的側(cè)面040)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的半導(dǎo)體芯片，其中在半導(dǎo)體芯片的俯視圖中接觸部至少局部地遮蓋保護(hù)二極管區(qū)域。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的半導(dǎo)體芯片，其中在半導(dǎo)體芯片的俯視圖中接觸部和保護(hù)二極管區(qū)域并排設(shè)置。
13.一種用于制造多個(gè)發(fā)射輻射的半導(dǎo)體芯片(1)的方法，具有以下步驟a)提供半導(dǎo)體層序列O)，該半導(dǎo)體層序列具有被設(shè)置用于產(chǎn)生輻射的有源區(qū)(20)， 該有源區(qū)被設(shè)置在第一半導(dǎo)體層與第二半導(dǎo)體層0 之間；b)構(gòu)建多個(gè)凹進(jìn)部(25)，該凹進(jìn)部延伸穿過(guò)第二半導(dǎo)體層02)和有源區(qū)OO)；c)在半導(dǎo)體層序列( 上構(gòu)建第一連接層(31)，其中第一連接層(31)在凹進(jìn)部05) 中導(dǎo)電地與第一半導(dǎo)體層相連，并且其中第一連接層(31)局部地與第二半導(dǎo)體層 (22)導(dǎo)電連接；d)構(gòu)建具有半導(dǎo)體層序列(2)和支承體(5)的復(fù)合結(jié)構(gòu)(9)；e)由半導(dǎo)體層序列構(gòu)建多個(gè)發(fā)射區(qū)域和多個(gè)保護(hù)二極管區(qū)域(M)，其中發(fā)射區(qū)域03)分別具有至少一個(gè)凹進(jìn)部(25)，并且在保護(hù)二極管區(qū)域04)中第一連接層相應(yīng)與第二半導(dǎo)體層02)導(dǎo)電連接；f)將復(fù)合結(jié)構(gòu)(9)分割成多個(gè)半導(dǎo)體芯片(1)，其中每個(gè)半導(dǎo)體芯片(1)都具有至少一個(gè)發(fā)射區(qū)域03)和至少一個(gè)保護(hù)二極管區(qū)域04)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中在步驟e)之前至少局部地去除半導(dǎo)體層序列的生長(zhǎng)襯底(8)。
15.根據(jù)權(quán)利要求13或14所述的方法，其中制造多個(gè)根據(jù)權(quán)利要求1至12之一所述的半導(dǎo)體芯片。
全文摘要
提出了一種發(fā)射輻射的半導(dǎo)體芯片(1)，其具有支承體(5)和帶有半導(dǎo)體層序列的半導(dǎo)體本體(2)。在帶有半導(dǎo)體層序列的半導(dǎo)體本體(2)中形成發(fā)射區(qū)域(23)和保護(hù)二極管區(qū)域(24)。半導(dǎo)體層序列包括被設(shè)置用于產(chǎn)生輻射的有源區(qū)(20)，該有源區(qū)被設(shè)置在第一半導(dǎo)體層(21)與第二半導(dǎo)體層(22)之間。第一半導(dǎo)體層(21)被設(shè)置在有源區(qū)(20)的背離支承體(5)的側(cè)上。發(fā)射區(qū)域(23)具有凹進(jìn)部(25)，該凹進(jìn)部延伸穿過(guò)有源區(qū)。第一半導(dǎo)體層(21)在發(fā)射區(qū)域(23)中導(dǎo)電地與第一連接層(31)連接，其中第一連接層在凹進(jìn)部(25)中從第一半導(dǎo)體層(21)朝向支承體(5)的方向延伸。第一連接層在保護(hù)二極管區(qū)域(24)中與第二半導(dǎo)體層(22)導(dǎo)電連接。此外，還提出了一種用于制造發(fā)射輻射的半導(dǎo)體芯片的方法。
文檔編號(hào)H01L25/16GK102227807SQ200980147817
公開(kāi)日2011年10月26日 申請(qǐng)日期2009年10月29日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月28日
發(fā)明者于爾根·莫斯布格爾, 卡爾·恩格爾, 盧茨·赫佩爾, 帕特里克·羅德, 諾溫·文馬爾姆 申請(qǐng)人:歐司朗光電半導(dǎo)體有限公司