專利名稱:用于制造光電子半導(dǎo)體組件的方法和光電子半導(dǎo)體組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明提出一種用于制造光電子半導(dǎo)體組件的方法。此外,提出^-種光電子半導(dǎo)體組件。
發(fā)明內(nèi)容
要實(shí)現(xiàn)的目的在于,提出一種尤其低成本的用于制造光電子半導(dǎo)體組件的方法。根據(jù)用于制造光電子半導(dǎo)體組件的方法的至少一個(gè)實(shí)施形式,在第一方法步驟中,在襯底上設(shè)置包括Pn結(jié)的半導(dǎo)體層堆疊。例如,半導(dǎo)體層堆疊外延地沉積在襯底上。在此,半導(dǎo)體層堆疊優(yōu)選包括至少一個(gè)η型傳導(dǎo)層和P型傳導(dǎo)層。在η型傳導(dǎo)層和P型傳導(dǎo)層之間設(shè)置有Pn結(jié)。ρη結(jié)優(yōu)選包括至少^-個(gè)有源區(qū)域,所述有源區(qū)域設(shè)置用于產(chǎn)生或檢測(cè)電磁輻射。例如,半導(dǎo)體層堆疊基于III/V族化合物半導(dǎo)體材料,所述III/V族化合物半導(dǎo)體材料具有至少一種來自于第三主族的元素和來自于第五主族的元素,所述第三主族的元素例如是鋁、鎵、銦,并且所述來自于第五主族的元素例如是氮、磷、砷。特別地,III/V族化合物半導(dǎo)體材料的概念包括二元化合物、三元化合物和四元化合物的組,所述二元化合物、三元化合物和四元化合物包含至少一種來自于第三主族的元素和至少一種來自于第五主族的元素,例如氮化物化合物半導(dǎo)體或磷化物化合物半導(dǎo)體。N型傳導(dǎo)層或者P型傳導(dǎo)層能夠通過相應(yīng)地?fù)诫s半導(dǎo)體材料產(chǎn)生。
襯底例如為生長(zhǎng)襯底,所述生長(zhǎng)襯底當(dāng)前還能夠由藍(lán)寶石或硅制成,或者能夠包含藍(lán)寶石或硅。根據(jù)方法的至少一個(gè)實(shí)施形式,將半導(dǎo)體層堆疊在其施加在襯底上之后橫向地結(jié)構(gòu)化成第一半導(dǎo)體本體和第二半導(dǎo)體本體的多個(gè)對(duì)。在此,橫向地結(jié)構(gòu)化表示將半導(dǎo)體層堆疊劃分成第一半導(dǎo)體本體和第二半導(dǎo)體本體的多個(gè)對(duì),其中所述對(duì)在橫向方向上彼此間隔。在此,橫向方向是平行于襯底的外面的方向,在所述外面上設(shè)置有半導(dǎo)體層堆疊。例如,每對(duì)第一半導(dǎo)體本體和第二半導(dǎo)體本體在橫向地結(jié)構(gòu)化之后沿橫向方向彼此間隔地設(shè)置。也就是說,因此,在第一半導(dǎo)體本體和第二半導(dǎo)體本體之間存在溝槽,所述溝槽能夠從半導(dǎo)體層堆疊的背離襯底的上側(cè)延伸至襯底或延伸到襯底中。在此,例如能夠借助于蝕刻臺(tái)面溝槽和/或借助于激光分離法來實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)化。通過橫向地結(jié)構(gòu)化半導(dǎo)體層堆疊形成第一半導(dǎo)體本體和第二半導(dǎo)體本體,第一半導(dǎo)體本體和第二半導(dǎo)體本體分別包括半導(dǎo)體層堆疊的ρη結(jié)的區(qū)域。也就是說,第^-半導(dǎo)體本體和第二半導(dǎo)體本體也分別具有PU結(jié)。在橫向地結(jié)構(gòu)化之后,每對(duì)第一半導(dǎo)體本體和第二半導(dǎo)體本體的PU結(jié)彼此電絕緣。根據(jù)方法的至少一個(gè)實(shí)施形式,將襯底被從第一半導(dǎo)體本體和第二半導(dǎo)體本體的對(duì)中移除。在此,在將半導(dǎo)體層堆疊橫向地結(jié)構(gòu)化成第一半導(dǎo)體本體和第二半導(dǎo)體本體的多個(gè)對(duì)之后進(jìn)行襯底的移除。移除例如能夠借助于蝕刻、鋸割、磨削和/或激光剝離法來進(jìn)行。根據(jù)方法的至少一個(gè)實(shí)施形式,第一半導(dǎo)體本體和第二半導(dǎo)體本體的至少一對(duì)施加到連接載體上。在此,能夠在移除襯底之前或之后施加第一半導(dǎo)體本體和第二半導(dǎo)體本體的對(duì)。在此,第一半導(dǎo)體本體和第二半導(dǎo)體本體的對(duì)同時(shí)地,即在相同的工作步驟中施加到連接載體上。連接載體例如為下述類型的電路板,所述電路板具有電連接部位和/或至少一條帶狀導(dǎo)線。例如,連接載體包括陶瓷基體,在所述陶瓷基體的外面上施加例如呈結(jié)構(gòu)化的金屬覆層形式的至少一條帶狀導(dǎo)線和/或電連接部位。陶瓷基體尤其能夠由如氮化硅、氧化鋁或者氮化硼的陶瓷材料制成或者包含所述陶瓷材料中的一種。此外可能的是,連接載體為金屬芯電路板或印刷電路板,例如也是柔性的印刷電路板。優(yōu)選地,連接載體無論如何都具有電連接部位和/或至少一條帶狀導(dǎo)線。 根據(jù)方法的至少一個(gè)實(shí)施形式,第一半導(dǎo)體本體和第二半導(dǎo)體本體的對(duì)中的半導(dǎo)體本體借助于連接載體的連接部位和/或至少一條帶狀導(dǎo)線彼此電連接,使得第一半導(dǎo)體本體的Pn結(jié)與第二半導(dǎo)體本體的pn結(jié)反并聯(lián)。在此反并聯(lián)”表示,第^-半 導(dǎo)體本體和第二半導(dǎo)體相互并聯(lián)成,使得第一半導(dǎo)體本體的P型傳導(dǎo)區(qū)域與第二半導(dǎo)體本體的η型傳導(dǎo)區(qū)域電連接,并且第一半導(dǎo)體本體的η型傳導(dǎo)區(qū)域與第二半導(dǎo)體本體的P型傳導(dǎo)區(qū)域電連接。由于存在pn結(jié),第一半導(dǎo)體本體和第二半導(dǎo)體本體形成二極管,所述二極管借助于連接載體的連接部位和/或至少一條帶狀導(dǎo)線彼此反并聯(lián)。在此,在將第一半導(dǎo)體本體和第二半導(dǎo)體本體的對(duì)施加到連接載體上時(shí)或者在這之后將半導(dǎo)體本體電連接。尤其不在施加到連接載體上之前進(jìn)行電連接。在施加到連接載體之前,第一半導(dǎo)體本體和第二半導(dǎo)體本體的Pn結(jié)彼此電分離。根據(jù)方法的至少一個(gè)實(shí)施形式,在第一半導(dǎo)體本體施加和測(cè)試之后才連接至少一條帶狀導(dǎo)線,其中所述帶狀導(dǎo)線用于將第^-半導(dǎo)體本體和第二半導(dǎo)體本體電連接,使得半導(dǎo)體本體的pn結(jié)反并聯(lián)。第二半導(dǎo)體本體以該方式不千擾對(duì)第一半導(dǎo)體本體的功能性進(jìn)行測(cè)試。此外提出一種光電子半導(dǎo)體組件。光電子半導(dǎo)體組件能夠借助在此所描述的方法來制造,也就是說,所有針對(duì)用于制造光電子半導(dǎo)體組件的方法所公開的特征也針對(duì)光電子半導(dǎo)體組件來公開,并且反之亦然。根據(jù)光電子半導(dǎo)體組件的至少一個(gè)實(shí)施形式,光電子半導(dǎo)體組件包括具有電連接部位和至少一條帶狀導(dǎo)線的連接載體。此外,光電子半導(dǎo)體組件包括具有pn結(jié)的第一半導(dǎo)體本體和具有pn結(jié)的第二半導(dǎo)體本體。在此,第一半導(dǎo)體本體和第二半導(dǎo)體本體優(yōu)選構(gòu)成為是同類的。對(duì)此“構(gòu)成為是同類的”表示,半導(dǎo)體本體例如包括相同順序的半導(dǎo)體層。根據(jù)光電子半導(dǎo)體組件的至少一個(gè)實(shí)施形式,第一半導(dǎo)體本體和第二半導(dǎo)體本體具有相同的厚度。在此,沿垂直于橫向方向延伸的垂直方向測(cè)量厚度。相同的厚度在制造公差的范圍內(nèi)理解為在外延地沉積半導(dǎo)體層堆疊時(shí)可實(shí)現(xiàn)的相同的厚度。構(gòu)成為是同類的并且具有相同厚度的第一半導(dǎo)體本體和第二半導(dǎo)體本體例如能夠通過將半導(dǎo)體層堆疊橫向地結(jié)構(gòu)化成第一半導(dǎo)體本體和第二半導(dǎo)體本體的多個(gè)對(duì)來制造。根據(jù)光電子半導(dǎo)體組件的至少一個(gè)實(shí)施形式,第^-半導(dǎo)體本體和第二半導(dǎo)體本體以相同的定向施加到連接載體—t。也就是說,例如在兩個(gè)半導(dǎo)體本體中,η型傳導(dǎo)層設(shè)置在相應(yīng)的半導(dǎo)體本體的背離連接載體的一側(cè)。因此,半導(dǎo)體本體的P型傳導(dǎo)層分別朝向連接載體。根據(jù)光電子半導(dǎo)體組件的實(shí)施形式的至少一個(gè)實(shí)施形式,第一半導(dǎo)體本體和第二半導(dǎo)體本體與相關(guān)聯(lián)的電連接部位導(dǎo)電連接,并且第一半導(dǎo)體本體和第二半導(dǎo)體本體借助于電連接部位和/或至少一條帶狀導(dǎo)線相互連接,使得第一半導(dǎo)體本體的pn結(jié)與第二半導(dǎo)體本體的pn結(jié)反并聯(lián)。根據(jù)光電子半導(dǎo)體組件的至少一個(gè)實(shí)施形式,半導(dǎo)體組件包括具有電連接部位和/或至少一條帶狀導(dǎo)線的連接載體。此外,半導(dǎo)體組件包括具有ΡΠ結(jié)的第一半導(dǎo)體本體和具有PU結(jié)的第二半導(dǎo)體本體。在此,第一半導(dǎo)體本體和第二半導(dǎo)體本體構(gòu)成為是同類的并且具有相同的厚度。第一半導(dǎo)體本體和第二半導(dǎo)體本體與相關(guān)聯(lián)的電連接部位導(dǎo)電連接,并且借助于連接載體的電連接部位和/或至少一條帶狀導(dǎo)線彼此連接成,使得第一半導(dǎo)體本體的pn結(jié)與第二半導(dǎo)體本體的pn結(jié)反并聯(lián)。根據(jù)光電子半導(dǎo)體組件的至少一個(gè)實(shí)施形式,第一半導(dǎo)體本體在半導(dǎo)體組件工作時(shí)設(shè)置用于產(chǎn)生電磁輻射。因此,第一半導(dǎo)體本體例如為發(fā)光二極管芯片。根據(jù)一個(gè)實(shí)施形式,第二半導(dǎo)體本體設(shè)置為用于第一半導(dǎo)體本體的ESD保護(hù)二極管。在此,此處描述的方法和此處描述的半導(dǎo)體組件還以下述思想為基礎(chǔ)借助所描述的方法,例如能夠在單獨(dú)的晶圓上制造發(fā)光二極管芯片——第--半導(dǎo)體本體——和ESD保護(hù)二極管——第二半導(dǎo)體本體。在此,ESD保護(hù)二極管與發(fā)光二極管芯片并聯(lián)。與發(fā)光二極管芯片的常規(guī)的制造相比,除了將半導(dǎo) 體層堆疊橫向地結(jié)構(gòu)化成第一半導(dǎo)體本體和第二半導(dǎo)體本體之外不需要附加的工作步驟。由此可以制造在生產(chǎn)中產(chǎn)生尤其低的成本的ESD保護(hù)二極管。此外,ESD保護(hù)二極管具有與發(fā)光二極管芯片相同的厚度,使得能夠產(chǎn)生尤其薄的半導(dǎo)體組件,例如尤其低成本的具有陶瓷基體的連接載體能夠用于所述半導(dǎo)體組件。此外,在此描述的用于制造半導(dǎo)體組件的方法的特征在于,能夠通過如下方式在不連接ESD保護(hù)二極管的情況下測(cè)試在連接載體上的發(fā)光二極管芯片,即在將半導(dǎo)體本體施加到連接載體上并對(duì)其進(jìn)行測(cè)試之后才進(jìn)行第一半導(dǎo)體本體和第二半導(dǎo)體本體之間的連接。以該方式能夠保證,ESD保護(hù)二極管的存在既不〒擾發(fā)光二極管芯片即第一半導(dǎo)體本體的測(cè)試的測(cè)量結(jié)果也不使其失真。根據(jù)光電子半導(dǎo)體組件的至少一個(gè)實(shí)施形式,第一半導(dǎo)體本體具有與第二半導(dǎo)體本體的基本面積相比更大的基本面積。在此,在平行于連接載體的主延伸方向的平面中例如通過半導(dǎo)體本體的在其背離連接載體的一側(cè)上的面積來測(cè)量基本面積。尤其地,第一半導(dǎo)體本體和第二半導(dǎo)體本體可主要在其不同的基本面積方面來彼此區(qū)分。根據(jù)至少一個(gè)實(shí)施形式,第二半導(dǎo)體本體的基本面積最高為第一半導(dǎo)體本體的基本面積的10%。也就是說,第二半導(dǎo)體本體在其橫向伸展方面顯著小于第一半導(dǎo)體本體。例如,第一半導(dǎo)體本體具有ImmX Imm的基本面積。那么第二半導(dǎo)體本體例如具有
100μ mX 60 μ m的基本面積。根據(jù)至少一個(gè)實(shí)施形式,第一半導(dǎo)體本體和第二半導(dǎo)體本體具有至多IOum的厚度,例如大約為6 μ m。換而言之,半導(dǎo)體本體構(gòu)成為是尤其薄的,這能夠通過將襯底完全地從包括半導(dǎo)體本體的半導(dǎo)體層堆疊中移除來實(shí)現(xiàn)。根據(jù)至少一個(gè)實(shí)施形式,第一半導(dǎo)體本體和第二半導(dǎo)體本體是表面可裝配的,其中第一半導(dǎo)體本體和第二半導(dǎo)體本體在它們朝向連接載體的底面上具有接觸部位。例如,至少一個(gè)通孔能夠從接觸部位分別延伸到第一半導(dǎo)體本體和第二半導(dǎo)體本體中,所述通孔例如設(shè)置用于接觸半導(dǎo)體本體的P型傳導(dǎo)區(qū)域或η型傳導(dǎo)區(qū)域。根據(jù)至少一個(gè)實(shí)施形式,第一半導(dǎo)體本體在其背離連接載體的上側(cè)具有輻射出射面,由第一半導(dǎo)體本體在工作時(shí)所產(chǎn)生的電磁輻射的很大一部分穿過所述輻射出射面射出,其中完全在輻射出射面之下進(jìn)行電流分配以用于對(duì)第一半導(dǎo)體本體的pn結(jié)通電。換而言之,在第一半導(dǎo)體本體的背離連接載體的上側(cè)不設(shè)置能夠吸收或者反射例如為光的所射出的電磁輻射的接觸部位或電流分配帶。因此,半導(dǎo)體本體在其上側(cè)上沒有金屬化部。這可通過在輻射出射面之下進(jìn)行電流分配而實(shí)現(xiàn)。根據(jù)至少一個(gè)實(shí)施形式,第一半導(dǎo)體本體和/或第二半導(dǎo)體本體的至少一個(gè)接觸部位經(jīng)由連接載體的帶狀導(dǎo)線與連接載體的連接部位連接,所述帶狀導(dǎo)線局部地在半導(dǎo)體本體之下延伸并且局部地與半導(dǎo)體本體橫向間隔。換而言之,經(jīng)由連接載體的帶狀導(dǎo)線將半導(dǎo)體本體的接觸沿橫向方向延伸到連接載體的未被半導(dǎo)體本體覆蓋的區(qū)域中。這允許尤其簡(jiǎn)單地接觸連接載體的連接部位。根據(jù)至少一個(gè)實(shí)施形式,第一半導(dǎo)體本體和第二半導(dǎo)體本體的多個(gè)對(duì)借助于連接載體的帶狀導(dǎo)線導(dǎo)電地彼此連接。也就是說,光電子半導(dǎo)體組件包括第一半導(dǎo)體本體和第二半導(dǎo)體本體的至少兩個(gè)對(duì),其中第一半導(dǎo)體本體彼此串聯(lián)并且每個(gè)第^-半導(dǎo)體本體與其第二半導(dǎo)體本體反并聯(lián)。以該方式得到例如如下發(fā)光二極管芯片的串聯(lián)電路,所述發(fā)光二極管芯片分別通過其所屬的ESD保護(hù)二極管來保護(hù)。在此,各個(gè)第一半導(dǎo)體本體的互聯(lián)通過連接載體的帶狀導(dǎo)線來 實(shí)現(xiàn),所述帶狀導(dǎo)線例如將連接載體的相應(yīng)的連接部位彼此連接。根據(jù)至少一個(gè)實(shí)施形式,在第二半導(dǎo)體本體的背離連接載體的上側(cè)上設(shè)置有導(dǎo)電層。導(dǎo)電層提高第二半導(dǎo)體本體中的P型傳導(dǎo)層的橫向電導(dǎo)率。在此可能的是,通孔穿過第二半導(dǎo)體本體的η型傳導(dǎo)層和P型傳導(dǎo)層延伸直至導(dǎo)電層。導(dǎo)電層例如借助如金的金屬形成。導(dǎo)電層尤其能夠構(gòu)成為是輻射不可穿透的。在工作中,在第二半導(dǎo)體本體2中不產(chǎn)生輻射,或者所述輻射在射出時(shí)被導(dǎo)電層有利地抑制。
下面,根據(jù)實(shí)施例和與其所屬的附圖詳細(xì)地闡明在此描述的方法以及在此描述的半導(dǎo)體組件。圖ΙΑ、1Β、1C、ID、IE、IF根據(jù)ZJV意圖不出在此描述的光電子半導(dǎo)體組件的實(shí)施例的半導(dǎo)體本體的斷面和半導(dǎo)體本體。圖2A、2B、2C、3A、3B、4A、4B、5A、5B和5C示出在此描述的光電子半導(dǎo)體組件的實(shí)施
例的小'意圖。
具體實(shí)施形式相同的、相類的和起相同作用的元件在附圖中設(shè)有相同的附圖標(biāo)記。附圖以及附圖中所描述的元件相互間的大小比例不應(yīng)視為是按比例的。相反地,為了更好的描述和/或更好的理解能夠夸張大地示出各個(gè)元件。
圖1A示出在移除襯底100之前的、具有在此描述的光電子半導(dǎo)體組件的第一半導(dǎo)體本體I和第二半導(dǎo)體本體2的對(duì)的立體圖。在例如包括藍(lán)寶石或硅的襯底100上外延地沉積半導(dǎo)體層堆疊101。半導(dǎo)體層堆疊101包括P型傳導(dǎo)層102和η型傳導(dǎo)層103。在ρ型傳導(dǎo)層和η型傳導(dǎo)層103之間設(shè)置有pn結(jié)104,所述pn結(jié)例如包括至少一個(gè)適合于產(chǎn)生電磁輻射的區(qū)域。半導(dǎo)體層堆疊當(dāng)前沿橫向方向I結(jié)構(gòu)化成第一半導(dǎo)體本體I和第二半導(dǎo)體本體2。在此,第一半導(dǎo)體本體I具有至少十倍于第二半導(dǎo)體本體的基本面積大小的基本面積。第一半導(dǎo)體本體I和第二半導(dǎo)體本體2當(dāng)前通過溝槽107彼此分離,溝槽從半導(dǎo)體層堆疊101的背離襯底100的一側(cè)延伸至襯底100。在半導(dǎo)體層堆疊101的背離襯底100的一側(cè)上對(duì)例如呈金屬化部形式的電接觸部位105進(jìn)行結(jié)構(gòu)化。接觸部位105用于在η側(cè)或在ρ側(cè)上接觸半導(dǎo)體本體1、2。在圖1A中的實(shí)施例中,第二半導(dǎo)體本體2與第一半導(dǎo)體本體I橫向間隔地設(shè)置在第一半導(dǎo)體本體的面之外。第二半導(dǎo)體本體2例如具有60 μ m的寬度和100 μ m的長(zhǎng)度。第一半導(dǎo)體本體I例如能夠分別具有Imm的寬度和長(zhǎng)度。在制成的光電子半導(dǎo)體組件中,第一半導(dǎo)體本體I用作為用于產(chǎn)生例如為光的電磁輻射的發(fā)光二極管芯片。第二半導(dǎo)體本體2用作為ESD保護(hù)二極管。第--半導(dǎo)體本體I和第二半導(dǎo)體本體2當(dāng)前通過形成層堆疊101來共同地構(gòu)成在襯底100上并且因此具有基本....t相同的厚度和相同的組分。在此基本上”表示,第一半導(dǎo)體本體和第二半導(dǎo)體本體在組分和厚度方面由于由制造引起的波動(dòng)而能夠不同。例如,第一半導(dǎo)體本體的厚度和第二半導(dǎo)體本體的厚度,也就是說半導(dǎo)體層堆疊
101的厚度 d < 1 0 μ m,例如 d=6 μ m。結(jié)合圖1B的示意立體圖示出在此描述的光電子半導(dǎo)體組件的實(shí)施例的第一半導(dǎo)體本體I和第二半導(dǎo)體本體2的另一對(duì)。與圖1A中的實(shí)施例不同的是,第二半導(dǎo)體本體2在此設(shè)置在第一半導(dǎo)體本體I的面中。以該方式盡可能少地浪費(fèi)外延制造的半導(dǎo)體層堆疊的材料。為了更好的電分離,在第一半導(dǎo)體本體I和第二半導(dǎo)體本體2之間的溝槽107填充有例如氮化硅和/或二氧化硅的電絕緣材料106。結(jié)合圖1C的Tjv意立體圖不出在此描述的光電子半導(dǎo)體組件的實(shí)施例的第一半導(dǎo)體本體和第二半導(dǎo)體本體的對(duì)的另一實(shí)施形式。在所述實(shí)施例中,通過溝槽107與第一半導(dǎo)體本體101分離的第二半導(dǎo)體本體沿著第一半導(dǎo)體本體I的整個(gè)芯片側(cè)面延伸。在該情況下,第二半導(dǎo)體本體2能夠形成用于第一半導(dǎo)體本體I的尤其耐抗的ESD保護(hù)二極管。結(jié)合圖1D的示意立體圖詳細(xì)闡明用于實(shí)施第一半導(dǎo)體本體和第二半導(dǎo)體本體的對(duì)的實(shí)例。在此,圖1D示出半導(dǎo)體本體1、2的背離襯底100的一側(cè)的視圖。在第一半導(dǎo)體本體I的區(qū)域中例如設(shè)置P型側(cè)的接觸部位105b。在第一半導(dǎo)體本體I的邊緣區(qū)域中能夠設(shè)置用于η型側(cè)接觸的接觸部位105a。半導(dǎo)體本體I在其背離襯底100的一側(cè).....t能夠具有后側(cè)金屬化部108,所述后側(cè)金屬化部例如通過下述層序列形成鈦/鉑/金。在后側(cè)金屬化部108和ρ型傳導(dǎo)區(qū)域102之間例如能夠設(shè)置包含銀或者由銀制成的層序列并且作用為鏡。層序列例如如下構(gòu)造鉑/銀/鈦。結(jié)合圖1E中的示意立體圖詳細(xì)示出η型接觸部位105a例如能夠構(gòu)成為穿過ρ型傳導(dǎo)層102的通孔,所述通孔借助例如二氧化硅的電絕緣材料106與剩余的半導(dǎo)體本體絕緣(為此也參見圖1F的斷面放大圖)。根據(jù)圖2A、2B和2C的示意圖詳細(xì)闡明在此描述的光電子半導(dǎo)體組件的第一實(shí)施例。在光電子半導(dǎo)體組件中,如結(jié)合圖1A至IF之一所描述,例如使用第一半導(dǎo)體本體I和第二半導(dǎo)體本體2的對(duì)。光電子半導(dǎo)體組件包括連接載體3。連接載體3包括用陶瓷材料構(gòu)成的陶瓷基體30。例如,陶瓷材料為氮化硅、氧化鋁或者氮化硼。在圖2A,2B中的實(shí)施例中,在連接載體3的朝向半導(dǎo)體本體1、2的一側(cè)上設(shè)置有兩個(gè)連接部位4 (為此尤其參見圖2B中的示意俯視圖)。例如將半導(dǎo)體本體1、2焊接在連接部位4上。設(shè)置為ESD保護(hù)二極管的半導(dǎo)體本體2與設(shè)置用于產(chǎn)生輻射的第一半導(dǎo)體本體I反并聯(lián)。也就是說,兩個(gè)半導(dǎo)體本體1、2的pn結(jié)104經(jīng)由連接載體3的連接部位4相互反并聯(lián)。在此,半導(dǎo)體本體1、2以相同的定向施加到連接載體3上。也就是說,在兩個(gè)半導(dǎo)體本體1、2中,例如η型傳導(dǎo)層103遠(yuǎn)離半導(dǎo)體本體3指向。根據(jù)圖2C的示意側(cè)視圖闡明在第一半導(dǎo)體本體I和第二半導(dǎo)體本體2中的通孔109分別穿過ρ型傳導(dǎo)層102延伸到η型傳導(dǎo)層103中。以該方式,第一半導(dǎo)體本體和第二半導(dǎo)體本體1、2能夠表面裝配。 半導(dǎo)體本體1、2的背離連接載體3的表面沒有接觸部位或者電導(dǎo)體。然而如從圖2C中可見,能夠在第二半導(dǎo)體本體2的背離連接載體3的上側(cè)設(shè)置導(dǎo)電層200。導(dǎo)電層200提高第二半導(dǎo)體本體2中的ρ型傳導(dǎo)層103的橫向電導(dǎo)率。在此可能的是,通孔109延伸至導(dǎo)電層200。導(dǎo)電層200例如通過如金的金屬構(gòu)成。導(dǎo)電層200尤其能夠構(gòu)成為是輻射不可穿透的。結(jié)合圖3Α、3Β詳細(xì)闡明在此描述的光電子半導(dǎo)體組件的另一實(shí)施例。與圖2Α、2Β中的實(shí)施例不同的是,在所述實(shí)施例中,半導(dǎo)體本體1、2通過連接載體3的連接部位4和帶狀導(dǎo)線5相互反并聯(lián)。在此,帶狀導(dǎo)線5初始,即直接在施加半導(dǎo)體本體1、2之后具有中斷件110。換而言之,第一半導(dǎo)體本體I和第二半導(dǎo)體本體2直接在它們被施加到連接載體3上之后不相互反并聯(lián)。因此,第二半導(dǎo)體本體2首先不作用為用于發(fā)射輻射的半導(dǎo)體本體I的ESD保護(hù)二極管。在該狀態(tài)下,測(cè)試半導(dǎo)體本體I的功能性。在測(cè)試之后,例如借助于絲網(wǎng)印刷或者分注導(dǎo)電漿料來接通中斷件110。也就是說,在測(cè)試半導(dǎo)體本體I之后,第一半導(dǎo)體本體I和第二半導(dǎo)體本體2相互反并聯(lián),使得第二半導(dǎo)體本體2能夠識(shí)別其作為用于第一半導(dǎo)體本體I的ESD保護(hù)二極管的功能。圖4Α和4Β中的示意圖示出,在此描述的光電子半導(dǎo)體組件的另一實(shí)施例。在圖4Α和4Β中所描述的光電子半導(dǎo)體組件能夠借助于外部的連接部位112進(jìn)行表面裝配。在連接載體3的基體30中設(shè)置通孔111,所述通孔111將基體30的具有半導(dǎo)體本體1、2的上側(cè)與背離半導(dǎo)體本體1、2的下側(cè)連接。借助于通孔111,建立在外部的連接部位112和在連接載體3的基體30的上側(cè)的帶狀導(dǎo)線5之間的導(dǎo)電連接(為此尤其參見圖4Β的示意剖面圖)。將帶狀導(dǎo)線5與第一半導(dǎo)體本體I和第二半導(dǎo)體本體2的接觸部位105導(dǎo)電連接。兩個(gè)半導(dǎo)體本體經(jīng)由帶狀導(dǎo)線5相互反并聯(lián)。此外,用例如包含硅樹脂和/或環(huán)氧樹脂的輻射可穿透的澆注件113形狀配合地包圍半導(dǎo)體本體I。澆注件113在半導(dǎo)體組件的橫向的側(cè)面上與連接載體3的基體30齊平。在第一半導(dǎo)體本體I的區(qū)域中,澆注件113能夠透鏡狀地遠(yuǎn)離連接載體3地向外凸起地彎曲,以用于提高輻射輸出效率。根據(jù)示意俯視圖結(jié)合圖5A、5B、5C詳細(xì)闡明在此描述的光電子半導(dǎo)體組件的其它實(shí)施例。在此,實(shí)施例的共性是,例如至少第一半導(dǎo)體本體I的η型接觸部位105a借助于例如構(gòu)成為金屬化部的帶狀導(dǎo)線5與連接載體3的相關(guān)聯(lián)的連接部位4連接。帶狀導(dǎo)線5至少局部地在第一半導(dǎo)體本體I之下延伸,即在連接載體3的基體30和半導(dǎo)體本體I的朝向連接載體3的下側(cè)之間延伸。在帶狀導(dǎo)線5和半導(dǎo)體本體I之間設(shè)置有電絕緣材料106,例如為由二氧化硅和/或氮化硅制成的層。結(jié)合圖5B示出,半導(dǎo)體本體的剩余的下側(cè)然后例如能夠用作為P型側(cè)的接觸部位105b。借助于帶狀導(dǎo)線5,用于半導(dǎo)體本體1、2的接觸部在半導(dǎo)體本體之下橫向地向外延伸。如圖5C中所示,這種布置能夠尤其好地用于第一半導(dǎo)體本體I與反并聯(lián)的第二半導(dǎo)體本體2的串聯(lián)電路。在所有的實(shí)施例中還可能的是,接觸部位105b形成η型側(cè)的接觸部位并且接觸部位105a形成ρ型側(cè)的接觸部位。整體上,在此描述的光電子半導(dǎo)體組件的特征在于其低成本的可制造性、其平面的、節(jié)約空間的結(jié)構(gòu)以及其靈活應(yīng)用的可能性。不通過根據(jù)實(shí)施例進(jìn)行的描述將本發(fā)明限制于此。相反地,本發(fā)明包括每個(gè)新的特征以及特征的任意的組合,這尤其是包含在權(quán)利要求中的特征的任意的組合,即使這些特征或這些組合本身沒有明確地在權(quán)利要求中或在實(shí)施例說明是也如此。本專利申請(qǐng)要求德國(guó)專利申 請(qǐng)102010032813. 8的優(yōu)先權(quán),其公開內(nèi)容在此通過參引并入本文。
權(quán)利要求
1.用于制造光電子半導(dǎo)體組件的方法,具有下述步驟-將具有Pn結(jié)(104)的半導(dǎo)體層堆疊(101)設(shè)置在襯底(100)上,-將所述半導(dǎo)體層堆疊(101)橫向地結(jié)構(gòu)化成第一半導(dǎo)體本體(I)和第二半導(dǎo)體本體(2)的多個(gè)對(duì),所述第一半導(dǎo)體本體和第二半導(dǎo)體本體在橫向方向(I)上彼此間隔,—從第一半導(dǎo)體本體(I )和第二半導(dǎo)體本體(2)的所述對(duì)中移除所述襯底(100),-將第^-半導(dǎo)體本體(I)和第二半導(dǎo)體本體(2)的至少一對(duì)施加到連接載體(3)上,所述連接載體具有電連接部位(4)和/或至少一條帶狀導(dǎo)線(5),-借助于所述連接部位(3)和/或所述至少一條帶狀導(dǎo)線(4)將第一半導(dǎo)體本體(I)和第二半導(dǎo)體本體(2)的對(duì)的半導(dǎo)體本體(I)電連接,使得所述第一半導(dǎo)體本體(I )的所述pn結(jié)(104)與所述第二半導(dǎo)體本體(2)的所述pn結(jié)(104)反并聯(lián)。
2.根據(jù)上一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法,其中在施加和測(cè)試所述第一半導(dǎo)體本體(I)之后連接所述至少一條帶狀導(dǎo)線(3)。
3.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的方法,其中在將第一半導(dǎo)體本體(I)和第二半導(dǎo)體本體(2)的至少一對(duì)施加到所述連接載體(3)上之后,移除所述襯底(100)。
4.光電子半導(dǎo)體組件,具有-連接載體(3),所述連接載體(3)具有電連接部位(4)和/或至少一條帶狀導(dǎo)線(3),-第一半導(dǎo)體本體(I),所述第一半導(dǎo)體本體具有pn結(jié)(104),以及-第二半導(dǎo)體本體(2),所述第二半導(dǎo)體本體具有pn結(jié)(104),其中-所述第一半導(dǎo)體本體(I)和所述第二半導(dǎo)體本體(2)被構(gòu)造為是同類的,-所述第一半導(dǎo)體本體(I)和所述第二半導(dǎo)體本體(2)具有相同的厚度(d),-所述第一半導(dǎo)體本體(I)和所述第二半導(dǎo)體本體(2)與相關(guān)聯(lián)的電連接部位(3)導(dǎo)電地連接,以及-所述第一半導(dǎo)體本體(I)和所述第二半導(dǎo)體本體(2)借助于所述電連接部位(3)和/或所述至少一條帶狀導(dǎo)線(4)連接成,使得所述第一半導(dǎo)體本體(I)的所述pn結(jié)(104)與所述第二半導(dǎo)體本體(2)的所述pn結(jié)(1.04)反并聯(lián)。
5.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的光電子半導(dǎo)體組件或方法,其中-所述第一半導(dǎo)體本體(1)在所述半導(dǎo)體組件工作時(shí)設(shè)置用于產(chǎn)生電磁輻射,以及 所述第二半導(dǎo)體本體(2)設(shè)置為用于所述第一半導(dǎo)體本體(I)的ESD保護(hù)二極管。
6.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的光電子半導(dǎo)體組件或方法,其中所述第一半導(dǎo)體本體(1)的基本面積大于所述第二半導(dǎo)體本體(2)的基本面積。
7.根據(jù)上一項(xiàng)權(quán)利要求所述的光電子半導(dǎo)體組件或方法,其中所述第二半導(dǎo)體本體(2)的所述基本面積最大為所述第一半導(dǎo)體本體(I)的所述基本面積的10%。
8.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的光電子半導(dǎo)體組件或方法,其中所述第一半導(dǎo)體本體(1)和所述第二半導(dǎo)體本體(2)具有最高IOym的厚度(d)。
9.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的光電子半導(dǎo)體組件或方法,其中所述第一半導(dǎo)體本體(I)和所述第二半導(dǎo)體本體(2)是能夠表面裝配的,其中-所述第一半導(dǎo)體本體(I)和所述第二半導(dǎo)體本體(2)在它們朝向所述連接載體(3)的底面上具有接觸部位(105)。
10.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的光電子半導(dǎo)體組件或方法,其中所述第一半導(dǎo)體本體(1)在其背離所述連接載體(2)的上側(cè)上具有輻射出射面(la),由所述第一半導(dǎo)體本體(I)在工作時(shí)產(chǎn)生的電磁福射的很大一部分穿過所述福射出射面(Ia)射出,其中完全在福射出射面(Ia)之下進(jìn)行電流分配以用于對(duì)所述第一半導(dǎo)體本體(I)的所述pn結(jié)(104)通電。
11.根據(jù)上述權(quán)利要求之^-所述的光電子半導(dǎo)體組件或方法,其中所述第^-半導(dǎo)體本體(1)在其背離所述連接載體(2)的上側(cè)上沒有金屬化部、接觸部位和電流分配帶。
12.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的光電子半導(dǎo)體組件或方法,其中所述連接載體(3)包括陶瓷基體(30),在所述陶瓷基體(30)的外面上施加有所述連接部位(4,11.2)和/或所述至少一條帶狀導(dǎo)線(5)作為結(jié)構(gòu)化的金屬化部。
13.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的光電子半導(dǎo)體組件或方法,其中所述第一半導(dǎo)體本體(I)的和/或所述第二半導(dǎo)體本體(2)的至少一個(gè)接觸部位(105)借助于所述連接載體(3)的帶狀導(dǎo)線(5)與所述連接載體(3)的連接部位(4,112)連接,所述帶狀導(dǎo)線局部地在所述半導(dǎo)體本體(1,2)之下延伸并且局部地與所述半導(dǎo)體本體(1,2)橫向地間隔。
14.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的光電子半導(dǎo)體組件或方法,具有 第一半導(dǎo)體本體(I)和第二半導(dǎo)體本體(2 )的多個(gè)對(duì),所述第一半導(dǎo)體本體和所述第二半導(dǎo)體本體借助于所述連接載體(3)的帶狀導(dǎo)線(5)導(dǎo)電地相互連接。
15.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的光電子半導(dǎo)體組件或方法,其中在所述第二半導(dǎo)體本體(2)背離所述連接載體(3)的上側(cè)上設(shè)置有導(dǎo)電的、特別是金屬的層(200)。
全文摘要
本發(fā)明提出一種用于制造光電子半導(dǎo)體組件的方法,其具有下述步驟將具有pn結(jié)(104)的半導(dǎo)體層堆疊(101)設(shè)置在襯底(100)上,將半導(dǎo)體層堆疊(101)橫向地結(jié)構(gòu)化成第一半導(dǎo)體本體(1)和第二半導(dǎo)體本體(2)的多個(gè)對(duì),所述第一半導(dǎo)體本體和第二半導(dǎo)體本體在橫向方向上彼此間隔,從第一半導(dǎo)體本體(1)和第二半導(dǎo)體本體(2)的對(duì)中移除襯底(100),將第一半導(dǎo)體本體(1)和第二半導(dǎo)體本體(2)的至少一對(duì)施加到連接載體(3)上,所述連接載體具有電連接部位(4)和/或至少一條帶狀導(dǎo)線(5),借助于連接部位(3)和/或至少一條帶狀導(dǎo)線(4)將第一半導(dǎo)體本體(1)和第二半導(dǎo)體本體(2)對(duì)的半導(dǎo)體本體(1)電連接成,使得第一半導(dǎo)體本體(1)的pn結(jié)(104)與第二半導(dǎo)體本體(2)的pn結(jié)(104)反并聯(lián)。
文檔編號(hào)H01L27/15GK103053024SQ201180037589
公開日2013年4月17日 申請(qǐng)日期2011年7月13日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月30日
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