Bauelement mit einem metallischen Träger und Verfahren zur Herstellung von Bauelementen

Es werden ein Bauelement mit einem metallischen Träger und ein Verfahren zur Herstellung einer Mehrzahl von Bauelementen angegeben . Optoelektronisches Bauelement mit einem Träger, der einen Formkörper aus einem Kunststoff enthält, weist zumindest stellenweise eine unzureichende mechanische Stabilität auf. Bezüglich thermischer Belastbarkeit und Zykelfestigkeit insbesondere hinsichtlich zyklischer Temperaturänderungen stellt der Formkörper aus einem Kunststoff, etwa aus einer Vergussmasse, ein potentielles Risiko dar.

Eine Aufgabe ist es, ein Bauelement mit einer hohen

mechanischen und thermischen Stabilität anzugeben. Des

Weiteren ist es eine weitere Aufgabe, ein kostengünstiges Verfahren zur Herstellung eines oder einer Mehrzahl von

Bauelementen anzugeben.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Bauelements weist dieses einen Träger und einen auf dem Träger angeordneten Halbleiterkörper auf. Der Träger weist eine dem

Halbleiterkörper zugewandte Vorderseite und eine dem

Halbleiterkörper abgewandte Rückseite auf. Insbesondere ist der Träger unmittelbar am Halbleiterkörper, etwa an einem Halbleiterverbund auf Waferebene hergestellt. Das bedeutet, dass der Träger etwa nicht in einem von dem Halbleiterkörper separaten Produktionsschritt hergestellt und beispielsweise mittels einer Verbindungsschicht an dem Halbleiterkörper befestigt wird, sondern direkt am Halbleiterkörper, das heißt in Anwesenheit des Halbleiterkörpers, erzeugt wird. Zum

Beispiel enthält der Träger eine Mehrzahl von Schichten, die nacheinander auf den Halbleiterkörper aufgebracht werden.

Der Halbleiterkörper weist zum Beispiel eine der Vorderseite des Trägers abgewandte erste Halbleiterschicht eines ersten Ladungsträgertyps, eine der Vorderseite des Trägers

zugewandte zweite Halbleiterschicht eines zweiten

Ladungsträgertyps und eine in vertikaler Richtung zwischen der ersten und der zweiten Halbleiterschicht angeordnete aktive Schicht auf. Insbesondere ist die aktive Schicht eine pn-Übergangszone, die als eine Schicht oder als eine

Schichtenfolge mehrerer Schichten ausgebildet ist. Die aktive Schicht ist bevorzugt dazu eingerichtet, eine

elektromagnetische Strahlung etwa im sichtbaren,

ultravioletten oder im infraroten Spektralbereich zu

emittieren oder eine elektromagnetische Strahlung zu

absorbieren und diese in elektrische Signale oder elektrische Energie umzuwandeln. Der Halbleiterkörper kann mittels eines Epitaxie-Verfahrens schichtenweise auf ein Aufwachssubstrat aufgebracht sein. Das Aufwachssubstrat kann jedoch in einem nachfolgenden Verfahrensschritt von dem Halbleiterkörper entfernt werden, sodass das Bauelement insbesondere frei von einem Aufwachssubstrat ist.

Unter einer vertikalen Richtung wird eine Richtung

verstanden, die insbesondere senkrecht zu einer

Haupterstreckungsfläche des Halbleiterkörpers gerichtet ist. Insbesondere ist die vertikale Richtung die Wachstumsrichtung der Halbleiterschichten des Halbleiterkörpers. Unter einer lateralen Richtung wird eine Richtung verstanden, die etwa parallel zu der Haupterstreckungsfläche des Halbleiterkörpers verläuft. Insbesondere sind die vertikale Richtung und die laterale Richtung quer, etwa senkrecht zueinander gerichtet.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Bauelements weist dieses eine Verdrahtungsstruktur auf, die in der vertikalen Richtung zumindest bereichsweise zwischen dem Träger und dem Halbleiterkörper angeordnet ist. Die Verdrahtungsstruktur ist zur elektrischen Kontaktierung des Halbleiterkörpers

eingerichtet. An einer dem Träger zugewandten Oberfläche der Verdrahtungsstruktur kann die Verdrahtungsstruktur eine erste Anschlussfläche und eine zweite Anschlussfläche aufweisen, die etwa verschiedenen elektrischen Polaritäten des

Bauelements zugeordnet sind. Die Vorderseite des Trägers grenzt insbesondere an die erste und/oder an die zweite

Anschlussfläche der Verdrahtungsstruktur an.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Bauelements weist der Träger eine metallische Trägerschicht auf. Insbesondere bildet die Trägerschicht einen Hauptbestandteil des Trägers, wobei die metallische Trägerschicht den Träger sowie das gesamte Bauelement mechanisch trägt und stabilisiert. Dabei können mindestens 50 %, etwa mindestens 60 % oder mindestens 70 % des Volumens und/oder des Gewichts des Trägers auf die Trägerschicht entfallen. Zur elektrischen Kontaktierung des Halbleiterkörpers kann der Träger einen ersten Durchkontakt aufweisen, der sich in der vertikalen Richtung insbesondere durch die Trägerschicht hindurch erstreckt. Der erste

Durchkontakt kann dabei in lateralen Richtungen von der

Trägerschicht vollumfänglich umgeben und durch eine

Isolierungsschicht von der Trägerschicht elektrisch isoliert sein. An der Vorderseite des Trägers steht der erste

Durchkontakt beispielsweise mit einer der Anschlussflächen im physischen und somit im elektrischen Kontakt. Die metallische Trägerschicht kann mit einer der Anschlussflächen elektrisch leitend verbunden sein oder sowohl von der ersten als auch von der zweiten Anschlussfläche elektrisch isoliert sein. Das Bauelement kann derart ausgestaltet sein, dass dieses über den Träger extern elektrisch kontaktierbar ist.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Bauelements weist der Träger einen Metallanteil von mindestens 60 Vol.- und/oder Gew% auf. Das bedeutet, dass der Träger vorwiegend aus Metall ausgebildet ist. Ein solcher Träger weist eine besonders hohe mechanische Stabilität auf. Zudem ist ein Träger, der im Wesentlichen aus Metall besteht, zur

Wärmeabfuhr besonders geeignet. Der Metallanteil des Trägers kann insbesondere mindestens 70, etwa mindestens 80 und bevorzugt mindestens 90 oder 95 Vol.- und/oder Gew% betragen. Insbesondere ist der Träger oder das Bauelement frei von einem Formkörper aus einer Vergussmasse (englisch: mold

Compound) etwa aus Epoxid, Harz oder Silikon. In mindestens einer Ausführungsform des Bauelements weist dieses einen Träger, einen Halbleiterkörper und eine in der vertikalen Richtung zumindest bereichsweise zwischen dem Träger und dem Halbleiterkörper angeordnete

Verdrahtungsstruktur auf. Die Verdrahtungsstruktur ist zur elektrischen Kontaktierung des Halbleiterkörpers eingerichtet und weist eine erste Anschlussfläche und eine zweite

Anschlussfläche auf. Die Anschlussflächen der

Verdrahtungsstruktur sind verschiedenen elektrischen

Polaritäten des Bauelements zugeordnet und grenzen an den Träger an. Der Träger weist eine metallische Trägerschicht und einen ersten Durchkontakt auf, wobei sich der erste

Durchkontakt in der vertikalen Richtung durch die

Trägerschicht hindurch erstreckt. Dabei ist der erste Durchkontakt von der Trägerschicht durch eine

Isolierungsschicht elektrisch isoliert und steht an einer der Verdrahtungsstruktur zugewandten Vorderseite des Trägers mit einer der Anschlussflächen im elektrischen Kontakt. Über den Träger ist das Bauelement extern elektrisch kontaktierbar ausgestaltet. Der Träger weist einen Metallanteil von

mindestens 60 Vol.- und/oder Gew% auf.

Ein solches Bauelement weist einen Träger auf, der

hauptsächlich aus Metall besteht, wodurch das Bauelement besonders mechanisch stabil ausgebildet ist und wodurch eine Wärmeabfuhr durch den Träger besonders begünstigt wird.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Bauelements ist die Trägerschicht einstückig ausgebildet und kann etwa in einem einzigen Verfahrensschritt hergestellt werden. Die

Trägerschicht ist insbesondere selbsttragend ausgebildet. Dabei kann die Trägerschicht eine vertikale Dicke aufweisen, die etwa zwischen einschließlich 0,02 mm und 1 mm, etwa zwischen 0,02 mm und 0,5 mm, zum Beispiel zwischen 0,02 mm und 0,2 mm ist. Die Trägerschicht weist ein Metall, etwa Nickel, Kupfer, Aluminium, oder besteht aus einem dieser Metalle. Die Trägerschicht kann auch ein anderes Metall aufweisen. Bevorzugt weist die Trägerschicht Nickel auf oder besteht aus diesem, da Nickel einen besonders hohen

Elastizitätsmodul aufweist und somit im Vergleich zu anderen Metallen besonders hart ist. Des Weiteren kann Nickel etwa mittels eines galvanischen Beschichtungsverfahrens auf die Verdrahtungsstruktur strukturiert oder unstrukturiert

vereinfacht aufgebracht werden. Durch die Einstückigkeit und hohe Dicke der Trägerschicht erhält das Bauelement eine großflächige mechanische

Unterstützung und kann hohe Biegebelastungen standhalten. Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Bauelements

erstreckt sich die Trägerschicht entlang der lateralen

Richtung über mindestens 80 % einer lateralen Kantenlänge des Halbleiterkörpers. Insbesondere kann die Trägerschicht in Draufsicht auf den Halbleiterkörper mindestens 60 %, etwa mindestens 70 % oder mindestens 80 % einer dem Träger

zugewandten Hauptfläche des Halbleiterkörpers bedecken. Die Trägerschicht kann derart ausgebildet sein, dass diese sich entlang zwei aneinander angrenzender Kanten oder entlang aller lateralen Kanten des Halbleiterkörpers über mindestens 70 %, etwa mindestens 80 %, bevorzugt über mindestens 90 % der zugehörigen jeweiligen lateralen Kantenlängen des

Halbleiterkörpers erstreckt.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Bauelements weist die Trägerschicht eine vertikale Dicke auf. Insbesondere ragt der erste Durchkontakt in der vertikalen Richtung über die Trägerschicht um eine vertikale Höhe hinaus, wobei die vertikale Dicke der Trägerschicht mindestens dreimal, etwa mindestens fünfmal oder mindestens zehnmal so groß wie die vertikale Höhe sein kann. Die Trägerschicht kann eine Öffnung aufweisen, durch die sich der erste Durchkontakt hindurch erstreckt. Der erste Durchkontakt kann dabei so ausgebildet sein, dass dieser in Draufsicht auf den Halbleiterkörper die Öffnung der Trägerschicht vollständig bedeckt oder die

Öffnung vollständig auffüllt. Zur elektrischen Isolierung des ersten Durchkontakts kann die Isolierungsschicht zwischen der Trägerschicht und dem ersten Durchkontakt angeordnet sein. Bevorzugt ist die Isolierungsschicht eine oxidierte Metallschicht und/oder eine Nanokeramik-Schicht . Solche

Isolierungsschichten weisen eine besonders hohe

Wärmeleitfähigkeit, nämlich bis zu 7 oder 8 W/ (m.K) auf.

Unter einer Nanokeramik-Schicht ist eine elektrisch

isolierende Schicht zu verstehen, die etwa metall- beziehungsweise metalloxidhaltige kristalline Pulver mit Korngrößen im Nanobereich, etwa in einem Bereich zwischen 5 nm und 100 nm zum Beispiel zwischen 20 nm und 40 nm aufweist. Beispielsweise ist die Isolierungsschicht eine

aluminiumoxidhaltige Nanokeramik-Schicht. Abgesehen davon kann die Isolierungsschicht aus anderen anorganischen

Dielektrika wie etwa Siliziumnitrid oder Siliziumdioxid ausgebildet sein. Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Bauelements weist der Träger neben dem ersten Durchkontakt einen zweiten

Durchkontakt auf. Der erste und der zweite Durchkontakt sind insbesondere an einer der Vorderseite gegenüberliegenden Rückseite des Trägers elektrisch kontaktierbar . Es ist auch möglich, dass der erste und zweite Durchkontakt jeweils durch eine erste Kontaktschicht oder durch eine zweite

Kontaktschicht vollständig bedeckt werden. An der Rückseite des Trägers sind die Durchkontakte somit über die

Kontaktschichten elektrisch kontaktierbar. Die

Kontaktschichten können so ausgebildet sein, dass sie jeweils eine lötfähige Oberfläche auf der Rückseite des Trägers bilden. Das Bauelement kann somit als oberflächenmontierbares Bauelement ausgestaltet sein, das etwa über eine Rückseite des Bauelements, welche die Rückseite des Trägers sein kann, extern elektrisch kontaktierbar ist. Die im Betrieb des

Bauelements entstehende Wärme kann über die

Verdrahtungsstruktur direkt in den Träger zugeführt und über den Träger in die Umgebung effektiv abgeführt werden. In der vertikalen Richtung erstreckt sich der zweite Kontakt etwa durch die Trägerschicht hindurch und kann dabei durch die Isolierungsschicht von der Trägerschicht elektrisch isoliert sein. An der Vorderseite des Trägers stehen der erste Durchkontakt und der zweite Durchkontakt etwa mit der ersten Anschlussfläche beziehungsweise mit der zweiten

Anschlussfläche im elektrischen Kontakt. Der Träger und die Verbindungsstruktur können somit eine gemeinsame Grenzfläche aufweisen, an der die Durchkontakte des Trägers mit den Anschlussflächen der Verdrahtungsstruktur im elektrischen Kontakt stehen. Der erste Durchkontakt und/oder der zweite Durchkontakt können aus einem elektrisch gut leitfähigen und thermisch gut leitfähigen Metall wie etwa Kupfer, Aluminium, Silber oder aus einem anderen Metall ausgebildet sein. Der Träger kann eine Mehrzahl von ersten und eine Mehrzahl von zweiten Durchkontakten aufweisen.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Bauelements sind der erste Durchkontakt und/oder der zweite Durchkontakt aus einem elektrisch leitfähigen und lötfähigen Material

gebildet. Dabei kann die Trägerschicht eine Mehrzahl von Öffnungen aufweisen, wobei in den jeweiligen Öffnungen die erste oder die zweite Anschlussfläche der

Verdrahtungsstruktur freigelegt ist. Die Öffnungen der

Trägerschicht kann mit einem lötfähigen Material, etwa in Form von Lötkugeln, aufgefüllt werden. Nach einem

Umschmelzschritt können die Öffnungen der Trägerschicht vollständig mit dem lötfähigen Material ausgefüllt werden. Werden die Durchkontakte aus einem lötfähigen Material, insbesondere als über die Trägerschicht überstehende

Lotkugeln, gebildet, reicht für das Verbinden des

herzustellenden Bauelements etwa auf einer Leiterplatte bereits aus, ein Flussmittel bereitzustellen, da das herzustellende Bauelement nach dessen Fertigstellung mit den Durchkontakten bereits ein Lotreservoir für eine mögliche Montage mit sich bringt. Auf ein Aufbringen von zusätzlichen lötfähigen Kontaktschichten kann somit verzichtet werden.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Bauelements weist der Träger einen weiteren Kontakt auf. Der weitere Kontakt steht insbesondere mit der Trägerschicht im elektrischen Kontakt. Das heißt, dass die Trägerschicht in diesem Fall zur elektrischen Kontaktierung des Halbleiterkörpers eingerichtet ist. Der weitere Kontakt kann etwa über die Trägerschicht mit der zweiten Anschlussfläche elektrisch leitend verbunden sein. Insbesondere kann die Trägerschicht an der Vorderseite des Trägers an die zweite Anschlussfläche der

Verdrahtungsstruktur direkt angrenzen und somit mit dieser insbesondere im physischen und elektrischen Kontakt stehen.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Bauelements ist der Träger ausschließlich durch Metallschichten und die

Isolierungsschicht oder Isolierungsschichten gebildet. Die Metallschichten können dabei die Trägerschicht, die

Durchkontakte, der weitere Kontakt, die Kontaktschichten und/oder auch Haft- oder Startschichten (englisch: seed layers) sein, wobei die Startschichten etwa für das

Aufbringen der Trägerschicht, der Durchkontakte oder der Kontaktschichten mittels eines galvanischen

Beschichtungsverfahrens vorgesehen sind. Die

Isolierungsschicht oder die Merhzahl von Isolierungsschichten ist etwa aus einem Metalloxid oder aus Metalloxiden gebildet. Bevorzugt besteht die Isolierungsschicht oder die Merhzahl von Isolierungsschichten aus Metalloxid oder Metalloxiden. Die Isolierungsschicht oder die Merhzahl von

Isolierungsschichten kann aus einer in eine Metalloxidschicht umgewandelten Metallschicht oder aus einer Mehrzahl von in Metalloxidschichten umgewandelten Metallschichten gebildet sein. Beispielsweise kann eine Aluminiumschicht zur

Ausbildung der Isolierungsschicht in eine

Aluminiumoxidschicht umgewandelt werden. Insbesondere kann der Träger ausschließlich aus Metallschichten und einer Metalloxidschicht oder einer Mehrzahl von Metalloxidschichten ausgebildet sein. Das bedeutet, dass der Träger zu 100 % aus Metall und Metalloxid bestehen kann. Dabei kann der Träger verschiedene Metalle und/oder verschiedene Metalloxide aufweisen .

Gemäß zumindest einer Ausführungsform eines Verfahrens zur Herstellung eines oder einer Mehrzahl von Bauelementen wird der Träger mit der Trägerschicht, der Isolierungsschicht und dem ersten Durchkontakt an dem Halbleiterkörper oder an einem Halbleiterverbund, der in eine Mehrzahl von Halbleiterkörpern vereinzelt werden kann, ausgebildet. Zum Beispiel wird zunächst die Trägerschicht auf den Halbleiterkörper,

insbesondere auf die Verdrahtungsstruktur, aufgebracht. Die Trägerschicht kann dabei strukturiert aufgebracht oder flächig aufgebracht und nachträglich strukturiert werden, sodass die Trägerschicht eine oder eine Mehrzahl von

Öffnungen aufweist. In der Öffnung oder in den Öffnungen liegt etwa die erste Anschlussfläche oder die zweite

Anschlussfläche der Verdrahtungsstruktur frei. Die

Isolierungsschicht kann anschließend auf der Trägerschicht ausgebildet sein, bevor der Durchkontakt in der Öffnung oder eine Mehrzahl von Durchkontakten in den jeweiligen Öffnungen der Trägerschicht ausgebildet wird. Der Träger wird somit nicht separat von dem Halbleiterkörper hergestellt und an diesem etwa mittels einer Verbindungsschicht befestigt.

Vielmehr wird der Träger in Anwesenheit des Halbleiterkörpers, also unmittelbar am Halbleiterkörper, ausgebildet. Die Ausbildung eines solchen Trägers kann auf Waferebene, also im Waferverbund, erfolgen, bevor der

Waferverbund etwa in eine Mehrzahl von Bauelementen

vereinzelt wird. Die Herstellungskosten von Bauelementen können somit durch die Ausbildung von Trägern auf Waferebene insgesamt reduziert werden.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens wird die Trägerschicht mittels eines galvanischen Verfahrens auf die Verdrahtungsstruktur abgeschieden. Insbesondere wird die Trägerschicht mit Hilfe einer strukturierten Lackschicht oder einer Photoresistschicht auf die Verdrahtungsstruktur

strukturiert aufgebracht. Dabei kann zunächst eine

Startschicht auf die Verdrahtungsstruktur aufgebracht werden. Die Startschicht wird dann von einer Lackschicht bedeckt, wobei die Lackschicht in einem nachfolgenden

Verfahrensschritt strukturiert, beispielsweise

fotostrukturiert werden kann, sodass die Lackschicht

insbesondere lediglich an den für die Öffnungen der

Trägerschicht vorgesehenen Bereichen verbleibt. Die

Trägerschicht kann anschließend auf die Startschicht

galvanisch aufgebracht werden, wobei die Lackschicht zur Freilegung der Öffnungen der Trägerschicht in einem

nachfolgenden Verfahrensschritt entfernt wird. Es ist auch denkbar, dass die Trägerschicht zunächst großflächig auf die Startschicht aufgebracht wird und in einem nachfolgenden Verfahrensschritt zur Ausbildung von Öffnungen bereichsweise abgetragen oder geätzt wird.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens wird die Isolierungsschicht durch einen elektrochemischen Prozess auf der Trägerschicht ausgebildet. Bei einem elektrochemischen Prozess wird eine Metalloxidschicht als Isolierungsschicht ausgebildet. Dabei kann eine Metallschicht in eine

Metalloxidschicht umgewandelt werden. Auch kann eine

Metalloxidschicht direkt auf eine Metallschicht aufgebracht werden. Insbesondere können die Trägerschicht und die

Isolierungsschicht ein gleiches Material aufweisen. Zum

Beispiel weist die Trägerschicht Aluminium auf oder besteht aus diesem. Wird Aluminium zur Ausbildung der Trägerschicht abgeschieden, so kann Aluminium durch einen elektrochemischen Prozess in Aluminiumoxid umgewandelt werden. Des Weiteren kann Aluminiumoxid direkt auf eine Aluminiumschicht

abgeschieden werden. Da sich Aluminiumoxid, etwa A1203, normalerweise nur auf Aluminium umwandeln oder abscheiden lässt, ist in diesem Fall keine zusätzliche Fototechnik zur Ausbildung der Isolierungsschicht aus Aluminiumoxid auf einer Aluminiumträgerschicht nötig.

Es ist auch denkbar, dass die Trägerschicht eine

Nickelschicht und die Isolierungsschicht eine

Nickeloxidschicht ist, wobei die Nickeloxidschicht auf der Nickelschicht mittels eines elektrochemischen Prozess

ausgebildet werden kann. Alternativ können zur Ausbildung der Isolierungsschicht weitere anorganische dielektrische

Materialien durch ein Beschichtungsverfahren wie chemische Gasphasenabscheidung oder physikalische Gasphasenabscheidung auf die Trägerschicht aufgebracht werden.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform zur Herstellung einer Mehrzahl von Bauelementen wird ein Waferverbund

bereitgestellt. Der Waferverbund kann einen Halbleiterverbund und eine Mehrzahl von metallischen Trägerschichten aufweisen. Eine Mehrzahl von Trenngräben wird ausgebildet, wodurch der Halbleiterverbund in eine Mehrzahl von Halbleiterkörpern unterteilt wird, die jeweils einer der Trägerschichten zugeordnet sind. Der Waferverbund wird entlang der

Trenngräben in eine Mehrzahl von Bauelementen derart

vereinzelt, dass jedes Bauelement einen Halbleiterkörper und einen Träger mit der zugehörigen Trägerschicht enthält.

Der Waferverbund kann ein Aufwachssubstrat aufweisen, auf das der Halbleiterverbund etwa mittels eines Epitaxie-Verfahrens schichtenweise aufgebracht wird. Das Aufwachssubstrat kann vor der Vereinzelung des Waferverbunds von dem

Halbleiterverbund beziehungsweise von den Halbleiterkörpern entfernt werden, sodass die fertiggestellten Bauelemente bevorzugt frei von einem Aufwachssubstrat sind. Der

Durchkontakt beziehungsweise die Mehrzahl von Durchkontakten wird bevorzugt vor der Vereinzelung erzeugt, sodass die

Bauelemente unmittelbar nach der Vereinzelung jeweils einen Träger mit zumindest einem Durchkontakt aufweisen.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens zur Herstellung einer Mehrzahl von Bauelementen werden die

Trägerschichten vor der Vereinzelung derart ausgebildet, dass sie durch Tragarme (englisch: support bars) miteinander mechanisch verbunden werden. Die Tragarme können jeweils zwei benachbarte Trägerschichten verbinden. Insbesondere werden die Tragarme nach dem Ausbilden der Trenngräben hergestellt, sodass die Tragarme in Draufsicht jeweils einen der

Trenngräben lateral überbrücken. Insbesondere werden die Tragarme bei der Vereinzelung des Waferverbunds durchtrennt. Durch die Tragarme werden die Trägerschichten miteinander mechanisch verbunden, sodass der Waferverbund etwa nach dem Entfernen des Aufwachssubstrats weiterhin durch eine

zusammenhängende Struktur, nämlich durch die

zusammenhängenden Trägerschichten, mechanisch getragen wird. Die Tragarme und die Trägerschichten können aus gleichen Materialien aufweisen und/oder im selben Verfahrensschritt ausgebildet werden.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform eines Verfahrens wird eine Konverterschicht auf den Halbleiterkörper des

herzustellenden Bauelements aufgebracht. Die Konverterschicht enthält insbesondere ein Konvertermaterial, das dazu

eingerichtet ist, elektromagnetische Strahlung einer ersten Wellenlänge in elektromagnetische Strahlung einer zweiten Wellenlänge umzuwandeln, wobei die zweite Wellenlänge

insbesondere größer ist als die erste Wellenlänge.

Insbesondere ist die aktive Schicht dazu eingerichtet, elektromagnetische Strahlung einer ersten Wellenlänge zu emittieren. Die Konverterschicht kann vor oder nach dem

Vereinzelungsschritt auf dem Halbleiterverbund oder auf dem Halbleiterkörper ausgebildet werden.

Das oben beschriebene Verfahren ist für die Herstellung eines hier beschriebenen Bauelements besonders geeignet. Im

Zusammenhang mit dem Bauelement beschriebenen Merkmale können daher auch für das Verfahren herangezogen werden und

umgekehrt .

Weitere Vorteile, bevorzugte Ausführungsformen und

Weiterbildungen des Verfahrens sowie des Bauelements ergeben sich aus den im Folgenden in Verbindung mit den Figuren 1A bis 11 erläuterten Ausführungsbeispielen. Es zeigen:

Figuren 1A bis 6 verschiedene Verfahrensstadien eines

Ausführungsbeispiels für ein Verfahren zur Herstellung eines oder einer Mehrzahl von Bauelementen in schematischen Schnittansichten, Figur 7 ein Ausführungsbeispiel für ein Bauelement in schematischer Schnittansicht,

Figuren 8A bis 9B verschiedene Verfahrensstadien weiterer

Ausführungsbeispiele für ein Verfahren zur

Herstellung eines oder einer Mehrzahl von

Bauelementen in schematischen Schnittansichten, und

Figuren 9C bis 11 weitere Ausführungsbeispiele für ein

Bauelement in schematischen Schnittansichten.

Gleiche, gleichartige oder gleich wirkende Elemente sind in den Figuren mit gleichen Bezugszeichen versehen. Die Figuren sind jeweils schematische Darstellungen und daher nicht unbedingt maßstabsgetreu. Vielmehr können vergleichsweise kleine Elemente und insbesondere Schichtdicken zur

Verdeutlichung übertrieben groß dargestellt werden.

In Figur 1A ist ein Verbund 200 dargestellt. Insbesondere ist der Verbund 200 ein Waferverbund . Der Verbund 200 weist einen Halbleiterverbund 20 auf. Der Halbleiterverbund 20 ist auf einem Substrat 9 angeordnet. Insbesondere ist das Substrat 9 ein Aufwachssubstrat , etwa ein Saphirsubstrat, wobei der Halbleiterverbund 20 bevorzugt mittels eines Epitaxie- Verfahrens schichtenweise auf das Substrat 9 aufgewachsen wird. Die Aufwachsrichtung ist insbesondere senkrecht zu einer Haupterstreckungsebene des Substrats 9 gerichtet.

Insbesondere ist die Aufwachsrichtung senkrecht zu einer ersten Hauptfläche 201 und/oder einer zweiten Hauptfläche 202 des Halbleiterverbunds 20. In der Figur 1A ist die erste Hauptfläche 201 dem Substrat 9 zugewandt und die zweite

Hauptfläche 202 dem Substrat 9 abgewandt. Der Halbleiterverbund 20 kann aus einem I I I /V-Verbindungs- Halbleitermaterial gebildet sein. Ein I I I /V-Verbindungs- Halbleitermaterial weist ein Element aus der dritten

Hauptgruppe, wie etwa B, AI, Ga, In, und ein Element aus der fünften Hauptgruppe, wie etwa N, P, As, auf. Insbesondere umfasst der Begriff " I I I /V-Verbindungs-Halbleitermaterial " die Gruppe der binären, ternären oder quaternären

Verbindungen, die wenigstens ein Element aus der dritten Hauptgruppe und wenigstens ein Element aus der fünften

Hauptgruppe enthalten, beispielsweise Nitrid- und Phosphid- Verbindungshalbleiter . Eine solche binäre, ternäre oder quaternäre Verbindung kann zudem zum Beispiel ein oder mehrere Dotierstoffe sowie zusätzliche Bestandteile

aufweisen. Auch kann der Halbleiterverbund 20 aus einem

II/VI-Verbindungs-Halbleitermaterial gebildet sein.

Der Halbleiterverbund 20 weist eine erste Halbleiterschicht 21, eine zweite Halbleiterschicht 22 und eine in vertikaler Richtung zwischen den Halbleiterschichten angeordnete aktive Schicht 23 auf. Die erste Hauptfläche 201 kann durch eine Oberfläche der ersten Halbleiterschicht 21 und die zweite Hauptfläche 202 durch eine Oberfläche der zweiten

Halbleiterschicht 22 gebildet sein. Beispielsweise ist die erste Halbleiterschicht 21 n-leitend und die zweite

Halbleiterschicht 22 p-leitend ausgebildet, oder umgekehrt.

Auf Seiten der zweiten Hauptfläche 202 des Halbleiterverbunds 20 wird eine Verdrahtungsstruktur 8 ausgebildet. Die

Verdrahtungsstruktur 8 ist insbesondere zur elektrischen Kontaktierung des Halbleiterverbunds 20 eingerichtet, wobei die Verdrahtungsstruktur 8 etwa direkt oder indirekt mit verschiedenen Halbleiterschichten des Halbleiterverbunds 20 elektrisch leitend verbunden sein können. Die Verdrahtungsstruktur kann voneinander elektrisch getrennte Teilstrukturen aufweisen (hier nicht explizit dargestellt) , die jeweils mit einer der Halbleiterschichten 21 und 22 elektrisch leitend verbunden sind.

In der Figur 1A weist die Verdrahtungsstruktur 8 eine erste Anschlussfläche 31 und eine zweite Anschlussfläche 32 auf. Insbesondere schließt die Verdrahtungsstruktur 8 in einer vertikalen Richtung mit den Anschlussflächen 31 und 32 ab. Das heißt, die Anschlussflächen 31 und 32 begrenzen die

Verdrahtungsstruktur 8 bereichsweise in der vertikalen

Richtung. Zum Beispiel sind die erste Anschlussfläche 31 und die zweite Anschlussfläche 32 zur elektrischen Kontaktierung der ersten Halbleiterschicht 21 beziehungsweise der zweiten Halbleiterschicht 22 vorgesehen, oder umgekehrt. Die

Verdrahtungsstruktur 8 kann eine Mehrzahl von solchen ersten Anschlussflächen 31 und/oder eine Mehrzahl von solchen zweiten Anschlussflächen 32 aufweisen. Die Anschlussflächen 31 und 32 können mit einem Edelmetall, etwa mit Gold, abgeschlossen sein.

Figur 1B zeigt den in der Figur 1A dargestellten Verbund 200 in Draufsicht. Die erste Anschlussfläche 31 und die zweite Anschlussfläche 32 liegen auf einer dem Halbleiterverbund 200 abgewandten Oberfläche der Verdrahtungsstruktur 8 frei und somit direkt elektrisch kontaktierbar . Die erste

Anschlussfläche 31 und die zweite Anschlussfläche 32 sind insbesondere verschiedenen elektrischen Polaritäten eines herzustellenden Bauelements zugeordnet. Zum Beispiel ist die erste Anschlussfläche 31 der Kathode und die zweite

Anschlussschicht 32 der Anode des Bauelements zugeordnet, oder umgekehrt. In der Figur 1B sind die Anschlussflächen 31 und 32 kreisförmig dargestellt. Abweichend davon können die Anschlussflächen 31 und 32 jeweils eine beliebige Form, etwa quadratisch, ellipsenförmig, streifenförmig, vieleckig oder andere Formen, aufweisen. Das in der Figur IC dargestellte Ausführungsbeispiel

entspricht im Wesentlichen dem in der Figur 1A dargestellten Ausführungsbeispiel. Im Unterschied hierzu wird die

Verdrahtungsstruktur 8 etwas detaillierter schematisch dargestellt. Die erste Anschlussfläche 31 kann im

elektrischen Kontakt mit einer Durchkontaktierung 81 der

Verdrahtungsstruktur 8 stehen. Insbesondere kann die erste Anschlussfläche 31 eine Oberfläche der Durchkontaktierung 81 sein. Auch ist es möglich, dass die erste Anschlussfläche 31 Oberfläche einer weiteren Schicht ist, die mit der

Durchkontaktierung 81 elektrisch leitend verbunden ist. In der vertikalen Richtung erstreckt sich die Durchkontaktierung 81 zumindest von der zweiten Hauptfläche 202 durch die zweite Halbleiterschicht 22 und die aktive Schicht 23 hindurch in die erste Halbleiterschicht 21. In der lateralen Richtung ist die Durchkontaktierung 81 somit von dem Halbleiterverbund 20 vollumfänglich umschlossen. Zur elektrischen Isolierung der Durchkontaktierung 81 von der zweiten Halbleiterschicht 22 und von der aktiven Schicht 23 ist die Durchkontaktierung von einer Passivierungsschicht 83 lateral umschlossen. Über die Durchkontaktierung 81 kann somit die erste Halbleiterschicht 21 etwa an der ersten Anschlussfläche 31 elektrisch

kontaktiert werden.

Die Verdrahtungsstruktur 8 weist eine Anschlussschicht 82 auf. Die Anschlussschicht 82 ist für die elektrische

Kontaktierung der zweiten Halbleiterschicht 22 vorgesehen. Dabei kann die Anschlussschicht 82 an die zweite

Halbleiterschicht 22 angrenzen. Die zweite Anschlussfläche 32 kann eine Oberfläche der Anschlussschicht 82 oder Oberfläche einer weiteren Schicht sein, die zum Beispiel an die

Anschlussschicht 81 angrenzt oder etwa mit der

Anschlussschicht 82 elektrisch leitend verbunden ist.

Abweichend von der Figur IC kann die Verdrahtungsstruktur 8 eine Mehrzahl von solchen Durchkontaktierungen 81 und/oder eine Mehrzahl von solchen Anschlussschichten 82 aufweisen. Es ist auch möglich, dass die Verdrahtungsstruktur eine

Strahlung reflektierende Schicht, etwa eine Spiegelschicht aufweist, die auf der zweiten Hauptfläche 202 des

Halbleiterverbunds 20 angeordnet ist. Die reflektierende Schicht ist insbesondere dazu geeignet, eine im Betrieb des herzustellenden Bauelements emittierte elektromagnetische Strahlung in Richtung der ersten Hauptfläche 201 des

Halbleiterverbunds 20 zu reflektieren. Die reflektierende Schicht der Verdrahtungsstruktur 8 kann dabei elektrisch leitfähig ausgebildet sein. Insbesondere kann die

reflektierende Schicht zur lateralen Stromaufweitung mit einer Mehrzahl von Anschlussschichten 82 oder mit einer

Mehrzahl von Durchkontaktierungen 81 elektrisch leitend verbunden sein. Die Verdrahtungsstruktur 8 kann eine Mehrzahl von reflektierenden Schichten aufweisen, die jeweils etwa einem der herzustellenden Bauelemente zugeordnet sind. Auch ist es möglich, dass das herzustellende Bauelement als Multi- Junction-Chip ausgestaltet ist. Ein solches Bauelement kann einen segmentierten Halbleiterkörper und etwa mehr als zwei Anschlussflächen zur elektrischen Kontaktierung verschiedener Segmente des Halbleiterkörpers aufweisen.

Das in der Figur 1D dargestellte Ausführungsbeispiel

entspricht im Wesentlichen einem der in den Figuren 1A bis IC dargestellten Ausführungsbeispiele. Im Unterschied hierzu wird der Verbund mit einer Mehrzahl von ersten

Anschlussflächen 31 und einer Mehrzahl von zweiten

Anschlussflächen 32 dargestellt. Der Verbund 200 weist eine Mehrzahl von Trenngräben 60 auf, durch die der Verbund 200 in eine Mehrzahl von Teilbereichen unterteilt wird, wobei jeder Teilbereich des Verbunds 200 eine Verdrahtungsstruktur 8 mit zumindest einer ersten Anschlussfläche 31 und einer zweiten Anschlussfläche 32 aufweist. Die Trenngräben 60 erstrecken sich in der vertikalen Richtung zumindest teilweise in den Halbleiterverbund 20 hinein oder durch den Halbleiterverbund 20 hindurch. Der Halbleiterverbund 20 kann dadurch in eine Mehrzahl von Halbleiterkörpern 2 unterteilt sein. Bevorzugt werden die Trenngräben 60 vor dem Ausbilden der

Verdrahtungsstruktur 8 ausgebildet. Es ist jedoch auch denkbar, dass die Trenngräben 60 erst nach der Ausbildung der Verdrahtungsstruktur 8 ausgebildet werden. In einem

nachfolgenden Verfahrensschritt kann der Verbund 200 entlang der Trenngräben 60 in eine Mehrzahl von Bauelementen 100 vereinzelt werden.

Es wird in Figur 2A eine Trägerschicht 4 auf Seiten der

Verdrahtungsstruktur 8 auf dem Halbleiterverbund 20

ausgebildet. Die Trägerschicht 4 kann ein Metall oder mehrere Metalle, etwa in Form einer Metalllegierung, aufweisen. Die in der Figur 2A dargestellte Trägerschicht 4 ist zum Beispiel ein Teilbereich des Verbunds 200, wobei der Teilbereich einem der herzustellenden Bauelemente zugeordnet ist. Die

Trägerschicht 4 ist insbesondere zusammenhängend, etwa einstückig, ausgebildet. Die in der Figur 2A dargestellte Trägerschicht 4 ist strukturiert und weist zwei Öffnungen auf. In jeder Öffnung ist eine Anschlussfläche 31 oder 32 der Verdrahtungsschicht 8 freigelegt. Insbesondere sind die Anschlussflächen 31 und 32 von der Trägerschicht 4 elektrisch isoliert .

Die Trägerschicht 4 kann als eine Galvanikschicht in einer strukturierten Lackschicht, etwa Fotolackschicht, ausgebildet sein. In der Figur 2A ist die strukturierte Lackschicht nicht dargestellt. Eine solche strukturierte Lackschicht kann jedoch Bereiche der Öffnungen der Trägerschicht 4 sowie

Seitenflächen der Trägerschicht 4 bedecken. Es ist auch denkbar, dass die Trägerschicht 4 zunächst großflächig auf die Verdrahtungsstruktur 8 aufgebracht und in einem

nachfolgenden Verfahrensschritt etwa zur Ausbildung der

Öffnungen bereichsweise abgetragen oder geätzt wird.

Bevorzugt wird die Trägerschicht 4 mittels eines galvanischen Beschichtungsverfahrens auf die Verdrahtungsstruktur 8 aufgebracht. Als Material für die Trägerschicht 4 eignen sich insbesondere Metalle wie Nickel, Kupfer, Aluminium, Silber, Gold oder weitere galvanisch abscheidbare Metalle. Die

Trägerschicht 4 weist eine vertikale Dicke D4 auf, die etwa zwischen 0,02 mm und 1 mm, insbesondere zwischen 0,02 mm und 0,5 mm, zum Beispiel zwischen 0,02 mm und 0,2 mm ist.

Abweichend von der Figur 2A ist es möglich, dass eine

Mehrzahl von Trägerschichten 4 auf dem Halbleiterverbund 20 ausgebildet wird. Zum Beispiel können die Teilbereiche des Verbunds 200, so wie sie in der Figur 1D dargestellt sind, jeweils eine zugehörige Trägerschicht 4 mit zumindest einer Öffnung aufweisen. Das in der Figur 2B dargestellte Ausführungsbeispiel

entspricht im Wesentlichen dem in der Figur 2A dargestellten Ausführungsbeispiel in Draufsicht. Insbesondere ist in der Figur 2B ein Ausschnitt beziehungsweise ein Teilbereich des Verbunds 200 dargestellt, wobei der Ausschnitt

beziehungsweise der Teilbereich des Verbunds 200 einem herzustellenden Bauelement 100 entspricht. Die Trägerschicht 4 ist einstückig ausgebildet. In Draufsicht weist die

Verdrahtungsstruktur 8 einen Randbereich auf, der

rahmenförmig ist und die Trägerschicht 4 lateral umschließt. Der Randbereich der Verdrahtungsstruktur 8 ist somit frei von einer Überdeckung durch die Trägerschicht 4. Insbesondere beträgt die Fläche des Randbereiches höchstens 20 %,

insbesondere höchstens 10 %, bevorzugt höchstens 5 ~6 einer Gesamtfläche der zugehörigen Verdrahtungsstruktur 8. In der Figur 2B weist die Verdrahtungsstruktur 8 in der jeweiligen Öffnung der Trägerschicht 4 einen Bereich auf, der frei von einer Überdeckung durch die Trägerschicht 4 ist und die erste oder die zweite Anschlussfläche 31 Oder 32 umgibt. Dieser

Bereich der Verdrahtungsstruktur 8 innerhalb der Öffnung der Trägerschicht kann ein elektrisch isolierendes Material aufweisen oder durch ein isolierendes Material bedeckt sein. Es wird in der Figur 3A eine Isolierungsschicht 5 auf der Trägerschicht 4 ausgebildet. Insbesondre wird die

Isolierungsschicht 4 durch einen elektrochemischen Prozess hergestellt. Bevorzugt wird Aluminium als Material der

Trägerschicht 4 auf die Verdrahtungsstruktur 8 galvanisch abgeschieden. Das Aluminium kann durch einen

elektrochemischen Prozess in Aluminiumoxid umgewandelt werden. Auch kann Aluminiumoxid auf eine als Trägerschicht 4 ausgebildete Aluminiumschicht direkt abgeschieden werden. Da das Aluminiumoxid sich in der Regel nur auf Aluminium

zuverlässig abscheiden lässt, ist in diesem Fall keine zusätzliche Fototechnik nötig. Es ist auch möglich, dass die Trägerschicht Nickel aufweist. Dabei kann Nickel etwa durch einen galvanischen Prozess auf die Verdrahtungsstruktur 8 aufgebracht werden. In einem nachfolgenden Verfahrensschritt kann Nickel bereichsweise in Nickeloxid umgewandelt werden. Es ist auch denkbar, dass Nickeloxid durch einen

elektrochemischen Prozess direkt auf die Trägerschicht 4, die etwa Nickel aufweist, abgeschieden wird. Es ist auch denkbar, die Metalloxidschicht aus Magnesium, Titan, Zirconium, Tantal oder Beryllium, insbesondere durch einen elektrochemischen Prozess, gebildet wird. Alternativ können anorganische

Dielektrika etwa durch chemische oder physikalische

Gasphasenabscheidung auf die Trägerschicht 4 aufgebracht werden .

Durch die Verwendung von elektrochemisch abgeschiedenem

Metalloxid, etwa vom Aluminiumoxid oder Nickeloxid, ergibt sich eine mechanisch besonders stabile Verbindung zwischen einer Metallschicht und einer Metalloxidschicht, zum Beispiel zwischen einer Aluminium- und einer Aluminiumoxidschicht, wodurch zum einen eine besonders hohe Wärmeleitfähigkeit durch den gesamten Träger hindurch erzielt wird und zum anderen eine hohe Haftkraft im Vergleich zu üblichen Metall- Dielektrika-Verbindungen gegeben ist. Außerdem kann durch das Abscheideverfahren sichergestellt werden, dass aufgrund der vergleichsweise großen vertikalen Dicke D4 der Trägerschicht 4 gebildeten Stufen der Trägerschicht 4 isolationssicher überformt werden können. Eine elektrochemisch erzeugte

Metalloxidschicht weist in der Regel einen höheren

Porositätsgrad als eine korrespondierende Metallschicht auf. Anhand des Porositätsgrads der Metalloxidschicht kann

festgestellt werden, ob die Metalloxidschicht mittels eines elektrochemischen Prozesses erzeugt worden ist. Es ist auch möglich, dass zur Ausbildung der Isolierungsschicht 5 die Trägerschicht 4 keramikbeschichtet wird (englisch: ceramic coated) . Bei der Keramikbeschichtung kann eine Oberfläche der Trägerschicht 4 ebenfalls teilweise oxidiert werden. Sowohl eine Keramikbeschichtung als auch eine Aluminiumoxidschicht weisen eine besonders hohe Wärmeleitfähigkeit auf.

Insbesondere kann die Wärmeleitfähigkeit einer

Metalloxidschicht etwa zwischen einschließlich 4 und 8

W/ (K-m) . Eine Keramikbeschichtung kann ebenfalls eine

Wärmeleitfähigkeit zwischen einschließlich 4 und 8 W/ (K-m) aufweisen. Zum Beispiel kann Isolierungsschicht 5 mit

Aluminiumoxid oder mit Aluminiumnanokeramik eine

Wärmeleitfähigkeit größer als 7 W/ (K-m) aufweisen. Bevorzugt weist die Isolierungsschicht 5 eine Wärmeleitfähigkeit von mindestens 4, mindestens 6 oder mindestens 7 W/ (K-m) auf. Figur 3B zeigt das in der Figur 3A dargestellte

Ausführungsbeispiel in Draufsicht. In Draufsicht bedeckt die Isolierungsschicht 5 die Trägerschicht 4 vollständig. Die Isolierungsschicht 5 ist insbesondere zusammenhängend

ausgebildet und weist zumindest eine Öffnung auf, in der die erste Anschlussfläche 31 oder die zweite Anschlussfläche 32 freigelegt ist. Im Vergleich zu der Metallschicht 4 weist die Isolierungsschicht 5 eine geringere Dicke auf, sodass die

Isolierungsschicht 5 die Trägerschicht 4 überformt und dabei insbesondere eine Kontur der Trägerschicht 4 nachbildet.

In Figur 4A werden ein erster Durchkontakt 61 und ein zweiter Durchkontakt 62 ausgebildet. Die Durchkontakte 61 und 62 füllen die jeweiligen Öffnungen der Trägerschicht 4 aus. Der erste Durchkontakt 61 und/oder der zweite Durchkontakt 62 erstrecken sich in der vertikalen Richtung durch die

Trägerschicht 4 hindurch und sind im Bereich der Öffnungen der Trägerschicht 4 mit der ersten Anschlussfläche 31 oder mit der zweiten Anschlussfläche 32 elektrisch leitend

verbunden. Die Durchkontakte 61 und 62 können mittels eines Beschichtungsverfahrens , etwa mittels eines galvanischen oder stromlosen Verfahrens, auf die Trägerschicht 4 aufgebracht werden. Auch können die Durchkontakte 61 und 62 mittels einer physikalischen oder chemischen Gasphasenabscheidung erzeugt werden. Die Trägerschicht 4 und die Durchkontakte 61 und 62 können ein gleiches Material, etwa ein gleiches Metall wie Aluminium, Kupfer, Nickel, Gold oder Silber, aufweisen.

Weisen die Trägerschicht 4 und die Durchkontakte 61 und 62 ein gleiches Material auf, kann ein daraus gebildeter Träger 1 aus Ausdehnungsgründen eine besonders hohe thermische

Belastbarkeit aufweisen.

Der erste Durchkotankt 61 und der zweite Durchkontakt 62 ragen in der vertikalen Richtung über die Trägerschicht 4 um eine vertikale Höhe D6 hinaus. Insbesondere sind die

Trägerschicht 4 und die Durchkontakte 61 und 62 derart ausgebildet, dass die vertikale Dicke D4 der Trägerschicht 4 mindestens dreimal, bevorzugt mindestens fünfmal oder

mindestens zehnmal so groß ist wie die vertikale Höhe D6. Die vertikale Höhe D4 ist etwa zwischen einschließlich 0,001 mm und 0,5 mm, insbesondere zwischen 0,001 mm und 0,3 mm, zum Beispiel zwischen 0,001 mm und 0,15 mm.

In der Figur 4A sind sowohl die Durchkontakte 61 und 62 als auch die Anschlussflächen 31 und 32 durch die

Isolierungsschicht 5 von der Trägerschicht 4 elektrisch isoliert. Bei einer solchen Ausgestaltung trägt die

Trägerschicht 4 nicht zur elektrischen Kontaktierung des Halbleiterverbunds 20 bei. Figuren 4B und 4C zeigen verschiedene Ausgestaltungsvarianten der Durchkontakte 61 und 62 in Draufsicht. Die Durchkontakte 61 und 62 bedecken die jeweiligen Öffnungen der Trägerschicht 4 vollständig. Die Durchkontakte 61 und 62 können so ausgebildet sein, dass sie in Draufsicht insgesamt etwa mindestens 30 %, mindestens 50 %, mindestens 60 % oder mindestens 80 % einer Fläche der zugehörigen

Verdrahtungsstruktur 8 bedecken. Die Durchkontakte 61 und 62 können, wie in der Figur 4B dargestellt, entlang einer lateralen Richtung die Isolierungsschicht 5 vollständig bedecken. Auch können die Durchkontakte 61 und 62 so

ausgebildet sein, dass sie eine laterale Breite aufweisen, die kleiner ist als eine laterale Breite der

Isolierungsschicht 5. In Draufsicht weisen die Durchkontakte 61 und 62 sowohl innerhalb als auch außerhalb der Öffnungen der Trägerschicht 4 Überlappungen mit der Isolierungsschicht 5 auf . In der Figur 4A weisen die Öffnungen der Trägerschicht 4 jeweils einen Querschnitt auf, der mit zunehmendem Abstand von der Verdrahtungsstruktur 8 zunimmt. Eine solche

Ausgestaltung vereinfacht das Ausbilden der Durchkontakte sowie das Aufbringen der Isolierungsschicht 5 auf die

Trägerschicht 4. Abweichend davon ist es auch möglich, dass der Querschnitt mit zunehmendem Abstand von der

Verdrahtungsstruktur 8 abnimmt oder gleich bleibt.

Es werden in der Figur 5A Kontaktschichten 71 und 72

ausgebildet. Die Kontaktschichten können mittels eines galvanischen oder stromlosen Abscheidungsverfahrens auf die Durchkontakte 61 und 62 aufgebracht werden. Beispielsweise weisen die Kontaktschichten 71 und 72 ein Metall wie Nickel, Palladium oder Gold auf. Insbesondere weisen die

Kontaktschichten 71 und 72 jeweils eine den Durchkontakten abgewandte Oberfläche auf, die lötfähig und elektrisch kontaktierbar ausgebildet ist. Insbesondere weist das herzustellende Bauelement eine Montagefläche auf, die die lötfähigen und elektrisch kontaktierbaren Oberflächen der Kontaktschichten 71 und 72 umfasst. Die Kontaktschichten können ENEPIG-Schichten (Electroless Nickel Electroless

Palladium Immersion Gold) sein. Das herzustellende Bauelement ist insbesondere oberflächenmontierbar ausgebildet.

Die in den Figuren 5B und 5C dargestellten

Ausführungsbeispiele entsprechen im Wesentlichen den

Ausführungsbeispielen in den Figuren 4B und 4C. Im

Unterschied hierzu sind die Kontaktschichten 71 und 72 dargestellt. In Draufsicht kann eine erste Kontaktschicht 71 den ersten Durchkontakt 61 vollständig bedecken. Eine zweite Kontaktschicht 72 kann in Draufsicht den zweiten Durchkontakt 62 vollständig bedecken.

In der Figur 6 wird dargestellt, dass das Aufwachssubstrat 9 von dem Halbleiterverbund 20 beziehungsweise von den

Halbleiterkörpern 2 etwa durch ein mechanisches Verfahren, ein Ätzverfahren oder durch ein Laserabhebeverfahren, entfernt wird. Die Trennung des Aufwachssubstrats 9 kann vor der Vereinzelung oder nach der Vereinzelung des Verbunds 200 in eine Mehrzahl von Bauelementen 100 durchgeführt werden.

Zur Erhöhung der Einkoppel- beziehungsweise

Auskoppeleffizienz kann eine durch das Entfernen des

Aufwachssubstrats freigelegte Oberfläche, etwa die erste Hauptfläche 201 des Halbleiterverbunds 20 beziehungsweise des Halbleiterkörpers 2, strukturiert werden. Die strukturierte Fläche kann dabei als Strahlungsdurchtrittsfläche des

Bauelements 100 ausgebildet sein. Eine Konverterschicht 7 kann auf die Strahlungsdurchtrittsfläche des Bauelements aufgebracht werden. Die Konverterschicht 7 kann dabei eine Kontur der strukturierten Strahlungsdurchtrittsfläche nachahmen und somit ebenfalls strukturiert sein. Abweichend von der Figur 6 kann die Konverterschicht 7 unstrukturiert vorliegen . Nach dem Entfernen des Aufwachssubstrats 9 wird der

verbleibende Verbund 200, etwa hauptsächlich durch die

Trägerschicht 4, mechanisch getragen. Nach dem Entfernen des Aufwachssubstrats 9 kann der Verbund 200 in eine Mehrzahl von Bauelementen 100 derart vereinzelt werden, dass die

vereinzelten Bauelemente 100 jeweils einen Träger 1 und einen auf dem Träger 1 angeordneten Halbleiterkörper 2 aufweisen, wobei der Halbleiterkörper 2 einen Teil des

Halbleiterverbunds 20 enthält und der Träger 1 eine

Trägerschicht 4 mit zumindest einem Durchkontakt 61 enthält. Der Verbund 200 kann dabei entlang der Trenngräben 60, die etwa in der Figur 1D dargestellt sind, vereinzelt werden. Insbesondere sind die Trenngräben 60 frei von der

Trägerschicht 4. Es ist auch möglich, dass die Trenngräben 60 zumindest bereichsweise von einer elektrisch isolierenden Schicht bedeckt sind, wobei die elektrisch isolierende

Schicht etwa Teil der Verdrahtungsstruktur 8 oder Teil der Isolierungsschicht 5 sein kann, wobei die elektrisch

isolierende Schicht im Bereich der Trenngräben 60 etwa

Seitenflächen des Halbleiterkörpers 2 teilweise oder

vollständig bedecken.

Das in der Figur 7 dargestellte Ausführungsbeispiel für ein Bauelement 100 entspricht im Wesentlichen einem Bauelement, das nach dem in den Figuren 1A bis 6 beschriebenen Verfahren hergestellt wird.

Das Bauelement 100 weist eine Strahlungsdurchtrittsfläche 101 auf, die etwa durch eine Oberfläche der Konverterschicht 7 gebildet ist. Das Bauelement 100 weist eine der

Strahlungsdurchtrittsflache 101 abgewandte Rückseite 102 auf. Insbesondere ist die Rückseite 102 des Bauelements 100 durch eine Rückseite 12 des Trägers 1 gebildet. Der Träger 1 weist eine der Rückseite 12 abgewandte Vorderseite 11 auf. Die

Vorderseite 11 des Trägers ist insbesondere eine Grenzfläche zwischen dem Träger 1 und der Verdrahtungsstruktur 8 des Bauelements 100. Mit anderen Worten grenzen der Träger 1 und die Verdrahtungsstruktur 8 an der Vorderseite 11 unmittelbar aneinander. Der erste Durchkontakt 61 und der zweite

Durchkontakt 62 grenzen an der Vorderseite 11 insbesondere unmittelbar an die erste Anschlussfläche 31 beziehungsweise unmittelbar an die zweite Anschlussfläche 32 der

Verdrahtungsstruktur 8.

Die Rückseite 12 ist bereichsweise durch eine Oberfläche der Isolierungsschicht 5 und bereichsweise durch Oberflächen der Kontaktschichten 71 und 72 gebildet. Das Bauelement 100 ist über die Rückseite 12 des Trägers 1 beziehungsweise über die Rückseite 102 des Bauelements 100 montierbar, etwa lötbar, und elektrisch kontaktierbar ausgebildet.

Insbesondere weist der Träger 1 einen Metallanteil von mindestens 60, etwa mindestens 80 oder mindestens 90 Vol.- und/oder Gew% auf. Ist die Isolierungsschicht 5 eine

Metalloxidschicht, können alle Schichten des Trägers 1 metallhaltig sein. Insbesondere kann der Metallanteil des Trägers 1 zwischen einschließlich 90 und 98 Vol.- und/oder Gew% betragen. Insbesondere ist der Träger 1 oder das

Bauelement 100 frei von einem Formkörper aus einer

Vergussmasse, etwa aus Epoxid, Harz oder Silikon. Eine

Wärmespreizung entlang der lateralen Richtung zwischen dem ersten und dem zweiten Durchkontakt kann somit signifikant verbessert werden.

Das in der Figur 8A dargestellte Ausführungsbeispiel

entspricht im Wesentlichen dem in der Figur 5A dargestellten Ausführungsbeispiel für ein Verfahren zur Herstellung eines oder einer Mehrzahl von Bauelementen. Im Unterschied hierzu weist der Verbund eine Mehrzahl von Tragarmen 40 auf. Solche Tragarme 40 sind insbesondere in den Figuren 8B und 8C in Draufsicht dargestellt. Durch die Tragarme 40 werden die Trägerschichten 4, die etwa verschiedenen herzustellenden Bauelementen 100 zugeordnet sind, miteinander mechanisch verbunden. Insbesondere bilden die Trägerschichten 4 zusammen mit den Tragarmen 40 eine zusammenhängende Struktur. Eine solche zusammenhängende Struktur kann den Verbund 200, etwa nach dem Entfernen des Aufwachssubstrats 9, mechanisch stabilisieren.

Die Tragarme 40 können ein gleiches Material wie die

Trägerschichten 4 aufweisen. Insbesondere können die Tragarme 40 und die Trägerschichten 4 in einem gemeinsamen

Verfahrensschritt hergestellt werden. Die Tragarme 40 ragen in lateralen Richtungen etwa über eine Seitenfläche

beziehungsweise über Seitenkanten der Trägerschichten 4 hinaus und können jeweils etwa zwei benachbarte

Trägerschichten 4 mit einander verbinden. In Draufsicht kann ein Tragarm 40 einen zwischen zwei benachbarten

Trägerschichten 4 angeordneten Trenngraben 60 lateral

überbrücken. Die Tragarme 40 können dabei eine laterale

Breite aufweisen, die etwa mindestens fünfmal, etwa

mindestens zehnmal, mindestens 15-mal oder bevorzugt

mindestens 20-mal kleiner ist als eine zugehörige laterale Breite der Trägerschicht 4. Bei der Vereinzelung des Verbunds 200 werden die Tragarme insbesondere im Bereich der

Trenngräben 60 durchtrennt, etwa durchgesägt. In Draufsicht werden die Tragarme 40 von der Isolierungsschicht 5 bevorzugt vollständig bedeckt. Eine vollständige Bedeckung der Tragarme 40 durch die Isolierungsschicht 5 kann zu einer Reduzierung einer möglichen Metall-Kontamination etwa auf der

Strahlungsdurchtrittsfläche 101 des herzustellenden

Bauelements 100 führen. Das in der Figur 9A dargestellte Ausführungsbeispiel

entspricht im Wesentlichen dem in der Figur 5A dargestellten Ausführungsbeispiel. Im Unterschied hierzu werden die

Öffnungen der Trägerschicht 4 zur Ausbildung der

Durchkontakte 61 und 62 etwa mit einem lötfähigen Material aufgefüllt. Insbesondere können das lötfähige Material, etwa in Form von Lotkugeln, in die Öffnungen der Trägerschicht 4 aufgebracht werden. Die Lotkugeln können dabei vorgefertigt sein und in die entsprechenden Öffnungen der Trägerschicht 4 gesetzt werden. Die Trägerschicht 4 kann dabei mehr als zwei Öffnungen, etwa drei oder vier oder mehr als vier Öffnungen aufweisen. Wegen der Drei-Punkt-Auflage ist es bevorzugt, dass jede Trägerschicht 4 mindestens drei Öffnungen aufweist, die mit einem lötfähigen Material aufgefüllt werden. Figur 9B zeigt das in der Figur 9A dargestellte

Ausführungsbeispiel in Draufsicht. Die Trägerschicht 4 weist zwei Öffnungen auf, in denen jeweils eine Anschlussfläche 31 freigelegt ist, wobei die Öffnungen zur Ausbildung der

Durchkontakte 61 von einem lötfähigen Material aufgefüllt werden. Die Trägerschicht 4 weist außerdem zwei weitere

Öffnungen auf, die zur Ausbildung der zweiten Durchkontakte 62 ebenfalls von einem lötfähigen und elektrisch leitfähigen Material aufgefüllt werden. Figur 9C zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel für ein

Bauelement, das etwa nach einem in der Figur 9A dargestellten Ausführungsbeispiel für ein Verfahren hergestellt ist. Dieses Ausführungsbeispiel entspricht im Wesentlichen dem in der Figur 7 dargestellten Ausführungsbeispiel. Im Unterschied hierzu ist das Bauelement 100 frei von den Kontaktschichten 71 und 72. Die Durchkontakte 61 und 62 sind aus einem

elektrisch leitfähigen und lötfähigen Material gebildet. Die Durchkontakte 61 und 62 können nach einem Umschmelzschritt der in der Figur 9A dargestellten Lotkugeln gebildet sein. Nach dem Umschmelzen können die Durchkontakte 61 und 62 die entsprechenden Öffnungen der Trägerschicht 4 vollständig ausfüllen. In Draufsicht weisen die Durchkontakte 61 und 62 ausschließlich innerhalb der Öffnungen der Trägerschicht 4 Überlappungen mit der Isolierungsschicht 5 auf. Es ist jedoch auch denkbar, dass die Durchkontakte 61 und 62 auch außerhalb der Öffnungen der Trägerschicht 4 Überlappungen mit der

Isolierungsschicht 5 aufweisen. Das in der Figur 9C

dargestellte Bauelement weist ein Substrat 9, insbesondere ein Aufwachssubstrat 9 etwa ein Saphirsubstrat, auf, das insbesondere strahlungsdurchlässig ist.

Abweichend von der Figur 9C ist es möglich, dass das

Bauelement 100 eine strukturierte Strahlungsdurchtrittsfläche 101 aufweist und/oder eine Konverterschicht 7 auf der

Strahlungsdurchtrittsfläche 101 angeordnet ist. Es ist auch möglich, dass das Substrat 9 von dem Bauelement 100

vollständig entfernt ist, sodass das Bauelement 100 frei von einem Aufwachssubstrat ist.

Das in der Figur 10 dargestellte Ausführungsbeispiel für ein Bauelement 100 entspricht im Wesentlichen dem in der Figur 7 dargestellten Ausführungsbeispiel. Im Unterschied hierzu ist die Verdrahtungsstruktur 8 mit der Anschlussschicht 82, der Durchkontaktierung 81 sowie der Passivierungsschicht 83 analog zur Figur IC schematisch dargestellt. Des Weiteren ist der Träger 1 derart ausgebildet, dass die Trägerschicht 4 zur elektrischen Kontaktierung des Halbleiterkörpers 2 beiträgt. In der Figur 10 weist der Träger 1 einen oder eine Mehrzahl von ersten Durchkontakten 61 auf. Anstelle des zweiten

Durchkontakts weist der Träger einen weiteren Kontakt 62 auf, der auf der Trägerschicht 4 ausgebildet ist. Der weitere Kontakt 62 ist insbesondere mit der Trägerschicht 4

elektrisch leitend verbunden. An der Vorderseite 11 steht die Trägerschicht 4 mit der zweiten Anschlussfläche 32 im

elektrischen Kontakt. Der weitere Kontakt 62 kann somit über die Trägerschicht 4 mit der zweiten Anschlussfläche 32 und somit mit der Anschlussschicht 82 und der zweiten

Halbleiterschicht 22 elektrisch leitend verbunden sein. Im Vergleich zur Figur 5A ist die Isolierungsschicht 5 in der Figur 10 strukturiert ausgebildet, sodass der weitere Kontakt 62 etwa im direkten elektrischen Kontakt mit der

Trägerschicht 4 steht.

Abweichend von der Figur 10 kann der Träger 1 so ausgebildet sein, dass die Trägerschicht 4 an der Vorderseite 11 mit der ersten Anschlussfläche 31 im elektrischen Kontakt steht und dabei von der zweiten Anschlussfläche 32 isoliert ist.

Figur 11 zeigt ein Ausführungsbeispiel für ein Bauelement 100 in Draufsicht auf die Strahlungsdurchtrittsfläche 101. Das Bauelement 100 kann eine Mehrzahl von Durchkontaktierungen 81 aufweisen, die zur elektrischen Kontaktierung der ersten

Halbleiterschicht 21 etwa von der zweiten Hauptfläche 202 des Halbleiterkörpers durch die zweite Halbleiterschicht 22 und durch die aktive Schicht 23 hindurch in die erste Halbleiterschicht 21 erstrecken.

Diese Patentanmeldung beansprucht die Priorität der deutschen Patentanmeldung DE 10 2015 112 280.4, deren

Offenbarungsgehalt hiermit durch Rückbezug aufgenommen wird.

Die Erfindung ist nicht durch die Beschreibung der Erfindung anhand der Ausführungsbeispiele auf diese beschränkt. Die Erfindung umfasst vielmehr jedes neue Merkmal sowie jede Kombination von Merkmalen, was insbesondere jede Kombination von Merkmalen in den Ansprüchen beinhaltet, auch wenn dieses Merkmal oder diese Kombination selbst nicht explizit in den Patentansprüchen oder Ausführungsbeispielen angegeben ist.

Bezugs zeichenliste

100 Bauelement

101 Strahlungsdurchtrittsfläche

102 Rückseite des Bauelements

1 Träger

11 Vorderseite des Trägers

12 Rückseite des Trägers

2 Halbleiterkörper

20 Halbleiterverbund

21 erste Halbleiterschicht

22 zweite Halbleiterschicht

23 aktive Schicht

200 Verbund/ Waferverbund

201 erste Hauptfläche des Halbleiterkörpers 202 zweite Hauptfläche des Halbleiterkörpers

31 erste Anschlussfläche

32 zweite Anschlussfläche

4 Trägerschicht

40 Tragarm

s

5 Isolierungsschicht

60 Trenngraben

61 erster Durchkontakt

62 zweiter Durchkontakt/ weiterer Kontakt

7 Konverterschicht

71 erste Kontaktschicht 72 zweite Kontaktschicht

8 Verdrahtungsstruktur

81 Durchkontaktierung

82 Anschlussschicht

83 Passivierungsschicht

9 Substrat/ Aufwachssubstrat