Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Bauelements

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines elektronischen Bauelements. Die Erfindung betrifft ferner ein optoelektronisches Bauelement. Aus der Offenlegungsschrift DE 10 2008 030 815 AI ist ein

Verfahren zur Herstellung einer Vielzahl von optoelektronischen Bauelementen bekannt.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe kann darin gese- hen werden, ein Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Bauelements bereitzustellen.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe kann ferner darin gesehen werden, ein optoelektronisches Bauelement anzugeben.

Diese Aufgaben werden mittels des jeweiligen Gegenstands der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand von jeweils abhängigen Unteransprüchen. Gemäß einem Aspekt wird ein Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Bauelements bereitgestellt. Es wird ein Aufwachssubstrat bereitgestellt, auf welchem eine Halbleiter ^¬ schichtenfolge umfassend eine aktive Zone zur Erzeugung von elektromagnetischer Strahlung angeordnet ist oder aufgewach- sen wurde. Auf einer dem Aufwachssubstrat gegenüberliegenden ersten Oberfläche der Halbleiterschichtenfolge wird ein

Hilfsträgersubstrat angeordnet. Es wird dann das Aufwachssub ^¬ strat entfernt. Es wird anschließend eine die Halbleiterschichtenfolge mecha ^¬ nisch stabilisierende Konverterschicht zum Konvertieren einer Wellenlänge zumindest eines Teils der mittels der aktiven Zo- ne erzeugten elektromagnetischen Strahlung in eine von der Wellenlänge verschiedene andere Wellenlänge auf einer der ersten Oberfläche gegenüberliegenden zweiten Oberfläche der Halbleiterschichtenfolge gebildet. Das Hilfsträgersubstrat wird anschließend entfernt.

Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein optoelektronisches Bau ^¬ element bereitgestellt. Das Bauelement umfasst eine Halb ^¬ leiterschichtenfolge. Die Halbleiterschichtenfolge umfasst eine aktive Zone zur Erzeugung von elektromagnetischer Strahlung, wobei auf einer Oberfläche der Halbleiterschichtenfolge eine die Halbleiterschichtenfolge mechanisch stabilisierende Konverterschicht zum Konvertieren einer Wellenlänge zumindest eines Teils der mittels der aktiven Zone erzeugten elektro- magnetischen Strahlung in eine von der Wellenlänge verschiedenen anderen Wellenlänge angeordnet ist.

Dies bedeutet insbesondere, dass die mechanisch stabilisie ^¬ rende Konverterschicht zum zumindest teilweisen Konvertieren der mittels der aktiven Zone (205) erzeugten elektromagneti ^¬ schen Strahlung von einer Wellenlänge in eine von der Wellenlänge verschiedene andere Wellenlänge eingerichtet ist.

Die Erfindung umfasst also insbesondere den Gedanken, eine Schicht vorzusehen, welche sowohl als Konverterschicht als auch als mechanische Stabilisierungsschicht ausgebildet ist. Diese Schicht weist also insbesondere in vorteilhafter Weise zwei Funktionalitäten auf: Konvertierung einer Wellenlänge und mechanische Stabilisierung.

Es kann somit in vorteilhafter Weise auf eine separate mecha ^¬ nische Stabilisierungsschicht verzichtet werden. Dadurch wird in vorteilhafter Weise eine Prozesszeit eingespart. Ferner werden in vorteilhafter Weise Kosten eingespart.

Da die Konverterschicht die Halbleiterschichtenfolge ferner mechanisch stabilisiert, kann in vorteilhafter Weise das Hilfsträgersubstrat als Ganzes entfernt werden und steht so ^¬ mit in vorteilhafter Weise für weitere Schritte hinsichtlich des Verfahrens zur Herstellung eines optoelektronischen Bauelements zur Verfügung.

Aufgrund der mechanischen Stabilisierung ist ferner in vorteilhafter Weise eine nachfolgende Prozessierung besonders vereinfacht, insbesondere ein Transfer von einem Ort zu einem anderen. Die Gefahr, dass die Halbleiterschichtenfolge bricht, ist in vorteilhafter Weise verringert oder sogar ganz vermieden. Es werden ferner in vorteilhafter Weise mechanische Spannungen verringert oder sogar ganz vermieden.

Aufgrund der mechanischen Stabilisierung sowie aufgrund des Entfernens des Hilfsträgersubstrats kann in vorteilhafter Weise eine erste Prüfung der Halbleiterschichtenfolge auf Funktionsfähigkeit vorgenommen werden. Die mechanische Stabi ^¬ lisierung bewirkt hier in vorteilhafter Weise eine besonders sichere und zuverlässige Handhabung der Halbleiterschichten- folge. Durch das Entfernen des Hilfsträgersubstrats ist die nun freiliegende erste Oberfläche zugänglich und kann ent ^¬ sprechend vermessen, überprüft oder weiter bearbeitet werden.

Es sind also keine weiteren Hilfsmittel in vorteilhafter Wei- se bei einem Transfer der Halbleiterschichtenfolge auf bei ^¬ spielsweise einen Wafer notwendig, da die Konverterschicht eine Doppelfunktion, Konversion und mechanische Verstärkung oder Stabilisierung, übernimmt. Nach einer Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass nach dem Entfernen des Hilfsträgersubstrats die aktive Zone ange ^¬ regt wird, sodass diese elektromagnetische Strahlung in Rich ^¬ tung der Konverterschicht abstrahlt, wobei ein Farbort der von der Konverterschicht emittierten Strahlung gemessen und mittels Bearbeiten der Konverterschicht auf einen vorbestimmten Farbort geändert wird. Insbesondere wird ein Weißpunkt gemessen und insbesondere entsprechend angepasst, eingestellt oder geändert wird.

Dadurch kann in vorteilhafter Weise bereits in einem frühen Stadium des Herstellungsprozesses ein Farbort vermessen und entsprechend geändert werden, bevor das optoelektronische Bauelement beispielsweise in ein Gehäuse eingebaut wird, in welchem eine entsprechende Farbortveränderung erschwert oder unmöglich ist. In der Regel ist das Hilfsträgersubstrat nicht ausreichend transparent, um den Farbort zu vermessen. Dadurch aber, dass das Hilfsträgersubstrat entfernt werden kann, da die Konverterschicht die mechanische Stabilisierung über ^¬ nimmt, kann der Farbort nun in vorteilhafter Weise vermessen und durch einen Bearbeitungsschritt oder mehreren Bearbei- tungsschritten geändert werden.

Gemäß einer Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass das Bearbeiten ein Schleifen und/oder ein Polieren einer der zweiten Oberfläche der Halbleiterschichtenfolge gegenüberlie- genden Konverterschichtoberfläche umfasst. Das heißt also insbesondere, dass die freiliegende Konverterschichtoberflä ^¬ che geschliffen und/oder poliert wird. Hierbei wird insbesondere Material abgetragen. Es findet somit in vorteilhafter Weise insbesondere eine Reduzierung einer Schichtdicke statt. Insbesondere kann dadurch in vorteilhafter Weise eine Oberflächenstruktur der Konverterschichtoberfläche verändert, insbesondere geglättet oder aufgeraut werden. Diese Maßnahmen bewirken beispielsweise in vorteilhafter Weise, dass ein Anteil an konvertiertem Licht oder elektromagnetischer Strah- lung geringer wird. Dies bewirkt in vorteilhafter Weise eine Farbortveränderung der gesamten elektromagnetischen Strahlung, die von der Halbleiterschichtenfolge abgestrahlt wird.

Es findet hier also in vorteilhafter Weise eine physikalische oder mechanische Nachbearbeitung der mechanisch stabilisierenden Konverterschicht statt. Dieses Nachbearbeiten ist ins ^¬ besondere dadurch vereinfacht, dass keine klebrigen Außenflä- chen vorliegen, die ein derartiges Nacharbeiten zumindest erschweren oder sogar ganz verhindern.

Nach einer weiteren Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass die Konverterschicht zumindest ein Material aus der fol ^¬ genden Gruppe von Materialien umfasst. Polysilazan, Silikon, Polymer und Keramik. Das heißt also insbesondere, dass die Konverterschicht ein Polysilazan, ein Silikon oder ein Keramik oder eine Kombination der vorgenannten Materialien umfas- sen kann. Polysilazan, Silikon und Keramik sind Oberbegriffe für entsprechende Verbindungen. Sämtliche Polysilazanverbin- dungen, sämtliche Silikonverbindungen und sämtliche Keramikverbindungen können für die Konverterschicht verwendet wer ^¬ den. Insbesondere können verschiedene Polysilazane, verschie- dene Silikone und/oder verschiedene Keramiken für die Konver ^¬ terschicht verwendet werden. Als Polymer kann beispielsweise Parylen verwendet werden. Parylene sind inert, hydrophob und optisch transparent. Parylen eignet sich sowohl als polymeres Beschichtungsmaterial als auch als Matrixmaterial zur Einbet- tung von zumindest einem Leuchtstoff.

Polysilazan weist eine besonders hohe mechanische Festigkeit auf und lässt sich dadurch in vorteilhafter Weise mechanisch sehr gut bearbeiten wie beispielsweise schleifen oder polie- ren.

Silikon ist ein bereits etabliertes Matrixmaterial für

Leuchtstoffe und ist insofern in vorteilhafter Weise in harten Modifikationen erhältlich. Das heißt also insbesondere, dass solche Konverterschichten eine besonders hohe Härte auf ^¬ weisen, was in vorteilhafter Weise zu einer besonders hohen mechanischen Stabilisierung führt. Silikone können auch als Poly (organo) siloxane bezeichnet werden. Silikone sind Polyme ^¬ re, bei denen Siliziumatome über Sauerstoffatome verknüpft sind. Die Siliziumatome können mit organischen Resten, bei ^¬ spielsweise Alkyl- und/oder Arylresten, substituiert sein. Keramiken sind intrinsisch mechanisch besonders stabil und können insofern in vorteilhafter Weise mechanisch besonders gut bearbeitet werden, beispielsweise können sie gesägt wer ^¬ den. Keramik kann in vorteilhafter Weise als ein Plättchen hergestellt werden. Das heißt also insbesondere, das für das Bilden einer entsprechenden Konverterschicht das Anbringen oder Anordnen einer Keramikplatte oder eines Keramikplätt- chens auf die zweite Oberfläche der Halbleiterschichtenfolge werden kann. Insbesondere können mehrere Platten oder Plätt- chen auf die zweite Oberfläche aufgebracht werden.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass die Konverterschicht aus Polysilazan gebildet wird und eine Dicke der Konverterschicht zwischen 50 ym und 150 ym be- trägt. Dass die Konverterschicht aus Polysilazan gebildet wird, umfasst insbesondere den Fall, dass die Konverter ^¬ schicht ein Polysilazan oder mehrere Polysilazane umfasst, insbesondere mehrere verschiedene Polysilazane. Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass die Konverterschicht Polysilazan als Matrixmaterial auf ^¬ weist, wobei zumindest ein Leuchtstoff in dem Matrixmaterial eingebettet ist. Die Leuchtstoffe können homogen oder mit ei ^¬ nem Konzentrationsgradienten in dem Matrixmaterial verteilt oder eingebettet sein.

Insbesondere ist der Leuchtstoff dazu eingerichtet, die von der aktiven Zone emittierenden Strahlung in eine Strahlung mit veränderter, beispielsweise längerer Wellenlänge umzuwan- dein.

Die mittels der aktiven Zone erzeugte elektromagnetische Strahlung kann gemäß einer Ausführungsform eine Wellenlänge oder Dominanzwellenlänge aufweisen, die aus dem Bereich 300 bis 485 nm, bevorzugt aus dem Bereich 430 nm bis 470 nm, aus ^¬ gewählt ist. Die mittels des zumindest einen Leuchtstoffs konvertierte elektromagnetische Strahlung kann gemäß einer Ausführungsform eine Wellenlänge oder Dominanzwellenlänge aufweisen, die grö ^¬ ßer als 485 nm ist, insbesondere aus dem Bereich 490 nm bis 575 nm und/oder 600 nm bis 750 nm ausgewählt ist.

Als Leuchtstoff können organische oder anorganische Leucht ^¬ stoffe verwendet werden. Organische Leuchtstoffe sind bei ^¬ spielsweise Perylen oder Coumarin. Anorganische Leuchtstoffe sind beispielsweise Erdalkali-Orthosilikate, Thiogallate, Granate, Nitride oder Sialone.

Insbesondere werden sowohl zumindest der Leuchtstoff als auch das Polysilazan auf die zweite Oberfläche der Halbleiter- schichtenfolge aufgebracht. Insbesondere erfolgt vor dem Auf ^¬ bringen auf die zweite Oberfläche der Halbleiterschichtenfol ^¬ ge ein Verfahrensschritt, in dem das Matrixmaterial, insbe ^¬ sondere Polysilazan oder Derivate davon, und zumindest ein Leuchtstoff gemischt werden.

Polysilazane weisen weiterhin den Vorteil auf, dass sie sehr alterungsstabil sind. Das heißt also insbesondere, dass sie sowohl eine hohe thermische Stabilität als auch eine hohe Stabilität unter Einwirkung von blauem LED-Licht aufweisen. LED steht hierbei für die englischen Begriffe Light Emitting Diode und bedeutet lichtemittierende Diode. Blau bezeichnet insbesondere einen Wellenlängenbereich von kleiner 460 nm.

Ferner weisen Polysilazane den Vorteil auf, dass sie schon bei Raumtemperatur ausgehärtet werden können. In vorteilhafter Weise lässt sich eine solche Aushärtung noch durch eine erhöhte Temperatur größer als Raumtemperatur beschleunigen. Raumtemperatur beträgt in der Regel 300 K. Eine maximale Aus ^¬ härtetemperatur kann beispielsweise 220 °C betragen. Gemäß einer Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass das Polysilazan Vinylpolysilazan, Polyureasilazan oder Perhydro- polysilazan ist. Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass das Bilden der Konverterschicht ein Aufbringen des Poly- silazans auf der zweiten Oberfläche der Halbleiterschichtenfolge umfasst, wobei das Polysilazan nach dem Aufbringen bei einer Temperatur von maximal 220 °C ausgehärtet wird.

Bei einem Aushärten bei Raumtemperatur, also bei beispielsweise 300 K, kann eine Aushärtezeit acht bis zwölf Stunden betragen. Das heißt also insbesondere, dass vorzugsweise eine Temperatur von 300 K eingestellt wird und dass eine Aushärte- zeit entsprechend dauert.

Bei einer Temperatur von 80° C kann beispielsweise eine Aus ^¬ härtedauer zwei Stunden betragen. Das heißt also insbesonde ^¬ re, dass eine Temperatur von 80° C eingestellt wird und eine Aushärtezeit entsprechend dauert oder abgewartet wird.

Bei einer Temperatur von 130° C bis 180° C kann eine Aushärtedauer beispielsweise eine Stunde betragen. Das heißt also insbesondere, dass eine Temperatur zwischen 130° C und 180° C eingestellt wird und eine Aushärtezeit entsprechend abgewar ^¬ tet wird oder dauert.

Nach einer weiteren Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass eine Aushärtedauer zwischen zwei Tagen und sieben Tagen beträgt. Dies bewirkt in vorteilhafter Weise eine vollständi ^¬ ge Aushärtung der Konverterschicht, insbesondere des Poly- silazans .

Nach einer weiteren Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass während des Aushärtens der Konverterschicht, insbesonde ^¬ re des Polysilazans , die Konverterschicht mittels ultravio ^¬ lettem Licht beaufschlagt wird. Ultraviolettes Licht im Sinne der vorliegenden Erfindung weit insbesondere eine Wellenlänge von kleiner 380 nm auf.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass die Konverterschicht aus Silikon gebildet wird, insbe ^¬ sondere mehrere Silikone umfasst, und eine Dicke der Konver ^¬ terschicht zwischen 20 ym und 100 ym beträgt.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass die Konverterschicht aus Keramik gebildet wird, insbe ^¬ sondere aus mehreren Keramiken gebildet wird oder mehrere Ke ^¬ ramiken umfasst, und eine Dicke der Konverterschicht zwischen 100 ym und 200 ym beträgt. Nach einer Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass eine

Dicke der Konverterschicht zwischen 20 ym und 200 ym beträgt, vorzugsweise zwischen 50 ym und 150 ym, insbesondere zwischen 20 ym und 100 ym oder beispielsweise zwischen 100 ym und 200 ym.

Gemäß einer anderen Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass vor dem Bilden der Konverterschicht zumindest ein Trenn ^¬ graben, insbesondere mehrere Trenngräben, in der Halbleiterschichtenfolge gebildet wird, in welchen ein fotosensitives Material angeordnet wird. Dadurch kann in vorteilhafter Weise mittels anschließender Lithographieprozesse, die Halbleiter ^¬ schichtenfolge an den entsprechenden Positionen der Trenngräben getrennt werden, sodass aus einer zusammenhängenden Halbleiterschichtenfolge mehrere getrennt voneinander gebildete Halbleiterschichtenfolgen gebildet werden, die dann jede für sich insbesondere ein optoelektronisches Bauteil bilden kön ^¬ nen. Ein fotosensitives Material im Sinne der vorliegenden Erfindung kann beispielsweise ein Fotolack umfassen. Ein Fotolack kann beispielsweise ein Negativlack sein, dessen Lös- lichkeit durch Belichten abnimmt. Ein Fotolack kann beispielsweise ein Positivlack sein, dessen Löslichkeit durch Belichten anwächst oder zunimmt. Gemäß einer Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass eine optisch nicht transparente Schicht zur Abschirmung, auch als Abschirmschicht bezeichnet, von aus der Halbleiterschichten- folge emittierter Strahlung jeweils auf sich gegenüberliegenden Oberflächen der Trenngräben gebildet wird, insbesondere zumindest teilweise gebildet wird, also nur einen Teilbereich der Oberflächen bedeckt. Das heißt also insbesondere, dass nach einem Trennen der Halbleiterschichtenfolge an den sich gebildeten seitlichen Oberflächen, zumindest teilweise, insbesondere ganz, eine nichttransparente Schicht gebildet hat. Diese bewirkt in vorteilhafter Weise, dass Licht, welches sonst an den seitlichen Oberflächen abgestrahlt werden würde, geblockt wird, sodass hier ein unerwünschtes Streuverhalten vermieden werden kann. Die Abschirmschicht bewirkt ferner, dass sie die emittierte Strahlung zumindest teilweise zurück ^¬ reflektiert, so dass diese dann mit einer gewissen Wahr ^¬ scheinlichkeit in vorteilhafter Weise für eine erneute Emis ^¬ sion in Richtung einer Hauptabstrahlrichtung des Bauteils zur Verfügung steht und nicht durch seitliche Abstrahlung verlo ^¬ ren geht. Vorzugsweise weist die Abschirmschicht reflektie ^¬ rende Partikel wie beispielsweise Titandioxid auf.

Insbesondere wird die Abschirmschicht nach einer Vereinzelung oder Trennung der Halbleiterschichtenfolge nach dem entspre ^¬ chenden Fotolithographischen Prozess in die Trenngräben, die nun frei von einem Fotolack sind, gebildet.

Die optisch nicht transparente Schicht oder die Abschirm- schicht kann beispielsweise Titandioxid-Partikel umfassen.

Vorzugsweise wird eine reflektive Schicht als optisch nicht transparente Schicht aufgebracht. Das heißt also insbesonde ^¬ re, dass diese Schicht, die seitlich abgestrahlte Strahlung zurück in die Halbleiterschichtenfolge reflektiert. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Schicht an seit ^¬ lichen Oberflächen der Konverterschicht aufgebracht wird, so dass Strahlung, die seitlich von der Konverterschicht abge ^¬ strahlt wird, abgeschirmt wird.

Den Vorgang, dass Strahlung von einer Halbleiterschichtenfolge in eine benachbarte Halbleiterschichtenfolge strahlt, ist auch als Crosstalking bekannt. Dies führt insbesondere dazu, dass obwohl die eine Halbleiterschichtenfolge selber nicht mehr aktiv strahlt, diese dennoch leuchtet, da sie von der benachbarten Halbleiterschichtenfolge angestrahlt wird.

Durch das Vorsehen einer Schicht auf gegenüberliegenden seitlichen Oberflächen der benachbart zueinander angeordneten Halbleiterschichtenfolgen wird das Crosstalking vermindert oder sogar ganz vermieden. Das bewirkt ferner in vorteilhafter Weise eine Erhöhung eines Wirkungsgrades. Ferner werden optische Abbildungseigenschaften erheblich verbessert, was beispielsweise bei einer Beleuchtung im Medizinbereich erheb- liehe Vorteile mit sich bringt.

In einer Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass nach dem Trennen der Halbleiterschichtenfolge der Trenngraben mittels der Schicht aufgefüllt wird. Das heißt also insbesondere, dass in dem Trenngraben nach der Trennung entsprechendes

Schichtmaterial eingefüllt oder eingebracht wird. Der Trenn ^¬ graben ist nach der Trennung frei von dem fotosensitiven Material, so dass diese Lücke mittels der Abschirmungsschicht gefüllt werden kann, insbesondere zumindest teilweise, insbe- sondere wird die Abschirmungsschicht oder Abschirmschicht auf die gegenüberliegenden Oberflächen der Trenngräben aufgebracht, die Abschirmschicht muss also nicht zwangsläufig den gesamten Trenngraben ausfüllen. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass eine Mantelschicht, die beispielsweise als Kunst- Stoffschicht gebildet ist, in den Trenngraben eingebracht wird, die in vorteilhafter Weise das einzelne Bauteil seit ^¬ lich ummantelt und vor äußeren Einflüssen schützen kann. Die Mantelschicht kann insbesondere analog zu der Konverter ^¬ schicht aufgebaut sein. Die im Zusammenhang mit der Konverterschicht gemachten Ausführungen gelten analog für die Mantelschicht .

Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass nach dem Entfernen des Hilfsträgersubstrats eine Folie auf der ersten Oberfläche der Halbleiterschichtenfolge ange ^¬ ordnet wird, um die Halbleiterschichtenfolge beispielsweise auf einen Wafer anzuordnen. Die Folie kann beispielsweise auf die erste Oberfläche geklebt werden.

Dadurch kann in vorteilhafter Weise die Halbleiterschichtenfolge mittels einer Klebetechnik montiert werden, ohne dass dadurch thermische Verspannungen bei der Montage auftreten. Die thermischen Verspannungen werden somit in vorteilhafter Weise vermieden.

Nach einer Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass nach der Vereinzelung oder Trennung der Halbleiterschichtenfolge ein Abstand zwischen voneinander getrennten Halbleiterschichtenfolgen vergrößert wird. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Folie gedehnt wird. Die Trenngräben werden also in vorteilhafter Weise expandiert. Der jeweilige Abstand der aufgrund der Vereinzelung gebildeten optoelektronischen Bauteile zueinander wird also vergrößert. In die so vergrößerten oder expandierten Trenngräben kann insbesondere die Mantelschicht, vorzugsweise eine Konverterschicht oder eine Kunst ^¬ stoffschicht , eingebracht werden. Insbesondere kann vor dem Einbringen der Mantelschicht die Abschirmschicht an den ent ^¬ sprechenden Oberflächen gebildet werden.

Nach einer Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass in der Halbleiterschichtenfolge Trenngräben gebildet sind, in wel- ehern vorzugsweise jeweils ein fotosensitives Material ange ^¬ ordnet ist. Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass eine optisch nicht transparente Schicht zur Abschirmung von aus der Halbleiterschichtenfolge emittierter Strahlung jeweils auf sich gegenüberliegenden Oberflächen der Trenngrä- ben gebildet ist. Die im Zusammenhang mit dem Verfahren gemachten obigen Ausführungen gelten analog.

Polysilazane sind polymere Verbindungen, in denen Silizium und Stickstoffatome in alternierender Anordnung das chemische Grundgerüst bilden. Häufig ist dabei jedes Siliziumatom an zwei Stickstoffatome gebunden und jedes Stickstoffatom an zwei Siliziumatome, so dass sich bevorzugt molekulare Ketten und/oder Ringe der Formel [R ₁ R ₂ S1-NR ₃ ] _n bilden. Ri bis R ₃ können dabei Wasserstoffatome oder organische Reste sein. N be- zeichnet die Anzahl der Monomereinheiten. Sind ausschließlich H-Atome als Substituenten vorhanden, bezeichnet man das Poly ^¬ mer als Perhydropolysilazan mit der Formel [H ₂ Si-NH] _n . Oft wird auch Perhydropolysilazan als Polyperhydridosilazan oder anorganisches Polysilazan bezeichnet. Sind Kohlenwasserstoff- reste am Silizium gebunden so wird es hier und im Folgenden als Organopolysilazan bezeichnet. Polysilazane sind aus einer oder mehreren Grundeinheiten, den Monomeren, aufgebaut. Durch Aneinanderreihung und Verknüpfung dieser Grundeinheiten der Monomere bilden sich unterschiedlich große Ketten und/oder Ringe und dreidimensional vernetzte Makromoleküle mit einer mehr oder weniger breiten Molmassenverteilung.

Insbesondere wird gemäß einer Ausführungsform als Polysilazan ein Perhydropolysilazan vorgesehen, also ein nur mit Wasser- Stoff gesättigtes Polysilazan ohne organischen Rest. Ein Vorteil des Perhydropolysilazans kann darin bestehen, dass es zu einem SiO _x -Netzwerk aushärten kann. In der Regel ist x kleiner oder gleich als 2. Das Netzwerk ist dann also vorzugsweise frei von Stickstoff und Kohlenstoff. SiOx ist feuchtig- keitsunempfindlich . Damit kann die Konverterschicht neben der Funktion der Konversion und mechanischen Stabilität als Barriere eingesetzt werden. Insbesondere verliert eine Schicht aus SiOx seine Barriere-, Isolation- bzw. Schutzfunktion auch unter Feuchtigkeitseinfluss nicht.

Insbesondere ist die SiOx umfassende Konverterschicht dicht. „Dicht" bedeutet dabei, dass die Konverterschicht eine Perme- ationsrate von kleiner oder gleich 0,1 g H ₂ 0/m ² Tag, beispielsweise 10 ^"5 g H ₂ 0/m ² Tag aufweist.

Nach einer Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass das Po- lysilazan folgende Strukturformel aufweist:

Nach einer Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass das Po- lysilazan folgende Strukturformel aufweist:

or -vinyl R, Rl, R2 oder R3 stehen für H-, Phenyl-, Alkyl-, Methyl-, oder Vinyl-Gruppen . „Me" steht für eine oder mehrere Methlyg- ruppen. Ph steht für eine Phenylgruppe oder Derivate davon. Die Erfindung wird im Folgenden anhand von bevorzugten Ausführungsformen näher erläutert. Hierbei zeigen

Fig. 1 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zur Herstellung eines optoelektronischen Bauelements,

Fig. 2 ein optoelektronisches Bauelement,

Fig. 3 bis 12 jeweils eine Ansicht eines Zwischenschritts eines Verfahrens zur Herstellung eines optoelektronischen Bauelements,

Fig. 13 ein Bondpad,

Fig. 14 ein optoelektronisches Bauelement,

Fig. 15 ein weiteres optoelektronisches Bauelement und

Fig. 16 ein weiteres optoelektronisches Bauelement. Im Folgenden können für gleiche Merkmale gleiche Bezugszei ^¬ chen verwendet werden.

Des Weiteren werden aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht in jeder Figur sämtliche Bezugszeichen verwendet.

Fig. 1 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zur Herstel ^¬ lung eines optoelektronischen Bauelements.

Gemäß einem Schritt 101 wird ein Aufwachssubstrat bereitge- stellt, auf welchem eine Halbleiterschichtenfolge umfassend eine aktive Zone zur Erzeugung von elektromagnetischer Strahlung angeordnet ist. Das heißt also insbesondere, dass bei Anregung der aktiven Zone diese elektromagnetische Strahlung erzeugt .

Gemäß einem Schritt 103 wird ein Hilfsträgersubstrat auf ei- ner dem Aufwachssubstrat gegenüberliegenden ersten Oberfläche der Halbleiterschichtenfolge angeordnet. Es wird dann gemäß einem Schritt 105 das Aufwachssubstrat entfernt.

In einem Schritt 107 wird dann eine die Halbleiterschichten- folge mechanisch stabilisierende Konverterschicht zum Konver ^¬ tieren einer Wellenlänge zumindest eines Teils der mittels der aktiven Zone erzeugten elektromagnetischen Strahlung in eine von der Wellenlänge verschiedenen anderen Wellenlänge auf einer der ersten Oberfläche gegenüberliegenden zweiten Oberfläche der Halbleiterschichtenfolge gebildet.

In einem Schritt 109 wird dann das Hilfsträgersubstrat ent ^¬ fernt . Die Konverterschicht übernimmt somit in vorteilhafter Weise eine Doppelfunktion: mechanische Stabilisierung und Konversion von elektromagnetischer Strahlung. Aufgrund der mechanischen Stabilisierung mittels der Konverterschicht kann in vorteilhafter Weise das Hilfsträgersubstrat als Ganzes ent- fernt werden, ohne dass eine mechanische Stabilität der Halb ^¬ leiterschichtenfolge beeinträchtigt ist. Das Hilfsträgersub ^¬ strat kann insofern als Ganzes für weitere Verfahren zur Herstellung von optoelektronischen Bauelementen wiederverwendet werden. Das spart in vorteilhafter Weise Material ein.

In einer weiteren nicht gezeigten Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass nach dem Entfernen des Hilfsträgersubstrats die aktive Zone angeregt wird. Diese wird dann elektromagne ^¬ tische Strahlung in Richtung der Konverterschicht abstrahlen. Hierbei wird dann zumindest teilweise die elektromagnetische Strahlung konvertiert. Es wird ein Farbort der von der Kon ^¬ verterschicht emittierten Strahlung gemessen und mittels Be- arbeiten der Konverterschicht auf einen vorbestimmten Farbort geändert. Das Bearbeiten kann beispielsweise ein Schleifen und/oder ein Polieren einer der zweiten Oberfläche der Halbleiterschichtenfolge gegenüberliegenden Konverterschichtober- fläche umfassen.

Insbesondere wenn die Konverterschicht aus einem Polysilazan gebildet oder ein solches umfasst, ist eine mechanische Bear ^¬ beitung, insbesondere Schleifen und/oder Polieren, aufgrund der Härte des Polysilazan besonders vereinfacht.

Fig. 2 zeigt ein optoelektronisches Bauelement 201.

Das optoelektronische Bauelement 201 umfasst eine Halbleiter- schichtenfolge 203, die aus mehreren Halbleiterschichten 203a und 203b gebildet ist. Die Halbleiterschichtenfolge 203 um ^¬ fasst eine aktive Zone 205 zur Erzeugung von elektromagneti ^¬ scher Strahlung. Hierbei ist auf einer Oberfläche 206 der Halbleiterschichten ^¬ folge 203 eine die Halbleiterschichtenfolge 203 mechanisch stabilisierende Konverterschicht 207 angeordnet. Die Konver ^¬ terschicht 207 ist insbesondere ausgebildet, eine Wellenlänge zumindest eines Teils der mittels der aktiven Zone erzeugten elektromagnetischen Strahlung in eine von der Wellenlänge verschiedenen anderen Wellenlänge zu konvertieren.

Die mechanische Stabilität der Halbleiterschichtenfolge 203 wird in dem optoelektronischen Bauelement 201 mittels der Konverterschicht 207 bewirkt.

Das optoelektronische Bauelement 201 ist somit in vorteilhaf ^¬ ter Weise ausreichend mechanisch stabilisiert und kann somit in vorteilhafter Weise leicht gehandhabt werden und bei- spielsweise ohne mechanische Verspannungen auf einen Wafer transferiert werden. Eine Bruchgefahr des optoelektronischen Bauelements 201 bei solchen Transfers ist dadurch in vorteil ^¬ hafter Weise erheblich verringert oder sogar ganz vermieden.

Fig. 3 bis 12 zeigen jeweils eine Ansicht eines Zwischen- Schritts eines Verfahrens zur Herstellung eines optoelektro ^¬ nischen Bauelements.

Fig. 3 zeigt ein Aufwachssubstrat 301, auf welchem eine n- dotierte Halbleiterschicht 303 aufgebracht wird. Auf die n- dotierte Halbleiterschicht 303 wird eine p-dotierte Halb ^¬ leiterschicht 305 aufgebracht. Zwischen den beiden Schichten 303, 305 ist eine aktive Zone angeordnet, die der Übersicht halber in den Fig. 3 bis 12 nicht gezeigt ist. Das Aufwachssubstrat 301 kann beispielsweise aus Saphir oder Silizium gebildet sein.

Fig. 4 zeigt das Aufwachssubstrat 301 mit den beiden Halb ^¬ leiterschichten 303 und 305, wobei noch zusätzlich eine

Strukturierung sowie ein Aufbringen weiterer Halbleiterschichten wie beispielsweise Metall- und/oder Isolierschichten stattgefunden hat.

So wurde insbesondere eine weitere Halbleiterschicht 307 auf die p-dotierte Halbleiterschicht 305 aufgebracht. Auf die weitere Halbleiterschicht 307 wurde ferner eine Spiegel ^¬ schicht 309 aufgebracht, welche elektromagnetische Strahlung der aktiven Zone in Richtung der n-dotierten Halbleiterschicht 303 reflektieren kann.

Die Halbleiterschichten 303, 305 und 307 bilden hier eine Halbleiterschichtenfolge umfassend eine aktive Zone. In die ^¬ ser Halbleiterschichtenfolge sind des Weiteren Ausnehmungen 311 gebildet, die sich bis zur n-dotierten Schicht 303 er- strecken. An den sich durch die Ausnehmungen 311 entsprechend gebildeten seitlichen Oberflächen der Halbleiterschichtenfolge ist jeweils eine Passivierungsschicht 313 gebildet. Ferner sind Trenngräben 315 in der Halbleiterschichtenfolge vorgesehen, die die Halbleiterschichtenfolge voneinander trennen, wobei die Trenngräben 315 durchgehend bis zum Auf- wachssubstrat 301 sich erstrecken oder verlaufen.

Gemäß Fig. 5 wird eine Metallschicht 317 auf die Halbleiter ^¬ schichtenfolge aufgebracht, wobei die Metallschicht 317 die Ausnehmungen 311 ausfüllt. Dadurch kann in vorteilhafter Wei- se eine elektrische Kontaktierung der n-dotierten Halbleiterschicht 303 bewirkt werden.

Gemäß Fig. 6 wird eine weitere elektrisch leitende Schicht 319 auf die Metallschicht 317 aufgebracht. Auf einer ersten Oberfläche 320 der nun gebildeten Halbleiterschichtenfolge umfassend die weitere leitende Schicht 319 wird gemäß Fig. 6 ein Hilfsträgersubstrat 321 aufgebracht. Das Hilfsträgersub- strat 321 kann beispielsweise aus Silizium gebildet sein. Gemäß Fig. 7 wird dann das Aufwachssubstrat 301 entfernt. Hierfür kann beispielsweise ein Laser verwendet werden.

Gemäß Fig. 8 werden Trenngräben 323 in der Halbleiterschichtenfolge gebildet, in welchen jeweils Fotolack 325, insbeson- dere Trockenfotolack, eingebracht wird (vgl. Fig. 9) .

Gemäß Fig. 9 wird ferner nach dem Einbringen des Fotolacks 325 eine die Halbleiterschichtenfolge mechanisch stabilisie ^¬ rende Konverterschicht 327 auf einer der ersten Oberfläche 320 gegenüberliegenden zweiten Oberfläche 326 der Halbleiterschichtenfolge, hier insbesondere auf die frei liegende Ober ^¬ fläche der n-dotierten Schicht 303, aufgebracht. Dies insbe ^¬ sondere bis zu einer Höhe welche die Höhe des Fotolacks zu ^¬ mindest erreicht oder überschreitet.

Gemäß Fig. 10 wird dann das Hilfsträgersubstrat 321 entfernt. Eine mechanische Stabilisierung der zurückgebliebenen Halbleiterschichtenfolge wird nun mittels der Konverterschicht 327 bewirkt. Aufgrund dieser mechanischen Stabilisierung kann das Hilfsträgersubstrat 321 entfernt werden, ohne dass es zu mechanischen Verspannungen kommt. Insbesondere ist in vorteilhafter Weise eine Bruchgefahr verringert oder sogar ganz vermieden .

Es kann nun vorgesehen sein, dass die Halbleiterschichtenfol- ge auf eine Funktionsfähigkeit überprüft wird. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die aktive Zone der Halbleiterschichtenfolge angeregt wird, sodass diese elektromagnetische Strahlung abstrahlt, die dann zumindest teilweise in der Kon ^¬ verterschicht 327 konvertiert wird. Insbesondere wird ein Farbort der von der Konverterschicht 327 abgestrahlten elekt ^¬ romagnetischen Strahlung gemessen. Abhängig von dieser Messung wird die Konverterschicht 327 vorzugsweise bearbeitet, insbesondere wird eine Konverterschichtoberfläche zumindest teilweise abgeschliffen und/oder poliert. Dies bewirkt in vorteilhafter Weise eine Änderung des Farborts der abge ^¬ strahlten elektromagnetischen Strahlung. Der Farbort kann somit in vorteilhafter Weise bereits zum jetzigen Zeitpunkt weitestgehend eingestellt werden. Dies insbesondere mittels einfacher mechanischer Bearbeitungsschritte.

Fig. 11 zeigt der Übersicht halber noch einmal die Ansicht gemäß Fig. 5, wobei eine Ausschnittsvergrößerung gemäß einer Draufsicht der Halbleiterschichtenfolge gezeigt ist. Somit sind die einzeln strukturierten Bereiche noch deutlicher zu erkennen.

Fig. 12 zeigt die Halbleiterschichtenfolge nach einem fotoli ^¬ thographischen Prozess, sodass aufgrund des Einbringens des Fotolacks 325 eine Vereinzelung oder Trennung stattgefunden hat. Die Halbleiterschichtenfolge wird vorzugsweise vor dem

Trennen oder Vereinzelung insbesondere auf eine Folie 329 ge ^¬ klebt. Dieser Aufklebprozess benötigt in der Regel eine ge- wisse Stabilität der Halbleiterschichtenfolge. Diese wird mittels der Konverterschicht 327 bewirkt. In die Trenngräben 323 kann vorzugsweise an jeweils gegenüberliegenden Oberflä ^¬ chen eine Abschirmungsschicht zum Abschirmen von mittels der aktiven Zone oder der Konverterschicht 327 emittierten elektromagnetischer Strahlung aufgebracht werden. Die Abschirmschicht bewirkt ferner, dass sie die emittierte Strahlung zu ^¬ mindest teilweise zurückreflektiert, so dass diese dann mit einer gewissen Wahrscheinlichkeit in vorteilhafter Weise für eine erneute Emission in Richtung einer Hauptabstrahlrichtung des Bauteils zur Verfügung steht und nicht durch seitliche Abstrahlung verloren geht. Vorzugsweise weist die Abschirmschicht reflektierende Partikel wie beispielsweise Titandi ^¬ oxid auf.

Fig. 13 zeigt ein Bondpad 1301 mit Kontaktbereichen 1303. Das Bondpad 1301 wird für eine elektrische Kontaktierung der Halbleiterschichtenfolge auf einem Trägersubstrat 1401 (vgl. Fig. 14, die eine Schnittansicht des Trägersubstrats 1401 zeigt.) umfassend eine Durchkontaktierung 1403, welche sich durch das Trägersubstrat 1401 erstreckt, verwendet. Dies ist in Fig. 14 gezeigt. Hierbei sind die Halbleiterschichtenfol ^¬ gen gemäß Fig. 12 auf dem Trägersubstrat 1401 aufgebracht. Auf einer der Halbleiterschichtenfolge gegenüberliegenden Oberfläche des Trägersubstrats 1401 ist eine Kontaktierungs- schicht 1405 gebildet, die die Durchkontaktierung 1403 elektrisch kontaktiert.

Rechts in der Fig. 14 ist der Übersicht halber eine Aus- Schnittsvergrößerung des mittels eines Pfeils mit dem Bezugs ^¬ zeichen 1407 gekennzeichneten Bereichs in einer Draufsicht gezeigt .

Fig. 15 zeigt ein optoelektronisches Bauelement 1500, das im Wesentlichen zu den vorherigen optoelektronischen Bauelementen aufgebaut ist. Deutlicher hier nun zu erkennen ist insbesondere die aktive Zone 1501, die zwischen der n-dotierten Halbleiterschicht 303 und der p-dotierten Halbleiterschicht 305 vorgesehen ist.

Ferner ist ein entsprechender Schichtaufbau der Halbleiter- schichtenfolge übersichtlicher dargestellt. Das Bezugszeichen 1503 kennzeichnet eine erste Spiegelschicht unterhalb der p- dotierten Halbleiterschicht 305. Unter der ersten Spiegel ^¬ schicht 1503 sind verschiedene Siliziumdioxidschichten 1505, 1507, 1509 und 1511 nacheinander angeordnet. Unterhalb der letzten Siliziumdioxidschicht 1511 ist eine zweite Spiegel ^¬ schicht 1513 angeordnet, was in vorteilhafter Weise eine Aus ^¬ koppeleffizienz des optoelektronischen Bauelements 1500 in vorteilhafter Wiese verbessert. Beide Spiegelschichten 1503 und 1513 können beispielsweise ein Metall umfassen.

Unterhalb der zweiten Spiegelschicht 1513 ist eine TiWN- Schicht 1515 als Zwischenschicht gebildet. „TiWN" steht für Titan Wolfram Nitrid.

Des Weiteren ist eine Lotschicht 1517 unterhalb der TiWN- Schicht 1515 gebildet, mittels welcher die Halbleiterschich ^¬ ten auf das Trägersubstrat 1401 angelötet sind.

Fig. 16 zeigt ein weiteres optoelektronisches Bauelement 1601, wobei die Konverterschicht 327 eine Linsenform auf ^¬ weist. Die Konverterschicht 327 weist hier insbesondere eine konvexe Form auf, sodass die Konverterschicht 327 sowohl eine Konversions-, eine mechanische Stabilisierungs- als auch eine Linsenfunktion aufweist.

Ferner ist die n-dotierte Halbleierschicht 303 gemäß Fig. 15 und 16 an der der p-dotierten Halbleiterschicht 305 gegen- überliegenden Oberfläche strukturiert, was in vorteilhafter

Weise bewirkt, dass eine Auskoppeleffizienz von elektromagne ^¬ tischer Strahlung erhöht ist. Aufgrund der mechanisch stabilisierenden Konverterschicht ergeben sich insbesondere die folgenden Vorteile: Es gibt keinen Substratverwurf mehr beim Transfer des Chips, also insbesondere der Halbleiterschichtenfolge umfassend die aktive Zone und die Konverterschicht auf einen Wafer. Insbe ^¬ sondere wenn Saphir als Wachstumssubstrat verwendet wird, können in vorteilhafter Weise Kosten eingespart werden, da das Saphirsubstrat als Aufwachssubstrat als Ganzes wiederver ^¬ wendet werden kann.

Ferner ist es nun ermöglicht, eine Galiumnitridhalbleiter- schicht auf einem Siliziumflipchip herzustellen. Insbesondere ist es jetzt in vorteilhafter Weise ermöglicht, einen Flip ^¬ chip auf Basis einer Galiumnitrid (GaN) - Halbleiterschicht auf einem Siliziumwafer als Aufwachssubstrat für Epitaxieverfahren herzustellen, wobei das Aufwachssubstrat allgemein auch als Epiwachstumswafer bezeichnet werden kann.

Ferner kann ein Farbort, also insbesondere eine Wellenlänge, eines Galiumnitrid auf einem Siliziumflipchip eingestellt werden, insbesondere mittels Schleifen, sodass in vorteilhaf ^¬ ter Weise ein Weißpunkt, eingestellt werden kann.

Es ist somit eine Charakterisierung eines solchen Flipchips vor einem Verbauen möglich, was auch als Spinning bezeichnet werden kann. Ferner ist eine nutzbare Epifläche in vorteilhafter Weise op ^¬ timiert .

Eine bisher verwendete Kontaktgeometrie zum Board kann in vorteilhafter Weise flexibler gestaltet werden. Eine Kunststoffmatrix für die Konversion, insbesondere wenn Polysilazan für die Konverterschicht verwendet wird, stabili ^¬ siert den Chip mechanisch beim Chiptransfer auf den Wafer. Insbesondere Polysilazane können mechanisch einfach bearbei ^¬ tet werden, insbesondere mittels Schleifen und/oder Trennen.

Die Chipoberfläche, insbesondere die Konverterschichtoberflä ^¬ che, kann beispielsweise gewölbt gestaltet werden, was eine optische Wirkung der geometrisch geformten Konverterschicht, insbesondere der Polysilazane, bewirkt.

Es sind in vorteilhafter Weise keine weiteren Hilfsmittel beim Chiptransfer auf den Wafer notwendig, da die Konverter- Schicht, insbesondere die Polysilazane, eine Doppelfunktion (Konversion und mechanische Verstärkung), übernimmt.

In der Ausführungsform umfassend die Bondpads, insbesondere die Doppelpads, kann der Chip in Klebetechnik montiert wer- den, wodurch thermische Verspannungen bei der Montage vermie ^¬ den werden können.

Fig. 17 zeigt ein weiteres optoelektronisches Bauelement 1601. Der Aufbau des optoelektronischen Bauelements der Figur 17 entspricht weitestgehend dem Aufbau des optoelektronischen Bauelements der Figur 16 mit Ausnahme, dass das optoelektro ^¬ nische Bauelement der Figur 17 zwischen der Konverterschicht 327 und der Halbleiterschichtenfolge 303 zusätzlich eine sta ^¬ bilisierende Zwischenschicht 330 aufweist. Insbesondere um- fasst die Zwischenschicht 330 Glas oder besteht aus Glas. Al ^¬ ternativ kann die stabilisierende Zwischenschicht 330 aus ei ^¬ nem anderen optisch transparenten Medium ausgebildet sein. Insbesondere ist die Zwischenschicht 330 eine Glasfolie oder ein Dünnglas. Die Zwischenschicht 330 kann eine Schichtdicke aufweisen, welche höchstens 20 ym oder 30 ym ist. Die Zwi ^¬ schenschicht 330 kann in direktem Kontakt sowohl zu der Konverterschicht 327 als auch zu der Halbleiterschichtenfolge 303 angeordnet sein. Die Zwischenschicht 330 trägt zusätzlich neben der Konverterschicht 327 zur mechanischen Stabilisie ^¬ rung der Halbleiterschichtenfolge 303 bei. Obwohl die Erfindung im Detail durch die bevorzugten Ausführungsbeispiele näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.

Diese Patentanmeldung beansprucht die Priorität der deutschen Patentanmeldung 102012217776.0, deren Offenbarungsgehalt hiermit durch Rückbezug aufgenommen wird.