VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG VON OPTOELEKTRONISCHEN HALBLEITERCHIPS UND OPTOELEKTRONISCHER HALBLEITERCHIP

Es wird ein Verfahren zur Herstellung von optoelektronischen Halbleiterchips angegeben. Darüber hinaus wird ein

entsprechend hergestellter optoelektronischer Halbleiterchip angegeben .

Eine zu lösende Aufgabe liegt darin, ein Verfahren anzugeben, mit dem Halbleiterchips aus einem Waferverbund heraus

effizient vereinzelbar sind. Diese Aufgabe wird unter anderem durch ein Verfahren und durch einen Halbleiterchip mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen sind

Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Gemäß zumindest einer Ausführungsform dient das Verfahren zur Herstellung von optoelektronischen Halbleiterchips. Bei den Halbleiterchips handelt es sich beispielsweise um

Leuchtdiodenchips, Laserdiodenchips oder

Superlumineszenzdiodenchips . Bevorzugt werden

Leuchtdiodenchips, kurz LED-Chips, hergestellt.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst das Verfahren den Schritt des Aufwachsens einer Halbleiterschichtenfolge auf ein Aufwachssubstrat . Die Halbleiterschichtenfolge umfasst mindestens eine aktive Zone zur Strahlungserzeugung. Bei der im Betrieb der fertigen Halbleiterchips in der aktiven Zone erzeugten Strahlung handelt es sich insbesondere um nahultraviolette Strahlung, um sichtbares Licht oder um nahinfrarote Strahlung. Bevorzugt liegt eine Wellenlänge maximaler Intensität der erzeugten Strahlung bei mindestens 360 nm oder 405 nm und/oder bei höchstens 1000 nm oder 720 nm oder 520 nm. Bevorzugt ist die aktive Zone zur Erzeugung von blauem Licht gestaltet.

Die Halbleiterschichtenfolge basiert bevorzugt auf einem III- V-Verbindungshalbleitermaterial . Bei dem Halbleitermaterial handelt es sich zum Beispiel um ein Nitrid- Verbindungshalbleitermaterial wie Al _n In _] __ _n _ _m Ga _m N oder um ein

Phosphid-Verbindungshalbleitermaterial wie

Al _n In _] __ _n _ _m Ga _m P oder auch um ein Arsenid-

Verbindungshalbleitermaterial wie Al _n In _] __ _n _ _m Ga _m As oder wie

Al _n Ga _m In _] __ _n _ _m AskP _] __k, wobei jeweils 0 ^ n 1, 0 ^ m 1 und n + m < 1 sowie 0 -S k < 1 ist. Bevorzugt gilt dabei für zumindest eine Schicht oder für alle Schichten der

Halbleiterschichtenfolge 0 < n < 0,8, 0,4 < m < 1 und n + m < 0,95 sowie 0 < k < 0,5. Dabei kann die

Halbleiterschichtenfolge Dotierstoffe sowie zusätzliche

Bestandteile aufweisen. Der Einfachheit halber sind jedoch nur die wesentlichen Bestandteile des Kristallgitters der Halbleiterschichtenfolge, also AI, As, Ga, In, N oder P, angegeben, auch wenn diese teilweise durch geringe Mengen weiterer Stoffe ersetzt und/oder ergänzt sein können.

Bevorzugt basiert die Halbleiterschichtenfolge auf dem

Materialsystem AlInGaN.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst das Verfahren den Schritt des Anbringens eines Trägersubstrats an der

Halbleiterschichtenfolge. Bei dem Trägersubstrat kann es sich um einen temporären oder um einen permanenten Träger handeln. Im Falle eines permanenten Trägers findet sich das

Trägersubstrat, insbesondere das vereinzelte Trägersubstrat, in den fertigen Halbleiterchips. In diesem Fall ist das

Trägersubstrat bevorzugt die mechanisch stabilisierende und tragende Komponente der fertigen Halbleiterchips. Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird das Trägersubstrat an einer dem Aufwachssubstrat abgewandten Oberseite der

Halbleiterschichtenfolge angebracht. Dies bedeutet etwa, dass sich die Halbleiterschichtenfolge zumindest zeitweise

zwischen dem Aufwachssubstrat und dem Trägersubstrat

befindet. Alternativ ist es möglich, dass das Trägersubstrat oder ein weiterer Träger an einer der

Halbleiterschichtenfolge abgewandten Seite des

Aufwachssubstrats angebracht wird. Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird eine Opferschicht an einer der Halbleiterschichtenfolge abgewandten Seite des Trägersubstrats und/oder des Aufwachssubstrats und/oder des weiteren Trägers angebracht. Die Opferschicht dient zum

Zerteilen des Trägersubstrats und/oder des Aufwachssubstrats . Es ist möglich, dass die Opferschicht auf diese Funktion beschränkt ist. Alternativ kann die Opferschicht weitere Funktionen erfüllen.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird die Opferschicht strukturiert, so dass Vereinzelungsgassen gebildet werden. In den Vereinzelungsgassen ist ein Material der Opferschicht überwiegend oder vollständig entfernt. Überwiegend bedeutet beispielsweise eine Dickenreduzierung von mindestens 60 % oder 80 % oder 90 %.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst das Verfahren den Schritt des Zerteilens des Trägersubstrats und/oder des Aufwachssubstrats . Das Zerteilen erfolgt entlang der Vereinzelungsgassen. Mit anderen Worten sind durch die

Vereinzelungsgassen Trennpfade definiert, entlang derer das Zerteilen und/oder Vereinzeln zu den Halbleiterchips erfolgt. Gemäß zumindest einer Ausführungsform erfolgt das Zerteilen und/oder Vereinzeln mittels eines Vereinzelungsstroms. Bei dem Vereinzelungsstrom handelt es sich um einen Lichtstrom oder Gasstrom, speziell um Laserstrahlung und/oder um ein Plasma. Insbesondere erfolgt das Zerteilen über

Laserablation, Laserverdampfen, Laserschmelzen oder

sogenanntes Stealth Dicing und alternativ oder zusätzlich über einen Plasmaprozess wie Plasmaschneiden oder reaktives Ionenätzen, kurz RIE. Zusätzlich kann unterstützend ein mechanisches Verfahren wie Brechen oder ein chemisches

Verfahren wie Ätzen herangezogen werden.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist die Opferschicht neben den Vereinzelungsgassen für den Vereinzelungsstrom undurchdringlich. Das heißt, dass die Opferschicht in einer endlichen Dicke erhalten bleibt, wenn der Vereinzelungsstrom auf Bereiche neben den Vereinzelungsgassen gelenkt wird.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird der

Vereinzelungsstrom sowohl durch die Vereinzelungsgassen als auch über die Opferschicht geführt. Dies bedeutet, der

Vereinzelungsstrom wird gezielt nicht nur entlang der

Vereinzelungsgassen geführt, sondern insbesondere zwischen benachbarten Teilabschnitten der Vereinzelungsgassen auch über die Opferschicht selbst. Dabei kann ein Materialabtrag aus der Opferschicht heraus erfolgen, wobei die Opferschicht neben den Vereinzelungsgassen bevorzugt als durchgehende Schicht erhalten bleibt. In mindestens einer Ausführungsform ist das Verfahren zur Herstellung von optoelektronischen Halbleiterchips

eingerichtet und umfasst die folgenden Schritte, bevorzugt in der angegebenen Reihenfolge:

A) Aufwachsen einer Halbleiterschichtenfolge mit einer aktiven Zone zur Strahlungserzeugung auf ein

AufwachsSubstrat ,

B) Anbringen eines Trägersubstrats insbesondere an einer dem Aufwachssubstrat abgewandten Oberseite der

Halbleiterschichtenfolge,

C) Aufbringen einer Opferschicht auf eine der

Halbleiterschichtenfolge abgewandte Außenseite des

Trägersubstrats und/oder des Aufwachssubstrats ,

D) Strukturieren der Opferschicht, so dass

Vereinzelungsgassen gebildet werden, und

E) Zerteilen des Trägersubstrats und/oder des

Aufwachssubstrats entlang der Vereinzelungsgassen zu den Halbleiterchips mittels eines Vereinzelungsstroms, wobei der Vereinzelungsstrom bevorzugt eine Laserstrahlung oder ein Plasma umfasst oder ist und die Opferschicht neben den

Vereinzelungsgassen für den Vereinzelungsstrom

undurchdringlich ist, so dass der Vereinzelungsstrom sowohl durch die Vereinzelungsgassen als auch über die Opferschicht hinweg geführt wird.

Mit dem hier beschriebenen Verfahren ist es möglich,

Halbleiterchips aus einem Waferverbund heraus effizient mit einer Multistrahl-Laseranlage zu vereinzeln, wobei in

Draufsicht gesehen Chipgeometrien abweichend von einer rechteckigen oder quadratischen Form effizient herstellbar sind. Dabei ist keine Abschaltung des Vereinzelungsstroms, insbesondere der Laserstrahlung, an Chipkanten erforderlich. Der Vereinzelungsstrom kann kontinuierlich und mit mehreren Strahlbündeln oder Teilstrahlen geführt werden, ohne die Halbleiterschichtenfolge zu beschädigen.

Dies ist insbesondere durch die Verwendung der Opferschicht ermöglicht, die eine ausreichende Dicke als Schnittmaske aus nicht oder nur schwer durchtrennbarem Material aufweist. Das zumindest eine Material für die Opferschicht wird durch einen Abscheidungsprozess wie Aufdampfen oder Galvanisieren auf einer Vorderseite und/oder Rückseite des Trägersubstrats und/oder des Aufwachssubstrats aufgebracht und an den

späteren Schnittkanten für die Halbleiterchips etwa durch ein Ätzverfahren geöffnet. Diese geöffneten Bereiche bilden bei der darauf folgenden Vereinzelung die Schnittmaske für den Vereinzelungsstrom. Die Opferschicht kann durch Prozesse wie Ätzen oder Laserabhebeverfahren wieder entfernt werden oder wahlweise auf den vereinzelten Halbleiterchips verbleiben. Somit ist die Möglichkeit der Herstellung von individuellen Chipkonturen bei einem hohen Durchsatz der Trennanlage und bei geringem Ausfall benachbarter Chips ermöglicht.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist der

Vereinzelungsstrom, bei dem es sich besonders bevorzugt um eine fokussierte Laserstrahlung handelt, in mehrere

Teilstrahlen aufgeteilt. Die Teilstrahlen werden bevorzugt entlang einer gemeinsamen geraden Linie über das

Aufwachssubstrat und/oder das Trägersubstrat geführt. Es ist möglich, dass die einzelnen Teilstrahlen im Rahmen der

Herstellungstoleranzen und Verfahrenstoleranzen gleich gestaltet sind, also gleiche Intensitäten und/oder gleiche Fokusdurchmesser aufweisen.

Entlang einer Vereinzelungslinie folgen die Teilstrahlen sequentiell aufeinander, sodass jede Stelle der Vereinzelungslinie nacheinander von jedem der Teilstrahlen bestrahlt wird und sequentiell mit jedem Teilstrahl eine schrittweise Materialwegnahme und/oder Materialmodifizierung in dem Aufwachssubstrat und/oder dem Trägersubstrat erfolgt. Damit wird das Zerteilen des Trägersubstrats nicht nur mit einem einzigen Strahl durchgeführt, sondern schrittweise durch die aufeinanderfolgenden Teilstrahlen. Somit ist der Vereinzelungsstrom aus einem Strahlfächer gebildet, der entlang der jeweiligen Vereinzelungslinie geführt wird.

Beispielsweise umfasst der Vereinzelungsstrom einen Fächer mit mindestens vier oder sechs oder zehn Teilstrahlen.

Alternativ oder zusätzlich liegt die Anzahl der Teilstrahlen bei höchstens 40 oder 30 oder 20. Gemäß zumindest einer Ausführungsform handelt es sich bei der Opferschicht um eine metallische Schicht. Bevorzugt ist die Opferschicht reflektierend für den Vereinzelungsstrom, insbesondere für die Laserstrahlung. Reflektierend bedeutet beispielsweise einen Reflexionsgrad von mindestens 60 % oder 80 % oder 90 % für den Vereinzelungsstrom.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist die Opferschicht aus einer oder aus mehreren metallischen Schichten

zusammengesetzt. Die mindestens eine metallische Schicht der Opferschicht weist bevorzugt eines oder mehrere der folgenden Materialien auf oder besteht aus einem oder mehreren dieser Materialien: Molybdän, Aluminium, Kupfer, Nickel, ein Lot wie ein Gold-Zinn-Lot. Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist die Opferschicht eine Dicke von mindestens 1 ym oder 2 ym oder 3 ym oder 6 ym auf. Alternativ oder zusätzlich liegt die Dicke der

Opferschicht bei höchstens 200 ym oder 50 ym oder 15 ym. Bevorzugt ist die Opferschicht dünner als das Trägersubstrat und/oder das Aufwachssubstrat . Es ist möglich, dass die

Opferschicht dicker gestaltet ist als die

Halbleiterschichtenfolge .

Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird die Opferschicht im Schritt C) mit einer durchweg konstanten Dicke

aufgebracht. Damit erfolgt das Aufbringen der Opferschicht bevorzugt unstrukturiert.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird die Opferschicht im Schritt D) im Bereich der Vereinzelungsgassen zu

mindestens 90 % oder vollständig entfernt. Durch die

Strukturierung der Opferschicht kann das Aufwachssubstrat und/oder das Trägersubstrat stellenweise freigelegt werden.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird die Opferschicht im Schritt E) neben den Vereinzelungsgassen stellenweise dünner. Insbesondere werden im Schritt E) eine oder mehrere Rillen gebildet, die durch den Vereinzelungsstrom zustande kommen und die die Opferschicht in Draufsicht gesehen

bevorzugt vollständig queren, also von einer

Vereinzelungsgasse durchgehend bis zu einer anderen

Vereinzelungsgasse reichen, wobei diese Vereinzelungsgassen das entsprechende Teilgebiet der Opferschicht einrahmen.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform weisen einige oder alle der Vereinzelungsgassen in Draufsicht gesehen eine oder mehrere Knicke auf. Die Vereinzelungsgassen sind,

insbesondere anders als die Vereinzelungslinien, nicht durch Geraden gebildet. Gemäß zumindest einer Ausführungsform weisen die fertigen Halbleiterchips in Draufsicht gesehen die Form von Vielecken auf. Insbesondere weisen die Halbleiterchips in Draufsicht gesehen mindestens fünf oder sechs Ecken auf. Bevorzugt handelt es sich in Draufsicht gesehen bei den Halbleiterchips um Sechsecke, speziell um regelmäßige Sechsecke.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform werden im Schritt E) das Aufwachssubstrat und/oder das Trägersubstrat durch den Vereinzelungsstrom überwiegend oder vollständig zerteilt. Überwiegend bedeutet beispielsweise, dass der

Vereinzelungsstrom die Dicke des Aufwachssubstrats und/oder des Trägersubstrats zu mindestens 70 % oder 85 % oder 95 % durchdringt und/oder zerteilt und/oder modifiziert. Werden das Aufwachssubstrat und/oder das Trägersubstrat im Schritt E) durch den Vereinzelungsstrom nur unvollständig zerteilt, so erfolgt das vollständige Zerteilen beispielsweise durch ein Ätzen und/oder ein Brechen. Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist ein Rand der

Vereinzelungsgassen eine oder mehrere Rundungen auf. Durch die mindestens eine Rundung ist im Schritt E) erreichbar, dass der Vereinzelungsstrom beim Verlassen der

Vereinzelungsgassen teilweise oder vollständig zerstreut wird. Dadurch ist eine Beschädigung der

Halbleiterschichtenfolge, wenn der Vereinzelungsstrom die Vereinzelungsgassen verlässt, vermeidbar.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform befinden sich an einer der Halbleiterschichtenfolge zugewandten Innenseite des

Trägersubstrats und/oder des Aufwachssubstrats elektrische Kontaktstrukturen. Über die Kontaktstrukturen sind die fertigen Halbleiterchips, speziell die Halbleiterschichtenfolge, elektrisch kontaktierbar . Bei den elektrischen Kontaktstrukturen handelt es sich beispielsweise um Leiterbahnen und/oder um Lötflächen, an denen etwa

Bonddrähte anbringbar sind.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform werden im Schritt E) die Kontaktstrukturen von dem Vereinzelungsstrom zerteilt. Das Zerteilen mittels des Vereinzelungsstroms ist also nicht notwendigerweise auf das Aufwachssubstrat und/oder das

Trägersubstrat beschränkt.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform werden die

Halbleiterschichtenfolge und/oder das Aufwachssubstrat in einen dem Schritt E) vorausgehenden Schritt strukturiert. Insbesondere erfolgt das Strukturieren der

Halbleiterschichtenfolge und/oder des Aufwachssubstrats dann mittels eines Ätzens.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform handelt es sich bei dem Aufwachssubstrat um einen permanenten Träger der fertigen Halbleiterchips. Dabei erfolgt das Zerteilen im Schritt E) bevorzugt mittels einer fokussierten Laserstrahlung. Ist das Trägersubstrat ein permanenter Träger, so wird das

Aufwachssubstrat bevorzugt teilweise oder vollständig von der Halbleiterschichtenfolge entfernt, insbesondere mittels Ätzen oder mittels eines Laserabhebeverfahrens, englisch Laser Lift-Off oder kurz LLO.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform liegt in Draufsicht gesehen im Schritt E) ein lateraler Abstand der

Halbleiterschichtenfolge von den Vereinzelungsgassen bei mindestens 60 % oder 120 % oder 180 % einer mittleren Breite der Vereinzelungsgassen. Durch einen solchen vergleichsweise großen Abstand der Halbleiterschichtenfolge zu den Vereinzelungsgassen ist eine Beschädigung der

Halbleiterschichtenfolge durch den Vereinzelungsstrom

vermeidbar .

Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird vor dem Schritt E) zumindest auf Seitenflächen der Halbleiterschichtenfolge wenigstens eine Schutzschicht aufgebracht. Die Schutzschicht ist etwa zum Schutz der Halbleiterschichtenfolge vor dem Vereinzelungsstrom eingerichtet. Zusätzlich zu den

Seitenflächen kann eine dem Aufwachssubstrat und/oder dem Trägersubstrat abgewandte Seite der Halbleiterschichtenfolge mit der Schutzschicht versehen sein. Bei der Schutzschicht kann es sich um eine temporäre

Schutzschicht handeln, die speziell für den Schritt E) vorgesehen ist. Beispielsweise ist die Schutzschicht dann ein Fotolack, der nachfolgend vollständig entfernt werden kann. Alternativ kann die Schutzschicht dauerhaft an der

Halbleiterschichtenfolge verbleiben. Dann ist die

Schutzschicht bevorzugt aus einem strahlungsdurchlässigen Material wie einem Oxid oder Nitrid, insbesondere

Siliziumdioxid. Eine Dicke einer solchen Schutzschicht liegt bevorzugt bei mindestens 200 nm oder 400 nm, kann also dicker sein als ansonsten übliche Schutzschichten mit Dicken im Bereich zwischen 50 nm und 150 nm.

Weiterhin ist es möglich, dass eine permanente oder auch eine temporäre Schutzschicht reflektierend für Strahlung, speziell für in der Halbleiterschichtenfolge im Betrieb erzeugte

Strahlung und/oder für die Laserstrahlung des

Vereinzelungsstroms, wirkt. Die Schutzschicht ist in diesem Fall zum Beispiel eine Metallschicht oder umfasst eine solche. Damit kann die Halbleiterschichtenfolge reflektiv vor dem Vereinzelungsstrom geschützt werden. Ansonsten dient die Schutzschicht vor allem dazu, Schlacke oder andere

Materialbestandteile, die im Schritt E) freigesetzt werden, von der Halbleiterschichtenfolge fernzuhalten.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist das

Aufwachssubstrat und/oder das Trägersubstrat aus einem oder mehreren der folgenden Materialien oder umfasst eines oder mehrere dieser Materialien: Halbleitermaterial wie Silizium oder Germanium, eine Keramik, ein Glas, Saphir,

Siliziumcarbid, Galliumnitrid.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird die Opferschicht nach dem Schritt E) vollständig von dem Trägersubstrat und/oder von dem Aufwachssubstrat entfernt. Die Opferschicht ist in den fertigen Halbleiterchips damit nicht mehr

vorhanden. Alternativ kann die Opferschicht noch teilweise oder vollständig in den fertigen Halbleiterchips vorhanden sein.

Darüber hinaus wird ein optoelektronischer Halbleiterchip angegeben. Der Halbleiterchip ist insbesondere mit einem Verfahren hergestellt, wie in Verbindung mit einer oder mehrerer der oben genannten Ausführungsformen beschrieben. Merkmale des Verfahrens sind daher auch für den

Halbleiterchip offenbart und umgekehrt.

In mindestens einer Ausführungsform des Halbleiterchips befindet sich die Halbleiterschichtenfolge mit der aktiven Zone an dem Trägersubstrat, wobei das Trägersubstrat durch ein Aufwachssubstrat der Halbleiterschichtenfolge oder durch einen Ersatzträger gebildet sein kann. Die Opferschicht ist an einer der Halbleiterschichtenfolge abgewandten Außenseite des Trägersubstrats angebracht. Die Opferschicht und/oder die Halbleiterschichtenfolge sind im Querschnitt gesehen

gegenüber Trägerseitenflächen des Trägers zurückversetzt. Die Opferschicht weist eine oder mehrere Rillen auf. Die

mindestens eine Rille, insbesondere die genau eine Rille oder die genau zwei Rillen, durchdringen die Opferschicht in

Richtung hin zum Trägersubstrat nur zum Teil. Ferner quert die mindestens eine Rille in Draufsicht gesehen die

Opferschicht an dem Trägersubstrat vollständig.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform handelt es sich bei der Opferschicht um eine Lotschicht. Die Opferschicht kann aus einem oder mehreren Loten zusammengesetzt sein. In diesem Fall ist die Opferschicht besonders bevorzugt zur Befestigung der Halbleiterchips gestaltet. Der Halbleiterchip kann oberflächenmontierbar sein.

Nachfolgend werden ein hier beschriebenes Verfahren und ein hier beschriebener Halbleiterchip unter Bezugnahme auf die Zeichnung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Gleiche Bezugszeichen geben dabei gleiche Elemente in den einzelnen Figuren an. Es sind dabei jedoch keine

maßstäblichen Bezüge dargestellt, vielmehr können einzelne Elemente zum besseren Verständnis übertrieben groß

dargestellt sein.

Es zeigen: Figuren 1, 4, 5 und 6 schematische Schnittdarstellungen und perspektivische Draufsichten auf Verfahrensschritte von hier beschriebenen Verfahren zur Herstellung von hier beschriebenen optoelektronischen

Halbleiterchips ,

Figur 2 schematische Schnittdarstellungen von

Vereinzelungsgassen für Ausführungsbeispiele von hier beschriebenen Verfahren, und

Figur 3 schematische Draufsichten auf Vereinzelungsgassen für Ausführungsbeispielen von hier beschriebenen

Verfahren .

In Figur 1 ist ein Verfahren zur Herstellung von

optoelektronischen Halbleiterchips 1 illustriert. Gemäß Figur 1A wird eine Halbleiterschichtenfolge 2 mit einer aktiven Zone 22 zur Strahlungserzeugung epitaktisch auf ein

Aufwachssubstrat 3 gewachsen. Zur elektrischen Kontaktierung der Halbleiterschichtenfolge 2 sind elektrische

Kontaktstrukturen 6 vorhanden, die zumindest zum Teil die aktive Zone 22 durchdringen können. Insbesondere nach dem Erzeugen der Kontaktstrukturen 6 sind die

Halbleiterschichtenfolge 2 und das Aufwachssubstrat 3 zu mehreren Bereichen für die späteren Halbleiterchips 1 strukturiert. Dabei werden bereichsweise um die einzelnen Gebiete der Halbleiterschichtenfolge 2 herum die

Kontaktstrukturen 6 freigelegt. Optional wird das

Aufwachssubstrat 3 teilweise entfernt und mit einer Aufrauung 8 versehen. Das Aufwachssubstrat 2 befindet sich an einer Unterseite 23 der Halbleiterschichtenfolge 2. Das Strukturieren der Halbleiterschichtenfolge 2 und das Erzeugen der Aufrauung 8 erfolgt bevorzugt, nachdem die

Halbleiterschichtenfolge 2 und die Kontaktstrukturen 6 an einem Trägersubstrat 4 angebracht wurden. Bei dem Trägersubstrat 4 handelt es sich bevorzugt um einen

permanenten Träger für die fertigen Halbleiterchips 1. Das Trägersubstrat 4 ist beispielsweise ein Siliziumträger. Die Halbleiterschichtenfolge 2 mit den Kontaktstrukturen 6 befindet sich an einer Innenseite 41. Eine Außenseite 40 des Trägersubstrats 4 ist der Halbleiterschichtenfolge 2

abgewandt. Gemäß Figur 1A sind die einzelnen Gebiete der Halbleiterschichtenfolge 2 über das Trägersubstrat 4

mechanisch stabilisiert und gehalten.

In Figur 1B ist gezeigt, dass auf die Außenseite 40

durchgehend eine Opferschicht 5 aufgebracht wird. Bei der Opferschicht 5 handelt es sich beispielsweise um eine

Molybdänschicht mit einer Dicke von 3 ym.

Beim Verfahrensschritt der Figur IC werden in die

Opferschicht 5 mehrere Vereinzelungsgassen 55 geformt. Dies geschieht beispielsweise mittels Ätzen. Hierbei wird das Trägersubstrat 4 bevorzugt nicht oder nicht signifikant beeinträchtigt. Mit anderen Worten ist die Strukturierung, wie in Figur IC gezeigt, bevorzugt auf die Opferschicht 5 beschränkt .

In Figur 1D ist illustriert, dass über die

Vereinzelungsgassen 55 ein Zerteilen des Trägers 4 mittels einer Laserstrahlung L erfolgt. Alternativ zu einer

Laserstrahlung L kann auch ein Plasmaschneiden herangezogen werden. Dabei wird die Laserstrahlung L durch die

Vereinzelungsgassen 55 geführt und bereichsweise auch über die restlichen Gebiete der Opferschicht 5. Die Opferschicht 5 selbst ist neben den Vereinzelungsgassen 55 für die

Laserstrahlung L undurchdringlich. Eine Breite B der Vereinzelungsgassen 55 liegt beispielsweise bei mindestens 2 ym und/oder bei höchstens 10 ym,

insbesondere um 5 ym. Die Breite B der Vereinzelungsgassen 55 übersteigt einen Fokusdurchmesser der Laserstrahlung L beispielsweise um mindestens einen Faktor 1,5 oder 2 und/oder um höchstens einen Faktor 5 oder 3. Damit ist es möglich, abweichend von der Darstellung in Figur 1D, dass das

Trägersubstrat 4 nicht über die gesamte Breite

Vereinzelungsgassen 55 hinweg abgetragen wird.

Ein Abstand D der Halbleiterschichtenfolge 2 von den

Vereinzelungsgassen 55 liegt beispielsweise bei mindestens 2 ym oder 5 ym und/oder bei höchstens 30 ym oder 15 ym, insbesondere bei ungefähr 10 ym.

Anders als in Figur 1D dargestellt durchdringt die

Laserstrahlung D das Trägersubstrat 4 bevorzugt vollständig und zudem bevorzugt auch die Kontaktstrukturen 6. Wird mit der Laserstrahlung L das Trägersubstrat 4 nicht vollständig zerteilt, so kann ein vollständiges Zerteilen nachfolgend über ein Brechen oder Strecken erfolgen.

Bei der Laserstrahlung L handelt es sich bevorzugt um einen Fächer aus mehreren Teilstrahlen 57, siehe Figur IE. Die Teilstrahlen 57 werden entlang einer gerade verlaufenden Vereinzelungslinie 51 unmittelbar nacheinander

entlanggeführt. Aufgrund der fächerartigen Gestaltung der Laserstrahlung L mit einer Vielzahl von Teilstrahlen 57 kann die Vereinzelungslinie 51 nur sehr eingeschränkt gekrümmt oder knickförmig verlaufen, anders als dies bei einem

Einzelstrahl der Fall wäre. Eine Bewegungsrichtung der

Teilstrahlen 57 ist in Figur IE durch einen Pfeil parallel zur Vereinzelungslinie 51 symbolisiert. Die Laserstrahlung L weist beispielsweise eine Wellenlänge maximaler Intensität von 355 nm auf. Bei der Laserstrahlung L handelt es sich bevorzugt um gepulste Laserstrahlung mit einer Impulslänge von einigen Nanosekunden . Alternativ wird infrarote Laserstrahlung L verwendet, beispielsweise mit einer Wellenlänge von ungefähr 1,06 ym oder von ungefähr 10 ym, insbesondere mit einer mittleren Leistung um 20 W. In Figur 1F ist eine Draufsicht auf die Opferschicht 5 gezeigt. Zu erkennen ist, dass die Vereinzelungsgassen 55 durch regelmäßige Sechsecke gebildet sind. Damit weisen die fertigen Halbleiterchips 1 in Draufsicht gesehen eine

sechseckige Grundfläche auf.

Ferner ist in Figur 1F beispielhaft eine einzige

Vereinzelungslinie 51 gezeigt, entlang derer die

Laserstrahlung L geführt wird. Die Vereinzelungslinie 51 verläuft abschnittsweise durch die Vereinzelungsgassen 55 und abschnittsweise über die verbleibenden Gebiete der

Opferschicht 5. Eine Zerteilung des Trägersubstrats 4 erfolgt ausschließlich in den Vereinzelungsgassen 55. Die

Opferschicht 5 selbst ist für die Laserstrahlung L

undurchlässig .

Die Laserstrahlung L wird entsprechend entlang mehrerer gerade verlaufender Vereinzelungslinien 51 gefahren, sodass insgesamt alle Vereinzelungsgassen 55 nacheinander

vollständig abgefahren werden und so die Vereinzelung

erfolgt. Dabei ist, anders als in Figur 1D gezeichnet, bevorzugt ein weiterer Träger vorhanden, der sich an einer dem Trägersubstrat 4 abgewandten Seite der Halbleiterschichtenfolge 2 und/oder des Aufwachssubstrats 3 befinden kann.

Ein fertiger Halbleiterchip 1 ist in Figur IG gezeigt. Durch das Vereinzeln werden Trägerseitenflächen 44 des

Trägersubstrats 4 erzeugt. Die Opferschicht 5 ist gegenüber den Trägerseitenflächen 44 zurückversetzt, ebenso wie

Seitenflächen 24 der Halbleiterschichtenfolge 2. Alternativ kann die Opferschicht 5 bündig mit den Trägerseitenflächen 44 abschließen.

Dadurch, dass die Vereinzelungslinien 51 stellenweise über die Opferschicht 5 laufen, wird in der Opferschicht 5 eine Rille 58 geformt. Die Rille 58 verläuft entlang einer geraden Linie und durchdringt die Opferschicht 5 nur zum Teil.

Die Halbleiterschichtenfolge 2 zusammen mit den

Kontaktstrukturen 6 ist beispielsweise gestaltet, wie in der Druckschrift US 2013/0221392 AI illustriert, siehe darin insbesondere die Figuren 2 und 5 sowie 6. Weiterhin kann die Halbleiterschichtenfolge 2 mit den Kontaktstrukturen 6 gestaltet sein, wie in der Druckschrift US 2011/0260205 AI beschrieben, siehe dort insbesondere Figur 1, wobei eine ESD- Schutzeinheit weggelassen werden kann. Der Offenbarungsgehalt dieser Druckschriften hinsichtlich der

Halbleiterschichtenfolge 2 sowie der Kontaktstrukturen 6 wird durch Rückbezug aufgenommen.

Alternativ zu einer Molybdänschicht kann es sich bei der Opferschicht 5 um eine Lotschicht handeln, die zum Befestigen des Halbleiterchips 1 vorgesehen ist. Beim Befestigen

schmilzt die Opferschicht 5 bevorzugt auf, sodass beim montierten Halbleiterchip 1 die Rille 58 nicht mehr vorhanden ist .

In Figur 2 sind weitere mögliche Gestaltungen der

Opferschicht 5 im Bereich der Vereinzelungsgassen 55

illustriert, die auch in allen anderen Ausführungsbeispielen vorliegen können. Gemäß Figur 2A ist die Opferschicht 5 in den Vereinzelungsgassen 55 nicht vollständig, sondern

lediglich überwiegend entfernt. Hierdurch ist ein Schutz des Aufwachssubstrats 3 und/oder des Trägersubstrats 4 gegeben. Insbesondere können das Aufwachssubstrat 3 und/oder das

Trägersubstrat 4 so vor einem Ätzmittel zum Strukturieren der Opferschicht 5 geschützt werden. In Figur 2B ist gezeigt, dass an Rändern der

Vereinzelungsgassen 55 je eine Krümmung 56 vorliegt. Die Krümmung 56 verläuft konvex. Durch eine solche Krümmung 56 ist die Laserstrahlung L beim Verlassen der

Vereinzelungsgassen 55 einer vergleichsweise großen Streuung unterworfen, sodass die Halbleiterschichtenfolge 2 vor

Streustrahlung aus der Laserstrahlung L schützbar ist.

In Figur 3 sind weitere Draufsichten auf die

Vereinzelungsgassen 55 dargestellt. In Figur 3A sind

vergleichsweise große, in Draufsicht gesehen rechteckige Halbleiterchips 1 vorhanden. Die Halbleiterchips 1 sind entlang zumindest einer Richtung nicht durch gerade Schnitte separierbar. In Draufsicht gesehen sind die Halbleiterchips 1 ähnlich einer Ziegelwand angeordnet, auch als Chip Bricking bezeichnet. Mit dem hier beschriebenen Verfahren ist eine Vereinzelung solcher Halbleiterchips 1 effizient möglich. Beim Ausführungsbeispiel der Figur 3B weisen die Halbleiterchips 1 in Draufsicht gesehen eine sechseckige Gestalt auf, wobei die Halbleiterchips 1 L-förmig sind. Auch solche komplexeren Gestalten lassen sich mit Hilfe der

Vereinzelungsgassen 55 effizient erzeugen.

Abweichend von Figur 1 erfolgt gemäß Figur 4 das Zerteilen nicht im Trägersubstrat 4, sondern im Aufwachssubstrat 3 selbst. Somit befindet sich die Opferschicht 5 mit den

Vereinzelungsgassen 55 an einer der Halbleiterschichtenfolge 2 abgewandten Außenseite 30 des Aufwachssubstrats 3. Durch die Laserstrahlung L kann auch die Halbleiterschichtenfolge 2 selbst zerteilt werden. Zur mechanischen Stabilisierung ist bevorzugt ein weiterer Träger 7 vorhanden, der nach dem

Zerteilen der Halbleiterschichtenfolge 2 sowie des

Aufwachssubstrats 3 vollständig entfernt werden kann.

Beim Verfahren, wie in Figur 5 illustriert, werden sowohl das Aufwachssubstrat 3 als auch das Trägersubstrat 4 nacheinander zerteilt. In Figur 5A wird zuerst das Aufwachssubstrat 3 über die Opferschicht 5 in den Vereinzelungsgassen 5 zerteilt. Dabei kann die Halbleiterschichtenfolge 2 bereits zuvor strukturiert sein, sodass unterhalb der Vereinzelungsgassen 55 ein Freibereich 27 gebildet ist.

Optional, wie in allen anderen Ausführungsbeispielen, können die Seitenflächen 24 der Halbleiterschichtenfolge 2 mit einer Schutzschicht 26 versehen sein. Beispielsweise handelt es sich bei der Schutzschicht 26 um eine Siliziumdioxidschicht mit einer Dicke von beispielsweise 400 nm.

Ist das Aufwachssubstrat 3 zerteilt, so wird, wie in Figur 5B gezeigt, bevorzugt der weitere Träger 7 als temporärer Träger angebracht. Daraufhin erfolgt das Zerteilen des

Trägersubstrats 4 über die Opferschicht 5, analog zu Figur 1.

Abweichend von der Darstellung in Figur 5 ist es möglich, dass lediglich eine einzige Opferschicht 5 verwendet wird, durch deren Vereinzelungsgassen 55 hindurch sowohl das

Aufwachssubstrat 3 als auch das Trägersubstrat 4 zerteilt werden. Dies kann von der Seite des Aufwachssubstrats 3 aus geschehen, wobei sich dann der weitere Träger 7 an dem

Trägersubstrat 4 befindet. Erfolgt das Zerteilen von der

Seite des Trägersubstrats 4 her, vergleiche Figur 5B, so kann durch die in Figur 5B gezeigte Opferschicht 5 nach oder mit dem Zerteilen des Trägersubstrats 4 auch das Aufwachssubstrat 3 zerteilt werden.

Das Zerteilen kann, wie auch in allen anderen

Ausführungsbeispielen, teilweise bis in den weiteren Träger 7 reichen, sodass ein Materialabtrag und/oder eine Beschädigung des weiteren Trägers 7 durch die Laserstrahlung L möglich ist. Alternativ bleibt der weitere Träger 7 von dem Zerteilen unberührt, beispielsweise dann, wenn die Laserstrahlung L relativ stark fokussiert ist und sich der weitere Träger 7 vergleichsweise weit von einer Fokalebene der Laserstrahlung L entfernt befindet.

Gemäß Figur 6 wird die Laserstrahlung L in einen Innenbereich des Trägersubstrats 4 fokussiert. Durch die fokussierte

Laserstrahlung L erfolgt eine Materialschädigung innerhalb des Trägersubstrats 4. Dadurch weist das Trägersubstrat 4 im Bereich der Laserstrahlung L Sollbruchstellen auf oder das laserbehandelte Material kann selektiv und effizient geätzt werden. Hierbei liegt eine Wellenlänge der Laserstrahlung L bevorzugt in einem Bereich, für den das Trägersubstrat 4 durchlässig ist. Das heißt, es kann das Trägersubstrat 4 über ein sogenanntes Stealth Dicing zerteilt werden. Der Bereich einer Materialschädigung in dem Trägersubstrat 4 durch das Stealth Dicing mittels der Laserstrahlung L ist durch eine Schraffur symbolisiert. Ein solches Zerteilen ist, neben Laserablation oder Laserverdampfen, auch in allen anderen Ausführungsbeispielen für das Zerteilen des Trägersubstrats 4 und/oder des Aufwachssubstrats 3 anwendbar. Darüber hinaus ist in Figur 6 illustriert, dass eine

temporäre Schutzschicht 26 vorhanden ist, etwa aus einem Fotolack. Die Schutzschicht 26 ist sowohl an den

Seitenflächen 24 als auch an der Unterseite 23 der

Halbleiterschichtenfolge 2 angebracht. Durch die

Schutzschicht 26 ist es gleichzeitig möglich, den weiteren Träger 7 mit der Halbleiterschichtenfolge 2 zu verbinden. Dabei können Höhenunterschiede oder Dickenvariationen durch die optional vorhandene Aufrauung 8 durch das Material der Schutzschicht 26 ausgeglichen werden.

Die in den Figuren gezeigten Komponenten folgen, sofern nicht anders kenntlich gemacht, bevorzugt in der angegebenen

Reihenfolge jeweils unmittelbar aufeinander. Sich in den Figuren nicht berührende Schichten sind bevorzugt voneinander beabstandet. Soweit Linien parallel zueinander gezeichnet sind, sind die entsprechenden Flächen bevorzugt ebenso parallel zueinander ausgerichtet. Ebenfalls, soweit nicht anders kenntlich gemacht, sind die relativen Positionen der gezeichneten Komponenten zueinander in den Figuren korrekt wiedergegeben.

Die hier beschriebene Erfindung ist nicht durch die

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

Diese Patentanmeldung beansprucht die Priorität der deutschen Patentanmeldung 10 2017 113 949.4, deren Offenbarungsgehalt hiermit durch Rückbezug aufgenommen wird.

Bezugs zeichenliste

1 optoelektronischer Halbleiterchip

2 Halbleiterschichtenfolge

20 Oberseite

22 aktive Zone

23 Unterseite

24 Seitenfläche

26 Schutzschicht

27 Freibereich

3 Aufwachssubstrat

30 Außenseite des Aufwachssubstrats

4 Trägersubstrat

40 Außenseite des Trägersubstrats

41 Innenseite des Trägersubstrats

44 Trägerseitenfläche

5 Opferschicht

51 Vereinzelungslinie

55 Vereinzelungsgasse

56 Krümmung

57 Teilstrahl der Laserstrahlung

58 Rille

6 elektrische Kontaktstruktur

7 weiterer Träger

8 Aufrauung

L Laserstrahlung

B mittlere Breite der Vereinzelungsgassen

D Abstand Vereinzelungsgasse - Halbleiterschichtenfolge