Verfahren zur Herstellung von optoelektronischen

Halbleiterbauelementen und optoelektronisches

Halbleiterbauelement

Die vorliegende Anmeldung betrifft ein Verfahren zur

Herstellung von optoelektronischen Halbleiterbauelementen und ein optoelektronisches Halbleiterbauelement.

Bei optoelektronischen Halbleiterchips wie beispielsweise Leuchtdioden können beispielsweise Kristalldefekte dazu führen, dass die Leuchtdioden nicht funktionsfähig sind.

Insbesondere kann bei Modulen mit einer Vielzahl von

optoelektronischen Halbleiterchips je nach Anforderung bereits ein einziger defekter Halbleiterchip das gesamte Modul mit mehreren 100 Halbleiterchips unbrauchbar machen. Dies betrifft beispielsweise Videowände, bei denen sich die Halbleiterchips in einem sehr geringen Abstand befinden, so dass es nicht ohne weiteres möglich ist, einen defekten

Halbleiterchip zu ersetzen.

Eine Aufgabe ist es, die Ausfallrate bei der Herstellung von optoelektronischen Halbleiterbauelementen zu reduzieren.

Diese Aufgabe wird unter anderem durch ein Verfahren zur Herstellung von optoelektronischen Halbleiterbauelementen beziehungsweise durch ein optoelektronisches

Halbleiterbauelement gemäß den unabhängigen Patentansprüchen gelöst. Weitere Ausgestaltungen und Zweckmäßigkeiten sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche. Es wird ein Verfahren zur Herstellung von optoelektronischen Halbleiterbauelementen angegeben .

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens umfasst das Verfahren einen Schritt, in dem ein Verbund mit einer Halbleiterschichtenfolge bereitgestellt wird. Die

Halbleiterschichtenfolge weist einen zur Erzeugung oder zum Empfangen von Strahlung vorgesehenen aktiven Bereich auf. Beispielsweise liegt eine Peak-Wellenlänge der Strahlung im ultravioletten, sichtbaren oder infraroten Spektralbereich.

Beispielsweise wird die Halbleiterschichtenfolge auf einem Träger bereitgestellt. Der Träger kann ein Aufwachssubstrat für die Halbleiterschichtenfolge oder ein vom

Aufwachssubstrat verschiedener Trägers sein.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens umfasst das Verfahren einen Schritt, in dem eine Position von einem oder mehreren Defektbereichen der Halbleiterschichtenfolge ermittelt wird. Mit anderen Worten erfolgt eine

ortsaufgelöste Ermittlung von Defektbereichen über den

Verbund .

Unter einem Defektbereich wird im Rahmen der Anmeldung allgemein ein Bereich verstanden, in dem die

Halbleiterschichtenfolge nicht die vorgegebenen Eigenschaften erfüllt und der insbesondere dazu führen kann, dass ein aus der Halbleiterschichtenfolge gebildetes Halbleiterbauelement mit diesem Defektbereich nicht oder nur eingeschränkt funktionsfähig wäre. Der Defektbereich ist beispielsweise ein Epitaxiefehler, an dem eine nichtstrahlende Rekombination oder ein elektrischer Kurzschluss stattfindet. Insbesondere erfolgt eine Prüfung auf Defektbereiche über die gesamte zu nutzende Fläche des Verbunds. Zweckmäßigerweise wird die Position des zumindest einen Defektbereichs

gespeichert und für die weiteren Verfahrensschritte

bereitgehalten.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens umfasst das Verfahren einen Schritt, in dem eine Mehrzahl von

elektrisch kontaktierbaren Funktionsbereichen ausgebildet wird. Die Funktionsbereiche weisen jeweils einen Teil der Halbleiterschichtenfolge auf und sind frei von einem

Defektbereich. Insbesondere weisen die Funktionsbereiche jeweils einen Teil des aktiven Bereichs auf. Dieser Schritt erfolgt insbesondere nach dem Ermitteln der Position des zumindest einen Defektbereichs, so dass die Position des zumindest einen Defektbereichs bei der räumlichen Anordnung der Funktionsbereiche berücksichtigt werden kann.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens umfasst das Verfahren einen Schritt, in dem der Verbund in eine

Mehrzahl von optoelektronischen Halbleiterbauelementen vereinzelt wird, wobei die optoelektronischen

Halbleiterbauelementen jeweils zumindest einen der

Funktionsbereiche aufweisen. Dieser Schritt erfolgt

insbesondere nach dem Ermitteln der Position des zumindest einen Defektbereichs und nach dem Ausbilden der elektrisch kontaktierbaren Funktionsbereiche .

In mindestens einer Ausführungsform des Verfahrens wird ein Verbund mit einer Halbleiterschichtenfolge bereitgestellt, wobei die Halbleiterschichtenfolge einen zur Erzeugung oder zum Empfangen von Strahlung vorgesehenen aktiven Bereich aufweist. Eine Position von einem oder mehreren Defektbereichen der Halbleiterschichtenfolge wird ermittelt. Eine Mehrzahl von elektrisch kontaktierbaren

Funktionsbereichen wird ausgebildet, wobei die

Funktionsbereiche jeweils einen Teil der

Halbleiterschichtenfolge aufweisen und frei von einem

Defektbereich sind. Der Verbund wird in eine Mehrzahl von optoelektronischen Halbleiterbauelementen vereinzelt, wobei die Halbleiterbauelemente jeweils zumindest einen der

Funktionsbereiche aufweisen.

Mit dem Verfahren können Defektbereiche in einem frühen Verfahrensstadium erkannt werden und bereits bei der

Ausbildung der Funktionsbereiche berücksichtigt werden.

Insbesondere können die Funktionsbereiche unter Umgehung der Defektbereiche ausgebildet werden, so dass kleine

Defektbereiche auf dem Verbund keinen Ausfallgrund für ein fertig gestelltes Halbleiterbauelement darstellen. Mit anderen Worten können Defektbereiche durch eine für jeden Verbund spezifische, auf die Position der Defektbereiche angepasste Strukturierung bei der Ausbildung der

Funktionsbereiche ausgeklammert werden. Dadurch erhöht sich die Ausbeute bei der Herstellung von Halbleiterbauelementen. Die Verbesserung der Ausbeute ist umso größer, je größer die laterale Ausdehnung des einzelnen Halbleiterbauelements ist.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens

unterscheiden sich zumindest zwei der ausgebildeten

Funktionsbereiche, die jeweils an die Position eines

Defektbereichs angrenzen, bezüglich ihrer geometrischen Ausgestaltung voneinander. Beispielsweise unterscheiden sich die Funktionsbereiche in Draufsicht auf den Verbund bezüglich ihrer Fläche und/oder bezüglich ihrer geometrischen Grundform voneinander. Beispielsweise weisen zwei Funktionsbereiche eine polygonale Form auf, bei der sich mindestens zwei

Innenwinkel voneinander unterscheiden, beispielsweise um mindestens 5°. Insbesondere können sich Funktionsbereiche bezüglich ihrer Fläche und/oder bezüglich ihrer geometrischen Grundform voneinander unterscheiden, obwohl sie grundsätzlich dieselbe technische Funktion erfüllen, also beispielsweise die Erzeugung oder das Empfangen von Strahlung einer

bestimmten Wellenlänge. Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens weist zumindest eines der vereinzelten Halbleiterbauelemente einen der Defektbereiche auf, wobei im Betrieb des

Halbleiterbauelements ein Stromfluss innerhalb des

Halbleiterbauelements unter Umgehung der Position des

Defektbereichs erfolgt. Mit anderen Worten ist der

Defektbereich elektrisch deaktiviert, so dass das

Halbleiterbauelement auch in Anwesenheit eines Defektbereichs funktionsfähig ist. Die Ausbeute bei der Herstellung der Halbleiterbauelemente kann so weiter gesteigert werden.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens wird der aktive Bereich in dem zumindest einen Defektbereich entfernt oder vom aktiven Bereich eines angrenzenden

Funktionsbereichs, insbesondere von allen angrenzenden

Funktionsbereichen, auf zumindest einer Seite des aktiven

Bereichs elektrisch isoliert. Beispielsweise ist der aktive Bereich auf einer n-leitenden Seite des aktiven Bereichs und/oder auf einer p-leitenden Seite des aktiven Bereichs elektrisch isoliert. Mit anderen Worten können im Betrieb des Halbleiterbauelements Ladungsträger mit voneinander

verschiedenem Leitungstyp, also Elektronen und Löcher, nicht von entgegengesetzten Seiten des aktiven Bereichs in den aktiven Bereich gelangen und dort unter Emission von Strahlung rekombinieren. So ist auf einfache Weise gewährleistet, dass der aktive Bereich im Defektbereich keinen negativen Einfluss auf die Funktionsfähigkeit des Halbleiterbauelements hat.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens wird der aktive Bereich beim Ausbilden der Mehrzahl von elektrisch kontaktierbaren Funktionsbereichen derart lateral

strukturiert, dass der aktive Bereich in dem zumindest einen Defektbereich vom aktiven Bereich eines angrenzenden

Funktionsbereichs räumlich getrennt wird. Dies erfolgt beispielsweise mittels einer insbesondere grabenförmigen Ausnehmung, die den Defektbereich in lateraler Richtung zumindest stellenweise umläuft. Insbesondere befindet sich an jeder gedachten Verbindungslinie zwischen dem Defektbereich und dem angrenzenden Funktionsbereich ein Teil der

insbesondere grabenförmigen Ausnehmung, so dass keine direkte Verbindung zwischen dem aktiven Bereich des angrenzenden Funktionsbereichs und dem aktiven Bereich des Defektbereichs besteht.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens erfolgen die räumliche Trennung des Defektbereichs vom

Funktionsbereich und ein Ausbilden einer äußeren Umrandung des aktiven Bereichs des Halbleiterbauelements in einem gemeinsamen Herstellungsschritt. Die äußere Umrandung gibt hierbei die umfangsseitige Begrenzung des aktiven Bereichs in lateraler Richtung an. Außerhalb der äußeren Umrandung befindet sich also kein Teil des aktiven Bereichs des

Halbleiterbauelements. Die räumliche Trennung des

Defektbereichs kann also ohne einen zusätzlichen

Strukturierungsschritt , beispielsweise einen zusätzlichen Ätzschritt, erfolgen. Zur externen elektrischen Kontaktierung weisen die Halbleiterbauelemente zweckmäßigerweise jeweils zumindest eine elektrische Kontaktfläche auf.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens wird die Kontaktfläche in Abhängigkeit von der ermittelten Position des zumindest einen Defektbereichs so ausgebildet, dass die Kontaktfläche mit dem Defektbereich überlappt. So kann ein Bereich des Halbleiterbauelements für die Ausbildung des Defektbereichs genutzt werden, dessen aktiver Bereich für eine Strahlungserzeugung oder ein Empfangen von Strahlung ohnehin nicht nutzbar wäre.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens wird der zumindest eine Defektbereich mittels einer Messung einer Strahlungsemission unter einer optischen Anregung ermittelt, beispielsweise mittels einer ortsaufgelösten

Photolumineszenz-Messung. Mit einem solchen Verfahren können Defektbereiche auf einfache und zuverlässige Weise

ortsaufgelöst und insbesondere auch automatisierbar ermittelt werden, insbesondere Defektbereiche, an denen bei optischer Anregung keine Lumineszenz stattfindet. Insbesondere können Defektbereiche bereits identifiziert werden, noch bevor auf die Halbleiterschichtenfolge metallische Kontaktstrukturen für die elektrische Kontaktierung aufgebracht werden.

Grundsätzlich eignet sich für die Ermittlung der

Defektbereiche jedoch auch jedes andere Verfahren, mit dem Defektbereiche ortsaufgelöst identifiziert werden können, beispielsweise durch eine automatische optische Überprüfung (Automated Optical Inspection, AOI).

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens weisen die Halbleiterbauelemente jeweils eine Mehrzahl von Bildpunkten auf, wobei zumindest ein Bildpunkt eine

Unterstruktur mit einer Mehrzahl von Teilbereichen aufweist. Beispielsweise sind ein erster Anteil der Teilbereiche für die Erzeugung von Strahlung einer ersten Farbe und ein zweiter Anteil der Teilbereiche für die Erzeugung von

Strahlung einer von der ersten Farbe verschiedenen zweiten Farbe ausgebildet. Beispielsweise umfasst jeder Bildpunkt einen oder mehrere Teilbereiche zur Erzeugung von Strahlung im roten Spektralbereich, einen oder mehrere Teilbereiche zur Erzeugung von Strahlung im grünen Spektralbereich und/oder einen oder mehrere Teilbereiche zur Erzeugung von Strahlung im blauen Spektralbereich.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens wird die Unterstruktur in Abhängigkeit von der Ermittlung des

zumindest einen Defektbereichs so ausgebildet, dass die

Teilbereiche frei von einem Defektbereich sind. Mit anderen Worten wird der Defektbereich bei der Ausgestaltung der

Teilbereiche anhand der ermittelten Position des zumindest einen Defektbereichs umgangen.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens

unterscheidet sich die Unterstruktur für zumindest zwei Bildpunkte voneinander. Beispielsweise wird die Form der einzelnen Teilbereiche mittels eines automatisierten

Datenverarbeitungsverfahrens anhand der ermittelten Position des zumindest einen Defektbereichs für jeden Bildpunkt, dessen Position mit der Position eines Defektbereichs überlappt, individuell so angepasst, dass alle Teilbereiche des Bildpunkt überlappungsfrei mit dem Defektbereich

angeordnet sind. Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens sind in jedem Bildpunkt ein erster Anteil der Teilbereiche für die Erzeugung von Strahlung einer ersten Farbe und ein zweiter Anteil der Teilbereiche für die Erzeugung von Strahlung einer von der ersten Farbe verschiedenen zweiten Farbe ausgebildet, wobei die Unterstruktur in jedem Bildpunkt, der mit einem Defektbereich überlappt, unter Beibehaltung eines

Flächenverhältnisses der Gesamtfläche des ersten Anteils zur Gesamtfläche des zweiten Anteils variiert wird. Die

Unterstruktur wird also derart ausgebildet, dass sich das Flächenverhältnis auch bei einer Abweichung in der Größe und/oder in der Form der Teilbereiche nicht oder zumindest nicht wesentlich ändert. Weiterhin wird ein optoelektronisches Halbleiterbauelement angegeben .

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterbauelements weist das optoelektronische

Halbleiterbauelement einen Halbleiterkörper mit einer

Halbleiterschichtenfolge auf. Die Halbleiterschichtenfolge weist einen zur Erzeugung oder zum Empfangen von Strahlung vorgesehenen aktiven Bereich auf. Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterbauelements weist der Halbleiterkörper einen

Funktionsbereich und einen Defektbereichs auf, wobei der aktive Bereich des Defektbereichs vom aktiven Bereich des Funktionsbereichs elektrisch isoliert ist.

In mindestens einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterbauelements weist das optoelektronische

Halbleiterbauelement einen Halbleiterkörper mit einer Halbleiterschichtenfolge auf. Die Halbleiterschichtenfolge weist einen zur Erzeugung oder zum Empfangen von Strahlung vorgesehenen aktiven Bereich auf. Der Halbleiterkörper weist einen Funktionsbereich und einen Defektbereich auf, wobei der aktive Bereich des Defektbereichs vom aktiven Bereich des Funktionsbereichs elektrisch isoliert ist.

Der Defektbereich muss in dem Halbleiterbauelement jedoch nicht zwingend vorhanden sein. Alternativ ist auch denkbar, dass der Defektbereich bei der Herstellung des

Halbleiterbauelements vollständig entfernt wird.

Beispielsweise weist der Halbleiterkörper an der Stelle, an der der Defektbereich ursprünglich vorhanden war, eine

Ausnehmung auf.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterbauelements weist das Halbleiterbauelement eine Mehrzahl von Bildpunkten auf. Zumindest ein erster Bildpunkt und ein zweiter Bildpunkt weisen jeweils eine Unterstruktur mit einer Mehrzahl von Teilbereichen auf. Die Unterstruktur des ersten Bildpunkts unterscheidet sich von der

Unterstruktur des zweiten Bildpunkts. Insbesondere

unterscheidet sich die Unterstruktur eines Bildpunkt, der mit einem Defektbereich überlappt, von der Unterstruktur eines Bildpunkts ohne einen Defektbereichs und/oder von der

Unterstruktur eines weiteren Bildpunkts mit einem

Defektbereich. Insbesondere sind die Bildpunkte mittels der Unterstruktur derart individuell segmentiert, das

Defektbereiche ausgespart bleiben und keinerlei Auswirkungen auf den Rest des Halbleiterbauelements haben.

Die einzelnen Teilbereiche können bezüglich ihrer Größe und/oder bezüglich ihrer geometrischen Grundform voneinander verschieden sein. Insbesondere können die Bildpunkte und die Unterstruktur auch so ausgebildet werden, dass die

resultierenden Bildpunkte etwas kleiner oder größer sind als in einem entsprechenden konventionellen Muster, bei dem

Defektbereiche nicht berücksichtigt werden. Durch die

individuelle Anpassung der Unterstruktur kann dies so

erfolgen, dass der Farbeindruck und der Helligkeitseindruck jedes Bildpunkts weitestgehend stabil und unverändert

belassen werden.

Alternativ oder ergänzend können einzelne Teilbereiche so ausgebildet sein, dass sie mit verschiedenen Strömen

betreibbar sind. Dadurch kann ein vorgegebener Zielfarbort und/oder eine vorgegebene Zielhelligkeit des Bildpunkts auch in Anwesenheit eines Defektbereichs erzielt werden.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des

Halbleiterbauelements sind in jedem Bildpunkt ein erster Anteil der Teilbereiche für die Erzeugung von Strahlung einer ersten Farbe und ein zweiter Anteil der Teilbereiche für die Erzeugung von Strahlung einer von der ersten Farbe

verschiedenen zweiten Farbe ausgebildet und die Unterstruktur des ersten Bildpunkts und die Unterstruktur des zweiten

Bildpunkts sind so ausgebildet, dass sich eine Gesamtfläche des ersten Anteils des ersten Bildpunkts und eine

Gesamtfläche des ersten Anteils des zweiten Bildpunkts um höchstens 10 % voneinander unterscheiden. Ein gleichmäßiger Farbeindruck/oder Helligkeitseindruck der Bildpunkte ist so vereinfacht erzielbar.

Das beschriebene Verfahren ist für die Herstellung des beschriebenen optoelektronischen Halbleiterbauelements besonders geeignet. Im Zusammenhang mit dem Verfahren beschriebene Merkmale können daher auch für das

optoelektronische Halbleiterbauelement herangezogen werden und umgekehrt. Weitere Ausgestaltungen und Zweckmäßigkeiten ergeben sich aus der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele in

Verbindung mit den Figuren.

Es zeigen:

Die Figuren 1A, 1B und IC ein Ausführungsbeispiel für ein Verfahren zur Herstellung von optoelektronischen

Halbleiterbauelementen anhand von schematisch in

Schnittansicht dargestellten Zwischenschritten;

Figur 2A ein Ausführungsbeispiel eines Ausschnitts eines Verbunds in schematischer Draufsicht und ein

Ausführungsbeispiel für ein Halbleiterbauelement, das mit dem Ausschnitt gebildet ist, anhand einer schematischen

Draufsicht (Figur 2B) und zweier schematischer

Schnittansichten entlang der in Figur 2B gezeigten Linien ΑΑ ^λ und BB ^λ in den Figuren 2C beziehungsweise 2D;

Figur 3A ein Ausführungsbeispiel eines Ausschnitts eines Verbunds und Figur 3B ein Ausführungsbeispiel für ein

Halbleiterbauelement, das mit dem Ausschnitt gebildet ist, jeweils in schematischer Draufsicht;

Figur 4A ein Ausführungsbeispiel eines Ausschnitts eines Verbunds und Figur 4B ein Ausführungsbeispiel für ein

Halbleiterbauelement, das mit dem Ausschnitt gebildet ist, jeweils in schematischer Draufsicht; Figur 5A ein Ausführungsbeispiel eines Ausschnitts eines Verbunds in schematischer Draufsicht und ein

Ausführungsbeispiel für ein Halbleiterbauelement, das mit dem Ausschnitt gebildet ist, anhand einer schematischen

Draufsicht (Figur 5B) und zweier schematischer

Schnittansichten entlang der in Figur 5B gezeigten Linien ΑΑ ^λ und BB ^λ in den Figuren 5C beziehungsweise 5D;

Die Figuren 6A bis 6F ein Ausführungsbeispiel eines

Halbleiterbauelements in Draufsicht (Figur 6A) und

zugehörigen Schnittansichten (Figuren 6B und 6C) , wobei Figur 6D eine Unterstruktur gemäß einem Zielraster und die Figuren 6E und 6F zwei Ausführungsbeispiele für eine von dem

Zielraster abweichende Unterstruktur zeigen.

Gleiche, gleichartige oder gleich wirkende Elemente sind in den Figuren mit den 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 sein . In den Figuren 1A bis IC ist ein Verfahren zur Herstellung von optoelektronischen Halbleiterbauelementen gezeigt.

Ein Verbund 3 mit einer Halbleiterschichtenfolge 2 wird bereitgestellt (Figur 1A) . Zur vereinfachten Darstellung ist ein Teilbereich des Verbunds gezeigt, aus dem bei der

späteren Vereinzelung zwei Halbleiterbauelemente 1

hervorgehen . Die Halbleiterschichtenfolge 2 weist einen zum Erzeugen oder Empfangen von Strahlung vorgesehenen aktiven Bereich 20 auf. Der aktive Bereich 20 ist zwischen einer ersten

Halbleiterschicht 21 eines ersten Leitungstyps und einer zweiten Halbleiterschicht 22 eines vom ersten Leitungstyp verschiedenen zweiten Leitungstyps angeordnet. Beispielsweise ist die erste Halbleiterschicht 21 p-leitend und die zweite Halbleiterschicht 22 n-leitend oder umgekehrt. Die Halbleiterschichtenfolge 2 ist auf einem Träger 25 angeordnet. Der Träger 25 kann ein Aufwachssubstrat für die insbesondere epitaktische Abscheidung der

Halbleiterschichtenfolge 2 oder ein vom Aufwachssubstrat verschiedener Träger sein.

Wie in Figur 1B dargestellt, wird eine Position von

Defektbereichen 4 ermittelt. Dies erfolgt beispielsweise mittels einer optischen Anregung, dargestellt durch einen Pfeil 81, welche eine Emissionsstrahlung des aktiven Bereichs 20, dargestellt durch einen Pfeil 82, bewirkt. Diese

Emissionsstrahlung wird mittels eines Detektors 8 detektiert. Stellen des Verbunds 3, an denen keine Emissionsstrahlung oder zumindest eine nur stark reduzierte Emissionsstrahlung abgestrahlt wird, werden als Defektbereiche identifiziert. Die Position der Defektbereiche 4 wird gespeichert. Für die Ermittlung der Position der Defektbereiche kann die

beispielsweise optische Anregung großflächig oder nur lokal erfolgen. Bei einer großflächigen Anregung kann

beispielsweise eine Kamera mit Objektiv als ein Detektor 8 dienen, so dass die Emissionsstrahlung ortsaufgelöst

detektiert wird und so die Positionen der Defektbereiche ermittelt werden. Bei einer lokalen Anregung genügt ein

Detektor 8, der selbst keine ortsaufgelöste Information über die Emissionsstrahlung liefert, in Verbindung mit einer

Information über die Position der optischen Anregung.

Nachfolgend wird eine Mehrzahl von elektrisch kontaktierbaren Funktionsbereichen 5 aus der Halbleiterschichtenfolge 2 gebildet. Die Ausbildung der Funktionsbereiche 5 erfolgt anhand der ermittelten Positionen der Defektbereiche 4, so dass die Funktionsbereiche 5 jeweils überlappungsfrei mit den Defektbereichen 4 ausgebildet werden (Figur IC) . Die

Funktionsbereiche 5 sind also jeweils frei von einem

Defektbereich. Die Ermittlung einer geeigneten Geometrie und/oder Größe der Funktionsbereiche 5, also einer lateralen Strukturierung der Halbleiterschichtenfolge, kann mittels eines automatisierten Verfahrens erfolgen.

Die ermittelte laterale Strukturierung kann beispielsweise mittels eines Lasers in eine auf die Halbleiterschichtenfolge 2 aufgebrachte Fotolackschicht eingebracht werden (in Figur IC nicht explizit gezeigt) . Beispielsweise eignet sich ein so genanntes LDI (Laser Direct Imaging) -Verfahren . Die Struktur der Photolackschicht kann nachfolgend mittels eines

chemischen Verfahrens, beispielsweise eines nasschemischen oder trockenchemischen Ätzverfahrens, in die

Halbleiterschichtenfolge 2 übertragen werden. Alternativ zur Belichtung einer Photolackschicht kann das Material der

Halbleiterschichtenfolge zur lateralen Strukturierung direkt mittels einer Laserablation abgetragen werden.

Die in die Halbleiterschichtenfolge 2 übertragene laterale Strukturierung kann also in Kenntnis der Position der

Defektbereiche 4 für jeden lateral zu strukturierenden

Verbund 3 individuell angepasst werden. Dadurch können

Defektbereiche bei der Herstellung der Funktionsbereiche 5 umgangen werden. Die Ausbeute bei der Herstellung wird so erhöht. Im Unterschied hierzu findet bei einem

konventionellen Herstellungsverfahren für die laterale

Strukturierung typischerweise eine Photomaske für die

Belichtung der Photolackschicht Anwendung, wobei dieselbe Photomaske nacheinander für mehrere Verbünde 3 verwendet wird. Funktionsbereiche, die bei einem solchen herkömmlichen Verfahren mit einem Defektbereich überlappen, sind nicht funktionsfähig und führen typischerweise zum Ausfall des gesamten Halbleiterbauelements.

Wie in Figur IC gezeigt, wird der aktive Bereich 20 des

Defektbereichs 4 mittels einer Ausnehmung 27 vom aktiven Bereich des angrenzenden Funktionsbereichs 5 räumlich

getrennt. Die Ausnehmung 27 durchtrennt zumindest den aktiven Bereich 20 und kann die Halbleiterschichtenfolge 2 auch vollständig durchtrennen. Bei der späteren elektrischen

Kontaktierung des Halbleiterbauelements 1 erfolgt im Betrieb des Halbleiterbauelements ein Stromfluss innerhalb des

Halbleiterbauelements, insbesondere innerhalb der

Halbleiterschichtenfolge 2, unter Umgehung des Defektbereichs 4, so dass auch ein Halbleiterbauelement 1 mit Defektbereich 4 funktionsfähig ist. Das Ausbilden der Ausnehmungen 27 kann mit dem Ausbilden einer äußeren Umrandung 200 des aktiven Bereichs 20 in einem gemeinsamen Herstellungsschritt erfolgen. Für die räumliche Trennung der Defektbereiche 4 ist also kein zusätzlicher Prozessschritt, insbesondere kein zusätzliches Ätzverfahren erforderlich.

Nachfolgend kann der Verbund 3 in eine Mehrzahl von

optoelektronischen Halbleiterbauelementen 1 vereinzelt werden, so dass jedes Halbleiterbauelement zumindest einen der Funktionsbereiche 5 aufweist. Dies ist in Figur IC anhand von Vereinzelungslinien 85 angedeutet. Das Verfahren ist für die Herstellung von verschiedenen optoelektronischen Halbleiterbauelementen geeignet,

beispielsweise wie sie im Zusammenhang mit den nachfolgenden Figuren beschrieben ausgeführt sind. Insbesondere kann ein optoelektronisches Halbleiterbauelement 1 auch mehr als einen Funktionsbereich 5 aufweisen. Beispielsweise kann das

Halbleiterbauelement eine Mehrzahl von Bildpunkten aufweisen, wobei ein Bildpunkt oder ein Teilbereich eines Bildpunkt einen Funktionsbereich darstellen kann.

Ein Ausführungsbeispiel für ein Halbleiterbauelement ist in den Figuren 2B bis 2D gezeigt, wobei die Figur 2A einen zugehörigen Ausschnitt eines Verbunds 3 zeigt, aus dem das Halbleiterbauelement 1 bei der Herstellung hervorgeht. Zur vereinfachten Darstellung zeigt der Verbund 3 genau einen Defektbereich 4. Bei der Herstellung des optoelektronischen Halbleiterbauelements 1 wird die Halbleiterschichtenfolge 2 derart lateral strukturiert, dass eine Ausnehmung 27 den aktiven Bereich 20 des Defektbereichs 4 vom aktiven Bereich 20 des angrenzenden Funktionsbereichs 5 räumlich trennt. Die Ausnehmung 27 umschließt den aktiven Bereich 20 ringförmig.

Das optoelektronische Halbleiterbauelement 1 weist einen Halbleiterkörper 29 mit einer Halbleiterschichtenfolge 2 auf. Die Halbleiterschichtenfolge ist mittels einer

Verbindungsschicht 35 an einem von einem Aufwachssubstrat für die Halbleiterschichtenfolge 2 verschiedenen Träger 25 befestigt. Beispielsweise ist die Verbindungsschicht eine Lotschicht oder eine Klebeschicht. Eine auf der dem Träger 25 zugewandten Seite des aktiven Bereichs 20 angeordnete zweite Halbleiterschicht 22 ist zur elektrischen Kontaktierung mit einer zweiten Anschlussschicht 32 elektrisch leitend verbunden. Diese zweite

Anschlussschicht kann vorzugsweise zusätzlich auch die

Funktion einer Spiegelschicht erfüllen. Eine externe

elektrische Kontaktierung der zweiten Anschlussschicht 32 erfolgt über eine Kontaktfläche 6. Diese Kontaktfläche ist auf der dem Halbleiterkörper 29 zugewandten Seite des Trägers 25 angeordnet. Zur Vermeidung einer Abschattung ist die

Kontaktfläche seitlich des Halbleiterkörpers 29 angeordnet.

Eine elektrische Kontaktierung einer auf der dem Träger 25 abgewandten Seite des aktiven Bereichs 20 angeordneten ersten Halbleiterschicht 21 erfolgt im Funktionsbereich 5 über

Durchkontaktierungen 28, die sich durch die zweite

Halbleiterschicht 22 und den aktiven Bereich 20 hindurch in die erste Halbleiterschicht 21 erstrecken (Figur 2C) . Durch die Durchkontaktierungen 28 verläuft eine erste

Anschlussschicht 31 zur elektrischen Kontaktierung der ersten Halbleiterschicht 21. In vertikaler Richtung, also senkrecht zu einer Haupterstreckungsebene der Halbleiterschichten der Halbleiterschichtenfolge 2, ist die zweite Anschlussschicht 32 bereichsweise zwischen dem Halbleiterkörper 29 und der ersten Anschlussschicht 31 angeordnet. Zur Vermeidung eines elektrischen Kurzschlusses ist in den Durchkontaktierungen 28 eine Isolationsschicht 33 angeordnet, die die erste

Anschlussschicht 31 vom aktiven Bereich 20 und von der zweiten Halbleiterschicht 22 elektrisch isoliert.

Im Unterschied zum Funktionsbereich 5 ist der Defektbereich 4 frei von einer Durchkontaktierung 28. Dadurch können im

Betrieb des optoelektronischen Halbleiterbauelements 1 keine Ladungsträger über die erste Halbleiterschicht 21 in den aktiven Bereich 20 injiziert werden. Auch bei einer

Ausgestaltung der zweiten Anschlussschicht 32 durchgängig über die zweite Halbleiterschicht 22 des Defektbereichs ist der Defektbereich 4 im Betrieb des optoelektronischen

Halbleiterbauelements 1 also elektrisch inaktiv. Bei der Herstellung des Halbleiterbauelements wird die räumliche Anordnung der Durchkontaktierungen also individuell an die ermittelte Position der Defektbereiche 4 angepasst.

Alternativ hierzu kann auch im Defektbereich 4 eine

Durchkontaktierung 28 vorgesehen sein. In diesem Fall kann die zweite Anschlusschicht 32 im Defektbereich ausgespart sein, so dass über die zweite Halbleiterschicht 22 keine Ladungsträger in den aktiven Bereiche 20 injiziert werden und der Defektbereich 4 im Betrieb des optoelektronischen

Halbleiterbauelements 1 elektrisch inaktiv ist. Bei dieser Alternative wird also die zweite Anschlussschicht 32 in

Kenntnis der Position der Defektbereiche 4 so ausgebildet, dass die Defektbereiche elektrisch inaktiv sind.

Das in den Figuren 3A und 3B dargestellte Ausführungsbeispiel für ein optoelektronisches Halbleiterbauelement 1 und einen dem optoelektronischen Halbleiterbauelement zu Grunde

liegenden Verbund 3 entspricht im Wesentlichen dem im

Zusammenhang mit den Figuren 2A und 2B beschriebenen

Ausführungsbeispiel .

Im Unterschied hierzu ist der Defektbereich 4 in einem

Randbereich des Halbleiterkörpers 29 angeordnet. In diesem Fall erstreckt sich die Ausnehmung 27 nur bereichsweise um den Defektbereich 4 herum und verläuft in lateraler Richtung bis zur äußeren Umrandung 200 des aktiven Bereichs 20, beispielsweise in Form eines Halbringes. Selbstverständlich kann sich ein Defektbereich auch in einer Ecke des

Halbleiterkörpers befinden, so dass die Ausnehmung

beispielsweise die Form eines Viertelringes aufweisen kann.

Das in den Figuren 4A und 4B dargestellte Ausführungsbeispiel für ein optoelektronisches Halbleiterbauelement 1 und einen dem optoelektronischen Halbleiterbauelement zu Grunde

liegenden Verbund 3 entspricht im Wesentlichen dem im

Zusammenhang mit den Figuren 3A und 3B beschriebenen

Ausführungsbeispiel .

Im Unterschied hierzu ist die Kontaktfläche 6 derart

angeordnet, dass sie mit dem Defektbereich 4 überlappt. Somit ist die Kontaktfläche in einem Bereich des

Halbleiterbauelements 1 angeordnet, welcher aufgrund des vorhandenen Defektbereichs 4 ohnehin nicht für die

Strahlungserzeugung oder für das Empfangen von Strahlung geeignet wäre. Die für das Halbleiterbauelement 1 nutzbare Fläche des aktiven Bereichs 20 kann so bei gleicher

Ausdehnung des Halbleiterbauelements erhöht werden. In diesem Fall erfolgt die Positionierung der Kontaktfläche also anhand der während der Herstellung ermittelten Position des

Defektbereichs. Die individuell angepasste Anordnung der Kontaktfläche kann beispielsweise mittels eines LDI-

Verfahrens erfolgen. Zur Weiterverarbeitung eines derartigen Halbleiterbauelements mit einer derart verlagerten

Kontaktfläche, beispielsweise zur elektrischen Kontaktierung in einem Gehäuse, kann beispielsweise ebenfalls mittels einer Verdrahtung erfolgen, die ein LDI-Verfahren nutzt.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel für ein optoelektronisches Halbleiterbauelement 1 und ein dem Halbleiterbauelement zugrunde liegenden Verbund 3 ist in den Figuren 5A bis 5D gezeigt. Dieses Ausführungsbeispiel entspricht im

Wesentlichen dem im Zusammenhang mit den Figuren 2A bis 2D beschriebenen Ausführungsbeispiel. Im Unterschied hierzu erfolgt die elektrische Kontaktierung der auf der dem Träger 25 abgewandten Seite des aktiven Bereichs 20 angeordneten ersten Halbleiterschicht 21 über eine auf der ersten

Halbleiterschicht angeordnete Kontaktfläche 6. Zur

Verbesserung der Homogenität der Ladungsträgerinjektion in lateraler Richtung sind Kontaktstege 61 mit der Kontaktfläche verbunden. Im Bereich des Defektbereichs 4 ist die erste Halbleiterschicht 21 jedoch nicht elektrisch mit der

Kontaktfläche 6 verbunden, so dass der Defektbereich 4 elektrisch inaktiv ist.

Bei der Herstellung des optoelektronischen

Halbleiterbauelements kann der Defektbereich 4 wie im

Zusammenhang mit Figur IC beschrieben von dem

Funktionsbereich 5 räumlich getrennt werden. Dies kann insbesondere mit der Festlegung der äußeren Umrandung 200 des aktiven Bereichs 20 in einem gemeinsamen Herstellungsschritt erfolgen. Dies kann insbesondere nach einer Übertragung der Halbleierschichtenfolge 2 von einem ursprünglichen

Aufwachssubstrat auf den Träger 25 durchgeführt werden, beispielsweise durch ein Umbonden auf Waferebene.

Erforderlichenfalls kann weiterhin die Ausgestaltung der Kontaktstege 61 so gewählt werden, dass die Kontaktstege überlappungsfrei mit dem Defektbereich 4 ausgebildet sind, so dass diese nicht elektrisch kontaktiert ist. Dies ist in der Figur 5B anhand eines Kontaktstegs 61 gezeigt, der

bereichsweise entlang der Ausnehmung 27 verläuft und so eine elektrische Kontaktierung des Defektbereichs vermeidet. Anhand der Figuren 6A bis 6E werden Ausführungsbeispiele für Halbleiterbauelemente 1 beschrieben, die eine Mehrzahl von Funktionsbereichen 5 in Form von Bildpunkten 7 aufweisen. In Figur 6A ist in schematischer Draufsicht eine grundsätzliche Anordnung gemäß einem Zielraster gezeigt, bei dem einer

Spalte von Bildpunkten 7 jeweils zwei Oberseitenkontakte 62 und einer Zeile von Bildpunkten 7 jeweils ein

Rückseitenkontakt 63 zugeordnet ist. Die Figuren 6B und 6C zeigen zugehörige Seitenansichten. Ein Bildpunkt 7 weist jeweils eine Unterstruktur 70 mit einer Mehrzahl von

Teilbereichen auf. Ein Teilbereich 7R ist zur Erzeugung von Strahlung im roten Spektralbereich vorgesehen. Dieser

Teilbereich weist ein erstes Strahlungskonversionselement 71 auf, das Primärstrahlung des aktiven Bereichs im blauen

Spektralbereich des Halbleiterbauelements 1 in

Sekundärstrahlung im roten Spektralbereich umwandelt.

Entsprechend ist ein Teilbereich 7G zur Erzeugung von

Strahlung im grünen Spektralbereich vorgesehen. Dieser

Teilbereich weist ein zweites Strahlungskonversionselement 72 auf, das Primärstrahlung des aktiven Bereichs in

Sekundärstrahlung im grünen Spektralbereich umwandelt. Ein Teilbereich 7B ist zur Erzeugung von Strahlung im blauen Spektralbereich vorgesehen. Ein Strahlungskonversionselement ist hierfür nicht erforderlich. Jeder Bildpunkt weist einen oder mehrere Teilbereiche 7R, einen oder mehrere Teilbereiche 7G und einen oder mehrere Teilbereiche 7B auf.

Von dem beschriebenen Ausführungsbeispiel abweichend ist auch denkbar, dass die Strahlungskonversion zur Erzeugung von roter oder grüner Strahlung nicht unmittelbar auf dem

jeweiligen Emissionsbereich angeordnet ist. Weiterhin kann beispielsweise auch die Strahlung im blauen Spektralbereich mittels eines weiteren Strahlungskonversionselements erzeugt werden, beispielsweise bei einer Primärstrahlung des aktiven Bereichs im ultravioletten Spektralbereich. Bei der

Herstellung des Halbleiterbauelements 1 gehen die

Teilbereiche der Bildpunkte aus einer gemeinsamen

Halbleiterschichtenfolge hervor.

In Figur 6D ist ein Beispiel gezeigt, bei dem ein

Defektbereich 4 bei einer Ausgestaltung der Unterstruktur 70 gemäß einem Zielraster 75 dazu führen würde, dass mindestens ein Teilbereich, in dem gezeigten Ausführungsbeispiele ein Teilbereich 7G und ein Teilbereich 7B aufgrund des

Defektbereichs 4 nicht funktionsfähig wären, wodurch auch das gesamte Halbleiterbauelement 1 mit einer Vielzahl von

Bildpunkten 7 nicht nutzbar wäre.

Die Figuren 6E und 6F zeigen zwei verschiedene von dem

Zielraster 75 abweichende Varianten der Unterstruktur 70, wobei die Unterstruktur jeweils so ausgebildet ist, dass die einzelnen Teilbereiche 7R, IG, 7B der Bildpunkte 7

überlappungsfrei mit dem Defektbereich 4 angeordnet sind. Bei der Herstellung können, wie im Zusammenhang mit den Figuren 1A bis IC, beschrieben, die Positionen der Defektbereiche 4 ermittelt werden. In Kenntnis dieser Positionen können die an einen Defektbereich angrenzenden Teilbereiche 7R, IG, 7B individuell von dem Zielraster 75 abweichend ausgestaltet werden. Hierbei kann das ursprüngliche Flächenverhältnis des Zielrasters gewahrt bleiben. Die Teilbereiche können jedoch auch etwas kleiner oder größer als gemäß dem ursprünglichen Zielraster ausgebildet werden. Dies kann mittels eines automatisierten Verfahrens erfolgen, das anhand der bekannten Positionen der Defektbereiche automatisch für jeden Verbund eine individuelle Unterstruktur 70 der Bildpunkte erstellt. Vorzugsweise erfolgt dies derart, dass der

Helligkeitseindruck jedes Pixels möglichst stabil und

unverändert belassen wird. Hierfür kann eine Variation der Grundform und/oder der Größe der Teilbereiche 7R, IG, 7B erfolgen.

Figur 6E zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem die

Teilbereiche 7R, 7G, 7B in ihrer geometrischen Grundform variiert werden. Die Teilbereiche weisen jeweils eine

mehreckige Struktur auf, wobei zumindest einige Innenwinkel einen von 90° abweichenden Wert aufweisen. Insbesondere sind zumindest einige Innenwinkel spitze Winkel.

Bei dem in Figur 6F gezeigten Ausführungsbeispiel betragen die Innenwinkel im Unterschied hierzu entweder 90° oder 270°.

Von den beschriebenen Ausführungsbeispielen abweichend kann die Form der einzelnen Teilbereiche 7R, 7G, 7B jedoch in weiten Grenzen variiert werden. Beispielsweise kann eine Umrandung eines Teilbereichs auch teilweise gekrümmt

verlaufen .

In jedem Bildpunkt ist jeweils ein Anteil der Teilbereiche 7R, 7G, 7B für die Erzeugung von Strahlung im roten, grünen und blauen Spektralbereich vorgesehen. Bei der Ermittlung der Unterstruktur 70 erfolgt die Abweichung von dem Zielraster 75 vorzugsweise derart, dass sich das Flächenverhältnis der einzelnen Anteile über die Bildpunkte nicht oder nur

geringfügig ändert. Ein homogener Farbeindruck ist so

vereinfacht erzielbar. Beispielsweise unterscheiden sich eine Gesamtfläche eines ersten Anteils, also beispielsweise

Teilbereiche zur Erzeugung von Strahlung im roten, grünen oder blauen Spektralbereich, eines ersten Bildpunkts 7 und eine entsprechende Gesamtfläche des ersten Anteils eines zweiten Bildpunkts 7 um höchstens 10 % voneinander.

Für die Herstellung der Halbleiterbauelemente 1 kann das Zielraster 75 so gewählt werden, dass geringe

Epitaxieflächenredundanzen vorgehalten werden, so dass eine vorgegebene Zielhelligkeit für jeden Bildpunkt 7 auch in Anwesenheit eines Defektbereichs 4 erreicht werden kann. Die Aufgabe der durch die Defektbereiche wegfallenden Fläche des aktiven Bereichs kann dann durch benachbarte

Funktionsbereiche übernommen werden. Dadurch lässt sich eine Ausbeute von nahezu 100 % erzielen.

Zudem lässt die Reduzierung der Ausfallhäufigkeit im Verbund 3 auf nahezu 0 % in Verbindung mit einer Homogenisierung der Wellenlänge der abgestrahlten Strahlung und der Helligkeit der einzelnen Teilbereiche einen parallelen Transfer von Halbleiterbauelementen 1 in Form von Halbleiterchips zu. Mit dem beschriebenen Herstellungsverfahren kann insbesondere die Ausbeute bei der Herstellung von Halbleiterbauelementen 1 dadurch gesteigert werden, dass Defektbereiche 4 zu einem frühen Verfahrensstadium, insbesondere noch vor der lateralen Strukturierung des aktiven Bereichs 20, ortsaufgelöst

identifiziert werden. Zumindest ein nachfolgender

Herstellungsschritt wird unter Berücksichtigung der Position der Defektbereiche individuell für jeden Verbund 3 angepasst. Insbesondere kann die laterale Strukturierung des aktiven Bereichs unter Berücksichtigung der Position der

Defektbereiche individuell für jeden Verbund so ausgebildet werden, dass die Funktionsbereiche 5 überlappungsfrei mit den Defektbereichen 4 ausgebildet werden. Dadurch kann erzielt werden, dass das Vorhandensein eines Defektbereichs die Funktionsfähigkeit des Halbleiterbauelements nicht oder zumindest nicht wesentlich beeinträchtigt.

Diese Patentanmeldung beansprucht die Priorität der deutschen Patentanmeldung 10 2016 106 493.9, deren Offenbarungsgehalt hiermit durch Rückbezug aufgenommen wird.

Die Erfindung ist nicht durch 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 den Ausführungsbeispielen angegeben ist .

Bezugs zeichenliste

1 optoelektronisches Halbleiterbauelement

2 Halbleiterschichtenfolge

20 aktiver Bereich

200 äußere Umrandung

21 erste Halbleiterschicht

22 zweite Halbleiterschicht

25 Träger

27 Ausnehmung

28 Durchkontaktierung

29 Halbleiterkörper

3 Verbund

31 erste Anschlussschicht

32 zweite Anschlussschicht

33 IsolationsSchicht

35 VerbindungsSchicht

4 Defektbereich

5 Funktionsbereich

6 Kontaktfläche

61 Kontaktsteg

62 Oberseitenkontakt

63 Rückseitenkontakt

7 Bildpunkt

70 Unterstruktur

7R Teilbereich

7G Teilbereich

7B Teilbereich

71 erstes Strahlungskonversionselement

72 zweites Strahlungskonversionselement

75 Zielraster Detektor

Pfeil

Pfeil

Vereinzelungslinie