Es wird ein optoelektronischer Halbleiterchip angegeben. Darüber hinaus wird ein Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Halbleiterchips angegeben.

Eine zu lösende Aufgabe besteht unter anderem darin, einen optoelektronischen Halbleiterchip anzugeben, der sich durch eine besonders hohe Effizienz auszeichnet. Eine weitere zu lösende Aufgabe besteht unter anderem darin, ein Verfahren zur Herstellung eines solchen optoelektronischen Halbleiterchips anzugeben.

Diese Aufgaben werden durch einen Gegenstand mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1 beziehungsweise durch ein Verfahren mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 10 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand der jeweils abhängigen Patentansprüche .

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterchips umfasst dieser einen Halbleiterkörper mit einer aktiven Schicht und einer Oberseite. Der Halbleiterkörper basiert zum Beispiel auf einem III-V- Verbindungshalbleitermaterial . Bei dem Halbleitermaterial handelt es sich zum Beispiel um ein Nitrid- Verbindungshalbleitermaterial, wie zum Beispiel Al _n In _] __ _n _ _m Ga _m N, oder um ein Phosphid-Verbindungshalbleitermaterial, wie Al _n In _] __ _n-m Ga _m P, oder um ein Arsenid- Verbindungshalbleitermaterial , wie Al _n In _] __ _n-m Ga _m As oder Al _n In _] __ _n-m Ga _m AsP, wobei jeweils 0 < n < 1, 0 < m < 1 und m + n < 1 ist. Dabei kann der Halbleiterkörper Dotierstoffe sowie zusätzlich Bestandteile aufweisen. Der Einfachheit halber sind jedoch nur die wesentlichen Bestandteile des Kristallgitters des Halbleiterkörpers, also Al, As, Ga, In, N oder P, angegeben, auch wenn diese teilweise durch geringe Mengen weiterer Stoffe ersetzt und/oder ergänzt sein können. Bevorzugt basiert der Halbleiterkörper auf GaN.

Der Halbleiterkörper umfasst eine aktive Schicht, die im Betrieb elektromagnetischer Strahlung erzeugt. Die aktive Schicht beinhaltet insbesondere wenigstens eine QuantentopfStruktur in Form eines einzelnen Quantentopfs, kurz SQW, oder in Form einer MultiquantentopfStruktur, kurz MQW. Bevorzugt umfasst der Halbleiterkörper eine, insbesondere genau eine, zusammenhängende aktive Schicht.

Beispielsweise umfasst der Halbleiterkörper zwei dotierte Bereiche, einen ersten dotierten Bereich und einen zweiten dotierten Bereich, wobei die aktive Schicht zwischen dem ersten dotierten Bereich und dem zweiten dotierten Bereich angeordnet ist. Beispielsweise ist der erste dotierte Bereich an einer der Oberseite zugewandten Seite der aktiven Schicht angeordnet. In diesem Fall ist der zweite dotierte Bereich an einer von der Oberseite abgewandten Seite der aktiven Schicht angeordnet. Bevorzugt sind der erste dotierte Bereich, der zweite dotierte Bereich und/oder die aktive Schicht jeweils zusammenhängend, insbesondere einfach zusammenhängend, ausgebildet .

Zum Beispiel umfasst der Halbleiterkörper einen p-dotierten Bereich, der insbesondere der zweite dotierte Bereich ist, und einen n-dotierten Bereich, der insbesondere der erste dotierte Bereich ist, wobei die aktive Schicht zwischen dem p-dotierten Bereich und dem n-dotierten Bereich angeordnet ist. Insbesondere erzeugt die aktive Schicht im bestimmungsgemäßen Betrieb elektromagnetische Strahlung, zum Beispiel im grünen oder roten Spektralbereich oder im UV- Bereich oder im IR-Bereich. Bevorzugt wird Strahlung im blauen Spektralbereich erzeugt. Beispielsweise wird ein Großteil der von der aktiven Schicht im Halbleiterkörper erzeugten elektromagnetischen Strahlung über die Oberseite emittiert. Insbesondere wird mehr als 60 % oder mehr als 70 %, bevorzugt mehr als 80 %, der erzeugten elektromagnetischen Strahlung über die Oberseite emittiert.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst der Halbleiterkörper quer zur Oberseite verlaufende Flanken, welche den Halbleiterkörper in einer lateralen Richtung begrenzen. Unter einer lateralen Richtung wird hier und im Folgenden eine Richtung verstanden, die parallel zur Oberseite des Halbleiterkörpers verläuft. Beispielsweise verlaufen die Flanken senkrecht zur Oberseite des Halbleiterkörpers. Insbesondere bilden die Flanken Seitenflächen des Halbleiterkörpers.

Unter einem Halbleiterchip wird hier und im Folgenden ein separat handhabbares und elektrisch kontaktierbares Element verstanden. Ein Halbleiterchip umfasst bevorzugt genau einen ursprünglich zusammenhängenden Bereich des im Waferverbund gewachsenen Halbleiterkörpers. Der Halbleiterkörper des Halbleiterchips ist bevorzugt zusammenhängend ausgebildet.

Die laterale Ausdehnung des Halbleiterchips ist beispielsweise höchstens 5 % oder höchstens 10 % größer als die laterale Ausdehnung des Halbleiterkörpers. Beispielsweise ist eine laterale Ausdehnung des Halbleiterkörpers höchstens 10 % oder höchstens 5 % oder höchstens 1 % größer als eine laterale Ausdehnung der aktiven Schicht. Insbesondere unterscheiden sich eine laterale Ausdehnung des ersten und/oder zweiten dotierten Bereichs und die laterale Ausdehnung der aktiven Schicht um höchstens 10 % oder höchstens 5 % oder höchstens 1 % voneinander. Mit anderen Worten, weisen der erste dotierte Bereich, der zweite dotierte Bereich, die aktive Schicht und der Halbleiterkörper im Wesentlichen die gleiche laterale Ausdehnung auf. Bei der lateralen Ausdehnung des Halbleiterchips, des

Halbleiterkörpers, des ersten dotierten Bereichs, des zweiten dotierten Bereichs beziehungsweise der aktiven Schicht handelt es sich insbesondere jeweils um eine mittlere laterale Ausdehnung.

Beispielsweise kann der optoelektronische Halbleiterchip in einem Scheinwerfer, insbesondere einem Scheinwerfer für Automobile, oder als ein Blitzlicht verwendet werden.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform sind die Flanken jeweils mit einer ersten Passivierungsschicht bedeckt. Insbesondere sind die Flanken des Halbleiterkörpers vollständig mit der ersten Passivierungsschicht bedeckt. Beispielsweise handelt es sich bei der ersten Passivierungsschicht um eine dielektrische Schicht. Insbesondere ist die erste Passivierungsschicht elektrisch isolierend. Bevorzugt umfasst die erste Passivierungsschicht Siliziumnitrid, S13N4, oder besteht daraus. Beispielsweise ist die erste Passivierungsschicht für die von der aktiven Schicht erzeugte elektromagnetische Strahlung transparent. Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist im Bereich der Flanken jeweils zwischen der ersten Passivierungsschicht und dem Halbleiterkörper eine zweite Passivierungsschicht angeordnet. Beispielsweise steht die zweite Passivierungsschicht in direktem Kontakt mit dem Halbleiterkörper. Vorzugsweise bedeckt die zweite Passivierungsschicht die Flanke im Bereich der aktiven Schicht des Halbleiterkörpers. Zum Beispiel stehen die erste und die zweite Passivierungsschicht in direktem Kontakt. Insbesondere handelt es sich bei der zweiten

Passivierungsschicht um eine dielektrische Schicht. Bevorzugt ist die zweite Passivierungsschicht für die von der aktiven Schicht erzeugte elektromagnetische Strahlung transparent. Beispielsweise umfasst die zweite Passivierungsschicht Siliziumdioxid, kurz SiOg, und/oder Magnesiumfluorid, kurz MgFg·

Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist der Brechungsindex der zweiten Passivierungsschicht kleiner als der Brechungsindex der ersten Passivierungsschicht. Mit den Brechungsindices sind die Brechungsindices für die von der aktiven Schicht im Betrieb erzeugte Strahlung gemeint. Insbesondere beziehen sich die Brechungsindices jeweils auf die dominante Wellenlänge der in der aktiven Schicht erzeugten Strahlung. Die dominante Wellenlänge ist die Wellenlänge, bei der das Emissionsspektrum des Halbleiterkörpers ein globales Intensitätsmaximum aufweist. Beispielsweise beträgt der Brechungsindex der zweiten Passivierungsschicht höchstens 80 %, bevorzugt höchstens 70 % des Brechungsindex der ersten Passivierungsschicht. Zum Beispiel beträgt der Brechungsindex der ersten Passivierungsschicht, wenn diese Siliziumnitrid umfasst, 2,0. Der Brechungsindex der zweiten Passivierungsschicht beträgt zum Beispiel, wenn diese Siliziumdioxid oder Magnesiumfluorid umfasst, 1,46 beziehungsweise 1,39. Unter dem Brechungsindex wird hier insbesondere der Realteil des komplexen Brechungsindex verstanden. Ferner wird unter dem Brechungsindex einer Schicht der über die Schicht gemittelte Brechungsindex verstanden.

In mindestens einer Ausführungsform umfasst der optoelektronische Halbleiterchip einen Halbleiterkörper mit einer aktiven Schicht, einer Oberseite und quer zur Oberseite verlaufenden Flanken, die den Halbleiterkörper in einer lateralen Richtung begrenzen. Die Flanken sind jeweils mit einer ersten Passivierungsschicht bedeckt. Im Bereich der Flanken ist jeweils zwischen der ersten Passivierungsschicht und dem Halbleiterkörper eine zweite Passivierungsschicht angeordnet, wobei der Brechungsindex für die von der aktiven Schicht im Betrieb erzeugt Strahlung der zweiten Passivierungsschicht kleiner als der Brechungsindex der ersten Passivierungsschicht ist.

Einem hier beschriebenen optoelektronischen Halbleiterchip liegen dabei unter anderem folgende Überlegungen zugrunde. Um eine hohe Effizienz des Halbleiterchips zu erzielen, ist es nötig, Absorption von Strahlung an den Flanken möglichst gering zu halten. Dazu könnte Material, aus welchem die erste Passivierungsschicht gebildet ist, an den Flanken entfernt, reduziert oder aus dem optischen Pfad versetzt werden. Dieses Material kann einen hohen Brechungsindex aufweisen und deshalb wenig Totalreflexion von Strahlung an den Flanken verursachen. Somit erreicht viel Strahlung, welche über die Seitenflächen des Halbleiterkörpers emittiert wird, weitere, in Abstrahlrichtung nachgeordnete Schichten, die stark absorbierend sein können. Zusätzlich kann die erste Passivierungsschicht direkte Verluste von Strahlung verursachen, zum Beispiel aufgrund von Absorption.

Der hier beschriebene optoelektronische Halbleiterchip macht unter anderem von der Idee Gebrauch, im Bereich der Flanken zwischen der ersten Passivierungsschicht und dem Halbleiterkörper eine zweite Passivierungsschicht anzuordnen. Die zweite Passivierungsschicht weist dabei einen geringeren Brechungsindex auf als die erste Passivierungsschicht. Durch den geringeren Brechungsindex der zweiten

Passivierungsschicht tritt im Bereich der Flanken vermehrt Totalreflexion auf. Strahlungsverluste können damit verringert werden. Die zweite Passivierungsschicht ist bevorzugt transparent, da auch bei Totalreflexion zumindest ein Teil der reflektierten Strahlung in das Material eindringt.

Vorteilhafterweise lässt sich die Effizienz des optoelektronischen Halbleiterchips durch geringere Strahlungsverluste im Bereich der Flanken verbessern. Beispielsweise lässt sich die Absorption von Strahlung an den Flanken von 5 % auf 2 % verringern und die Effizienz des Halbleiterchips um bis zu 3 % steigern.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterchips bedeckt die zweite Passvierungsschicht die Flanken vollständig. Vorteilhafterweise lassen sich durch eine vollständige Bedeckung der Flanken mit der zweiten Passivierungsschicht Strahlungsverluste an den Flanken besonders gut verringern.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform bedeckt die zweite Passivierungsschicht die Flanken jeweils wenigstens zu 60 % und höchstens zu 80 %. Insbesondere bedeckt die zweite Passivierungsschicht die Flanken jeweils zu höchstens 90 % oder zu höchstens 95 %. Beispielsweise bedeckt die zweite Passivierungsschicht Flanken des zweiten dotierten Bereichs und der aktiven Schicht vollständig. Insbesondere sind Flanken des ersten dotierten Bereichs mindestens zu 20 % oder mindestens zu 50 % oder mindestens zu 70 % oder vollständig von der zweiten Passivierungsschicht bedeckt. Beispielsweise ist die zweite Passivierungsschicht an den Flanken zusammenhängend, insbesondere einfach zusammenhängend, ausgebildet, wodurch die Flanke in zwei bevorzugt einfach zusammenhängende Bereiche unterteilt ist. Die Bereiche unterscheiden sich dabei aufgrund der Bedeckung mit der zweiten Passivierungsschicht. Bevorzugt grenzt der Bereich der Flanke, der frei von der zweiten Passivierungsschicht ist, an die Oberseite des Halbleiterkörpers. Vorteilhafterweise lässt sich damit die zweite Passivierungsschicht zum Beispiel gegen Umwelteinflüsse und/oder bei einer Verarbeitung des Halbleiterkörpers aus Richtung der Oberseite schützen.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist zwischen der ersten Passivierungsschicht und der zweiten Passivierungsschicht eine hochbrechende dielektrische Schicht angeordnet, die einen größeren Brechungsindex aufweist als die zweite Passivierungsschicht. Insbesondere weist die hochbrechende dielektrische Schicht einen Brechungsindex auf, der mindestens 1,2-mal oder mindestens 1,5-mal oder mindestens 2- mal so groß ist wie der Brechungsindex der zweiten Passivierungsschicht. Zusätzlich weist die hochbrechende dielektrische Schicht vorzugsweise einen Brechungsindex auf der größer, zum Beispiel mindestens 1,1-mal so groß oder mindestens 1,5-mal so groß ist wie der Brechungsindex der ersten Passivierungsschicht. Beispielsweise umfasst die hochbrechende dielektrische Schicht Titandioxid oder ist daraus gebildet. Vorzugsweise befindet sich die hochbrechende dielektrische Schicht in direktem Kontakt mit der zweiten Passivierungsschicht. Bevorzugt weist die hochbrechende dielektrische Schicht eine Dicke, gemessen senkrecht zur Flanke, auf, die im Rahmen der Herstellungstoleranz ein Viertel der dominanten Wellenlänge der von der aktiven Schicht erzeugten Strahlung entspricht. Weiter bevorzugt ist zwischen der hochbrechenden dielektrischen Schicht und der ersten Passivierungsschicht eine niedrigbrechende dielektrische Schicht angeordnet, die direkt an die hochbrechende dielektrische Schicht grenzt und einen geringeren Brechungsindex als die hochbrechende dielektrische Schicht aufweist. Beispielsweise ist der Brechungsindex der hochbrechenden dielektrischen Schicht zumindest mindestens 1,2-mal oder mindestens 1,5-mal oder mindestens 2-mal so groß wie der der niedrigbrechenden dielektrischen Schicht. Die niedrigbrechnede dielektrische Schicht ist zum Beispiel aus Siliziumdioxid gebildet. Vorteilhafterweise lässt sich aufgrund von Interferenzeffekten die Reflektivität im Bereich der Flanken mit einer solchen hochbrechenden Schicht, insbesondere im Zusammenspiel mit der niedrigbrechenden Schicht, erhöhen.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist die zweite Passivierungsschicht eine Dicke von zumindest 100 nm auf. Die Dicke wird dabei senkrecht zur Flanke gemessen. Insbesondere ist die Dicke der zweiten Passivierungsschicht größer als die halbe dominante Wellenlänge der von der aktiven Schicht erzeugten Strahlung. Beispielsweise beträgt die mittlere Dicke der zweiten Passivierungsschicht an der Flanke zumindest 100 nm oder zumindest 250 nm. Alternativ oder zusätzlich beträgt die Dicke der zweiten Passivierungsschicht höchstens 1000 nm oder höchstens 800 nm oder höchstens 600 nm.

Die Dicke kann entlang einer oder mehrerer Richtungen parallel zur Flanke variieren. Insbesondere beträgt dann die Dicke der zweiten Passivierungsschicht an jedem Punkt der Flanke zumindest 100 nm oder zumindest 250 nm. Vorteilhafterweise kann durch eine solch dicke zweite Passivierungsschicht vermieden oder verhindert werden, dass eine evaneszente Welle, welche sich in der zweiten Passivierungsschicht ausbildet, durch die zweite Passivierungsschicht transmittiert wird. Unter einer evaneszenten Welle ist ein elektromagnetisches Feld zu verstehen, welches sich innerhalb der zweiten Passivierungsschicht ausbildet, wenn an der zweiten Passivierungsschicht Totalreflexion auftritt. Die Amplitude dieses Feldes klingt, ausgehend von der Seite der zweiten Passivierungsschicht an der Totalreflexion auftritt, exponentiell ab.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist auf einer von dem Halbleiterkörper abgewandten Seite der ersten Passivierungsschicht eine Metallschicht angeordnet. Beispielsweise umfasst die Metallschicht Titan, Platin, Nickel, Kupfer oder ist aus einem dieser Materialien oder aus einer Mischung dieser Materialien gebildet. Beispielsweise ist die Metallschicht dazu eingerichtet, den optoelektronischen Halbleiterchip im bestimmungsgemäßen Betrieb zu bestromen. Insbesondere wird über die zweite Metallschicht der dotierte Bereich des Halbleiterkörpers bestromt, der zwischen der Oberseite und der aktiven Schicht angeordnet ist. Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist die Oberseite des Halbleiterkörpers Auskoppelstrukturen auf. Beispielsweise weisen die Auskoppelstrukturen einen dreieckigen Querschnitt auf, wobei die Schnittebene senkrecht zur Oberseite verläuft. Insbesondere sind die Auskoppelstrukturen in Form von Pyramiden oder Kegeln ausgebildet. Vorteilhafterweise lässt sich durch Auskoppelstrukturen mehr Strahlung über die Oberseite des Halbleiterkörpers auskoppeln, da weniger Strahlung durch Totalreflexion in den Halbleiterkörper zurückgeworfen wird.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist die Metallschicht eine senkrecht zur Flanke gemessene Dicke von mindestens 500 nm auf. Die erste Passivierungsschicht umfasst bevorzugt zwei Abschnitte. Der erste Abschnitt verläuft parallel zur Flanke und der zweite Abschnitt verläuft quer zur Flanke. Unter dem Verlauf eines Abschnitts einer Schicht wird dabei der Verlauf der Haupterstreckungsebene des jeweiligen Abschnitts verstanden. Der zweite Abschnitt erstreckt sich weg vom Halbleiterköper. Die Metallschicht grenzt an den zweiten und bevorzugt auch an den ersten Abschnitt der ersten Passivierungsschicht. Vorteilhafterweise schützt der zweite Abschnitt der ersten Passivierungsschicht die Metallschicht vor Umwelteinflüssen und/oder bei der einer weiteren Verarbeitung des Halbleiterchips.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform basiert der Halbleiterkörper auf Al _n In _] __ _n-m Ga _m N. Die erste

Passivierungsschicht umfasst Siliziumnitrid und die zweite Passivierungsschicht umfasst Siliziumdioxid. Beispielsweise weist der Halbleiterkörper einen Brechungsindex von 2,4 auf. Insbesondere sind die erste Passivierungsschicht aus Siliziumnitrid, und die zweite Passivierungsschicht aus Siliziumdioxid gebildet.

Es wird des Weiteren ein Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Halbleiterchips angegeben. Der hier beschriebene optoelektronische Halbleiterchip kann insbesondere durch ein solches Verfahren hergestellt werden. Das heißt, sämtliche für den optoelektronischen Halbleiterchip offenbarten Merkmale sind auch für das Verfahren offenbart und umgekehrt.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst das Verfahren einen Schritt A), in dem ein Halbleiterkörper mit einer aktiven Schicht, einer Oberseite und einer der Oberseite gegenüberliegenden Unterseite auf einem Aufwachssubstrat bereitgestellt wird. Die aktive Schicht ist zur Erzeugung elektromagnetische Strahlung eingerichtet. Die Oberseite des Halbleiterkörpers ist dabei dem Aufwachssubstrat zugewandt. Zum Beispiel umfasst das Aufwachssubstrat Saphir oder ist aus Saphir gebildet. Insbesondere ist der Halbleiterkörper auf dem Aufwachssubstrat epitaktisch abgeschieden, beispielsweise mittels metallorganischer Gasphasenepitaxie, kurz MOVPE, oder metallorganischer chemischer Gasphasenabscheidung, kurz MOCVD. Der Halbleiterkörper wird zum Beispiel mit einer senkrecht zu seiner Haupterstreckungsebene gemessenen Dicke von mindestens 2 gm aufgewachsen. Bevorzugt beträgt die Dicke zwischen einschließlich 4 gm und 6 pm.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst das Verfahren in einem Verfahrensschritt B) das Ätzen von Mesagräben in den Halbleiterkörper, ausgehend von der Unterseite Halbleiterkörpers. Die Mesagräben weisen beispielsweise jeweils eine Breite, gemessen parallel zur Unterseite des Halbleiterkörpers, zwischen einschließlich 500 nm und 1500 nm auf.

Bevorzugt wird ein gerichtetes Ätzverfahren verwendet, wie beispielsweise Ionen- oder Plasmaätzen. Beispielsweise wird während des Ätzvorgangs der Bereich des Halbleiterkörpers, der nicht geätzt wird, mit einer Maske geschützt.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird in einem Schritt C) eine zweite Passivierungsschicht auf Flanken und Bodenflächen der Mesagräben aufgebracht. Die Flanken begrenzen dabei die Mesagräben in einer lateralen Richtung und die Bodenflächen begrenzen die Mesagräben in einer vertikalen Richtung, senkrecht zur lateralen Richtung. Beispielsweise verlaufen die Flanken quer zur Unterseite des Halbleiterkörpers und die Bodenfläche verlaufen parallel oder im Wesentlichen parallel zu dieser. Die Flanken der Mesagräben sind durch den Halbleiterkörper gebildet.

Beispielsweise wird vor dem Aufbringen der zweiten Passivierungsschicht eine Maske, wie sie in Schritt B) verwendet werden kann, entfernt. In diesem Fall wird die zweite Passivierungsschicht insbesondere ebenfalls auf die Unterseite des Halbleiterkörpers aufgebracht. Alternativ oder zusätzlich wird die Unterseite des Halbleiterkörpers vor dem Aufbringen der zweiten Passivierungsschicht maskiert. Beispielsweise kann dazu dieselbe Maske wie in Schritt B) verwendet werden oder eine weitere, von der in Schritt B) verschiedene Maske.

Bevorzugt wird die zweite Passivierungsschicht derart aufgebracht, dass diese an den Flanken eine Dicke, gemessen senkrecht zur Flanke, von mindestens 250 nm aufweist. Beispielsweise wird die zweite Passivierungsschicht mittels Sputtern oder chemischer Gasphasenabscheidung, kurz CVD, aufgebracht .

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens wird in einem Schritt D) im Bereich der Bodenflächen die zweite Passivierungsschicht entfernt, wobei die Flanken jeweils mit der zweiten Passivierungsschicht bedeckt bleiben. Beispielsweise wird die zweite Passivierungsschicht mittels Ätzen entfernt. Insbesondere wird die zweite Passivierungsschicht im Falle, dass diese an der Unterseite des Halbleiterkörpers angebracht ist, dort ebenfalls entfernt. Insbesondere sind die Oberseite und die Unterseite des Halbleiterkörpers nach dem Verfahrensschritt D) frei von der zweiten Passivierungsschicht. Bevorzugt wird beim Entfernen der zweiten Passivierungsschicht von der Bodenfläche die Dicke der zweiten Passivierungsschicht im Bereich der Flanken nicht oder um höchstens 10 % reduziert. Weiter bevorzugt weist die zweite Passivierungsschicht an der Flanke nach dem Schritt D) eine Dicke von mindestens 100 nm auf.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst das Verfahren einen Verfahrensschritt E), bei dem eine erste Passivierungsschicht auf Flanken und Bodenflächen der Mesagräben aufgebracht wird. Der Brechungsindex der zweiten Passivierungsschicht ist dabei kleiner als der Brechungsindex der ersten Passivierungsschicht, wobei sich die Brechungsindices jeweils auf die von der aktiven Schicht erzeugte Strahlung beziehen. Vorzugsweise wird die erste Passivierungsschicht direkt auf die zweite Passivierungsschicht aufgebracht. Beispielsweise wird die erste Passivierungsschicht ebenfalls auf der Unterseite des Halbleiterkörpers aufgebracht. Alternativ kann die Unterseite des Halbleiterkörpers maskiert werden, sodass nach dem Entfernen einer geeigneten Maske die Unterseite des Halbleiterkörpers frei von der ersten Passivierungsschicht ist.

Dem hier beschrieben Verfahren liegen unter anderem die folgenden Überlegungen zugrunde. Bei bestimmten Anwendungen kann es notwendig sein, dass vor dem Entfernen des Aufwachssubstrats Mesagräben in einen Halbleiterkörper geätzt werden, zum Beispiel, wenn der Halbleiterkörper auf einem Kunststoffträger montiert wird, der thermische Belastungen während des Ätzens nicht standhält. In diesem Fall kann es nötig sein, die Bodenflächen der Mesagräben mit einer dielektrischen ersten Passivierungsschicht zu beschichten, um ein Ablösen des Aufwachssubstrats auch in diesen Bereichen zu ermöglichen. Das Ablösen kann mit einem Laser, im Englischen auch als Laser Lift Off, kurz LLO, bezeichnet, erfolgen. Die Flanken der Mesagräben können dabei ebenfalls mit der ersten Passivierungsschicht beschichtet werden. Dadurch können Strahlungsverluste an den Flanken des Halbleiterkörpers aufgrund von Transmission und Absorption auftreten. Zum Beispiel ist der Unterschied der Brechungsindices der ersten Passivierungsschicht und dem Halbleiterkörper so gering, dass wenig Totalreflexion an der ersten Passivierungsschicht auftritt .

Der Vorteil des hier beschriebenen Verfahrens besteht unter anderem darin, dass an den Flanken zwischen der ersten Passivierungsschicht und dem Halbleiterkörper eine zweite Passivierungsschicht anordenbar ist, während im Bereich der Bodenflächen die erste Passivierungsschicht in direktem Kontakt zu dem Aufwachssubstrat ist. Da der Brechungsindex der zweiten Passivierungsschicht geringer ist als der Brechungsindex der ersten Passivierungsschicht, tritt an den Flanken vermehrt Totalreflexion auf, wodurch Strahlungsverluste für seitlich abgestrahlte Strahlung verringert werden können. Gleichzeitig kann, aufgrund der ersten Passivierungsschicht, das Aufwachsubstrat im Bereich der Bodenflächen und im Bereich des Halbleiterkörpers in einem einzigen, gemeinsamen Verfahrensschritt abgelöst werden.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens wird im Verfahrensschritt B) der Halbleiterkörper im Bereich der Mesagräben so weit geätzt, dass der Halbleiterkörper in diesen Bereichen nach dem Ätzen eine Dicke von wenigstens 10 % und höchstens 40 % der mittleren Dicke des ungeätzten Halbleiterkörpers aufweist. Die Dicke wird hierbei senkrecht zur Unterseite des Halbleiterkörpers gemessen. Beispielsweise beträgt die mittlere Dicke des ungeätzten Halbleiterkörpers zwischen einschließlich 4 gm und 6 gm, insbesondere etwa 5 pm. Insbesondere beträgt in diesem Fall die mittlere Dicke des Halbleiterkörpers in Bereichen der Mesagräben zwischen einschließlich 1 pm und 2 pm. Die Mesagräben weisen also jeweils eine Tiefe, gemessen senkrecht zur Unterseite, beispielsweise zwischen einschließlich 3 pm und 4 pm auf.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird im Verfahrensschritt B) der Halbleiterkörper im Bereich der Mesagräben vollständig weggeätzt. Beispielsweise trennen die Mesagräben den Halbleiterkörper in zwei oder mehr Abschnitte, die unmittelbar nach dem Ätzen lediglich über das Aufwachssubstrat miteinander in Verbindung stehen. Insbesondere wird das Aufwachssubstrat im Bereich der Mesagräben freigelegt. Insbesondere steht dann nach dem Aufbringen der zweiten Passivierungsschicht im Schritt C) und nach dem Entfernen der zweiten Passivierungsschicht im Schritt D) ein Teil der zweiten Passivierungsschicht in direktem Kontakt zu dem Aufwachssubstrat. Beispielsweise weist ein Kontaktbereich, in dem die zweite Passivierungsschicht und das Aufwachssubstrat in Kontakt stehen eine Breite zwischen einschließlich 100 nm und 250 nm auf. Vorteilhafterweise kann bei einem solch breiten Kontaktbereich das Aufwachssubstrat mittels eines Lasers entfernt werden, selbst wenn durch den Laser der Kontakt zwischen der zweiten Passivierungsschicht und dem Aufwachssubstrat in dem Kontaktbereich nicht gelöst wird. Ein Druck, der sich beim Ablösen des Halbleiterkörpers von dem Aufwachssubstrat mittels eines Lasers aufbaut, kann ausreichend sein, um den Kontakt zwischen der zweiten Passivierungsschicht und dem Aufwachssubstrat in dem Kontaktbereich zu lösen.

Des Weiteren liegt nach dem Entfernen des Aufwachssubstrats in diesem Fall die zweite Passivierungsschicht an der Oberseite des Halbleiterkörpers frei. Damit wird beispielsweise bei einem Ätzen von Auskoppelstrukturen des Halbleiterkörpers aus Richtung seiner Oberseite auch ein Teil der zweiten Passivierungsschicht entfernt.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird im Verfahrensschritt D) zusätzlich der Halbleiterkörper in Bereichen der Mesagräben vollständig entfernt. Beispielsweise wird der Halbleiterkörper in den Bereichen der Mesagräben vollständig entfernt, im Fall, dass dies noch nicht im Verfahrensschritt B) geschehen ist. Insbesondere wird dann im Verfahrensschritt D) das Aufwachssubstrat im Bereich der Mesagräben freigelegt.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens wird im Verfahrensschritt D) ein gerichtetes Ätzverfahren verwendet. Beispielsweise werden im Verfahrensschritt D) die zweite Passivierungsschicht und/oder der Halbleiterkörper mittels Ionenätzen oder Plasmaätzen entfernt. Bevorzugt werden die zweite Passivierungsschicht und/oder der Halbleiterkörper lediglich oder überwiegend in einer Richtung senkrecht zur Unterseite geätzt. Bevorzugt werden die Flanken der Mesagräben beim Ätzen nicht angegriffen. Insbesondere bleibt die Dicke der zweiten Passivierungsschicht, die an den Flanken angebracht ist, durch das Ätzen im Wesentlichen unverändert. Zusätzlich kann ein solches gerichtetes Ätzverfahren auch im Verfahrensschritt B) verwendet werden.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird nach dem Verfahrensschritt C) und vor dem Verfahrensschritt D) eine hochbrechende dielektrische Schicht auf die zweite Passivierungsschicht aufgebracht, welche einen höheren Brechungsindex aufweist als die zweite Passivierungsschicht. Insbesondere weist die hochbrechende dielektrische Schicht einen Brechungsindex auf, der mindestens 1,2-mal oder mindestens 1,5-mal oder mindestens 2-mal so groß ist wie der Brechungsindex der zweiten Passivierungsschicht. Bevorzugt wird die hochbrechende dielektrische Schicht direkt auf die zweite Passivierungsschicht aufgebracht. Beispielsweise wird die hochbrechende dielektrische Schicht mit denselben Methoden aufgebracht wie die zweite Passivierungsschicht. Insbesondere wird die hochbrechende dielektrische Schicht sowohl im Bereich der Flanken als auch der Bodenfläche aufgebracht . Bevorzugt wird auf die hochbrechende dielektrische Schicht eine niedrigbrechende dielektrische Schicht aufgebracht. Insbesondere wird die niedrigbrechende dielektrische Schicht direkt auf die hochbrechende dielektrische Schicht aufgebracht. Beispielsweise wird die niedrigbrechende dielektrisch Schicht sowohl im Bereich der Flanken als auch der Bodenfläche aufgebracht. Die niedrigbrechende dielektrische Schicht ist beispielsweise aus Siliziumdioxid gebildet und wird mit den gleichen Methoden aufgebracht wie die zweite Passivierungsschicht. Vorteilhafterweise ist durch die niedrigbrechende dielektrische Schicht die hochbrechende dielektrische Schicht während der Weiterverarbeitung geschützt .

Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird in einem weiteren Verfahrensschritt F) eine Metallschicht auf eine von dem Halbleiterkörper abgewandte Seite der ersten

Passivierungsschicht aufgebracht. Insbesondere wird die erste Metallschicht sowohl im Bereich der Flanken als auch im Bereich der Bodenflächen auf die erste Passivierungsschicht aufgebracht. Beispielsweise wird die Metallschicht mittels Sputtern aufgebracht. Insbesondere wird die Metallschicht mit einer Dicke von höchstens 500 nm, bevorzugt höchstens 200 nm, weiter bevorzugt höchstens 50 nm aufgebracht. Die Metallschicht umfasst zum Beispiel Platin, Titan, Nickel oder Kupfer oder ist aus einem dieser Materialien gebildet oder aus einer Mischung dieser Materialien gebildet.

Beispielsweise wird im bestimmungsgemäßen Betrieb der Halbleiterkörper unter anderem über die Metallschicht bestromt. Insbesondere lässt sich die Metallschicht bei der weiteren Verarbeitung des Halbleiterchips, zum Beispiel aus Richtung der Oberseite, mittels der ersten Passivierungsschicht schützen.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens wird in einem weiteren Verfahrensschritt G) ein Metall an der Metallschicht galvanisch abgeschieden, sodass die Mesagräben durch das Metall aufgefüllt werden. Beispielsweise wird Kupfer galvanisch abgeschieden. Bevorzugt wird Nickel galvanisch abgeschieden. Insbesondere weist Nickel ähnliche thermische Eigenschaften wie der Halbleiterkörper auf, wodurch die thermische Stabilität des optoelektronischen Halbleiterchips verbessert werden kann. Vorteilhafterweise lässt sich durch aufgefüllte Mesagräben die mechanische Stabilität des optoelektronischen Halbleiterchips erhöhen.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens wird in einem zusätzlichen Verfahrensschritt H) das Aufwachssubstrat entfernt und die Oberseite des Halbleiterkörpers mit Auskoppelstrukturen versehen. Beispielsweise wird das Aufwachssubstrat mittels eines Lasers entfernt. Bevorzugt weist das Material der ersten Passivierungsschicht, beispielsweise Siliziumnitrid, ähnliche Eigenschaften beim Ablösen des Aufwachssubstrats mittels Laser auf wie der Halbleiterkörper, welcher beispielsweise auf Al _n In _] __ _n-m Ga _m N basiert. Vorteilhafterweise lässt sich damit das Aufwachssubstrat sowohl im Bereich des Halbleiterkörpers als auch im Bereich der Mesagräben mittels eines Lasers in einem einzigen Verfahrensschritt ablösen.

Beispielsweise wird die Oberseite des Halbleiterkörpers mittels Ätzen mit Auskoppelstrukturen versehen. Bevorzugt wird KOH als Ätzmittel verwendet. Vorzugsweise wird der Halbleiterkörper in einem nach dem Schritt E) ausgeführten Verfahrensschritt im Bereich der Mesagräben durchtrennt, um einzelne Halbleiterchips zu erhalten .

Bevorzugt werden die Verfahrensschritte A) bis H) in alphabetischer Reihenfolge ausgeführt. Insbesondere werden die Verfahrensschritte A) bis E) in alphabetischer Reihenfolge ausgeführt.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des optoelektronischen Halbleiterchips ergeben sich aus den folgenden, im Zusammenhang mit schematischen Zeichnungen dargestellten

Ausführungsbeispielen. Gleiche, gleichartige oder gleich wirkende Elemente sind in den Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Die Figuren und die

Größenverhältnisse der in den Figuren dargestellten Elemente untereinander sind nicht als maßstäblich zu betrachten. Vielmehr können einzelne Elemente zur besseren Darstellbarkeit und/oder für eine bessere Verständlichkeit übertrieben groß dargestellt sein.

Es zeigen:

Figuren 1 und 2 Ansichten verschiedener Abwandlungen des optoelektronischen Halbleiterchips,

Figuren 3, 4 und 6 Schnittansichten verschiedener Ausführungsbeispiele des optoelektronischen Halbleiterchips, Figuren 5A bis 5F verschiedene Positionen in einem Ausführungsbeispiel des Verfahrens zur Herstellung eines optoelektronischen Halbleiterchips,

Die Figur 1 zeigt eine schematische Schnittansicht einer ersten Abwandlung eines optoelektronischen Halbleiterchips 1. Der Halbleiterchip 1 umfasst ein Aufwachssubstrat 100, worauf ein Halbleiterkörper 10 angeordnet ist. Das Aufwachssubstrat 100 ist vorliegend aus Saphir gebildet. Eine Oberseite 11 des Halbleiterkörpers 10 ist dem Aufwachssubstrat 100 zugewandt. Der Halbleiterkörper 10 weist Flanken 21 auf, die quer zur Oberseite 11 verlaufen und den Halbleiterkörper 10 in lateraler Richtung begrenzen. Die Unterseite 12 des Halbleiterkörpers 10 liegt der Oberseite 11 gegenüber. Eine erste Passivierungsschicht 30 ist auf den Flanken 21 angeordnet und weist zwei Abschnitte 31, 32 auf. Der erste Abschnitt 31 verläuft parallel zu den Flanken 21, während der zweite Abschnitt 32 parallel zur Oberseite 11 verläuft. Der erste Abschnitt 31 befindet sich im direkten Kontakt mit den Flanken 21. Der zweite Abschnitt 32 befindet sich im direkten Kontakt mit dem Aufwachssubstrat 100. Die erste Passivierungsschicht 30 ist beispielsweise aus Siliziumnitrid gebildet .

An der dem Halbleiterkörper 10 abgewandten Seite der ersten Passivierungsschicht 30 ist eine Metallschicht 50 angebracht. Die Metallschicht 50 umfasst beispielsweise Nickel, Platin und/oder Titan. An der Unterseite 12 des Halbleiterkörpers 10 ist eine Kontaktschicht 80 angeordnet. Die Kontaktschicht 80 umfasst zum Beispiel ein oder mehrere Metalle, wie Gold, Silber, Kupfer und/oder Zink. Der Halbleiterkörper 10 weist einen ersten dotierten Bereich 101, einen zweiten dotierten Bereich 102 und eine aktive Schicht 103 auf, welche zwischen den dotierten Bereichen 101, 102 angeordnet ist. Der erste dotierte Bereich 101 ist beispielsweise n-dotiert. Der zweite dotierte Bereich 102 ist p-dotiert und wird über die Kontaktschicht 80 im bestimmungsgemäßen Betrieb bestromt. Alternativ ist die Dotierung der dotierten Bereiche 101, 102 umgekehrt. Zur elektrischen Trennung der Kontaktschicht 80 und der Metallschicht 50 umfasst der Halbleiterchip 1 eine Isolationsschicht 90. Die Isolationsschicht 90 ist beispielsweise aus einem Schichtstapel mit einer Vielzahl von Teilschichten gebildet. Die Teilschichten können jeweils Siliziumdioxid und/oder Siliziumnitrid umfassen.

Die Figur 2 zeigt eine schematische Schnittansicht einer zweiten Abwandlung eines optoelektronischen Halbleiterchips 1. Im Unterschied zur Abwandlung der Figur 1 wurde das Aufwachssubstrat 100 entfernt, beispielsweise mittels Laser Lift Off. Des Weiteren wurde die Oberseite 11 des Halbleiterkörpers 10 mit Auskoppelstrukturen 70 versehen, beispielsweise mittels Ätzen. Als Ätzmittel kann dabei KOH verwendet werden. Während des Ablösen des Aufwachssubstrats 100 und dem Versehen der Oberseite 11 mit Auskoppelstrukturen 70 wurde die Metallschicht 50 insbesondere durch den zweiten Abschnitt 32 der ersten Passivierungsschicht 30 geschützt.

Des Weiteren wurde im Unterschied zur Figur 1 an der Metallschicht 50 ein Metall galvanisch abgeschieden, zum Beispiel Nickel. Damit wurde die Dicke der Metallschicht 50 auf beispielsweise mindestens 500 nm erhöht. Die vorliegende Abwandlung umfasst eine Konversionsschicht 200, welche dazu eingerichtet ist, Strahlung, die von der aktiven Schicht 103 emittiert wird, in Strahlung einer anderen Wellenlänge, insbesondere eines anderen Wellenlängenbereichs, umzuwandeln.

Die Figur 3 zeigt eine schematische Schnittansicht eines ersten Ausführungsbeispiels eines optoelektronischen Halbleiterchips 1. Im Unterschied zur ersten Abwandlung der Figur 1 umfasst der vorliegende optoelektronische Halbleiterchip 1 eine zweite Passivierungsschicht 40, die an den Flanken 21 angebracht ist. Insbesondere ist die zweite Passivierungsschicht 40 zwischen der ersten Passivierungsschicht 30 und dem Halbleiterkörper 10 angeordnet und befindet sich im direkten Kontakt zu dem Halbleiterkörper 10. Die zweite Passivierungsschicht 40 weist eine Dicke senkrecht zur Flanke 21 auf, die zwischen einschließlich 250 nm und 1000 nm beträgt.

In Figur 3 ist zu erkennen, dass die zweite Passivierungsschicht 40 die Flanke 21 nicht vollständig, sondern zu beispielsweise mindestens 60 % und höchstens 80 %, bedeckt. Insbesondere sind der erste dotierte Bereich 101 und die aktive Schicht 103 im Bereich der Flanke 21 vollständig von der zweiten Passivierungsschicht bedeckt, während der zweite dotierte Bereich 102 im Bereich der Flanke 21 beispielsweise mindestens zu 20 % und höchstens zu 90 % von der zweiten Passivierungsschicht 40 bedeckt ist. Die erste Passivierungsschicht 30 bedeckt die Flanke 21 vollständig. So ist der Bereich der Flanken 21, der jeweils der Oberseite 11 zugewandt ist, frei von der zweiten Passivierungsschicht 40. In diesem Bereich überdeckt der Halbleiterkörper 10 die zweite Passivierungsschicht 40 in einer lateralen Richtung. Vorteilhafterweise lässt sich in diesem Bereich das Aufwachssubstrat 100 mittels Laser Lift Off einfach entfernen, da das Aufwachssubstrat 100 nicht in direktem Kontakt zur zweiten Passivierungsschicht 40 ist. Ein weiterer Vorteil ergibt sich dadurch, dass der Halbleiterkörper 10 im Bereich der Oberseite 11 die zweite Passivierungsschicht 40 schützt, beispielsweise beim Ätzen der Oberseite 11, um diese mit Auskoppelstrukturen 70 zu versehen.

Die zweite Passivierungsschicht 40 weist einen Brechungsindex auf, der kleiner ist als der Brechungsindex der ersten Passivierungsschicht 30. Die Brechungsindices beziehen sich dabei jeweils auf die dominante Wellenlänge der von der aktiven Schicht 103 emittierten Strahlung. Der Halbleiterkörper 10 basiert bevorzugt auf Al _n In _] __ _n-m Ga _m N und weist einen Brechungsindex von 2,4 auf, wobei 0 < n < 1, 0 < m < 1 und m + n < 1 ist. Die erste Passivierungsschicht 30 ist weiter bevorzugt aus Siliziumnitrid gebildet, welches einen Brechungsindex von 2,0 aufweist und die zweite Passivierungsschicht 40 ist beispielsweise aus Siliziumdioxid gebildet, welches einen Brechungsindex von 1,46 aufweist. Somit tritt für einen größeren Anteil der Strahlung, welche im Bereich der Flanken 21 den Halbleiterkörper 10 verlässt, Totalreflexion auf, als es bei den Abwandlungen gemäß der Figuren 1 und 2 der Fall ist. Zusätzlich tritt bei Austrittswinkeln, welche nicht die Bedingung für Totalreflexion erfüllen, Fresnel-Reflexion auf.

Die aktive Schicht 103, der erste dotierte Bereich 101 und der zweite dotierte Bereich 102 weisen jeweils im Wesentliche die gleiche laterale Ausdehnung auf wie der Halbleiterkörper 10. Ferner sind die aktive Schicht 103, der erste und zweite dotierte Bereich 101, 102 jeweils einfach zusammenhängend ausgebildet . In der Figur 4 ist eine schematische Schnittansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels eines hier beschriebenen optoelektronischen Halbleiterchips 1 gezeigt. Die Figur 4 zeigt dabei im Wesentlichen dieselben Merkmale wie die Figur 3 mit dem Unterschied, dass das Aufwachssubstrat 100 entfernt wurde, die Metallschicht 50 eine größere Dicke aufweist und die Oberseite 11 mit Auskoppelstrukturen 70 versehen wurde. Ferner wurde auf der Oberseite des Halbleiterkörpers 10 eine Konversionsschicht 200 aufgebracht.

Die Figur 5A zeigt eine erste Position in einem Ausführungsbeispiel des hier beschriebenen Verfahrens in schematischer Schnittansicht. Im Verfahrensschritt A) wird ein Halbleiterkörper 10 mit einer zur Erzeugung elektromagnetischer Strahlung eingerichteten aktiven Schicht 103, einer Oberseite 11 und einer der Oberseite 11 gegenüberliegenden Unterseite 12 auf einem Aufwachssubstrat 100 bereitgestellt. Gezeigt ist nur ein Ausschnitt des Halbleiterkörpers 10. Die Oberseite 11 ist dem Aufwachssubstrat 100 zugewandt. An der Unterseite 12 ist des Weiteren eine Kontaktschicht 80 und eine Isolationsschicht 90 angebracht. Die Kontaktschicht 80 umfasst ein Metall.

Die Figur 5B zeigt eine zweite Position in einem Ausführungsbeispiel des hier beschriebenen Verfahrens. In einem Verfahrensschritt B) wurde ein Mesagraben 20 in den Halbleiterkörper 10 ausgehend von der Unterseite 12 geätzt. Der Mesagraben 20 weist dabei eine Flanke 21 auf, die quer, insbesondere senkrecht, zur Unterseite 12 verläuft sowie eine Bodenfläche 22, die im Wesentlichen parallel zur Unterseite 12 verläuft. Die Flanke 21 und die Bodenfläche 22 begrenzen den Mesagraben 20. Die Unterseite 12 des Halbleiterkörpers 10 sowie die Kontaktschicht 80 und die Isolierungsschicht 90 werden mit einer Maske 110 bedeckt und somit während des Ätzvorgangs geschützt. Zum Bespiel wurde zum Ätzen des Mesagrabens 20 ein gerichtetes Ätzverfahren, wie Ionenätzen oder Plasmaätzen, verwendet.

Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wurde der Halbleiterkörper 10 im Bereich des Mesagrabens 20 nicht vollständig weggeätzt. Beispielsweise weist der Halbleiterkörper 10 im Bereich des Mesagrabens 20 eine Dicke, gemessen senkrecht zu seiner Oberseite 11, zwischen einschließlich 1 gm bis 2 gm auf, während die Dicke des Halbleiterkörpers 10 zwischen einschließlich 4 pm und 6 pm beträgt .

Insbesondere ist die mittlere Dicke des Halbleiterkörpers 10 im Bereich des Mesagrabens 20 mindestens so groß wie eine maximale Ätztiefe, die bei einem optional folgenden Ätzen von Auskoppelstrukturen 70 erreicht wird.

Die Figur 5C zeigt eine dritte Position in dem Verfahren. Im Verfahrensschritt C) wurde eine zweite Passivierungsschicht 40 auf die Flanke 21 und die Bodenfläche 20 des Mesagrabens 20 aufgebracht. Ferner wurde die zweite Passivierungsschicht 40 auf der von der Unterseite 12 abgewandten Seite der Isolationsschicht 90 aufgebracht. Zum Beispiel wurde die zweite Passivierungsschicht 40 mittels Sputtern oder CVD aufgebracht. Die zweite Passivierungsschicht 40 weist dabei an den Flanken 21 eine Dicke, gemessen senkrecht zu der Flanke 21, von zumindest 250 nm und höchstens 1000 nm auf.

Die Figur 5D zeigt eine vierte Position in dem Verfahren in schematischer Schnittansicht. In einem Verfahrensschritt D) wurde die zweite Passivierungsschicht 40 im Bereich der Bodenfläche 22 und der Unterseite 12 entfernt, sodass die der Unterseite 12 abgewandte Seite der Isolationsschicht 90 frei von der zweiten Passivierungsschicht 40 ist. Die zweite Passivierungsschicht 40 verbleibt lediglich an der Flanke 21. Außerdem wurde im Bereich des Mesagrabens 20 der Halbleiterkörper 10 vollständig entfernt, sodass das Aufwachssubstrat 100 freigelegt wurde. Beispielsweise wurde im Schritt D) ein gerichtetes Ätzverfahren verwendet. Durch das gerichtete Ätzverfahren wurde der Halbleiterkörper 10 und die zweite Passivierungsschicht 40 nur oder überwiegend in einer Richtung senkrecht zur Unterseite 12 geätzt, sodass die Dicke der zweiten Passivierungsschicht 40 im Wesentlichen unverändert bleibt.

Die Figur 5E zeigt eine weitere Position in dem Verfahren. In einem Verfahrensschritt E) wurde eine erste

Passivierungsschicht 30 auf der Flanke 21, der Bodenfläche 22 und den von dem Aufwachssubstrat 100 abgewandten Seiten der zweiten Passivierungsschicht 40 und der Isolationsschicht 90 aufgebracht. Zum Beispiel wurde die erste

Passivierungsschicht 30 mit denselben Methoden wie die zweite Passivierungsschicht 40 aufgebracht. Die erste Passivierungsschicht 30 basiert beispielsweise auf Siliziumnitrid und weist einen höheren Brechungsindex auf als die zweite Passivierungsschicht 40.

Figur 5F zeigt eine weitere Position in einem Ausführungsbeispiel des hier beschriebenen Verfahrens in schematischer Schnittansicht. In einem Verfahrensschritt F) wurde eine Metallschicht 50 auf einer von dem Halbleiterkörper 10 abgewandten Seite der ersten Passivierungsschicht 30 aufgebracht. Zum Beispiel wurde die Metallschicht 50 mittels Sputtern aufgebracht, um eine geringe Schichtdicke von höchstens 200 nm zu erreichen.

Figur 6 zeigt einen Ausschnitt eines weiteren Ausführungsbeispiels des optoelektronischen Halbleiterchips 1. Der Ausschnitt zeigt den Halbleiterchip 1 im Bereich einer Flanke 21. Die Figur 6 zeigt im Wesentlichen dieselben Merkmale wie die Figur 3 mit dem Unterschied, dass an der Flanke 21 zwischen der zweiten Passivierungsschicht 40 und der ersten Passivierungsschicht 30 eine hochbrechende 41 und eine niedrigbrechende 42 dielektrische Schicht angeordnet sind. Die hochbrechende dielektrische Schicht 41 ist zwischen der zweiten Passivierungsschicht 40 und der niedrigbrechenden dielektrischen Schicht 42 angeordnet und steht in direktem Kontakt mit diesen beiden Schichten. Die hochbrechende dielektrische Schicht 41 weist bevorzugt eine Dicke auf, die im Rahmen der Herstellungstoleranz ein Viertel der dominanten Wellenlänge beträgt.

Die hochbrechende dielektrische Schicht 41 weist zum Beispiel einen Brechungsindex der mindestens 1,5-mal so groß ist wie der Brechungsindex der zweiten Passivierungsschicht 40 und der niedrigbrechenden dielektrischen Schicht 42. Die hochbrechende dielektrische Schicht 41 ist beispielsweise aus Titandioxid gebildet, während die niedrigbrechende Schicht 42 aus Siliziumdioxid gebildet ist.

Die Erfindung ist nicht durch die Beschreibung anhand der Ausführungsbeispiele auf diese 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 DE 102019122460.8, deren Offenbarungsgehalt hiermit durch Rückbezug aufgenommen wird.

Bezugszeichenliste

I optoelektronischer Halbleiterchip 10 Halbleiterkörper

II Oberseite 12 Unterseite

21 Flanke

22 Bodenfläche

30 erste Passivierungsschicht

31 erster Abschnitt der ersten Passivierungsschicht

32 zweiter Abschnitt der ersten Passivierungsschicht

40 zweite Passivierungsschicht

41 hochbrechende dielektrische Schicht

42 niedrigbrechende dielektrische Schicht 50 Metallschicht

70 Auskoppelstrukturen 80 Kontaktschicht 90 Isolationsschicht

100 Aufwachssubstrat

101 erster dotierter Bereich

102 zweiter dotierter Bereich

103 aktive Schicht 110 Maske

200 Konversionsschicht 300 Verguss