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Title:
OPTOELECTRONIC SEMICONDUCTOR CHIP AND METHOD FOR PRODUCING AN OPTOELECTRONIC SEMICONDUCTOR CHIP
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2018/114807
Kind Code:
A1
Abstract:
In one embodiment, the optoelectronic semiconductor chip (1) comprises a semiconductor layer sequence (2) with an active layer (22) between a first semiconductor region (21) and a second semiconductor region (23) on a light-permeable substrate (3). A contact trench (4) extends through the active layer (22) into the first semiconductor region (21). A first and a second electrically insulating reflective layer (51, 53) are designed for the reflection of radiation produced in the active layer (22) during operation. A metal current lug (6) is provided in the contact trench (4) and is intended for conducting current along the contact trench (4) and for powering the first semiconductor region (21). The first reflective layer (51) reaches from the contact trench (4) over the active layer (22) to a side of the second semiconductor region (23) that is facing away from the substrate (3). There is a contact layer (7), which is intended for injecting current directly into the first semiconductor region (21) and is in direct contact with the current lug (6).

Inventors:
KOPP FABIAN (MY)
MOLNAR ATTILA (MY)
Application Number:
PCT/EP2017/083317
Publication Date:
June 28, 2018
Filing Date:
December 18, 2017
Export Citation:
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Assignee:
OSRAM OPTO SEMICONDUCTORS GMBH (DE)
International Classes:
H01L33/38; H01L33/40
Domestic Patent References:
WO2016180779A12016-11-17
Foreign References:
US20120241720A12012-09-27
DE102014114674A12016-04-14
Other References:
None
Attorney, Agent or Firm:
EPPING HERMANN FISCHER PATENTANWALTSGESELLSCHAFT MBH (DE)
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Claims:
Patentansprüche

1. Optoelektronischer Halbleiterchip (1) mit

- einer Halbleiterschichtenfolge (2) mit einer aktiven

Schicht (22) zur Strahlungserzeugung zwischen einem ersten (21) und einem zweiten Halbleiterbereich (23),

- einem lichtdurchlässigen Substrat (3) , auf dem sich die Halbleiterschichtenfolge (2) befindet,

- mindestens einem Kontaktgraben (4), der sich von einer dem Substrat (3) abgewandten Seite des zweiten Halbleiterbereichs

(23) her durch die aktive Schicht (22) bis in den ersten Halbleiterbereich (21) erstreckt,

- mindestens einer metallischen Stromschiene (8) zur

Bestromung des zweiten Halbleiterbereichs (23) an einer dem Substrat (3) abgewandten Seite des zweiten Halbleiterbereichs (23) ,

- einer ersten (51) und einer zweiten elektrisch isolierenden Spiegelschicht (53) zur Reflexion von im Betrieb in der aktiven Schicht (22) erzeugter Strahlung, und

- einem metallischen Stromsteg (6), der in dem Kontaktgraben (4) angebracht ist und der zu einer Stromführung entlang des Kontaktgrabens (4) und zu einer Bestromung des ersten

Halbleiterbereichs (21) vorgesehen ist,

wobei

- die erste Spiegelschicht (51) aus dem Kontaktgraben (4) heraus über die aktive Schicht (22) hinweg bis auf eine dem Substrat (3) abgewandte Seite des zweiten Halbleiterbereichs (23) reicht und- eine Kontaktschicht (7) zur Stromeinprägung direkt in den ersten Halbleiterbereich (21) und in direktem Kontakt mit dem Stromsteg (6) vorhanden ist,

- der erste Halbleiterbereich (21) eine n-Seite und der zweite Halbleiterbereich (23) eine p-Seite der

Halbleiterschichtenfolge (2) bildet und die zweite Spiegelschicht (53) direkt auf den zweiten Halbleiterbereich (23) aufgebracht ist,

- entlang einer Längsrichtung des Stromstegs (6) abwechselnd mehrere Kontaktfelder (61) und Isolatorfelder (62) angeordnet sind,

- in den Kontaktfeldern (61) die Kontaktschicht (7) in direktem Kontakt mit dem Stromsteg (6) vorhanden ist und die Isolatorfelder (62) frei von der Kontaktschicht (7) sind, und

- sich die erste Spiegelschicht (51) zwischen dem Stromsteg (6) und dem ersten Halbleiter-bereich (21) befindet.

2. Optoelektronischer Halbleiterchip (1) nach dem

vorhergehenden Anspruch,

bei dem in einem Bereich zwischen der Stromschiene (8) und dem zweiten Halbleiterbereich (23) zusätzlich die

Kontaktschicht (7) direkt auf die zweite Spiegelschicht (53) aufgebracht ist,

wobei die zweite Spiegelschicht (53) die Kontaktschicht (7) seitlich überragt, in Draufsicht gesehen.

3. Optoelektronischer Halbleiterchip (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

bei dem die Stromschiene (8) in Draufsicht gesehen U-förmig ist und sich der Stromsteg (6) zwischen Schenkeln dieses U' s liegt,

wobei der Halbleiterchip (1) in Draufsicht gesehen

symmetrisch zu einer Längsachse, entlang derer der Stromsteg (6) verläuft, gestaltet ist.

4. Optoelektronischer Halbleiterchip (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

bei dem der Stromsteg (6) zumindest stellenweise die

Kontaktschicht (7) seitlich überragt, in Draufsicht gesehen und in Richtung senkrecht zur Längsrichtung des Stromstegs (6) .

5. Optoelektronischer Halbleiterchip (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

bei dem die Kontaktschicht (7) zumindest stellenweise den

Stromsteg (6) seitlich überragt, in Draufsicht gesehen und in Richtung senkrecht zur Längsrichtung des Stromstegs (6).

6. Optoelektronischer Halbleiterchip (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

bei dem der Stromsteg (6) zumindest stellenweise seitlich neben der Kontaktschicht (7) liegt, in Draufsicht gesehen und in Richtung senkrecht zur Längsrichtung des Stromstegs (6) .

7. Optoelektronischer Halbleiterchip (1) nach dem

vorhergehenden Anspruch,

bei dem der Stromsteg (6) in den Bereichen in den

Kontaktfeldern (61), in denen der Stromsteg (6) sich seitlich neben der Kontaktschicht (7) befindet, vollständig auf der ersten Spiegelschicht (51) liegt, in Draufsicht gesehen und in Richtung senkrecht zur Längsrichtung des Stromstegs (6) . 8. Optoelektronischer Halbleiterchip (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

bei dem die erste Spiegelschicht (51) die dem Substrat (3) abgewandte Seite des zweiten Halbleiterbereichs (23) zu höchstens 5 % bedeckt. 9. Optoelektronischer Halbleiterchip (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

bei dem die erste und die zweite Spiegelschicht (51, 53) teilweise von einer gemeinsamen Passivierungsschicht (9) überdeckt sind und verbleibende Bereiche der ersten und der zweiten Spiegelschicht (51, 53) von dem Stromsteg (6) zusammen mit der Stromschiene (8) überdeckt sind.

10. Optoelektronischer Halbleiterchip (1) nach dem

vorhergehenden Anspruch,

bei dem die Kontaktschicht (7) aus einem oder mehreren Metallen besteht und von der Passivierungsschicht (9) beabstandet ist.

11. Optoelektronischer Halbleiterchip (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

bei dem ein Anteil der Kontaktfelder (61) an dem Stromsteg (6) entlang der Längsrichtung zwischen einschließlich 20 % und 70 % liegt,

wobei der Stromsteg (6) über die Kontaktfelder (61) und die Isolatorfelder (62) hinweg entlang der Längsrichtung eine gleichbleibende Breite aufweist.

12. Optoelektronischer Halbleiterchip (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

bei dem sich die erste Spiegelschicht (51) näher an dem Substrat (3) befindet als die zweite Spiegelschicht (53) , wobei sich die Spiegelschicht (53) gegenseitig nicht überdecken, jedoch gleich aufgebaut sind, und

wobei die zweite Spiegelschicht (53) nur außerhalb von Vertiefungen der Halbleiterschichtenfolge (2) aufgebracht ist . 13. Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Halbleiterchips (1) mit den folgenden Schritten in der angegebenen Reihenfolge:

A) Bereitstellen eines lichtdurchlässigen Substrats (3) und Wachsen einer Halbleiterschichtenfolge (2) auf dem Substrat (3), wobei die Halbleiterschichtenfolge (2) eine aktive Schicht (22) zur Strahlungserzeugung zwischen einem ersten (21) und einem zweiten Halbleiterbereich (23) aufweist,

B) Erzeugen einer ersten Maskenschicht (11) auf der

Halbleiterschichtenfolge (2) und Aufbringen einer zweiten elektrisch isolierenden Spiegelschicht (53) zur Reflexion von im Betrieb in der aktiven Schicht (22) erzeugter Strahlung stellenweise auf den zweiten Halbleiterbereich (23) ,

C) Entfernen der ersten Maskenschicht (11) und ganzflächiges Aufbringen einer Stromaufweitungsschicht (83) für den zweiten Halbleiterbereich (23) ,

D) Erzeugen einer zweiten Maskenschicht (13) auf der

Halbleiterschichtenfolge (2) und Ätzen mindestens eines Kontaktgrabens (4), der sich von einer dem Substrat (3) abgewandten Seite des zweiten Halbleiterbereichs (23) her durch die aktive Schicht (22) bis in den ersten

Halbleiterbereich (21) erstreckt,

E) Aufbringen einer ersten elektrisch isolierenden

Spiegelschicht (51) zur Reflexion von im Betrieb in der aktiven Schicht (22) erzeugter Strahlung in dem Kontaktgraben (4),

F) Entfernen der zweiten Maskenschicht (12) und Erzeugen einer dritten Maskenschicht (13) sowie teilweises Entfernen der ersten Spiegelschicht (51) und Aufbringen einer

Kontaktschicht (7) zur Stromeinprägung direkt in den ersten Halbleiterbereich (21),

G) Entfernen der dritten Maskenschicht (13) sowie Aufbringen einer Passivierungsschicht (9) und Erzeugen einer vierten Maskenschicht (14) und außerdem Aufbringen eines metallischen Stromstegs (6) in dem Kontaktgraben (4) zu einer Stromführung entlang des Kontaktgrabens (4) und zu einer Bestromung des ersten Halbleiterbereichs (21),

sodass die erste Spiegelschicht (51) aus dem Kontaktgraben (4) heraus über die aktive Schicht (22) hinweg bis auf eine dem Substrat (3) abgewandte Seite des zweiten

Halbleiterbereichs (23) reicht.

14. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch,

bei dem in einem Schritt Dl) zwischen den Schritten D) und E) die Stromaufweitungsschicht (83) nasschemisch geätzt wird, wobei die zweite Maskenschicht (12) unterätzt wird, sodass sich ein Ätzbereich der Stromaufweitungsschicht (83) bis unterhalb der zweiten Maskenschicht (12) erstreckt und der zweite Halbleiterbereich (23) am Rand des Kontaktgrabens (4) freigelegt wird.

Description:
Beschreibung

Optoelektronischer Halbleiterchip und Verfahren zur

Herstellung eines optoelektronischen Halbleiterchips

Es wird ein optoelektronischer Halbleiterchip angegeben.

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

Eine zu lösende Aufgabe besteht darin, einen

optoelektronischen Halbleiterchip anzugeben, der effizient herstellbar ist und der eine hohe Lichtausbeute bietet. Diese Aufgabe wird unter anderem durch einen

optoelektronischen Halbleiterchip und durch ein Verfahren mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche gelöst.

Bevorzugte Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche .

Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist der

optoelektronische Halbleiterchip eine

Halbleiterschichtenfolge auf. Die Halbleiterschichtenfolge umfasst eine oder mehrere aktive Schichten zur

Strahlungserzeugung, insbesondere zur Erzeugung von

sichtbarem Licht wie blauem Licht. Die aktive Schicht

befindet sich zwischen einem ersten Halbleiterbereich und einem zweiten Halbleiterbereich. Bei dem ersten

Halbleiterbereich handelt es sich bevorzugt um eine n- leitende n-Seite und bei dem zweite Halbleiterbereich

insbesondere um eine p-leitende p-Seite. Im Folgenden werden der erste und der zweite Halbleiterbereich jeweils mit dieser Ladungsträgerleitfähigkeit erläutert. Genauso können der erste und der zweite Halbleiterbereich die umgekehrten

Ladungsträgerleitfähigkeiten aufweisen .

Bei dem optoelektronischen Halbleiterchip handelt es sich bevorzugt um eine Leuchtdiode, kurz LED.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform basiert die

Halbleiterschichtenfolge 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.

Besonders bevorzugt basiert die Halbleiterschichtenfolge auf dem Materialsystem AlInGaN.

Die mindestens eine aktive Schicht beinhaltet insbesondere wenigstens einen pn-Übergang und/oder mindestens eine

Quantentopfstruktur . Eine von der aktiven Schicht im Betrieb erzeugte Strahlung weist zum Beispiel eine Wellenlänge maximaler Intensität von mindestens 400 nm oder 425 nm und/oder von höchstens 480 nm oder 800 nm auf.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform befindet sich die

Halbleiterschichtenfolge auf einem lichtdurchlässigen

Substrat. Das Substrat ist insbesondere für in der aktiven Schicht erzeugte Strahlung durchlässig, bevorzugt

transparent. Die Halbleiterschichtenfolge ist ferner

bevorzugt direkt auf dem Substrat aufgewachsen, sodass es sich bei dem Substrat um ein Aufwachssubstrat handelt.

Beispielsweise ist das Substrat ein Siliziumkarbidsubstrat, ein Galliumnitridsubstrat, ein Siliziumsubstrat oder

bevorzugt ein Saphirsubstrat. Hierbei befindet sich der erste Halbleiterbereich näher an dem Substrat als der zweite Halbleiterbereich. Die aktive Schicht ist bevorzugt senkrecht zu einer Wachstumsrichtung der Halbleiterschichtenfolge und senkrecht zu einer

Hauptseite des Substrats, auf der die

Halbleiterschichtenfolge aufgebracht ist, orientiert.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist der

Halbleiterchip einen oder mehrere Kontaktgräben auf. Der mindestens eine Kontaktgraben erstreckt sich von einer dem Substrat abgewandten Seite des zweiten Halbleiterbereichs her durch die aktive Schicht hindurch bis in den ersten

Halbleiterbereich. Über den Kontaktgraben ist der erste

Halbleiterbereich von einer dem Substrat abgewandten Seite des zweiten Halbleiterbereichs her elektrisch kontaktierbar .

Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist der

Halbleiterchip eine erste und eine zweite Spiegelschicht auf. Die beiden Spiegelschichten sind bevorzugt elektrisch isolierend. Ferner sind die Spiegelschichten zur Reflexion von im Betrieb in der aktiven Schicht erzeugter Strahlung eingerichtet. Die Spiegelschichten können je aus einer einzigen Schicht gebildet sein oder aus mehreren

Teilschichten zusammengesetzt sein. Solche Teilschichten folgen bevorzugt entlang der Wachstumsrichtung der

Halbleiterschichtenfolge direkt aufeinander. Insbesondere sind die Spiegelschichten je als dielektrischer Spiegel oder Distributed Bragg Reflector, kurz DBR, gestaltet.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst der

Halbleiterchip einen oder mehrere Stromstege. Bei dem

mindestens einen Stromsteg handelt es sich bevorzugt um einen metallischen Steg, das heißt insbesondere, dass der Stromsteg aus einem oder mehreren Metallen besteht und ohmsch leitend ist .

Gemäß zumindest einer Ausführungsform befindet sich der Stromsteg teilweise oder vollständig in dem Kontaktgraben. In Draufsicht gesehen liegt der Stromsteg bevorzugt vollständig innerhalb des Kontaktgrabens. In Richtung parallel zur

Wachstumsrichtung der Halbleiterschichtenfolge kann der Stromsteg vollständig in dem Kontaktgraben liegen, bevorzugt überragt der Stromsteg den Kontaktgraben und die

Halbleiterschichtenfolge in Richtung weg von dem Substrat.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist der Stromsteg zu einer Stromführung entlang des Kontaktgrabens eingerichtet. Über den Stromsteg ist der erste Halbleiterbereich mit elektrischem Strom versorgbar. Dabei weist der Stromsteg entlang einer Längsrichtung bevorzugt eine Länge auf, die eine mittlere Breite des Stromstegs um mindestens einen

Faktor 10 oder 20 oder 30 und/oder um höchstens einen Faktor 200 oder 100 oder 50 übersteigt. Mit anderen Worten ist der Stromsteg langgestreckt geformt. Beispielsweise weist der Stromsteg Abmessungen von etwa 3 ym x 500 ym auf. Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist der Stromsteg entlang der Längsrichtung mehrere Kontaktfelder und mehrere Isolatorfelder auf, die abwechselnd aufeinanderfolgend angeordnet sind. In den Isolatorfeldern erfolgt keine

Stromeinprägung aus dem Stromsteg heraus in die

Halbleiterschichtenfolge. Demgegenüber sind die Kontaktfelder dazu eingerichtet, die Halbleiterschichtenfolge, also den ersten Halbleiterbereich, mit Strom zu versorgen. Es erfolgt also nicht entlang der gesamten Länge des Stromstegs eine Stromeinprägung in den zweiten Halbleiterbereich.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist in den

Kontaktfeldern je eine elektrische Kontaktschicht vorhanden. Die Kontaktschicht kann aus einer einzigen Schicht

hergestellt sein oder aus mehreren Teilschichten

zusammengesetzt sein. Bevorzugt handelt es sich bei der

Kontaktschicht um eine metallische Schicht, die aus einem oder mehreren Metallen besteht. Alternativ ist es möglich, dass die Kontaktschicht zusätzlich eines oder mehrere

transparente leitfähige Oxide wie Indium-Zinn-Oxid umfasst oder aus einem oder mehreren solcher Oxide besteht.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform befindet sich die

Kontaktschicht direkt an dem ersten Halbleiterbereich und ist zur Stromeinprägung direkt in den ersten Halbleiterbereich eingerichtet. Insbesondere wird der erste Halbleiterbereich ausschließlich über die Kontaktschicht bestromt, sodass keine Stromeinprägung in den ersten Halbleiterbereich durch andere Komponenten des Halbleiterchips erfolgt. Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist die Kontaktschicht direkt an dem Stromsteg angebracht. Das heißt, ein Stromfluss erfolgt über den Stromsteg hin zu der Kontaktschicht und von dieser aus in den ersten Halbleiterbereich. Die

Kontaktschicht ist bevorzugt auf das jeweilige Kontaktfeld begrenzt, eine Verbindung zwischen benachbarten

Kontaktfeldern erfolgt somit nicht durch ein Material der Kontaktschicht selbst, sondern elektrisch unmittelbar

bevorzugt ausschließlich über den Stromsteg. Elektrisch unmittelbar bezieht sich bevorzugt auf eine ohmsch leitende Verbindung, sodass vorliegend eine elektrisch leitende

Verbindung über die Halbleiterschichtenfolge nicht als direkte elektrische Verbindung anzusehen ist.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform sind die Isolatorfelder frei von der Kontaktschicht. Insbesondere ist die

Kontaktschicht auf die Kontaktfelder begrenzt. In den

Isolatorfeldern befindet sich eine der Spiegelschichten, insbesondere die erste Spiegelschicht, zwischen dem Stromsteg und dem ersten Halbleiterbereich. Mit anderen Worten erfolgt in den Isolatorfeldern eine elektrische Isolierung des

Stromstegs von dem ersten Halbleiterbereich durch die

zugehörige Spiegelschicht.

In mindestens einer Ausführungsform umfasst der

optoelektronische Halbleiterchip eine

Halbleiterschichtenfolge mit einer aktiven Schicht zur

Strahlungserzeugung, die sich zwischen einem ersten und einem zweiten Halbleiterbereich befindet. Die

Halbleiterschichtenfolge befindet sich auf einem

lichtdurchlässigen Substrat. Mindestens ein Kontaktgraben erstreckt sich von einer dem Substrat abgewandten Seite des zweiten Halbleiterbereichs her durch die aktive Schicht bis in den ersten Halbleiterbereich. Eine erste und eine zweite elektrisch isolierende Spiegelschicht sind zur Reflexion von im Betrieb in der aktiven Schicht erzeugter Strahlung

eingerichtet. Ein metallischer Stromsteg ist in dem

Kontaktgraben angebracht und ist zu einer Stromführung entlang des Kontaktgrabens sowie zu einer Bestromung des ersten Halbleiterbereichs vorgesehen. Die erste

Spiegelschicht reicht aus dem Kontaktgraben heraus über die aktive Schicht hinweg bis auf eine dem Substrat abgewandte Seite des zweiten Halbleiterbereichs. Es ist eine

Kontaktschicht zur Stromeinprägung direkt in den ersten

Halbleiterbereich und in direktem Kontakt mit dem Stromsteg vorhanden .

Eine der meistproduzierten Arten von Leuchtdioden sind so genannte Saphir-Volumenemitter. Bei diesen ist eine auf AlInGaN basierende Halbleiterschichtenfolge auf einem

Saphirsubstrat aufgewachsen. Diese Leuchtdioden erzeugen blaues Licht, das über Seitenflächen des Substrats sowie über eine der Halbleiterschichtenfolge abgewandte Oberseite des Substrats emittiert wird. An der Halbleiterschichtenfolge befinden sich Metallkontakte zur Strominjektion. Zwischen einer der Halbleiterschichtenfolge zugewandten Unterseite der Metallkontakte und der Halbleiterschichtenfolge befinden sich bevorzugt weitere Schichten, zum Beispiel Spiegelschichten oder StromaufWeitungsschichten . Solche Leuchtdioden werden etwa zur Erzeugung von weißem Licht in Kombination mit einem Leuchtstoff wie YAG:Ce verwendet.

Bei solchen Leuchtdioden gilt, dass je höher ein

Reflexionskoeffizient an den elektrischen Metallkontakten ist, desto geringer sine eine Absorption an den Kontakten und damit Helligkeitsverluste. Weiterhin gilt, je mehr Fotoebenen im Herstellungsprozess des optoelektronischen Halbleiterchips verwendet werden, insbesondere um die Reflexionskoeffizienten an den Kontakten zu erhöhen, desto höhere Herstellungskosten entstehen.

Mit dem hier beschriebenen Halbleiterchip und dem hier beschriebenen Verfahren lässt sich einerseits eine hohe

Reflexion an den elektrischen Kontakten erzielen,

andererseits sind nur vier Fotoebene erforderlich, um den Halbleiterchip herzustellen. Hieraus ergibt sich ein

Halbleiterchip mit einer hohen Lichtauskoppeleffizienz bei vergleichsweise niedrigen Herstellungskosten. Dies wird insbesondere durch die Spiegelschicht erreicht, die an Seitenflächen sowie an einer Grundfläche des

Kontaktgrabens angebracht ist. Die Kontaktschicht befindet sich lediglich an lokalen Öffnungen in der Grundfläche des Kontaktgrabens. Die Kontaktschicht ist ohne zusätzliche

Fotoebene herstellbar. Eine solche Kontaktschicht mit einer bevorzugt relativ hohen Reflexion kann sich zudem an den Kontakten für den zweiten Halbleiterbereich befinden, um eine insgesamt hohe Reflexion an den Kontakten zu ermöglichen. Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst der

Halbleiterchip eine oder mehrere Stromschienen. Die

mindestens eine Stromschiene ist bevorzugt aus einem oder mehreren Metallen gebildet und ohmsch leitend. Mit anderen Worten kann es sich bei der Stromschiene um eine metallische Stromschiene handeln. Die Stromschiene ist zur Bestromung des zweiten Halbleiterbereichs an einer dem Substrat abgewandten Seite des zweiten Halbleiterbereichs eingerichtet. Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist die zweite

Spiegelschicht direkt auf dem zweiten Halbleiterbereich aufgebracht. Insbesondere ist die zweite Spiegelschicht ausschließlich auf dem zweiten Halbleiterbereich aufgebracht. Die zweite Spiegelschicht ist bevorzugt auf Bereiche

begrenzt, in denen die Stromschiene angebracht ist. Dies gilt beispielsweise mit einer Toleranz von höchstens 5 ym oder 10 ym oder 20 ym, in Draufsicht auf den optoelektronischen Halbleiterchip gesehen.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist in einem Bereich zwischen der Stromschiene und dem zweiten Halbleiterbereich zusätzlich die Kontaktschicht vorhanden. Dabei ist die

Kontaktschicht bevorzugt direkt auf die zweite Spiegelschicht aufgebracht. In Draufsicht gesehen überragt die zweite

Spiegelschicht die Kontaktschicht seitlich, insbesondere ringsum. Das heißt, die Kontaktschicht kann in Draufsicht gesehen vollständig von der zweiten Spiegelschicht umgeben sein und sich somit innerhalb der zweiten Spiegelschicht befinden. Weiterhin überragt die Stromschiene die

Kontaktschicht bevorzugt seitlich, in Draufsicht gesehen.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist die Kontaktschicht aus genau zwei oder genau drei oder genau vier Teilschichten zusammengesetzt. Insbesondere ist eine

Halbleiterkontaktschicht vorhanden, die sich direkt an dem ersten Halbleiterbereich befindet und die bevorzugt durch genau eine Schicht gebildet ist. Die Halbleiterkontaktschicht umfasst bevorzugt eines oder mehrere der nachfolgenden

Materialien oder besteht aus einem oder mehreren dieser

Materialien: Cr, Ag, Mo, Ni, Ti, ZnO, ITO. Weiterhin beträgt eine Dicke der Halbleiterkontaktschicht bevorzugt mindestens 0,1 nm oder 0,5 nm oder 1 nm und/oder höchstens 5 nm oder 30 nm oder 100 nm.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst die

Kontaktschicht eine Reflexionsschicht. Die Reflexionsschicht folgt bevorzugt der Halbleiterkontaktschicht direkt nach und ist bevorzugt durch genau eine Schicht gebildet. Insbesondere besteht die Kontaktschicht aus der Reflexionsschicht zusammen mit der Halbleiterkontaktschicht. Weiterhin sind die

Reflexionsschicht und die Halbleiterkontaktschicht bevorzugt deckungsgleich übereinander angeordnet. Bevorzugt umfasst die Reflexionsschicht eines oder mehrere der nachfolgenden

Materialien oder besteht aus einem oder mehreren dieser

Materialien: Ag, AI, Al:Cu, Rh, Pd, Pt, TCO-Schicht wie ITO. Eine Dicke der Reflexionsschicht beträgt bevorzugt mindestens 10 nm oder 20 nm oder 30 nm und/oder höchstens 100 nm oder 200 nm oder 500 nm.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform enthält die

Kontaktschicht eine Barriereschicht. Die Barriereschicht ist bevorzugt unmittelbar auf der Reflexionsschicht angebracht, an einer der Halbleiterschichtenfolge abgewandten Seite. Die optionale Barriereschicht ist bevorzugt eine Metallschicht. Insbesondere umfasst die Barriereschicht eines oder mehrere der nachfolgenden Materialien oder besteht aus einem oder mehreren dieser Materialien: Ti, Pt, Au, Ni, Rh, Ru . Die Dicke der Barriereschicht liegt bevorzugt bei mindestens 1 nm oder 4 nm oder 20 nm und/oder bei höchstens 200 nm oder 100 nm. Die Barriereschicht ist bevorzugt aus zwei Teilschichten zusammengesetzt, etwa aus einer Ti-Teilschicht und einer Pt- Teilschicht, kann aber auch mehr als zwei Teilschichten aufweisen . Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist die Stromschiene in Draufsicht gesehen U-förmig gestaltet. Das heißt, durch die Stromschiene ist in Draufsicht gesehen bevorzugt ein Bogen mit einer Winkelüberdeckung von 180° gebildet, wobei die Stromschiene in einem Mittelteil stärker gebogen ist als an Endbereichen, wobei die Stromschiene in den Endbereichen gerade auslaufen kann. Alternativ kann die Stromschiene auch andere Formen aufweisen und zum Beispiel L-förmig, n~förmig sowie m-förmig oder gabelförmig mit zwei oder mehr als zwei Fingern gestaltet sein.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform befindet sich der

Stromsteg zwischen den Schenkeln des U' s der Stromschiene. Insbesondere kann der Stromsteg vollständig innerhalb des U' s der Stromschiene liegen. Weist die Stromschiene andere Formen auf, so kann sich der Stromsteg ebenso innerhalb der

Stromschiene befinden. Außerdem ist es alternativ möglich, dass die Stromschiene und der Stromsteg jeweils L-förmig gestaltet sind und nebeneinander liegen oder dass die

Stromschiene und der Stromsteg in Draufsicht gesehen

gabelförmig oder m-förmig mit ineinander greifenden Fingern oder Zinken geformt sind.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist der Halbleiterchip insbesondere hinsichtlich der elektrischen Kontaktierung in Draufsicht gesehen symmetrisch zu einer Längsachse, entlang derer der Stromsteg verläuft, gestaltet. Bei der Längsachse handelt es sich insbesondere um diejenige Symmetrieachse oder Achse des Halbleiterchips, die am längsten ist. Es ist möglich, dass es sich bei der Längsachse in Draufsicht gesehen um die einzige Symmetrieachse des Halbleiterchips handelt . Gemäß zumindest einer Ausführungsform überragt der Stromsteg die Kontaktschicht zumindest stellenweise, in Draufsicht gesehen. Dies gilt insbesondere in Richtung senkrecht zur Längsrichtung des Stromstegs. Weiterhin gilt dies bevorzugt innerhalb zumindest eines oder aller der Kontaktfelder.

Insbesondere überragt der Stromsteg die Kontaktschicht seitlich in dem betreffenden Kontaktfeld durchgängig.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform überragt die

Kontaktschicht stellenweise oder in Gänze den Stromsteg seitlich, in Draufsicht gesehen und in Richtung senkrecht zur Längsrichtung des Stromstegs. Mit anderen Worten ist die Kontaktschicht in zumindest einem oder in allen

Kontaktfeldern breiter als der Stromsteg.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform befindet sich der

Stromsteg stellenweise oder in Gänze seitlich neben der

Kontaktschicht. Dies gilt in Draufsicht gesehen und in

Richtung senkrecht zur Längsrichtung des Stromstegs. Mit anderen Worten kann sich der Stromsteg in Draufsicht gesehen vollständig oder teilweise neben der Kontaktschicht befinden. Dies gilt für eines, für mehrere oder alle der Kontaktfelder.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform reicht die erste

Spiegelschicht aus dem Kontaktgraben heraus über die aktive

Schicht hinweg bis auf eine dem Substrat abgewandte Seite des zweiten Halbleiterbereichs, insbesondere berührt die

Spiegelschicht diese Seite. Das heißt, die erste

Spiegelschicht bedeckt die Grundfläche des Kontaktgrabens teilweise, bevorzugt in direktem Kontakt. Seitenflächen des Kontaktgrabens können, im Querschnitt gesehen, vollständig oder überwiegend von der ersten Spiegelschicht bedeckt sein, wobei die Spiegelschicht wiederum bevorzugt direkt auf die Seitenflächen aufgebracht ist. Die Grundfläche des Kontaktgrabens ist bevorzugt vollständig von der ersten

Spiegelschicht zusammen mit der Kontaktschicht bedeckt. Ein Bedeckungsgrad des zweiten Halbleiterbereichs mit der ersten Spiegelschicht liegt bevorzugt bei höchstens 10 % oder 5 % oder 2 % und/oder bei mindestens 0,5 % oder 1 %.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst der

Halbleiterchip eine Passivierungsschicht . Die

Passivierungsschicht kann aus einer einzigen Schicht oder aus mehreren Teilschichten gebildet sein. Bevorzugt sind die erste und die zweite Spiegelschicht je teilweise von der Passivierungsschicht überdeckt. Die Passivierungsschicht kann sich zusammenhängend und ununterbrochen als gemeinsame

Schicht über die beiden Spiegelschichten erstrecken. In der Passivierungsschicht sind bevorzugt Ausnehmungen für den Stromsteg und die Stromschiene vorhanden. Bereiche der ersten und zweiten Spiegelschicht, die nicht von der

Passivierungsschicht überdeckt sind, sind bevorzugt von dem Stromsteg zusammen mit der Stromschiene überdeckt.

Insbesondere liegen die Spiegelschichten und/oder die

Kontaktschicht an keiner Stelle frei.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform berührt die

Kontaktschicht die Passivierungsschicht nicht. Das heißt, die Kontaktschicht ist von der Passivierungsschicht beabstandet. Alternativ kann die Kontaktschicht die Passivierungsschicht stellenweise berühren. Gemäß zumindest einer Ausführungsform liegt ein Anteil der

Kontaktfelder an dem Stromsteg entlang der Längsrichtung bei mindestens 20 % oder 25 % oder 30 % oder 40 %. Alternativ oder zusätzlich liegt dieser Anteil bei höchstens 70 % oder 60 % oder 55 % oder 45 % oder 35 %. Insbesondere ist dieser Anteil der Kontaktfelder kleiner als der entsprechende Anteil der Isolatorfelder. Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist der Stromsteg über die Kontaktfelder und die Isolatorfelder hinweg entlang der Längsrichtung eine gleich bleibende Breite auf. Das heißt, der Stromsteg kann sich insbesondere als gerade Linie ohne Breitenvariation entlang des Kontaktgrabens erstrecken. Gleichermaßen kann der Kontaktgraben für den Stromsteg eine gleich bleibende, konstante Breite und/oder Querschnittsform aufweisen. Auch der Kontaktgraben verläuft bevorzugt entlang einer geraden Linie. Alternativ ist es möglich, dass der Stromsteg und/oder der Kontaktgraben eine variierende Breite aufweisen. Die Breite nimmt dann zum Beispiel in Richtung weg von dem Bondbereich stetig oder stufenförmig ab oder es variiert die Breite periodisch, beispielsweise sinusförmig.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform befindet sich die erste Spiegelschicht näher an dem Substrat als die zweite

Spiegelschicht. Es ist möglich, dass sich die erste

Spiegelschicht im Mittel näher an der zweiten Spiegelschicht befindet oder auch, dass die zweite Spiegelschicht insgesamt weiter von dem Substrat entfernt liegt als die erste

Spiegelschicht.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform überdecken sich die Spiegelschichten in Draufsicht gesehen gegenseitig nicht. Das heißt, entlang der Wachstumsrichtung der

Halbleiterschichtenfolge sind die Spiegelschichten an keiner Stelle übereinander angeordnet. Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist die zweite

Spiegelschicht nur außerhalb von Vertiefungen der

Halbleiterschichtenfolge aufgebracht. Insbesondere befindet sich die zweite Spiegelschicht auf dem zweiten

Halbleiterbereich, wie dieser gewachsen ist. An den Stellen, an denen die zweite Spiegelschicht aufgebracht ist, wurde somit kein Material aus der Halbleiterschichtenfolge

entfernt. Insbesondere ist der Kontaktgraben frei von der zweiten Spiegelschicht.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform sind die

Spiegelschichten voneinander verschieden aufgebaut. Dies kann bedeuten, dass die Spiegelschichten voneinander verschiedene Materialien, Materialzusammensetzungen und/oder Schichtdicken aufweisen .

Gemäß zumindest einer Ausführungsform sind die erste und die zweite Spiegelschicht gleich aufgebaut. Insbesondere weisen die beiden Spiegelschichten dann gleiche

Materialzusammensetzungen und gleiche Schichtfolgen sowie gleiche Schichtdicken auf. Jedoch sind die Spiegelschichten in unterschiedlichen Prozessschritten aufgebracht.

Darüber hinaus wird ein Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Halbleiterchips angegeben. Mit dem

Verfahren wird bevorzugt ein optoelektronischer

Halbleiterchip hergestellt, wie in Verbindung mit einer oder mehrerer der oben genannten Ausführungsformen angegeben.

Merkmale des Verfahrens sind daher auch für den

optoelektronischen Halbleiterchip offenbart und umgekehrt.

In mindestens einer Ausführungsform ist das Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Halbleiterchips eingerichtet und umfasst die folgenden Schritte, besonders bevorzugt in der angegebenen Reihenfolge:

A) Bereitstellen eines lichtdurchlässigen Substrats und

Wachsen einer Halbleiterschichtenfolge auf dem Substrat, wobei die Halbleiterschichtenfolge eine aktive Schicht zur Strahlungserzeugung zwischen einem ersten und einem zweiten Halbleiterbereich aufweist,

B) Erzeugen einer ersten Maskenschicht auf der

Halbleiterschichtenfolge und Aufbringen einer zweiten

elektrisch isolierenden Spiegelschicht zur Reflexion von im Betrieb in der aktiven Schicht erzeugter Strahlung

stellenweise auf dem zweiten Halbleiterbereich,

C) Entfernen der ersten Maskenschicht und ganzflächiges Aufbringen einer StromaufWeitungsschicht für den zweiten Halbleiterbereich,

D) Erzeugen einer zweiten Maskenschicht auf der

Halbleiterschichtenfolge und Ätzen mindestens eines

Kontaktgrabens, der sich von einer dem Substrat abgewandten Seite des zweiten Halbleiterbereichs her durch die aktive Schicht bis in den ersten Halbleiterbereich erstreckt,

E) Aufbringen einer ersten elektrisch isolierenden

Spiegelschicht zur Reflexion von im Betrieb in der aktiven Schicht erzeugter Strahlung in dem Kontaktgraben,

F) Entfernen der zweiten Maskenschicht und Erzeugen einer dritten Maskenschicht sowie teilweises Entfernen der ersten

Spiegelschicht und Aufbringen einer Kontaktschicht zur

Stromeinprägung direkt in den ersten Halbleiterbereich,

G) Entfernen der dritten Maskenschicht sowie Aufbringen einer Passivierungsschicht und Erzeugen einer vierten Maskenschicht und außerdem Aufbringen eines metallischen Stromstegs in dem Kontaktgraben zu einer Stromführung entlang des

Kontaktgrabens und zu einer Bestromung des ersten

Halbleiterbereichs, sodass die erste Spiegelschicht aus dem Kontaktgraben heraus über die aktive Schicht hinweg bis auf eine dem Substrat abgewandte Seite des zweiten

Halbleiterbereichs reicht. Mit diesem Verfahren ist die Herstellung des

optoelektronischen Halbleiterchips mit nur genau vier

Fotoebenen, entsprechend der ersten bis vierten

Maskenschicht, möglich.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens wird in einem Schritt Dl) zwischen den Schritten D) und E) die

Stromaufweitungsschicht geätzt, bevorzugt nasschemisch geätzt. Dabei wird der zweite Halbleiterbereich am Rand des Kontaktgrabens teilweise von der Stromaufweitungsschicht befreit. Hierbei wird die zweite Maskenschicht unterätzt, sodass sich ein Ätzbereich der Stromaufweitungsschicht bis unterhalb der zweiten Maskenschicht erstreckt. Ein Überstand des zweiten Halbleiterbereichs über die

Stromaufweitungsschicht , in Richtung hin zum Kontaktgraben, liegt nach dem Ätzen der Stromaufweitungsschicht bevorzugt bei mindestens 0,3 ym oder 0,7 ym und/oder bei höchstens 10 ym oder 5 ym.

Nachfolgend werden ein hier beschriebener optoelektronischer Halbleiterchip und ein hier beschriebenes Verfahren 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:

Figur 1 eine schematische Draufsicht auf ein

Ausführungsbeispiel eines hier beschriebenen optoelektronischen Halbleiterchips ,

Figuren 2 bis 7 schematische Schnittdarstellungen von

Ausführungsbeispielen von hier beschriebenen optoelektronischen Halbleiterchips, und

Figur 8 schematische Schnittdarstellungen von

Verfahrensschritten eines hier beschriebenen

Herstellungsverfahrens für einen hier beschriebenen optoelektronischen Halbleiterchip .

In Figur 1 ist ein Ausführungsbeispiel eines

optoelektronischen Halbleiterchips 1 gezeigt. In Figur 1 sind vier Bereiche A, B, C, D markiert. In den Figuren 2 bis 4 sind Schnittdarstellungen zu diesen Bereichen A, B, C, D dargestellt. Der Halbleiterchip 1, insbesondere ein

Leuchtdiodenchip, umfasst eine Halbleiterschichtenfolge 2 auf einem lichtdurchlässigen Substrat 3. Die

Halbleiterschichtenfolge 2 basiert bevorzugt auf AlInGaN. Bei dem Substrat 3 handelt es sich bevorzugt um ein Saphir- Aufwachssubstrat . Der Halbleiterchip 1 erzeugt im Betrieb bevorzugt blaues Licht.

Zu einer Bestromung des Halbleiterchips 1 ist ein Stromsteg mit einem Bondbereich 66 vorhanden sowie eine Stromschiene 8 mit einem Bondbereich 88. Der Stromsteg 6 befindet sich in einem Kontaktgraben 4, in Draufsicht gesehen. Entlang einer Längsrichtung weist der Stromsteg 6 abwechselnd direkt aufeinanderfolgende Kontaktfelder 61 und Isolatorfelder 62 auf. Eine Stromeinprägung in die Halbleiterschichtenfolge 2 erfolgt über den Stromsteg 6 lediglich in den Kontaktfeldern 61. In Draufsicht gesehen ist die Stromschiene 8 U-förmig gestaltet und der Stromsteg 6 mit dem Bondbereich 66 befindet sich vollständig innerhalb dieses U's.

In Figur 2 ist die Schnittdarstellung des Bereichs A aus Figur 1 dargestellt, der eines der Kontaktfelder 61 bildet. Die Halbleiterschichtenfolge 2 umfasst eine aktive Schicht 22, beispielsweise eine Multiquantentopfstruktur, die sich zwischen einem ersten Halbleiterbereich 21 und einem zweiten Halbleiterbereich 23 befindet. Bei dem ersten

Halbleiterbereich 21 handelt es sich bevorzugt um eine n- Seite und bei dem zweiten Halbleiterbereich 23 um eine p- Seite der Halbleiterschichtenfolge 2.

In der Halbleiterschichtenfolge 2 ist der Kontaktgraben 4 für den Stromsteg 6 geformt. Der Kontaktgraben 4 reicht von einer dem Substrat 3 abgewandten Seite des zweiten

Halbleiterbereichs 23 durch die aktive Schicht 22 hindurch bis in den ersten Halbleiterbereich 21. In dem Kontaktgraben 4 befindet sich eine erste Spiegelschicht 51, die von einer Grundfläche des Kontaktgrabens 4 über Seitenflächen des Kontaktgrabens 4 bis auf den zweiten Halbleiterbereich 23 reicht. Dabei bedeckt die erste Spiegelschicht 51 nur einen sehr kleinen Teil des zweiten Halbleiterbereichs 23. Übrige Bereiche des zweiten Halbleiterbereichs 23 sind durch eine Stromaufweitungsschicht 83 bedeckt. Ferner ist eine

Passivierungsschicht 9 vorhanden, die zusammen mit dem

Stromsteg 6 die Halbleiterschichtenfolge 2 im in Figur 2 dargestellten Bereich vollständig bedeckt. Außerdem ist eine Kontaktschicht 7 zwischen dem ersten

Halbleiterbereich 21 und dem Stromsteg 6 angebracht und grenzt jeweils unmittelbar an diese. Somit befindet sich die Kontaktschicht 7 in einer Öffnung der ersten Spiegelschicht 51. Die Kontaktschicht 7 kann die erste Spiegelschicht 51 an deren Rändern geringfügig bedecken. In einer seitlichen

Richtung, senkrecht zu einer Wachstumsrichtung G der

Halbleiterschichtenfolge 2, überragt der Stromsteg 6 die Kontaktschicht 7. Somit ist die Kontaktschicht 7 vollständig von dem ersten Halbleiterbereich 21 zusammen mit der ersten Spiegelschicht 51 und dem Stromsteg 6 umgeben.

Optional ist es wie auch in allen anderen

Ausführungsbeispielen möglich, dass die Kontaktschicht 7 aus einer Halbleiterkontaktschicht 7a, einer Reflexionsschicht 7b und einer Barriereschicht 7c zusammengesetzt ist. Die dünne Halbleiterkontaktschicht 7a ist beispielsweise aus Titan oder Chrom gebildet. Bei der Reflexionsschicht 7b handelt es sich etwa um eine vergleichsweise dicke Schicht aus Ag, AI oder Rh. Die Barriereschicht 7c enthält oder besteht insbesondere aus Titan oder Platin.

Der Stromsteg 6 ist beispielsweise aus Silber, Kupfer, Gold, Zinn und/oder Nickel gebildet. Bei der elektrisch

isolierenden ersten Spiegelschicht 51 handelt es sich

bevorzugt um eine mehrschichtige Spiegelschicht, die als DBR (Distributed Bragg Reflector) ausgebildet ist. Die erste Spiegelschicht 51 weist bevorzugt eine vergleichsweise niedrige Anzahl von Schichten auf, insbesondere mindestens zwei oder drei oder vier Teilschichten. Alternativ oder zusätzlich beinhaltet die erste Spiegelschicht 51 höchstens 20 oder 12 oder sechs Teilschichten. Somit weist die erste Spiegelschicht 51 bevorzugt eine Abfolge aus dielektrischen Schichten mit einem niedrigen und einem hohen Brechungsindex auf. Niedriger Brechungsindex bedeutet insbesondere < 1,7, hoher Brechungsindex bedeutet insbesondere > 1,7, bezogen auf eine Wellenlänge maximaler Intensität der in der

Halbleiterschichtenfolge 2 im Betrieb erzeugten Strahlung. Bezogen auf diese Wellenlänge liegt eine Dicke der einzelnen Schichten bevorzugt bei λ/4, wobei eine unterste dieser

Schichten, am nächsten zum Substrat 3, eine Dicke von 3 λ/4 aufweisen kann.

In dem Bereich B aus Figur 1, siehe Figur 3, ist keine

Kontaktschicht vorhanden. Die elektrisch isolierende erste Spiegelschicht 51 erstreckt sich durchgehend zwischen dem Stromsteg 6 und der Halbleiterschichtenfolge 2. Damit erfolgt in dem Isolatorfeld 62 keine Stromeinprägung in die

Halbleiterschichtenfolge 2.

In Figur 4 ist eine Schnittdarstellung des Bereichs C aus Figur 1 gezeigt. Die Kontaktschicht 7 ist in Draufsicht gesehen ringförmig gestaltet. Ferner ist die Kontaktschicht 7 vollständig von dem Stromsteg 6 bedeckt. Die Kontaktschicht 7 umschließt einen kreisförmigen Bereich der ersten

Spiegelschicht 51. Im Übrigen gilt das zur Figur 2

Beschriebene .

In Figur 5 ist der Bereich D aus Figur 1 zu sehen. Direkt auf dem zweiten Halbleiterbereich 23 ist im Gebiet der

Stromschiene 8 eine zweite Spiegelschicht 53 vorhanden. Die zweite Spiegelschicht 53 kann genauso aufgebaut sein wie die erste Spiegelschicht 51, entsprechend wird auf die

Ausführungen zur ersten Spiegelschicht 51 verwiesen. Auf der zweiten Spiegelschicht 53 befindet sich die

Stromaufweitungsschicht 83. Die StromaufWeitungsschicht 83 ist beispielsweise aus ITO gebildet und weist etwa eine Dicke von ungefähr 80 nm auf. Direkt auf der

Stromaufweitungsschicht 83 befindet sich die Stromschiene 8. Im Betrieb erfolgt eine Stromverteilung über die Fläche des Halbleiterchips 1 hinweg über die Stromschiene 8, nachfolgend erfolgt eine weitere Stromaufweitung über die

Stromaufweitungsschicht 83. Die Stromschiene 8 ist bevorzugt aus den gleichen Materialien und mit der gleichen Dicke geformt wie der Stromsteg 6.

Außerhalb des Bondbereichs 88, wie in Figur 5 illustriert, ist die Stromschiene 8 in den U-förmigen Armen bevorzugt genauso aufgebaut wie in Figur 5 illustriert, lediglich mit reduzierter Breite.

Optional befindet sich zwischen der zweiten Spiegelschicht 53 und der Stromschiene 8 die Kontaktschicht 7. Dies kann über die gesamte Stromschiene 8 hinweg gelten oder lediglich für den Bondbereich 88. Die Kontaktschicht 7 wird seitlich von der Stromschiene 8 und dem Bondbereich 88 überragt.

Eine dementsprechende Gestaltung der Stromschiene 8, wie in Verbindung mit Figur 5 gezeigt, liegt bevorzugt auch in allen anderen Ausführungsbeispielen vor.

In Figur 6 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel des

Halbleiterchips 1 illustriert. Hierbei ist beispielhaft nur ein Kontaktfeld 61 gezeigt. Die übrigen Bereiche des

Halbleiterchips 1 können, unter Berücksichtigung der

Modifikation aus Figur 6, analog zu den Figuren 1 bis 5 gestaltet sein. Gemäß Figur 6 weist der Stromsteg 6 eine geringere Breite auf als die Kontaktschicht 7. Wie auch in Figur 2 sind die

Kontaktschicht 7 und der Stromsteg 6 symmetrisch zueinander angeordnet. Damit steht die Kontaktschicht 7 stellenweise in direktem Kontakt mit der Passivierungsschicht 9. Zusammen mit dem Stromsteg 6 bedeckt die Passivierungsschicht 9 die

Kontaktschicht 7 im dargestellten Bereich vollständig. Die Kontaktschicht 7 ist aus einem reflektierenden Metall

gebildet und lichtundurchlässig, wie bevorzugt auch gemäß der Figuren 1 bis 5.

Die Passivierungsschicht 9 ist, wie bevorzugt auch in allen anderen Ausführungsbeispielen, aus einem elektrisch

isolierenden Material gebildet und ist dicht für Feuchtigkeit und/oder Sauerstoff. Insbesondere ist die

Passivierungsschicht 9 eine Kombination aus einer inneren Schicht aus Aluminiumoxid, etwa über Atomlagenabscheidung erzeugt, und einer äußeren, sich weiter vom Substrat 3 entfernt befindlichen Schicht aus Siliziumdioxid, etwa über chemische Gasphasenabscheidung hergestellt.

Im Ausführungsbeispiel des Halbleiterchips 1 gemäß Figur 7 ist der Stromsteg 6 ausmittig zur Kontaktschicht 7

angeordnet. Der Stromsteg 6 ist bevorzugt schmaler als die

Kontaktschicht 7. Dabei kann sich der Stromsteg 6 vollständig neben der Öffnung in der ersten Spiegelschicht 51 befinden, in dem die Kontaktschicht 7 in direktem Kontakt zum ersten Halbleiterbereich 21 steht. Ein Stromfluss erfolgt über den Stromsteg 6 hindurch zur Kontaktschicht 7 und dann in den ersten Halbleiterbereich 21. Durch diese Anordnung ist der Stromsteg 6 zumindest zum größten Flächenanteil durch die erste Spiegelschicht 51 vor einfallendem Licht abgeschirmt. In diesem Fall ist die Kontaktschicht 7 bevorzugt aus einem transparenten Material wie einem transparenten leitfähigen Oxid, insbesondere ITO, gebildet, sodass einfallendes Licht weder am Stromsteg 6 noch in der Kontaktschicht 7 signifikant absorbiert wird. Eine laterale Ausdehnung der Kontaktschicht 7 ist somit größer als die Öffnung in der ersten

Spiegelschicht 51. Durch diese Anordnung ist eine besonders hohe Lichtauskoppeleffizienz erreichbar.

In Figur 8 ist ein Beispiel für ein Herstellungsverfahren für einen solchen optoelektronischen Halbleiterchip 1

illustriert. Gemäß Figur 8A wird die Halbleiterschichtenfolge 2 auf dem Substrat 3 aufgewachsen. Eine erste Maskenschicht 11 wird aufgebracht und strukturiert. In den von der ersten Maskenschicht 11 nicht bedeckten Bereiche wird die zweite Spiegelschicht 53 aufgebracht.

Nachfolgend wird, siehe Figur 8B, die erste Maskenschicht 11 entfernt und es wird ganzflächig die Stromaufweitungsschicht 83, etwa aus ITO, aufgebracht.

Daraufhin wird, siehe Figur 8C, eine zweite Maskenschicht 12 erzeugt und strukturiert. Mit Hilfe der zweiten Maskenschicht 12 wird der Kontaktgraben 4 geätzt. Hierdurch wird auch die Stromaufweitungsschicht 83 im Bereich des Kontaktgrabens 4 entfernt. Zudem erfolgt ein nasschemisches Ätzen der

Stromaufweitungsschicht 83, wobei bei diesem nasschemischen Ätzen die zweite Maskenschicht 12 intakt bleiben kann. Die Stromaufweitungsschicht 83 wird selektiv von den Kanten des Kontaktgrabens 4 zurückgeätzt, sodass der zweite

Halbleiterbereich 23 am Rand des Kontaktgrabens 4 freigelegt wird. Beispielsweise überragt der zweite Halbleiterbereich 23 die Stromaufweitungsschicht 83 um ungefähr 1 ym, in Richtung hin zum Kontaktgraben 4.

Anschließend wird die erste Spiegelschicht 51 in dem

Kontaktgraben 4 erzeugt, mit Hilfe derselben zweiten

Maskenschicht 12, siehe Figur 8D. Vor dem Aufbringen der ersten Spiegelschicht 51 kann eine Plasmabehandlung erfolgen, zum Beispiel mit Sauerstoffplasma, die an der dem Substrat 3 abgewandten Seite des zweiten Halbleiterbereichs 23 die die zweite Maskenschicht 12 lokal entfernt. Somit kann

nachfolgend die erste Spiegelschicht 51 diese Seite des zweiten Halbleiterbereichs 23 geringfügig bedecken.

Die zweite Maskenschicht 12 bedeckt die zweite Spiegelschicht 53, die in Figur 8B gezeigt ist, bevorzugt vollständig, sodass die zweite Spiegelschicht 53 von der Herstellung des Kontaktgrabens 4 nicht betroffen ist.

Gemäß Figur 8E wird nach dem Entfernen der zweiten

Maskenschicht 12 eine dritte Maskenschicht 33 aufgebracht, mit Hilfe derer die erste Spiegelschicht 51 in dem

Kontaktgraben 4 und optional die zweite Spiegelschicht 53 in dem für die Stromschiene 8 vorgesehenen Bereich, vergleiche auch Figur 5, lokal geöffnet werden. Nachfolgend wird die Kontaktschicht 7 aufgebracht.

Zum Öffnen der Spiegelschichten 51, 53 kann ein

nasschemisches oder ein trockenchemisches Ätzen verwendet werden. Ist die oder sind die Spiegelschichten 51, 53

mehrschichtig aufgebaut, so wird vorteilhafterweise

trockenchemisch geätzt, um glatte Seitenflanken zu erzeugen, da sich nasschemische Ätzraten verschiedener Dielektrika üblicherweise voneinander unterscheiden. Nach dieser Öffnung der Spiegelschichten 51, 53 kann optional ein Plasma, etwa ein Sauerstoffplasma, angewendet werden, um die dritte

Maskenschicht 13 teilweise abzutragen. Damit vergrößert sich die Öffnung in der dritten Maskenschicht 13, sodass die

Öffnung zur Halbleiterschichtenfolge 2 hin vergrößert wird und anteilig eine dem Substrat 3 abgewandte Seite der

Spiegelschichten 51, 53 offenliegt. Dies ist vorteilhaft, um die Ausdehnung der Kontaktschicht 7 für die Kontaktierung mit dem Stromsteg 6 lateral versetzt zu dieser Öffnung

anzubringen, siehe auch Figur 7.

Optional wird die Kontaktschicht 7 auch in der geöffneten Stromaufweitungsschicht 83 auf der zweiten Spiegelschicht 53 erzeugt .

Gemäß Figur 8F wurde die dritte Maskenschicht 13 entfernt und es wird ganzflächig die Passivierungsschicht 9 aufgebracht. Die Passivierungsschicht ist bevorzugt aus einer zuerst aufgebrachten A^C^-Schicht und einer nachfolgend

aufgebrachten Si02 _ Schicht zusammengesetzt, um gegenüber Feuchte besonders undurchlässig zu sein.

Schließlich wird, siehe Figur 8G, eine vierte Maskenschicht 14 aufgebracht. Mit Hilfe der vierten Maskenschicht 14 wird die Passivierungsschicht 9 stellenweise entfernt und es werden, bevorzugt im selben Verfahrensschritt, der Stromsteg 6 sowie die Stromschiene 8 erzeugt. Daraufhin wird die vierte Maskenschicht 14 wieder entfernt. 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 voneinander beabstandet. Soweit Linien parallel zueinander gezeichnet sind, sind die entsprechenden Flächen ebenso parallel zueinander ausgerichtet. Ebenfalls soweit nicht anders kenntlich gemacht, sind die relativen Dickenverhältnisse, Längenverhältnisse und 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 2016 124 847.9, deren Offenbarungsgehalt hiermit durch Rückbezug aufgenommen wird.

Bezugs zeichenliste

1 optoelektronischer Halbleiterchip

2 Halbleiterschichtenfolge

21 erster Halbleiterbereich/n-Seite

22 aktive Schicht

23 zweier Halbleiterbereich/p-Seite

3 lichtdurchlässiges Substrat/Saphir

4 Kontaktgraben

51 erste Spiegelschicht

53 zweite Spiegelschicht

6 Stromsteg für die n-Seite

61 Kontaktfeld

62 Isolatorfeld

66 Bondbereich für die n-Seite

7 Kontaktschicht

8 Stromschiene für die p-Seite

83 Stromaufweitungsschicht für die p-Seite

88 Bondbereich für die p-Seite

9 Passivierungsschicht

11 erste Maskenschicht für die zweite Spiegelschicht

12 zweite Maskenschicht für den Kontaktgraben

13 dritte Maskenschicht für die Kontaktschicht

14 vierte Maskenschicht für Stromsteg und Stromschiene G Wachstumsrichtung der Halbleiterschichtenfolge