Beschreibung

Optoelektronisches Halbleiterbauelement und Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Halbleiterbauelements

Diese Patentanmeldung beansprucht die Priorität der deutschen Patentanmeldung 102012108160.3, deren Offenbarungsgehalt hiermit durch Rückbezug aufgenommen wird. Es werden ein optoelektronisches Halbleiterbauelement und ein Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen

Halbleiterbauelements angegeben.

Leuchtdiodenchips, die beispielsweise in Licht emittierenden Dioden (LED) verwendet werden, müssen zum Schutz vor

Umwelteinsflüssen mit einer Schutzschicht überzogen oder mit einem Gehäuse verkapselt werden.

Als Material für eine Schutzschicht werden typischerweise möglichst transparente dielektrische Materialien,

vorzugsweise Siliziumdioxid, verwendet. Im Falle einer

Schutzschicht-Kapselung von bekannten Leuchtdiodenchips, die für eine Emission im blauen Spektralbereich vorgesehen sind und die insbesondere ein Nitrid-Verbindungshalbleitermaterial aufweisen, insbesondere solche, die eine

Silberspiegelschicht, beispielsweise auf der p-Seite, aufweisen, ist jedoch die mögliche Prozesstemperatur

beschränkt, da insbesondere durch das Silber als

Spiegelmaterial die zulässigen Temperaturen für weitere

Prozesse begrenzt werden. Demzufolge werden zur Herstellung von dielektrischen Schutzschichten typischerweise

Niedertemperaturabscheideverfahren, insbesondere chemische Gasphasenabscheideverfahren, bei niedrigen Temperaturen nicht oberhalb von 300 °C verwendet. Solche Temperaturen limitieren erfahrungsgemäß jedoch die Dichtigkeit der abgeschiedenen dielektrischen Schicht, beispielsweise einer Si0 ₂ -Schicht .

Zur Verkapselung eines Leuchtdiodenchips in einem Gehäuse wird üblicherweise ein Verguss, insbesondere aus Silikon ^¬ basierten Materialien, verwendet. Silikon wird bevorzugt aufgrund seiner UV-Stabilität verwendet. Jedoch weisen

Silikone den Nachteil einer Feuchtepermeabilität auf und können daher keine ausreichende Verkapselung gegenüber

Feuchtigkeit bieten.

Die im Stand der Technik bekannten Maßnahmen zum Schutz vor Umwelteinflüssen, beispielsweise eine Si0 ₂ -Schutzschicht oder ein Silikonverguss , bieten somit für sich allein wie auch in Kombination keinen hinreichenden Schutz gegen Feuchtigkeit. Daher wird im Stand der Technik versucht, für die

Chipverkapselung an mehreren Stellen des Chipaufbaus

Schutzschichten zu integrieren, deren kumulative Wirkung zu einer mehr oder weniger starken Abdichtung, insbesondere bezüglich Feuchtepenetration, führt.

Zumindest eine Aufgabe von bestimmten Ausführungsformen ist es, ein optoelektronisches Halbleiterbauelement anzugeben. Zumindest eine weitere Aufgabe von bestimmten

Ausführungsformen ist es, ein Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Halbleiterbauelements anzugeben.

Diese Aufgaben werden durch einen Gegenstand und ein

Verfahren gemäß den unabhängigen Patentansprüchen gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen des

Gegenstands und des Verfahrens sind in den abhängigen Ansprüchen gekennzeichnet und gehen weiterhin aus der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen hervor.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist ein

optoelektronisches Halbleiterbauelement eine

optoelektronische Halbleiterschichtenfolge mit einer aktiven Schicht auf, die geeignet ist, im Betrieb Licht abzustrahlen oder zu empfangen. Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist auf zumindest einem Oberflächenbereich der Halbleiterschichtenfolge eine

Keramikschicht aufgebracht, die durch ein mittels

Aerosolabscheidung aufgebrachtes Keramikmaterial gebildet wird. Insbesondere kann die Keramikschicht den

Oberflächenbereich, auf dem sie aufgebracht ist, verkapseln.

Gemäß zumindest einer weiteren Ausführungsform weist ein Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen

Halbleiterbauelements einen Verfahrensschritt auf, bei dem ein Keramikmaterial auf zumindest einen Oberflächenbereich zur Bildung einer Keramikschicht mittels eines

Aerosolabscheideverfahrens aufgebracht wird. Insbesondere kann für das Aerosolabscheideverfahren ein pulverförmiges Keramikmaterial bereitgestellt werden, das mittels des

Aerosolabscheideverfahrens unter Bildung der Keramikschicht auf den zumindest einen Oberflächenbereich aufgebracht wird.

Die hier und im Folgenden beschriebenen Merkmale und

Ausführungsformen gelten gleichermaßen für das

Halbleiterbauelement wie auch für das Verfahren zur

Herstellung des Halbleiterbauelements. Die Halbleiterschichtenfolge basiert bevorzugt auf einem III- V-Verbindungshalbleitermaterial . Bei dem Halbleitermaterial handelt es sich bevorzugt um ein Nitrid- Verbindungshalbleitermaterial wie Al _x In _] __ _x _yGayN oder auch um ein Phosphid-Verbindungshalbleitermaterial wie Al _x In _] __ _x _yGayP oder auch um ein Arsenid-Verbindungshalbleitermaterial wie Al _x In _] __ _x _yGayAs, wobei jeweils O ^ x ^ l, O ^ y ^ l und x + y ^ 1 gilt. 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.

Die Halbleiterschichtenfolge umfasst zumindest eine aktive Schicht, die zur Erzeugung oder zum Empfang von Licht in einem ultravioletten bis infraroten Wellenlängenbereich eingerichtet ist. Die aktive Schicht beinhaltet

beispielsweise wenigstens einen pn-Übergang oder, bevorzugt, eine oder mehrere Quantentopfstrukturen . Das von der aktiven Schicht im Betrieb erzeugte oder zum Empfang vorgesehene Licht liegt insbesondere in einem sichtbaren Spektralbereich. Die optoelektronische Halbleiterschichtenfolge kann

beispielsweise im Betrieb Licht abstrahlen und dazu als Licht emittierende Diode (LED) , als Kanten emittierender

Halbleiterlaser, als vertikal emittierender Halbleiterlaser (VCSEL) , als Laser-Array, als Laserbarren oder als Mehrzahl oder Kombination daraus ausgebildet sein oder zumindest eines oder mehrere der genannten Elemente aufweisen. Alternativ oder zusätzlich kann die optoelektronische

Halbleiterschichtenfolge im Betrieb Licht empfangen und dazu als Fotodiode, als Solarzelle, als Solarzellenpanel, als Fototransistor oder als eine Mehrzahl oder Kombination dieser ausgebildet sein oder eines oder mehrere der genannten

Elemente aufweisen.

Durch die Keramikschicht wird der Oberflächenbereich, der mit der Keramikschicht bedeckt wird, bevorzugt hermetisch dicht oder zumindest nahezu hermetisch dicht versiegelt und

verkapselt. Das kann insbesondere bedeuten, dass

beispielsweise Feuchtigkeit, Sauerstoff und andere

schädigende Gase wie beispielsweise Schwefelwasserstoff die Keramikschicht nicht oder nur zu einem sehr geringen Maße durchdringen können. Besonders bevorzugt kann die

Keramikschicht eine hermetisch dichte Keramikschicht auf dem Oberflächenbereich bilden, die so den Oberflächenbereich des optoelektronischen Halbleiterbauelements vor den genannten schädigen Substanzen derart schützen kann, dass diese aus der Umgebungsatmosphäre nicht über den Oberflächenbereich in das Halbleiterbauelement eindringen und das Halbleiterbauelement in seiner Funktionsfähigkeit und/oder Zusammensetzung

beeinträchtigen oder schädigen können.

Die Keramikschicht kann weiterhin insbesondere zumindest teilweise oder gänzlich eine zu oberst liegende Schicht, also zumindest teilweise eine außen liegende Schicht, des

optoelektronischen Halbleiterbauelements bilden. Ist die Keramikschicht eine gänzlich außen liegende Schicht, kann sie auch als Außenschicht bezeichnet werden. Eine zumindest teilweise oder gänzlich außen liegende Schicht kann auch als Abschlussschicht bezeichnet werden und bildet zumindest in den Bereichen, in denen sie als Außenschicht ausgebildet ist, diejenige Schicht, die im fertig gestellten

Halbleiterbauelement unmittelbar oder, beispielsweise in einem eingebauten Zustand in einem Package, über einen nicht hermetisch dichten Verguss mit Gasen und Feuchtigkeit der Umgebungsatmosphäre in Kontakt sein kann. Zwischen der

Halbleiterschichtenfolge und der Keramikschicht können weitere Schichten, beispielsweise für Halbleiterbauelemente übliche Passivierungsschichten, angeordnet sein. Es kann auch möglich sein, dass zumindest teilweise oder gänzlich auf der Keramikschicht eine weitere Schicht, beispielsweise eine Passivierungsschicht , aufgebracht ist. Diese kann mittels eines Gasphasen-Verfahrens, beispielsweise insbesondere mittels Atomlagenabscheidung (ALD) , aufgebracht sein. Durch die Kombination der mittels ADM aufgebrachten Keramikschicht mit einer darauf mittels ALD aufgebrachten

Passivierungsschicht kann sich eine ausgezeichnete

Dichtigkeit ergeben, die die Dichtigkeiten der jeweiligen Schichten für sich allein genommen übersteigen kann.

Weiterhin kann die mittels Aerosolabscheidung aufgebrachte Keramikschicht im Vergleich zu anderen Verfahren wie etwa chemischer Gasphasenabscheidung (CVD) , Sputtern oder

Aufdampfen aufgebrachten Schichten eine erhöhte mechanische Festigkeit aufweisen und damit beispielsweise einen erhöhten Schutz gegen mechanische Einwirkungen wie etwa Kratzer bilden .

Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird die Keramikschicht durch ein elektrisch isolierendes Keramikmaterial gebildet, sodass die Keramikschicht in Form von Partikeln eines

elektrisch isolierenden pulverförmigen Keramikmaterials mittels Aerosolabscheidung aufgebracht wird.

Unter einem Keramikmaterial oder einem keramischen Material ist insbesondere ein oxidhaltiges und/oder ein nitridhaltiges Material zu verstehen, das insbesondere in Pulverform

verarbeitet wird, wobei hier und im Folgenden auch

Materialien, die nur eine Nahordnung und keine Fernordnung aufweisen, unter den Begriff „keramisches Material" fallen. Dementsprechend sind auch anorganische Gläser von der

Formulierung „keramisches Material" oder „Keramikmaterial" umfasst. Unter einem pulverförmigen Keramikmaterial ist insbesondere ein Pulver aus einem Material zu verstehen, mit dem ein keramisches Element herstellbar ist und das auch als keramisches Pulver bezeichnet werden kann.

Insbesondere weist das Keramikmaterial eines oder mehrere der folgenden Materialien auf: Siliziumkarbid, Oxide, Nitride und Oxinitride mit Silizium, Aluminium, Zirkon, Titan oder

Kombinationen daraus, vorzugsweise Siliziumdioxid,

Aluminiumoxid, Zirkonoxid, Titandioxid, Aluminiumnitrid und/oder Siliziumnitrid. Je nach Materialwahl und

Materialkombination kann das Keramikmaterial eine

transparente oder eine nicht-transparente, also

beispielsweise eine reflektierende Keramikschicht bilden.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird bei dem

Aerosolabscheideverfahren (ADM: "Aerosol Deposition Method") ein Pulver des Keramikmaterials, also ein pulverförmiges Keramikmaterial bzw. ein keramisches Pulver, bereitgestellt. Die Größe der Partikel des Pulvers kann vom Sub-Mikrometer- Bereich bis zu mehreren Mikrometern im bereitgestellten pulverförmigen Keramikmaterial vorliegen. Bevorzugt weisen die Partikel des Pulvers eine Größe von größer oder gleich 10 nm, besonders bevorzugt von größer oder gleich 100 nm oder einigen hundert Nanometern, oder auch größer oder gleich 1 μιη bis zu mehreren Mikrometern, bevorzugt kleiner oder gleich 2 μιη auf. Ein besonders bevorzugter Bereich für die Partikelgröße kann insbesondere größer oder gleich 100 nm und kleiner oder gleich 1 ym sein.

Insbesondere kann das Keramikmaterial in einer Pulverkammer bereitgestellt werden, die auch als Aerosolkammer bezeichnet werden kann und die über eine Gaszuleitung und eine

Gasableitung verfügt. Mittels der Gaszuleitung kann ein Gas, bevorzugt ein inertes Gas, in die Pulverkammer geleitet werden. Das Gas kann beispielsweise Helium, Stickstoff,

Sauerstoff, Argon, Luft oder eine Mischung dieser enthalten oder daraus sein. Mittels des Gases wird ein Teil der

Partikel des Pulvergemischs im Gas über die Gasableitung in eine Beschichtungskammer geleitet, die bevorzugt einen niedrigeren Druck als die Pulverkammer aufweist. Insbesondere kann das Aerosolabscheideverfahren in der Beschichtungskammer bei einer Temperatur von kleiner oder gleich 450°C, bevorzugt bei kleiner oder gleich 300°C und besonders bevorzugt bei Raumtemperatur, also bei einer Temperatur von etwa 300 K, durchgeführt werden.

Das Aerosol mit den Partikeln des Pulvergemischs tritt in der Beschichtungskammer durch eine Düse aus und wird durch die Düse strahlartig auf die zu beschichtende Oberfläche

gerichtet, die beispielsweise zumindest teilweise durch die Halbleiterschichtenfolge gebildet wird. Zwischen der

Pulverkammer und der Beschichtungskammer können

beispielsweise noch ein oder mehrere Filter und/oder ein Klassifikator zur Einstellung geeigneter Partikelgrößen angeordnet sein. Das Aerosol mit den Partikeln des

pulverförmigen Keramikmaterials tritt in der

Beschichtungskammer durch eine Düse aus und wird durch die Düse strahlartig auf ein zu beschichtendes Element, also insbesondere beispielsweise auf die Halbleiterschichtenfolge, gerichtet. Der Strahl mit dem Aerosol kann beispielsweise punktuell auf die zu beschichtende Oberfläche treffen.

Weiterhin kann der Strahl mit dem Aerosol auch aufgeweitet, insbesondere beispielsweise linear aufgefächert, auf den zu beschichtenden Oberflächenbereich treffen. Das Gas des

Aerosols wirkt als Beschleunigungsgas, da über den Gasstrom die darin enthaltenen Partikel auf die zu beschichtende

Oberfläche gesprüht werden. Bevorzugt werden der Gasstrom sowie die Düsengeometrie so eingerichtet, dass die Partikel mit einer Geschwindigkeit von größer oder gleich 100 m/s und kleiner oder gleich 500 m/s aufgebracht werden können. Die Düse wird relativ zum zu beschichtenden Oberflächenbereich über den Oberflächenbereich bewegt, um ein großflächiges Aufbringen der Partikel des pulverförmigen Keramikmaterials zu ermöglichen. Dieser Vorgang kann auch als "Abrastern" bezeichnet werden. Durch ein derartiges Verfahren können Abscheideraten von mehreren Mikrometern pro Minute zumindest lokal erreicht werden. Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Keramikschicht eine Dicke von mehr als 1 μιτι, bevorzugt größer oder gleich 5 μιη oder auch größer oder gleich 10 μιη oder auch größer oder gleich einigen zehn Mikrometern wie etwa größer oder gleich 20 μιη oder größer oder gleich 30 μιη oder auch größer oder gleich 50 μιη auf. Weiterhin kann die Keramikschicht eine Dicke von bevorzugt kleiner oder gleich 200 μιη oder auch bevorzugt kleiner oder gleich 100 μιη aufweisen. Insbesondere kann eine Dicke von einigen zehn Mikrometern, also im Bereich von etwa 20 μιη bis etwa 100 μιη besonders vorteilhaft sein.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Keramikschicht transparent ausgebildet. Eine transparente Keramikschicht kann beispielsweise vorteilhaft zur Verkapselung von Oberflächenbereichen sein, durch die Licht ausgekoppelt wird. Es ist aber auch möglich, auf Oberflächenbereichen, über die kein Licht ausgekoppelt wird, eine transparente

Keramikschicht aufzubringen. Weiterhin ist es auch möglich, auf einem Oberflächenbereich, über den kein Licht

ausgekoppelt wird oder ausgekoppelt werden soll, eine

Keramikschicht aufzubringen, die nicht transparent ist.

Beispielsweise kann ein Keramikmaterial verwendet werden, das zumindest teilweise reflektierend ist, so dass die

Keramikschicht in diesem Fall in der Halbleiterschichtenfolge erzeugtes Lichts, das auf die Keramikschicht trifft,

reflektieren kann, wodurch die Auskoppeleffizienz in

Oberflächenbereichen, die zur Lichtauskopplung vorgesehen sind, gesteigert werden kann. Oberflächenbereiche, die nicht zur Lichtauskopplung vorgesehen sind, können beispielsweise zumindest Bereiche einer Montagefläche, mit der die

Halbleiterschichtenfolge auf einem Träger angeordnet werden kann, und/oder von Seitenflächen der Halbleiterschichtenfolge sein. Beispielsweise kann die Halbleiterschichtenfolge als so genannter Flip-Chip ausgebildet sein, bei dem das in der

Halbleiterschichtenfolge erzeugte Licht durch ein Substrat, insbesondere ein Aufwachssubstrat , abgestrahlt wird und der mit einer dem Substrat abgewandten Seite als Montagefläche auf einem Träger montiert werden kann. Die Montagefläche und/oder Seitenflächen der Halbleiterschichtenfolge können vor dem Montieren auf dem Träger in diesem Fall mit einer nicht-transparenten und bevorzugt reflektierenden

Keramikschicht versehen sein. Mit dem hier beschriebenen Verfahren kann insbesondere die Keramikschicht als möglichst hochdichte und in bevorzugten Ausführungsformen auch transparente Schutzschicht als finale Kapselung des zumindest einen Oberflächenbereichs der Halbleiterschichtenfolge erreicht werden. Im Vergleich zu Abscheideverfahren, bei denen gasförmige Ausgangsmaterialien bereitgestellt werden, also etwa bei

Dampfphasenabscheideverfahren, sind keine empfindlichen molekularen Vorstufen nötig, um Schichten zu erzeugen.

Vielmehr kann man mit verfügbaren Keramikpulvern arbeiten. Die Keramikschicht weist bevorzugt eine vernachlässigbare Porosität auf, wodurch die Keramikschicht eine hohe

Dichtigkeit aufweist. Im Falle einer transparenten

Keramikschicht kann insbesondere im Falle einer bevorzugten geringen oder vernachlässigbaren Porosität für Licht eine vernachlässigbare oder nur unwesentliche Absorption und damit eine hohe Transparenz erreicht werden, sodass durch die

Keramikschicht hindurchtretendes Licht nur unwesentlich oder gar nicht durch Streuung beeinflusst wird. Während

Dampfphasenabscheideverfahren meist auf die Aufbringung von Siliziumdioxid beschränkt werden, können als pulverförmige Keramikmaterialien und damit als Material für die

Keramikschicht zusätzlich zu Siliziumdioxid auch andere

Materialien verwendet werden, die beispielsweise eine bessere thermische Leitfähigkeit und/oder einen höheren

Brechungsindex aufweisen, etwa Aluminiumoxid, Zirkonoxid, Titandioxid, Siliziumcarbid, Aluminiumnitrid, Siliziumnitrid oder auch Kombinationen oder Mischungen daraus. Bei dem hier beschriebenen Halbleiterbauelement bildet das Keramikmaterial somit bevorzugt eine hochdichte Keramikschicht, die in bevorzugten Ausführungsform auch möglichst optisch inert sein kann oder die Auskopplung oder Einkopplung von Licht durch einen geeigneten Brechungsindex sogar noch fördern kann.

Um eine zuverlässige Kapselung durch die Keramikschicht zu erreichen, ist es besonders vorteilhaft, wenn diese der

Kontur des zu beschichtenden Untergrunds möglichst gut folgt und somit eine so genannte konforme Schicht bilden.

Insbesondere an Stufen des zu beschichtenden Untergrunds ist eine konforme Abscheidung des Keramikmaterials eine Bedingung für eine hermetische Kapselung. Senkrechte Stufen des zu beschichtenden Untergrunds können bei einem gerichteten

Beschichtungsverfahren wie der Aerosolabscheidung, bei dem der Aerosolstrahl aus der Düse üblicherweise senkrecht auf die zu beschichtende Oberfläche auftrifft, leicht

Abschattungen verursachen, so dass die resultierende

geringere Schichtdicke an den Seitenflanken solcher Stufen eine zuverlässig dichte Umformung der zu beschichtenden

Oberfläche gefährden kann.

Um eine konforme Beschichtung, also eine Beschichtung mit einer im Wesentlichen konstanten Schichtdicke, mittels des Keramikmaterials auch an Stufen und Seitenflanken der zu beschichtenden Oberfläche zu erreichen, kann der

Aerosolstrahl unter verschiedenen Winkeln, bevorzugt unter einem weiten Bereich von Winkeln, auf die zu beschichtende Oberfläche gerichtet werden. Im Fall von sehr ausgeprägten senkrechten oder sogar leicht hinterschnittenen Stufen der zu beschichtenden Oberfläche kann der erforderliche

Winkelbereich sogar bis zu einem Aufsprühen tangential zur Haupterstreckungsrichtung der zu beschichtenden Oberfläche reichen. Insbesondere kann die Beschichtung unter allen oder zumindest unter einem sehr großen Bereich aller vorkommenden lokalen Oberflächennormalen erfolgen. Unter der

Voraussetzung, dass ein senkrechter Einfall des

Keramikmaterials auf die zu beschichtende Oberfläche

entscheidend für ein ausreichendes Schichtwachstum ist, kann hierdurch eine sehr gleichmäßige Schichtdicke erzielt werden. Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird das Aerosol mit dem pulverförmigen Keramikmaterial in einem stark aufgefächerten Partikelstrahl auf die zu beschichtende Oberfläche

aufgesprüht. Beim Abrastern der zu beschichtenden Oberfläche kann es dadurch möglich sein, den relevanten Winkelbereich abzudecken. Alternativ hierzu kann ein weniger divergenter Aerosolstrahl verwendet werden, wobei der Winkel zwischen dem Strahl und der Oberfläche variiert wird. Eine Variation des Winkels kann beispielsweise durch eine Bewegung des Strahls und damit der Düse und/oder durch eine Bewegung der zu beschichtenden Oberfläche und damit des zu beschichtenden Objekts erreicht werden. Weiterhin ist es auch möglich, einen stark divergenten Strahl mit einer Winkelvariation zu

kombinieren .

Beispielsweise kann das zu beschichtende Objekt um die

Normale der Haupterstreckungsebene der zu beschichtenden Oberfläche gedreht werden. Diese Drehbewegung, die

beispielsweise noch mit einem divergenten Aerosolstrahl kombiniert werden kann, kann ausreichend sein, die gewünschte konforme Abscheidung des Keramikmaterials zu erreichen.

Weiterhin können zusätzlich die zu beschichtende Oberfläche und damit das zu beschichtende Objekt in einer Kippbewegung so geneigt werden, dass die Normale der

Haupterstreckungsebene der zu beschichtenden Oberfläche, die die Drehachse der vorab beschriebenen Drehbewegung bildet, geneigt wird. In diesem Fall kann auch mit einem wenig divergenten oder sogar im Wesentlichen parallelen

Aerosolstrahl eine konforme Abscheidung des Keramikmaterials erreicht werden.

Ist der Stahl ausreichend breit, kann dies ähnlich wie bei Aufdampfverfahren mit einer Planetenbewegung umgesetzt werden, wobei sich das zu beschichtende Objekt um die

Oberflächennormale der Haupterstreckungsebene der zu

beschichtenden Oberfläche rotierend auf einer Halbkugel dreht. Im Fall eines weniger breiten Strahls kann alternativ eine Kreiselbewegung aus Rotation und Präzession genutzt werden. Bei feineren Strahlen, die gerastert werden müssen, kann man vorzugsweise das zu beschichtende Objekt gezielt entsprechend der gerade zu beschichtenden Teiloberfläche neigen .

Insbesondere kann die Kenntnis der zu beschichtenden

Topographie eine qezielte Steuerung erlauben, so dass sich der Aerosolstrahl möglichst parallel zu allen lokalen

Oberflächennormalen ausrichten lässt. Überlagert man dieser lokalen Ausrichtung eine taumelnde oder schaukelnde Bewegung, auch als „wobble" oder „rocking" bezeichnet, kann auch die Topographie innerhalb der lokal zu beschichtenden

Oberflächenteilbereiche berücksichtigt werden. Besonders vorteilhaft kann es hierzu sein, wenn die zu beschichtende Oberfläche durch laterale Translation stets euzentrisch positioniert wird. Neben der besonders gleichförmigen

Beschichtung kann, wenn die Kenntnis der Oberflächenstruktur gezielt genutzt wird, die Beschichtungszeit ohne

Qualitätseinbußen verkürzt und das Beschichtungsgut, also das Keramikmaterial, sparsam aufgebracht werden.

Wie vorab beschrieben, weist das Aerosolabscheideverfahren den Vorteil auf, dass es bei verhältnismäßig niedrigen

Temperaturen, also beispielsweise vorzugsweise bei

Zimmertemperatur, durchgeführt werden kann. Die so

hergestellte Keramikschicht weist bevorzugt eine kristalline oder zumindest polykristalline Struktur auf. Dadurch kann die Keramikschicht eine hohe Schichtqualität aufweisen, während herkömmliche, in der Halbleitertechnologie übliche Verfahren zur Schichtherstellung, insbesondere zur Herstellung von Schutzschichten, typischerweise nicht die Möglichkeit bieten, bei gemäßigten Temperaturen, also Temperaturen im Bereich der Zimmertemperatur, eine Schutzschicht in zuverlässiger

Qualität zu erzeugen.

Um eine möglichst effektive Verkapselung des

optoelektronischen Halbleiterbauelements durch die

Keramikschicht zu erreichen, kann es vorteilhaft sein, wenn der zumindest eine Oberflächenbereich, den die Keramikschicht bedeckt, eine oder mehrere Ober-, Unter- und/oder

Seitenflächen des Halbleiterbauelements, insbesondere der Halbleiterschichtenfolge, umfasst. Besonders bevorzugt kann sich die Keramikschicht auf dem Oberflächenbereich der

Halbleiterschichtenfolge zumindest über eine Seitenfläche der aktiven Schicht erstrecken. In diesem Fall wird der

Oberflächenbereich, auf dem die Keramikschicht aufgebracht ist, durch zumindest einen Teil einer Seitenfläche der

Halbleiterschichtenfolge gebildet, die vorzugsweise auch eine Seitenfläche der aktiven Schicht umfasst. Als Seitenflächen werden hier und im Folgenden Flächen der

Halbleiterschichtenfolge, der aktiven Schicht sowie

gegebenenfalls auch anderer Elemente des

Halbleiterbauelements wie beispielsweise eines Trägers, bezeichnet, die nicht parallel und beispielsweise senkrecht zur Haupterstreckungsebene der Halbleiterschichten der

Halbleiterschichtenfolge angeordnet sind. Durch die

Keramikschicht auf zumindest einer Seitenfläche der aktiven Schicht und insbesondere der Halbleiterschichtenfolge kann beispielsweise verhindert werden, dass sich durch

Umwelteinflüsse wie etwa Feuchtigkeit Kriechströme entlang der Seitenfläche ausbilden, die zu einem Kurzschluss der aktiven Schicht führen könnten.

Alternativ oder zusätzlich ist es auch möglich, dass der Oberflächenbereich, auf dem die Keramikschicht aufgebracht wird, durch zumindest einen Teil einer Lichtkoppelfläche der Halbleiterschichtenfolge gebildet wird. Als Lichtkoppelfläche wird hier und im Folgenden die Fläche, der Flächenbereich oder die Mehrzahl von Flächen oder Flächenbereichen

bezeichnet, über die eine Hauptabstrahlung oder

Haupteinstrahlung von Licht erfolgt. Typischerweise wird die Lichtkoppelfläche, die bei einem Licht emittierenden

Halbleiterbauelement als Lichtauskoppelfläche und einem Licht empfangenden Halbleiterbauelement als Lichteinkoppelfläche bezeichnet werden kann, durch die Oberseite der

optoelektronischen Halbleiterschichtenfolge gebildet. Als Oberseite kann insbesondere eine Seite bezeichnet werden, die einer vorzugsweise als Montageseite ausgebildeten Unterseite in Aufwachsrichtung der Halbleiterschichtenfolge gegenüber liegend angeordnet ist. Jedoch sind auch andere Ausbildungen des Halbleiterbauelements möglich, bei denen die

Lichtkoppelfläche durch einen Teil oder eine gesamte

Seitenfläche gebildet wird. Die Lichtkoppelfläche kann weiterhin eine Lichtkoppelstruktur aufweisen, die je nach Ausführung des optoelektronischen Halbleiterbauelements die Lichtauskopplung aus der

Halbleiterschichtenfolge oder die Lichteinkopplung in die Halbleiterschichtenfolge fördern kann und die beispielsweise regelmäßige oder unregelmäßige Erhebungen und Vertiefungen, beispielsweise Prismen, nebeneinander angeordnete

pyramidenförmige Erhebungen oder durch mechanisch oder chemisch abtragende Verfahren erzeugbare Oberflächenstrukturen, aufweisen kann. Die Keramikschicht auf der Lichtkoppelfläche kann derart ausgebildet sein, dass sie der Lichtkoppelstruktur folgt. Mit anderen Worten kann die Keramikschicht eine geringere Dicke als eine Höhe,

insbesondere eine mittlere Höhe, der Lichtkoppelstruktur aufweisen, sodass die Lichtkoppelstruktur durch die

Keramikschicht nicht planarisiert wird.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die

Halbleiterschichtenfolge auf einem Träger angeordnet. Der Träger kann beispielsweise durch ein Aufwachssubstrat

gebildet werden, das bereitgestellt wird und auf dem die optoelektronische Halbleiterschichtenfolge aufgewachsen wird. Besonders bevorzugt kann die Halbleiterschichtenfolge mittels eines Epitaxieverfahrens, beispielsweise metallorganischer

Gasphasenepitaxie (MOVPE) oder Molekularstrahlepitaxie (MBE) , auf einem Aufwachssubstrat aufgewachsen werden. Das

Aufwachssubstrat kann ein elektrisch isolierendes Material oder ein Halbleitermaterial, beispielsweise ein oben

genanntes Verbindungshalbleitermaterialsystem, aufweisen. Insbesondere kann das Aufwachssubstrat Saphir, GaAs, GaP, GaN, InP, SiC, Si und/oder Ge aufweisen oder aus einem solchen Material sein. Der Aufwachsprozess kann insbesondere im Waferverbund

stattfinden. Mit anderen Worten wird ein Aufwachssubstrat in Form eines Wafers bereitgestellt, auf den großflächig die optoelektronische Halbleiterschichtenfolge aufgewachsen wird. Die aufgewachsene optoelektronische Halbleiterschichtenfolge kann in einem weiteren Verfahrensschritt in einzelne

Halbleiterchips zur Bildung einer Mehrzahl von

optoelektronischen Halbleiterbauelementen vereinzelt werden. Weiterhin kann die Halbleiterschichtenfolge bevorzugt vor dem Vereinzeln auf ein Trägersubstrat übertragen werden. In diesem Fall kann das optoelektronische Halbleiterbauelement als Träger das Trägersubstrat aufweisen. Das Trägersubstrat kann beispielsweise durch eines der oben für

Aufwachssubstrate genannten Materialien gebildet werden.

Weiterhin ist es auch möglich, dass das Trägersubstrat beispielsweise durch eine metallhaltige Folie oder eine metallhaltige Platte, beispielsweise eine Metallfolie oder eine Metallplatte, gebildet wird.

Das Aufwachssubstrat kann nach dem Übertragen gedünnt werden, also zumindest teilweise oder ganz entfernt werden. Das

Trägersubstrat wird dann mit der Halbleiterschichtenfolge zusammen vereinzelt, beispielsweise zur Bildung von Licht emittierenden oder Licht empfangenden Halbleiterbauelementen. Vor dem Übertragen der Halbleiterschichtenfolge auf ein

Trägersubstrat können beispielsweise auf einer dem

Aufwachssubstrat abgewandten Seite der

Halbleiterschichtenfolge eine oder mehrere Spiegelschichten aufgebracht werden. Insbesondere können die eine oder die mehreren Spiegelschichten ein Metall, besonders bevorzugt Silber, aufweisen oder daraus sein. Weiterhin sind als

Spiegelschicht auch Kombinationen von Schichten mit einem oder mehreren transparenten leitenden Oxiden und mit einem oder mehreren Spiegelmetallen oder mit einem oder mehreren transparenten dielektrischen Materialien und mit einem oder mehreren Spiegelmetallen möglich. Halbleiterbauelemente, die als Halbleiterchips ausgebildet sind und die anstelle des Aufwachssubstrats ein

Trägersubstrat aufweisen, können auch als so genannte

Dünnfilm-Halbleiterchips bezeichnet werden, im Fall von Licht emittierenden Dünnfilm-Halbleiterchips auch als Dünnfilm- Leuchtdiodenchips .

Ein Dünnfilm-Leuchtdiodenchip kann sich insbesondere durch folgende charakteristische Merkmale auszeichnen:

- an einer zu dem Trägersubstrat hin gewandten ersten

Hauptfläche einer Licht emittierenden

Halbleiterschichtenfolge ist eine reflektierende Schicht, insbesondere eine Spiegelschicht, aufgebracht oder

ausgebildet, die zumindest einen Teil der in der

Halbleiterschichtenfolge erzeugten elektromagnetischen

Strahlung in diese zurückreflektiert;

- die Halbleiterschichtenfolge weist eine Dicke im Bereich von 20 μιη oder weniger, insbesondere im Bereich von 4 μιη und 10 μιη, auf; und

- die Halbleiterschichtenfolge enthält mindestens eine

Halbleiterschicht mit zumindest einer Fläche, die eine

Durchmischungsstruktur aufweist, die im Idealfall zu einer annähernd ergodischen Verteilung des Lichts in der

Halbleiterschichtenfolge führt, d. h. sie weist ein möglichst ergodisch stochastisches Streuverhalten auf.

Ein Dünnfilm-Leuchtdiodenchip ist in guter Näherung ein

Lambert ' scher Oberflächenstrahler. Das Grundprinzip eines Dünnfilm-Leuchtdiodenchips ist beispielsweise in der

Druckschrift I. Schnitzer et al . , Applied Physics Letters 63 (16), 18. Oktober 1993, Seiten 2174-2176 beschrieben.

Weiterhin können auf oder in der Halbleiterschichtenfolge elektrische Kontaktbereiche, beispielsweise in Form einer oder mehrerer elektrischer Kontaktschichten und/oder einer oder mehrerer Durchkontaktierungen, vorhanden sein, mittels derer das optoelektronische Halbleiterbauelement und insbesondere die aktive Schicht elektrisch kontaktiert werden kann. Eine elektrische Kontaktschicht kann insbesondere in einem Bereich, der auf der Halbleiterschichtenfolge oder auf einem Träger der Halbleiterschichtenfolge angeordnet sein kann, elektrisch kontaktierbar sein. Mit anderen Worten kann die elektrische Kontaktschicht in diesem Fall einen

elektrischen Anschlussbereich zur Kontaktierung des

Halbleiterbauelements aufweisen. Weiterhin kann der Träger durch einen Trägerkörper gebildet werden. Als Trägerkörper wird hier und im Folgenden ein

Element bezeichnet, auf dem eine Halbleiterschichtenfolge, die ihrerseits ein Aufwachssubstrat oder ein Trägersubstrat aufweisen kann, auf einer Montagefläche montiert werden kann. Weiterhin ist es auch möglich, eine Halbleiterschichtenfolge in Form eines substratlosen optoelektronischen

Halbleiterchips auf einem Trägerkörper als Träger zu

montieren. Im Vergleich zu einem Trägersubstrat, das einen Träger für die Halbleiterschichtenfolge zur Bildung eines optoelektronisches Halbleiterchips bildet, der wiederum auf einen Träger montiert werden kann, bildet der Trägerkörper beispielsweise einen Teil eines Gehäuses oder eines so genannten Packages, das zur Montage eines oder mehrerer als optoelektronische Halbleiterchips ausgebildete

optoelektronische Halbleiterschichtenfolgen vorgesehen ist.

Der Trägerkörper kann beispielsweise durch eine Leiterplatte, eine Keramikplatte, ein Keramikgehäuse, eine

Kunststoffplatte, ein Kunststoffgehäuse oder eine Kombination hieraus gebildet werden. Der Trägerkörper kann insbesondere Leiterbahnen und elektrische Anschlussbereiche zur

elektrischen Kontaktierung eines optoelektronischen

Halbleiterchips aufweisen. Eine elektrische Kontaktierung kann beispielsweise über eine direkte Montage eines Halbleiterchips auf einer Anschlussfläche, über eine

Drahtverbindung wie etwa einen Bonddraht und/oder über eine Metallfilmverbindung erreicht werden. Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird der von der

Keramikschicht bedeckte Oberflächenbereich durch alle nach der Anordnung auf einem Träger freiliegenden Oberflächen der Halbleiterschichtenfolgen gebildet . Als freiliegende Oberflächen werden hier und im Folgenden solche Oberflächen und Oberflächenbereiche bezeichnet, die nach Fertigstellung des optoelektronischen

Halbleiterbauelements Kontakt mit der Umgebung in der Form haben können, dass beispielsweise atomare oder molekulare Stoffe aus der Umgebung, etwa Sauerstoff und Feuchtigkeit, an die Oberfläche gelangen können. Daher kann auch eine

Oberfläche oder ein Oberflächenbereich, der von einer nicht hermetisch dichten Schicht, etwa einer Sauerstoff- und/oder wasserdurchlässigen Kunststoffschicht oder einer mittels Dampfphasenabscheidung aufgebrachten dielektrischen Schicht, bedeckt ist, vorliegend unter dem Begriff freiliegend fallen.

Bei einem Halbleiterbauelement, bei dem die

Halbleiterschichtenfolge auf einem Träger aufgebracht ist, kann der zumindest eine Oberflächenbereich, der von der

Keramikschicht bedeckt ist, alle freiliegenden Oberflächen der Halbleiterschichtenfolge, also insbesondere alle

Oberflächen der Halbleiterschichtenfolge bis auf diejenige Fläche, die dem Träger zugewandt ist, umfassen, sodass die Keramikschicht alle freiliegenden Oberflächen der

Halbleiterschichtenfolge bedeckt. In dieser Ausführungsform ist die Halbleiterschichtenfolge allseitig bis auf die dem Träger zugewandte Fläche von der Keramikschicht umschlossen, sodass eine effektive Verkapselung der

Halbleiterschichtenfolge ermöglicht wird.

Im Falle, dass der Träger durch ein Aufwachssubstrat gebildet wird, können somit alle nach dem Aufwachsen und

gegebenenfalls einem Strukturieren der

Halbleiterschichtenfolge freiliegenden Oberflächen der

Halbleiterschichtenfolge mit der Keramikschicht mittels Aerosolabscheidung bedeckt werden. Im Falle, dass der Träger durch ein Trägersubstrat gebildet wird, können alle nach dem Umbonden der Halbleiterschichtenfolge vom Aufwachssubstrat auf das Trägersubstrat, dem teilweisen oder gänzlichen

Entfernen des Aufwachssubstrats und gegebenenfalls einem Strukturieren freiliegenden Oberflächen der

Halbleiterschichtenfolge mit der Keramikschicht mittels

Aerosolabscheidung bedeckt werden. Im Falle, dass der Träger durch einen Trägerkörper gebildet wird, der eine

Montagefläche aufweist, auf dem eine als Halbleiterchip ausgebildete Halbleiterschichtenfolge montiert ist, kann die Keramikschicht auf allen nach der Montage auf dem

Trägerkörper freiliegenden Oberflächen der

Halbleiterschichtenfolge aufgebracht werden.

Weiterhin kann die Halbleiterschichtenfolge wie oben

beschrieben zumindest eine elektrische Kontaktschicht

aufweisen und der von der Keramikschicht bedeckte

Oberflächenbereich kann bis auf die Kontaktschicht oder einen Teil der Kontaktschicht alle nach der Anordnung auf einem Träger freiliegenden Oberflächen der Halbleiterschichtenfolge aufweisen. Hierdurch kann eine komplette Verkapselung der

Halbleiterschichtenfolge durch die Keramikschicht bei einer gleichzeitigen Kontaktierbarkeit der Halbleiterschichtenfolge erreicht werden. Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die

Halbleiterschichtenfolge auf einem Träger angeordnet und zumindest ein Oberflächenbereich des Trägers ist mit der Keramikschicht bedeckt. Insbesondere kann sich die

Keramikschicht in diesem Fall zusammenhängend von der

Oberfläche des Trägers oder dem Oberflächenbereich des

Trägers auf den zumindest einen Oberflächenbereich der

Halbleiterschichtenfolge erstrecken, sodass das

Keramikmaterial der Keramikschicht eine zusammenhängende Verkapselung des Trägers und der Halbleiterschichtenfolge bilden kann.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist der Träger

zumindest zwei elektrisch leitende Schichten auf, die

übereinander angeordnet sind und die elektrisch voneinander isoliert sind. Übereinander bezeichnet hierbei eine Richtung entlang der Verbindungsrichtung vom Träger zur

Halbleiterschichtenfolge, während nebeneinander eine Richtung senkrecht hierzu bezeichnet. Bei einer üblichen Anordnung der Halbleiterschichtenfolge auf dem Träger, beispielsweise durch Aufwachsen, Umbonden oder Montieren, kann eine Anordnung übereinander auch eine Anordnung entlang der Aufwachsrichtung der Halbleiterschichtenfolge bedeuten. Die zwei voneinander isolierten elektrisch leitenden Schichten des Trägers können beispielsweise zur elektrischen Kontaktierung der

Halbleiterschichtenfolge und/oder als Wärmesenke ausgeführt sein. Beispielsweise kann eine der zumindest zwei elektrisch leitenden Schichten als elektrischer Anschluss für die

Halbleiterschichtenfolge dienen, während die andere der zumindest zwei elektrisch leitenden Schichten als weiterer elektrischer Anschluss oder auch als beispielsweise

potenzialfreie Wärmesenke dient. Besonders vorteilhaft ist es, wenn sich die Keramikschicht auf dem Oberflächenbereich des Trägers in diesem Fall über eine oder mehrere

Seitenflächen der zumindest zwei elektrisch leitenden

Schichten erstreckt. Hierdurch können, wie bereits oben für die Halbleiterschichtenfolge beschrieben, Leckströme zwischen den zumindest zwei elektrisch leitenden Schichten über die Seitenflächen verhindert werden.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das

optoelektronische Halbleiterbauelement eine Mehrzahl von Halbleiterschichtenfolgen auf, die nebeneinander auf dem Träger angeordnet sind, wobei das Keramikmaterial als

Keramikschicht auf zumindest einem Oberflächenbereich jeder der Halbleiterschichtenfolgen aufgebracht ist. Besonders bevorzugt kann sich die Keramikschicht zusammenhängend über die Mehrzahl der Halbleiterschichtenfolgen sowie über

Oberflächenbereiche des Trägers erstrecken, sodass die

Keramikschicht eine zusammenhängende Verkapselung der

Halbleiterschichtenfolgen bilden kann.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird der Träger durch einen Trägerkörper gebildet, auf dem die

Halbleiterschichtenfolge in Form eines oder mehrerer

substratloser optoelektronischer Halbleiterchips aufgebracht ist. Ein derartiges optoelektronisches Halbleiterbauelement mit einem oder mehreren substratlosen optoelektronischen Halbleiterchips ist beispielsweise in der Druckschrift

DE 10 2009 051 746 AI beschrieben, deren Offenbarungsgehalt diesbezüglich hiermit durch Rückbezug aufgenommen wird.

Beispielsweise kann in diesem Fall der Trägerkörper durch einen Keramikträger mit Leiterbahnen zur elektrischen

Kontaktierung eines optoelektronischen Halbleiterchips ausgebildet sein. Durch die Anordnung der Keramikschicht auf der Halbleiterschichtenfolge des Halbleiterchips und

bevorzugt zumindest auch auf Teilen der Oberfläche des

Keramikträgers kann ein keramisches Gehäuse hergestellt werden, das die Halbleiterschichtenfolge komplett,

insbesondere auch seitlich komplett, umhüllt und somit vor Umwelteinflüssen schützt. Insbesondere ist es auch möglich, eine Mehrzahl von Halbleiterschichtenfolgen, die jeweils einen substratlosen optoelektronischen Halbleiterchip bilden und die wenige Mikrometer dick sein können, auf einer keramischen Leiterplatte, also einem so genannten keramischen „Printed Circuit Board", anzuordnen, sodass zusammen mit der Keramikschicht das finale Halbleiterbauelement definiert wird. Bei dieser Ausführungsform kann durch die Chipkapselung auch die Definition des Halbleiterbauelements, insbesondere des Packages, mittels der Aerosolabscheidung der hochdichten Keramikschicht in einem Prozessschritt erfolgen.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform umformt die

Keramikschicht Oberflächenunebenheiten des mit dem

Keramikmaterial bedeckten Oberflächenbereichs der

Halbleiterschichtenfolge und/oder des Trägers. Beispielsweise kann die Halbleiterschichtenfolge auf dem Träger mittels einer dicken Keramikschicht umformt werden, die vorzugsweise größer als eine Dicke der Halbleiterschichtenfolge auf dem Träger ist, wobei anschließend die Keramikschicht über der Lichtkoppelfläche der Halbleiterschicht auf eine gewünschte definierte Dicke reduziert wird. Dies kann beispielsweise durch Schleifen, beispielsweise durch chemisch-mechanisches Polieren (CMP) , erfolgen. Besonders vorteilhaft kann diese Ausführungsform in Verbindung mit der oben beschriebenen Anordnung einer als substratloser optoelektronischer

Halbleiterchip ausgebildeten Halbleiterschichtenfolge auf einem Trägerkörper kombiniert werden. Insbesondere kann es durch die Abscheidung mittels eines Partikelstroms, wie obe beschrieben, im Rahmen der Aerosolabscheidung möglich sein, topografische Unebenheiten mit der Keramikschicht zu

umformen .

Zur Herstellung eines solchen optoelektronischen

Halbleiterbauelements kann die Halbleiterschichtenfolge einen substratlosen optoelektronischen Halbleiterchip bilden und auf einer Montagefläche des Trägerkörpers aufgebracht werden. Zumindest die Halbleiterschichtenfolge sowie zumindest ein Teil der Montagefläche können mit einer zusammenhängenden Keramikschicht mittels Aerosolabscheidung bedeckt werden, wobei die Keramikschicht eine Dicke aufweist, die größer als eine Dicke der Halbleiterschichtenfolge ist. Die

Keramikschicht kann anschließend über einer Lichtkoppelfläche der Halbleiterschichtenfolge gedünnt werden. Ein solches Umformen und anschließendes Dünnen der Keramikschicht kann aber auch im Falle einer strukturierten

Halbleiterschichtenfolge auf einem Aufwachssubstrat oder einem Trägersubstrat, beispielsweise im Waferverbund,

erfolgen .

Weitere Vorteile, vorteilhafte Ausführungsformen und

Weiterbildungen ergeben sich aus den im Folgenden in

Verbindung mit den Figuren beschriebenen

Ausführungsbeispielen .

Es zeigen:

Figuren 1A und 1B ein Verfahren zur Herstellung eines

optoelektronischen Halbleiterbauelements gemäß einem Ausführungsbeispiel, Figur 2 eine schematische Darstellung eines

optoelektronischen Halbleiterbauelements gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel und

Figuren 3 bis 7 schematische Darstellungen von

optoelektronischen Halbleiterbauelementen gemäß weiteren Ausführungsbeispielen.

In den Ausführungsbeispielen und Figuren können gleiche, gleichartige oder gleich wirkende Elemente jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen sein. Die dargestellten Elemente und deren Größenverhältnisse untereinander sind nicht als maßstabsgerecht anzusehen, vielmehr können einzelne Elemente, wie zum Beispiel Schichten, Bauteile, Bauelemente und Bereiche, zur besseren Darstellbarkeit und/oder zum besseren Verständnis übertrieben groß dargestellt sein.

In Verbindung mit den Figuren werden Ausführungsbeispiele rein exemplarisch für optoelektronische Halbleiterbauelemente beschrieben, die als Licht emittierende Halbleiterbauelemente ausgebildet sind. Die in Verbindung mit den Figuren

beschriebenen Halbleiterschichtenfolgen weisen somit eine aktive Schicht auf, die geeignet ist, im Betrieb Licht abzustrahlen. Die nachfolgend beschriebenen

Ausführungsbeispiele sind jedoch nicht auf Licht emittierende Halbleiterschichtenfolgen und Licht emittierende

Halbleiterbauelemente beschränkt. Vielmehr können in den beschriebenen Ausführungsbeispielen alternativ oder

zusätzlich auch Licht empfangende Halbleiterbauelemente mit einer Licht empfangenden Halbleiterschichtenfolge mit zumindest einer Licht empfangenden aktiven Schicht vorgesehen sein . In den Figuren 1A und 1B ist ein Ausführungsbeispiel für ein Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen

Halbleiterbauelements 101 gezeigt. Dazu wird, wie in Verbindung mit der Figur 1A gezeigt ist, in einem ersten Verfahrensschritt eine Halbleiterschichtenfolge 1 bereitgestellt, die eine aktive Schicht 2 aufweist. Die einzelnen Schichten der Halbleiterschichtenfolge 1 zusätzlich zur aktiven Schicht 2, beispielsweise n- und p-dotierte

Halbleiterschichten wie etwa Pufferschichten,

Mantelschichten, Halbleiterkontaktschichten,

Barriereschichten, StromaufWeitungsschichten und/oder

Strombegrenzungsschichten sind zur Vereinfachung der

Darstellung jeweils nicht gezeigt.

Das im Betrieb des fertig gestellten optoelektronischen

Halbleiterbauelements 101 in der aktiven Schicht 2 erzeugte Licht wird über eine als Lichtauskoppelfläche ausgebildete Lichtkoppelfläche 8 abgestrahlt, die im gezeigten

Ausführungsbeispiel durch die dem Träger 3 gegenüber liegende Oberseite der Halbleiterschichtenfolge gebildet wird.

Die Halbleiterschichtenfolge 1, die ein oben im allgemeinen Teil beschriebenes Verbindungshalbleitermaterial, besonders bevorzugt ein Nitrid-Verbindungshalbleitermaterial, aufweist, wird durch epitaktisches Aufwachsen auf einem als Träger 3 ausgebildeten Aufwachssubstrat 31 hergestellt. Die

Halbleiterschichtenfolge 1 auf dem Träger 3 kann hierzu in Form eines Halbleiterchips, wie in Figur 1 gezeigt,

bereitgestellt werden, so dass das im Folgenden beschriebene Verfahren auf Chipebene durchgeführt wird. Alternativ dazu kann das Verfahren auch auf Waferebene durchgeführt werden. Das bedeutet, dass die Waferverbunds bereitgestellt wird, bei dem die Halbleiterschichtenfolge 1 großflächig auf einem durch einen Aufwachssubstratwafer gebildeten Träger 3 aufgewachsen und gegebenenfalls

entsprechend der später zu vereinzelnden optoelektronischen Halbleiterchips strukturiert ist.

Die Halbleiterschichtenfolge 1 kann beispielsweise

Passivierungsschichten auf Seitenflächen oder auf der dem Träger 3 abgewandten Lichtkoppelfläche 8, die durch die

Oberseite der Halbleiterschichtenfolge 1 gebildet wird, aufweisen, die durch Dampfphasenabscheideverfahren wie beispielsweise CVD aufgebracht werden und die die Oberflächen der Halbleiterschichtenfolge 1 bilden können.

Die Halbleiterschichtenfolge 1 weist weiterhin zumindest eine elektrische Kontaktschicht 4 auf, die, wie in Figur 1A gezeigt ist, beispielsweise auf der dem Träger 3 abgewandten Seite der Halbleiterschichtenfolge 1 angeordnet sein kann und die beispielsweise ein Bondpad bildet. Darüber hinaus können noch weitere elektrische Kontaktschichten oder elektrische Anschlusselemente auf der Halbleiterschichtenfolge 1 oder auf dem Träger 3 vorhanden sein, um die Halbleiterschichtenfolge 1 und insbesondere die aktive Schicht 2 für einen späteren Betrieb des optoelektronischen Halbleiterbauelements 101 kontaktieren zu können.

In Figur 1B ist ein weiterer Verfahrensschritt gezeigt, bei dem zumindest ein Oberflächenbereich 10 der

Halbleiterschichtenfolge 1 mittels Aerosolabscheidung mit einer Keramikschicht 5 durch Aufbringen eines pulverförmigen Keramikmaterials bedeckt wird. Insbesondere wird der Oberflächenbereich 10 durch die Keramikschicht 5 verkapselt. Die Keramikschicht 5 ist im gezeigten Ausführungsbeispiel bevorzugt transparent ausgebildet. Hierzu wird der Träger 3 mit der darauf angeordneten

Halbleiterschichtenfolge 1 in einer Beschichtungskammer angeordnet, in der mittels einer Düse ein Aerosol aufgesprüht wird. Das Aerosol enthält Partikel des pulverförmigen

Keramikmaterials, die durch ein Gas, das als

Beschleunigungsgas und Trägergas wirkt, auf den

Oberflächenbereich 10 aufgebracht werden. Wie oben im

allgemeinen Teil beschrieben ist, wird das pulverförmige Keramikmaterial in einer Pulver- bzw. Aerosolkammer

bereitgestellt und weist je nach gewünschten Eigenschaften der Keramikschicht 5 Korngrößen im Bereich von größer oder gleich 10 nm und kleiner oder gleich 2 μιη auf. Durch

Zuleitung des Gases in die Aerosolkammer, das beispielsweise Helium, Stickstoff oder Luft sein kann, verteilen sich die Partikel des pulverförmigen Keramikmaterials im Gas und können so der Beschichtungskammer als Aerosol zugeführt werden. Zur Beseitigung von Verunreinigungen und/oder zur Auswahl einer bestimmten Partikelgröße können zwischen der Aerosolkammer und der Beschichtungskammer beispielsweise noch Filter vorhanden sein. Insbesondere wird das

Aerosolabscheideverfahren bei einer Temperatur von kleiner oder gleich 450°C, bevorzugt bei kleiner oder gleich 300°C und besonders bevorzugt bei Zimmertemperatur, also etwa 300 K, durchgeführt. Im gezeigten Ausführungsbeispiel wird als pulverförmiges Keramikmaterial ein Material zugeführt, mit dem eine

transparente und elektrisch isolierende Keramikschicht 5 gebildet werden kann. Rein beispielhaft kann ein Aluminiumoxid-Pulver bereitgestellt werden, wodurch die

Keramikschicht 5 aus Aluminiumoxid hergestellt werden kann. Im Vergleich zum üblicherweise mittels

Dampfphasenabscheideverfahren aufgebrachten Siliziumdioxid weist Aluminiumoxid einen höheren Brechungsindex auf, der eine verbesserte Lichtauskopplung aus der

Halbleiterschichtenfolge 1 ermöglicht. Die vernachlässigbare Porosität der Keramikschicht 5, die mittels der

Aerosolabscheidung erzeugt werden kann, kann die

Absorptionsfreiheit und die Transparenz des Aluminiumoxids nur unwesentlich durch Streuung einschränken, sodass die Keramikschicht 5 gute optische Eigenschaften aufweist.

Alternativ zu Aluminiumoxid kann aber auch ein anderes oben im allgemeinen Teil genanntes Material verwendet werden.

Die Keramikschicht 5 weist eine Dicke von mehr als 1 μιτι, bevorzugt von größer oder gleich 5 μιη oder auch größer oder gleich 10 μιη und kleiner oder gleich 200 μιη oder auch kleiner oder gleich 100 μιη auf. Beispielsweise kann die

Keramikschicht eine Dicke von einigen 10 μιη aufweisen.

Insbesondere bildet die Keramikschicht 5 eine außen liegende Schicht des optoelektronischen Halbleiterbauelements 101, also eine Schicht, die mit der Umgebungsatmosphäre in Kontakt kommen kann.

Die hier und in den folgenden Ausführungsbeispielen gezeigte Keramikschicht 5 weist den Vorteil auf, dass sie im Vergleich zu konventionellen Schutzschichten, beispielsweise mittels Dampfphasenabscheideverfahren aufgebrachten dielektrischen Schichten, die bei einer Temperatur von kleiner oder gleich 300°C aufgebracht werden, eine hohe Dichtigkeit aufweist. Dadurch kann die Keramikschicht 5 im Vergleich zu

konventionellen Schutzschichten einen wesentlich effizienteren Schutz gegen Umwelteinflüsse bilden. Durch die Abscheidung bei verhältnismäßig niedrigen Temperaturen, insbesondere beispielsweise bei Raumtemperatur, kann mit Vorteil außerdem erreicht werden, dass keine prozessbedingten Spannungen im Halbleiterbauelement durch die Keramikschicht 5 auftreten, was sich günstig auf die Haltbarkeit der

Keramikschicht 5 und damit auch auf die Lebensdauer des gesamten Halbleiterbauelements auswirken kann. Wie in Figur 1B gezeigt ist, umfasst der Oberflächenbereich 10, auf dem die Keramikschicht 5 aufgebracht wird, sowohl Seitenflächen der Halbleiterschichtenfolge 1 und insbesondere der aktiven Schicht 2 als auch die Lichtkoppelfläche 8 der Halbleiterschichtenfolge 1, die durch die dem Träger 3 abgewandte Oberseite der Halbleiterschichtenfolge 1 gebildet wird. Insbesondere sind bis auf die elektrische

Kontaktschicht 4 alle freiliegenden Oberflächen der

Halbleiterschichtenfolge 1 mit der Keramikschicht 5 bedeckt, sodass die Keramikschicht 5 bis auf die Kontaktschicht 4 die Halbleiterschichtenfolge 1 auf dem Träger 3 komplett

verkapselt .

Alternativ hierzu kann es auch möglich sein, dass

beispielsweise nur die Seitenflächen der

Halbleiterschichtenfolge 1 mit der Keramikschicht 5 bedeckt werden. Dies kann beispielsweise der Fall sein, wenn das optoelektronische Halbleiterbauelement als so genannter Flip- Chip ausgebildet ist, bei dem auf der dem Träger 3

abgewandten Seite der Halbleiterschichtenfolge 1 alle

elektrischen Kontaktschichten zur Kontaktierung des

Halbleiterbauelements angeordnet sind und die der

Halbleiterschichtenfolge 1 abgewandte Seite des Trägers 3 zur Lichtabstrahlung, also als Lichtauskoppelseite, vorgesehen ist. Es kann aber auch möglich sein, dass die Keramikschicht 5 gerade auch zwischen den Kontaktschichten zur verbesserten elektrischen Isolation dieser aufgebracht ist.

Um eine möglichst hermetische Abscheidung der Keramikschicht 5 zu erreichen, sollte diese der Kontur des zu beschichtenden Untergrunds möglichst gut folgen. Insbesondere an Stufen und Kanten setzt eine hermetische Kapselung eine konforme

Abscheidung des Keramikmaterials voraus. Da das

Aerosolabscheideverfahren ein stark gerichtetes

Beschichtungsverfahren ist, bei dem der Strahl mit dem pulverförmigen Keramikmaterial möglichst senkrecht auf die zu beschichtende Oberfläche auftreffen sollte, können an Stufen leicht Abschattungen entstehen, die zu einer geringeren

Schichtdicke, vor allem an Seitenflanken, führen können. Ein solches vermindertes laterales Schichtwachstum kann jedoch eine zuverlässig dichte Umformung von Konturen gefährden.

Die Keramikschicht 5 wird daher in einem Verfahren

hergestellt, bei dem die Richtung des Aerosolstrahls über einen weiten Bereich von Einfallswinkeln, gemessen zur

Haupterstreckungsebene der Schichten der

Halbleiterschichtenfolge 1, variiert wird. Dadurch kann eine Beschichtung unter allen oder zumindest unter einem sehr großen Bereich aller vorkommenden lokalen Oberflächennormalen erfolgen, so dass die Keramikschicht 5 in einer möglichst konformen Schicht mit einer im Wesentlichen konstanten

Schichtdicke, gemessen an den lokal jeweils zu bestimmenden Oberflächennormalen, aufgebracht werden kann. Hierbei kann bei besonders ausgeprägten Stufen der Strahl sogar fast tangential zur Haupterstreckungsebene der Schichten der Halbleiterschichtenfolge 1 geführt werden. Ein solches Aufbringen des Keramikmaterials kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass die Sprühdüse entsprechend kontinuierlich in die verschiedenen Winkel geneigt wird oder dass das zu beschichtende Objekt unter verschiedenen Winkeln in den Abscheidestrahl gehalten wird. Bei einem sehr weit aufgefächerten Strahl kann dazu das zu beschichtende Objekt drehbar auf einer sich drehenden

Halbkugel platziert werden, wodurch eine gleichförmige

Abscheidung erreicht werden kann. Anstelle dieser

Planetenbewegung kann das zu beschichtende Objekt auch als Kreisel mit Präzession betrieben werden. Insbesondere bei einem engeren Strahl, der feiner gerastert werden muss, kann das zu beschichtende Objekt auch gezielt so geneigt werden, wie die gerade zu beschichtende Teiloberfläche es erfordert. Diese Art der Kontrolle ermöglicht es, die Keramikschicht 5 besonders wirtschaftlich aufzubringen, da der Anteil des Pulvers klein gehalten wird, der unter ungünstigen Winkeln auf die Oberfläche auftrifft und nicht zum Schichtwachstum beiträgt. Dazu kann es hilfreich sein, die zu beschichtende Oberfläche durch laterale Verschiebung stets in einer

einigermaßen euzentrischen Position zu halten.

Ist die Keramikschicht 5, beispielsweise im Falle einer Licht emittierenden Flip-Chip-Konfiguration, auf

Oberflächenbereichen vorgesehen, die nicht zur

Lichtauskopplung vorgesehen sind, beispielsweise auf

Seitenflächen und/oder auf der Montagefläche zur Montage auf einem Träger 3, kann die Keramikschicht 5 bevorzugt auch ein nicht-transparentes Keramikmaterial, besonders bevorzugt ein reflektierendes Keramikmaterial, aufweisen, wodurch auf die Keramikschicht 5 auftreffendes in der aktiven Schicht 2 erzeugtes Licht in die Halbleiterschichtenfolge 1 zurück und bevorzugt zu einer Lichtauskoppelseite hin reflektiert werden kann .

Weiterhin ist es auch möglich, dass die gezeigte elektrische Kontaktschicht 4 nach der Herstellung der Keramikschicht 5 aufgebracht wird. Hierzu können beispielsweise die Bereiche, in denen die elektrische Kontaktschicht 4 aufgebracht werden soll, nach der Herstellung der Keramikschicht 5 von der Keramikschicht 5 befreit werden. Weiterhin ist es auch möglich, die Keramikschicht 5 beispielsweise mit Hilfe einer Maske selektiv aufzubringen und die Oberflächenbereiche, auf denen die elektrische Kontaktschicht 4 ausgebildet werden soll, nicht mit der Keramikschicht 5 zu bedecken. Wird die Keramikschicht 5, wie oben in Verbindung mit Figur 1A alternativ beschrieben ist, durch eine Beschichtung mittels Aerosolabscheidung im Waferprozess hergestellt, was bedeutet, dass die Keramikschicht 5 auf eine noch nicht vereinzelte Halbleiterschichtenfolge 1 auf einem

Aufwachssubstratwafer aufgebracht wird, kann nach der

Herstellung der Keramikschicht 5 eine Vereinzelung in

einzelne optoelektronische Halbleiterbauelemente 101 in Form von optoelektronischen Halbleiterchips erfolgen. In den folgenden Figuren sind weitere Ausführungsbeispiele gezeigt, die Modifikationen des in den Figuren 1A und 1B gezeigten Ausführungsbeispiels darstellt. Die nachfolgende Beschreibung bezieht sich daher im Wesentlichen auf

Unterschiede zu dem vorherigen Ausführungsbeispiel.

In Figur 2 ist ein Ausführungsbeispiel für ein

optoelektronisches Halbleiterbauelement 102 gezeigt, bei dem die Halbleiterschichtenfolge 1 nach dem Aufwachsen auf einem Aufwachssubstrat auf ein als Träger 3 ausgebildetes

Trägersubstrat 32 umgebondet wurde. Das Aufwachssubstrat wurde entfernt, sodass die Halbleiterschichtenfolge 1 unter Bildung einer als Lichtauskoppelfläche ausgebildeten

Lichtkoppelfläche 8 freigelegt wurde. Die Lichtkoppelfläche 8 weist eine Lichtkoppelstruktur 80, insbesondere eine

Lichtauskoppelstruktur, auf, die prismen- oder

pyramidenförmige Erhebungen aufweist. Der Träger 3 ist elektrisch leitend ausgebildet und wird beispielsweise durch ein halbleitendes Substrat,

beispielsweise ein Silizium- oder Germaniumsubstrat, oder auch durch ein Metallsubstrat gebildet. Weiterhin kann de Träger auch aus einem elektrisch leitenden Verbundwerkstoff, beispielsweise einer elektrisch leitenden Keramik wie etwa Al-SiC ausgebildet sein.

Zur elektrischen Kontaktierung der Halbleiterschichtenfolge 1 sind in der Halbleiterschichtenfolge 1 Durchkontaktierungen 6 vorgesehen, die in der Halbleiterschichtenfolge 1 vom Träger 3 aus zur dem Träger 3 abgewandten Seite der aktiven Schicht 2 reichen. Weiterhin ist eine elektrische Kontaktschicht 4 zur Kontaktierung der dem Träger 3 zugewandten Seite der aktiven Schicht 2 vorgesehen. Zwischen der elektrischen

Kontaktschicht 4 und dem Träger 3 sowie zwischen der

elektrischen Kontaktschicht 4 und den Durchkontaktierungen 6 ist eine elektrisch isolierende Schicht 7 in Form einer dielektrischen Schicht vorgesehen. Weiterhin kann

beispielsweise eine Spiegelschicht auf der elektrischen

Kontaktschicht 4 vorgesehen sein oder die Kontaktschicht 4 kann reflektierend ausgebildet sein. Das optoelektronische Halbleiterbauelement 102 ist insbesondere als so genannter Dünnfilm-Leuchtdiodenchip ausgebildet . Alternativ zum gezeigten elektrisch leitenden Träger 3 kann dieser auch aus einem elektrisch isolierenden Material, beispielsweise einem Glas-, Kunststoff- oder Keramikmaterial, ausgebildet sein und eine oder mehrere Durchkontaktierungen aufweisen, mittels derer eine elektrische Kontaktierung von der der Halbleiterschichtenfolge 1 abgewandten Rückseite des Trägers 3 zur Halbleiterschichtenfolge 1 durch den Träger 3 hindurch möglich ist. Die Durchkontaktierungen können auch als „Vias" oder „Kontaktstöpsel" bezeichnet werden.

Beispielsweise kann der Träger in diesem Fall Aluminiumoxid, Aluminiumnitrid oder Siliziumnitrid und Kupfer-enthaltende oder durch Kupfer gebildete Durchkontaktierungen aufweisen. Weiterhin können auch Durchkontaktierungen in einem

elektrisch leitenden, beispielsweise halbleitenden, Träger 3 vorhanden sein, die mittels einer elektrisch isolierenden Ummantelung gegen den Träger 3 elektrisch isoliert sind.

Beispielsweise kann der Träger Silizium mit Poly-Silizium- Durchkontaktierungen aufweisen, die mittels Siliziumdioxid elektrisch isoliert sind. Mithilfe der Durchkontaktierungen kann es insbesondere auch möglich sein, auf der der

Halbleiterschichtenfolge 1 angewandten Trägerrückseite

Kontaktflächen mit unterschiedlicher Polarität zu erreichen. Die Halbleiterschichtenfolge 10 sowie auch der Träger 3 weisen Oberflächenbereiche 10, 30 auf, auf denen eine

Keramikschicht 5 mittels Aerosolabscheidung aufgebracht ist. Der Oberflächenbereich 10 umfasst dabei alle freiliegenden Oberflächen der Halbleiterschichtenfolge 2, also die

Seitenflächen sowie die Lichtkoppelfläche 8, sodass die

Halbleiterschichtenfolge 1 auf allen freiliegenden

Oberflächen gänzlich mit der Keramikschicht 5 bedeckt ist. Weiterhin erstreckt sich die Keramikschicht 5 zusammenhängend von der Halbleiterschichtenfolge 1 auf den Träger 3, wobei der Oberflächenbereich 30 des Trägers 3, der mit der

Keramikschicht 5 bedeckt ist, die der

Halbleiterschichtenfolge 1 zugewandte Montagefläche umfasst. Ein Anschlussbereich, in dem die elektrische Kontaktschicht 4 zum elektrischen Anschluss des optoelektronischen

Halbleiterbauelements 102 zugänglich ist, ist von der

Keramikschicht 5 freigehalten. Auf der Lichtkoppelfläche 8 weist die Keramikschicht 5 eine Dicke auf, die kleiner als die Höhe der Lichtkoppelstruktur 80 ist, sodass die

Keramikschicht 5 der Struktur der Lichtkoppelstruktur 80 folgt und diese nicht planarisiert , wodurch die Licht

auskoppelnde Wirkung der Lichtkoppelstruktur 80 erhalten bleibt. Alternativ kann die Keramikschicht 5 auch als

Planarisierung wirken oder auf einer planen Lichtkoppelfläche mit einem darüber angeordneten, brechungsindexangepassten Lichtkoppelelement, beispielsweise einer Linse, aufgebracht sein . Zur Herstellung des optoelektronischen Halbleiterbauelements 102 kann die Halbleiterschichtenfolge 1 beispielsweise in einem Waferprozess auf einen Trägerwafer übertragen werden. Vor oder nach dem Übertragen wird die

Halbleiterschichtenfolge 1 entsprechend der zu vereinzelnden Halbleiterbauelemente strukturiert. Anschließend kann die

Keramikschicht 5 auf dem Trägerwafer und der strukturierten Halbleiterschichtenfolge 1 aufgebracht werden. Danach kann eine Vereinzelung in einzelne optoelektronische

Halbleiterbauelemente 102 erfolgen.

In Figur 3 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel für ein optoelektronisches Halbleiterbauelement 103 gezeigt, bei dem sich im Vergleich zum optoelektronischen Halbleiterbauelement 102 der Figur 2 die Keramikschicht 5 auf einem

Oberflächenbereich 30 des Trägers befindet, der zusätzlich auch eine Seitenfläche des Trägers 3 umfasst. Dadurch kann erreicht werden, dass sich die Keramikschicht 5 über

Seitenflächen des elektrischen leitenden Trägers 3 und der elektrisch leitenden Schicht 4, die voneinander isoliert übereinander angeordnet sind, erstreckt. Durch Feuchtigkeit auftretende Kriechströme, die zu Kurzschlüssen zwischen der elektrisch leitenden Schicht 4 und dem elektrisch leitenden Träger 3 führen könnten, können so verhindert werden.

Wird die Keramikschicht 5 wie im vorhergehenden

Ausführungsbeispiel im Rahmen eines Waferprozesses

aufgebracht, müssen vor dem Aufbringen der Keramikschicht 5 spätere Seitenflächen des Trägers 3, der noch im Verbund als Trägerwafer vorliegt, durch Strukturieren freigelegt werden. Alternativ dazu ist es auch möglich, vor dem Aufbringen der Keramikschicht 5 den Trägerwafer mit der

Halbleiterschichtenfolge 1 zu vereinzeln und erst nach dem Vereinzeln die Keramikschicht 5 zur Fertigstellung einer

Vielzahl von optoelektronischen Halbleiterbauelementen 103 aufzubringen .

In Figur 4 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel gezeigt, das im Vergleich zu den Ausführungsbeispielen der Figuren 2 und 3 einen als Trägersubstrat 32 ausgebildeten Träger in Form einer Metallschicht aufweist, die potenzialfrei, also

elektrisch isoliert zur Halbleiterschichtenfolge 1,

ausgebildet ist. Hierzu ist auf dem Träger 3 eine

beispielsweise mittels CVD aufgebrachte isolierende Schicht 7 aus einem dielektrischen Material angeordnet. Die Montage der Halbleiterschichtenfolge 1 auf dem Träger 3 erfolgt mittels einer Lotschicht 11. Um eine Diffusion von Lotmaterial in die Halbleiterschichtenfolge zu vermeiden, ist über der Lotschicht 11 eine Sperrschicht, die beispielsweise aus TiWN sein kann, angeordnet.

Zur Kontaktierung der Halbleiterschichtenfolge 1 sind

elektrische Kontaktschichten 4 vorgesehen, die durch eine weitere elektrisch isolierende Schicht 7 voneinander

elektrisch isoliert sind und die über eine oder mehrere

Durchkontaktierungen 6 beziehungsweise über eine

Spiegelschicht 12 die beiden Seiten der aktiven Schicht 2 elektrisch kontaktieren. Wie im vorherigen

Ausführungsbeispiel ist eine Keramikschicht 5 auf allen freiliegenden Oberflächenbereichen 10 der

Halbleiterschichtenfolge 1 sowie auf Oberflächenbereichen 30 des Trägers 3 aufgebracht, wobei Anschlussbereiche der

Kontaktschichten 4 sowie die der Halbleiterschichtenfolge 1 abgewandte Seite des Trägers 3 freiliegen. Insbesondere erstreckt sich die Keramikschicht 5 über Seitenflächen der Diffusionssperrschicht 9, der Lotschicht 11 und des Trägers 3, die alle elektrisch leitend sind, sodass der Träger 3, der von der Lotschicht 11 und der Sperrschicht 9 durch die elektrisch isolierende Schicht 7 elektrisch isoliert ist, beispielsweise vor Kriechströmen über die Seitenflächen geschützt und damit potenzialfrei gehalten werden kann.

In Figur 5 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel für ein optoelektronisches Halbleiterbauelement 105 gezeigt, bei dem eine Halbleiterschichtenfolge 1, die beispielsweise auch ein Aufwachssubstrat oder ein Trägersubstrat aufweisen kann, auf einem Trägerkörper 33, der einen Träger 3 für die

Halbleiterschichtenfolge 1 bildet, aufgebracht ist. Der elektrische Anschluss der Halbleiterschichtenfolge 1 erfolgt über Leiterbahnen 13, die durch eine elektrisch isolierende Schicht voneinander isoliert sind. Alternativ zur Kontaktierung über Leiterbahnen kann beispielsweise auch eine Kontaktierung der Halbleiterschichtenfolge 1 mittels

Bonddrähten erfolgen.

Besonders bevorzugt handelt es sich bei der

Halbleiterschichtenfolge 1 um einen substratlosen

optoelektronischen Halbleiterchip, der in einem so genannten Chip-to-Wafer-Prozess auf dem durch einen Keramikträger gebildeten Trägerkörper 33 montiert ist. Derartige

Halbleiterbauelemente sind beispielsweise in der Druckschrift DE 10 2009 051 746 AI beschrieben, deren Offenbarungsgehalt diesbezüglich vollumfänglich durch Rückbezug aufgenommen wird .

Wie in den vorherigen Ausführungsbeispielen erstreckt sich eine mittels Aerosolabscheidung zusammenhängend aufgebrachte Keramikschicht 5 über Oberflächenbereiche 10 der

Halbleiterschichtenfolge 1 und Oberflächenbereiche 30 des Trägers 3, wodurch zusammen mit dem Trägerkörper 33 ein keramisches Gehäuse gebildet werden kann, das die

Halbleiterschichtenfolge 1 komplett umhüllt und somit vor Umwelteinflüssen schützt. In diesem Fall erfolgt die

Chipkapselung und die Definition des Packages, also des Bauelements, in einem Prozessschritt mittels der

Aerosolabscheidung zur Bildung der hochdichten Keramikschicht 5.

In Figur 6 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel für ein optoelektronisches Halbleiterbauelement 106 gezeigt, das im Vergleich zum vorherigen Ausführungsbeispiel der Figur 5 eine Mehrzahl von Halbleiterschichtenfolgen 1 auf einem als Träger 3 ausgebildeten Trägerkörper 33 aufweist. Die

Halbleiterschichtenfolgen 1 sind zusammen mit

Oberflächenbereichen 30 des Trägers 3 mit einer

zusammenhängenden Keramikschicht 5 auf allen freiliegenden Oberflächen bedeckt, wobei auch Öffnungen für eine

elektrische Kontaktierung in der Keramikschicht 5 vorgesehen sein können. Die Leiterbahn 13 ist beispielhaft für eine Kontaktierung der Halbleiterschichtenfolgen 1 gezeigt, wobei noch weitere Leiterbahnen oder andere Anschlusselemente wie beispielsweise Bonddrähte vorhanden sein können.

In Figur 7 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel gezeigt, bei dem im Vergleich zum Ausführungsbeispiel der Figur 6 die Keramikschicht 5 Oberflächenunebenheiten der mit dem

Keramikmaterial bedeckten Oberflächenbereiche 10, 30 der Halbleiterschichtenfolgen 1 und des Trägers 3 umformt. Hierzu werden die Halbleiterschichtenfolgen 1 bereitgestellt und auf einer Montagefläche des Trägerkörpers 33 aufgebracht.

Zumindest ein Teil der Montagefläche, der den

Oberflächenbereich 30 des Trägers 3 bildet, sowie die

Halbleiterschichtenfolgen 1 werden mit einer

zusammenhängenden Keramikschicht 5 bedeckt, die eine Dicke aufweist, die größer als eine Dicke der

Halbleiterschichtenfolgen 1 ist. Hierzu eignen sich

insbesondere substratlose optoelektronische Halbleiterchips als Halbleiterschichtenfolgen 1, die eine Dicke von nur einigen Mikrometern aufweisen können. Alternativ dazu ist es aber auch möglich, Halbleiterchips zu verwenden, die

Halbleiterschichtenfolgen auf einem Aufwachssubstrat oder Trägersubstrat wie in Verbindung mit den Figuren 1A bis 4 beschrieben ist, aufweisen.

Anschließend wird die Keramikschicht 5 über den

Lichtkoppelflächen 8 der Halbleiterschichtenfolgen 1 auf eine definierte Dicke dünn geschliffen, beispielsweise mittels chemisch-mechanischem Polieren. Das optoelektronische

Halbleiterbauelement 107 weist somit eine ebene Oberfläche auf, über die die Halbleiterschichtenfolgen 1 im Betrieb Licht abstrahlen können.

In den Ausführungsbeispielen der Figuren 6 und 7 kann eine elektrische Kontaktierung der Halbleiterschichtenfolgen 1 durch den Träger 3 hindurch mittels Durchkontaktierungen erfolgen, wie oben im Zusammenhang mit der Figur 2

beschrieben ist.

In den Ausführungsbeispielen der Figuren 5 bis 7 können analog zu den Ausführungsbeispielen der Figuren 3 und 4 zusätzlich auch noch Seitenflächen des Trägers 3 mit der Keramikschicht 5 bedeckt sein.

Die in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiele können zusätzlich oder alternativ auch weitere Merkmale gemäß den Ausführungsformen im allgemeinen Teil aufweisen. Weiterhin ist es auch möglich, Merkmale und/oder Ausführungsbeispiele, die in Verbindung mit einzelnen Figuren beschrieben sind, miteinander zu kombinieren. 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.