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Title:
OPTOELECTRONIC SEMICONDUCTOR DEVICE AND CARRIER ASSEMBLY
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2014/040993
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to an optoelectronic semiconductor device (1) having an optoelectronic component (2) and a further component (3) is specified. The optoelectronic component and the further component are connected parallel to each other during operation of the semiconductor device. The optoelectronic component is connected to a first contact (6) and a second contact (7) for the external contacting of the semiconductor device and the further component is connected to at least one further contact (8) of the semiconductor device. The invention further relates to a carrier assembly.

Inventors:
HERRMANN SIEGFRIED (DE)
Application Number:
PCT/EP2013/068733
Publication Date:
March 20, 2014
Filing Date:
September 10, 2013
Export Citation:
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Assignee:
OSRAM OPTO SEMICONDUCTORS GMBH (DE)
International Classes:
H01L25/16; H01L25/075; G01R31/26; H01L25/04; H01L33/62
Domestic Patent References:
WO2012063459A12012-05-18
Foreign References:
EP2442362A12012-04-18
DE102009053064A12011-05-19
US6586835B12003-07-01
US20070170933A12007-07-26
Other References:
None
Attorney, Agent or Firm:
EPPING HERMANN FISCHER PATENTANWALTSGESELLSCHAFT MBH (DE)
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Claims:
Patentansprüche

1. Optoelektronische Halbleitervorrichtung (1) mit einem optoelektronischen Bauelement (2) und einem weiteren

Bauelement (3) , wobei

- das optoelektronische Bauelement und das weitere Bauelement im Betrieb der Halbleitervorrichtung parallel zueinander verschaltet sind;

- das optoelektronische Bauelement mit einem ersten Kontakt (6) und einem zweiten Kontakt (7) für die externe

Kontaktierung der Halbleitervorrichtung verbunden ist; und

- das weitere Bauelement mit zumindest einem weiteren Kontakt (8) der Halbleitervorrichtung verbunden ist. 2. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 1,

wobei der erste Kontakt und der weitere Kontakt bei der

Montage an einem Anschlussträger (9) für die Befestigung auf einer gemeinsamen elektrischen Anschlussträgerfläche (91) des Anschlussträgers vorgesehen sind.

3. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,

wobei das optoelektronische Bauelement vor der Montage an einem Anschlussträger (9) mittels des ersten Kontakts und des zweiten Kontakts unabhängig von dem weiteren Bauelement betreibbar ist.

4. Halbleitervorrichtung nach einem der vorhergehenden

Ansprüche,

wobei das weitere Bauelement mit dem zweiten Kontakt

elektrisch leitend verbunden ist.

5. Halbleitervorrichtung nach einem der vorhergehenden

Ansprüche, wobei die Halbleitervorrichtung einen Träger (5) mit einer Hauptfläche (50) aufweist, auf der das optoelektronische Bauelement angeordnet ist. 6. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 5,

wobei der Träger auf der Hauptfläche eine erste

Anschlussfläche (41) aufweist, die mit dem optoelektronischen Bauelement elektrisch leitend verbunden ist und die über eine Durchkontaktierung (65) durch den Träger mit einer auf dem optoelektronischen Bauelement abgewandten Rückseite (51) mit einer rückseitigen ersten Kontaktfläche (61) des ersten

Kontakts elektrisch leitend verbunden ist.

7. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 6,

wobei der Träger auf der Hauptfläche eine vorderseitige erste Kontaktfläche (62) aufweist, die von der ersten

Anschlussfläche beabstandet ist und die über eine weitere Durchkontaktierung (66) mit der rückseitigen ersten

Kontaktfläche verbunden ist.

8. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 7,

wobei die Halbleitervorrichtung frei von einem direkten vorderseitigen Strompfad zwischen der ersten Anschlussfläche und der vorderseitigen ersten Kontaktfläche ist und ein

Strompfad zwischen der ersten Anschlussfläche und der ersten Kontaktfläche den Träger in einer senkrecht zur Hauptfläche verlaufenden vertikalen Richtung zweimal durchquert.

9. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 5,

wobei

- der Träger auf der Hauptfläche eine erste Anschlussfläche (5) aufweist, die mit dem optoelektronischen Bauelement elektrisch leitend verbunden ist; - der Träger auf der Hauptfläche eine zweite Anschlussfläche (42) aufweist, die mit dem optoelektronischen Bauelement elektrisch leitend verbunden ist;

- der Träger auf der Hauptfläche eine weitere vorderseitige Kontaktfläche (82) aufweist, die über eine Durchkontaktierung (85) durch den Träger mit einer auf dem optoelektronischen Bauelement abgewandten Rückseite (51) des Trägers mit einer rückseitigen weiteren Kontaktfläche (81) des weiteren

Kontakts elektrisch leitend verbunden ist; und

- ein durch den Träger verlaufender Strompfad zwischen der weiteren vorderseitigen Kontaktfläche und der zweiten

Anschlussfläche eine ESD-Schutzdiode bildet.

10. Halbleitervorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 9, wobei das weitere Bauelement in den Träger integriert ist.

11. Halbleitervorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 10, wobei der Träger ein Halbleitermaterial enthält. 12. Halbleitervorrichtung nach einem der vorhergehenden

Ansprüche,

wobei das weitere Bauelement eine ESD-Schutzdiode ist.

13. Halbleitervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei das weitere Bauelement ein weiteres optoelektronisches

Bauelement ist.

14. Halbleitervorrichtung nach einem der vorhergehenden

Ansprüche,

wobei ein Abstand zwischen dem ersten Kontakt und dem

weiteren Kontakt kleiner ist als ein Abstand zwischen dem ersten Kontakt und dem zweiten Kontakt.

15. Trägerverbund mit einer Mehrzahl von Bauelementbereichen (500), die in einer lateralen Richtung nebeneinander angeordnet sind, wobei

- jeder Bauelementbereich auf einer Hauptfläche (50) eine erste Anschlussfläche (41) und eine zweite Anschlussfläche

(42) aufweist, die jeweils für die elektrische Kontaktierung eines optoelektronischen Halbleiterbauelements vorgesehen sind;

- jeder Bauelementbereich auf einer der Hauptfläche

gegenüberliegenden Rückseite (51) eine rückseitige erste

Kontaktfläche (61) und eine rückseitige zweite Kontaktfläche (71) aufweist, wobei die rückseitige erste Kontaktfläche und die rückseitige zweite Kontaktfläche jeweils über eine

Durchkontaktierung (65, 75) mit der ersten Anschlussfläche beziehungsweise der zweiten Anschlussfläche elektrisch leitend verbunden sind; und

- jeder Bauelementbereich auf der Hauptfläche eine

vorderseitige erste Kontaktfläche (62) aufweist, die über eine weitere Durchkontaktierung (66) mit der rückseitigen ersten Kontaktfläche elektrisch leitend verbunden ist.

Description:
Beschreibung

Optoelektronische Halbleitervorrichtung und Trägerverbund

Die vorliegende Anmeldung betrifft eine optoelektronische Halbleitervorrichtung sowie einen Trägerverbund.

Optoelektronische Halbleitervorrichtungen weisen oftmals zwei oder mehr Bauelemente auf, die gemeinsam betrieben werden. Eine solche Integration mehrerer Bauelemente kann jedoch das Testen der Bauelemente während der Herstellung erschweren.

Eine Aufgabe ist es, das Testen von Bauelementen während der Herstellung zu vereinfachen.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform der optoelektronischen Halbleitervorrichtung weist die Halbleitervorrichtung ein optoelektronisches Bauelement auf. Das optoelektronische Bauelement kann zum Empfangen und/oder zum Erzeugen von elektromagnetischer Strahlung, insbesondere von Strahlung im infraroten, sichtbaren oder ultravioletten Spektralbereich vorgesehen sein.

Insbesondere kann das optoelektronische Bauelement einen Halbleiterkörper mit einer Halbleiterschichtenfolge umfassen, wobei die Halbleiterschichtenfolge einen zum Empfangen und/oder zum Erzeugen von Strahlung vorgesehenen aktiven Bereich aufweist.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform der optoelektronischen Halbleitervorrichtung weist die Halbleitervorrichtung ein weiteres Bauelement auf. Das weitere Bauelement kann ein elektronisches Bauelement oder ein weiteres optoelektronisches Bauelement sein. Das elektronische

Bauelement kann beispielsweise als eine ESD (electrostatic discharge) -Schutzdiode ausgebildet sein, die dafür vorgesehen ist, das optoelektronische Bauelement vor einer

elektrostatischen Entladung zu schützen.

Das weitere optoelektronische Bauelement und das

optoelektronische Bauelement können gleichartig ausgebildet sein. Beispielsweise können das optoelektronische Bauelement und das weitere optoelektronische Bauelement jeweils einen Halbleiterkörper aufweisen, wobei die Halbleiterkörper bei der Herstellung aus derselben Halbleiterschichtenfolge hervorgehen. Die Halbleiterschichten des optoelektronischen Bauelements und die Halbleiterschichten des weiteren

optoelektronischen Bauelements sind also abgesehen von

Fertigungstoleranzen gleich.

Alternativ können das optoelektronische Bauelement und das weitere optoelektronische Bauelement auch voneinander verschieden sein. Beispielsweise können das optoelektronische Bauelement und das weitere optoelektronische Bauelement für die Emission von Strahlung mit verschiedenen Peak- Wellenlängen oder mit verschiedenen spektralen Verteilungen vorgesehen sein.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform der optoelektronischen Halbleitervorrichtung sind das optoelektronische Bauelement und das weitere Bauelement im Betrieb der Vorrichtung

parallel zueinander verschaltet. Der Begriff „parallel zueinander verschaltet" beinhaltet sowohl eine Verschaltung, bei der die Durchlassrichtungen des optoelektronischen

Bauelements und des weiteren Bauelements parallel zueinander ausgerichtet sind als auch eine Verschaltung mit antiparalleler Ausrichtung der Durchlassrichtungen.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform der optoelektronischen Halbleitervorrichtung ist das optoelektronische Bauelement mit einem ersten Kontakt und einem zweiten Kontakt verbunden. Der erste Kontakt und der zweite Kontakt sind für die externe elektrische Kontaktierung der Halbleitervorrichtung

vorgesehen. Beispielsweise können im Betrieb der

optoelektronischen Halbleitervorrichtung über den ersten Kontakt und den zweiten Kontakt Ladungsträger von

unterschiedlichen Seiten in den aktiven Bereich des

optoelektronischen Bauelements injiziert werden und dort unter Emission von Strahlung rekombinieren.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform der optoelektronischen Halbleitervorrichtung ist das weitere Bauelement mit

zumindest einem weiteren Kontakt der Halbleitervorrichtung verbunden. Der weitere Kontakt ist von dem ersten Kontakt und von dem zweiten Kontakt elektrisch getrennt. Es besteht also kein direkter Strompfad zwischen dem ersten Kontakt und dem weiteren Kontakt und zwischen dem zweiten Kontakt und dem weiteren Kontakt. Mittels des weiteren Kontakts ist das weitere Bauelement zumindest während der Herstellung der optoelektronischen Halbleitervorrichtung elektrisch kontaktierbar, insbesondere unabhängig von dem optoelektronischen Bauelement. Gemäß zumindest einer Ausführungsform der optoelektronischen Halbleitervorrichtung weist die Halbleitervorrichtung ein optoelektronisches Bauelement und ein weiteres Bauelement auf, die im Betrieb der Vorrichtung parallel zueinander verschaltet sind. Das optoelektronische Bauelement ist mit einem ersten Kontakt und einem zweiten Kontakt für die externe Kontaktierung der Halbleitervorrichtung verbunden und das weitere Bauelement ist mit zumindest einem weiteren

Kontakt der Halbleitervorrichtung verbunden.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform der optoelektronischen Halbleitervorrichtung sind der erste Kontakt und der weitere Kontakt bei der Montage an einem Anschlussträger für die Befestigung auf einer gemeinsamen elektrischen

Anschlussträgerfläche des Anschlussträgers vorgesehen. Bei der Montage werden also der erste Kontakt und der weitere Kontakt über die gemeinsame elektrische Anschlussträgerfläche elektrisch leitend miteinander verbunden. Bei der Befestigung an dem Anschlussträger werden also der erste Kontakt und der weitere Kontakt elektrisch kurzgeschlossen. Im Unterschied zur üblichen Vorgehensweise, dass separate Kontakte auch separat voneinander elektrisch kontaktiert werden, ist also ein elektrischer Kurzschluss zweier Kontakte beabsichtigt, um so die elektrische Parallelverschaltung der Bauelemente zu erzielen. Die Anzahl der elektrischen Anschlussträgerflächen für die Kontaktierung der optoelektronischen

Halbleitervorrichtung ist also geringer als die Anzahl der Kontakte der optoelektronischen Halbleitervorrichtung.

Insbesondere kann die optoelektronische Halbleitervorrichtung genau drei Kontakte und der Anschlussträger genau zwei elektrische Anschlussträgerflächen für die

Halbleitervorrichtung aufweisen. Eine solche Halbleiteranordnung umfasst also zumindest eine optoelektronische Halbleitervorrichtung und einen

Anschlussträger, wobei der erste Kontakt und der weitere Kontakt der Halbleitervorrichtung auf einer gemeinsamen elektrischen Anschlussträgerfläche des Anschlussträgers angeordnet sind.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform der optoelektronischen Halbleitervorrichtung ist das optoelektronische Bauelement vor der Montage an einem Anschlussträger mittels des ersten Kontakts und des zweiten Kontakts unabhängig von dem weiteren Bauelement betreibbar. Das optoelektronische Bauelement kann also beispielsweise zu Testzwecken kontaktiert werden, ohne dass gleichzeitig auch das weitere Bauelement in Betrieb genommen wird.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform der optoelektronischen Halbleitervorrichtung ist das weitere Bauelement mit dem zweiten Kontakt elektrisch leitend verbunden. Ein paralleler Betrieb des optoelektronischen Bauelements und des weiteren Bauelements kann durch Herstellen einer elektrischen

Verbindung zwischen dem ersten Kontakt und dem weiteren

Kontakt erfolgen.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform der optoelektronischen Halbleitervorrichtung weist die Halbleitervorrichtung einen Träger mit einer Hauptfläche auf, auf der das

optoelektronische Bauelement angeordnet ist. In einer vertikalen Richtung erstreckt sich der Träger zwischen der Hauptfläche und einer dem optoelektronischen Bauelement abgewandten Rückseite. Auf der Hauptfläche des Trägers können eine oder mehrere Anschlussflächen für das optoelektronische Bauelement und/oder für das weitere Bauelement vorgesehen sein. Auf der Rückseite des Trägers können eine oder mehrere rückseitige Kontaktflächen angeordnet sein. Vorzugsweise sind alle für den Betrieb der Halbleitervorrichtung erforderlichen Kontakte von der Rückseite her zugänglich. Der Träger enthält vorzugsweise ein Halbleitermaterial, beispielsweise Silizium. Es kann aber auch ein anderes

Halbleitermaterial Anwendung finden, etwa Germanium oder Galliumarsenid . Alternativ kann der Träger eine Keramik wie etwa Aluminiumnitrid, Aluminiumoxid oder Bornitrid enthalten.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform der optoelektronischen Halbleitervorrichtung weist der Träger auf der Hauptfläche eine erste Anschlussfläche auf. Die erste Anschlussfläche ist mit dem optoelektronischen Bauelement elektrisch leitend verbunden. Über eine Durchkontaktierung durch den Träger ist die erste Anschlussfläche mit einer auf der Rückseite des Trägers angeordneten rückseitigen ersten Kontaktfläche des ersten Kontakts elektrisch leitend verbunden. Das

optoelektronische Bauelement ist also von der Rückseite des Trägers her elektrisch kontaktierbar .

Gemäß zumindest einer Ausführungsform der optoelektronischen Halbleitervorrichtung weist der Träger auf der Hauptfläche eine vorderseitige erste Kontaktfläche auf. Die vorderseitige erste Kontaktfläche ist über eine weitere Durchkontaktierung mit der rückseitigen ersten Kontaktfläche verbunden.

Weiterhin ist die vorderseitige erste Kontaktfläche von der ersten Anschlussfläche beabstandet. Das optoelektronische Bauelement ist also zusätzlich zu der rückseitigen ersten

Kontaktfläche auch über die vorderseitige erste Kontaktfläche elektrisch kontaktierbar. Ein Testen der

Halbleitervorrichtung von der Vorderseite her wird so

vereinfacht .

Gemäß zumindest einer Ausführungsform der optoelektronischen Halbleitervorrichtung ist die Halbleitervorrichtung frei von einem direkten vorderseitigen Strompfad zwischen der ersten Anschlussfläche und der vorderseitigen ersten Kontaktfläche. Ein Strompfad zwischen der ersten Anschlussfläche und der ersten Kontaktfläche durchquert den Träger in einer senkrecht zur Hauptfläche verlaufenden vertikalen Richtung zweimal. Beim Testen der Halbleitervorrichtung mittels einer

elektrischen Kontaktierung der vorderseitigen ersten

Kontaktfläche kann also auch die Durchkontaktierung getestet und berücksichtigt werden. Weiterhin kann die erste

Anschlussfläche so ausgebildet sein, dass sie zu Testzwecken vorderseitig elektrisch kontaktierbar ist. Beispielsweise kann die erste Anschlussfläche in Aufsicht auf die

Halbleitervorrichtung über das optoelektronische Bauelement hinausragen. Zumindest ein Bereich der ersten Anschlussfläche ist vorderseitig also frei zugänglich.

Die vorderseitige erste Kontaktfläche und das

optoelektronische Bauelement können in Aufsicht auf die

Halbleitervorrichtung überlappungsfrei nebeneinander

angeordnet sein.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform der optoelektronischen Halbleitervorrichtung ist das weitere Bauelement in dem

Träger integriert. Beispielsweise kann das weitere Bauelement eine in den Träger integrierte ESD-Schutzdiode sein.

Beispielsweise kann die ESD-Schutzdiode mittels zumindest eines dotierten Bereichs des Trägers gebildet sein.

Insbesondere kann der Träger einen p-leitenden Bereich und einen n-leitenden Bereich aufweisen.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform der optoelektronischen Halbleitervorrichtung ist ein Abstand zwischen dem ersten Kontakt und dem weiteren Kontakt kleiner als ein Abstand zwischen dem ersten Kontakt und dem zweiten Kontakt. Der Abstand zwischen dem ersten Kontakt und dem weiteren Kontakt kann beispielsweise zwischen einschließlich 1 ym und

einschließlich 100 ym betragen.

Zur Herstellung einer Mehrzahl von Halbleitervorrichtungen ist der Träger vorzugsweise in einem Trägerverbund

ausgebildet. Nach der Bestückung des Trägerverbunds mit optoelektronischen Bauelementen und gegebenenfalls

elektronischen Bauelementen können durch Vereinzeln des

Trägerverbunds Halbleitervorrichtungen hervorgehen, bei denen jeweils ein Teil des Trägerverbunds den Träger bildet.

Der Trägerverbund weist vorzugsweise eine Mehrzahl von

Bauelementbereichen auf, die weiterhin bevorzugt in einer lateralen Richtung nebeneinander angeordnet sind,

beispielsweise matrixförmig . Zumindest ein Bauelementbereich, vorzugsweise jeder Bauelementbereich des Trägerverbunds, weist vorzugsweise eines oder mehrere der im Zusammenhang mit dem Träger beschriebenen Merkmale auf.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Trägerverbunds weist der Trägerverbund eine Mehrzahl von Bauelementbereichen auf, die in einer lateralen Richtung nebeneinander angeordnet sind. Jeder Bauelementbereich weist auf einer Hauptfläche eine erste Anschlussfläche und eine zweite Anschlussfläche auf, die jeweils für die elektrische Kontaktierung eines optoelektronischen Halbleiterbauelements vorgesehen sind. Jeder Bauelementbereich weist auf einer der Hauptfläche gegenüberliegenden Rückseite eine rückseitige erste

Kontaktfläche und eine rückseitige zweite Kontaktfläche auf. Die rückseitige erste Kontaktfläche und die rückseitige zweite Kontaktfläche sind jeweils über eine

Durchkontaktierung mit der ersten Anschlussfläche beziehungsweise der zweiten Anschlussfläche elektrisch leitend verbunden. Jeder Bauelementbereich weist auf der Hauptfläche eine vorderseitige erste Kontaktfläche auf, die über eine weitere Durchkontaktierung mit der rückseitigen ersten Kontaktfläche elektrisch leitend verbunden ist.

Der Trägerverbund ist zur Herstellung einer vorstehend beschriebenen Halbleitervorrichtung besonders geeignet. Im Zusammenhang mit der Halbleitervorrichtung beschriebene

Merkmale können daher auch für den Trägerverbund herangezogen werden und umgekehrt.

Weitere Merkmale, Ausgestaltungen und Zweckmäßigkeiten ergeben sich aus der folgenden Beschreibung der

Ausführungsbeispiele in Verbindung mit den Figuren.

Es zeigen:

Die Figuren 1A und 1B ein Ausführungsbeispiel für eine

Halbleitervorrichtung sowie die Figur IC ein

Ausführungsbeispiel für eine Halbleiteranordnung mit einer solchen Halbleitervorrichtung in schematischer

Schnittansieht ; Figur 2A ein zweites Ausführungsbeispiel für eine

Halbleitervorrichtung in schematischer Schnittansicht mit zugehörigen Ersatzschaltbildern vor der elektrischen

Kontaktierung der Halbleitervorrichtung (Figur 2B) und nach der Kontaktierung (Figur 2C) ; die Figuren 3A und 3B einen Ausschnitt eines Trägerverbunds gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel in schematischer Aufsicht (Figur 3A) und zugehöriger Schnittansicht in Figur 3B; die Figuren 4A und 4B einen Ausschnitt eines Trägerverbunds gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel in schematischer

Aufsicht (Figur 4A) und zugehöriger Schnittansicht in Figur 4B.

Gleiche, gleichartige oder gleich wirkende Elemente sind in den Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen. Die Figuren und die Größenverhältnisse der in den Figuren dargestellten Elemente untereinander sind nicht als maßstäblich zu

betrachten. Vielmehr können einzelne Elemente zur besseren Darstellbarkeit und/oder zum besseren Verständnis übertrieben groß dargestellt sein.

Ein erstes Ausführungsbeispiel für eine Halbleitervorrichtung ist in Figur 1A in schematischer Schnittansicht gezeigt. Die Halbleitervorrichtung 1 weist ein optoelektronisches

Bauelement 2 auf. Das optoelektronische Bauelement umfasst einen Halbleiterkörper 20 mit einer Halbleiterschichtenfolge. Die Halbleiterschichtenfolge bildet den Halbleiterkörper. Die Halbleiterschichtenfolge umfasst einen zum Erzeugen von

Strahlung vorgesehenen aktiven Bereich 23, der zwischen einer ersten Halbleiterschicht 21 und einer zweiten

Halbleiterschicht 22 angeordnet ist. Die erste

Halbleiterschicht, die zweite Halbleiterschicht und der aktive Bereich sind vorzugsweise jeweils mehrschichtig ausgebildet. Das optoelektronische Bauelement 2 kann

beispielsweise als ein Lumineszenzdiodenchip, etwa als ein Leuchtdiodenchip oder als ein Laserdiodenchip ausgebildet sein. Alternativ kann das optoelektronische Bauelement 2 auch als ein Strahlungsempfänger ausgebildet sein, bei dem im aktiven Bereich 23 absorbierte Strahlung detektiert wird.

Der Halbleiterkörper 20, insbesondere der aktive Bereich 23 enthält vorzugsweise ein III-V-Verbindungs-

Halbleitermaterial . III-V-Verbindungs-Halbleitermaterialien sind zur Strahlungserzeugung im ultravioletten

(Al x In y Gai- x - y N ) über den sichtbaren (Al x In y Gai- x - y N ,

insbesondere für blaue bis grüne Strahlung, oder

Al x In y Gai- x - y P, insbesondere für gelbe bis rote Strahlung) bis in den infraroten (Al x In y Gai- x - y As) Spektralbereich besonders geeignet. Hierbei gilt jeweils O ^ x ^ l, O ^ y ^ l und x + y < 1, insbesondere mit x ¥= 1 , y ¥= 1, x ^ 0 und/oder y + 0. Mit III-V- Verbindungs-Halbleitermaterialien,

insbesondere aus den genannten Materialsystemen, können weiterhin bei der Strahlungserzeugung hohe interne

Quanteneffizienzen erzielt werden.

Das optoelektronische Bauelement 2 ist auf einem Träger 5 angeordnet. Der Träger erstreckt sich in vertikaler Richtung zwischen einer dem optoelektronischen Bauelement 2

zugewandten Hauptfläche 50 und einer dem Bauelement

abgewandten Rückseite 51. Der Träger 5 enthält vorzugsweise ein Halbleitermaterial, beispielsweise Silizium. Es kann aber auch ein anderes

Halbleitermaterial, etwa Galliumarsenid oder Germanium

Anwendung finden. In einen auf Halbleitermaterial basierenden Träger kann ein elektronisches Bauelement besonders einfach integriert werden. Insbesondere, wenn das weitere Bauelement 3 außerhalb des Trägers 5 ausgebildet ist, kann für den

Träger auch ein anderes Material Anwendung finden, beispielsweise eine Keramik, etwa Aluminiumnitrid, Aluminiumoxid oder Bornitrid.

Auf der Hauptfläche 50 sind eine erste Anschlussfläche 41 und eine zweite Anschlussfläche 42 ausgebildet. Die

Anschlussflächen 41, 42 sind so ausgebildet und angeordnet, dass über die Anschlussflächen von verschiedenen Seiten

Ladungsträger in den aktiven Bereich 23 injiziert werden können. Die erste Anschlussfläche 41 und die zweite

Anschlussfläche 42 sind vorzugsweise überlappungsfrei auf der Hauptfläche 50 des Trägers angeordnet und elektrisch

voneinander isoliert. In Aufsicht auf die

Halbleitervorrichtung 1 überdeckt das optoelektronische

Bauelement 2 die erste Anschlussfläche 41 und die zweite Anschlussfläche 42 zumindest bereichsweise.

In dem gezeigten Ausführungsbeispiel weist der

Halbleiterkörper 20 eine Mehrzahl von Ausnehmungen 25 auf, die sich jeweils von der dem Träger 5 zugewandten Seite des Halbleiterkörpers durch die zweite Halbleiterschicht 22 und den aktiven Bereich 23 hindurch erstrecken. In der Ausnehmung 25 ist eine erste Kontaktierungsschicht 27 ausgebildet. Die erste Kontaktierungsschicht 27 ist elektrisch leitend mit der ersten Anschlussfläche 41 verbunden, beispielsweise über ein elektrisch leitfähiges Verbindungsmittel, etwa ein Lot oder eine elektrisch leitfähige Klebeschicht (in den Figuren nicht explizit dargestellt) .

Auf der zweiten Halbleiterschicht 22 ist eine zweite

Kontaktierungsschicht 28 ausgebildet. Die zweite

Kontaktierungsschicht 28 dient der elektrischen Kontaktierung der zweiten Halbleiterschicht 22. Weiterhin ist die zweite Kontaktierungsschicht 28 vorzugsweise als eine Spiegelschicht für die im aktiven Bereich 23 erzeugte Strahlung ausgebildet. Die zweite Kontaktierungsschicht enthält vorzugsweise Silber, Rhodium, Palladium, Iridium oder Aluminium oder eine

metallische Legierung mit zumindest einem der genannten

Materialien. Die genannten Materialien zeichnen sich durch eine hohe Reflektivität im sichtbaren und ultravioletten Spektralbereich aus. Die zweite Kontaktierungsschicht 28 ist bereichsweise zwischen der ersten Kontaktierungsschicht 27 und der zweiten Halbleiterschicht 22 angeordnet. In Aufsicht auf die Halbleitervorrichtung überlappen also die erste

Kontaktierungsschicht und die zweite Kontaktierungsschicht bereichsweise .

Zwischen der ersten Kontaktierungsschicht 27 und der zweiten Kontaktierungsschicht 28 ist vorzugsweise eine elektrische Isolationsschicht, beispielsweise eine Oxidschicht wie eine Siliziumoxid-Schicht, ausgebildet, so dass kein direkter elektrischer Kontakt zwischen der ersten

Kontaktierungsschicht und der zweiten Kontaktierungsschicht besteht. Diese Isolationsschicht ist zur vereinfachten

Darstellung in den Figuren nicht gezeigt. Weiterhin kann im Bereich der Ausnehmungen 25 eine Isolationsschicht zur elektrischen Isolation der ersten Kontaktierungsschicht 27 vom aktiven Bereich 23 und von der zweiten Halbleiterschicht 22 vorgesehen sein (nicht explizit dargestellt) .

Auf einer dem Träger 5 abgewandten Seite weist der

Halbleiterkörper 20 eine Strukturierung 26 auf. Die

Strukturierung ist zur Erhöhung der Auskoppeleffizienz der im aktiven Bereich 23 erzeugten Strahlung vorgesehen. Die

Strukturierung kann beispielsweise mechanisch, etwa mittels Schleifens oder Läppens, oder chemisch, etwa mittels

nasschemischen oder trockenchemischen Ätzens erfolgen. Die Strukturierung kann weiterhin regelmäßig oder unregelmäßig ausgebildet sein.

Die Halbleitervorrichtung 1 weist weiterhin einen ersten Kontakt 6 und einen zweiten Kontakt 7 auf. Über diese

Kontakte erfolgt die externe elektrische Kontaktierung der Halbleitervorrichtung 1. Die Halbleitervorrichtung ist als ein oberflächenmontiertes Bauelement (surface mounted device, SMD) ausgebildet.

In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist das

optoelektronische Bauelement 3 als ein Dünnfilm-Bauelement ausgebildet, bei dem ein Aufwachssubstrat für die

Halbleiterschichtenfolge entfernt ist. Davon abweichend kann das optoelektronische Bauelement 3 das Aufwachssubstrat aufweisen. Auch die Kontaktierung der ersten

Halbleiterschicht 21 und der zweiten Halbleiterschicht 22 kann auf verschiedene Weisen ausgebildet sein. Der erste Kontakt 6 weist eine rückseitige erste

Kontaktfläche 61 und eine vorderseitige erste Kontaktfläche 62 auf. Die vorderseitige erste Kontaktfläche 62 und die erste Anschlussfläche 41 sind auf der Hauptfläche 50 des Trägers 5 überlappungsfrei nebeneinander angeordnet. Die erste Anschlussfläche 41 ist über eine Durchkontaktierung 65 mit der rückseitigen ersten Kontaktfläche 61 elektrisch leitend verbunden. Weiterhin ist die vorderseitige erste Kontaktfläche 62 über eine weitere Durchkontaktierung 66 elektrisch leitend mit der rückseitigen ersten Kontaktfläche 61 verbunden.

Die erste Anschlussfläche 41 und die vorderseitige erste Kontaktfläche 62 sind also nicht über eine direkte vorderseitige Verbindung, sondern nur über einen Strompfad miteinander verbunden, der sich in vertikaler Richtung zweimal durch den Träger 5 hindurch erstreckt. In analoger Weise weist der zweite Kontakt 7 eine rückseitige zweite Kontaktfläche 71, eine vorderseitige zweite

Kontaktfläche 72, eine Durchkontaktierung 75 und eine weitere Durchkontaktierung 76 auf. Die vorderseitige zweite

Kontaktfläche 72 ist also über die Durchkontaktierung 75 und die weitere Durchkontaktierung 76 mit der zweiten

Anschlussfläche 42 elektrisch leitend verbunden.

Die Halbleitervorrichtung 1 umfasst weiterhin ein weiteres Bauelement 3. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist das weitere Bauelement als ein elektronisches Bauelement

ausgebildet, das in den Träger 5 integriert ist. Insbesondere ist das elektronische Bauelement 3 als eine ESD-Schutzdiode zum Schutz des optoelektronischen Bauelements 2 vor einer elektrostatischen Entladung vorgesehen. Die Schutzdiode kann beispielsweise durch unterschiedlich dotierte Bereiche des

Trägers 5 gebildet werden. Dies wird im Zusammenhang mit den Figuren 4A und 4B näher beschrieben. Davon abweichend kann das elektronische Bauelement aber auch auf dem Träger 5 ausgebildet sein.

Das elektronische Bauelement 3 weist einen weiteren Kontakt 8 auf. Über den weiteren Kontakt 8 und den zweiten Kontakt 7 ist das weitere Bauelement 3 extern elektrisch kontaktierbar . Eine elektrische Beschaltung der Halbleitervorrichtung 1 zu Testzwecken ist in Figur 1B gezeigt. Durch Anlegen einer elektrischen Spannung zwischen der vorderseitigen ersten Kontaktfläche 62 des ersten Kontakts 6 und der vorderseitigen zweiten Kontaktfläche 72 des zweiten Kontakts 7 können Ladungsträger von verschiedenen Seiten in den aktiven Bereich 23 des optoelektronischen Bauelements 2 injiziert werden und dort unter Emission von Strahlung rekombinieren. Das weitere Bauelement 3 ist dagegen von zumindest einem der Kontakte, in dem gezeigten Ausführungsbeispiel von dem ersten Kontakt 6, elektrisch isoliert, so dass das optoelektronische Bauelement 2 unabhängig von der ESD-Schutzdiode getestet werden kann. Insbesondere kann auch ein Test des

optoelektronischen Bauelements 2 in Sperrrichtung erfolgen. Wenn das weitere Bauelement 3 dagegen mit dem ersten Kontakt 6 und dem zweiten Kontakt 7 elektrisch leitend verbunden wäre, so könnte das optoelektronische Bauelement 2 in

Sperrrichtung nicht charakterisiert werden, da die

Ladungsträger aufgrund der antiparallelen Ausrichtung der

Durchlassrichtungen über das weitere Bauelement 3 abfließen würden .

Weiterhin erfolgt die Charakterisierung des

optoelektronischen Bauelements 2 über einen Strompfad, der über die Durchkontaktierungen 65, 66 des ersten Kontakts 6 sowie über die Durchkontaktierungen 75, 76 des zweiten

Kontakts 7 des Trägers 5 verläuft. Dadurch kann auch der Einfluss der Durchkontaktierungen, beispielsweise im Hinblick auf den Serienwiderstand der Halbleitervorrichtung 1

untersucht werden.

Zusätzlich kann auch eine Charakterisierung des

optoelektronischen Bauelements 2 durch eine Kontaktierung der ersten Anschlussfläche 41 anstelle der vorderseitigen ersten Kontaktfläche 62 erfolgen. In diesem Fall werden also die Durchkontaktierung 65 und die weitere Durchkontaktierung 66 umgangen. Der durch die Durchkontaktierungen hervorgerufene Serienwiderstand kann so besonders zuverlässig ermittelt werden .

Die Verschaltung der Halbleitervorrichtung 1 nach der Montage an einem Anschlussträger ist in Figur IC, welche eine solche Halbleiteranordnung darstellt, gezeigt. Der Anschlussträger 9 weist eine erste Anschlussträgerfläche 91 und eine zweite Anschlussträgerfläche 92 auf. Die erste Anschlussträgerfläche 91 ist mit dem ersten Kontakt 6 und dem weiteren Kontakt 8 elektrisch leitend verbunden. Die zweite

Anschlussträgerfläche 92 ist mit dem zweiten Kontakt 7 elektrisch leitend verbunden. Der erste Kontakt 6 und der weitere Kontakt 8 sind also auf einer gemeinsamen

Anschlussträgerfläche angeordnet. Durch die Montage der

Halbleitervorrichtung 1 erfolgt eine Parallelverschaltung des optoelektronischen Bauelements 2 mit dem weiteren Bauelement 3. Bezüglich der Durchlassrichtung sind das optoelektronische Bauelement 2 und das weitere Bauelement 3 antiparallel zueinander orientiert, so dass Ladungsträger im Falle einer elektrostatischen Aufladung in Sperrrichtung des

optoelektronischen Bauelements 2 über das weitere Bauelement 2 abfließen können.

Ein zusätzlicher Herstellungsschritt für die

Parallelverschaltung des optoelektronischen Bauelements 2 und des weiteren Bauelements 3 ist also nicht erforderlich. Der Abstand zwischen dem weiteren Kontakt 8 und dem ersten

Kontakt 6 ist vorzugsweise so kleiner als der Abstand

zwischen dem weiteren Kontakt 8 und dem zweiten Kontakt 7 sowie kleiner als der Abstand zwischen dem ersten Kontakt 6 und dem zweiten Kontakt 7. Durch einen kleinen Abstand zwischen dem ersten Kontakt und dem weiteren Kontakt können diese Kontakte über eine gemeinsame Anschlussträgerfläche vereinfacht elektrisch leitend miteinander verbunden werden, ohne dass hierfür die Größe der Anschlussträgerfläche 91 erhöht werden muss. Mit der beschriebenen Kontaktführung kann auf einfache und zuverlässige Weise eine Parallelverschaltung zweier

Bauelemente in einer Halbleitervorrichtung erfolgen, wobei dennoch bei der Herstellung zumindest eines der Bauelemente oder beide Bauelemente separat voneinander getestet werden können. Insbesondere kann eine ESD-Schutzdiode in den Träger 5 eines optoelektronischen Bauelements integriert werden, ohne dass das in den Träger integrierte Bauelement eine

Charakterisierung zu Testzwecken erschwert. Selbstverständlich kann die Halbleitervorrichtung 1 auch mehr als ein weiteres Bauelement 3 aufweisen. Zur jeweils

getrennten Kontaktierbarkeit kann jedem weiteren Bauelement ein separater weiterer Kontakt 8 zugeordnet sein. Alternativ ist auch denkbar, dass jeweils einer Gruppe mit zwei oder mehr weiteren Bauelementen jeweils ein weiterer Kontakt zugeordnet ist.

Das in Figur 2A dargestellte zweite Ausführungsbeispiel für eine Halbleitervorrichtung entspricht im Wesentlichen dem in Zusammenhang mit den Figuren 1A bis IC beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel. Im Unterschied hierzu ist das weitere Bauelement 3 ein optoelektronisches Bauelement.

Das weitere Bauelement 3 ist nicht in den Träger 5

integriert, sondern auf der Hauptfläche 50 des Trägers 5 angeordnet . Insbesondere können das optoelektronische Bauelement 2 und das weitere Bauelement 3 gleichartig ausgebildet sein.

Beispielsweise können das optoelektronische Bauelement und das weitere Bauelement Strahlung in demselben

Wellenlängenbereich emittieren. Bei der Herstellung können die Halbleiterkörper 20 der Bauelemente aus derselben

Halbleiterschichtenfolge hervorgehen. Alternativ können das optoelektronische Bauelement 2 und das weitere Bauelement 3 aber auch voneinander verschieden ausgebildet sein.

Beispielsweise können die Bauelemente Strahlung in

voneinander verschiedenen Wellenlängenbereichen oder mit voneinander verschiedenen spektralen Verteilungen und/oder voneinander verschiedenen Intensitäten emittieren. Vor der Montage der Halbleitervorrichtung 1 sind das

optoelektronische Bauelement 2 und das weitere

optoelektronische Bauelement 3, wie in Figur 2B schematisch dargestellt, noch getrennt voneinander elektrisch

kontaktierbar .

Nach der Montage an einem Anschlussträger 9 sind die

Bauelemente 2, 3 wie in Figur 2C dargestellt parallel zueinander verschaltet. Bei einer Ausgestaltung des weiteren Bauelements 3 als optoelektronisches Bauelement sind das optoelektronische Bauelement 2 und das weitere Bauelement 3 bezüglich ihrer Durchlassrichtung vorzugsweise parallel verschaltet, so dass beide Bauelemente gleichzeitig Strahlung emittieren. Die insgesamt durch die Halbleitervorrichtung 1 emittierte Strahlungsleistung kann so erhöht werden.

Ein Ausführungsbeispiel für einen Trägerverbund ist in

Figuren 3A in schematischer Aufsicht und in zugehöriger Schnittansicht in Figur 3B gezeigt. Zur vereinfachten Darstellung zeigen die Figuren jeweils einen Ausschnitt des Trägerverbunds, der genau einem Bauelementbereich 500 entspricht. Insbesondere nach der Bestückung mit

optoelektronischen Bauelementen 2 und gegebenenfalls weiteren Bauelementen kann eine Vereinzelung des Trägerverbunds entlang von Trennlinien 550 erfolgen, so dass jede

Halbleitervorrichtung einen Träger 5 aufweist. Ein solcher Träger kann insbesondere in einer wie im Zusammenhang mit den Figuren 1A bis IC und 2A bis 2C beschrieben ausgeführten Halbleitervorrichtung Anwendung finden.

Wie im Zusammenhang mit den Figuren 1A bis IC beschrieben weist der Träger 5 auf einer Hauptfläche 50 eine erste

Anschlussfläche 41 und eine zweite Anschlussfläche 42 auf. Bei einer Montage eines optoelektronischen Bauelements in einem Montagebereich 501 überdeckt das optoelektronische Bauelement die erste Anschlussfläche und die zweite

Anschlussfläche jeweils zumindest bereichsweise. Die erste Anschlussfläche 41 ist über eine Durchkontaktierung 65, eine rückseitige erste Kontaktfläche 61 und eine weitere Durchkontaktierung 66 mit einer vorderseitigen ersten

Kontaktfläche 62 elektrisch leitend verbunden. Analog ist die zweite Anschlussfläche 42 über eine

Durchkontaktierung 75, eine rückseitige zweite Kontaktfläche 71 und eine weitere Durchkontaktierung 76 elektrisch leitend mit einer vorderseitigen zweiten Kontaktfläche 72 verbunden. Nach der Montage des optoelektronischen Bauelements 2 im Montagebereich 501 kann eine elektrische Kontaktierung des optoelektronischen Bauelements von der Vorderseite, auf der auch die Bauelemente angeordnet sind, erfolgen. Die aus dem Trägerverbund vereinzelten Halbleitervorrichtungen können dagegen mit reduziertem Platzbedarf rückseitig elektrisch kontaktiert werden.

Das in Figur 4A dargestellte zweite Ausführungsbeispiel für einen Trägerverbund entspricht im Wesentlichen dem im

Zusammenhang mit den Figuren 3A und 3B beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel. Im Unterschied hierzu weist der

Bauelementbereich 500 einen weiteren Kontakt 8 auf. Der weitere Kontakt 8 umfasst eine rückseitige weitere

Kontaktfläche 81, eine vorderseitige weitere Kontaktfläche 82 und eine Durchkontaktierung 85. In Aufsicht auf den

Trägerverbund sind die rückseitige erste Kontaktfläche 61 und die rückseitige weitere Kontaktfläche 81 überlappungsfrei nebeneinander angeordnet.

Der Träger 5 weist weiterhin einen ersten Bereich 55 und einen zweiten Bereich 56 auf, wobei der erste Bereich und der zweite Bereich bezüglich des Leitungstyps voneinander

verschieden dotiert sind. Beispielsweise kann der erste

Bereich p-leitend und der zweite Bereich n-leitend

ausgebildet sein oder umgekehrt. Mittels der Bereiche 55, 56 ist ein weiteres Bauelement 3 in Form einer in den Träger integrierten Schutzdiode ausgebildet. In dem gezeigten

Ausführungsbeispiel ist das weitere Bauelement im Bereich der Hauptfläche 50 des Trägers 5 ausgebildet. Auf der Hauptfläche 50 des Trägers 5 ist eine Isolationsschicht 52 angeordnet. Die Isolationsschicht ist zwischen dem Träger und der zweiten Anschlussfläche 42 sowie zwischen dem Träger und der

vorderseitigen weiteren Kontaktfläche angeordnet. Die

Isolationsschicht ist stellenweise geöffnet, so dass die zweite Anschlussfläche in einer Öffnung mit dem ersten

Bereich 55 und die vorderseitige weitere Kontaktfläche 82 in einer weiteren Öffnung mit dem zweiten Bereich 56 elektrisch leitend verbunden ist.

In dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind der erste Bereich 55 mit der zweiten Anschlussfläche 42 und der zweite Bereich 56 mit der vorderseitigen weiteren Kontaktfläche 82 des weiteren Kontakts 8 elektrisch leitend verbunden. Die

Position und Ausgestaltung des weiteren Bauelements 3 kann hiervon jedoch auch abweichen. Beispielsweise können der erste Bereich 55 und der zweite Bereich 56 auch auf der Rückseite des Trägers 5 angeordnet sein, wobei einer der Bereiche mit dem zweiten Kontakt 7, beispielsweise der rückseitigen zweiten Kontaktfläche 72, und der andere Bereich mit dem weiteren Kontakt 8, beispielsweise der rückseitigen weiteren Kontaktfläche 81 elektrisch leitend verbunden ist. Für ein separates Testen des montierten optoelektronischen Bauelements unabhängig von dem weiteren Bauelement 3 ist zweckmäßigerweise nur entweder der erste Bereich 55 oder der zweite Bereich 56 mit dem ersten Kontakt 6 oder dem zweiten Kontakt 7 elektrisch leitend verbunden.

Diese Patentanmeldung beansprucht die Priorität der deutschen Patentanmeldung 10 2012 108 627.3, deren Offenbarungsgehalt hiermit durch Rückbezug aufgenommen wird.

Die 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 den Ausführungsbeispielen angegeben ist .