VON MALM NORWIN (DE)
WO2014128574A1 | 2014-08-28 |
DE102010025320A1 | 2011-12-29 | |||
EP2680326A2 | 2014-01-01 | |||
US20120074441A1 | 2012-03-29 | |||
EP2365542A1 | 2011-09-14 |
Patentansprüche 1. Bauelement (100) mit einem Halbleiterkörper (2), einer ersten Metallschicht (3) und einer zweiten Metallschicht (4), wobei - die erste Metallschicht zwischen dem Halbleiterkörper und der zweiten Metallschicht angeordnet ist, - der Halbleiterkörper eine erste Halbleiterschicht (21) auf einer der ersten Metallschicht abgewandten Seite, eine zweite Halbleiterschicht (22) auf einer der ersten Metallschicht zugewandten Seite und eine zwischen der ersten Halbleiterschicht und der zweiten Halbleiterschicht angeordnete aktive Schicht (23) aufweist, - das Bauelement eine Durchkontaktierung (24) aufweist, die sich durch die zweite Halbleiterschicht und die aktive Schicht hindurch zur elektrischen Kontaktierung der ersten Halbleiterschicht erstreckt, - die zweite Metallschicht einen ersten Teilbereich (41) und einen von dem ersten Teilbereich durch einen Zwischenraum (40) lateral beabstandeten zweiten Teilbereich (42) aufweist, wobei der erste Teilbereich mit der Durchkontaktierung elektrisch verbunden und einer ersten elektrischen Polarität des Bauelements zugeordnet ist, und - die erste Metallschicht den Zwischenraum in Draufsicht lateral vollständig überbrückt und einer von der ersten elektrischen Polarität verschiedenen zweiten elektrischen Polarität des Bauelements zugeordnet ist. 2. Bauelement nach Anspruch 1, bei dem die zweite Metallschicht (4) von einem elektrisch isolierenden Formkörper (10) lateral begrenzt ist, wobei - der Formkörper (10) zusammenhängend ausgebildet ist, - der erste Teilbereich (41) und der zweite Teilbereich (42) in lateralen Richtungen an den Formkörper (10) angrenzen, und - der Zwischenraum (40) mit einem elektrisch isolierenden Material des Formkörpers befüllt ist. 3. Bauelement nach Anspruch 2, bei dem der Formkörper (10) und die zweite Metallschicht (4) mit dem ersten Teilbereich (41) und dem zweiten Teilbereich (42) einen Träger (1) des Bauelements bilden, wobei die lateral beabstandeten Teilbereiche (41) und (42) durch den Formkörper (10) zusammengehalten sind. 4. Bauelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die erste Metallschicht (3) als eine mechanisch stabilisierende Schicht des Bauelements ausgebildet ist. 5. Bauelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die erste Metallschicht (3) zusammenhängend ausgebildet ist und eine Dicke zwischen einschließlich 5 ym und 50 ym aufweist . 6. Bauelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die erste Metallschicht (3) und der erste Teilbereich (41) zusammen mindestens 90 % einer Gesamtfläche der aktiven Schicht (23) bedecken. 7. Bauelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die erste Metallschicht (3) und/oder die zweite Metallschicht (4) ein erstes Metall und zumindest ein weiteres Material aufweist, wobei ein Anteil des ersten Metalls mindestens 90 Atomprozent der ersten oder der zweiten Metallschicht beträgt. 8. Bauelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die erste Metallschicht (3) ein höheres Elastizitätsmodul aufweist als die zweite Metallschicht (4) und/oder die zweite Metallschicht eine höhere Wärmeleitfähigkeit aufweist als die erste Metallschicht. 9. Bauelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die erste Metallschicht (3) eine Öffnung (30) aufweist, durch die sich die Durchkontaktierung (24) in vertikaler Richtung hindurch erstreckt. 10. Bauelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem eine elektrisch leitfähige Schicht (6) zwischen der ersten Metallschicht (3) und der zweiten Metallschicht (4) angeordnet ist, wobei - die elektrisch leitfähige Schicht eine erste Teilschicht (61) und eine von der ersten Teilschicht lateral beanstandete zweite Teilschicht (62) aufweist, - die erste Teilschicht mit dem ersten Teilbereich (41) elektrisch verbunden ist und - die zweite Teilschicht mit dem zweiten Teilbereich (42) elektrisch verbunden ist. 11. Bauelement nach Anspruch 10, bei dem die zweite Metallschicht (4) an die elektrisch leitfähige Schicht (6) angrenzt und der erste Teilbereich (41) über die erste Teilschicht (61) mit der Durchkontaktierung (24) elektrisch verbunden ist. 12. Bauelement nach einem der Ansprüche 10 bis 11, bei dem die elektrisch leitfähige Schicht (6) ein Metall enthält und als eine Spiegelschicht ausgebildet ist. 13. Bauelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die zweite Halbleiterschicht (22) über die erste Metallschicht (3) mit dem zweiten Teilbereich (42) der zweiten Metallschicht (4) elektrisch verbunden ist und der zweite Teilbereich der zweiten elektrischen Polarität des Bauelements zugeordnet ist. 14. Bauelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Bauelement über den ersten Teilbereich (41) und den zweiten Teilbereich (42) auf einer der ersten Metallschicht (3) abgewandten Seite der zweiten Metallschicht (4) elektrisch kontaktierbar ausgebildet ist. 15. Bauelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die aktive Schicht (23) im Betrieb des Bauelements eine elektromagnetische Strahlung im sichtbaren, ultravioletten oder infraroten Spektralbereich emittiert. 16. Bauelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das frei von einem Aufwachssubstrat ist. 17. Verfahren zur Herstellung eines Bauelements gemäß Anspruch 1, bei dem der Halbleiterkörper (2) bereitgestellt wird, wobei - eine elektrisch leitfähige Schicht (6) auf einer dem Halbleiterkörper (2) abgewandten Seite der ersten Metallschicht (3) ausgebildet wird, sodass die elektrisch leitfähige Schicht bereichsweise mit der Durchkontaktierung (24) elektrisch verbunden ist, und - die zweite Metallschicht (4) auf die elektrisch leitfähige Schicht (6) galvanisch aufgebracht wird. 18. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, bei dem die erste Metallschicht (3) vor dem Aufbringen der elektrisch leitfähigen Schicht (6) auf den Halbleiterkörper (2) galvanisch aufgebracht wird. |
OPTOELEKTRONISCHES HALBLEITERBAUELEMENT UND DESSEN HERSTELLUNGSVERFAHREN
Es werden ein Bauelement und ein Verfahren zur Herstellung eines Bauelements angegeben.
Eine Aufgabe ist es, ein vereinfacht herzustellendes
Bauelement mit einer hohen mechanischen Stabilität anzugeben. Des Weiteren wird ein kostengünstiges Verfahren zur
Herstellung eines solchen Bauelements angegeben.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform eines Bauelements weist dieses einen Halbleiterkörper mit einer aktiven Schicht auf. Insbesondere ist die aktive Schicht eine p-n-Übergangszone . Die aktive Schicht kann dabei als eine Schicht oder als eine Schichtenfolge mehrerer Schichten ausgebildet sein. Im
Betrieb des Bauelements emittiert die aktive Schicht
beispielsweise eine elektromagnetische Strahlung, etwa im sichtbaren, ultravioletten oder infraroten Spektralbereich. Alternativ kann die aktive Schicht im Betrieb des Bauelements eine elektromagnetische Strahlung absorbieren und diese in elektrische Signale oder elektrische Energie umwandeln.
Des Weiteren kann der Halbleiterkörper eine erste
Halbleiterschicht eines ersten Leitungsträgertyps und eine zweite Halbleiterschicht eines zweiten Leitungsträgertyps aufweisen, wobei die aktive Schicht zum Beispiel zwischen der ersten Halbleiterschicht und der zweiten Halbleiterschicht angeordnet ist. Insbesondere weist der Halbleiterkörper ausschließlich Halbleiterschichten auf. Die Schichten des Halbleiterkörpers können mittels eines Epitaxie-Verfahrens schichtenweise auf ein Aufwachssubstrat aufgebracht sein. Das Aufwachssubstrat kann anschließend von dem Halbleiterkörper entfernt oder gedünnt sein, sodass das Bauelement zum
Beispiel frei von einem Aufwachssubstrat ist. Der Halbleiterkörper weist eine erste Hauptfläche auf, die bevorzugt als eine Strahlungsdurchtrittsfläche des
Bauelements ausgebildet ist. Die Strahlungsdurchtrittsfläche kann strukturiert sein, wodurch eine Strahlungsauskoppel- beziehungsweise Strahlungseinkoppeleffizienz erhöht ist.
Insbesondere ist die erste Hauptfläche des Halbleiterkörpers durch eine Oberfläche der ersten Halbleiterschicht gebildet. Der Halbleiterkörper weist eine der ersten Hauptfläche abgewandte zweite Hauptfläche auf, die beispielsweise durch eine Oberfläche der zweiten Halbleiterschicht gebildet ist. Insbesondere begrenzen die erste Hauptfläche und die zweite Hauptfläche den Halbleiterkörper in vertikaler Richtung.
Unter einer vertikalen Richtung wird eine Richtung
verstanden, die quer, insbesondere senkrecht zu einer
Haupterstreckungsebene der aktiven Schicht gerichtet ist. Zum Beispiel ist die vertikale Richtung senkrecht zu der ersten und/oder der zweiten Hauptfläche des Halbleiterkörpers. Unter einer lateralen Richtung wird demgegenüber eine Richtung verstanden, die entlang, insbesondere parallel zu der
Haupterstreckungsebene der aktiven Schicht verläuft. Die vertikale Richtung und die laterale Richtung sind
vorzugsweise senkrecht zueinander angeordnet.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Bauelements weist der Halbleiterkörper zumindest eine Ausnehmung auf. Die
Ausnehmung erstreckt sich insbesondere von der zweiten
Hauptfläche durch die zweite Halbleiterschicht und die aktive Schicht hindurch in die erste Halbleiterschicht. Unter einer Ausnehmung wird eine Öffnung des Halbleiterkörpers verstanden, die insbesondere nicht durchgehend durch den Halbleiterkörper ausgebildet ist. Mit anderen Worten wird durch die Ausnehmung ein Sackloch im Halbleiterkörper
ausgebildet, das in lateraler Richtung beispielsweise
vollumfänglich von dem Halbleiterkörper umgeben ist. Der Halbleiterkörper kann eine Mehrzahl von solchen Ausnehmungen aufweisen. Zur Ausbildung einer Durchkontaktierung zur elektrischen Kontaktierung der ersten Halbleiterschicht von der Seite der zweiten Hauptfläche kann die Ausnehmung mit einem elektrisch leitfähigen Material befüllt sein. Das Bauelement kann eine Mehrzahl von solchen
Durchkontaktierungen aufweisen. Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Bauelements weist dieses eine erste Metallschicht auf. Die erste Metallschicht ist beispielsweise auf einer der zweiten Hauptfläche
zugewandten Seite des Halbleiterkörpers angeordnet. Die erste Metallschicht kann eine oder eine Mehrzahl von Öffnungen aufweisen. Insbesondere erstreckt sich die Durchkontaktierung in vertikaler Richtung durch die Öffnung der ersten
Metallschicht hindurch. In Draufsicht auf den
Halbleiterkörper sind die erste Metallschicht und die
Durchkontaktierung beziehungsweise Durchkontaktierungen insbesondere frei von Überlappungen. Die erste Metallschicht bedeckt den Halbleiterkörper oder die aktive Schicht
beispielsweise lediglich bereichsweise. Zum Beispiel ist die erste Metallschicht eine galvanisch abgeschiedene
Metallschicht .
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Bauelements weist dieses eine zweite Metallschicht auf. Die erste Metallschicht ist zumindest bereichsweise zwischen dem Halbleiterkörper und der zweiten Metallschicht angeordnet. Vorzugsweise weist die zweite Metallschicht einen ersten Teilbereich und einen von dem ersten Teilbereich lateral beabstandeten zweiten
Teilbereich auf. Der erste Teilbereich ist insbesondere zur elektrischen Kontaktierung der ersten Halbleiterschicht mit der Durchkontaktierung elektrisch verbunden. Zum Beispiel ist der erste Teilbereich dabei von der ersten Metallschicht elektrisch isoliert. Der erste Teilbereich der zweiten Metallschicht ist einer ersten elektrischen Polarität des Bauelements zugeordnet. Insbesondere ist die erste Metallschicht einer von der ersten elektrischen Polarität verschiedenen zweiten elektrischen Polarität des Bauelements zugeordnet. Im Betrieb des
Bauelements weisen die erste Metallschicht und der erste Teilbereich der zweiten Metallschicht somit verschiedene Polaritäten auf. Zum Beispiel ist die erste Metallschicht für eine p-seitige Kontaktierung und der erste Teilbereich der zweiten Metallschicht für eine n-seitige Kontaktierung des Bauelements vorgesehen. Der zweite Teilbereich der zweiten Metallschicht kann mit der ersten Metallschicht elektrisch verbunden sein und ist somit insbesondere der zweiten
elektrischen Polarität des Bauelements zugeordnet.
Beispielsweise grenzt der zweite Teilbereich bereichsweise unmittelbar an die erste Metallschicht an. Über die erste Metallschicht kann der zweite Teilbereich mit der zweiten Halbleiterschicht elektrisch verbunden sein.
In Draufsicht auf den Halbleiterkörper bedecken die erste Metallschicht und der zweite Teilbereich zusammen
beispielsweise mindestens 90 %, bevorzugt mindestens 95 % einer Gesamtfläche der aktiven Schicht. Die erste Metallschicht und die zweite Metallschicht können zusammen die gesamte aktive Schicht vollständig bedecken.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Bauelements weist dieses in der lateralen Richtung zwischen dem ersten
Teilbereich und dem zweiten Teilbereich der zweiten
Metallschicht einen Zwischenraum auf. In Draufsicht ist der Zwischenraum von der ersten Metallschicht zumindest
teilweise, bevorzugt vollständig überbrückt. In der lateralen Richtung kann die zweite Metallschicht über die erste
Metallschicht hinausragen. Beispielsweise weist die aktive Schicht oder der gesamte Halbleiterkörper keine Stelle auf, die nicht von der ersten Metallschicht oder von der zweiten Metallschicht mechanisch unterstützt ist.
In zumindest einer Ausführungsform eines Bauelements weist dieses einen Halbleiterkörper, eine erste Metallschicht und eine zweite Metallschicht auf, wobei die erste Metallschicht zwischen dem Halbleiterkörper und der zweiten Metallschicht angeordnet ist. Der Halbleiterkörper weist eine erste
Halbleiterschicht auf einer der ersten Metallschicht
abgewandten Seite, eine zweite Halbleiterschicht auf einer der ersten Metallschicht zugewandten Seite und eine zwischen der ersten Halbleiterschicht und der zweiten
Halbleiterschicht angeordnete aktive Schicht auf. Das
Bauelement weist eine Durchkontaktierung auf, die sich insbesondere in vertikaler Richtung durch die zweite
Halbleiterschicht und die aktive Schicht hindurch zur elektrischen Kontaktierung der ersten Halbleiterschicht erstreckt. Die zweite Metallschicht weist einen ersten
Teilbereich und einen von dem ersten Teilbereich durch einen Zwischenraum lateral beabstandeten zweiten Teilbereich auf, wobei der erste Teilbereich mit der Durchkontaktierung elektrisch verbunden ist. In Draufsicht überbrückt die erste Metallschicht den Zwischenraum lateral vollständig. Dabei ist der erste Teilbereich der zweiten Metallschicht einer ersten elektrischen Polarität des Bauelements und die erste
Metallschicht einer von der ersten elektrischen Polarität verschiedenen zweiten elektrischen Polarität des Bauelements zugeordnet .
Eine lateral vollständige Überbrückung des Zwischenraums bedeutet insbesondere, dass der erste Teilbereich und der zweite Teilbereich an Stellen des Zwischenraums zumindest entlang einer lateralen Richtung von der ersten Metallschicht komplett überbrückt sind. Insbesondere überdeckt die erste Metallschicht in Draufsicht mindestens 60 %, etwa mindestens 80 % oder mindestens 90 %, etwa circa 95 % des gesamten
Zwischenraums. Vorzugsweise ist der gesamte Zwischenraum frei von einer Stelle, die nicht von der ersten Metallschicht und/oder von der zweiten Metallschicht überdeckt ist. Die lateral vollständige Überbrückung oder Überdeckung des
Zwischenraums durch die erste Metallschicht wirkt mechanisch stabilisierend auf das Bauelement, sodass mögliche
mechanische Schwachstellen insbesondere an Stellen des
Zwischenraums weitgehend oder vollständig unterbunden sind. Die erste Metallschicht kann dabei als eine mechanisch stabilisierende, vorzugsweise als eine selbsttragende Schicht des Bauelements ausgebildet sein. Mit anderen Worten kann die erste Metallschicht als eine eigenständige Schicht
ausgebildet sein, die auch ohne mechanische Unterstützung weiterer Schichten gegenüber ihrem Eigengewicht mechanisch stabil ist.
Die erste Metallschicht kann dabei zusammenhängend
ausgebildet sein. Zum Beispiel weist die erste Metallschicht in vertikaler Richtung eine Dicke zwischen einschließlich 5 ym und 50 ym auf. Bevorzugt beträgt die Dicke der ersten Metallschicht zwischen einschließlich 5 ym und 30 ym, etwa zwischen einschließlich 5 ym und 15 ym. Mit einer solchen Ausgestaltung der ersten Metallschicht ist eine ausreichende mechanische Stabilität des Bauelements auch an Stellen des Zwischenraums gewährleistet.
Die zweite Metallschicht kann als eine mechanisch
stabilisierende Schicht des Bauelements ausgebildet sein. Insbesondere weist die zweite Metallschicht im Vergleich zu der ersten Metallschicht eine größere Dicke auf. Zum Beispiel beträgt die Dicke der zweiten Metallschicht zwischen
einschließlich 10 ym und 200 ym, etwa zwischen 10 ym und 100 ym, insbesondere zwischen einschließlich 50 ym und 100 ym. Insbesondere ist die Dicke der zweiten Metallschicht
mindestens 2-mal, etwa 4-mal oder 10-mal so groß wie die Dicke der ersten Metallschicht. Beispielsweise ist ein
Verhältnis der Dicke der zweiten Metallschicht zu der Dicke der ersten Metallschicht zwischen einschließlich 2 und 10, etwa zwischen einschließlich 5 und 10.
Aufgrund der lateralen, insbesondere vollständigen
Überdeckung der aktiven Schicht bleibt kein Bereich der aktiven Schicht des Bauelements ohne eine mechanische
Unterstützung durch die erste oder zweite Metallschicht.
Dadurch wird eine höhere Ausbeute bei der Herstellung des Bauelements erzielt. Insbesondere werden Schäden an
Bauelementen beispielsweise durch mechanische Belastungen bei der Vereinzelung vermieden. Auch sind die Bauelemente bei weiteren Bearbeitungsprozessen etwa beim Entfernen des
Aufwachssubstrats insbesondere durch ein Ätz- oder ein Laserabhebeverfahren, beim Löten, Strukturieren, Transportieren oder Platzieren deutlich widerstandsfähiger.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Bauelements ist die zweite Metallschicht von einem Formkörper, etwa von einer elektrisch isolierenden Vergussmasse, lateral begrenzt. Der erste Teilbereich und der zweite Teilbereich sind bevorzugt in dem Formkörper eingebettet. Beispielsweise grenzen der erste Teilbereich und der zweite Teilbereich jeweils in der lateralen Richtung allseitig an den Formkörper an. Der
Formkörper kann einstückig, also zusammenhängend, ausgebildet sein. Der Zwischenraum ist zumindest teilweise, insbesondere vollständig, von einem Material des Formkörpers befüllt. Die lateral beabstandeten Teilbereiche der zweiten Metallschicht können so durch den Formkörper zusammengehalten werden und somit zusammen mit dem Formkörper einen mechanisch besonders stabilen Träger des Bauelements bilden.
Gemäß zumindest einer Ausgestaltung des Bauelements sind die erste Metallschicht und/oder die zweite Metallschicht eine galvanisch abgeschiedene Metallschicht. Insbesondere weisen die Metallschichten ein Metall wie Nickel, Kupfer oder andere Metalle auf. Als galvanisch abgeschiedene Metallschichten können die erste Metallschicht und die zweite Metallschicht jeweils ein erstes Metall und mindestens ein weiteres
Material aufweisen. Der Anteil des ersten Metalls beträgt insbesondere mindestens 90 Atomprozent, etwa mindestens 95 oder 98 Atomprozent der ersten und/oder der zweiten
Metallschicht. Beispielsweise sind die Metallschichten hinsichtlich ihrer Materialien so ausgebildet, dass die erste Metallschicht ein höheres Elastizitätsmodul aufweist als die zweite Metallschicht und/oder die zweite Metallschicht eine höhere Wärmeleitfähigkeit aufweist als die erste Metallschicht. Zum Beispiel weist die erste Metallschicht Nickel und die zweite Metallschicht Kupfer auf. Eine
derartige Ausgestaltung der Metallschichten verringert die Bauhöhe des Bauelements bei Beibehaltung ausreichender mechanischer Stabilität des Bauelements sowie einer hohen
Effizienz der Wärmeabführung durch die zweite Metallschicht.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Bauelements weist dieses eine elektrisch leitfähige Schicht auf, die zwischen der ersten Metallschicht und der zweiten Metallschicht angeordnet ist. Insbesondere ist die elektrisch leitfähige Schicht als eine Spiegelschicht ausgebildet und kann dabei ein Metall aufweisen. Die elektrisch leitfähige Schicht bedeckt dabei die aktive Schicht in Draufsicht zumindest bereichsweise. Entlang der vertikalen Richtung kann sich die elektrisch leitfähige Schicht seitlich der zweiten
Halbleiterschicht so weit erstrecken, sodass sie die zweite Halbleiterschicht oder die aktive Schicht lateral umgibt. Elektromagnetische Strahlungen, die seitlich oder rückwärts aus dem Halbleiterkörper austreten, können somit wieder in
Richtung der aktiven Schicht beziehungsweise in Richtung der Strahlungsdurchtrittsfläche des Bauelements zurückreflektiert werden, wodurch die Effizienz des Bauelements erhöht ist. Die elektrisch leitfähige Schicht kann insbesondere als ein
Metallschichtstapel mit einer Strahlungsreflektierenden
Spiegelschicht ausgebildet sein.
Die elektrisch leitfähige Schicht kann eine erste Teilschicht und eine von der ersten Teilschicht lateral beanstandete zweite Teilschicht aufweisen, wobei die erste Teilschicht zum Beispiel mit dem ersten Teilbereich der zweiten Metallschicht und die zweite Teilschicht mit dem zweiten Teilbereich der zweiten Metallschicht elektrisch verbunden ist. Insbesondere sind die Teilschichten der elektrisch leitfähigen Schicht ebenfalls durch den Zwischenraum zwischen den Teilbereichen der zweiten Metallschicht voneinander lateral beabstandet. Zum Beispiel ist ein Graben der elektrisch leitfähigen
Schicht im Bereich des Zwischenraums gebildet, sodass die elektrisch leitfähige Schicht aufgrund des Grabens in zwei voneinander getrennte Teilschichten unterteilt ist.
Beispielsweise dient die elektrisch leitfähige Schicht bei einem galvanischen Beschichtungsverfahren als eine
Startschicht (Englisch: seed layer) für die aufzubringende zweite Metallschicht. Der erste Teilbereich der zweiten
Metallschicht kann an die erste Teilschicht der elektrisch leitfähigen Schicht und der zweite Teilbereich an die zweite Teilschicht angrenzen.
Zum Beispiel ist der erste Teilbereich der zweiten
Metallschicht über die erste Teilschicht der elektrisch leitfähigen Schicht mit der Durchkontaktierung elektrisch verbunden. Der erste Teilbereich kann an die erste
Teilschicht angrenzen, wobei die erste Teilschicht ebenfalls an die Durchkontaktierung angrenzen kann. In Draufsicht überlappt die Durchkontaktierung insbesondere mit dem ersten Teilbereich der zweiten Metallschicht. Die Durchkontaktierung kann sich dabei in vertikaler Richtung von der ersten
Teilschicht der elektrisch leitfähigen Schicht durch die erste Metallschicht, die zweite Halbleiterschicht und die aktive Schicht hindurch in die erste Halbleiterschicht erstrecken, wodurch bei der elektrischen Kontaktierung der ersten Halbleiterschicht auf eine aufwändige
Umverdrahtungsebene zwischen dem Halbleiterkörper und dem Träger des Bauelements verzichtet werden kann. Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Bauelements weist dieses eine Isolationsschicht auf, die zumindest
bereichsweise zwischen der ersten Metallschicht und der zweiten Metallschicht angeordnet ist. Zur elektrischen
Isolierung ist die Isolationsschicht beispielsweise
durchgehend zwischen der ersten Metallschicht und dem ersten Teilbereich der zweiten Metallschicht angeordnet. Die
Isolationsschicht kann eine erste Öffnung oder eine Mehrzahl von ersten Öffnungen aufweisen, wobei sich die
Durchkontaktierung durch die erste Öffnung hindurch
erstreckt. In der lateralen Richtung ist die
Durchkontaktierung insbesondere von der Isolationsschicht umgeben, sodass ein elektrischer Kurzschluss zwischen der Durchkontaktierung und der ersten Metallschicht oder der zweiten Halbleiterschicht beziehungsweise der aktiven Schicht unterbunden ist. Die Isolationsschicht kann dabei Innenwände der Ausnehmung vollständig überdecken. Dabei kann sich die Isolationsschicht bereichsweise durch die erste Metallschicht hindurch erstrecken. Die Isolationsschicht und die erste Metallschicht weisen insbesondere im Bereich der Ausnehmung eine gemeinsame Öffnung auf, wobei sich die
Durchkontaktierung beispielsweise von der elektrisch
leitfähigen Schicht durch die gemeinsame Öffnung hindurch zu der ersten Halbleiterschicht erstreckt.
Die Isolationsschicht kann außerdem eine zweite Öffnung oder eine Mehrzahl von zweiten Öffnungen aufweisen, wobei sich der zweite Teilbereich der zweiten Metallschicht zur elektrischen Kontaktierung der ersten Metallschicht durch die zweite
Öffnung hindurch erstrecken kann. Der zweite Teilbereich kann dabei in der zweiten Öffnung an die erste Metallschicht angrenzen. Es ist auch möglich, dass die elektrisch
leitfähige Schicht, etwa eine Strahlungsreflektierende metallhaltige Schicht, in der zweiten Öffnung zwischen der ersten Metallschicht und dem zweiten Teilbereich der zweiten Metallschicht angeordnet ist. Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Bauelements ist eine Stromverteilungsschicht zwischen dem Halbleiterkörper und der ersten Metallschicht angeordnet. Die
Stromverteilungsschicht ist elektrisch leitfähig ausgebildet und grenzt zum Beispiel bereichsweise an die erste
Metallschicht an.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Bauelements ist eine elektrisch leitfähige Anschlussschicht zwischen dem Halbleiterkörper und der ersten Metallschicht angeordnet. Insbesondere ist die Anschlussschicht strahlungsreflektierend ausgebildet. Die Anschlussschicht grenzt insbesondere an den Halbleiterkörper, etwa an die zweite Halbleiterschicht an. Dabei kann die Anschlussschicht über die erste Metallschicht mit dem zweiten Teilbereich der zweiten Metallschicht
elektrisch verbunden sein. Die zweite Halbleiterschicht ist somit insbesondere über die Anschlussschicht, die
Stromverteilungsschicht, die erste Metallschicht und den zweiten Teilbereich extern elektrisch kontaktierbar . Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Bauelements weist dieses eine Diffusionsbarriereschicht auf, die beispielsweise zwischen der Anschlussschicht und der Stromverteilungsschicht angeordnet ist. Mittels der Diffusionsbarriereschicht kann verhindert werden, dass Metallatome oder Metallionen aus der Stromverteilungsschicht oder den Metallschichten in die
Anschlussschicht, in den Halbleiterkörper und somit in die aktive Schicht migrieren und diese schädigen. Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Bauelements weist dieses eine Passivierungsschicht auf, die zwischen der ersten Metallschicht und dem Halbleiterkörper angeordnet ist. Die Passivierungsschicht kann eine oder eine Mehrzahl von
Öffnungen aufweisen, durch die sich die erste Metallschicht hindurch, etwa zur Stromverteilungsschicht oder zur
Anschlussschicht, erstreckt. In Draufsicht kann die
Stromverteilungsschicht die Öffnung oder die Mehrzahl von Öffnungen der Passivierungsschicht vollständig bedecken.
Insbesondere umschließt die Passivierungsschicht die
Anschlussschicht, die Diffusionsbarriereschicht und die
Stromverteilungsschicht in lateraler Richtung. Die
Passivierungsschicht erstreckt sich dabei in vertikaler Richtung beispielsweise von der ersten Metallschicht bis zum Halbleiterkörper und grenzt insbesondere an die
Isolationsschicht an. In vertikaler Richtung ist die erste Metallschicht etwa zwischen der Passivierungsschicht und der Isolationsschicht angeordnet. Hinsichtlich der ersten
Metallschicht, der Anschlussschicht, der
Diffusionsbarriereschicht und der Stromverteilungsschicht kann die Passivierungsschicht bereichsweise als eine
Verkapselungsschicht dienen. Die Passivierungsschicht kann jedoch als Teil der Isolationsschicht ausgebildet oder optional sein.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Bauelements ist dieses über den ersten Teilbereich und den zweiten
Teilbereich der zweiten Metallschicht rückseitig elektrisch kontaktierbar ausgebildet. Mit anderen Worten kann das
Bauelement über eine der Strahlungsdurchtrittsfläche
abgewandte Rückseite des Bauelements mit einer externen
Spannungsquelle elektrisch kontaktierbar sein. Die Strahlungsdurchtrittsflache ist somit insbesondere frei von elektrischen Kontakten oder Leiterbahnen.
In einer Ausführungsform eines Verfahrens zur Herstellung eines oder einer Mehrzahl von vorstehend beschriebenen
Bauelementen wird ein Halbleiterkörper bereitgestellt, zum Beispiel epitaktisch aufgewachsen. Eine erste Metallschicht wird auf dem Halbleiterkörper ausgebildet, etwa mittels eines galvanischen Abscheideverfahrens. Dabei kann die erste
Metallschicht auf eine elektrisch leitfähige Startschicht, die insbesondere auf einer dem Halbleiterkörper abgewandten Seite einer Passivierungsschicht ausgebildet ist, galvanisch abgeschieden sein. Des Weiteren kann eine elektrisch
leitfähige Schicht, insbesondere eine metallhaltige
Spiegelschicht, auf einer dem Halbleiterkörper abgewandten
Seite der ersten Metallschicht ausgebildet werden. Zuvor kann eine Isolationsschicht zumindest zur teilweisen elektrischen Isolierung zwischen der elektrisch leitfähigen Schicht und der ersten Metallschicht ausgebildet werden. Die zweite
Metallschicht wird beispielsweise auf die elektrisch
leitfähige Schicht galvanisch aufgebracht.
Die elektrisch leitfähige Schicht kann dabei bereichsweise mit der Durchkontaktierung elektrisch verbunden sein.
Insbesondere weist die leitfähige Schicht eine erste
Teilschicht und eine von der ersten Teilschicht lateral beanstandete zweite Teilschicht auf, wobei zum Beispiel die erste Teilschicht mit der Durchkontaktierung elektrisch verbunden ist. Die zweite Teilschicht kann mit der ersten Metallschicht elektrisch verbunden sein. Insbesondere können ein erster Teilbereich und ein von dem ersten Teilbereich durch einen Zwischenraum lateral beabstandeter zweiter
Teilbereich der zweiten Metallschicht auf die erste Teilschicht beziehungsweise auf die zweite Teilschicht galvanisch aufgebracht werden. In Draufsicht wird der
Zwischenraum insbesondere von der ersten Metallschicht überbrückt und somit zumindest entlang einer lateralen
Richtung vollständig überdeckt. Insbesondere kann die erste Metallschicht den Zwischenraum in Draufsicht vollständig bedecken. Der erste Teilbereich ist dabei insbesondere über die erste Teilschicht mit der Durchkontaktierung elektrisch verbunden. Der zweite Teilbereich kann etwa direkt oder über die zweite Teilschicht mit der ersten Metallschicht
elektrisch verbunden sein.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens wird die zweite Metallschicht mit einer elektrisch isolierenden
Vergussmasse vergossen. Der erste Teilbereich und der zweite Teilbereich werden dabei bevorzugt in die Vergussmasse eingebettet, sodass sie zumindest in lateraler Richtung allseitig von der Vergussmasse umschlossen sind. Der
Zwischenraum zwischen dem ersten und dem zweiten Teilbereich wird zumindest teilweise, bevorzugt vollständig, von einem Material der Vergussmasse befüllt.
Das Verfahren ist für die Herstellung eines vorstehend beschriebenen Bauelements besonders geeignet. Die im
Zusammenhang mit dem Bauelement beschriebenen Merkmale können daher auch für das Verfahren herangezogen werden und
umgekehrt .
Weitere Vorteile und bevorzugte Ausführungsformen des
Bauelements ergeben sich aus den im Folgenden in Verbindung mit den Figuren 1 bis 3 erläuterten Ausführungsbeispielen. Es zeigen : Figur 1 eine schematische Darstellung eines
Ausführungsbeispiels für ein Bauelement,
Figur 2 eine schematische Darstellung eines lateralen
Schnitts des Ausführungsbeispiels für ein
Bauelement, und
Figur 3 eine schematische Darstellung eines weiteren
Ausführungsbeispiels für ein Bauelement.
Gleiche, gleichartige oder gleich wirkende Elemente sind in den Figuren mit gleichen Bezugszeichen versehen. Die Figuren sind jeweils schematische Darstellungen und daher nicht unbedingt maßstabsgetreu. Vielmehr können vergleichsweise kleine Elemente und insbesondere Schichtdicken zur
Verdeutlichung übertrieben groß dargestellt sein.
Ein erstes Ausführungsbeispiel für ein Bauelement ist in Figur 1 schematisch dargestellt. Das Bauelement 100 weist einen Träger 1 und einen auf dem Träger angeordneten
Halbleiterkörper 2 auf. Der Halbleiterkörper 2 weist eine erste Halbleiterschicht 21, eine zweite Halbleiterschicht 22 und eine zwischen der ersten und der zweiten
Halbleiterschicht angeordnete aktive Schicht 23 auf. Die erste Halbleiterschicht 21, die zweite Halbleiterschicht 22 und die aktive Schicht 23 können jeweils eine oder eine
Mehrzahl von dotierten oder undotierten Schichten aufweisen. Die aktive Schicht 23 ist insbesondere eine p-n-Übergangszone des Halbleiterkörpers. Insbesondere weist der
Halbleiterkörper ein III-V- oder ein II-VI-Halbleitermaterial auf oder besteht aus diesem. Beispielsweise weisen die erste Halbleiterschicht und/oder die zweite Halbleiterschicht eine GaN-, GaP- oder eine GaAs-Schicht auf. Diese Schichten können zusätzlich Aluminium und/oder Indium aufweisen und sind etwa als eine AlGaN-, InAlGaN- oder InAlGaP-Schicht ausgebildet. Die erste Halbleiterschicht 21 und die zweite
Halbleiterschicht 22 können beispielsweise n-leitend
beziehungsweise p-leitend ausgebildet sein oder umgekehrt. Beispielsweise ist zweite Halbleiterschicht 22 p-leitend ausgebildet. Das Bauelement 100 ist insbesondere frei von einem Aufwachssubstrat .
Das Bauelement weist eine Strahlungsdurchtrittsfläche 101 und eine der Strahlungsdurchtrittsfläche abgewandte Rückseite 102 auf. Die Strahlungsdurchtrittsfläche 101 ist strukturiert ausgebildet. Insbesondere ist die Strahlungsdurchtrittsfläche 101 durch eine erste Hauptfläche 201 des Halbleiterkörpers 2, etwa durch eine Oberfläche der ersten Halbleiterschicht 21 ausgebildet. Es ist auch möglich, dass die
Strahlungsdurchtrittsfläche 101 durch eine Oberfläche einer auf der ersten Halbleiterschicht 21 angeordneten
strahlungsdurchlässigen Schicht ausgebildet ist. Insbesondere ist das Bauelement 100 über die Rückseite 102 extern
elektrisch kontaktierbar . So kann das Bauelement 100 als ein oberflächenmontierbares Bauelement ausgebildet sein.
In der Figur 1 sind eine Anschlussschicht 8, eine
Diffusionsbarriereschicht 7, eine Stromverteilungsschicht 5, eine Passivierungsschicht 90, eine erste Metallschicht 3, eine Isolationsschicht 9 und eine elektrisch leitfähige
Schicht 6 zumindest stellenweise in der angegebenen
Reihenfolge zwischen dem Halbleiterkörper 2 und dem Träger 1 angeordnet. Grundsätzlich ist es möglich, auf die
Stromverteilungsschicht 5 zu verzichten. Der Träger 1 weist eine zweite Metallschicht 4 auf. Die zweite Metallschicht enthält einen ersten Teilbereich 41 und einen von dem ersten Teilbereich 41 lateral räumlich
beabstandeten zweiten Teilbereich 42. Ein Zwischenraum 40 ist zwischen dem ersten Teilbereich 41 und dem zweiten
Teilbereich 42 ausgebildet, sodass der erste Teilbereich 41 von dem zweiten Teilbereich 42 elektrisch isoliert ist.
Der Träger 1 weist außerdem einen Formkörper 10 auf. Der Formkörper 10 ist insbesondere elektrisch isolierend
ausgebildet. Beispielsweise ist der Formkörper 10 als eine Vergussmasse ausgebildet. Die zweite Metallschicht 4 mit dem ersten Teilbereich 41 und dem zweiten Teilbereich 42 ist von dem Formkörper 10 insbesondere lateral vollumfänglich
umschlossen. Der erste Teilbereich 41 und der zweite
Teilbereich 42 grenzen dabei insbesondere in lateralen
Richtungen an den Formkörper 10 an. Der Zwischenraum 40 ist mit einem elektrisch isolierenden Material des Formkörpers beispielsweise vollständig befüllt. Die Teilbereiche 41 und 42 der zweiten Metallschicht 4 sind insbesondere durch den
Formkörper 10 mechanisch stabil miteinander zusammengehalten. In der lateralen Richtung erstreckt sich die zweite
Metallschicht 4 beispielsweise nicht bis zum Rand des
Bauelements 100 und ist in lateralen Richtungen insbesondere vollständig in dem Formkörper 10 eingebettet. In der
lateralen Richtung schließt der Formkörper 10 beispielsweise mit der ersten Halbleiterschicht 21 des Halbleiterkörpers 2 ab. Eine derartige Ausgestaltung des Formkörpers 10 erhöht den mechanischen Zusammenhalt der zweiten Metallschicht 4 und somit die Stabilität des Bauelements 100.
Die erste Metallschicht 3 ist zwischen dem Halbleiterkörper 2 und der zweiten Metallschicht 4 angeordnet. In Draufsicht überbrückt die erste Metallschicht 3 den Zwischenraum 40 zumindest entlang einer lateralen Richtung vollständig.
Insbesondere überdeckt die erste Metallschicht 3 mindestens 60 %, etwa mindestens 80 % oder mindestens 90 %, etwa circa 95 % des gesamten Zwischenraums 40. Insbesondere ist die erste Metallschicht 3 als eine mechanisch stabilisierende Schicht des Bauelements ausgebildet. Die erste Metallschicht 3 weist dabei eine vertikale Dicke von mindestens 5 ym, insbesondere mindestens 10 ym auf. Beispielsweise beträgt die Dicke der ersten Metallschicht 3 zwischen einschließlich 5 ym und 50 ym, etwa zwischen 5 ym und 30 ym oder zwischen 10 ym und 20 ym. Aufgrund der zumindest lateral vollständigen
Überdeckung des Zwischenraums 40 durch die erste
Metallschicht 3 ist das Bauelement in den Bereichen des
Zwischenraums 40 frei von mechanischen Schwachstellen. Die erste Metallschicht 3 ist insbesondere zusammenhängend ausgebildet. In Draufsicht bedeckt der Halbleiterkörper 2 die erste Metallschicht 3 insbesondere vollständig. In lateralen Richtungen ist die erste Metallschicht 3 von der
Isolationsschicht 9 umgeben.
Die zweite Metallschicht 4 kann als eine mechanisch
stabilisierende Schicht des Bauelements 100 ausgebildet sein. Insbesondere weist die zweite Metallschicht 4, etwa in den überlappenden Bereichen mit der ersten Metallschicht 3 eine vertikale Dicke auf, die beispielsweise mindestens genau so groß, bevorzugt mindestens 2-mal, etwa 4-mal oder 10-mal so groß wie eine Dicke der ersten Metallschicht 3 ist. Bevorzugt bedecken die erste Metallschicht 3 und die zweite
Metallschicht 4 zusammen die aktive Schicht 23 in Draufsicht vollständig. Mit einer vollständigen Überdeckung der aktiven Schicht 23 bleibt insbesondere kein Bereich der aktiven
Schicht 23 ohne eine mechanische Unterstützung durch die mechanisch stabilisierenden Metallschichten 3 und 4, sodass das Bauelement 100 besonders mechanisch stabil ausgebildet ist . Die erste Metallschicht 3 und die zweite Metallschicht 4 können jeweils eine galvanisch abgeschiedene Metallschicht sein. Sie können ein gleiches Metall, etwa Nickel oder
Kupfer, aufweisen. Insbesondere können sie auch
unterschiedliche Materialien aufweisen. Beispielsweise weist die erste Metallschicht 3 ein höheres Elastizitätsmodul als die zweite Metallschicht 4 auf. Die zweite Metallschicht 4 weist zum Beispiel eine höhere Wärmeleitfähigkeit auf als die erste Metallschicht 3. Beispielsweise weist die erste
Metallschicht 3 Nickel und die zweite Metallschicht 4 Kupfer auf.
Zwischen der ersten Metallschicht 3 und der zweiten
Metallschicht 4 ist die Isolationsschicht 9 angeordnet.
Mittels der Isolationsschicht 9 ist die erste Metallschicht 3 von dem ersten Teilbereich 41 der zweiten Metallschicht 4 elektrisch isoliert. Die Isolationsschicht 9 kann dabei zusammenhängend ausgebildet sein. Es ist möglich, dass eine Haftschicht (nicht dargestellt) zwischen der ersten
Metallschicht 3 und der Isolationsschicht 9 angeordnet ist. Diese Haftschicht kann mittels eines Beschichtungsverfahrens , etwa mittels Aufdampfung, auf die erste Metallschicht 3 aufgebracht sein. Insbesondere weist die Haftschicht Titan oder Chrom auf. Mittels der Haftschicht kann eine hohe mechanische Stabilität zwischen der Haftschicht und der
Isolationsschicht 9 erzielt werden.
Die Isolationsschicht 9 und die erste Metallschicht 3 weisen eine gemeinsame Öffnung 91 auf, durch die sich die Durchkontaktierung 24 hindurch erstreckt. Des Weiteren weist die Isolationsschicht 9 zumindest eine zweite Öffnung 92 auf, durch die sich der zweite Teilbereich 42 der zweiten
Metallschicht 4 hindurch zur ersten Metallschicht 3
erstreckt.
Insbesondere ist die zweite Metallschicht 4 eine auf die Isolationsschicht 9 galvanisch abgeschiedene Metallschicht. Vor dem Aufbringen der zweiten Metallschicht 4 kann eine elektrisch leitfähige Schicht 6 auf die Isolationsschicht 9 aufgebracht sein. Im Bereich der zweiten Öffnung 92 stehen die erste Metallschicht 3 und die elektrisch leitfähige
Schicht 6 zum Beispiel im direkten elektrischen Kontakt.
Diese elektrisch leitfähige Schicht 6 kann anschließend strukturiert werden, sodass der Zwischenraum 40
beispielsweise frei von der elektrisch leitfähigen Schicht 6 ist. Die elektrisch leitfähige Schicht 6 dient insbesondere als eine Startschicht (Englisch: seed layer) für die zweite Metallschicht 4 mit den Teilbereichen 41 und 42 zum Beispiel bei einem galvanischen Beschichtungsverfahren .
Die elektrisch leitfähige Schicht 6 ist bevorzugt als eine Spiegelschicht ausgebildet. Beispielsweise weist sie ein Metall, etwa Aluminium, Rhodium, Palladium, Silber oder Gold, auf. Im Betrieb des Bauelements 100 reflektiert die
elektrisch leitfähige Schicht 6 elektromagnetische
Strahlungen in Richtung der Strahlungsdurchtrittsfläche 101. Insbesondere reflektiert die elektrisch leitfähige Schicht 6 mindestens 60 %, bevorzugt mindestens 80 %, besonders
bevorzugt mindestens 90 % eines auf sie auftreffenden Anteils des Spektrums der von der aktiven Schicht 23 im Betrieb des Bauelements erzeugten Strahlung. In der Figur 1 erstreckt sich die elektrisch leitfähige Schicht 6 in der lateralen Richtung über die zweite Halbleiterschicht 22 und die aktive Schicht 23 hinaus. In der lateralen Richtung ist sie
insbesondere von der zweiten Metallschicht 4 oder dem
Formkörper 10 begrenzt und insbesondere voll umfänglich umgeben. Somit kann die elektrisch leitfähige Schicht 6 vor Umwelteinflüssen wie Feuchtigkeit oder Sauerstoff geschützt werden .
Zwischen dem Halbleiterkörper 2 und der
Stromverteilungsschicht 5 ist die Diffusionsbarriereschicht 7 angeordnet. Diese Schicht verhindert insbesondere das
Migrieren von Metallatomen oder Metallionen aus der
Stromverteilungsschicht 5, der elektrisch leitfähigen Schicht 6, der ersten Metallschicht 3 oder aus der zweiten
Metallschicht 4 in die Anschlussschicht 8 und somit in die aktive Schicht 23 und damit deren eventuelle Schädigung.
Die Anschlussschicht 8 ist zwischen dem Halbleiterkörper 2 und der Diffusionsbarriereschicht 7 angeordnet, wobei die Anschlussschicht 8 elektrisch leitfähig und bevorzugt
Strahlungsreflektierend ausgebildet ist, z.B. aus Ag, AI, Pd, Rh, Au, ITO, ZnO. In Draufsicht auf den Halbleiterkörper 2 bedecken die elektrisch leitfähige Schicht 6 und die
Anschlussschicht 8 zusammen die aktive Schicht 23
beispielsweise vollständig. Eine derartige Ausgestaltung der elektrisch leitfähigen Schicht 6 und der Anschlussschicht 8 erhöht die Strahlungsauskopplungseffizienz des Bauelements 100. Das Bauelement weist eine Passivierungsschicht 90 auf, die die Anschlussschicht 8, die Diffusionsbarriereschicht 7 und die Stromverteilungsschicht 5 in lateralen Richtungen
insbesondere vollumfänglich umschließt. Die elektrisch leitfähige Schicht 6 und die Isolationsschicht 9 weisen am Rand des Bauelements eine Stufe auf und sind so ausgebildet, dass die zweite Halbleiterschicht 22 und die aktive Schicht 23 bereichsweise von der Isolationsschicht 9 oder von der elektrisch leitfähigen Schicht 6 umgeben sind. Seitlich zur Rückseite 102 des Bauelements 100 austretende Strahlung kann so von der elektrisch leitfähigen Schicht 6 in Richtung der Strahlungsdurchtrittsfläche 101 zurückreflektiert werden. Die Isolationsschicht 9 ist dabei etwa für die im Betrieb des Bauelements 100 erzeugte Strahlung durchlässig ausgebildet.
Der Halbleiterkörper 2 weist eine Ausnehmung 25 auf. Die Ausnehmung 25 erstreckt sich von der zweiten Hauptfläche 202 des Halbleiterkörpers 2 durch die zweite Halbleiterschicht 22 und die aktive Schicht 23 hindurch in die erste
Halbleiterschicht 21. In der Ausnehmung 25 ist eine
Durchkontaktierung 24 ausgebildet. Die Durchkontaktierung 24 ist dabei in lateraler Richtung insbesondere vollumfänglich von der Isolationsschicht 9 umgeben. Die Durchkontaktierung 24 weist ein elektrisch leitfähiges Material, etwa ein Metall auf. Über die elektrisch leitfähige Schicht 6 ist die
Durchkontaktierung 24 mit dem ersten Teilbereich 41 der zweiten Metallschicht 4 elektrisch verbunden. Die
Durchkontaktierung 24 und die elektrisch leitfähige Schicht 6 können ein gleiches elektrisch leitfähiges Material oder unterschiedliche Materialien aufweisen. Die
Durchkontaktierung 24 steht insbesondere im direkten
elektrischen Kontakt mit der elektrisch leitfähigen Schicht 6. Es ist auch möglich, dass das Bauelement 100 eine Mehrzahl von Durchkontaktierungen 24 zur elektrischen Kontaktierung der ersten Halbleiterschicht 21 aufweist, wodurch eine besonders gleichmäßige Stromverteilung innerhalb der ersten Halbleiterschicht 21 erzielt ist. Das Bauelement 100 ist über die Rückseite 102, das heißt rückseitig, elektrisch kontaktierbar ausgebildet. Das
Bauelement 100 kann so über den ersten Teilbereich 41 und den zweiten Teilbereich 42 mit einer externen Spannungsquelle elektrisch angeschlossen werden. Der Halbleiterkörper 2 bedeckt dabei den ersten und zweiten Teilbereich 41 und 42 der zweiten Metallschicht 4 insbesondere vollständig. In der Figur 1 weist das Bauelement 100 auf der Rückseite 102 eine erste Kontaktschicht 410, die im direkten elektrischen
Kontakt mit dem ersten Teilbereich 41 steht, und eine zweite Kontaktschicht 420 auf, die im direkten elektrischen Kontakt mit dem zweiten Teilbereich 42 der zweiten Metallschicht 4 steht. In Draufsicht auf den Träger 1 bedeckt der
Halbleiterkörper 2 die erste und die zweite Kontaktschicht 410 und 420 insbesondere vollständig. In Draufsicht auf den Halbleiterkörper 2 bedecken die Kontaktschichten 410 und 420 den ersten Teilbereich 41 beziehungsweise den zweiten
Teilbereich 42 beispielsweise vollständig oder ragen jeweils insbesondere über diese Teilbereiche 41 und 42 hinaus. Die erste Kontaktschicht 410 ist insbesondere als eine n-
Kontaktschicht und die zweite Kontaktschicht 420 etwa als eine p-Kontaktschicht ausgebildet.
In Figur 2 ist ein lateraler Schnitt des Bauelements 100 entlang einer in der Figur 1 gekennzeichneten Linie AA' dargestellt .
Das Bauelement 100 weist gemeinsame Öffnungen 91 der ersten Metallschicht 3 und der Isolationsschicht 9 auf, durch die sich die Durchkontaktierung 24 zur elektrischen Kontaktierung der ersten Halbleiterschicht 21 hindurch erstreckt. In der Figur 2 sind zwei solcher gemeinsamer Öffnungen dargestellt. Abweichend davon kann das Bauelement 100 lediglich eine oder mehr als zwei solcher Öffnungen 91 aufweisen. Dabei weist die Metallschicht 3 eine Öffnung 30 auf, in der die
Isolierungsschicht 9 zur elektrischen Isolierung zwischen der Durchkontaktierung 24 und der ersten Metallschicht 3
angeordnet ist. In der gemeinsamen Öffnung 91 ist die
Durchkontaktierung 24 somit in lateraler Richtung
vollumfänglich von der Isolationsschicht 9 umgeben.
In vertikaler Richtung erstreckt sich die Durchkontaktierung 24 von der elektrisch leitfähigen Schicht 6, die insbesondere als eine Spiegelschicht ausgebildet ist, durch die Öffnung der ersten Metallschicht 3, insbesondere durch die gemeinsame Öffnung 91 hindurch zu der ersten Halbleiterschicht 21. Die elektrisch leitfähige Schicht 6 weist eine erste Teilschicht 61 und eine von der ersten Teilschicht 61 lateral
beanstandete und elektrisch isolierte zweite Teilschicht 62 auf. Insbesondere sind die Teilschichten 61 und 62 durch einen Graben 60 im Bereich des Zwischenraums 40 voneinander räumlich getrennt. Der Graben 60 kann von einem elektrisch isolierenden Material, etwa von einem Material des
Formkörpers 10, gefüllt sein. Zum Beispiel ist der erste Teilbereich 41 der zweiten Metallschicht 4 unmittelbar über die erste Teilschicht 61 mit der Durchkontaktierung 24 elektrisch verbunden. Der erste Teilbereich 41, die erste Teilschicht 61 und die Durchkontaktierung 24 sind somit einer ersten, etwa n-seitigen Polarität des Bauelements 100 zugeordnet .
In der Figur 2 weist die Passivierungsschicht 90 eine
Mehrzahl von Öffnungen 93 auf, durch die sich die erste
Metallschicht 3 hindurch zur elektrischen Kontaktierung der zweiten Halbleiterschicht 22 erstreckt. Die erste
Metallschicht 3 ist insbesondere mit dem zweiten Teilbereich 42 der zweiten Metallschicht 4 elektrisch verbunden. Dabei kann der zweite Teilbereich 42 in der Öffnung 93 der
Passivierungsschicht 90 an die erste Metallschicht 3 und an die zweite Teilschicht 62 der elektrisch leitfähigen Schicht 6 angrenzen. Es ist auch möglich, dass die zweite Teilschicht 62 in der vertikalen Richtung zwischen der ersten
Metallschicht 3 und dem zweiten Teilbereich 42 angeordnet ist. Der zweite Teilbereich 42, die zweite Teilschicht 62 und die erste Metallschicht 3 sind somit einer zweiten, von der ersten Polarität verschiedenen, etwa p-seitigen Polarität des Bauelements 100 zugeordnet.
Bei der durch AA' gekennzeichnete vertikale Höhe ist die erste Metallschicht 3 in der lateralen Richtung von der elektrisch leitfähigen Schicht 6 sowie von der zweiten
Metallschicht 4 umgeben. Der Formkörper 10 begrenzt das
Bauelement 100 in lateraler Richtung, wobei die zweite
Metallschicht 4 von dem Formkörper 10 lateral vollumfänglich umschlossen ist.
In Figur 3 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel für ein
Bauelement 100 schematisch dargestellt. Dieses
Ausführungsbeispiel entspricht im Wesentlichen dem in der Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiel. Im Unterschied hierzu ist der gesamte Halbleiterkörper 2 einschließlich der ersten Halbleiterschicht 21 in lateraler Richtung von der Isolationsschicht 9 begrenzt. Dabei ist der gesamte
Halbleiterkörper 2 von der Isolationsschicht 9 und/oder von dem Formkörper 10 lateral umgeben. In vertikaler Richtung schließt die Isolationsschicht 9 insbesondere mit dem
Halbleiterkörper 2 bündig ab. Die erste Metallschicht 3 und die zweite Metallschicht 4 können zusammen den gesamten
Halbleiterkörper 2 komplett überdecken. Mit der Verwendung einer Metallschicht auf einer Rückseite des Bauelements, die einen ersten Teilbereich und einen durch einen Zwischenraum von dem ersten Teilbereich lateral beabstandeten zweiten Teilbereich aufweist, kann das
Bauelement mechanisch stabilisiert und zugleich über die
Teilbereiche extern elektrisch kontaktiert werden. Durch das Ausbilden einer weiteren Metallschicht, die den Zwischenraum überbrückt, und einer zwischen den Metallschichten
angeordneten elektrisch leifähigen Schicht mit einer
geeigneten Gestaltung kann das Bauelement frei von
mechanischen Schwachstellen und frei von einer zwischen einem Halbleiterkörper und einem Träger des Bauelements
angeordneten aufwändigen Umverdrahtungsebene ausgestaltet sein .
Es wird die Priorität der deutschen Patentanmeldung 10 2015 100 578.6 beansprucht, deren Offenbarungsgehalt hiermit durch Rückbezug aufgenommen wird. Die Erfindung ist nicht durch die Beschreibung der Erfindung anhand der Ausführungsbeispiele auf diese beschränkt. Die Erfindung umfasst vielmehr 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 .