Oberflachenmontierbarer optoelektronischer Halbleiterchip und Verfahren zur Herstellung eines oberflachenmontierbaren optoelektronischen Halbleiterchips

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

Die Druckschrift DE 10 2007 022 947 Al betrifft einen optoelektronischen Halbleiterkorper und ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Halbleiterkorpers .

Em optoelektronisches Halbleiterbauelement ist in der Druckschrift DE 10 2007 019 775 Al angegeben.

Die Druckschrift DE 10 2007 019 776 Al betrifft ein optoelektronisches Bauelement und ein Verfahren zur

Herstellung einer Mehrzahl optoelektronischer Bauelemente.

Eine zu losende Aufgabe besteht darin, einen optoelektronischen Halbleiterchip anzugeben, der besonders alterungsbestandig ist. Eine weitere zu losende Aufgabe besteht darin, ein Herstellungsverfahren für einen besonders alterungsbestandigen optoelektronischen Halbleiterchip anzugeben .

Gemäß zumindest einer Ausfuhrungsform des optoelektronischen Halbleiterchips ist dieser oberflachenmontierbar . Oberflachenmontierbar bedeutet insbesondere, dass der Halbleiterchip über eine so genannte Surface-Mount Technology, kurz SMT, zum Beispiel über ein Loten an einer Oberflache eines externen Tragers angebracht werden kann. Bevorzugt ist der optoelektronische Halbleiterchip dazu eingerichtet, die bei einem SMT-Loten auftretenden thermischen Belastungen, also insbesondere kurzzeitige Temperatureinwirkung bis zu zirka 280° C, unbeschadet überstehen zu können.

Gemäß zumindest einer Ausfuhrungsform des optoelektronischen Halbleiterchips umfasst dieser einen Trager mit einer ersten elektrischen Durchkontaktierung und einer zweiten elektrischen Durchkontaktierung durch den Trager hindurch. Der Trager ist hierbei bevorzugt mechanisch stabil und selbsttragend gestaltet. Mit anderen Worten ist der Trager dazu eingerichtet, den gesamten optoelektronischen

Halbleiterchip mechanisch zu stutzen. Mechanisch stabil bedeutet zum Beispiel, dass der Trager eine derart hohe Stabilität aufweist, dass der Halbleiterchip etwa mittels Pinzetten oder Vakuumsaugern handhabbar ist. Dass der Trager mechanisch stabil ist kann ebenso bedeuten, dass sich der

Trager im normalen Betrieb und bei der normalen Montage des Halbleiterchips nicht oder nicht wesentlich verbiegt.

Zum Erzielen einer hinreichenden mechanischen Stabilität des Halbleiterchips durch den Trager betragt eine Dicke des

Tragers bevorzugt mindestens 100 μm, insbesondere mindestens 150 μm. Beispielsweise liegt eine Dicke des Tragers zwischen dem einschließlich 0,05-fachen und 0,4-fachen einer mittleren Kantenlange des Halbleiterchips. Zum Beispiel ist durch den Trager der gesamte optoelektronische Halbleiterchip mechanisch stabil gestaltet, so dass der Halbleiterchip zum Beispiel mittels eines Automaten, etwa im Rahmen eines SMT- Lotens, handhabbar ist, und/oder dass auf dem Halbleiterchip ein Linsenkorper aufgesetzt werden kann, ohne dass es zu einer Beschädigung des Halbleiterchips kommt.

Dass die Durchkontaktierungen durch den Trager hindurch reichen, bedeutet bevorzugt, dass eine Trageroberseite mit einer der Trageroberseite gegenüberliegenden Tragerunterseite über die Durchkontaktierungen elektrisch verbunden ist. Die Durchkontaktierungen sind hierbei über den Trager nicht miteinander elektrisch verbunden. Ist der Trager elektrisch leitfahig, so umfassen die Durchkontaktierungen bevorzugt eine mantelartige elektrische Isolierung, die die elektrisch leitfahigen Durchkontaktierungen vom elektrisch leitfahigen Trager elektrisch isolieren. Die Durchkontaktierungen können also von einer elektrisch isolierenden Mateπalschicht umgeben sein, so dass ein Material der Durchkontaktierung nicht in direktem Kontakt mit einem Material eines Substrates des Tragers steht.

Gemäß zumindest einer Ausfuhrungsform des optoelektronischen Halbleiterchips umfasst dieser eine oder mehrere

Halbleiterschichtenfolgen, wobei die mindestens eine Halbleiterschichtenfolge zumindest eine aktive Schicht beinhaltet. Die Halbleiterschichtenfolge ist dazu eingerichtet, im Betrieb des optoelektronischen Halbleiterchips elektromagnetische Strahlung zu emittieren.

Gemäß zumindest einer Ausfuhrungsform des optoelektronischen Halbleiterchips weist dieser eine erste elektrische Anschlussschicht und eine zweite elektrische Anschlussschicht auf. Die Anschlussschichten befinden sich jeweils zumindest teilweise zwischen der Halbleiterschichtenfolge und dem Trager. Mit anderen Worten erstrecken sich die Anschlussschichten entlang der Trageroberseite. In einer lateralen Richtung, also zum Beispiel in einer Richtung parallel zu einer Haupterstreckungsπchtung des Tragers, sind bevorzugt beide elektrische Anschlussschichten zu mindestens 50 %, insbesondere zu mindestens 75 % von der Halbleiterschichtenfolge überdeckt.

Gemäß zumindest einer Ausfuhrungsform des optoelektronischen Halbleiterchips überlappen die Anschlussschichten lateral und sind durch eine Trennschicht elektrisch voneinander isoliert. Lateral überlappen kann bedeuten, dass beispielsweise die zweite Anschlussschicht von der ersten Anschlussschicht zu mindestens 50 %, bevorzugt zu mindestens 80 % überdeckt ist.

Gemäß zumindest einer Ausfuhrungsform des optoelektronischen Halbleiterchips erstreckt sich ein Teil der zweiten

Anschlussschicht über mindestens einen Durchbruch hindurch, weg von dem Trager, durch die erste Anschlussschicht und durch die zumindest eine aktive Schicht der mindestens einen Halbleiterschichtenfolge . Mit anderen Worten weist die zweite elektrische Anschlussschicht beispielsweise eine Erhebung auf, die sich in eine Richtung weg von der Trageroberseite durch die erste elektrische Anschlussschicht und durch die aktive Schicht der Halbleiterschichtenfolge erstreckt. Die Erhebung der zweiten Anschlussschicht, die sich vom Trager weg erstreckt und die zum Beispiel kegelstumpfartig geformt ist, durchdringt die Halbleiterschichtenfolge bevorzugt nicht vollständig. Beispielsweise durchdringt die zweite Anschlussschicht die Halbleiterschichtenfolge höchstens zu 60 %, insbesondere höchstens zu 40 %. Bevorzugt umfasst der Halbleiterchip mehrere Durchbruche, etwa mindestens 4

Durchbruche, insbesondere mindestens 12 Durchbruche, zum Beispiel zwischen einschließlich 25 und 50 Durchbruche. Die Durchbruche verjungen sich hierbei bevorzugt in eine Richtung weg von dem Trager.

Gemäß zumindest einer Ausfuhrungsform des optoelektronischen Halbleiterchips weist dieser mindestens eine elektrisch leitfahige Haftvermittlungsschicht auf, die sich zumindest stellenweise zwischen den Trager und die Anschlussschichten erstreckt. Bevorzugt ist die Haftvermittlungsschicht mit einem Metall gestaltet oder besteht aus mindestens einem Metall oder aus mindestens einer Metalllegierung. Über die zumindest eine Haftvermittlungsschicht ist bevorzugt der Trager elektrisch und mechanisch mit den Anschlussschichten und über die Anschlussschichten auch mit der Halbleiterschichtenfolge verbunden .

Gemäß zumindest einer Ausfuhrungsform des optoelektronischen Halbleiterchips ist in der mindestens einen

Haftvermittlungsschicht eine Unterbrechung hergestellt, so dass über die Haftvermittlungsschicht keine elektrische Verbindung zwischen den Durchkontaktierungen des Tragers hergestellt ist. Die Unterbrechung ist zum Beispiel durch eine stellenweise Mateπalwegnahme aus der mindestens einen Haftvermittlungsschicht realisiert. Die Unterbrechung durchdringt die mindestens eine Haftvermittlungsschicht, in einer Richtung senkrecht zur Trageroberseite, bevorzugt vollständig. Es ist möglich, dass die Unterbrechung beispielsweise die erste elektrische Durchkontaktierung vollständig ringartig umgibt. Ebenso ist es möglich, dass sich die Unterbrechung vollständig beispielsweise über die erste Durchkontaktierung hinweg erstreckt.

Gemäß zumindest einer Ausfuhrungsform des optoelektronischen Halbleiterchips weist dieser eine Brücke auf, die die Unterbrechung in der mindestens einen Haftvermittlungsschicht elektrisch überbrückt und die die erste Durchkontaktierung elektrisch mit der ersten Anschlussschicht verbindet.

Gemäß zumindest einer Ausfuhrungsform des optoelektronischen Halbleiterchips ist die Unterbrechung und mindestens die erste Durchkontaktierung nicht von der

Halbleiterschichtenfolge überdeckt. Mit anderen Worten sind die Unterbrechung und die erste Durchkontaktierung in einer lateralen Richtung von der Halbleiterschichtenfolge beabstandet. In einer Richtung senkrecht zu einer Haupterstreckungsπchtung des Tragers befindet sich die erste Durchkontaktierung und die Unterbrechung also bevorzugt nicht zwischen der Halbleiterschichtenfolge und dem Trager.

In mindestens einer Ausfuhrungsform des oberflachenmontierbaren optoelektronischen Halbleiterchips umfasst dieser einen Trager mit einer ersten elektrischen Durchkontaktierung und einer zweiten elektrischen Durchkontaktierung durch den Trager hindurch. Weiterhin beinhaltet der Halbleiterchip mindestens eine Halbleiterschichtenfolge mit wenigstens einer aktiven Schicht. Ferner beinhaltet der Halbleiterchip eine erste elektrische Anschlussschicht und eine zweite elektrische Anschlussschicht, die sich jeweils zumindest teilweise zwischen die Halbleiterschichtenfolge und den Trager erstrecken. Die erste und die zweite elektrische Anschlussschicht überlappen hierbei in einer lateralen Richtung und sind durch eine Trennschicht elektrisch voneinander isoliert. Ein Teil der zweiten Anschlussschicht erstreckt sich über mindestens einen Durchbruch weg von dem Trager und hindurch durch die erste Anschlussschicht und durch die zumindest eine aktive Schicht der Halbleiterschichtenfolge . Außerdem weist der Halbleiterchip mindestens eine elektrisch leitfahige Haftvermittlungsschicht auf, die sich mindestens stellenweise zwischen den Trager und die Anschlussschichten erstreckt. Über eine Unterbrechung ist die mindestens eine Haftvermittlungsschicht derart durchtrennt, dass über die Haftvermittlungsschicht keine elektrische Verbindung zwischen der ersten Durchkontaktierung und der zweiten Durchkontaktierung hergestellt ist. Des Weiteren weist der Halbleiterchip wenigstens eine elektrisch leitfahige Brücke auf, die die Unterbrechung elektrisch überbrückt und die die erste Durchkontaktierung elektrisch mit der ersten Anschlussschicht verbindet. Außerdem sind die Unterbrechung und mindestens die erste Durchkontaktierung nicht von der Halbleiterschichtenfolge überdeckt.

Bei einem solchen Halbleiterchip ist ein Hohlraum, insbesondere in einer Richtung senkrecht zur Trageroberseite, zwischen der Halbleiterschichtenfolge und dem Trager vermeidbar. Es kann sich also über eine gesamte laterale Ausdehnung der Halbleiterschichtenfolge hinweg zwischen dem Trager und der Halbleiterschichtenfolge eine weitestgehend gleichmäßig gestaltete Materialkombmation befinden. Hierdurch sind thermische Belastungen für die Halbleiterschichtenfolge, die durch ein Einschalten und ein Ausschalten des Halbleiterchips entstehen, entlang der lateralen Richtung reduzierbar und eine Lebensdauer des Halbleiterchips kann sich erhohen.

Gemäß zumindest einer Ausfuhrungsform des optoelektronischen Halbleiterchips weist die Halbleiterschichtenfolge eine Dicke von höchstens 12 μm, bevorzugt von höchstens 6 μm auf. Solche geringen Dicken der Halbleiterschichtenfolge sind insbesondere dadurch ermöglicht, dass sich zwischen der Halbleiterschichtenfolge und dem Trager insbesondere kein Hohlraum befindet, bedingt durch den mechanische Belastungen auf die Halbleiterschichtenfolge resultieren konnten.

Gemäß zumindest einer Ausfuhrungsform des optoelektronischen Halbleiterchips überragt die erste Anschlussschicht die Halbleiterschichtenfolge in einer lateralen Richtung. Mit anderen Worten steht die erste Anschlussschicht seitlich über die Halbleiterschichtenfolge über. Insbesondere bei einer sehr dünn gestalteten Halbleiterschichtenfolge, die etwa als Dunnfllmschichtenfolge ausgeführt ist, ist über ein seitliches Überstehen der ersten Anschlussschicht über die Halbleiterschichtenfolge ein effizientes und alterungsbestandiges elektrisches Kontaktieren der Halbleiterschichtenfolge ermoglichbar .

Gemäß zumindest einer Ausfuhrungsform des optoelektronischen Halbleiterchips weist der Trager eine mittlere spezifische Wärmeleitfähigkeit von mindestens 20 W/ (m K) auf, bevorzugt von mindestens 60 W/ (m K), ganz besonders bevorzugt von mindestens 120 W/ (m K) . Beispielsweise weist ein Substrat oder ein Basismaterial des Tragers, aus dem der Trager überwiegend besteht und das zum Beispiel beschichtet ist, eines der folgenden Materialien auf oder besteht hieraus: Silizium, Aluminiumoxid, Aluminiumnitrid, Metall. Mittlere spezifische Wärmeleitfähigkeit bedeutet hierbei, dass die Wärmeleitfähigkeit über den gesamten Trager hinweg gemittelt betrachtet wird.

Gemäß zumindest einer Ausfuhrungsform des optoelektronischen Halbleiterchips erheben sich, in einer Richtung vom Trager weg, über der ersten Durchkontaktierung sowohl die mindestens eine Haftvermittlungsschicht als auch eine Kontakterhohung. Über der ersten Durchkontaktrerung an der Trageroberserte kann also eine podestartige Erhebung gebildet sein.

Gemäß zumindest einer Ausfuhrungsform des optoelektronischen Halbleiterchips ist die Kontakterhohung mit einem anderen

Material oder einer anderen Mateπalzusammensetzung gebildet als die Haftvermittlungsschicht . Beispielsweise ist die Kontakterhohung mit demselben Material wie die zweite elektrische Anschlussschicht gestaltet.

Gemäß zumindest einer Ausfuhrungsform des optoelektronischen Halbleiterchips befindet sich die Brücke, die die erste Durchkontaktierung mit der ersten elektrischen Anschlussschicht verbindet, mindestens zum Teil in der Unterbrechung. Beispielsweise erstreckt sich die Brücke dann entlang von Begrenzungsflachen der Unterbrechung.

Gemäß zumindest einer Ausfuhrungsform des optoelektronischen Halbleiterchips ist die Unterbrechung oder mindestens eine der Unterbrechungen zu mindestens 80 %, bevorzugt zu mindestens 90 % oder, im Rahmen der Herstellungstoleranzen, vollständig mit einer dielektrischen Füllung ausgefüllt. Die Füllung ist zum Beispiel mit einem Harz oder mit einem Kunststoff gebildet.

Gemäß zumindest einer Ausfuhrungsform des optoelektronischen Halbleiterchips erstreckt sich die Brücke über die Füllung und steht stellenweise in direktem Kontakt mit der Füllung. Zum Beispiel ist die Unterbrechung dann vollständig gefüllt und die Brücke liegt, mindestens zum Teil, auf der Füllung auf . Gemäß zumindest einer Ausfuhrungsform des optoelektronischen Halbleiterchips ist die Unterbrechung oder zumindest eine der Unterbrechungen teilweise oder vollständig durch einen Hohlraum gebildet. Hohlraum bedeutet hierbei, dass die Unterbrechung mit einem Gas gefüllt oder evakuiert ist. Der die Unterbrechung bildende Hohlraum ist bevorzugt von der Brücke überspannt. Mit anderen Worten steht die Brücke, in einer Richtung hin zu dem Trager, mindestens stellenweise nicht m direktem Kontakt zu einem festen Material.

Gemäß zumindest einer Ausfuhrungsform des optoelektronischen Halbleiterchips ist die erste Durchkontaktierung an der Trageroberseite des Tragers, in einer Richtung vom Trager weg, frei von der mindestens einen Haftvermittlungsschicht . Ebenfalls ist die erste Durchkontaktierung dann bevorzugt frei von der Kontakterhohung. Weiterhin steht ein Material der Brücke bevorzugt in direktem physischen Kontakt mit einem Material der ersten Durchkontaktierung. Die erste Durchkontaktierung schließt dann zum Beispiel bundig mit der Trageroberseite des Tragers ab.

Gemäß zumindest einer Ausfuhrungsform des optoelektronischen Halbleiterchips befindet sich im Bereich der Unterbrechung die Brücke naher an der Trageroberseite als die erste und/oder die zweite elektrische Anschlussschicht .

Gemäß zumindest einer Ausfuhrungsform des optoelektronischen Halbleiterchips befindet sich zwischen der ersten Anschlussschicht und der Halbleiterschichtenfolge ein erster Spiegel, der für eine in der Halbleiterschichtenfolge erzeugte Strahlung reflektierend wirkt. Gemäß zumindest einer Ausfuhrungsform des optoelektronischen Halbleiterchips befindet sich zwischen der ersten Anschlussschicht und der zweiten Anschlussschicht ein zweiter Spiegel, der für eine in der Halbleiterschichtenfolge erzeugte Strahlung reflektierend wirkt.

Gemäß zumindest einer Ausfuhrungsform des optoelektronischen Halbleiterchips sind der erste Spiegel und der zweite Spiegel jeweils mit einem elektrisch leitfahigen Material gestaltet, beispielsweise jeweils mit einem Metall.

Gemäß zumindest einer Ausfuhrungsform des optoelektronischen Halbleiterchips sind die erste und die zweite Durchkontaktierung nicht von der Halbleiterschichtenfolge überdeckt. Mit anderen Worten sind sowohl die erste als auch die zweite Durchkontaktierung in einer lateralen Richtung von der Halbleiterschichtenfolge beabstandet.

Gemäß zumindest einer Ausfuhrungsform des optoelektronischen Halbleiterchips liegen die erste Durchkontaktierung und/oder die zweite Durchkontaktierung in einer lateralen Richtung stellenweise frei. Bevorzugt liegen die Durchkontaktierungen an Tragerseitenflachen frei. Mit anderen Worten ist mindestens eine der Durchkontaktierungen dann in einer lateralen Richtung nicht von einem Basismaterial des Tragers umgeben .

Gemäß zumindest einer Ausfuhrungsform des optoelektronischen Halbleiterchips, bei dem der Trager ein Halbleitermateπal aufweist, ist im Bereich der Unterbrechung eine Dotierzone in dem Trager gebildet. Die Dotierzone weist eine gegenüber dem Trager höhere Dotierung auf. Die Dotierzone ist bevorzugt dazu eingerichtet, eine elektrische ESD-Schutzverbmdung zwischen der mit der zweiten Durchkontaktierung leitfahig verbundenen Haftvermittlungsschicht und der ersten Durchkontaktrerung und/oder der Brücke herzustellen. Über die ESD-Schutzverbindung ist der Halbleiterchip vor Schaden durch elektrostatische Entladungen schutzbar.

Gemäß zumindest einer Ausfuhrungsform des optoelektronischen Halbleiterchips sind die mindestens eine Haftvermittlungsschicht sowie die erste elektrische Anschlussschicht zusammen mit der zweiten elektrischen

Anschlussschicht zwischen der Halbleiterschichtenfolge und dem Trager jeweils durchgehende Schichten.

Es wird darüber hinaus ein Verfahren zur Herstellung eines oberflachenmontierbaren optoelektronischen Halbleiterchips angegeben. Beispielsweise kann mittels des Verfahrens ein optoelektronischer Halbleiterchip hergestellt werden, wie er in Verbindung mit einer oder mehrerer der oben genannten Ausfuhrungsformen beschrieben ist. Merkmale des optoelektronischen Halbleiterchips sind daher auch für das hier beschriebene Verfahren offenbart und umgekehrt.

In mindestens einer Ausfuhrungsform des Verfahrens umfasst dieses die folgenden Schritte: - Bereitstellen eines Aufwachssubstrates und epitaktisches Wachsen einer Halbleiterschichtenfolge mit mindestens einer aktiven Schicht auf dem Aufwachssubstrat, - Erzeugen wenigstens eines Durchbruchs in der Halbleiterschichtenfolge von einer dem Aufwachssubstrat abgewandten Seite der Halbleiterschichtenfolge her, wobei der wenigstens eine Durchbruch die zumindest eine aktive Schicht der Halbleiterschichtenfolge vollständig durchdringt, - Erzeugen einer ersten elektrischen Anschlussschicht an der Halbleiterschichtenfolge,

- Erzeugen einer elektrisch isolierenden Trennschicht an der ersten Anschlussschicht und an lateralen Begrenzungsflachen des wenigstens einen Durchbruchs,

- Erzeugen einer zweiten elektrischen Anschlussschicht an der Trennschicht, wobei ein Teil der zweiten Anschlussschicht den wenigstens einen Durchbruch ausfüllt,

- Bereitstellen eines Tragers mit einer ersten elektrischen Durchkontaktierung und einer zweiten elektrischen

Durchkontaktierung und mit mindestens zwei Kontaktstellen zur elektrischen Kontaktierung des Halbleiterchips an einer Tragerunterseite,

- Erzeugen mindestens einer elektrisch leitfahigen Haftvermittlungsschicht an einer der Tragerunterseite abgewandten Trageroberseite des Tragers und/oder an der zweiten Anschlussschicht,

- Verbinden des Tragers mit der Halbleiterschichtenfolge über die Haftvermittlungsschicht, wobei die Trageroberseite der Halbleiterschichtenfolge zugewandt ist,

- Entfernen des Aufwachssubstrats,

- Erzeugen einer Unterbrechung in der

Haftvermittlungsschicht, so dass die Durchkontaktierung über die Haftvermittlungsschicht nicht elektrisch miteinander verbunden sind,

- teilweises Entfernen der Halbleiterschichtenfolge, so dass mindestens die erste Durchkontaktierung und die Unterbrechung, insbesondere in einer Richtung senkrecht zur Trageroberseite, von der Halbleiterschichtenfolge frei gelegt sind,

- Erzeugen einer Brücke, die die Unterbrechung überbrückt und die erste Durchkontaktierung elektrisch mit der ersten Anschlussschicht verbindet, und

- Fertigstellen des Halbleiterchips .

Es ist nicht notwendig, dass die Reihenfolge der Auflistung der einzelnen Verfahrensschritte mit der Reihenfolge der

Durchfuhrung der Verfahrensschritte übereinstimmt. Jedoch ist die angegebene Reihenfolge als eine bevorzugte Reihenfolge anzusehen .

Gemäß zumindest einer Ausfuhrungsform des Verfahrens erfolgt der Schritt des teilweisen Entfernens der

Halbleiterschichtenfolge vor dem Verbinden mit dem Trager.

Das teilweise Entfernen der Halbleiterschichten erfolgt also insbesondere noch, wenn die Halbleiterschichtenfolge mit dem Aufwachssubstrat verbunden ist.

Gemäß zumindest einer Ausfuhrungsform des Verfahrens erfolgt der Schritt des teilweisen Entfernens der

Halbleiterschichtenfolge nach dem Verbinden mit dem Trager. Die Halbleiterschichtenfolge ist hierbei bevorzugt nicht mehr mit dem Aufwachssubstrat verbunden.

Gemäß zumindest einer Ausfuhrungsform des Verfahrens erfolgt der Schritt des Erzeugens der Unterbrechung nach dem Verbinden mit dem Trager. Es ist also bei diesem Schritt das Aufwachssubstrat insbesondere bereits von der Halbleiterschichtenfolge entfernt .

Nachfolgend wird ein hier beschriebener optoelektronischer Halbleiterchip sowie ein hier beschriebenes Verfahren unter

Bezugnahme auf die Zeichnung anhand von Ausfuhrungsbeispielen naher erläutert. Gleiche Bezugszeichen geben dabei gleiche Elemente in den einzelnen Figuren an. Es sind dabei jedoch keine maßstäblichen Bezüge dargestellt, vielmehr können einzelne Elemente zum besseren Verständnis übertrieben groß dargestellt sein.

Es zeigen:

Figuren IA bis IJ eine schematische Darstellung eines Verfahrens zur Herstellung eines Ausfuhrungsbeispiels eines hier beschriebenen optoelektronischen Halbleiterchips,

Figuren 2A und 2B eine schematische Darstellung von alternativen Verfahrensschritten eines Ausfuhrungsbeispiels eines hier beschriebenen Verfahrens, und

Figuren 3 bis 5 schematische Schnittdarstellungen von weiteren Ausfuhrungsbeispielen von hier beschriebenen optoelektronischen Halbleiterchips.

In Figur 1 ist ein Ausfuhrungsbeispiel eines Verfahrens zur Herstellung eines optoelektronischen Halbleiterchips 90, der oberflachenmontierbar ist, illustriert.

Gemäß Figur IA wird auf einem Aufwachssubstrat 25 eine Halbleiterschichtenfolge 1 mit zumindest einer aktiven Schicht 20 epitaktisch aufgewachsen. Eine Dicke der gesamten Halbleiterschichtenfolge betragt beispielsweise zirka 5 μm. Die Halbleiterschichtenfolge 1 basiert bevorzugt auf GaN, InGaN, InGaAlP oder InGaAs.

Wie in Figur IB dargestellt, wird m der Halbleiterschichtenfolge 1 ein Durchbruch 4 erzeugt. Der Durchbruch 4 reicht, in einer Richtung zu dem Aufwachssubstrat 25 hin, durch die aktive Schicht 20 hindurch. Anschließend werden, siehe Figur IC, laterale Begrenzungsflachen des Durchbruchs 4 mit einer elektrisch isolierenden Trennschicht 5 bedeckt.

In den Figuren 1 bis 5 sind jeweils nur Ausfuhrungsbeispiele dargestellt, bei dem jeweils nur genau ein Durchbruch 4 in der Halbleiterschichtenfolge 1 erzeugt ist. Bevorzugt weist der Halbleiterchip jedoch eine Vielzahl von Durchbruchen 4 auf, die beispielsweise wie in der Druckschrift DE 10 2007 022 947 Al, deren Offenbarungsgehalt hiermit durch Ruckbezug mit aufgenommen wird, gestaltet sind. Es ist möglich, dass der Halbleiterchip 1 mindestens 5 Durchbruche 4, bevorzugt mindestens 12 Durchbruche aufzeigt. Zum Beispiel weisen die Durchbruche 4 eine pyramidenstumpfartige oder eine streifenförmige Gestalt auf.

Der Durchbruch 4 weist beispielsweise einen mittleren Durchmesser zwischen einschließlich 50 μm und 15 μm, bevorzugt zwischen einschließlich 35 μm und 20 μm auf. Eine Tiefe des Durchbruchs 4, in einer Richtung hin zu dem Aufwachssubstrat 25, betragt bevorzugt zwischen einschließlich 1,0 μm und 3 μm, insbesondere zwischen einschließlich 1,5 μm und 2 μm. Die Trennschicht 5 ist beispielsweise mit Siliziumoxid, Siliziumnitπd oder Aluminiumoxid gebildet und weist insbesondere eine Dicke zwischen einschließlich 100 nm und 1 μm auf, bevorzugt zwischen einschließlich 150 nm und 500 nm.

In Figur ID ist dargestellt, dass auf der

Halbleiterschichtenfolge 1 zumindest stellenweise ein erster Spiegel 2 aufgebracht wird. Der erste Spiegel 2 besteht zum Beispiel aus Silber und weist eine Dicke bevorzugt zwischen einschließlich 50 nm und 250 nm, insbesondere zwischen einschließlich 100 nm und 200 nm auf. Weiterhin wird auf der Halbleiterschichtenfolge 1 und auf dem ersten Spiegel 2 eine erste Anschlussschicht 3 aufgebracht. Über die erste Anschlussschicht 3 ist eine dem Aufwachssubstrat 25 abgewandte Seite der Halbleiterschichtenfolge 1 elektrisch kontaktiert. Die erste Anschlussschicht 3 besteht beispielsweise aus Gold, Titan und/oder Platin und weist eine Dicke bevorzugt zwischen einschließlich 500 nm und 3 μm, insbesondere zwischen einschließlich 750 nm und 1,5 μm auf.

Im Verfahrensschritt gemäß Figur IE wird an dem Aufwachssubstrat 25 abgewandten Seiten der ersten Anschlussschicht 3 und/oder des ersten Spiegels 2 ebenfalls die Trennschicht 5 aufgebracht. In einer Richtung hm zum Aufwachssubstrat 25 ist lediglich ein Bereich der Halbleiterschichtenfolge 1, der sich zwischen der aktiven Schicht 20 und dem Aufwachssubstrat 25 befindet und der beispielsweise n-dotiert ist, von der Trennschicht 5 unbedeckt und somit frei zuganglich.

Gemäß Figur IF wird der Durchbruch 4 mit einem Teil 7a der zweiten elektrischen Anschlussschicht gefüllt. Der Teil 7a der zweiten Anschlussschicht besteht zum Beispiel aus Gold, Titan und/oder Platin. Ebenso ist es möglich, dass der Teil 7a mit TiWN gebildet ist.

Im Verfahrensschritt gemäß Figur IG wird über der Trennschicht 5 ein zweiter Spiegel 6 aufgebracht. In einer Richtung senkrecht zum Aufwachssubstrat 25 sind der erste Spiegel 2 und der zweite Spiegel 6 bevorzugt im Rahmen der Herstellungstoleranzen deckungsgleich. Der zweite Spiegel 6 ist ebenfalls mit einem elektrisch leitfahigen Material gestaltet, zum Beispiel mit Silber, und weist eine Dicke von zirka 150 nm auf.

Über der Trennschicht 5 und über dem zweiten Spiegel 6 ist weiterhin die zweite Anschlussschicht 7b geformt. Eine Dicke der zweiten Anschlussschicht 7b betragt beispielsweise zwischen einschließlich 300 nm und 1 μm, bevorzugt zwischen einschließlich 300 nm und 500 nm. Ebenso bevorzugt ist die zweite Anschlussschicht 7b mit einem der Materialien geformt, die auch für den Teil 7a der zweiten Anschlussschicht, die den Durchbruch 4 ausfüllt, angegeben sind.

Ferner wird an einer dem Aufwachssubstrat 25 abgewandten Seite der zweiten Anschlussschicht 7b eine erste

Haftvermittlungsschicht 8 aufgebracht. Eine Dicke der ersten Haftvermittlungsschicht 8 betragt beispielsweise zwischen 0,75 μm und 5 μm, bevorzugt zwischen einschließlich 1,5 μm und 2,0 μm. Die erste Haftvermittlungsschicht 8 ist beispielsweise aus Gold oder aus Gold und Zinn gefertigt.

Ebenso ist es möglich, dass die erste Haftvermittlungsschicht 8 aus einem Indium-haltigen, insbesondere aus einem hoch- Indium-haltigen Material besteht oder ein solches umfasst.

Gemäß Figur IH wird ein Trager 10 bereitgestellt. Der Trager 10 weist ein Substrat 100 auf, das beispielsweise eine Keramik, einen Halbleiter oder ein Metall umfasst oder hieraus besteht. In einer lateralen Richtung wird das Substrat 100 von Tragerseitenflachen 103, 107 begrenzt. An einer Tragerunterseite 102 sind zwei elektrische

Kontaktstellen 12 aufgebracht. Beispielsweise weisen die Kontaktstellen 12 eine Dicke zwischen einschließlich 100 nm und 200 nm auf und sind mit Gold, Titan und/oder Platin geformt. Die Kontaktstellen 12 sind jeweils elektrisch leitfahig mit einer ersten Durchkontaktierung 30 beziehungsweise mit einer zweiten Durchkontaktierung 70 verbunden. Die Kontaktstellen 12 sind dazu eingerichtet, über einen SMT-Prozess an einen externen, nicht zum Halbleiterchip 90 gehörigen Trager montiert zu werden. Über die Kontaktstellen 12 ist der Halbleiterchip 90 elektrisch anschließbar .

Über die Durchkontaktierungen 30, 70 sind die Kontaktstellen an der Tragerunterseite 102 elektrisch leitfahig mit einer Trageroberseite 101 verbunden. Die Durchkontaktierungen 30, 70 sind zum Beispiel durch runde oder zylinderförmige Locher gebildet, die das Substrat 100 vollständig durchdringen und einen Durchmesser zwischen bevorzugt einschließlich 20 μm und 100 μm, insbesondere zwischen einschließlich 25 μm und 60 μm aufweisen. Diese Locher sind zum Beispiel vollständig oder nur an lateralen Begrenzungsflachen gefüllt beziehungsweise beschichtet mit Kupfer, Nickel, Silber, Zinn, Zink, Wolfram und/oder Gold.

An der Trageroberseite 101 ist ferner eine zweite Haftvermittlungsschicht 9 aufgebracht, die beispielsweise eine Dicke zwischen einschließlich 400 nm und 800 nm aufweist und mit Zinn, mit Gold und Zinn oder mit einem Indium- haltigen Material geformt ist.

Gemäß Figur IH wird der bereitgestellte Trager 10 mit der zweiten Haftvermittlungsschicht 9 ferner etwa über ein Loten mit der ersten Haftvermittlungsschicht 8 elektrisch leitfahig verbunden. Nachfolgend wird das Aufwachssubstrat 25 von der Halbleiterschichtenfolge 1, zum Beispiel über ein Laserverfahren, entfernt. In Figur II ist dargestellt, dass die

Halbleiterschichtenfolge 1, die erste Anschlussschicht 3, die zweite Anschlussschicht 7b sowie die Haftvermittlungsschichten 8, 9 teilweise entfernt werden. Insbesondere wird eine Unterbrechung 13 in den Haftvermittlungsschichten 8, 9 und in der zweiten Anschlussschicht 7b gebildet, so dass die Durchkontaktierungen 30, 70 nunmehr elektrisch voneinander isoliert sind. Über der ersten Durchkontaktierung 13 erstreckt sich sowohl die erste als auch die zweite Haftvermittlungsschicht 8, 9 sowie eine Kontakterhohung 16, die vor dem Erzeugen der Unterbrechung 13 einen Teil der zweiten Anschlussschicht 7b bildete. Ferner sind laterale Begrenzungsflachen der Halbleiterschichtenfolge 1 von einer elektrischen Isolierschicht 14 bedeckt. Die Isolierschicht 14 besteht beispielsweise aus Siliziumoxid oder Siliziumnitrid und weist eine Dicke von zirka 100 nm auf.

Optional kann an einer dem Trager 10 abgewandten

Strahlungsaustrittsflache 21 der Halbleiterschichtenfolge 1 eine Aufrauung zur Verbesserung der Lichtauskopplung geformt werden. Außerdem ist es möglich, dass im Bereich der Unterbrechung 13 eine Dotierzone 18, zum Beispiel über Ionenimplantation oder Diffusionsdotierung, erzeugt ist. Über die Dotierzone 18 kann ein ESD-Schutz des Halbleiterchips 90 gebildet sein. Eine Dotierung der Dotierzone 18 betragt zum Beispiel zwischen einschließlich 10^ _uno l 10^1 1/cm^. Wird die Dotierzone 18 geformt, so ist das Substrat 100 bevorzugt mit einem Halbleitermateπal gebildet oder besteht aus einem solchen. Zum Beispiel ist durch die Dotierzone 18 ein definierter Widerstand gebildet, über den die Haftvermittlungsschichten 8, 9 an den Durchkontaktierungen 30, 70 elektrisch miteinander verbunden sind. Ebenso kann über die Dotierzone 18 und ein Material des Substrats 100 eine Diode, insbesondere eine Zener-Diode, ausgebildet sein.

Gemäß Figur IJ wird im Bereich der Unterbrechung 13 eine

Isolierschicht 14 aufgebracht. Etwa durch ein Aufdampfen wird ferner eine Brücke 15 erzeugt, die sich in die Unterbrechung 13 erstreckt und die Kontakterhohung 16 der ersten Durchkontaktierung 30 leitfahig mit der ersten Anschlussschicht 3 verbindet.

Optional kann über der Halbleiterschichtenfolge 1 ein Verguss 19 aufgebracht werden. Auch der Verguss 19 kann Strukturen zur Verbesserung der Lichtauskopplung aufweisen. Über den Verguss 19 kann der Halbleiterchip vor mechanischen und vor Umwelteinflüssen geschützt werden. Ebenso ist es möglich, dass der Verguss 19, zumindest stellenweise, ein Diffusionsmittel oder ein Konversionsmittel aufweist.

Bei dem in Figur IJ dargestellten Halbleiterchip 90 ist die Halbleiterschichtenfolge 1 jeweils über die Tragerunterseite 102 elektrisch kontaktiert. Ein Stromfluss erfolgt beispielsweise über die Durchkontaktierung 17, die Haftvermittlungsschichten 8, 9, die zweite Anschlussschicht 7a, 7b in einen beispielsweise n-dotierten, dem Trager 10 abgewandten Teil der Halbleiterschichtenfolge 1 hin zur aktiven Schicht 20 und von dort weiter über einen beispielsweise p-dotierten, dem Trager 10 zugewandten Teil der Halbleiterschichtenfolge 1, die erste Anschlussschicht 3, die Brücke 13, der Kontakterhohung 16 und der ersten Durchkontaktierung 30. Insbesondere die erste Anschlussschicht 3 überragt in einer lateralen Richtung die Halbleiterschichtenfolge 1, so dass eine elektrische Kontaktierung der ersten Anschlussschicht 3 über die Brücke 13 ermöglicht ist. Die erste Durchkontaktierung 30 sowie die Unterbrechung 13 sind also, in einer Richtung weg vom Trager 10, nicht von der Halbleiterschichtenfolge 1 überdeckt, sondern von dieser lateral beabstandet.

Beim Verfahren gemäß Figur 2A ist alternativ zu den

Verfahrensschritten gemäß Figur IH, II dargestellt, dass ein Teil der Halbleiterschichtenfolge 1 sowie der darauf aufgebrachten Schichten zur elektrischen Kontaktierung entfernt wird, solange die Halbleiterschichtenfolge 1 sich noch an dem Aufwachssubstrat 25 befindet.

Hieraus kann ein Halbleiterchip gemäß Figur 2B resultieren, bei dem sich über der ersten Durchkontaktierung 30 keine der Haftvermittlungsschichten 8, 9 und keine Kontakterhohung 16 befindet. Die Unterbrechung 13 erstreckt sich somit über die erste Durchkontaktierung 30 hinweg und befindet sich in direktem Kontakt mit dieser, wobei die erste Durchkontaktierung 30 bevorzugt bundig mit der Trageroberseite 101 abschließt.

Beim Ausfuhrungsbeispiel gemäß Figur 3 befinden sich die Durchkontaktierungen 30, 70 jeweils an den

Tragerseitenflachen 103, 107. Die Durchkontaktierungen 30, 70 sind beispielsweise durch ein Sagen des Substrates 100 des Tragers 10 frei gelegt. Beide Durchkontaktierungen 30, 70 sind in einer lateralen Richtung zum Beispiel von der Halbleiterschichtenfolge 1 beabstandet und somit von der Halbleiterschichtenfolge 1 nicht überdeckt. Abweichend von Figur 3 ist es auch möglich, dass nur eine der Durchkontaktierungen 30, 70 sich an Tragerseitenflachen 103, 107 befindet beziehungsweise an den Tragerseitenflachen 103, 107 frei liegt.

Beim Ausfuhrungsbeispiel gemäß Figur 4 erstreckt sich die Brücke 15 nicht in die Unterbrechung 13, sondern über die Unterbrechung 13 hinweg. Die Unterbrechung 13 ist hierbei durch einen evakuierten oder mit einem Gas, zum Beispiel Luft, gefüllten Hohlraum gebildet.

Beim Ausfuhrungsbeispiel gemäß Figur 5 ist die Unterbrechung 13 mit einer Füllung 17 gefüllt, die die Brücke 15 stutzt und in direktem Kontakt zu dieser steht. Die Füllung 17 ist zum Beispiel durch ein Epoxid gebildet.

Die hier beschriebene Erfindung ist nicht durch die Beschreibung anhand der Ausfuhrungsbeispiele beschrankt. 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 Ausfuhrungsbeispielen angegeben ist.

Diese Patentanmeldung beansprucht die Priorität der deutschen Patentanmeldung 10 2009 022 966.3, deren Offenbarungsgehalt hiermit durch Ruckbezug aufgenommen wird.