專利名稱：用于制造半導體器件的方法和薄膜半導體器件的制作方法
用于制造半導體器件的方法和薄膜半導體器件本發(fā)明涉及一種用于制造半導體器件的方法和一種薄膜半導體器件。本發(fā)明的任務是，提出一種簡化的用于制造半導體器件的方法。此外， 本發(fā)明的任務是，提出一種薄膜半導體器件，該器件容易處理并且機械穩(wěn) 定。該任務通過根據(jù)權利要求1和2的方法以及根據(jù)權利要求25和26 的薄膜半導體器件來解決。所述方法和薄膜半導體器件的有利的改進方案 在從屬權利要求中說明。根據(jù)本發(fā)明的用于制造半導體器件的方法的第一變形方案包括以下 步驟-在生長襯底上構建包含半導體材料的層復合結構，-將柔性的支承體層施加到所述層復合結構上，-將所述柔性的支承體層硬化為自支承的支承體層，-將生長襯底剝離。于是，在層復合結構的背離生長襯底的側施加了柔性的支承體層，該 支承體層在硬化之后作為自支承的、優(yōu)選為剛性的支承體層附著在層復合 結構上。根據(jù)本發(fā)明的用于制造半導體器件的方法的第二變形方案包括以下 步驟-在生長襯底上構建包含半導體材料的層復合結構，-將自支承的支承體層施加到所述層復合結構上，其中支承體層具有基本 層和朝著層復合結構的粘附層，該粘附層粘附在層復合結構上，-將生長襯底剝離。于是，在層復合結構的背離生長襯底的側施加了支承體層。在完成的 半導體器件中，該支承體層作為自支承的、優(yōu)選為剛性的支承體層附著在層復合結構上。有利的是，可以在層復合結構和支承體層之間設置特別的連接，譬如焊接連接，由此可以省去導致開銷的方法步驟-*。根據(jù)第一變形方案，相對于柔性的支承體層，自支承的支承體層的優(yōu) 點是，其構造更堅固并且因此更易處理。在第二變形方案中，粘附層由熱熔粘合劑(Schmelzklebstoff)形成， 而基本層由固態(tài)塑料形成。在此，需要對粘附層加熱，以將該粘附層熔化， 并且實現(xiàn)層復合結構的足夠的潤濕并在硬化之后實現(xiàn)足夠的粘附。在室溫 時，粘附層優(yōu)選為固態(tài)的。此外可能的是，粘附層無需附加的加熱就粘附 在層復合結構上。在這種情況中，粘附層例如可以包含硅樹脂，而基本層 包含聚酰亞胺。在所述方法的第二變形方案的 一種優(yōu)選的實施形式中，基本層包含塑 料材料。替代地，基本層可以包含玻璃。優(yōu)選的是，支承體層是薄片(Folie)。特別地，支承體層可以是以片 狀(in Bahnen)制造的塑料片。在根據(jù)本發(fā)明的支承體層的較小的厚度 情況下也能實現(xiàn)足夠的穩(wěn)定性。因為由于較小的厚度，支承體層具有彈性， 由此減小了形成裂縫的危險。在此，較小的厚度理解為優(yōu)選100jim，特 別優(yōu)選為小于100 nm。特別優(yōu)選的是，支承體層是透明的。這樣的優(yōu)點是，支承體層可以同 時用作耦合輸出層。借助根據(jù)本發(fā)明的方法，優(yōu)選地制造薄膜半導體器件，特別A^射輻 射的薄膜半導體器件。發(fā)射輻射的薄膜半導體器件的特征尤其是在于至少一個以下特征-在產(chǎn)生輻射的外延層序列的、朝著支承體元件的第一主面上優(yōu)選地 施加或者構造了反射層，該反射層將外延層序列中產(chǎn)生的電磁輻射的至少 一部分反射回該外延層序列中；-外延層序列具有20 iu m或者更小范圍中的厚度，特別是10 ja m范 圍中的厚度；以及-外延層序列包含至少一個帶有至少一個面的半導體層，其中所述面 具有混勻結構，該結構在理想情況下導致光在外延的外延層序列中的近似 各態(tài)歷經(jīng)的分布，即其具有盡可能各態(tài)歷經(jīng)的隨機^L射特性。發(fā)射輻射的薄膜半導體器件的基本原理例如在1993年10月18日I. Schnitzer等人所著的Appl. Phys. Lett. 63(16)的第2174 - 2176頁中進行了描述，其公開內(nèi)容通過引用結合于此。這種發(fā)射輻射的薄膜半導體器件良好地近似于朗伯(Lambert，scher) 表面發(fā)射器。在本發(fā)明中，層復合結構相應地具有有源層序列，用于產(chǎn)生電磁輻射。 該有源層序列優(yōu)選外延地生長在生長襯底上。為了制造多個薄膜半導體器件，層復合結構被結構化為單個的層堆 疊。這些層堆疊例如可以通過鋸割來分離。支承體層可以預先結構化地施加到層復合結構上，使得層復合結構可 以沿著該結構被分離為層堆疊。在根據(jù)本發(fā)明的方法的第一變形方案的 一種優(yōu)選的實施形式中使用 了具有塑料材料的支承體層。這種支承體層特別優(yōu)選地包含環(huán)氧樹脂， PET(^]"苯二曱酸乙二酯)或者聚合物，特別是聚酰亞胺，例如Kapton, 或者這些材料的組合。Kapton是由DuPont公司提供的聚酰亞胺產(chǎn)品的 商標名稱。在傳統(tǒng)的方法中，在將層復合結構M到支承體本體上時，典型地達 到400X:范圍的溫度。在隨后冷卻到室溫時，當生長襯底和支承體本體的 熱膨脹系數(shù)彼此差別較大時，會出現(xiàn)張緊或者扭曲。此外，由此會在支承 體本體中出現(xiàn)裂縫，使得形成的器件不再具有足夠的穩(wěn)定性。因為根據(jù)本發(fā)明的方法以較低的溫度實現(xiàn)，所以出現(xiàn)較小的熱張緊， 由此有利地減小了形成裂縫的危險。例如，包含填充有銀的環(huán)氧樹脂的支承體層在8ox:至卯x:時熔化，并且在150"C的溫度時硬化，其中10%的偏差是可允許的。根據(jù)本發(fā)明的支承體層的另 一種可能性是用玻璃顆粒填充的粘合劑 膜。該粘合劑膜可以由混合材料形成，該混合材料特別是包含環(huán)氧樹脂和 丙烯酸鹽。帶有銀涂層的玻璃顆粒被嵌入到該混合材料中，其中粘合劑膜 有利地借助玻璃顆粒而導電。粘合劑膜可以在120X:時熔化，并且在160 "C時被硬化了 30分鐘長。為了使得在根據(jù)本發(fā)明的方法所制造的半導體器件中能夠導出工作 時產(chǎn)生的損耗熱，支承 本層優(yōu)選地導熱地構建。由此，可以避免不希望的 影響，例如半導體器件所發(fā)射的輻射的波長偏移或者強度降低。在根據(jù)本發(fā)明的方法的一種優(yōu)選的實施形式中，支承體層用電絕緣的材料構建。在支承體層上可以施加至少一個電印制導線，以便以后將由施 加在共同的支承體層上的層堆疊構成的裝置或者被分割的器件與電極相 連。替代地，支承體層可以用導電的材料構建。例如，支承體層含有金屬，特別是A1、 Ag、 Ti、 Cu或者合金，特別是黃銅。為了半導體器件的電接觸，層復合結構在朝著支承體層的側設置有接 觸面，特別是包含有金屬的接觸金屬化物。在根據(jù)本發(fā)明的方法的一種優(yōu)選的實施形式中，針對接觸金屬化物選 擇了一種材料，該材料將在以后的工作中由有源的層堆疊產(chǎn)生的輻射至少 部分地>^射。特別是當支承體層對于所產(chǎn)生的輻射不可穿透，并且輻射在 半導體器件的、與支承體層對置的側上耦合輸出時，這一點是有利的。生長襯底優(yōu)選地通過激光剝離方法去除，例如由WO 98/14986所乂> 開的那樣，其內(nèi)容在此通過引用結合于此。生長襯底也可以通過其它方法， 例如等離子體刻蝕或者干刻蝕來剝離或者以機械方式去除。在剝離生長襯底之后，在層復合結構的與支承體層背離的側上優(yōu)選地 施加第二接觸面，特別是接觸金屬化物，該第二接觸面設置用于另外地電 接觸以后的薄膜半導體器件。此夕卜，可以在層堆疊的背離支承體層的側施加柔性的覆蓋層，該覆蓋 層可以被硬化。替代地，柔性的覆蓋層可以保持未完全硬化的狀態(tài)。另一種可能性在于，施加具有基本層和朝著層復合結構的粘附層的覆 蓋層，其中粘附層粘附在層復合結構上。特別地，覆蓋層可以是薄片。優(yōu)選的是，覆蓋層對于有源層所產(chǎn)生的輻射是可穿透的。在一種有利 的實施形式中，覆蓋層包含轉換材料，用于將以后的有源層堆疊所產(chǎn)生的 輻射部分地it行波長轉換。特別優(yōu)選的是，覆蓋層具有與支承體層對應的特性。然而，覆蓋層也 可以包含與支承體層不同的材料。根據(jù)一種優(yōu)選的變形方案，覆蓋層由玻璃構成。此外，覆蓋層在朝著 層復合結構的側可以具有至少一個印制導線，用于從上側接觸薄膜半導體 器件。其中該印制導線特別是包含輻射透射的材料，例如ITO(銦錫氧化 物)。有利的是，可以兩側地設置支承體層和覆蓋層來替代殼體。一種根據(jù)第一變形方案的根據(jù)本發(fā)明的薄膜半導體器件，該半導體器 件優(yōu)選地可以相應于才艮據(jù)本發(fā)明的方法的第一變形方案來制造，具有以下的組成部分 -層堆疊，-自支承的、優(yōu)選為剛性的支承體層，該支承體層設置在層堆疊上，其中 支承體層被硬化。一種根據(jù)第二變形方案的根據(jù)本發(fā)明的薄膜半導體器件，該半導體器 件優(yōu)選地可以相應于根據(jù)本發(fā)明的方法的第二變形方案來制造，具有以下 的組成部分-層堆疊，-自支承的支承體層，該支承體層設置在層堆疊上，其中支承體層具有基 本層和朝著層堆疊的粘附層，該粘附層粘附在層堆疊上。特別地，支承體層具有已經(jīng)結合所述方法的第一和第二變形方案所提 及的特性。因為在具有根據(jù)本發(fā)明的支承體層的薄膜半導體器件中，存在足夠的 機械穩(wěn)定性，所以無需附加的支承體。由此，半導體器件能夠以有利地小 的結構高度(例如120um)來實施。薄膜半導體器件被設計用于產(chǎn)生電磁輻射，并且為此具有有源的層堆 疊。該有源的層堆疊是層堆疊的一部分。例如，有源的層堆疊可以具有傳 統(tǒng)的pn結、雙異質結構、單量子阱結構或者多量子阱結構。此外，在一種優(yōu)選的實施形式中，薄膜半導體器件具有氮化物化合物 半導體，這意味著，有源的層堆疊或者其中至少一層包括氮化物-III/V -化合物半導體材料，優(yōu)選為AlnGaJiiLn-mN，其中(Ki1《1， (Xm《1 并且n+m《1。在此，該材料不必一定具有根據(jù)上式的數(shù)學上精確的組成。 更確切地說，該材料可以具有一種或者多種摻雜劑以及附加的組成部分， 它們基本上不改變AlnGaJnLn-JSf材料的典型的物理特性。然而，出于簡 單的原因，上式僅僅包括晶格的主要組成部分(Al， Ga, In, N )，即使它們 可以部分地通過少量其它的物質、例如P來替代。具有氮化物化合物半導體的薄膜半導體器件主要發(fā)射具有在可見光 鐠中的短波范圍中的波長的輻射。波長可以借助在輻射方向中設置在層堆疊之后的轉換元件至少部分 地轉化為較長波長。特別地，可以將轉換材料集成到薄膜半導體器件中，優(yōu)選集成在覆蓋 層中。根據(jù)本發(fā)明，支承體層可以包含塑料材料。對于支承體層優(yōu)選的材料例如是環(huán)氧樹脂、PET、聚合物，特別是聚酰亞胺，例如Kapton，或者 這些材料的組合。此外，支承體層或者覆蓋層可以具有任何結合根據(jù)本發(fā)明的方法所提 及的特性。相應的也適用于薄膜半導體器件。此外，在一種優(yōu)選的實施形式中，支承體層包含碳纖維。這些碳纖維 例如可以被嵌入聚合物膜中，并且具有比聚合物膜更高的導熱性，使得由 此有利地總體上得到粘附的并且導熱的支承體層。此外，支承體層可以具 有玻璃網(wǎng)，特別是硅酸鹽。在另一種優(yōu)選的實施形式中，支承 沐層對于由有源的層堆疊所產(chǎn)生的 輻射是可穿透的。這樣的優(yōu)點是，輻射可以直接耦合輸出，并且減少了由 于在有源的層堆疊中對祐L^射的輻射的吸收而會出現(xiàn)的輻射損耗。可能的是，將覆蓋層施加在背離支承體層的側，該覆蓋層可以保持未 完全硬化的狀態(tài)，而優(yōu)選的是自支承地、特別是剛性地構建，并且具有對 應于支承體層的特性。在一種有利的實施形式中，覆蓋層包括轉換材料，用于將有源的層堆 疊所產(chǎn)生的輻射部分地進行波長轉換。此外，覆蓋層可以具有光學結構。 光學結構可以設置到覆蓋層的朝著層堆疊或者背離層堆疊的側上。有利的 是，可以借助光學結構來影響在薄膜半導體器件中產(chǎn)生的輻射的輻射特 性。例如，光學結構可以構建為透鏡狀、棱鏡狀或者棱錐狀。因為層堆疊典型地具有在20 y m或者10 ju m范圍中的高度，所以支 承體層和覆蓋層(其厚度特別優(yōu)選地小于或者等于100 pm)可以包圍層 堆疊。這樣的優(yōu)點是，無需另外的殼體。根據(jù)一種優(yōu)選的實施形式，在支承體層和覆蓋層之間設置了填充層。 填充層例如可以包含塑料材料。此外，薄膜半導體器件可以安裝到殼體中。在一種特別的實施形式中，支承體層和覆蓋層對于有源的層堆疊所產(chǎn)生的輻射都是可穿透的，這導致雙側發(fā)射的薄膜半導體器件。所述方法或者薄膜半導體器件的其它的特征和有利的擴展方案由以下結合圖la至lf、 2和3進一步闡述的實施例中得出。 其中圖la至lf借助六個制造步驟示意性示出了根據(jù)本發(fā)明的方法的第一 實施例，圖2是根據(jù)本發(fā)明的薄膜半導體器件的第一實施例的示意性透視圖，圖3是根據(jù)本發(fā)明的薄膜半導體器件的第二實施例的示意性透視圖，圖4是根據(jù)第一實施例的根據(jù)本發(fā)明的薄膜半導體器件的示意性剖 面圖，其中該薄膜半導體器件設置在殼體中，圖5a至5d借助四個制造步驟示意性示出了根據(jù)本發(fā)明的方法的第二 實施例。在這些實施例中，相同的或者作用相同的組成部分分別"^殳置有相同的 參考標號。附圖
的所示的組成部分、特別是所示的層厚的大小基本上不能 視為符合比例。更確切地說，它們可以為了更好的理解而被部分夸大地示 出。在圖la至lf中分別示出了根據(jù)本發(fā)明的方法的第一實施例的制造步在圖la中所示的第一制造步驟中，有源層序列4祐:施加到生長襯底 1上。這例如可以通過在藍寶石襯底或者SiC襯底上外延地生長多個不同 的層來實現(xiàn)。其中這些層優(yōu)選地包含根據(jù)上述定義的氮化物化合物半導 體。這樣制造的有源層序列4優(yōu)選地適合于產(chǎn)生電磁輻射。其結構對應于 上述可能性之一來構造。在圖lb中示出了第二制造步驟，其中在有源層序列4上施加接觸金 屬化物5。有源層序列4和接觸金屬化物5 —同形成了層復合結構6。接 觸金屬化物5導電，并且此外在尤其是由層復合結構形成的器件的以后的 工作中，反射由有源的層堆疊40發(fā)射的輻射。接觸金屬化物5可以整面地施加在有源層序列4上。替代地，接觸金 屬化物5可以例如通過掩模部分地施加在一些位置上，其中以后在這些位 置上構建層堆疊。優(yōu)選的是，接觸金屬化物5包含金屬材料，例如Ag、 Al或Au，該 材料例如被氣相淀積。此外，可以在有源層序列4上設置帶有集成的電接 觸部和不同的介電常數(shù)的層，這些層形成布拉^^^射器。在以后的器件中，接觸金屬化物5可以同時形成背面的電接觸部。在圖lc中示出的第三制造步驟中，在層復合結構6上首先設置共同 的柔性支承體層2，該支承體層2隨后被硬化為剛性的、自支承的支承體 層2。支承體層2的厚度優(yōu)選在100pm的范圍中。例如，針對支承體層2使用了填充銀的環(huán)氧樹脂粘合劑膜，該環(huán)氧樹 脂粘合劑膜包含80 %的銀和20 %的非揮發(fā)性的環(huán)氧樹脂。填充銀的環(huán)氧樹脂粘合劑膜被施加到層復合結構6上，并且隨后被加熱到8ox:至90x:。在此，粘合劑膜容易熔化，由此該粘合劑膜獲得良好的初步粘附 (Primaerhaftung)。隨后，該膜在大約150t:的情況下硬化。這樣形成的 支承體層2導電，并且具有150至155C的玻璃化轉變溫度。此外，支承 體層2是耐熱和耐化學腐蝕的。對于支承體2，特別是可以使用任意其他的材料，優(yōu)選使用一種塑料 材料，所述材料具有這樣的特性這些特性對應于例如借助環(huán)氧樹脂粘合 劑膜表明的特性。在另一種變形方案中，支承體層2包括被填充的粘合劑膜。該粘合劑 膜由混合材料構成，該混合材料包含環(huán)氧樹脂和丙烯酸鹽。帶有銀涂層的 玻璃顆粒被嵌入到該混合材料中，其中粘合劑膜有利地借助玻璃顆粒而導 電。粘合劑膜可以在120X:時熔化，并且在160t:時4皮硬化了 30分鐘長。在圖ld中示出了第四制造步驟，其中生長襯底1被從層復合結構6 剝離。剝離可以借助激光剝離方法來進4亍，如例如由WO 98/14986 z〉開 的那樣，其內(nèi)容通過引用結合于此。替代地，剝離可以通過刻蝕或者其它 合適的提取方法來實現(xiàn)。基本上，在激光剝離方法中，穿過生長襯底1用電磁輻射(優(yōu)選為激 光輻射)照射在生長襯底1和有源層序列4之間的邊界面，使得在該邊界 面上通過吸收輻射而產(chǎn)生材料分解。由此，生長襯底1和有源層序列4 可以基本上無損壞地彼此分離。由此，可以繼續(xù)使用生長襯底l。在圖le中示出的第五制造步驟中，由支承體層2上的層復合結構6 形成彼此分離的層堆疊60，這些層堆疊具有有源的層堆疊40和各個導電 的接觸金屬化物50。這例如通過濕化學刻蝕或者干刻蝕進行。替代地，層復合結構6可以在結合圖lb所描述的制造步驟中已經(jīng)被 分離為單個的層堆疊60。這同樣可以通過刻蝕、例如通過等離子體刻蝕 進行。在圖If中示出了第六制造步驟，其中將第二接觸金屬化物3施加到 層堆疊60上，第二接觸金屬化物3例如用于以后的半導體器件的上側的層堆疊60可以與支承體層2 —同沿著分割面7被分割，特別是鋸開。 由此形成單個的半導體器件8，這些半導體器件可以單個地安裝到殼體 中?？梢蕴砑恿硗獾闹圃觳襟E，其中在分割之前，在層堆疊60上在與支 承體層2對置的側施加柔性的覆蓋層，該覆蓋層隨后可以被硬化為剛性 的、自支承的覆蓋層，或者替代地可以保持未完全硬化的狀態(tài)。要指出的是，根據(jù)本發(fā)明的方法并非固定為根據(jù)實施形式所說明的次序。在圖2中示出了層堆疊60，其優(yōu)選地依照根據(jù)本發(fā)明的方法來制造。層堆疊60包括接觸金屬化物50和有源的層堆疊40。層堆疊60的高 度大約為10nm。在有源的層堆疊40上施加了第二接觸金屬化物3。層堆 疊60設置在剛性的、自支承的支承體層2上，該支承體層具有大約100pm 的厚度。根據(jù)第一實施形式，半導體器件8單獨地沿著分割面7分割。作為單 個的半導體器件，它們例如可以安裝在殼體中。因為支承體層2剛性、自 支承并且足夠穩(wěn)定地構建，所以半導體器件8容易處理，而無需附加的輔 助支承體用于進一步加工。此外，支承體層2優(yōu)選導電地構建，使得半導體器件8可以從背面通 過支承體層2連接到第一電極上。通過第二接觸金屬化物3，半導體器件 8可以從上側連接到第二電極。此外，接觸金屬化物50導電，并且將有 源的層堆疊40中產(chǎn)生的輻射反射。由此可以提高在輻射方向9中的輻射根據(jù)第二實施形式，支承體層2未被分割。更確切地說，設置在支承 體層2上的層堆疊60形成了矩陣。支承體層2例如可以是導電的。替4戈 地，支承體層2可以是電絕緣的，并且具有分離地施加的印制導線。這些印制導線可以將層堆疊60以任意的、預先給定的方式彼此相連。這種矩陣布置例如可以用于顯示器或者顯示器背光。在圖3中示出了根據(jù)本發(fā)明的半導體器件8,該器件具有i殳置在支承 體層2上的層堆疊60，該層堆疊具有施加在其上的第二接觸金屬化物3。在該實施例中，接觸金屬化物50導電，并且對于有源的層堆疊40 產(chǎn)生的輻射是可穿透的。此外，支承體層2是電絕緣的，并且對于有源的 層堆疊40產(chǎn)生的輻射是可穿透的。在半導體器件8的與支承體層2對置的側設置有覆蓋層11。覆蓋層 11如支承體層2那樣是電絕緣的，并且對于有源的層堆疊40產(chǎn)生的輻射 是可穿透的。由此，薄膜半導體器件8不但在輻射方向9上發(fā)射，而且在 輻射方向12上發(fā)射。覆蓋層11以及支承體層2可以具有光學結構，如上 面已經(jīng)提及的那樣。優(yōu)選的是，兩個層2和11包含塑料材料。支承體層2和覆蓋層ll具有印制導線10a、 b,這些印制導線將薄膜 半導體器件8和電壓供給相連。支承體層2和覆蓋層11可以在施加到層 堆疊60上之前設置有印制導線10a、 b。在支承體層2和覆蓋層11之間 可以設置填充層17。優(yōu)選的是，填充層17包含電絕緣的材料，這樣防止 了在支承體層2和覆蓋層11之間的短路。所示的薄膜半導體器件8具有足夠的機械穩(wěn)定性，使得可以省去進一 步安裝到殼體中。由于層堆疊60的高度(大約10nm)比支承體層2和 柔性的覆蓋層11的厚度(大約100nm)小，層堆疊60在一定程度上可以 被兩個層2和11包圍。在圖4中示出的薄膜半導體器件8設置在殼體12中。為了安裝半導 體器件8，支承體層2被熔化和硬化。在硬化之后，半導體器件8被固定 在安裝面16上。支承體層2有利地包含導電的材料，如結合圖2已經(jīng)描 述的那樣，使得借助支承體層2可以從背面電連接。安裝面16優(yōu)選地設 置在引線框架的第一部分13a上，使得薄膜半導體器件8可以從背面借助 引線框架13a電連接。在上側，薄膜半導體器件8借助電導體14與第二 引線框架13b電連接。薄膜半導體器件8被嵌入填料(Verguss ) 15中。結合圖5a至5d所描述的根據(jù)本發(fā)明的方法的第二實施例可以具有已 經(jīng)結合圖la和lb描述的方法步驟作為第一方法步驟。隨后的步驟在圖5a至5d中示出。這些步驟基本上類似于在圖lc至lf中示出的第一實施 例的步驟來實施。不同之處在于，在當前情況中支承體層2以兩階段的方 式構建。支承體層2具有基本層2b和粘附層2a。粘附層2a由粘合劑膜形成，該粘合劑膜例如包含粘性的硅樹脂材料。 粘附層2a設置在例如包含聚酰亞胺的基本層2b上。替代地，粘附層2a 可以由熱熔粘合劑形成，其中粘附層2a首先被熔化，并且在其粘附在層 復合結構6上之前被硬化。在本申請中所描述的半導體器件在其它意義中也可以稱為"半導體芯 片"。為了清楚的原因，在此選擇了較中性的名稱"半導體器件"，以避免 與包含半導體材料的層復合結構、即譬如外延的半導體層堆疊混淆。名稱 "半導體器件"特別對應于德國專利申請102005037023.3和 102005055293.5的名稱"半導體芯片"，本申請要求了其優(yōu)先權。本發(fā)明并非通過借助實施例對本發(fā)明的描述而局限于此。更確切地 說，本發(fā)明包括任意新的特征以及這些特征的任意組合，特別是包含權利 要求中的特征的任意組合，即使這些特征或者組合本身沒有明確地在權利 要求中或者實施例中被明確說明。
權利要求
1.一種用于制造半導體器件(8)的方法，具有以下步驟-在生長襯底(1)上構建包含半導體材料的層復合結構(6)，-將柔性的支承體層(2)施加到所述層復合結構(6)上，-將柔性的層硬化為自支承的支承體層(2)，-將生長襯底(1)剝離。
2. —種用于制造半導體器件(8)的方法，具有以下步驟-在生長襯底(1)上構建包含半導體材料的層復合結構(6)，-將自支承的支承體層(2 )施加到所述層復合結構(6 )上，其中支 承體層(2)具有基本層(2b)和朝著層復合結構(6)的粘附層(2a)， 該粘附層粘附在層復合結構(6)上，-將生長襯底(1)剝離。
3. 根據(jù)權利要求2所述的方法，其中粘附層(2a)由熱熔粘合劑形成。
4. 根據(jù)權利要求2或3所述的方法，其中基本層(2b )由塑料材料 形成。
5. 根據(jù)上述權利要求中的任一項所述的方法，其中支承體層(2)是 薄片。
6. 根據(jù)上述權利要求中的任一項所述的方法，其中支承體層(2)是 透明的。
7. 根據(jù)上述權利要求中的任一項所述的方法，其中半導體器件(8) 是薄膜半導體器件。
8. 根據(jù)上述權利要求中的任一項所述的方法，其中層復合結構(6) 具有有源的層序列(4)，用于產(chǎn)生電磁輻射。
9. 根據(jù)上述權利要求中的任一項所述的方法，其中層復合結構(6) 結構化為單個的層堆疊(60)。
10. 根據(jù)權利要求1或者根據(jù)引用權利要求1的各權利要求之一所述 的方法，其中支承體層(2)包含塑料材料。
11. 根據(jù)權利要求10所述的方法，其中塑料材料包含環(huán)氧樹脂、聚對苯二甲酸乙二酯和/或聚合物。
12. 根據(jù)權利要求10或11所述的方法，其中塑料材料具有在150"C 范圍中的硬化溫度。
13. 根據(jù)上述權利要求中的任一項所述的方法，其中支承體層(2) 具有小于或等于100pm的厚度。
14. 根據(jù)上述權利要求中的任一項所述的方法，其中支承體層(2) 包含導熱的材料。
15. 根據(jù)上述權利要求中的任一項所述的方法，其中支承體層(2) 包含電絕緣的材料。
16. 根據(jù)權利要求2或者根據(jù)引用權利要求2的權利要求所述的方法， 其中支承體層(2)具有至少一個電印制導線(10a)。
17. 根據(jù)權利要求1至14中的任一項所述的方法，其中支承體層(2) 具有導電的材料。
18. 根據(jù)上述權利要求中的任一項所述的方法，其中層復合結構(6) 在朝著支承體層(2)的側具有第一接觸金屬化物(50)。
19. 根據(jù)權利要求18所述的方法，其中接觸金屬化物(50)將有源 層序列(4)所產(chǎn)生的輻射至少部分地反射。
20. 根據(jù)上述權利要求中的任一項所述的方法，其中生長襯底(l) 借助激光剝離方法被剝離。
21. 根據(jù)上述權利要求中的任一項所述的方法，其中在剝離生長襯底 (1)之后層復合結構(6)設置有第二接觸金屬化物(3)。
22. 根據(jù)權利要求21所述的方法，其中將柔性的覆蓋層(11)施加 到第二接觸金屬化物(3)上。
23. 根據(jù)權利要求22所述的方法，其中柔性的覆蓋層(11)被部分 地或者完全地硬化。
24. 根據(jù)權利要求22或23所述的方法，其中覆蓋層(11)是薄片。
25. —種薄膜半導體器件(8 )，具有 -層堆疊(60),-設置在層堆疊(60 )上的自支承的支^L體層(2 )，其中支承體層(2 )被硬化。
26. —種薄膜半導體器件(8 ),具有 -層堆疊(60),-設置在層堆疊(60 )上的自支承的支承體層(2 ),其中支承體層(2 ) 具有基本層(2b)和朝著層堆疊(60)的粘附層(2a)，所述粘附層(2a) 粘附在層堆疊(60)上。
27. 根據(jù)權利要求26所述的薄膜半導體器件(8)，其中粘附層(2a) 由熱熔粘合劑形成。
28. 根據(jù)權利要求26或27所述的薄膜半導體器件(8),其中基本層 (2b)由塑料材料形成。
29. 根據(jù)權利要求25至28中的任一項所述的薄膜半導體器件(8), 其中支承體層(2)是薄片。
30. 根據(jù)權利要求25至29中的任一項所述的薄膜半導體器件(8), 其中支承體層(2)是透明的。
31. 根據(jù)權利要求25至30中的任一項所述的薄膜半導體器件(8)， 其中層堆疊(60)具有有源的層堆疊(40)，用于產(chǎn)生電磁輻射。
32. 根據(jù)權利要求25或者根據(jù)引用權利要求25的各權利要求之一所 述的薄膜半導體器件(8)，其中支承體層(2)包含塑料材料。
33. 根據(jù)權利要求32所述的薄膜半導體器件(8)，其中支承體層包 含環(huán)氧樹脂、f^苯二甲酸乙二酯和/或聚酰亞胺。
34. 根據(jù)權利要求25至33中的任一項所述的薄膜半導體器件(8)， 其中支承體層(2)包含電絕緣的材料。
35. 根據(jù)權利要求26或者根據(jù)引用權利要求26的權利要求所述的薄 膜半導體器件(8),其中支承體層(2)具有至少一個電印制導線(10a)。
36. 根據(jù)權利要求25至33中的任一項所述的薄膜半導體器件(8)， 其中支承體層(2)包含導電的材料。
37. 根據(jù)權利要求36所述的薄膜半導體器件(8 )，其中支承體層(2 ) 含有金屬，特別是鋁、銀、鈦或者銅，或者合金，特別是黃銅。
38. 根據(jù)權利要求36所述的薄膜半導體器件(8),其中支承體層(2) 包含碳纖維。
39. 根據(jù)權利要求25至37中的任一項所述的薄膜半導體器件(8 )， 其中支承體層(2)包含硅酸鹽。
40. 根據(jù)權利要求25至39中的任一項所述的薄膜半導體器件(8 )， 其中支承體層(2)具有小于或等于100nm的厚度。
41. 根據(jù)權利要求25至40中的任一項所述的薄膜半導體器件(8), 其中半導體器件在背離支承體層(2)的側具有自支承的覆蓋層(11)。
42. 根據(jù)權利要求41所述的薄膜半導體器件(8 )，其中覆蓋層(11) 具有光學結構。
43. 根據(jù)權利要求41或42所述的薄膜半導體器件(8 )，其中覆蓋層 (11)包含轉換材料。
44. 根據(jù)權利要求41至43中的任一項所述的薄膜半導體器件(8)， 其中在支承體層(2)和覆蓋層(11)之間設置了填充層(17)。
45. 根據(jù)權利要求41至44中的任一項所述的薄膜半導體器件(8)， 其中支承體層(2)和覆蓋層(11)形成用于發(fā)射輻射的半導體器件(8) 的殼體。
46. 根據(jù)權利要求41至45中的任一項所述的薄膜半導體器件(8 )， 其中覆蓋層(11)對于有源的層堆疊(40)產(chǎn)生的輻射是可穿透的。
47. 根據(jù)權利要求46所述的薄膜半導體器件(8),其中薄膜半導體 器件(8 )雙側地發(fā)射。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于制造半導體器件的方法，其中在生長襯底(1)上構建包含半導體材料的層復合結構(6)，將柔性的支承體層(2)施加到所述層復合結構(6)上，將柔性的層硬化為自支承的支承體層(2)，以及將生長襯底(1)剝離。替代地，支承體層(2)可以具有基本層(2b)和粘附在層復合結構上的粘附層(2a)。
文檔編號H01L33/00GK101238593SQ200680028708
公開日2008年8月6日 申請日期2006年8月4日 優(yōu)先權日2005年8月5日
發(fā)明者西格弗里德·赫爾曼, 貝特霍爾德·哈恩 申請人:奧斯蘭姆奧普托半導體有限責任公司