用于制造光電子器件的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法和一種根據(jù)另一獨(dú)立權(quán)利要求所述的器件。
【背景技術(shù)】
[0002]從DE 10 2010 025 320 Al中已知一種光電子器件和一種用于制造該光電子器件的方法。
[0003]在所描述的方法中，在生長(zhǎng)襯底上生長(zhǎng)光學(xué)有源層。緊接著，將光學(xué)有源層從空出的一側(cè)起結(jié)構(gòu)化，其中引入電接觸部。電接觸部與正摻雜的層并且與負(fù)摻雜的層連接。在結(jié)束結(jié)構(gòu)化之后器件固定在載體上。緊接著去除生長(zhǎng)襯底。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是:提出一種用于制造所述器件的改進(jìn)的方法和一種簡(jiǎn)單構(gòu)造的器件。
[0005]本發(fā)明的目的通過(guò)根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法和根據(jù)另一獨(dú)立權(quán)利要求所述的器件實(shí)現(xiàn)。
[0006]所描述的方法和所描述的器件的優(yōu)點(diǎn)是:載體集成到器件中。由此取消了對(duì)于載體制造極其必要的工作步驟，例如構(gòu)成通孔、填充前側(cè)上的通孔、焊盤(pán)等。
[0007]此外，能夠通過(guò)將載體集成到光電子器件中不僅使載體的結(jié)構(gòu)而且使載體的大小最佳地匹配器件。
[0008]所述方法和所述器件的其它的有利實(shí)施方式在從屬權(quán)利要求中說(shuō)明。
[0009]在一個(gè)實(shí)施方式中，使用電絕緣材料、尤其是粘結(jié)材料作為連接層。使用電絕緣材料作為連接層提供了如下優(yōu)點(diǎn):導(dǎo)電材料或者半導(dǎo)電的材料也能夠用作為載體。特別地，使用粘結(jié)材料提供了如下可能性:在層厚度小的情況下實(shí)現(xiàn)在層結(jié)構(gòu)和載體之間的安全且牢固的連接。此外能夠通過(guò)使用粘結(jié)材料實(shí)現(xiàn)成本的節(jié)省。
[0010]在另一實(shí)施方式中，使用半導(dǎo)電的或者導(dǎo)電的、尤其是呈薄膜形式的材料作為載體。使用半導(dǎo)電的或者導(dǎo)電的、尤其是呈薄膜形式的材料作為載體提供了下述優(yōu)點(diǎn):加工是簡(jiǎn)單可行的。此外能夠構(gòu)成薄的載體，所述載體對(duì)于光電子器件表現(xiàn)出足夠的穩(wěn)定性。特別地，在使用薄的載體的情況下，快速地執(zhí)行在載體中引入凹部以用于構(gòu)成接觸部。由此節(jié)省了過(guò)程時(shí)間從而節(jié)省了成本。
[0011]在另一實(shí)施方案中，接觸部分別或者一起在一個(gè)共同的方法步驟中構(gòu)成。接觸部尤其是分別完全地填滿(mǎn)凹部，其中凹部延伸穿過(guò)載體并且尤其是附加地穿過(guò)半導(dǎo)體層。用于電接觸半導(dǎo)體層的接觸部能夠連續(xù)地、例如在載體和待進(jìn)行接觸的半導(dǎo)體層之間構(gòu)成，其中包括載體和半導(dǎo)體層。這意味著:接觸部無(wú)縫地構(gòu)成并且不具有連接層、例如焊接層或者粘結(jié)層。特別地，接觸部?jī)H具有一種能導(dǎo)電的材料，所述材料例如能夠是金屬或者金屬合金。接觸部例如一件式地在一個(gè)方法步驟中制造。
[0012]在另一實(shí)施方案中，為了改進(jìn)反射特性，電接觸部設(shè)有鏡層。
[0013]在另一實(shí)施方式中，為了改進(jìn)器件在載體的一側(cè)上的反射特性，使用連接材料，所述連接材料對(duì)于由器件發(fā)射的光而言基本上是可通過(guò)的。此外使用如下載體，所述載體的一側(cè)朝向連接層并且以鏡面的方式構(gòu)成。由此由有源區(qū)沿著朝向載體的方向放射的光由載體的鏡反射的側(cè)反射。由此提高了經(jīng)由放射側(cè)所發(fā)出的光通量。
[0014]在另一實(shí)施方式中，第一接觸部以如下方式構(gòu)成:第一接觸部在朝向負(fù)摻雜的半導(dǎo)體層的一側(cè)上以鏡面的方式構(gòu)成。由此也提高了所發(fā)射的光的朝放射側(cè)的方向的反射。
[0015]在另一實(shí)施方式中，使用具有不同質(zhì)性的填充材料，其中填充材料例如具有感光材料。以這種方式能夠?qū)崿F(xiàn)簡(jiǎn)單的加工。此外，為了引入接觸部，填充材料能夠例如借助于DRIE(深反應(yīng)離子刻蝕)工藝快速且簡(jiǎn)單地去除。
[0016]連接層中的凹部例如能夠通過(guò)激光燒蝕產(chǎn)生，其中載體的開(kāi)口在此能夠作用為光闌。由此，快速且簡(jiǎn)單的加工也是可能的。
【附圖說(shuō)明】
[0017]本發(fā)明的在上文中所描述的特性、特征和優(yōu)點(diǎn)以及實(shí)現(xiàn)這些特性、特征和優(yōu)點(diǎn)的方式方法結(jié)合下述對(duì)實(shí)施例的描述變得更清楚且更易理解，結(jié)合附圖來(lái)詳細(xì)闡述所述實(shí)施例，其中
[0018]圖1至3示出第一方法步驟，
[0019]圖4示出第二方法步驟，
[0020]圖5和6示出第三方法步驟，
[0021]圖7和8示出第四方法步驟，
[0022]圖9和10示出第五方法步驟，
[0023]圖11示出第六方法步驟，
[0024]圖12示出在根據(jù)圖11的第一實(shí)施方式的載體上方觀(guān)察的視圖，
[0025]圖13示出在根據(jù)第六方法步驟的第二實(shí)施例的載體的俯視圖，
[0026]圖14示出在根據(jù)第三實(shí)施方式的載體的俯視圖，
[0027]圖15至17示出第四工藝步驟，
[0028]圖18示出減薄的晶片，
[0029]圖19示出具有使用減薄的晶片作為載體的光電子器件的示意圖，
[0030]圖20示出具有轉(zhuǎn)換器和透鏡的器件，以及
[0031]圖21示出具有載體結(jié)構(gòu)的器件。
【具體實(shí)施方式】
[0032]圖1示出第一方法步驟，其中負(fù)摻雜的半導(dǎo)體層2生長(zhǎng)到生長(zhǎng)襯底I上。正摻雜的半導(dǎo)體層3生長(zhǎng)到負(fù)摻雜的半導(dǎo)體層2上。在負(fù)摻雜的半導(dǎo)體層2和正摻雜的半導(dǎo)體層3之間的邊界面處設(shè)有有源區(qū)，所述有源區(qū)構(gòu)成用于產(chǎn)生光。負(fù)摻雜的半導(dǎo)體層2在下文中稱(chēng)為第一半導(dǎo)體層2并且正摻雜的半導(dǎo)體層3在下文中稱(chēng)為第二半導(dǎo)體層3。替選地，第一半導(dǎo)體層2也能夠是P型摻雜的并且第二半導(dǎo)體層能夠是η型摻雜的。第一和第二半導(dǎo)體層2、3例如形成薄膜二極管。第一和第二半導(dǎo)體層2、3形成層結(jié)構(gòu)。
[0033]生長(zhǎng)襯底I例如能夠以藍(lán)寶石或者結(jié)晶硅的形式構(gòu)成。此外，生長(zhǎng)襯底I能夠由碳化硅或者由氮化鎵構(gòu)造。第一和第二半導(dǎo)體層2、3外延地在生長(zhǎng)襯底I上生長(zhǎng)。根據(jù)所選擇的實(shí)施方式，能夠在生長(zhǎng)襯底I上施加中間層，所述中間層基本上具有與待生長(zhǎng)的層結(jié)構(gòu)相同的晶格結(jié)構(gòu)。以這種方式能夠改進(jìn)第一半導(dǎo)體層2的生長(zhǎng)，使得在生長(zhǎng)時(shí)在第一半導(dǎo)體層的晶格結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生較少的缺陷或者不產(chǎn)生缺陷。
[0034]緊接著，如在圖2中所示出的那樣，鏡層4施加到第二半導(dǎo)體層3上。鏡層4能夠包含具有高的反射系數(shù)的金屬例如銀和/或鈦。此外在鏡層4中設(shè)有開(kāi)口 5，使得在施加鏡層4之后在開(kāi)口 5的區(qū)域中正摻雜的半導(dǎo)體層3的表面露出，如在圖2中所示出的那樣。開(kāi)口 5能夠與施加鏡層4同時(shí)地設(shè)置或者事后引入到鏡層4中。在下面的在圖3中示出的方法步驟中，導(dǎo)電層6施加到鏡層4上。根據(jù)所選擇的實(shí)施方式，也能夠棄用導(dǎo)電層6。導(dǎo)電層6如鏡層4 一樣同樣具有開(kāi)口 5。該開(kāi)口能夠單獨(dú)地或者與鏡層4中的開(kāi)口一起產(chǎn)生。由此這兩個(gè)層4和6中的開(kāi)口 5能夠具有相同的或者不同的凹部。
[0035]第一和第二半導(dǎo)體層2、3能夠構(gòu)成為外延層序列、即構(gòu)成為外延生長(zhǎng)的層結(jié)構(gòu)。在此，半導(dǎo)體層序列2、3例如能夠基于InGaAlN構(gòu)成?；贗nGaAlN的層結(jié)構(gòu)尤其包括這樣的層結(jié)構(gòu):其中外延制造的層結(jié)構(gòu)通常具有由不同的單層構(gòu)成的層序列，所述層序列包含至少一個(gè)單層，所述單層具有出自II1-1V族化合物半導(dǎo)體材料體系InxAlyGal-x-yN的材料，其中0〈 = x〈 = 1，0〈 = y< = I并且x+y〈 = I。具有基于InGaAlN的至少一個(gè)有源層或者有源區(qū)域的層結(jié)構(gòu)例如能夠優(yōu)選發(fā)射在紫外波長(zhǎng)范圍至綠色波長(zhǎng)范圍中的電磁輻射。
[0036]替選地或者附加地，半導(dǎo)體層2、3或者半導(dǎo)體芯片也能夠基于InGaAlP，也就是說(shuō)，層結(jié)構(gòu)能夠具有不同的單層，其中至少一個(gè)單層具有出自II1-1V族化合物半導(dǎo)體材料體系InxAlyGal-x-yP的材料，其中0〈 = x〈 = 1，0〈 = y〈 = I并且x+y〈 = I。具有基于InGaAlP的至少一個(gè)有源層或者有源區(qū)域的層結(jié)構(gòu)例如能夠優(yōu)選發(fā)射具有在綠色至紅色波長(zhǎng)范圍中的一個(gè)或多個(gè)光譜分量的電磁輻射。
[0037]替選地或者附加地，半導(dǎo)體層2、3也能夠具有其它的II1-1V族化合物半導(dǎo)體材料體系、例如基于A(yíng)lGaAs的材料，或者具有I1-VI族化合物半導(dǎo)體材料體系。特別地