專利名稱：半導(dǎo)體元器件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體元器件。
背景技術(shù)：
這樣一種元器件例如在DE 100 40 448 Al里已^i^開(kāi)。其中描述了 一種具有雙面接觸點(diǎn)和一個(gè)加強(qiáng)層的半導(dǎo)體芯片，該芯片通過(guò)一個(gè)厚 的接觸層和加強(qiáng)層被充分地加強(qiáng)使得為了芯片的機(jī)械穩(wěn)定性不需要任 何載體。此外， 一個(gè)表面覆蓋的、可以有選擇地遠(yuǎn)離加強(qiáng)層的輔助栽 體可以應(yīng)用在加強(qiáng)層上。有選擇地去除輔助載體使得芯片不需要鋸開(kāi) 就可以分離芯片。
這種類型的元器件的缺點(diǎn)是在制造和使用過(guò)程中元器件抵抗溫度 變換的敏感性。這導(dǎo)致在相對(duì)敏感的半導(dǎo)體層和通常具有一個(gè)比半導(dǎo) 體層高的膨脹系數(shù)的載體之間產(chǎn)生熱應(yīng)力。在受熱時(shí)，栽體基片本身 比半導(dǎo)體膨脹得厲害，結(jié)果是元器件本身彎曲。這種熱應(yīng)力可以引起 半導(dǎo)體斷裂，最終導(dǎo)致元器件故障。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的任務(wù)是開(kāi)發(fā)一種本文開(kāi)頭所述形式的半導(dǎo)體元器 件，這種半導(dǎo)體元器件至少減小在半導(dǎo)體層和栽體或者載體基片之間 的熱應(yīng)力。
本發(fā)明的技術(shù)方案是提供一種半導(dǎo)體元器件，其具有一個(gè)發(fā)光半 導(dǎo)體層或者一個(gè)發(fā)光半導(dǎo)體元件和兩個(gè)接觸點(diǎn)，這兩個(gè)接觸點(diǎn)是一個(gè) 接觸層和一個(gè)觸點(diǎn)，其中，該元器件設(shè)置在一個(gè)栽體基片上并且載體 基片水平結(jié)構(gòu)化，并且栽體基片由一個(gè)導(dǎo)電的層序列構(gòu)成，該層序列
中的層的厚度相互協(xié)調(diào)使得包括半導(dǎo)體層的層疊不產(chǎn)生或者產(chǎn)生很小 的彎曲力矩，其中具有最小的膨脹系數(shù)的層與半導(dǎo)體層離開(kāi)最遠(yuǎn)地設(shè)
置。
按照本發(fā)明， 一個(gè)半導(dǎo)體元器件具有一個(gè)發(fā)光的半導(dǎo)體層和兩個(gè) 電器接觸點(diǎn)以及一個(gè)水平結(jié)構(gòu)化的載體基片。設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)化的載體基片
使得特別是元器件內(nèi)由于溫度不同引起的應(yīng)力至少部分地被補(bǔ)償。
在一個(gè)有利的實(shí)施形式中，栽體基片具有垂直或水平的結(jié)構(gòu)元件
和一個(gè)載體底板。垂直的結(jié)構(gòu)元件位于載體底板上并且通過(guò)中間區(qū)域 相互分開(kāi)。垂直的結(jié)構(gòu)元件連接載體底板和半導(dǎo)體層或接觸層或者一 個(gè)浸潤(rùn)層。如果栽體基片比半導(dǎo)體膨脹得厲害，膨脹差異可以通過(guò)結(jié) 構(gòu)元件的彎曲來(lái)補(bǔ)償。盡管半導(dǎo)體層彎曲，當(dāng)然它沒(méi)有如在一種均勻 的、沒(méi)有結(jié)構(gòu)化的載體基片的情況下拉伸得厲害。
載體基片最好是整體式的?？梢赃@樣理解整體式的栽體基片，載 體基片不是由不同的層構(gòu)成或者說(shuō)載體基片具有一個(gè)盡可能均勻的組 分。
有利的是，中間區(qū)域被一種填充材料填充，這種材料比載體基片-材料更有彈性。這改善了元器件的穩(wěn)定性，而不損害結(jié)構(gòu)化的載體基 片承受熱應(yīng)力的能力。
另外一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施形式是具有一個(gè)單獨(dú)的垂直的結(jié)構(gòu)元件，該 元件設(shè)置在半導(dǎo)體層或者半導(dǎo)體元件的中心之下。這個(gè)結(jié)構(gòu)元件作為 元器件的穩(wěn)定核芯并且其橫截面平行于載體底板，尺寸限制在使得熱 應(yīng)力還不能導(dǎo)致故障。環(huán)繞這個(gè)單獨(dú)的結(jié)構(gòu)元件的外部空間被一種軟 的或者彈性的材料填充，從而可以承受熱應(yīng)力并且可以把熱量從半導(dǎo) 體元件中排出。
在上述實(shí)施形式中，熱應(yīng)力還通過(guò)載體基片材料的選擇減小，載 體基片材料的膨脹系數(shù)盡可能接近半導(dǎo)體層的膨脹系數(shù)。
另外一種實(shí)施形式中，載體基片具有一個(gè)多層結(jié)構(gòu)。這種層序列 由具有不同膨脹系數(shù)和彈性模量的材料制成。至少一個(gè)附加的載體基 片層設(shè)置在笫一個(gè)載體基片的下側(cè)或者在那里壓成薄片，從而可以補(bǔ) 償?shù)谝粋€(gè)載體基片上側(cè)的拉伸。第一個(gè)載體基片的上側(cè)比下側(cè)更靠近 半導(dǎo)體層。因?yàn)檫@些層相互固定地相連，它們必須膨脹到相同的長(zhǎng)度。 由于半導(dǎo)體和栽體基片的不同膨脹系數(shù)和因此帶來(lái)的不同的膨脹長(zhǎng)度
在加熱時(shí)產(chǎn)生圍繞層疊的一條中軸線的彎曲力矩。為了避免彎曲，這 些層的厚度相互協(xié)調(diào)使得包括半導(dǎo)體層的每個(gè)層的彎曲力矩幾乎相加
為零，也就是說(shuō)彎曲力矩必須本身消除。下述規(guī)則適于作為平面度
(Planaritaet)的條件 0 = S Zi Ei di ou T 其中
Zi是在中軸線和元件i之間的距離， Ei是元件i的虎克彈性模量， di是元件i的厚度， ai是元件i的熱膨脹系數(shù)， T是元件的溫度。
實(shí)際中，當(dāng)?shù)仁较嗉訋缀醯扔诹阋彩强梢缘?，?E Zi Ei di a! T
按照本發(fā)明的制造半導(dǎo)體元件的方法主要具有以下方法步驟 (a )在一個(gè)成長(zhǎng)基體上外延地沉淀出(Abscheiden) —個(gè)發(fā)光的半 導(dǎo)體層，
(b) 在半導(dǎo)體層上設(shè)置一個(gè)金屬接觸層，
(c) 至少通過(guò)金屬接觸層形成一個(gè)粘合和浸潤(rùn)層，
(d) 在粘合和浸潤(rùn)層上設(shè)置、形成或者沉淀出一個(gè)機(jī)械性能穩(wěn)定
的栽體基片，
(e) 半導(dǎo)體層與成長(zhǎng)基體分離，
(f )腐蝕臺(tái)形結(jié)構(gòu)槽來(lái)限定在臺(tái)形結(jié)構(gòu)槽之間的單個(gè)芯片，其中 臺(tái)形結(jié)構(gòu)槽至少分布在整個(gè)半導(dǎo)體層和整個(gè)接觸層上，
(g) 在半導(dǎo)體層上設(shè)置一個(gè)電觸點(diǎn)，
(h) 通過(guò)沿臺(tái)形結(jié)構(gòu)槽切割分離芯片。
在另一個(gè)實(shí)施形式中，方法步驟(f )在方法步驟(c)之前實(shí)施。 按照方法步驟(d)，在粘合和浸潤(rùn)層上形成或者沉淀出一個(gè)機(jī)械 性能穩(wěn)定的載體基片最好借助于一種電鍍方法實(shí)施。優(yōu)點(diǎn)是可以平衡 在浸潤(rùn)層的上表面的小的不平整性，而不產(chǎn)生粘合問(wèn)題。
在傳統(tǒng)的連接技術(shù)中可能引起這種不平整的問(wèn)題。借助于凡得瓦 鍵合設(shè)置的栽體基片要求例如特別平滑的上表面，從而原子力可以起 作用。與此相反，盡管粘合平衡了更大的高度差異，但是通常要求使 用有機(jī)材料，這些材料不耐熱或者不耐溶劑的。此外，這種材料對(duì)于 熱量和電流具有一個(gè)微小的傳導(dǎo)能力。
使用釬焊方法設(shè)置栽體基片沒(méi)有上述的問(wèn)題，但是對(duì)于污物比較 敏感。在浸潤(rùn)層中的干擾例如會(huì)導(dǎo)致焊料不能粘附在這個(gè)位置上并且 本身回縮。同樣，更大的異物粒子使得焊料不能完全充滿縫隙。在此， 相關(guān)的區(qū)域可以比粒子大的多。焊料接縫中的干擾是另外一個(gè)可能的 故障來(lái)源。這通過(guò)焊料的冶煉引起并且原理上沒(méi)有危害，此時(shí)該結(jié)構(gòu) 特別在分離成長(zhǎng)基體時(shí)承受不強(qiáng)烈并且不均勻的機(jī)械栽荷或者熱栽
荷。這種載荷沒(méi)有出現(xiàn)在傳統(tǒng)的in/v-材料體系中，因?yàn)槌砷L(zhǎng)基體可
以通過(guò)熱化學(xué)腐蝕去除。
與此相反，由氮化物制成的半導(dǎo)體中，直到現(xiàn)在只有分離方法使 用了高的熱載荷(例如激光發(fā)射)和機(jī)械載荷(例如裂縫-分離)。 在這些情況下，在半導(dǎo)體層和載體基片之間的釬焊連接更強(qiáng)烈地被加 栽并且因此容易引起上述問(wèn)題。在機(jī)械分離過(guò)程中可能出現(xiàn)這種情況， 即釬焊連接的一處薄弱位置引起釬焊層中一個(gè)寄生的裂縫并且因此會(huì) 影響到半導(dǎo)體粘合在載體基片上。在激光發(fā)射過(guò)程中，位于成長(zhǎng)基體 和半導(dǎo)體(氮化物)的氮化物之間的分界面通過(guò)激光照射局部熱分解。
所產(chǎn)生的多余的熱量必須通過(guò)半導(dǎo)體和結(jié)合層(Bondschicht)排出。 當(dāng)然，焊料中的裂縫致使熱量堵塞更加嚴(yán)重并且因此導(dǎo)致局部過(guò)熱。 由于焊料的不同熱膨脹系數(shù)或者局部熔化，其導(dǎo)致的可能結(jié)果含蓋了 從半導(dǎo)體或者觸點(diǎn)的熱損傷到形成裂縫或者分層等各種情況。由于這 些原因，不需要一個(gè)釬焊層的栽體基片的電鍍對(duì)于基于氮化物的半導(dǎo) 體元器件是特別有利的。


接下來(lái)借助于實(shí)施例連同附圖1至13更詳細(xì)地描述本發(fā)明。 圖中示出
圖l是一種按照本發(fā)明元器件的第一個(gè)實(shí)施例的示意截面圖，
圖2a和b分別是處于熱應(yīng)力下元器件的示意截面圖和一個(gè)彎曲晶
片的示意截面圖，
圖3a， b和c分別是一種按照本發(fā)明元器件的第二個(gè)實(shí)施例在不
同運(yùn)行條件下的示意截面圖，
圖4是一種按照本發(fā)明元器件的第三個(gè)實(shí)施例的示意截面圖， 圖5是一種按照本發(fā)明元器件的第四個(gè)實(shí)施例的示意截面圖，
圖6a和b分別是一種按照本發(fā)明元器件的笫五個(gè)實(shí)施例在不同運(yùn) 行條件下的示意截面圖，
圖7a至7g是一種按照本發(fā)明方法的第一個(gè)實(shí)施例的幾個(gè)方法步 驟的示意截面圖，
圖8是一種按照本發(fā)明元器件的第六個(gè)實(shí)施例的示意截面圖，
圖9a至9f是一種按照本發(fā)明方法的第二個(gè)實(shí)施例的幾個(gè)方法步 驟的示意截面圖，
圖10a至10g是一種按照本發(fā)明方法的第三個(gè)實(shí)施例的幾個(gè)方法 步驟的示意截面圖，
圖lla至lld是一種按照本發(fā)明方法的第四個(gè)實(shí)施例的幾個(gè)方法 步驟的示意截面圖，
圖12a和12b分別是第四個(gè)按照本方法的實(shí)施例的一個(gè)安裝方法 的示意截面圖，
圖13a和13b是一種按照本發(fā)明方法的第五個(gè)實(shí)施例的幾個(gè)方法 步驟的示意截面圖。
具體實(shí)施例方式
相同的或者相同作用的元件在圖中以同樣的附圖標(biāo)記表示。特別 是層的厚度為更好的理解在圖中沒(méi)有按照比例示出。
圖1中示出的半導(dǎo)體元器件具有一個(gè)半導(dǎo)體層2，該層設(shè)置在一個(gè) 接觸點(diǎn)8和接觸層3之間。接觸層3也可以設(shè)計(jì)成一個(gè)中斷的和/或結(jié) 構(gòu)化的層，其例如具有多個(gè)環(huán)形的表面。例如半導(dǎo)體層2包含氮化鎵 (GaN)并且觸點(diǎn)3、 8包含鉑、鈀或者鋁。接觸層3 (小于大約5納米 厚)位于一個(gè)反射層4 (厚約為100納米)上，該層特別在光電應(yīng)用中 對(duì)于光效率是特別重要的。分別根據(jù)光的波長(zhǎng)，反射層4可以例如具 有用于紅色的光譜范圍的金或者用于藍(lán)色的銀和鋁。如果反射層受到 具有其它金屬的合金的影響，那么接下來(lái)最好在反射層4上設(shè)置一個(gè) 散射阻擋層5 (例如由TiW (N)構(gòu)成并且厚約0.5微米)。為了獲得 更好的粘合的效果，散射阻擋層5以一個(gè)粘合和浸潤(rùn)層6涂層(例如 鍍鉻并且厚約l微米)。在浸潤(rùn)層6上連接一個(gè)載體基片7，該基片厚 約50微米并且例如由金屬制成，如特別是由鎳、鉻、銅和鴒制成。載 體基片的厚度通過(guò)元器件所需的機(jī)械穩(wěn)定性和必要時(shí)所用的平衡熱膨
脹的措施來(lái)決定。 一個(gè)鈍化層9覆蓋了至少半導(dǎo)體層2，從而保護(hù)半導(dǎo) 體層不受污染。
如果沒(méi)有其它設(shè)定條件的話，上述材料以及尺寸也適用于其它按 照本裝置和本方法的實(shí)施例。
圖2a借助于箭頭示出，在加熱一種已知元器件時(shí)，半導(dǎo)體2和載 體基片7的不同的膨脹系數(shù)如何在元器件內(nèi)引起應(yīng)力。因?yàn)榘雽?dǎo)體2 的膨脹系數(shù)通常略小于載體基片7(通常是一種金屬)的膨脹系數(shù)，所 以載體基片7在加熱的時(shí)候要比半導(dǎo)體膨脹得厲害。這可能在加工以 及運(yùn)行時(shí)導(dǎo)致彎曲。這種由熱應(yīng)力引起的如在圖2a中示出的彎曲可能 導(dǎo)致在半導(dǎo)體層2中產(chǎn)生斷裂，這意味著元器件故障。圖2b中示出基 片23的彎曲22，也就是基片與平面的最大偏差。為了保護(hù)半導(dǎo)體層并 且保證可加工性能，彎曲22應(yīng)該限制在100微米以下。當(dāng)在一種基片 (直徑5厘米)的彎曲超過(guò)100微米時(shí)，在碳化硅-基片上的氮化鎵 -外延層可能已經(jīng)出現(xiàn)大范圍的斷裂。當(dāng)栽體基片7比大約5微米還 要厚時(shí)，如果沒(méi)有專門的避免熱應(yīng)力的措施，由溫度引起的半導(dǎo)體2 的損壞已經(jīng)發(fā)生了。當(dāng)載體基片7比15微米還要厚時(shí)，這種問(wèn)題肯定 出現(xiàn)，因此一個(gè)栽體基片7沒(méi)有任何平衡措施的時(shí)候不能超過(guò)15微米。 為了在加工過(guò)程中所需的機(jī)械穩(wěn)定性，這種厚度還一直需要薄下去， 所以必須采取一個(gè)或者多個(gè)下文中按照本發(fā)明的措施。
在圖3a中的實(shí)施例具有一個(gè)垂直結(jié)構(gòu)化的栽體基片7，該基片由 一個(gè)栽體底板24、多個(gè)垂直的結(jié)構(gòu)元件25和多個(gè)中間區(qū)域26構(gòu)成。 其上順序地設(shè)置一個(gè)浸潤(rùn)層6、 一個(gè)散射阻擋層5、 一個(gè)反射層、 一個(gè) 接觸層3和一個(gè)半導(dǎo)體層2。此處沒(méi)有形成第二個(gè)接觸點(diǎn)。在這個(gè)實(shí)施 例中，結(jié)構(gòu)元件25具有一個(gè)圓形的橫截面，但是也可以采用其它形狀。 結(jié)構(gòu)元件的高度最好以半導(dǎo)體2的橫向尺寸按比例縮放，從而半導(dǎo)體 寬度對(duì)結(jié)構(gòu)元件-高度的比例不會(huì)超過(guò)系數(shù)15。結(jié)構(gòu)元件最好具有一 個(gè)至少為二的高的縱橫尺寸比例(也就是高度/寬度)，由此它可以更 好的彎曲并且可以平衡熱應(yīng)力。例如，結(jié)構(gòu)元件高為5-20微米并且 具有一個(gè)5-10微米的直徑。載體底板的厚度最好選擇得和結(jié)構(gòu)元件 一樣高并且通常在20微米和IOO微米之間。厚度必須在加工和運(yùn)行期 間給予元器件充足的機(jī)械穩(wěn)定性.此外，厚度是一個(gè)時(shí)間問(wèn)題、材料 問(wèn)題并且最后還是一個(gè)成本問(wèn)題。中間區(qū)域26可以以一種在結(jié)構(gòu)化期
間所用的光致抗蝕劑填充、不填充(也就是空的)或者如在下文中的 實(shí)施例那樣以另外一種材料填充。
在圖3b中示出了處于加熱狀態(tài)的圖3a中實(shí)施的元器件。元器件 以一個(gè)非常小的載體基片-表面部分固定在一個(gè)連接印制導(dǎo)線19上。 在加熱過(guò)程中，載體基片7本身比半導(dǎo)體層2膨脹得厲害，其中結(jié)構(gòu) 元件25的下部與載體底板24匹配并且上部與半導(dǎo)體層2的延伸匹配。 結(jié)構(gòu)元件通過(guò)彎曲平衡這種膨脹差異，從而在這個(gè)實(shí)施例中，結(jié)構(gòu)元 件本身向內(nèi)彎曲。這具有這樣的后果，即載體底板24的棱邊和半導(dǎo)體 層2的棱邊輕微向上彎曲。當(dāng)元器件或者載體基片7沒(méi)有固定的時(shí)候， 也是這種情況。
與此相反，如圖3c所示，當(dāng)元器件平面地固定在一個(gè)電路板或者 連接印制導(dǎo)線19時(shí)，半導(dǎo)體層2的棱邊向下彎曲。在此，結(jié)構(gòu)元件25 的上部也如圖3b所示的那樣向內(nèi)彎曲，但是因?yàn)閯傂圆⑶移矫娴毓潭?的載體底板24形成半導(dǎo)體層2表面的一個(gè)小的凸起(Ausw6lbung)。
在另一個(gè)實(shí)施例中，圖3a所示的元器件的中間區(qū)域26以一種填 充材料27 (其比栽體基片7的材料更具彈性)為了改善元器件的穩(wěn)定 性能來(lái)填充。這在圖4中示出。在此，結(jié)構(gòu)元件25和載體底板24例 如由鎳和由金制成的填充材料27制成。其它的材料，如聚合物也可以 用作填充材料27。
圖5中示出一個(gè)實(shí)施例，該實(shí)施例還提供了避免在這么一種元器 件中的熱彎曲應(yīng)力的一種方案。圖5中所示實(shí)施例的載體基片7例如 由兩個(gè)不同的具有不同膨脹系數(shù)和彈性模量的材料構(gòu)成較薄的栽體基 片層20例如比厚的載體基片層21具有一個(gè)更高的彈性模量和更小的 膨脹系數(shù)。通過(guò)具有更小的膨脹系數(shù)的載體基片層20和層的厚度，載 體基片7在半導(dǎo)體層2上的拉伸局部地被補(bǔ)償。例如上載體基片層21 由50微米厚的銅制成并且下栽體基片層20由1. 3微米厚的鴒或者2. 7 微米厚的鉻制成。也可以使用超過(guò)兩種不同材料。在此處沒(méi)有形成第 二個(gè)接觸點(diǎn)8和可能的鈍化層9。
圖6a中示出了在圖4中所示元器件的一種變型。在此，載體基片 7具有一個(gè)唯一的垂直的結(jié)構(gòu)元件25,該結(jié)構(gòu)元件中心地或者中間地 設(shè)置在結(jié)構(gòu)元件25下方，也就是說(shuō)，與半導(dǎo)體層2中心對(duì)齊。這個(gè)結(jié) 構(gòu)元件25為元器件形成了一個(gè)穩(wěn)定的核心并且尺寸限制在使得熱應(yīng)力
還沒(méi)有導(dǎo)致故障。例如這個(gè)結(jié)構(gòu)元件25的橫截面是圓形的，當(dāng)元器件 具有一個(gè)大約為300微米的直徑時(shí)，結(jié)構(gòu)元件的橫截面的直徑大約為 100微米。結(jié)構(gòu)元件25其它的形狀和尺寸也是可以想像的。剩下的外 部空間以一種軟的材料填充，這種材料可以吸收熱應(yīng)力。如上邊對(duì)圖4 所述的那樣，例如鎳適用于結(jié)構(gòu)元件25和栽體底板24并且金適用于 填充材料。而填充材料應(yīng)總能把熱量從元器件中排出。
圖6b示出處于熱應(yīng)力下的圖6a所示的元器件。在此，半導(dǎo)體層 比圖1所示的元器件受到更少的載荷，因?yàn)橐粋€(gè)在強(qiáng)烈膨脹的栽體基 片和半導(dǎo)體層之間的小的分界面受到載荷并且因此只有極小部分作用 到在圖1中所示的元器件上的應(yīng)力會(huì)作用到半導(dǎo)體層2。填充材料27 不僅匹配栽體基片7的膨脹而且也匹配半導(dǎo)體2的膨脹。
在圖7a至g中示出制造圖l所示的、按照本發(fā)明的元器件方法的 示意流程。所需半導(dǎo)體層2外延地沉淀在一個(gè)成長(zhǎng)基體1上(參見(jiàn)圖 7a)。在這個(gè)例子中，氮化鎵外延地沉淀在藍(lán)寶石上。
如圖7b所示的那樣，半導(dǎo)體層2隨后有利地借助于汽化滲鍍或者 濺射設(shè)置一個(gè)接觸層3。因?yàn)橹笏扛驳膶硬荒芡腹猓赃@層在光 電元器件中可以很好地反射。但是，通常鏡面金屬化對(duì)半導(dǎo)體層3的 接觸不利。因此一個(gè)附加的反射層4可以設(shè)置在接觸層3上，其中接 觸層3通過(guò)非常薄的半透明的或者設(shè)有孔的由可以更好導(dǎo)電的接觸金 屬制成的層形成，從而接觸層3吸收很少的光。如果鏡面由具有其它 金屬的合金破壞，應(yīng)接下來(lái)在反射層4上設(shè)置一個(gè)散射阻擋層5。反射 層4和/或散射阻擋層5可以借助于汽化滲鍍或者濺射來(lái)設(shè)置。
作為最上邊的層，在散射阻擋層5上設(shè)置一層粘合和浸潤(rùn)層6。這 最好借助于汽化滲鍍或者濺射進(jìn)行并且可以由鉻、鎳或者可以導(dǎo)電的 Ti0制成。(參見(jiàn)附圖7c)
在粘合和浸潤(rùn)層6上， 一個(gè)栽體基片7例如借助于濺射、 一種CVD 方法(即一種化學(xué)氣相沉淀方法)、 一種電鍍方法、無(wú)電流電鍍或者 另外一種已知的方法一直沉淀到所需的厚度。參見(jiàn)圖7d。載體基片的 厚度基本上針對(duì)在加工和運(yùn)行期間所需的機(jī)械穩(wěn)定性、最大允許的熱 應(yīng)力，在半導(dǎo)體內(nèi)出現(xiàn)斷裂之前并且之后，是否采取如安裝一個(gè)輔助 基片(如下文中所述的那樣)那樣的措施。如果沒(méi)有平衡熱應(yīng)力的措 施，載體基片不會(huì)超過(guò)15微米的厚度。因?yàn)檫@個(gè)厚度對(duì)于加工來(lái)說(shuō)太薄了，采用了輔助基片12。(參見(jiàn)圖8和下文中的說(shuō)明)
載體基片7應(yīng)該由一種材料制成，這種材料應(yīng)該具有好的導(dǎo)熱和 導(dǎo)電能力以及機(jī)械穩(wěn)定性，不平整性和異物粒子也應(yīng)該通過(guò)載體基片7 來(lái)平衡。因?yàn)槌恋砜梢栽谑覂?nèi)溫度時(shí)進(jìn)行，在加工時(shí)一種內(nèi)部散射不 必?fù)?dān)心。最好使用一種電鍍方法。汽化滲鍍具有這樣的缺點(diǎn)，沉淀速 率相對(duì)較小并且所沉淀的層具有較小的強(qiáng)度。與此相反更加適合的是 '減射方法、 一種氣相沉淀(CVD方法)和一種液相沉淀。
如圖8所示，最好在載體基片7上還設(shè)置一層釬焊層11,以便在 該層上方結(jié)合另外一層輔助基片12。例如可以使用一層機(jī)械上穩(wěn)固的 半導(dǎo)體例如硅、鍺、碳化硅或者一種由鉬或者鎢制成的金屬基片。釬 焊層11例如具有一種金/鋅混合物。當(dāng)金屬層本身不是太厚或者它的 鍍層特別昂貴時(shí)，需要一種輔助基片12。因?yàn)殁F焊層ll此時(shí)與半導(dǎo)體 層2相距很大的距離，它的不好的機(jī)械性能(如前文所述那樣)不會(huì) 影響分離工藝。釬焊層ll和/或輔助基片12可以借助于濺射、汽化滲 鍍或者鍍層來(lái)設(shè)置。在去除成長(zhǎng)基體1后存在這樣的可能性，在選擇 一種低熔點(diǎn)的釬焊時(shí)，輔助基片12又被去除并且再次投入到這一工藝 中或者被另外一個(gè)基片(例如由鋁或者銅制成的便宜的基片)所替換。 此外，輔助基片12也可以借助于一個(gè)粘合方法(例如NanoPierce , 參見(jiàn)網(wǎng)址Http: //www. nanopierce. com)來(lái)固定。
在設(shè)置了載體基片和可能采用的輔助基片后，成長(zhǎng)基體1從半導(dǎo) 體層2分開(kāi)。按照所選的成長(zhǎng)基體1和半導(dǎo)體2可以使這個(gè)加工步驟 通過(guò)化學(xué)分解成長(zhǎng)基體l、 一個(gè)犧牲層(Opferschicht)、 一種激光-發(fā)射的方法、 一個(gè)設(shè)有理論斷裂點(diǎn)的壓成薄片的成長(zhǎng)基體或者另外一 種已知的方法來(lái)實(shí)施。
如砷化鎵(GaAs)或者硅的基片材料可以容易地被化學(xué)分解。成 長(zhǎng)基體在這里消失了。此外，半導(dǎo)體或者本身對(duì)于腐蝕液是惰性的或 者安裝有專門的防腐蝕層。另外一種方案是在半導(dǎo)體層2中設(shè)置一層 犧牲層，該層可以有選擇地被腐蝕。以這種方式，成長(zhǎng)基體1不會(huì)消 失并且又可以再次投入這一工藝中。
用來(lái)在短波光波范圍內(nèi)產(chǎn)生光的氮化物材料體系中直到現(xiàn)在沒(méi)有 合適的化學(xué)腐蝕方法，不僅對(duì)于常見(jiàn)的基體、如藍(lán)寶石或者碳化硅而 且對(duì)于半導(dǎo)體(如氮化鋁、氮化鎵、氮化銦)。因此，在這里為了分
離半導(dǎo)體層2例如使用了激光-發(fā)射的方法。在此可以這樣使用，氮 化鎵在以一束激光照射下可以分解成鎵和氣態(tài)氮。具有光子能量的一 束激光足夠分解氮化鎵，但是不足以分解成長(zhǎng)基體。激光通過(guò)藍(lán)寶石 發(fā)射，藍(lán)寶石在所需波長(zhǎng)中一直都是透明的。在藍(lán)寶石的邊界層上， 氮化鎵被分解并且由于產(chǎn)生的氣體和壓力使半導(dǎo)體層2與藍(lán)寶石-成 長(zhǎng)基體1分開(kāi)。在成長(zhǎng)基體l被分離后，元器件在圖7e中顯示。當(dāng)然， 如果在碳化硅上沉淀氮化鎵，這種方法就不可能了，因?yàn)樘蓟璞鹊?化鎵具有一個(gè)更小的帶隙并且因此先于氮化鎵分解。
此外還有這樣一種方案，半導(dǎo)體層2沉積在一層已經(jīng)壓成薄片的 成長(zhǎng)基體1上。這樣一種已經(jīng)壓成薄片的成長(zhǎng)基體1 (例如31^101(:豇@ 或者UNIB0ND )作為最上邊的層具有一個(gè)粘合層，粘合層設(shè)有合適的 理論斷裂點(diǎn)。在這個(gè)點(diǎn)上，薄的半導(dǎo)體層2在設(shè)置了載體基片7之后
于成長(zhǎng)基體l分開(kāi)。
臺(tái)形結(jié)構(gòu)槽10至少在半導(dǎo)體層2和接觸層3之間這樣被腐蝕，即 限定出臺(tái)形結(jié)構(gòu)槽10之間的單個(gè)芯片。臺(tái)形結(jié)構(gòu)槽10至少分布在整 個(gè)半導(dǎo)體層2和接觸層3的范圍內(nèi)。臺(tái)形結(jié)構(gòu)槽10橫截面的形狀例如 在圖7f中顯示。其它形狀也是可以的。對(duì)臺(tái)形結(jié)構(gòu)槽10的腐蝕可以 借助于圖片光刻技術(shù)或者與干腐蝕相結(jié)合的其它已知方法，例如反應(yīng) 離子蝕刻(也就是活性離子蝕刻)。
另外一個(gè)方法步驟中，按照?qǐng)D7f觸點(diǎn)8借助于濺射或者汽化滲鍍 設(shè)置在半導(dǎo)體層2上。觸點(diǎn)8例如含有鋁?？赡艿脑?，鈍化層9(例如 由氮化硅或者氧化硅制成)借助于濺射或者一種CVD方法設(shè)置在部分 半導(dǎo)體層2 (該層沒(méi)有被觸點(diǎn)8覆蓋)上并且至少設(shè)置在接觸層3的側(cè) 面上。
為了優(yōu)化光輸出耦合，可選擇在半導(dǎo)體或者在鈍化層9中制成三 維結(jié)構(gòu)。因?yàn)楣馐紫葟陌雽?dǎo)體中輸出耦合，當(dāng)這樣一種結(jié)構(gòu)在半導(dǎo)體 層2中而不是在鈍化層9中生成，其具有更好的效果。但是，改善光 輸出耦合的結(jié)構(gòu)當(dāng)然可以在這兩層中生成。
在設(shè)置觸點(diǎn)8或者可能的鈍化層9之前，例如一種角錐體結(jié)構(gòu)(該 結(jié)構(gòu)至少在每個(gè)角錐體上具有三個(gè)可見(jiàn)的表面)蝕刻到半導(dǎo)體層2內(nèi)。 在半導(dǎo)體層2與成長(zhǎng)基體1分開(kāi)之后，半導(dǎo)體層2的表面一定程度上 變得粗糙。
特別是通過(guò)一種非隔熱的(anisotropisch)蝕刻方法如一種反應(yīng) 離子蝕刻方法產(chǎn)生角錐體結(jié)構(gòu)。但是，根據(jù)所選擇的半導(dǎo)體，該結(jié)構(gòu) 也可以借助于熱化學(xué)腐蝕或者干腐蝕方法生成。例如一種反應(yīng)離子蝕 刻方法或者ICP方法(感應(yīng)耦合等離子)更適合于氮化鎵的結(jié)構(gòu)化， 其中對(duì)于一種砷化鎵-半導(dǎo)體也可以使用熱化學(xué)腐蝕。在這樣一種結(jié) 構(gòu)化之后，觸點(diǎn)8并且最好一層鈍化層9被設(shè)置后，從而保護(hù)表面不 受污染。
最后，芯片沿著臺(tái)形結(jié)構(gòu)槽IO例如通過(guò)鋸或者激光切割來(lái)分割。 圖7g中示出了利用一根鋸條分割的過(guò)程。
圖9a至9f是圖7a至7g中所示方法的一種變型的方法步驟的部 分草圖。只要沒(méi)有其它的說(shuō)明，對(duì)上述實(shí)施例中材料和方法的規(guī)定也 適用于以下實(shí)施例。把半導(dǎo)體層2、接觸層3和反射層4設(shè)置在生長(zhǎng)基 體1上按照?qǐng)D7a和7b的上述說(shuō)明來(lái)實(shí)施。在這種情況下，反射層4 集成在接觸層3中。這個(gè)組合的層借助于標(biāo)記3 + 4在圖中標(biāo)出。
如圖9a所示，在半導(dǎo)體層2和成長(zhǎng)基體1分離之前，臺(tái)形結(jié)構(gòu)槽 10刻進(jìn)接觸-/反射層3 + 4和半導(dǎo)體層2中。當(dāng)臺(tái)形蝕刻工藝對(duì)一個(gè) 位于其下面的層產(chǎn)生問(wèn)題的上述特別有利。例如在上述方法中在臺(tái)形
蝕刻工藝之前設(shè)置散射阻擋層5、浸潤(rùn)層或者栽體基片7，但是在這種 方法中只有在臺(tái)形蝕刻工藝之后并且因此不能進(jìn)行蝕刻。在蝕刻之后 層疊以單個(gè)小島的形狀立在成長(zhǎng)基體1上，也就是立在接觸-/反射層 3 + 4上。接下來(lái)， 一個(gè)鈍化層9平坦地設(shè)置在沒(méi)有被散射阻擋層覆蓋 的接觸-/反射層3 + 4和半導(dǎo)體層2上和在部分位于臺(tái)形結(jié)構(gòu)槽10里
的成長(zhǎng)基體l上。
一個(gè)粘合和浸潤(rùn)層6設(shè)置到包括臺(tái)形結(jié)構(gòu)槽10的整個(gè)上表面上，
參見(jiàn)圖9b。
按照?qǐng)D9c，載體基片7例如在浸潤(rùn)層6上電鍍， 一直達(dá)到所需厚 度，從而臺(tái)形結(jié)構(gòu)槽IO也被填滿了。
成長(zhǎng)基體1按照上述分離方法中的一個(gè)方法與半導(dǎo)體層2分離。 在此，部分位于臺(tái)形結(jié)構(gòu)槽中的鈍化層9也被去除了，參見(jiàn)圖9d。
按照?qǐng)D9e，觸點(diǎn)設(shè)置在半導(dǎo)體層2上。為了更好地保護(hù)半導(dǎo)體層 2不受污染，鈍化層9在半導(dǎo)體層2上擴(kuò)寬。
最后，芯片沿著臺(tái)形結(jié)構(gòu)槽借助于鋸或者激光切割分開(kāi)，參見(jiàn)圖
另一個(gè)按照本方法的實(shí)施例在圖10a至10g中示出。這種方法直 接在前述按照設(shè)置浸潤(rùn)層6的方法之后(比較圖9b和10a )。取代載 體基片7如圖9c示出的那樣平坦地設(shè)置，分隔接片13例如由一種光 致抗蝕劑借助于圖片光刻技術(shù)、光刻方法或者由一種類似的方法通過(guò) 電鍍成形設(shè)置。這可以這樣實(shí)現(xiàn)，即光致抗蝕劑平坦地電鍍?cè)诮?rùn)層6 上一直到厚度為IO微米，從而所有臺(tái)形結(jié)構(gòu)槽在它的整個(gè)長(zhǎng)度上也完 全被填充。按照合適的曝光，光致抗蝕劑(位于臺(tái)形結(jié)構(gòu)槽之間并且 位于半導(dǎo)體層2上邊)可以有選擇地被去除(參見(jiàn)圖10b )。重要的是， 這種材料可以有選擇地被去除。分隔接片13可以利用先進(jìn)的抗蝕系統(tǒng) (例如一種光刻方法或者一種合適的光致抗蝕劑如產(chǎn)自MicroChem公 司的ma-P100或者SU-8)實(shí)現(xiàn)非常高的縱橫比。有利的是分隔接片 盡可能的窄。分隔接片13越窄，越少可利用的晶片表面通過(guò)分隔接片 被浪費(fèi)。這意味著，每個(gè)晶片的芯片數(shù)目增加了并且降低了成本。
在分隔接片13之間的中間區(qū)域在半導(dǎo)體層2之上根據(jù)圖10c例如 電鍍地利用一種適合作為載體基片7的材料最大填充到分隔接片的高 度。然后，分隔接片借助于一種溶劑或者通過(guò)蝕刻有選擇地去除。由 此產(chǎn)生的載體基片-小島71在圖10d中示出。為了簡(jiǎn)化進(jìn)一步加工所 需的操作，載體基片-小島71連同臺(tái)形結(jié)構(gòu)槽完全被一種輔助材料14 以可以支承的厚度涂層。涂層后的元器件在圖10e中示出。輔助材料 14可以通過(guò)一種濺射方法、 一種CVD方法、 一種電鍍方法、無(wú)電流電 鍍或者另一種已知的方法涂覆。也可以考慮使用金屬、合適的聚合物 (例如聚酰亞胺)或者壓轉(zhuǎn)安裝的玻璃(Spin0n-Gl3sern)。機(jī)械強(qiáng) 度也可以通過(guò)在第二種基片上粘合或者釬焊來(lái)實(shí)現(xiàn)。但是重要的是， 輔助材料14又可以有選擇地被去除。
在涂覆輔助材料14之后，成長(zhǎng)基體1以一種已知的方法與半導(dǎo)體 層2分開(kāi)。如圖10f所示，接下來(lái)把觸點(diǎn)8設(shè)置在半導(dǎo)體層2上。
元器件現(xiàn)在不需要機(jī)械力就可分開(kāi)。 一種底膜15在觸點(diǎn)8上面設(shè) 置在半導(dǎo)體層上并且輔助材料1例如通過(guò)蝕刻有選擇地去除。然后元 器件自動(dòng)被分開(kāi)，如圖10g所示，其已經(jīng)立于一個(gè)底膜15上。如果有 足夠的蝕刻率，這種分離過(guò)程可以非常快。與用鋸分割不同的是，使 用鋸分隔時(shí)的時(shí)間消耗簡(jiǎn)單地與元器件的數(shù)量成比例，此處的時(shí)間消
耗與元器件的數(shù)量和晶片尺寸無(wú)關(guān)。這比通過(guò)鋸加工具有附加的優(yōu)點(diǎn)， 即對(duì)元器件的每個(gè)尺寸限制被去除了 。也可以制造圓形的的或者四角
的元器件。通過(guò)窄的分隔接片13減少了晶片表面的浪費(fèi)，浪費(fèi)的晶片 表面作為沒(méi)用的鋸屑被去除了。
圖lla至lld是另一個(gè)實(shí)施例的草圖，該圖描述了最后提到的方 法的一些變化。在這個(gè)實(shí)施例中，本方法基本上與按照在圖10a至10c 總結(jié)的示意圖相同，除了分隔接片13上側(cè)的橫截面具有一個(gè)尖端。載 體基片7沒(méi)有只是涂覆到分隔接片13的高度，而是這一過(guò)程被繼續(xù)下 去，從而整個(gè)結(jié)構(gòu)連同分隔接片13平坦地被涂層。這在圖lla中示出 并且可以用相同的材料如用于載體基片7的材料或者另一種材料來(lái)實(shí) 行。
被涂覆的結(jié)構(gòu)應(yīng)該具有足夠的支承能力，使得成長(zhǎng)基體1可以容 易地被去除。觸點(diǎn)8可以設(shè)置在半導(dǎo)體層2上，參見(jiàn)圖llb。
在分隔接片13例如借助于有機(jī)溶劑從半導(dǎo)體層2側(cè)面分解之后， 圖llc顯示元器件。因此每個(gè)芯片在一定程度上自由立在載體基片-小烏上。因?yàn)樗B接的栽體基片層相對(duì)較薄，元器件可以如圖lld所 示的那樣以較小的力剪開(kāi)。分隔接片的尖形的形狀支承剪切過(guò)程并且 還可以有利地影響到一種載體基片-材料，這種材料具有一個(gè)較小的 剪切強(qiáng)度。
圖12a和12b示出了一個(gè)具有多列元器件的完整晶片的部分，并 且還示出了多列元器件如何例如借助于熱壓法固定在連接印制導(dǎo)線 19。同時(shí)安裝設(shè)備18斷開(kāi)或者中斷連接并且行駛到下一區(qū)域。在此， 因?yàn)橹皇亲哌^(guò)很短的路程，這種方法也適合于裝配具有更多件數(shù)(例 如本身發(fā)亮的三原色-顯示)的表面。
圖13a和13b是另外一種實(shí)施例的草圖，該實(shí)施例示出了圖10a 至10g所示方法的另外一種方案。在此，元器件沒(méi)用光致抗蝕劑并且 沒(méi)有結(jié)構(gòu)化。浸潤(rùn)層6沒(méi)有如圖10a所示的那樣設(shè)置在整個(gè)上表面上， 而是在本實(shí)施例中只是在最外側(cè)的層上設(shè)置在半導(dǎo)體層2上，也就是 說(shuō)沒(méi)有待浸潤(rùn)的材料位于臺(tái)形結(jié)構(gòu)槽的側(cè)面或者上表面上。如圖13a 所示， 一個(gè)反浸潤(rùn)層16設(shè)置在臺(tái)形結(jié)構(gòu)槽的側(cè)面或者上表面上。這種 反浸潤(rùn)層16可以是電介質(zhì)，如氮化硅或者氧化硅。浸潤(rùn)層6例如由金 或者鈦制成。
例如載體基片材料(例如鎳)在無(wú)電流沉積過(guò)程中只是在浸潤(rùn)層6 上增厚。如果這一過(guò)程在臺(tái)形結(jié)構(gòu)槽產(chǎn)生之前被停止，分離的載體基 片-小島71如圖13b那樣顯示出來(lái)。這種元器件可以如在圖10d中顯 示的元器件那樣繼續(xù)加工。盡管栽體基片-小島71的不可變形不如在 光致抗蝕劑方法(即在圖10a至10g中所示的方法)那樣好，但是為 此人們節(jié)省了用于一種涂裝工藝(Lackprzessierung )和爆光的費(fèi)用。
圖3a、 4和6a所示的按照本發(fā)明的元器件以合適的變型也可以按 照本發(fā)明的方法制造出來(lái)，即按照?qǐng)D7、 9、 10、 11和13所示的方法。
為了制造在圖3a、 4和6a中所示的元器件，栽體基片7或者栽體 基片-小島71必須結(jié)構(gòu)化。這種結(jié)構(gòu)化例如借助于圖片光刻技術(shù)、一 種光刻方法或者另外一種已知的方法實(shí)現(xiàn)。以借助于圖片光刻技術(shù)為 例，在設(shè)置載體基片7之前就應(yīng)該設(shè)置一層合適的光致抗蝕劑在浸潤(rùn) 層6上，相應(yīng)地被曝光并且被蝕刻，從而獲得所需元器件的垂直結(jié)構(gòu) 元件或者結(jié)構(gòu)元件25的陰模。為了使結(jié)構(gòu)元件25獲得高的縱橫比， 最好使用一種光刻方法或者一種適合的光致抗蝕劑(例如NanoTM的ma -P100或者SU-8)。
為了制造在圖4或者6a中所示的元器件，當(dāng)光致抗蝕劑足夠彈性 時(shí)，其例如在元器件中使用光刻方法之后去除，或者中間區(qū)域26可以 被一種附加的填充材料27填充。后者應(yīng)該在光致抗蝕劑分解之后實(shí)施。 這可以通過(guò)一種噴射法(其中例如向中間區(qū)域中注射一種熱塑性塑料) 通過(guò)流入一種液相的填充材料27，例如在高溫下通過(guò)流入一種液相的 稍后干燥或者硬化的(如環(huán)氧樹(shù)脂)粘合劑或者通過(guò)另外一種已知的 方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。
在圖7a至7g所示的方法范圍內(nèi)，在達(dá)到圖7c所示的制造階段之 后出現(xiàn)制造一種在圖3a、 4或者6a所示的元器件的分枝。如上文已經(jīng) 描述的那樣，當(dāng)致力于制造在圖3a或者4所示的元器件時(shí)，光致抗蝕 劑此處設(shè)置在浸潤(rùn)層6上并且利用更多結(jié)構(gòu)元件25的陰模來(lái)結(jié)構(gòu)化。 當(dāng)實(shí)現(xiàn)在圖6a所示的元器件時(shí)，另一種方案是光致抗蝕劑利用結(jié)構(gòu)元 件25的一個(gè)陰模被結(jié)構(gòu)化。之后，在實(shí)施上述方法中的一個(gè)方法之后 沉積載體基片7，當(dāng)然在光致抗蝕劑直到達(dá)到所需的載體底板24的厚 度(例如50微米)。載體基片因此例如是整體式的。光致抗蝕劑可以 在任何時(shí)候在分離元器件之前被分解，或者也可以不分解。當(dāng)光致抗
蝕劑比載體基片7的材料更有彈性或者更軟，則光致抗蝕劑同時(shí)作為 在圖4或者6a中所示的元器件的填充材料27。否則元器件可以如圖 7e至7g所示的那樣繼續(xù)加工。
在到達(dá)圖9b所示的加工狀態(tài)之后，載體基片7也可以結(jié)構(gòu)化。如 上所述，光致抗蝕劑設(shè)置在浸潤(rùn)成6上并結(jié)構(gòu)化，并且設(shè)置載體基片7 使得至少一個(gè)結(jié)構(gòu)元件和一個(gè)中間區(qū)域成形以及形成一個(gè)載體底板 24。在可選擇地分解光致抗蝕劑并且可選擇地使用一種填充材料27之 后，可以按照?qǐng)D9d至9f繼續(xù)加工。
相似的是，結(jié)構(gòu)化可以在到達(dá)圖10b所示的制造階段之后開(kāi)始。 在此，光致抗蝕劑設(shè)置在位于分隔接片13之間的浸潤(rùn)層6上并結(jié)構(gòu)化。 如上所述，栽體基片7設(shè)置在位于分隔接片之間浸潤(rùn)層6或者在光致 抗蝕劑上，從而也形成一個(gè)載體底板24。按照?qǐng)D10d至10g的繼續(xù)加 工可以在分解或沒(méi)有分解光致抗蝕劑以及使用或不使用填充材料27的 情況下實(shí)施。
在圖lla至lld所示的方法之后，栽體基片可以如上所述地結(jié)構(gòu) 化。結(jié)構(gòu)元件25低于分隔接片13，從而元器件在一個(gè)可能的剪切方法 中可以喪失足夠的機(jī)械穩(wěn)定性。例如結(jié)構(gòu)元件25高約l5微米并且分 隔接片13高約50微米。分隔接片13的高度通?？梢栽?0微米和200 微米之間，但是分隔接片13越高，那么載體基片7越厚并且需要更多 的材料，這又是一個(gè)成本問(wèn)題。
按照在圖13a和13b中所示的方法可以在圖13a所示的浸潤(rùn)層6 上為了制造一種在圖3a、 4或者6a中所示的元器件形成一個(gè)結(jié)構(gòu)化的 載體基片7。
本專利申請(qǐng)要求德國(guó)專利申請(qǐng)102 45 631.-33的優(yōu)先權(quán)，對(duì)此， 它的公開(kāi)內(nèi)容通過(guò)引用 一并合入本發(fā)明當(dāng)中。
本發(fā)明的保護(hù)范圍不受借助于實(shí)施例說(shuō)明的本發(fā)明的說(shuō)明書所限 制。相反的，本發(fā)明包括每個(gè)新的特征以及每個(gè)特征的組合，特別是 包含在權(quán)利要求書的每個(gè)特征的組合，即使這種組合沒(méi)有明確地在權(quán) 利要求書中給出來(lái)。
權(quán)利要求
1.半導(dǎo)體元器件，其具有一個(gè)發(fā)光半導(dǎo)體層或者一個(gè)發(fā)光半導(dǎo)體元件(2)和兩個(gè)接觸點(diǎn)(3、8)，這兩個(gè)接觸點(diǎn)是一個(gè)接觸層(3)和一個(gè)觸點(diǎn)(8)，其中，該元器件設(shè)置在一個(gè)載體基片(7)上并且載體基片(7)水平結(jié)構(gòu)化，并且載體基片(7)由一個(gè)導(dǎo)電的層序列構(gòu)成，該層序列中的層的厚度相互協(xié)調(diào)使得包括半導(dǎo)體層(2)的層疊不產(chǎn)生或者產(chǎn)生很小的彎曲力矩，其中具有最小的膨脹系數(shù)的層(20)與半導(dǎo)體層(2)離開(kāi)最遠(yuǎn)地設(shè)置。
2. 按照權(quán)利要求1的半導(dǎo)體元器件，其中在載體基片(7)和靠 近載體基片(7)的接觸點(diǎn)(3)之間形成至少一個(gè)浸潤(rùn)層(6)。
3. 按照權(quán)利要求2的半導(dǎo)體元器件，其中在接觸點(diǎn)(3)和浸潤(rùn) 層(6)之間設(shè)置至少一個(gè)反射層(4)。
4. 按照權(quán)利要求3的半導(dǎo)體元器件，其中在反射層(4)和浸潤(rùn) 層(6)之間設(shè)置至少一個(gè)散射阻擋層(5)。
5. 按照權(quán)利要求1的半導(dǎo)體元器件，其中在接觸點(diǎn)(3)和載體 基片(7)之間設(shè)置至少一個(gè)反射層(4)。
6. 按照權(quán)利要求5的半導(dǎo)體元器件，其中在反射層(4)和栽體 基片(7)之間設(shè)置至少一個(gè)散射阻擋層(5)。
7. 按照權(quán)利要求1的半導(dǎo)體元器件，其中載體基片(7)是可導(dǎo) 電的。
8. 按照權(quán)利要求1的半導(dǎo)體元器件，其中載體基片(7)的這些 層的厚度這樣地相互協(xié)調(diào)，使得適于下述規(guī)則SZi Ei di a; T， 其中i是層的層號(hào)Zi是在中軸線和層i之間的距離， Ei是層i的虎克彈性模量， di是層i的厚度， (ii是層i的熱膨脹系數(shù)， T是元器件的溫度。
9. 按照權(quán)利要求1的半導(dǎo)體元器件，其中載體基片(7)的一個(gè) 層由銅制成。
10. 按照權(quán)利要求l的半導(dǎo)體元器件，其中載體基片(7)的一個(gè) 層由鎢制成.
11. 按照權(quán)利要求l的半導(dǎo)體元器件，其中載體基片(7)的一個(gè) 層由鉻制成。
12. 按照權(quán)利要求l的半導(dǎo)體元器件，其中載體基片(7)的一個(gè) 層由銅制成以及栽體基片(7)的一個(gè)層由鎢或鉻制成，其中由鎢或鉻 制成的層與半導(dǎo)體層(2)離開(kāi)最遠(yuǎn)地設(shè)置。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體元器件。為了避免或者補(bǔ)償元器件中的熱應(yīng)力，該半導(dǎo)體元器件具有一個(gè)發(fā)光的半導(dǎo)體層或者一個(gè)發(fā)光的半導(dǎo)體元件、兩個(gè)接觸點(diǎn)和一個(gè)水平結(jié)構(gòu)化的載體基片。熱應(yīng)力由于溫度變換并且因?yàn)榘雽?dǎo)體和載體基片不同的膨脹系數(shù)在加工和運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生。使載體基片結(jié)構(gòu)化從而熱應(yīng)力充分地被避免或者被補(bǔ)償，使得元器件不產(chǎn)生故障。
文檔編號(hào)H01L33/20GK101373808SQ20081016928
公開(kāi)日2009年2月25日 申請(qǐng)日期2003年9月5日 優(yōu)先權(quán)日2002年9月30日
發(fā)明者D·埃澤爾特, S·伊勒克, W·施米德 申請(qǐng)人:奧斯蘭姆奧普托半導(dǎo)體有限責(zé)任公司