CN110494991A - 制造多个发射辐射的半导体器件的方法和发射辐射的半导体器件 - Google Patents

制造多个发射辐射的半导体器件的方法和发射辐射的半导体器件 Download PDF

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Abstract

提出一种用于制造多个发射辐射的半导体器件的方法，所述方法具有如下步骤：‑提供辅助载体(1，1’)，‑将多个发射辐射的半导体芯片(2)借助其背侧施加到辅助载体(1，1’)上，‑施加第一灌封料(8)，使得产生半导体芯片复合件，以及‑借助于锯割将半导体芯片复合件分别在两个半导体芯片(2)之间分离，其中辅助载体(1，1’)不分开，使得至少在半导体芯片(2)的侧面上分别产生第一灌封料(8)的层。此外，提出另一方法和一种发射辐射的半导体器件。

Description

制造多个发射辐射的半导体器件的方法和发射辐射的半导体 器件
技术领域
提出用于制造多个发射辐射的半导体器件的方法和发射辐射的半导体器件。
背景技术
例如在出版物US 2016/0293810 A1中描述用于制造发射辐射的半导体器件的方法和发射辐射的半导体器件。
发明内容
本申请的目的是提出一种简化的用于产生多个发射辐射的半导体器件的制造工艺。此外，应提出具有小的结构形状和侧向的反射器的发射辐射的半导体器件。
所述目的通过具有权利要求1的步骤的方法、具有权利要求13的步骤的方法和具有权利要求20的特征的发射辐射的半导体器件来实现。
所述方法和发射辐射的半导体器件的有利的实施方式和改进方案在相应的从属权利要求中说明。
在用于制造多个发射辐射的半导体器件的方法中，根据一个实施方式提供辅助载体。
根据该方法的一个实施方式，将多个发射辐射的半导体芯片借助其背侧施加到辅助载体上。半导体芯片的背侧通常至少部分地设计用于将制成的半导体器件随后安装到连接载体上。通常，半导体芯片的背侧具有至少一个电接触部。半导体芯片的前侧与半导体芯片的背侧相对置，并且通常至少部分地包括半导体芯片的辐射出射面。
根据该方法的另一实施方式，施加第一灌封料，使得产生半导体芯片复合件。第一灌封件可以借助于模制、浇注或点胶来施加。
最后，将半导体芯片复合件在两个优选直接相邻的半导体芯片之间借助于锯割来分离，其中辅助载体并未分开。在此情况下，至少在半导体芯片的侧面上分别产生第一灌封料的层。第一灌封料的层可以分别完全地或部分地覆盖半导体芯片的侧面。
在此，用半导体芯片复合件不仅表示如下元件，所述元件包括多个半导体芯片和至少一个灌封料并且形成连通的元件。更确切地说，利用术语“半导体芯片复合件”也表示具有多个半导体芯片和在辅助载体上的灌封料的元件，其中借助于分离将灌封料直至辅助载体分开。
辅助载体例如可以具有由钢、金或塑料构成的基本体。基本体例如可以设有粘贴膜，用于固定半导体芯片。此外也可行的是，在辅助载体上喷射液态的粘合剂来固定半导体芯片。
第一灌封料例如可以具有如下材料中的一种或由如下材料中的一种构成：硅树脂、环氧树脂或这两种材料构成的混合物。
根据该方法的一个优选的实施方式，第一灌封料和/或第二灌封料借助于锯割来分离，使得通过锯割第一灌封料和/或第二灌封料形成倾斜的外面，所述外面优选具有凸状的拱曲部。
根据该方法的另一实施方式，第一灌封料转换波长地构成并且半导体芯片复合件通过第一灌封料分离，使得在每个半导体芯片的辐射出射面和侧面上出现转换波长的层。
特别优选地，在此使用半导体芯片，所述半导体芯片构成为倒装芯片。倒装芯片具有载体，所述载体具有第一主面和第二主面，所述第二主面与第一主面相对置。在第二主面上设置有外延半导体层序列，所述外延半导体层序列具有产生辐射的有源区，并且特别优选外延地生长。载体通常至少对于在有源区中产生的电磁辐射可透过地构成。例如，载体具有如下材料中的一种或由如下材料中的一种形成：蓝宝石、碳化硅。
载体的第一主面通常部分地构成倒装芯片的辐射出射面。此外，载体的侧面通常也构成倒装芯片的辐射出射面的一部分。在倒装芯片的背侧上通常设置有两个电接触部，所述电接触部设为用于电接触半导体芯片。倒装芯片的前侧通常没有电接触部。
根据该方法的一个实施方式，每个半导体芯片具有辐射可透过的载体，该载体具有第一主面和侧面，所述第一主面和侧面一起构成半导体芯片的辐射出射面。例如，半导体芯片是倒装芯片。在方法的该实施方式中，第一灌封料优选转换波长地构成，即灌封料适合于，将第一波长范围的电磁辐射转换成第二波长范围的电磁辐射。
例如，转换波长的灌封料将在有源区中产生的电磁辐射转换成其他波长范围的电磁辐射。例如，制成的半导体器件发送经转换的和未经转换的辐射，其具有在CIE标准色表中的白色区域中的色度坐标。半导体芯片复合件在方法的该实施方式中优选通过第一转换波长的灌封料分离，使得在载体的第一主面和载体的侧面上产生转换波长的层。
第一转换波长的灌封料例如可以具有树脂，如硅树脂、环氧化物或这些材料的混合物，发光材料颗粒嵌入到所述树脂中。发光材料颗粒赋予第一转换波长的灌封料转换波长的特性。
尤其是，设置在载体的侧面上的转换波长的层具有由于分离工艺造成的锯割痕迹。
转换波长的层优选具有在30微米和100微米之间的厚度，其中包括边界值。例如，转换波长的层具有大约50微米的厚度。在载体的第一主面上，转换波长的层与平均层厚度优选具有如下偏差，所述偏差不大于2.4微米。在载体的侧面上的转换波长的层与平均层厚度优选具有如下偏差，所述偏差不大于10微米。
根据该方法的另一实施方式，在半导体芯片复合件上施加第二透明的灌封料，例如借助于模制、浇注或点胶来施加。第二透明的灌封料例如可以具有硅树脂、环氧树脂或这些材料的混合物或由这些材料之一构成。半导体芯片复合件随后借助于在两个半导体芯片之间的穿过第二透明的灌封料的锯割来分离，其中辅助载体又不被分开。在转换波长的层的侧面上因此形成第二透明的灌封料的层，优选具有倾斜的外面。为了在转换波长的层的侧面上的第二透明的灌封料具有倾斜的外面，在锯割工艺中优选使用具有楔形轮廓的锯片来分离。
倾斜的外面在此和在下文中指的是：外面可以平坦地或拱曲地构成。拱曲的外面尤其优选凸状地拱曲。如果倾斜的外面与直线或平面成角度，则在外面处的切线可以用作为拱曲的外面的参考直线。
根据该方法的另一实施方式，将第二透明的灌封料施加为，使得其填充在半导体芯片之间的中间空间，直至转换波长的层的表面，使得第二透明的灌封料和转换波长的层彼此齐平。在载体的第一主面上的转换波长的层在此情况下优选没有第二透明的灌封料。
替选地也可行的是，第二透明的灌封料也可以施加在载体的第一主面上的转换波长的层上并且在此构成具有尽可能均匀的厚度的第二透明的灌封料的层。
根据该方法的另一实施方式，第一灌封料转换波长地构成。第一转换波长的灌封料优选直至辅助载体完全分开。换言之，半导体芯片复合件在该实施方式中在分开第一转换波长的灌封料之后不再构成连通的元件。更确切而言，各个半导体芯片设置在辅助载体上，所述辅助载体分别至少部分地被转换波长的层覆盖。
替选地也可行的是，第一转换波长的灌封料不直至辅助载体完全分开，使得转换波长的灌封料的残留物保留在辅助载体上。在方法的该实施方式中，被分开的半导体芯片复合件因此构成连通的元件。
例如，在分离之后保留在辅助载体上的第一转换波长的灌封料沿着竖直方向、即垂直于辅助载体的主延伸平面具有在10微米和100微米之间的厚度，其中包括边界值。
灌封料可以利用锯片分离，所述锯片具有楔形轮廓。以此方式和方法，产生的层的外面倾斜地构成。
根据该方法的另一实施方式，将第三反射性的灌封料施加到半导体芯片复合件上，例如借助于模制、浇注或点胶来施加。半导体芯片复合件随后借助于在两个半导体芯片之间的穿过第三反射性的灌封料的锯割分开，其中辅助载体未被分开。第三反射性的灌封料优选构成用于电磁辐射的反射器，所述电磁辐射在半导体芯片的有源区中产生并且从辐射出射面发出。
例如，将反射性的灌封料直接接触地施加到转换波长的层或透明的灌封料的层上，所述层具有倾斜的外面并且例如通过借助楔形锯片的锯割来实现。尤其是，通过倾斜的外面和反射性的灌封料形成的边界面通常适合于起反射器作用。
例如，第三反射性的灌封料由树脂、如硅树脂、环氧化物或这些材料的混合物形成，在所述树脂中嵌入有反射性的颗粒。通常，反射性的颗粒赋予第三反射性的灌封料反射特性。例如，反射性的颗粒是二氧化钛颗粒。优选地，反射性的颗粒具有在灌封料中的高的填充度。优选地，反射性颗粒在灌封料中的填充度为至少60重量％，特别优选为至少70重量％。
第一灌封料、第二灌封料和/或第三灌封料在此情况下优选全部一起地、成对地或单个地代替预制的壳体。优选地，发射辐射的半导体器件没有预制的壳体。(数种)灌封料使半导体器件机械稳定。
根据该方法的另一实施方式，将辅助载体移除，使得每个半导体芯片的至少一个在背侧的电接触部可自由触及。优选地，倒装芯片用作为半导体芯片，其具有两个在背侧的电接触部。在方法的该实施方式中，在移除辅助载体之后，每个半导体芯片的两个在背侧的电接触部可自由触及。在方法的该实施方式中，优选在移除辅助载体之前将另一辅助载体施加到半导体芯片复合件的可自由触及的主面上。
半导体芯片的露出的在背侧的电接触部优选利用电镀方法电镀地增强。优选地，电接触部在电镀增强之后相对厚地构成。例如，电接触部在电镀增强之后具有在30微米和75微米之间的厚度，其中包括边界值。优选地，电接触部在电镀增强之后具有在50微米和75微米之间的厚度，其中包括边界值。
相对厚地构成的电接触部具有如下优点：为半导体器件赋予机械稳定性并且此外可以用作为机械缓冲元件，所述机械缓冲元件可以吸收在制成的半导体器件的机械负荷时的应力。此外，厚的电接触部形成对焊料层的有效的阻挡部，半导体器件在背侧可以借助焊料层安装在连接载体上。
根据该方法的另一实施方式，使用如下半导体芯片，所述半导体芯片已经设有转换波长的层。换言之，优选将半导体芯片施加到辅助载体上，所述半导体芯片已经设有转换波长的层。
根据另一方法的一个实施方式，将第一结构化的、转换波长的层施加到辅助载体上。结构化的、转换波长的层具有多个结构元件。优选地，第一结构化的层直接接触地施加到辅助载体上。
根据该方法的至少一个实施方式，在结构元件之间的区域由第一反射性的灌封料填充。第一反射性的灌封料可以借助于点胶施加到结构元件之间。优选地，在结构元件之间的区域完全由第一反射性的灌封料填充。特别优选地，第一反射性的灌封料与结构元件齐平。
根据该方法的另一实施方式，分别将发射辐射的半导体芯片借助其前侧施加到第一转换波长的、结构化的层的各一个结构元件上。
根据该方法的一个实施方式，第一结构化的、转换波长的层通过树脂形成，如硅树脂、环氧树脂或这些材料的混合物，在所述树脂中嵌入有发光材料颗粒。例如，第一结构化的、转换波长的层借助于丝网印刷施加到辅助载体上。
特别优选地，在将发射辐射的半导体芯片放置到第一结构化的、转换波长的层上之前，第一结构化的、转换波长的层的结构元件未被硬化。因此，半导体芯片附着在结构元件上，使得有利地不需要粘合剂来将半导体芯片固定在结构元件上。
根据该方法的一个优选的实施方式，结构元件矩形地构成。矩形地构成的结构元件的侧边例如具有在1毫米和4毫米之间的长度，其中包括边界值。矩形的结构元件优选设置成行和成列。第一反射性的灌封料在此情况下优选构成栅格。
例如，第一结构化的、转换波长的层具有在30微米和100微米之间的厚度，其中包括边界值。优选地，第一结构化的、转换波长的层的厚度具有大约50微米的值。
根据该方法的另一实施方式，在半导体芯片之间的中间空间由第二转换波长的灌封料填充，优选完全填充。第二转换波长的灌封料的施加例如可以借助于模制、浇注或点胶进行。第二转换波长的灌封料优选与半导体芯片的载体的第二主面齐平。
根据该方法的另一实施方式，将第二转换波长的灌封料在两个直接相邻的半导体芯片之间直至第一反射性的灌封料借助于锯割分离，使得在每个半导体芯片的侧面上形成第二转换波长的层。在此情况下，优选形成第二转换波长的层的倾斜的外面。这例如可以通过借助如下锯片的锯割来实现，所述锯片具有楔形轮廓。优选地，第二转换波长的层的倾斜的外面分别与位于其下方的结构元件的侧面齐平。
根据该方法的另一实施方式，施加第二反射性的灌封料，其包覆半导体芯片，其中电接触部的第二主面可自由触及。第二反射性的灌封料例如可以借助于模制、浇注或点胶来施加。
在该方法中也可行的是，半导体芯片的电接触部电镀地增强，如上文已描述的那样。
根据该方法的另一实施方式，将第二反射性的灌封料借助于锯割分开，使得形成第二反射性的灌封料的外面，所述外面垂直于辅助载体的主延伸平面。
本方法此外基于如下构思：使用锯割工艺来精确地限定灌封料的几何形状，所述灌封料透明地、反射性地或转换波长地构成。这尤其简化了用于发射辐射的半导体器件的制造工艺。灌封料在此情况下优选在锯割工艺之前借助模制、浇注或点胶未结构化地施加。该方法有利地相对简单，然而通常不允许精确地限定几何形状。这随后借助于锯割方法来实现。
通过放弃预制的壳体尤其可行的是，实现在半导体器件中的尽可能小的结构形式。
上文所描述的方法尤其适合于，制造发射辐射的半导体器件。因此，当前仅仅结合方法所描述的特征也可以在发射辐射的半导体器件中构成，反之亦然。
发射辐射的半导体器件根据一个实施方式包括具有辐射可透过的载体的半导体芯片。在载体上施加外延的半导体层序列。此外，半导体芯片包括镜层，所述镜层施加到外延的半导体层序列上，并且设为用于将在外延的半导体层序列的有源区中产生的电磁辐射朝向半导体芯片的辐射出射面偏转。此外，半导体芯片优选包括两个电接触部，所述电接触部设置在半导体芯片的背侧上。换言之，半导体芯片是倒装芯片。
根据发射辐射的半导体器件的一个实施方式，该半导体器件包括转换波长的层，所述层完全覆盖载体的侧面和载体的第一主面。在载体的侧面上的转换波长的层优选具有锯割痕迹。锯割痕迹可以有利地提高辐射从转换波长的层中的耦合输出。
根据该发射辐射的半导体器件的另一实施方式，半导体芯片由反射性的灌封料包覆，其中电接触部的第一主面可自由触及。
根据发射辐射的半导体器件的一个实施方式，在载体的侧面上的转换波长的层具有第一厚度，该第一厚度的厚度波动不大于25％。
根据发射辐射的半导体器件的另一实施方式，转换波长的层在载体的第一主面上具有第二厚度，该第二厚度的厚度波动不大于5％。
根据发射辐射的半导体器件的另一实施方式，在载体的侧面上在转换波长的层上设置第二透明的灌封料，其具有倾斜的外面。反射性的灌封料包覆半导体芯片和第二透明的灌封料。优选地，反射性的灌封料构成与第二透明的灌封料的倾斜的外面的边界面。该边界面优选用作为用于由半导体芯片发出的电磁辐射的反射器。
根据发射辐射的半导体器件的另一实施方式，在载体的第一主面上的转换波长的层也完全被第二透明的灌封料覆盖。
根据发射辐射的半导体器件的另一实施方式，在载体的侧面上的转换波长的层具有倾斜的外面。在此情况下，半导体器件的侧面可以部分地通过转换波长的层的材料形成。例如，转换波长的层的倾斜的外面与载体的主延伸平面的法线成角度α，该角度在30°和80°之间，其中包括边界值。优选地，角度α具有在45°和60°之间的值，其中包括边界值。在此情况下，更大的角度通常导致半导体器件的更大的结构形式。
根据半导体器件的一个优选的实施方式，第一转换波长的灌封料的倾斜的外面或第二透明的灌封料的外面拱曲地，优选凸状拱曲地，优选凸状拱曲地构成。这改进了侧向地从外延的半导体层序列耦合输出的电磁辐射朝向半导体器件的辐射出射面的偏转。通常，在外延的半导体层序列的材料与辐射可透过的载体的材料之间存在相对大的折射率差，使得一定百分比的在有源区中产生的电磁辐射由于全反射不入射到载体中，而是经由外延的半导体层序列的侧面发出。(凸状)拱曲的外面提供如下优点：在外延的半导体层序列的区域中具有更大的间距从而确保特别好的偏转。(凸状)拱曲的外面可以通过使用相应成形的锯片产生。
根据发射辐射的半导体器件的另一实施方式，电接触部包括两个金属层，其中一个电镀地施加。例如，电镀施加的金属层增强第一金属层，使得电接触部具有在30微米和75微米之间的厚度，其中包括边界值。
根据发射辐射的半导体器件的一个实施方式，在载体的第一主面上的转换波长的层由不同于在载体的侧面上的材料形成。例如，在载体的第一主面上的转换波长的层与在载体的侧面上的转换波长的层的区别在于不同的基质材料。例如，在载体的第一主面上与在侧面上相比使用不同的硅树脂作为基质材料。此外也可行的是，在载体的第一主面上的转换波长的层与在载体的侧面上的转换波长的层相比具有不同的发光材料颗粒。
附图说明
本发明的其他有利的实施方式和改进方案从如下结合附图所描述的实施例中得到。
根据图1至图9的示意性剖视图更为详细地描述根据第一实施例的方法。
根据图10至图18的示意性剖视图更为详细地描述根据另一实施例的方法。
根据图19至图25的示意性剖视图更为详细地描述根据另一实施例的方法。
根据图26至图31的示意性剖视图更为详细地描述根据另一实施例的方法。
根据图32至图37的示意性剖视图更为详细地描述根据另一实施例的方法。
图38至图44中的每个都示出了根据各一个实施例的发射辐射的半导体器件的示意性剖视图。
根据图45至图51的示意性剖视图更为详细地描述根据一个实施例的另一方法。
图52示出根据另一实施例的发射辐射的半导体器件的示意性剖视图。
具体实施方式
相同的、同类的或作用相同的元件在附图中设有相同的附图标记。这些附图和在这些附图中所示的元件彼此间的大小关系并不能视为是合乎比例的。更确切而言，为了更好的可视性和/或为了更好的理解而夸大地示出个别元件，尤其层厚度。
在根据图1至图9的实施例的方法中，首先提供辅助载体1。将多个发射辐射的半导体芯片2借助其背侧施加到辅助载体1上，例如通过粘贴。半导体芯片2是倒装芯片。
每个发射辐射的半导体芯片2具有辐射可透过的载体3，所述载体具有第一主面和第二主面，其中第一主面与第二主面相对置。载体3的第一主面和侧面构成半导体芯片2的辐射出射面。
此外，半导体芯片2包括外延半导体层序列4，所述外延半导体层序列具有有源区5，其中半导体层序列4施加到载体3的第二主面上。镜层6施加到外延半导体层序列4上，在所述镜层上设置有两个背侧的电接触部7。电接触部7设计为，为半导体芯片2供给电流。有源区5连同外延半导体层序列4和镜层6一起在此出于概览的原因在图1至37和39至51中未示出，然而在图38中示出。
电接触部7具有第一主面，所述第一主面朝向载体3，和具有第二主面，所述第二主面背离载体3。半导体芯片2的电接触部7设置在半导体芯片2的背侧上。例如，电接触部7的第二主面部分地构成半导体芯片2的背侧。载体3的为半导体芯片2的辐射出射面的一部分的第一主面构成半导体芯片2的前侧的一部分。
如在图1中所示，半导体芯片2在根据图1至9的实施例的方法中利用电接触部7的第二主面施加到辅助载体1上。
在示意性在图2中所示的接下来的步骤中，将第一转换波长的灌封料8借助于模制、浇注或点胶施加到辅助载体1上。第一转换波长的灌封料8在此情况下可以完全填充在半导体芯片2之间以及在电接触部7之间的中间空间。此外，将第一转换波长的灌封料8设置为，使得载体3的第一主面完全由第一转换波长的灌封料8覆盖。第一转换波长的灌封料8例如可以是硅树脂，发光材料颗粒嵌入所述硅树脂中。
在半导体芯片2的背侧上的电接触部7在这里相对薄地构成。首先，电接触部2具有在1微米和2微米之间的厚度，其中包括边界值。
在示意性在图3中所示的接下来的步骤中，将第一转换波长的灌封料8借助于锯割直至辅助载体1完全分开。借助于锯割，在半导体芯片2的侧面上构成转换波长的层9。此外，第一转换波长的灌封料8也在载体3的第一主面上构成转换波长的层9。在载体3的侧面上的转换波长的层9在此情况下具有外面，该外面垂直于辅助载体1的主延伸平面地设置并且具有锯割痕迹。
在示意性在图4中所示的接下来的步骤中，在根据图3的半导体芯片复合件上施加第二透明的灌封料10，又例如借助于模制、浇注或点胶来施加。第二透明的灌封料10在此情况下可以由硅树脂形成。第二透明的灌封料10完全填充在半导体芯片2之间的中间空间并且在转换波长的层9的前侧上构成第二透明的灌封料10的层。半导体芯片2与其转换波长的层9一起在此完全由第二透明的灌封料10包覆。
在示意性在图5中所示的接下来的步骤中，首先将另一辅助载体1’、如例如薄膜施加到半导体芯片复合件的通过第二透明的灌封料10形成的露出的主面上，例如通过层压施加。于是，又去除其他的辅助载体1，使得半导体芯片2的电接触部7的第二主面可自由触及。
在示意性地在图6中所示的接下来的步骤中，半导体芯片2的电接触部7利用电镀方法增强，例如其方式是：电镀地沉积铜层。以此方式和方法，半导体芯片2的电接触部7具有提高的厚度，例如在30微米和100微米之间，其中包括边界值。
在示意性在图7中所示的接下来的步骤中，将第二透明的灌封料10借助于锯割直至另外的辅助载体1’完全分开。在此情况下，使用具有楔形轮廓的锯片11，使得形成第二透明的灌封料10的倾斜外面。
在示意性在图8中所示的接下来的步骤中，将第三反射性的灌封料12施加到另外的辅助载体1’上，所述辅助载体借助所施加的第一和第二灌封料8、10又完全地包覆半导体芯片2。第三反射性的灌封料12在此情况下完全填充在半导体芯片2和施加到其上的灌封料8、10之间的中间空间。优选地，半导体芯片2连带第一和第二灌封料8、10完全由第三反射性的灌封料12包覆，其中仅仅半导体芯片2的电接触部7的第二主面保持可自由触及。
在示意性在图9中所示的接下来的步骤中，半导体芯片复合件在两个直接相邻的半导体芯片2之间借助于锯割又直至另外的辅助载体1’完全分开。在此情况下，形成第三反射性的灌封料12的侧面，所述侧面垂直于另外的辅助载体1’的主延伸平面。
在根据图10至18的实施例的方法中，与根据图1至9的实施例的方法的区别在于，第二透明的灌封料10在半导体芯片2之间施加到半导体芯片复合件上，使得第二透明的灌封料10与转换波长的层9的表面分别齐平(图20)。其余的方法步骤对应于如已根据图1至9所描述的方法步骤。
在根据图19至25的实施例的方法中，与根据图1至9的实施例的方法的区别在于，使用多个发射辐射的半导体芯片2，所述半导体芯片在其辐射出射面上已经设有转换波长的层9(图19)。根据图20至25的随后的方法步骤对应于根据图13至18的方法步骤。
在根据图26至31的实施例的方法中，又如已根据图1和2所描述的那样，多个发射辐射的半导体芯片2施加到辅助载体1上并且由第一转换波长的灌封料8完全包覆(图26和27)。
在示意性在图28中所示的接下来的步骤中，将另一辅助载体1’施加到半导体芯片复合件的可自由触及的主面上并且将第一辅助载体1从半导体芯片复合件移除，使得半导体芯片2的电接触部7的第二主面可自由触及(图28)。
在示意性在图29中所示的接下来的步骤中，将第一转换波长的灌封料8分别在两个直接邻接的半导体芯片2之间直至辅助载体1’完全分开。辅助载体1’在此情况下并未被分开。为了分离第一转换波长的灌封料8，使用锯片11，所述锯片具有楔形轮廓。以此方式和方法，实现转换波长的层9的外面，所述外面相对于辅助载体1’的主延伸平面的法线倾斜地设置。
在示意性在图30中所示的接下来的步骤中，在带有转换波长的层9的半导体芯片2之间的中间空间由第三反射性的灌封料12完全填充。第三反射性的灌封料12在此情况下完全填充在两个直接相邻的半导体芯片2之间的中间空间直至如下表面，所述表面通过转换波长的层9和电接触部7的第二主面形成。
最后，如在图31中示意性所示，第三反射性的灌封料12借助于锯割在两个直接相邻的半导体芯片2之间直至辅助载体1’分开。在此情况下，构成第三反射性的灌封料12的侧面，所述侧面垂直于辅助载体的主延伸平面设置。
在根据图32至37的实施例的方法中，首先执行如已经根据图26至28所描述的方法步骤(图32至34)。
于是，半导体芯片复合件通过锯割第一转换波长的灌封料8在两个直接相邻的半导体芯片2之间分离。与根据图26至31的实施例的方法不同，然而在此第一反射性的灌封料8并未直至辅助载体1’完全分开。更确切而言，第一转换波长的灌封料8的残留物保留在辅助载体1’上(图35)。
在接下来的步骤中，通过锯割步骤形成的在第一转换波长的灌封料8中的凹口由第三反射性的灌封料12完全填满(图36)。
现在，通过在两个直接相邻的半导体芯片2之间直至辅助载体1’锯割来分割半导体器件(图37)。
根据图38的实施例的发射辐射的半导体器件具有带有辐射可透过的载体3的发射辐射的半导体芯片2，所述载体包括第一主面和第二主面。在载体3的第二主面上设置有带有有源区5的外延半导体层序列4。有源区5在此情况下适合于，产生电磁辐射。
此外，半导体芯片2包括镜层6，所述镜层施加到外延半导体层序列4上。在镜层6上又设置有两个电接触部7，所述电接触部具有第一主面，所述第一主面与镜层6邻接，和具有第二主面，所述第二主面与第一主面相对置。
在载体3的第一主面和载体3的侧面上施加有转换波长的层9。转换波长的层9例如由具有发光材料颗粒的硅树脂形成。转换波长的层9适合于，将有源区5的电磁辐射转换成其他波长范围的辐射。
此外，根据图38的实施例的半导体器件包括第二透明的灌封料10。第二透明的灌封料10完全地包覆载体3连带在其上施加的转换波长的层9。此外，第二透明的灌封料10构成倾斜的外面，所述外面与载体3的主延伸平面的法线例如成在30°和80°之间的角度α，其中包括边界值。优选地，角度α具有在45°和60°之间的值，其中包括边界值。
此外，根据图38的实施例的半导体器件包括第三反射性的灌封料12。第三反射性的灌封料12包覆第二透明的灌封料10以及半导体芯片2的背侧，即镜层6和电接触部7。电接触部7的第二主面在此情况下完全没有第三反射性的灌封料12。
在第二透明的灌封料10的倾斜的外面与第三发射性的灌封料12之间的边界面构成反射器。反射器将从载体3的侧面射出的电磁辐射朝向半导体器件的辐射出射面偏转，如在图38中的箭头所表明的那样。
根据图38的实施例的半导体器件例如可以借助如根据图1至图9已经描述的方法来制造。
根据图39的实施例的发射辐射的半导体器件与根据图38的实施例的半导体器件不同地具有电镀增强的电接触部7。电镀增强的电接触部7例如双层地构成。例如，电接触部7的第一层具有在1微米和2微米之间的厚度，其中包括边界值，而电接触部7的电镀沉积的第二层增强电接触部7直至在30微米和75微米之间的厚度，其中包括边界值。第三反射性的灌封料12在图39的实施例中侧向完全包覆电镀增强的接触部7，其中电接触部7的第二主面保持可自由触及。
根据图40的实施例的半导体器件也具有电镀增强的电接触部7。然而与根据图38和39的半导体器件不同，第二透明的灌封料10并不施加在转换波长的层9的主面上，而是仅设置在转换波长的层9的侧面上。转换波长的层9的背离载体3的主面在根据图40的半导体器件中可自由触及。这种半导体器件例如可以借助根据图10至18已经描述的方法来制造。
根据图41的实施例的半导体器件与根据图38至40的半导体器件不同地不具有第二透明的灌封料10。更确切而言，半导体芯片2完全被转换波长的层9包围，所述转换波长的层具有倾斜地构成的外面。转换波长的层9的外面与半导体器件的主延伸平面的法线成在20°和37.5°之间的角度，其中包括边界值。转换波长的层9在根据图41的半导体器件中侧向完全被第三反射性的灌封料12包围。转换波长的层9的倾斜的外面在此情况下与第三反射性的灌封料12一起又构成反射器。根据图41的半导体器件的侧面在此情况下完全由第三反射性的灌封料12形成。这种半导体器件例如可以借助根据图26至31已经描述的方法来制造。
根据图42的实施例的半导体器件与根据图41的半导体器件不同地具有侧面，所述侧面部分地通过第三反射性的灌封料12和部分地通过第一转换波长的灌封料8形成，这种半导体器件例如可以借助根据图32至37已经描述的方法来产生。
根据图43的实施例的半导体器件与根据图41的半导体器件不同地具有电镀增强的在背侧的电接触部7，如已经根据图39所描述的那样。
根据图44的实施例的发射辐射的半导体器件具有转换波长的层9，所述转换波长的层具有倾斜的外面，所述外面与图43的实施例不同地凸状拱曲地构成。这具有如下优点：在有源区5中产生并且侧向地从外延半导体层序列4耦合输出的电磁辐射，通过在第三反射性的灌封料12的反射性材料与转换波长的层9的材料之间的边界面的凸状拱曲，更好地朝向半导体器件的辐射出射面偏转。
在根据图45至51的实施例的方法中，再次提供辅助载体1，将第一结构化的、转换波长的层13例如借助于丝网印刷施加到所述辅助载体上。第一转换波长的结构化的层13具有多个结构元件14，如其在图46的俯视图中示意性示出的那样。结构元件14构成为矩形，该矩形成行和成列地设置在辅助载体1上。在第一结构化的转换波长的层13的结构元件14之间引入第一反射性的灌封料15，例如借助于点胶引入(图45)。第一反射性的灌封料15在此情况下完全填充在第一转换波长的、结构化的层13的结构元件14之间的中间空间。
如在图47中示意性所示的那样，将多个半导体芯片施加到第一结构化的、转换波长的层13上。在此情况下，每个半导体芯片2借助其载体3的第一主面施加到恰好一个结构元件14上。
在示意性在图48中所示的接下来的步骤中，通过施加第二转换波长的灌封料将第二转换波长的层16设置到半导体芯片2之间。第二转换波长的层16在此情况下优选完全填充两个直接相邻的半导体芯片2之间的中间空间。第二转换波长的层16在此情况下优选与载体3的第二主面上的镜层6齐平。
在示意性在图49中所示的接下来的步骤中，第二转换波长的层16借助于锯割直至第一转换波长的层13分开。在分离过程中，使用具有楔形轮廓的锯片11，使得第二转换波长的层16构成倾斜的外面。
于是，如在图50中示意性示出的那样，将第二反射性的灌封料17引入到半导体芯片2之间，例如借助点胶、浇注或模制引入。第二反射性的灌封料17在此情况下分别完全填充在半导体芯片2的电接触部7之间的中间空间。
在示意性在图51中所示的接下来的步骤中，将第一反射性的灌封料15和第二反射性的灌封料17在两个直接相邻的半导体芯片2之间分开，同样借助于锯割分开。在此情况下，构成反射性的灌封料15、17的侧面，所述侧面垂直于辅助载体1的主延伸平面设置。反射性的灌封料15、17在此情况下直至辅助载体1完全分开。
借助如根据图45至51所描述的方法，例如可以制造半导体器件，如在图52中所示。
与根据图41的半导体器件不同，根据图52的实施例的半导体器件具有转换波长的层9，所述转换波长的层由第一转换波长的层13和第二转换波长的层16形成。第一转换波长的层13和第二转换波长的层16可以具有不同的材料。在半导体芯片2的侧面上的第一转换波长的层13例如具有转换波长的材料，所述材料不同于在载体3的第一主面上的第二转换波长的层16的材料。尤其是，转换波长的材料可以在其硅树脂或其发光材料颗粒方面不同。根据图52的半导体器件的反射性的灌封料同样由两个层构造，即第一反射性的灌封料15和第二反射性的灌封料17。
本申请要求德国申请DE 102017107234.9的优先权，其公开内容通过引用结合于此。
本发明并不通过根据实施例的描述局限于此。更确切地说，本发明包括任意新特征以及特征的任意组合，这尤其包含权利要求中的特征的任意组合，即使这些特征或组合本身并未明确地在权利要求或实施例中说明时也如此。
附图标记列表
1 辅助载体
2 半导体芯片
3 载体
4 外延半导体层序列
5 有源区
6 镜层
7 电接触部
8 第一转换波长的灌封料
9 转换波长的层
10 第二透明的灌封料
11 锯片
12 第三反射性的灌封料
13 第一转换波长的层
14 结构元件
15 第一反射性的灌封料
16 第二转换波长的层
17 第二反射性的灌封料

Claims (30)

1.一种用于制造多个发射辐射的半导体器件的方法，所述方法具有如下步骤：
-提供辅助载体(1，1’)，
-将多个发射辐射的半导体芯片(2)借助其背侧施加到所述辅助载体(1，1’)上，
-施加第一灌封料(8)，使得产生半导体芯片复合件，以及
-借助于锯割将所述半导体芯片复合件分别在两个半导体芯片(2)之间分离，其中不分开所述辅助载体(1，1’)，使得至少在所述半导体芯片(2)的侧面上分别产生所述第一灌封料(8)的层。
2.根据上一项权利要求所述的方法，其中
-每个半导体芯片(2)具有辐射可透过的载体(3)，所述载体具有第一主面和侧面，所述第一主面和侧面一起形成所述半导体芯片(2)的辐射出射面，
-所述第一灌封料(8)转换波长地构成，和
-将所述半导体芯片复合件穿过所述第一灌封料(8)分开，使得在所述载体(3)的第一主面和所述载体(3)的侧面上产生转换波长的层(9)。
3.根据上一项权利要求所述的方法，其中
-将第二透明的灌封料(10)施加到所述半导体芯片复合件上，和
-将所述半导体芯片复合件借助于锯割在两个半导体芯片(2)之间穿过透明的灌封料(10)分离，其中不分开所述辅助载体(1，1’)，使得在所述转换波长的层(9)的侧面上产生透明的灌封料(10)的层，所述层具有倾斜的外面。
4.根据上述权利要求中任一项所述的方法，
其中通过锯割所述第一灌封料(8)或所述第二灌封料(10)产生倾斜的外面，所述外面优选具有凸状的拱曲部。
5.根据权利要求3至4中任一项所述的方法，
其中将所述第二透明的灌封料(10)施加为，使得其填充在所述半导体芯片(2)之间的中间空间，直至所述转换波长的层(9)的表面，使得所述第二透明的灌封料(10)和所述转换波长的层(9)彼此齐平。
6.根据权利要求1所述的方法，其中
所述第一灌封料(8)转换波长地构成，和
将所述第一转换波长的灌封料(8)直至所述辅助载体(1，1’)完全分开。
7.根据权利要求1所述的方法，其中
不将所述第一转换波长的灌封料(8)直至所述辅助载体(1，1’)完全分开，使得所述第一转换波长的灌封料(8)的残留物保留在所述辅助载体(1，1’)上。
8.根据上一项权利要求所述的方法，其中
所述第一转换波长的灌封料(8)沿着垂直方向具有在10微米和100微米之间的厚度，其中包括边界值，其中所述第一转换波长的灌封料在锯割之后保留在所述辅助载体(1，1’)上。
9.根据权利要求6至8中任一项所述的方法，
其中将所述转换波长的层(9)的外面在分离时倾斜地构成。
10.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中
-将第三反射性的灌封料(12)施加到所述半导体芯片复合件上，和
-将所述半导体芯片复合件借助于锯割在两个半导体芯片(2)之间穿过所述第三反射性的灌封料(12)分开，其中不分开所述辅助载体(1，1’)。
11.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中
-将所述辅助载体(1，1’)移除，使得每个半导体芯片(2)在背侧的至少一个电接触部(7)能自由触及，以及
-电镀地增强每个半导体芯片(2)的至少一个在背侧的电接触部(7)。
12.根据上述权利要求中任一项所述的方法，
其中将半导体芯片(2)施加到所述辅助载体(1，1’)，所述半导体芯片已经设有转换波长的层(9)。
13.一种用于制造多个发射辐射的半导体器件的方法，所述方法具有如下步骤：
-提供辅助载体(1，1’)，
-将第一结构化的、转换波长的层(13)施加到所述辅助载体(1，1’)上，所述第一结构化的、转换波长的层具有多个结构元件(14)，
-用第一反射性的灌封料(15)填充所述结构元件(14)之间的区域，以及
-分别将发射辐射的半导体芯片(2)借助其前侧施加到所述第一结构化的、转换波长的层(13)的各一个结构元件(14)上。
14.根据上一项权利要求所述的方法，
其中用第二转换波长的灌封料填充所述半导体芯片(2)之间的中间空间。
15.根据上一项权利要求所述的方法，
将所述第二转换波长的灌封料在两个直接相邻的半导体芯片(2)之间直至所述第一反射性的灌封料借助于锯割分离，使得在每个半导体芯片(2)的侧面上产生第二转换波长的层(16)。
16.根据上一项权利要求所述的方法，
其中在锯割所述第二转换波长的灌封料时，产生所述第二转换波长的层(16)的倾斜的外面。
17.根据权利要求13至16中任一项所述的方法，
其中施加第二反射性的灌封料(17)，所述第二反射性的灌封料包覆所述半导体芯片(2)，其中所述电接触部(7)的第二主面能自由触及。
18.根据权利要求13至17中任一项所述的方法，
其中电镀地增强所述半导体芯片(7)的电接触部(7)。
19.根据权利要求17至18中任一项所述的方法，
其中将所述第二反射性的灌封料(17)借助于锯割分开，使得产生所述第二反射性的灌封料(17)的外面，所述外面垂直于所述辅助载体(1，1’)的主延伸平面。
20.一种发射辐射的半导体器件，所述半导体器件具有：
-半导体芯片(2)，所述半导体芯片包括辐射可透过的载体(3)；外延的半导体层序列(4)，所述外延的半导体层序列施加到所述载体(3)上；镜层(6)，所述镜层施加到所述外延的半导体层序列(4)上；和两个电接触部(7)，所述电接触部设置在所述半导体芯片(2)的背侧上，
-转换波长的层(9)，所述转换波长的层完全覆盖所述载体(3)的侧面和所述载体(3)的第一主面，其中所述转换波长的层(9)在所述载体(3)的侧面上具有锯割痕迹，
-反射性的灌封料(12，15，17)，所述反射性的灌封料包覆所述半导体芯片(2)，其中所述电接触部(7)的第一主面能自由触及。
21.根据上一项权利要求所述的发射辐射的半导体器件，
其中所述转换波长的层(9)在所述载体(3)的侧面上具有如下厚度，所述厚度的厚度波动不大于25％。
22.根据权利要求20至21中任一项所述的发射辐射的半导体器件，
其中所述转换波长的层(9)在所述载体(3)的第一主面上具有如下厚度，所述厚度的厚度波动不大于5％。
23.根据权利要求20至22中任一项所述的发射辐射的半导体器件，其中
-在所述载体(3)的侧面处在所述转换波长的层(9)上设置有第二透明的灌封料(10)，所述第二透明的灌封料具有倾斜的外面，以及
-反射性的灌封料(12，15，17)包覆所述半导体芯片(2)和所述第二透明的灌封料(10)。
24.根据权利要求20至23中任一项所述的发射辐射的半导体器件，
其中所述转换波长的层(9)在所述载体(3)的第一主面上也完全被所述第二透明的灌封料(10)覆盖。
25.根据权利要求20至24中任一项所述的发射辐射的半导体器件，
其中所述转换波长的层(9)在所述载体(3)的侧面上具有倾斜的外面。
26.根据上一项权利要求所述的发射辐射的半导体器件，
其中所述半导体器件的侧面部分地通过所述转换波长的层(9)的材料形成。
27.根据权利要求20至26中任一项所述的发射辐射的半导体器件，
其中所述电接触部(7)包括两个金属层，其中的一个金属层电镀地施加。
28.根据权利要求20至27中任一项所述的发射辐射的半导体器件，
其中所述电接触部(7)具有在30微米和75微米之间的厚度，其中包括边界值。
29.根据权利要求20至28中任一项所述的发射辐射的半导体器件，
其中所述转换波长的层(9)在所述载体(3)的第一主面上由与在所述载体(3)的侧面上不同的材料形成。
30.根据上一项权利要求所述的发射辐射的半导体器件，
其中在所述载体(3)的第一主面上的转换波长的层(9)具有与在所述载体(3)的侧面上的转换波长的层(9)不同的硅树脂作为基质。
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