DE102019113119A1 - Optoelektronischer Halbleiterchip und Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Halbleiterchips - Google Patents

Optoelektronischer Halbleiterchip und Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Halbleiterchips Download PDF

Info

Publication number
DE102019113119A1
DE102019113119A1 DE102019113119.7A DE102019113119A DE102019113119A1 DE 102019113119 A1 DE102019113119 A1 DE 102019113119A1 DE 102019113119 A DE102019113119 A DE 102019113119A DE 102019113119 A1 DE102019113119 A1 DE 102019113119A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
contact layer
openings
semiconductor chip
optoelectronic semiconductor
layer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102019113119.7A
Other languages
English (en)
Inventor
Fabian Kopp
Attila Molnar
Roland Heinrich Enzmann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ams Osram International GmbH
Original Assignee
Osram Opto Semiconductors GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Osram Opto Semiconductors GmbH filed Critical Osram Opto Semiconductors GmbH
Priority to DE102019113119.7A priority Critical patent/DE102019113119A1/de
Priority to US17/611,189 priority patent/US11935989B2/en
Priority to CN202080051258.8A priority patent/CN114097100A/zh
Priority to PCT/EP2020/063634 priority patent/WO2020234163A1/de
Publication of DE102019113119A1 publication Critical patent/DE102019113119A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/62—Arrangements for conducting electric current to or from the semiconductor body, e.g. lead-frames, wire-bonds or solder balls
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/36—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the electrodes
    • H01L33/38—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the electrodes with a particular shape
    • H01L33/387—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the electrodes with a particular shape with a plurality of electrode regions in direct contact with the semiconductor body and being electrically interconnected by another electrode layer
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/02—Details
    • H01L31/02002—Arrangements for conducting electric current to or from the device in operations
    • H01L31/02005—Arrangements for conducting electric current to or from the device in operations for device characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/02—Details
    • H01L31/0224—Electrodes
    • H01L31/022408—Electrodes for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/18—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof
    • H01L31/184—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof the active layers comprising only AIIIBV compounds, e.g. GaAs, InP
    • H01L31/1856—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof the active layers comprising only AIIIBV compounds, e.g. GaAs, InP comprising nitride compounds, e.g. GaN
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/005—Processes
    • H01L33/0062—Processes for devices with an active region comprising only III-V compounds
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/005—Processes
    • H01L33/0062—Processes for devices with an active region comprising only III-V compounds
    • H01L33/0075—Processes for devices with an active region comprising only III-V compounds comprising nitride compounds
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/36—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the electrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/36—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the electrodes
    • H01L33/40—Materials therefor
    • H01L33/42—Transparent materials
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/04—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping, e.g. by electron beams
    • H01S5/042—Electrical excitation ; Circuits therefor
    • H01S5/0421—Electrical excitation ; Circuits therefor characterised by the semiconducting contacting layers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/04—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping, e.g. by electron beams
    • H01S5/042—Electrical excitation ; Circuits therefor
    • H01S5/0425—Electrodes, e.g. characterised by the structure
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2933/00—Details relating to devices covered by the group H01L33/00 but not provided for in its subgroups
    • H01L2933/0008—Processes
    • H01L2933/0016—Processes relating to electrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2933/00—Details relating to devices covered by the group H01L33/00 but not provided for in its subgroups
    • H01L2933/0008—Processes
    • H01L2933/0033—Processes relating to semiconductor body packages
    • H01L2933/0066—Processes relating to semiconductor body packages relating to arrangements for conducting electric current to or from the semiconductor body

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Led Devices (AREA)

Abstract

Es wird ein optoelektronischer Halbleiterchip (20) angegeben, mit einem ersten Bereich (21), welcher mit einem ersten Dotierstoff dotiert ist, einem zweiten Bereich (22), welcher mit einem zweiten Dotierstoff dotiert ist, einem aktiven Bereich (23) zwischen dem ersten Bereich (21) und dem zweiten Bereich (22), einer ersten Kontaktschicht (24), welche ein elektrisch leitfähiges Material aufweist und den ersten Bereich (21) bedeckt, einer Isolationsschicht (25), welche die erste Kontaktschicht (24) bedeckt und erste Öffnungen (26) aufweist, und einer zweiten Kontaktschicht (27), welche ein elektrisch leitfähiges Material aufweist und welche die Isolationsschicht (25) und die ersten Öffnungen (26) bedeckt, wobei die ersten Öffnungen (26) die Isolationsschicht (25) vollständig durchdringen, und die zweite Kontaktschicht (27) zweite Öffnungen (28) aufweist und/oder in den ersten Öffnungen (26) jeweils zwischen der zweiten Kontaktschicht (27) und der Isolationsschicht (25) eine dritte Kontaktschicht (29) angeordnet ist, welche ein elektrisch leitfähiges Material aufweist. Außerdem wird ein Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Halbleiterchips (20) angegeben.

Description

  • Es werden ein optoelektronischer Halbleiterchip und ein Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Halbleiterchips angegeben.
  • Eine zu lösende Aufgabe besteht darin, einen optoelektronischen Halbleiterchip, der effizient betrieben werden kann, anzugeben. Eine weitere zu lösende Aufgabe besteht darin, ein Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Halbleiterchips, der effizient betrieben werden kann, anzugeben.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterchips, umfasst der optoelektronische Halbleiterchip einen ersten Bereich, welcher mit einem ersten Dotierstoff dotiert ist. Der erste Bereich kann eine oder mehrere Halbleiterschichten umfassen. Bei dem ersten Dotierstoff kann es sich um einen p-Dotierstoff handeln. Der erste Bereich kann mit einem Halbleitermaterial, wie zum Beispiel einem III-V-Verbindungshalbleitermaterial, gebildet sein. Beispielsweise weist der erste Bereich GaN auf. Bei dem ersten Bereich kann es sich um einen dreidimensionalen Körper handeln, welcher beispielsweise zumindest näherungsweise die Form eines Quaders oder eines Zylinders aufweist. Die Haupterstreckungsebene des ersten Bereichs verläuft parallel zu einer der Deckflächen des Quaders oder des Zylinders.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterchips, umfasst der optoelektronische Halbleiterchip einen zweiten Bereich, welcher mit einem zweiten Dotierstoff dotiert ist. Der zweite Bereich kann eine oder mehrere Halbleiterschichten umfassen. Bei dem zweiten Dotierstoff kann es sich um einen n-Dotierstoff handeln. Der zweite Bereich kann mit einem Halbleitermaterial, wie zum Beispiel einem III-V-Verbindungshalbleitermaterial, gebildet sein. Beispielsweise weist der zweite Bereich GaN auf. Bei dem zweiten Bereich kann es sich um einen dreidimensionalen Körper handeln, welcher beispielsweise zumindest näherungsweise die Form eines Quaders oder eines Zylinders aufweist. Die Haupterstreckungsebene des zweiten Bereichs verläuft parallel zu einer der Deckflächen des Quaders oder des Zylinders.
  • Der erste und der zweite Bereich können auf einem Substrat angeordnet sein. Das Substrat kann Saphir (Al2O3) aufweisen oder daraus bestehen.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterchips, umfasst der optoelektronische Halbleiterchip einen aktiven Bereich zwischen dem ersten Bereich und dem zweiten Bereich. Der aktive Bereich ist dazu ausgelegt im Betrieb des optoelektronischen Halbleiterchips elektromagnetische Strahlung zu emittieren und/oder zu detektieren. Der aktive Bereich kann zumindest eine Quantentopfstruktur aufweisen. Bei dem Halbleiterchip handelt es sich zum Beispiel um einen Lumineszenzdiodenchip wie einen Leuchtdiodenchip oder einen Laserdiodenchip oder um eine Fotodiode.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterchips, umfasst der optoelektronische Halbleiterchip eine erste Kontaktschicht, welche ein elektrisch leitfähiges Material aufweist und den ersten Bereich bedeckt. Insbesondere bedeckt die erste Kontaktschicht den ersten Bereich vollständig. Die erste Kontaktschicht ist elektrisch leitfähig. Weiter ist die erste Kontaktschicht zumindest stellenweise in direktem Kontakt mit dem ersten Bereich. Die erste Kontaktschicht kann in einer Wachstumsrichtung dem ersten Bereich nachfolgen. Beispielsweise weist die erste Kontaktschicht ein TCO (transparent conductive oxide)-Material wie Indiumzinnoxid auf.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterchips, umfasst der optoelektronische Halbleiterchip eine Isolationsschicht, welche die erste Kontaktschicht bedeckt und erste Öffnungen aufweist. Die Isolationsschicht weist ein elektrisch isolierendes Material auf. Die Isolationsschicht ist elektrisch isolierend. Beispielsweise weist die Isolationsschicht Siliziumdioxid (SiO2) auf. Die Isolationsschicht kann direkt auf dem ersten Bereich angeordnet sein. Es ist weiter möglich, dass die Isolationsschicht beabstandet vom ersten Bereich angeordnet ist. Die Isolationsschicht weist eine Vielzahl von ersten Öffnungen auf. Bei den ersten Öffnungen kann es sich um Gräben handeln, welche sich durch die Isolationsschicht erstrecken. Das bedeutet, im Bereich der ersten Öffnungen weist die Isolationsschicht Unterbrechungen auf. Die ersten Öffnungen haben in Draufsicht beispielsweise die Form eines Kreises. Es sind jedoch auch andere Formen der ersten Öffnungen möglich.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterchips, umfasst der optoelektronische Halbleiterchip eine zweite Kontaktschicht, welche ein elektrisch leitfähiges Material aufweist und welche die Isolationsschicht und die ersten Öffnungen bedeckt. Die zweite Kontaktschicht ist elektrisch leitfähig. Weiter kann die zweite Kontaktschicht zumindest stellenweise in direktem Kontakt mit der Isolationsschicht sein. Die zweite Kontaktschicht kann in einer Wachstumsrichtung der Isolationsschicht nachfolgen. Beispielsweise weist die zweite Kontaktschicht Indiumzinnoxid auf.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterchips, durchdringen die ersten Öffnungen die Isolationsschicht vollständig. Das kann bedeuten, dass in den ersten Öffnungen die unter der Isolationsschicht angeordnete Schicht freilegt. Im Bereich der ersten Öffnungen wird die Isolationsschicht somit vollständig entfernt.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterchips, weist die zweite Kontaktschicht zweite Öffnungen auf und/oder in den ersten Öffnungen ist jeweils zwischen der zweiten Kontaktschicht und der Isolationsschicht eine dritte Kontaktschicht angeordnet, welche ein elektrisch leitfähiges Material aufweist. Bei den zweiten Öffnungen kann es sich um Gräben handeln, welche sich durch die zweite Kontaktschicht erstrecken. Das bedeutet, im Bereich der zweiten Öffnungen weist die zweite Kontaktschicht Unterbrechungen auf. Die zweiten Öffnungen können sich vollständig durch die zweite Kontaktschicht erstrecken. Das bedeutet, im Bereich der zweiten Öffnungen ist die zweite Kontaktschicht vollständig entfernt. Die zweiten Öffnungen haben in Draufsicht beispielsweise die Form eines Kreises. Es sind jedoch auch andere Formen der zweiten Öffnungen möglich. Die zweiten Öffnungen können in einer lateralen Richtung beabstandet zu den ersten Öffnungen angeordnet sein, wobei die laterale Richtung parallel zu einer Haupterstreckungsebene des ersten Bereichs verläuft.
  • Die dritte Kontaktschicht ist elektrisch leitfähig. Weiter ist die dritte Kontaktschicht zumindest stellenweise in direktem Kontakt mit der Isolationsschicht. Außerdem ist die dritte Kontaktschicht zumindest stellenweise in direktem Kontakt mit der zweiten Kontaktschicht. Im Bereich der ersten Öffnungen kann die dritte Kontaktschicht stellenweise in direktem Kontakt mit der ersten Kontaktschicht sein. Die dritte Kontaktschicht kann die ersten Öffnungen jeweils teilweise oder vollständig bedecken. Zwischen den ersten Öffnungen ist die dritte Kontaktschicht zumindest stellenweise nicht zwischen der Isolationsschicht und der zweiten Kontaktschicht angeordnet. Das bedeutet, die dritte Kontaktschicht weist zwischen den ersten Öffnungen Unterbrechungen auf. Somit weist die dritte Kontaktschicht eine Vielzahl von Teilbereichen auf, welche jeweils in einer ersten Öffnung angeordnet sind und nicht in direktem Kontakt miteinander sind. Die dritte Kontaktschicht kann in Wachstumsrichtung der Isolationsschicht nachfolgen. In Wachstumsrichtung kann die dritte Kontaktschicht eine größere Dicke als die zweite Kontaktschicht aufweisen. Beispielsweise weist die dritte Kontaktschicht Indiumzinnoxid auf.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterchips, umfasst der optoelektronische Halbleiterchip einen ersten Bereich, welcher mit einem ersten Dotierstoff dotiert ist, einen zweiten Bereich, welcher mit einem zweiten Dotierstoff dotiert ist, einen aktiven Bereich zwischen dem ersten Bereich und dem zweiten Bereich, eine erste Kontaktschicht, welche ein elektrisch leitfähiges Material aufweist und den ersten Bereich bedeckt, eine Isolationsschicht, welche die erste Kontaktschicht bedeckt und erste Öffnungen aufweist, und eine zweite Kontaktschicht, welche ein elektrisch leitfähiges Material aufweist und welche die Isolationsschicht und die ersten Öffnungen bedeckt, wobei die ersten Öffnungen die Isolationsschicht vollständig durchdringen, und die zweite Kontaktschicht zweite Öffnungen aufweist und/oder in den ersten Öffnungen jeweils zwischen der zweiten Kontaktschicht und der Isolationsschicht eine dritte Kontaktschicht angeordnet ist, welche ein elektrisch leitfähiges Material aufweist.
  • Dem hier beschriebenen optoelektronischen Halbleiterchip liegt unter anderem die Idee zugrunde, dass die Helligkeit des optoelektronischen Halbleiterchips im Betrieb erhöht werden kann, indem die Absorption im Halbleiterchip verringert wird. Die erste Kontaktschicht, die zweite Kontaktschicht und die dritte Kontaktschicht können jeweils ein transparentes leitfähiges Oxid aufweisen. Diese Schichten weisen mit abnehmender Schichtdicke eine erhöhte Transparenz für die vom aktiven Bereich emittierte Strahlung auf. Um ein effizientes Einprägen von Strom in den ersten Bereich zu ermöglichen, kann die Schichtdicke der ersten Kontaktschicht und der zweiten Kontaktschicht jedoch nicht beliebig reduziert werden.
  • Durch das Einbringen der zweiten Öffnungen in die zweite Kontaktschicht wird insgesamt weniger Material der zweiten Kontaktschicht benötigt. Das bedeutet, das Gesamtvolumen der zweiten Kontaktschicht kann reduziert werden. Somit wird insgesamt weniger Strahlung in der zweiten Kontaktschicht absorbiert. Daher kann die Helligkeit des optoelektronischen Halbleiterchips im Betrieb erhöht werden.
  • Durch das Anordnen der dritten Kontaktschicht im Bereich der ersten Öffnungen kann die Schichtdicke der zweiten Kontaktschicht verringert werden. Die Schichtdicke der dritten Kontaktschicht kann derart gewählt werden, dass diese die ersten Öffnungen vollständig bedeckt und somit einen elektrischen Kontakt zur ersten Kontaktschicht herstellt. Somit ist es nicht nötig, dass die gesamte zweite Kontaktschicht eine Schichtdicke aufweist, mit welcher die ersten Öffnungen vollständig bedeckt werden können. Die Schichtdicke der zweiten Kontaktschicht kann also geringer gewählt werden. Dadurch wird die Absorption von Strahlung, welche im Betrieb vom aktiven Bereich emittiert wird, in der zweiten Kontaktschicht verringert. Somit kann die Helligkeit des optoelektronischen Halbleiterchips im Betrieb erhöht werden.
  • Die Helligkeit des optoelektronischen Halbleiterchips im Betrieb kann entweder durch das Einbringen der zweiten Öffnungen oder durch die Verwendung der dritten Kontaktschicht erhöht werden. Die Helligkeit des optoelektronischen Halbleiterchips im Betrieb kann weiter durch die Kombination beider Merkmale erhöht werden, das heißt durch das Einbringen der zweiten Öffnungen und gleichzeitig die Verwendung der dritten Kontaktschicht.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterchips, durchdringen die zweiten Öffnungen die zweite Kontaktschicht jeweils vollständig. Das bedeutet, dass die zweiten Öffnungen sich vollständig durch die zweite Kontaktschicht erstrecken. Die zweiten Öffnungen können sich in einer vertikalen Richtung durch die zweite Kontaktschicht erstrecken, wobei die vertikale Richtung senkrecht zur Haupterstreckungsebene des ersten Bereichs verläuft. Im Bereich der zweiten Öffnungen ist die Isolationsschicht frei von der zweiten Kontaktschicht. Da die zweiten Öffnungen die zweite Kontaktschicht jeweils vollständig durchdringen, wird insgesamt weniger Material der zweiten Kontaktschicht für den optoelektronischen Halbleiterchip benötigt. Daher ist die Absorption im optoelektronischen Halbleiterchip verringert und die Helligkeit des optoelektronischen Halbleiterchips ist im Betrieb erhöht.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterchips, weisen die erste Kontaktschicht und/oder die zweite Kontaktschicht und/oder die dritte Kontaktschicht ein transparentes leitfähiges Oxid auf. Beispielsweise weisen die erste Kontaktschicht und/oder die zweite Kontaktschicht und/oder die dritte Kontaktschicht Indiumzinnoxid oder ZnO auf. Das transparente leitfähige Oxid ist vorteilhafterweise zumindest teilweise transparent für die im aktiven Bereich emittierte Strahlung. Gleichzeitig weist das transparente leitfähige Oxid eine hohe elektrische Leitfähigkeit auf, so dass Ladungsträger effizient in den ersten Bereich eingeprägt werden können.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterchips, sind die erste und die zweite Kontaktschicht durch das gleiche Material gebildet. Zum Beispiel sind die erste und die zweite Kontaktschicht beide durch das gleiche transparente leitfähige Oxid, insbesondere Indiumzinnoxid, gebildet. Da die erste und die zweite Kontaktschicht durch das gleiche Material gebildet sind, ist die Herstellung des optoelektronischen Halbleiterchips vereinfacht. Außerdem ist der Kontaktwiderstand zwischen der ersten und der zweiten Kontaktschicht reduziert.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterchips, sind die erste, die zweite und die dritte Kontaktschicht durch das gleiche Material gebildet. Zum Beispiel sind die erste, die zweite und die dritte Kontaktschicht durch das gleiche transparente leitfähige Oxid, insbesondere Indiumzinnoxid, gebildet.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterchips, bedeckt die dritte Kontaktschicht die ersten Öffnungen jeweils vollständig. Die ersten Öffnungen können jeweils Seitenwände und eine Bodenfläche aufweisen. Die dritte Kontaktschicht kann die Seitenwände und die Bodenfläche der ersten Öffnungen jeweils vollständig bedecken. Dies ermöglicht einen zuverlässigen elektrischen Kontakt zwischen der zweiten Kontaktschicht und der ersten Kontaktschicht. Somit können Ladungsträger über die zweite Kontaktschicht und die erste Kontaktschicht effizient in den ersten Bereich eingeprägt werden.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterchips, bedeckt die dritte Kontaktschicht eine dem ersten Bereich abgewandte Oberseite der Isolationsschicht stellenweise. Die dritte Kontaktschicht bedeckt die Oberseite der Isolationsschicht stellenweise in Bereichen, welche benachbart zu ersten Öffnungen angeordnet sind. Das bedeutet, die dritte Kontaktschicht kann die Seitenwände der ersten Öffnungen vollständig und die daran angrenzende Oberseite der Isolationsschicht stellenweise bedecken. Die dritte Kontaktschicht kann weiter Kanten der Isolationsschicht im Bereich der ersten Öffnungen vollständig bedecken. Somit wird gewährleistet, dass die ersten Öffnungen vollständig von der dritten Kontaktschicht bedeckt sind. Dies ermöglicht einen zuverlässigen elektrischen Kontakt zwischen der zweiten Kontaktschicht und der ersten Kontaktschicht.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterchips, ist die dritte Kontaktschicht in den ersten Öffnungen in direktem Kontakt mit der ersten Kontaktschicht. Die erste Kontaktschicht kann die Bodenfläche in den ersten Öffnungen bilden. Die dritte Kontaktschicht kann direkt auf die Bodenfläche der ersten Öffnungen aufgebracht sein. Somit ist die dritte Kontaktschicht im Bereich der Bodenfläche der ersten Öffnungen in direktem Kontakt mit der ersten Kontaktschicht. Somit wird vorteilhafter Weise ein zuverlässiger elektrischer Kontakt zwischen der zweiten Kontaktschicht und der ersten Kontaktschicht erreicht.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterchips, ist jeweils eine erste Öffnung in einer lateralen Richtung zwischen zwei zweiten Öffnungen angeordnet. Die laterale Richtung verläuft dabei parallel Haupterstreckungsebene des ersten Bereichs. Jeweils eine erste Öffnung ist in Draufsicht auf den optoelektronischen Halbleiterchip in der lateralen Richtung zwischen zwei zweiten Öffnungen angeordnet. Das bedeutet, entlang der lateralen Richtung weist der optoelektronische Halbleiterchip abwechselnd eine erste Öffnung und eine zweite Öffnung auf. Dies ermöglicht eine gleichmäßige Einprägung von Ladungsträgern durch die zweite Kontaktschicht über die ersten Öffnungen in den ersten Bereich.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterchips, sind mindestens zwei der ersten Öffnungen entlang einer lateralen Richtung an Gitterpunkten eines eindimensionalen Gitters angeordnet. Das bedeutet, die ersten Öffnungen weisen entlang der lateralen Richtung gleiche Abstände zueinander auf. Aufgrund der gleichmäßigen Abstände der ersten Öffnungen werden Ladungsträger homogener in den ersten Bereich eingeprägt. Dies führt zu einer homogenen Abstrahlcharakteristik des optoelektronischen Halbleiterchips.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterchips, sind mindestens zwei der zweiten Öffnungen entlang einer lateralen Richtung an Gitterpunkten eines eindimensionalen Gitters angeordnet. Das bedeutet, die zweiten Öffnungen weisen entlang der lateralen Richtung gleiche Abstände zueinander auf. Wenn jeweils eine zweite Öffnung in der Mitte zwischen zwei ersten Öffnungen entlang der lateralen Richtung angeordnet ist, wird der Fluss von Ladungsträgern über die zweite Kontaktschicht in den ersten Bereich weniger beeinflusst. In diesem Fall sind die zweiten Öffnungen an Positionen angeordnet, an welchen die Stromdichte in der zweiten Kontaktschicht im Betrieb des Halbleiterchips gering ist. Somit kann der erste Bereich weiter effizient über die zweite Kontaktschicht mit Ladungsträgern versorgt werden und die Absorption von Strahlung, welche vom aktiven Bereich im Betrieb emittiert wird, in der zweiten Kontaktschicht ist reduziert.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterchips, ist der erste Dotierstoff ein p-Dotierstoff und der zweite Dotierstoff ist ein n-Dotierstoff. Dies ist insbesondere vorteilhaft, wenn der erste Bereich und der zweite Bereich Galliumnitrid aufweisen.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterchips, weist die zweite Kontaktschicht entlang einer Wachstumsrichtung, die senkrecht zu einer Haupterstreckungsebene des ersten Bereichs verläuft, eine Schichtdicke von höchstens 90 nm auf. Insbesondere wenn in den ersten Öffnungen die dritte Kontaktschicht angeordnet ist, kann die Schichtdicke der zweiten Kontaktschicht höchstens 90 nm betragen. Bei einer Schichtdicke in diesem Bereich kann der erste Bereich weiterhin effizient mit Ladungsträgern über die zweite Kontaktschicht versorgt werden und zusätzlich ist die Absorption von Strahlung aus dem aktiven Bereich in der zweiten Kontaktschicht reduziert.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterchips, weist die dritte Kontaktschicht entlang einer Wachstumsrichtung, die senkrecht zu einer Haupterstreckungsebene des ersten Bereichs verläuft, eine Schichtdicke von mindestens 50 nm auf. Die Schichtdicke der dritten Kontaktschicht beträgt beispielsweise höchstens 200 nm. Mit dieser Schichtdicke der dritten Kontaktschicht wird gewährleistet, dass die dritte Kontaktschicht die ersten Öffnungen vollständig bedeckt und somit einen zuverlässigen elektrischen Kontakt zwischen der zweiten Kontaktschicht und der ersten Kontaktschicht herstellt.
  • Es wird ferner ein Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Halbleiterchips angegeben. Der optoelektronische Halbleiterchip ist bevorzugt mit einem hier beschriebenen Verfahren herstellbar. Mit anderen Worten, sämtliche für den optoelektronischen Halbleiterchip offenbarte Merkmale sind auch für das Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Halbleiterchips offenbart und umgekehrt.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens zur Herstellung eines optoelektronischen Halbleiterchips umfasst das Verfahren einen Verfahrensschritt, bei dem ein erster Bereich auf einem zweiten Bereich bereit gestellt wird, wobei der erste Bereich mit einem ersten Dotierstoff dotiert ist und der zweite Bereich mit einem zweiten Dotierstoff dotiert ist und zwischen dem ersten Bereich und dem zweiten Bereich ein aktiver Bereich angeordnet ist. Der erste Bereich kann auf den zweiten Bereich aufgewachsen werden.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens zur Herstellung eines optoelektronischen Halbleiterchips umfasst das Verfahren einen Verfahrensschritt, bei dem eine erste Kontaktschicht auf den ersten Bereich aufgebracht wird, wobei die erste Kontaktschicht ein elektrisch leitfähiges Material aufweist. Die erste Kontaktschicht kann direkt auf den ersten Bereich aufgebracht werden. Auf die erste Kontaktschicht kann eine Ätzstoppschicht aufgebracht werden. Die Ätzstoppschicht kann insbesondere Al2O3 aufweisen oder daraus bestehen.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens zur Herstellung eines optoelektronischen Halbleiterchips umfasst das Verfahren einen Verfahrensschritt, bei dem eine Isolationsschicht aufgebracht wird. Die Isolationsschicht wird auf die erste Kontaktschicht oder auf die Ätzstoppschicht aufgebracht.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens zur Herstellung eines optoelektronischen Halbleiterchips umfasst das Verfahren einen Verfahrensschritt, bei dem erste Öffnungen in der Isolationsschicht geätzt werden, wobei die ersten Öffnungen die Isolationsschicht vollständig durchdringen. Die ersten Öffnungen werden trocken- oder nasschemisch geätzt. Die ersten Öffnungen können von einer Oberseite der Isolationsschicht her in Richtung der ersten Kontaktschicht geätzt werden. Dabei wird die Isolationsschicht im Bereich der ersten Öffnungen vollständig entfernt. Somit erstrecken sich die ersten Öffnungen von der Oberseite der Isolationsschicht bis zur ersten Kontaktschicht oder bis zur Ätzstoppschicht. Die Ätzstoppschicht kann im Bereich der ersten Öffnungen entfernt werden.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens zur Herstellung eines optoelektronischen Halbleiterchips umfasst das Verfahren einen Verfahrensschritt, bei dem eine zweite Kontaktschicht auf die Isolationsschicht und die ersten Öffnungen aufgebracht wird, wobei die zweite Kontaktschicht ein elektrisch leitfähiges Material aufweist. Die zweite Kontaktschicht kann die ersten Öffnungen vollständig bedecken.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens zur Herstellung eines optoelektronischen Halbleiterchips umfasst das Verfahren einen Verfahrensschritt, bei dem zweite Öffnungen in der zweiten Kontaktschicht geätzt werden und/oder eine dritte Kontaktschicht in den ersten Öffnungen vor dem Aufbringen der zweiten Kontaktschicht aufgebracht wird, wobei die dritte Kontaktschicht ein elektrisch leitfähiges Material aufweist. Die zweiten Öffnungen können derart in der zweiten Kontaktschicht geätzt werden, dass die zweiten Öffnungen die zweite Kontaktschicht vollständig durchdringen. Somit wird die zweite Kontaktschicht von einer der Isolationsschicht abgewandten Seite her in Richtung der Isolationsschicht geätzt. Die dritte Kontaktschicht kann die ersten Öffnungen vollständig bedecken. Die dritte Kontaktschicht kann direkt auf die Isolationsschicht und die erste Kontaktschicht im Bereich der ersten Öffnungen aufgebracht werden.
  • Ein derart hergestellter optoelektronischer Halbleiterchip kann effizient betrieben werden, da die Absorption im optoelektronischen Halbleiterchip der vom aktiven Bereich emittierten Strahlung reduziert sein kann. Einerseits ist die Absorption in der zweiten Kontaktschicht reduziert, da diese die zweiten Öffnungen aufweist. Alternativ oder zusätzlich ist die Absorption in der zweiten Kontaktschicht reduziert, da die Schichtdicke der zweiten Kontaktschicht reduziert sein kann, wenn in den ersten Öffnungen die dritte Kontaktschicht angeordnet ist. Somit wird die Helligkeit des optoelektronischen Halbleiterchips im Betrieb erhöht.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens zur Herstellung eines optoelektronischen Halbleiterchips wird eine Ätzstoppschicht auf die erste Kontaktschicht aufgebracht. Die Ätzstoppschicht wirkt für die Isolationsschicht zum Ätzen der ersten Öffnungen als Ätzstoppschicht.
  • Im Folgenden werden der hier beschriebene optoelektronische Halbleiterchip und das hier beschriebene Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Halbleiterchips in Verbindung mit Ausführungsbeispielen und den dazugehörigen Figuren näher erläutert.
    • 1A zeigt eine Draufsicht auf ein Ausführungsbeispiel eines optoelektronischen Halbleiterchips.
    • 1B zeigt eine Draufsicht auf ein Beispiel eines optoelektronischen Halbleiterchips.
  • Die 2A, 2B, 2C, 2D und 2E zeigen Draufsichten auf Ausführungsbeispiele eines optoelektronischen Halbleiterchips.
  • Die 3A und 3B zeigen jeweils einen schematischen Querschnitt durch einen optoelektronischen Halbleiterchip gemäß einem Ausführungsbeispiel.
  • Die 4A und 4B zeigen einen schematischen Querschnitt durch einen optoelektronischen Halbleiterchip gemäß einem Ausführungsbeispiel.
  • Mit den 5A, 5B, 5C, 5D und 5E ist ein Ausführungsbeispiel des Verfahrens zur Herstellung eines optoelektronischen Halbleiterchips beschrieben.
  • Gleiche, gleichartige oder gleich wirkende Elemente sind in den Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Die Figuren und die Größenverhältnisse der in den Figuren dargestellten Elemente untereinander sind nicht als maßstäblich zu betrachten. Vielmehr können einzelne Elemente zur besseren Darstellbarkeit und/oder für eine bessere Verständlichkeit übertrieben groß dargestellt sein.
  • Mit den 1A und 1B wird die Stromdichteverteilung eines optoelektronischen Halbleiterchips 20 gemäß einem Ausführungsbeispiel mit einem Beispiel eines optoelektronischen Halbleiterchips verglichen. Dabei gilt für beide Figuren die neben 1B gezeigte Skala.
  • In 1A ist eine Draufsicht auf ein Ausführungsbeispiel des optoelektronischen Halbleiterchips 20 gezeigt. Der optoelektronische Halbleiterchip 20 weist einen ersten Kontakt 34 und einen zweiten Kontakt 35 auf. Zum Beispiel ist der erste Kontakt 34 ein n-seitiger Kontakt und der zweite Kontakt 35 ein p-seitiger Kontakt. Der erste Kontakt 34 und der zweite Kontakt 35 sind jeweils mit einem Kontaktsteg 36 verbunden. Der Kontaktsteg 36 weist zwei übereinander angeordnete und elektrisch voneinander isolierte Kontaktbereiche auf. Diese sind jeweils dafür vorgesehen, verschiedene Bereiche des optoelektronischen Halbleiterchips 20 mit Strom zu versorgen.
  • Der optoelektronische Halbleiterchip 20 weist einen ersten Bereich 21 auf, welcher mit einem ersten Dotierstoff, in diesem Fall einem p-Dotierstoff, dotiert ist. Weiter weist der optoelektronische Halbleiterchip 20 einen zweiten Bereich 22 auf, welcher mit einem zweiten Dotierstoff, in diesem Fall einem n-Dotierstoff, dotiert ist. In Wachstumsrichtung R ist der erste Bereich 21 über dem zweiten Bereich 22 angeordnet, wobei die Wachstumsrichtung senkrecht zur Haupterstreckungsebene des ersten Bereichs 21 verläuft. Auf dem ersten Bereich 21 ist eine erste Kontaktschicht 24 angeordnet, welche ein elektrisch leitfähiges Material aufweist. Auf der ersten Kontaktschicht 24 ist eine Isolationsschicht 25 angeordnet. Die Isolationsschicht 25 weist erste Öffnungen 26 auf, welche in 1A als Punkte dargestellt sind.
  • Auf der Isolationsschicht 25 und in den ersten Öffnungen 26 ist eine zweite Kontaktschicht 27 angeordnet, welche ein elektrisch leitfähiges Material aufweist. Die zweite Kontaktschicht 27 ist elektrisch leitfähig mit einem der Kontaktbereiche des Kontaktstegs 36 verbunden. Somit kann der erste Bereich 21 über den Kontaktsteg 36, die zweite Kontaktschicht 27 und die erste Kontaktschicht 24 mit Ladungsträgern versorgt werden.
  • Die zweite Kontaktschicht 27 weist zweite Öffnungen 28 auf. Die zweiten Öffnungen 28 sind beabstandet zu den ersten Öffnungen 26 angeordnet. Die ersten Öffnungen 26 und die zweiten Öffnungen 28 befinden sich nicht notwendigerweise in einer Ebene, sind jedoch in 1A nebeneinander dargestellt. Die zweiten Öffnungen 28 weisen einen kreisförmigen Querschnitt auf.
  • Die zweite Kontaktschicht 27 erstreckt sich nicht über die gesamte Oberfläche des optoelektronischen Halbleiterchips 20, sondern nur in den Bereichen, in denen erste Öffnungen 26 angeordnet sind. Die erste Kontaktschicht 24 und die zweite Kontaktschicht 27 weisen jeweils Indiumzinnoxid auf.
  • In einer lateralen Richtung x, welche parallel zur Haupterstreckungsebene des ersten Bereichs 21 verläuft, ist jeweils eine erste Öffnung 26 zwischen zwei zweiten Öffnungen 28 angeordnet. Dabei sind die ersten Öffnungen 26 entlang einer lateralen Richtung x an Gitterpunkten eines eindimensionalen Gitters angeordnet. Außerdem sind die zweiten Öffnungen 28 entlang der lateralen Richtung x an Gitterpunkten eines eindimensionalen Gitters angeordnet. Es sind mehrere dieser Reihen von ersten Öffnungen 26 und zweiten Öffnungen 28 nebeneinander angeordnet.
  • In 1A ist außerdem eine Simulation der Stromdichteverteilung im Betrieb des optoelektronischen Halbleiterchips 20 gezeigt. Die Skala neben 1B gibt hierfür die Stromdichte in A/cm2 an. Je höher die Stromdichte ist, desto höher ist auch die Intensität der vom optoelektronischen Halbleiterchip 20 emittierten Strahlung. Die Simulation zeigt, dass die Stromdichte nahe den ersten Öffnungen 26 und in der Nähe des ersten Kontakts 34 und des zweiten Kontakts 35 am höchsten ist. Mit größer werdendem Abstand zu den Kontaktstegen 36 nimmt die Stromdichte ab.
  • In 1B ist zum Vergleich eine Draufsicht auf ein Beispiel eines optoelektronischen Halbleiterchips gezeigt. Im Unterschied zu dem in 1A gezeigten Ausführungsbeispiel weist der optoelektronische Halbleiterchip in 1B keine zweiten Öffnungen 28 auf. Die Stromdichteverteilung für das Beispiel aus 1B unterscheidet sich nur geringfügig von der Stromdichteverteilung des in 1A gezeigten Ausführungsbeispiels. Somit kann in beiden Fällen eine ähnliche Stromstärke eingeprägt werden. Aufgrund der zweiten Öffnungen 28 in der zweiten Kontaktschicht 27 ist die Absorption im optoelektronischen Halbleiterchip 20 aus 1A deutlich reduziert. Die Fläche der zweiten Kontaktschicht 27 kann beispielsweise um etwa 28 % reduziert werden. Dies führt zu einer deutlichen Verringerung der Absorption von Strahlung in der zweiten Kontaktschicht 27. Somit ist die Helligkeit im Betrieb des optoelektronischen Halbleiterchips 20 aus 1A deutlich erhöht gegenüber dem Beispiel aus 1B.
  • In 2A ist eine Draufsicht auf einen optoelektronischen Halbleiterchip 20 gemäß einem Ausführungsbeispiel gezeigt. Dabei ist wie in 1A die simulierte Stromdichteverteilung dargestellt. Der optoelektronische Halbleiterchip 20 weist erste Öffnungen 26 und zweite Öffnungen 28 auf, welche über die gesamte Fläche der zweiten Kontaktschicht 27 verteilt sind. Der Durchmesser der zweiten Öffnungen 28 ist wesentlich größer als der Durchmesser der zweiten Öffnungen 26.
  • In 2B ist eine Draufsicht auf einen optoelektronischen Halbleiterchip 20 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel gezeigt. Wie in 1A ist die simulierte Stromdichteverteilung dargestellt. Im Vergleich zu dem in 2A gezeigten Ausführungsbeispiel weisen die zweiten Öffnungen 28 einen kleineren Durchmesser auf. Je größer der Durchmesser der zweiten Öffnungen 28 ist, desto mehr erhöht sich die Vorwärtsspannung des optoelektronischen Halbleiterchips 20 und desto weniger Strahlung wird in der zweiten Kontaktschicht 27 absorbiert. Somit kann die Größe der zweiten Öffnungen 28 an diese beiden Parameter angepasst werden. Für die in 2B gezeigten zweiten Öffnungen 28, welche im Vergleich zu 2A einen kleineren Durchmesser aufweisen, ist Vorwärtsspannung weniger stark erhöht, jedoch ist die Absorption der zweiten Kontaktschicht 27 größer als im Ausführungsbeispiel aus 2A.
  • In 2C ist eine Draufsicht auf einen optoelektronischen Halbleiterchip 20 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel gezeigt. Wie in 1A ist die simulierte Stromdichteverteilung dargestellt. Im Vergleich zu dem in 2A gezeigten Ausführungsbeispiel sind die zweiten Öffnungen 28 nur in der Nähe der Kontaktstege 36 angeordnet. Dadurch wird eine homogenere Stromverteilung erreicht. Dies führt dazu, dass auch die Abstrahlcharakteristik des optoelektronischen Halbleiterchips 20 homogener ist.
  • In 2D ist eine Draufsicht auf einen optoelektronischen Halbleiterchip 20 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel gezeigt. Wie in 1A ist die simulierte Stromdichteverteilung dargestellt. Im Vergleich zu dem in 2A gezeigten Ausführungsbeispiel sind die zweiten Öffnungen 28 nur in der Mitte und am Rand des optoelektronischen Halbleiterchips 20 angeordnet. Auch dadurch wird eine homogenere Stromverteilung erreicht.
  • In 2E ist eine Draufsicht auf einen optoelektronischen Halbleiterchip 20 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel gezeigt. Wie in 1A ist die simulierte Stromdichteverteilung dargestellt. Im Vergleich zu dem in 2A gezeigten Ausführungsbeispiel weist der optoelektronische Halbleiterchip 20 insgesamt weniger zweite Öffnungen 28 auf. Außerdem weisen die zweiten Öffnungen 28 keinen kreisförmigen Querschnitt sondern verschiedene längliche Formen auf. Dadurch ist die Stromdichte und somit auch die Intensität der emittierten Strahlung im Bereich der Kontaktstege 36 höher als in der Mitte und am Rand des optoelektronischen Halbleiterchips 20.
  • In 3A ist ein Querschnitt durch den optoelektronischen Halbleiterchip 20 gemäß einem Ausführungsbeispiel gezeigt. Auf dem zweiten Bereich 22 ist der erste Bereich 21 angeordnet. Zwischen dem ersten Bereich 21 und dem zweiten Bereich 22 ist ein aktiver Bereich 23 zur Erzeugung von elektromagnetischer Strahlung angeordnet. Die erste Kontaktschicht 24 ist auf dem ersten Bereich 21 angeordnet und bedeckt diesen vollständig. Die Isolationsschicht 25 ist auf der ersten Kontaktschicht 24 angeordnet und bedeckt diese. Die Isolationsschicht 25 weist erste Öffnungen 26 auf. In 3A ist beispielhaft eine erste Öffnung 26 gezeigt. Die erste Öffnung 26 durchdringt die Isolationsschicht 25 vollständig. In der ersten Öffnung 26 bedeckt eine dritte Kontaktschicht 29 die Isolationsschicht 25 und die erste Kontaktschicht 24. Somit bedeckt die dritte Kontaktschicht 29 die erste Öffnung 26 vollständig. Außerdem ist die dritte Kontaktschicht 29 in der ersten Öffnung 26 in direktem Kontakt mit der ersten Kontaktschicht 24. Weiter bedeckt die dritte Kontaktschicht 29 eine den ersten Bereich 21 abgewandte Oberseite 30 der Isolationsschicht 25 stellenweise. Die dritte Kontaktschicht 29 bedeckt die Oberseite 30 der Isolationsschicht 25 direkt neben der ersten Öffnung 26. Die dritte Kontaktschicht 29 weist ein elektrisch leitfähiges Material auf. Zum Beispiel weisen die erste Kontaktschicht 24, die zweite Kontaktschicht 27 und die dritte Kontaktschicht 29 Indiumzinnoxid auf.
  • Die zweite Kontaktschicht 27 bedeckt die Isolationsschicht 25 und die ersten Öffnungen 26. Somit bedeckt die zweite Kontaktschicht 27 auch die dritte Kontaktschicht 29. Das bedeutet, dass die dritte Kontaktschicht 29 in der ersten Öffnung 26 zwischen der zweiten Kontaktschicht 27 und der Isolationsschicht 25 angeordnet ist.
  • In einer Wachstumsrichtung R, welche senkrecht zur Haupterstreckungsebene des ersten Bereichs 21 verläuft, weist die dritte Kontaktschicht 29 eine größere Dicke als die zweite Kontaktschicht 27 auf.
  • In 3B ist ein Querschnitt durch den optoelektronischen Halbleiterchip 20 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel gezeigt. Im Unterschied zu dem in 3A gezeigten Ausführungsbeispiel weist die zweite Kontaktschicht 27 zweite Öffnungen 28 auf. In 3B ist beispielhaft eine zweite Öffnung 28 gezeigt. Die zweite Öffnung 28 ist lateraler Richtung x beabstandet von der ersten Öffnung 26 angeordnet. Außerdem durchdringt die zweite Öffnung 28 die zweite Kontaktschicht 27 vollständig. Das bedeutet, dass sich die zweite Öffnung 28 bis zur Isolationsschicht 25 durch die zweite Kontaktschicht 27 erstreckt. Auf der zweiten Kontaktschicht 27 ist eine Passivierungsschicht 32 angeordnet.
  • In 4A ist ein Querschnitt durch den optoelektronischen Halbleiterchip 20 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel gezeigt. Der optoelektronische Halbleiterchip 20 weist den in 3A gezeigten Aufbau auf. Außerdem ist auf der zweiten Kontaktschicht 27 eine Passivierungsschicht 32 angeordnet.
  • In 4B ist ein Ausschnitt aus dem Querschnitt aus 4A gezeigt. Dabei ist gezeigt, dass die dritte Kontaktschicht 29 eine größere Dicke entlang der Wachstumsrichtung R als die zweite Kontaktschicht 27 aufweist. Da die Dicke der zweiten Kontaktschicht 27 gering sein kann, kann die Absorption von Strahlung aus dem aktiven Bereich 23 in der zweiten Kontaktschicht 27 verringert und somit die Helligkeit des optoelektronischen Halbleiterchips 20 erhöht werden.
  • In Verbindung mit den 5A, 5B, 5C, 5D und 5E ist ein Ausführungsbeispiel des Verfahrens zur Herstellung des optoelektronischen Halbleiterchips 20 beschrieben. Die beschriebenen Schritte können in der angegebenen Reihenfolge ausgeführt werden.
  • In 5A ist ein schematischer Querschnitt gezeigt. In einem ersten Schritt des Verfahrens wird der erste Bereich 21 auf dem zweiten Bereich 22 bereitgestellt. Auf den ersten Bereich 21 wird die erste Kontaktschicht 24 aufgebracht. Auf die erste Kontaktschicht 24 wird eine Ätzstoppschicht 31 aufgebracht. Auf die Ätzstoppschicht 31 wird die Isolationsschicht 25 aufgebracht. Zum Ätzen der ersten Öffnungen 26 wird auf die Isolationsschicht 25 eine Maske 33 aufgebracht. In den Bereichen, in welchen die Maske 33 nicht angeordnet ist, wird die Isolationsschicht 25 geätzt. Dabei wirkt die Ätzstoppschicht 31 für die Isolationsschicht 25 als Ätzstoppschicht 31, sodass die Isolationsschicht 25 vollständig bis zur Ätzstoppschicht 31 entfernt wird. Dadurch werden die ersten Öffnungen 26 geformt.
  • In 5B ist gezeigt, dass in einem nächsten Schritt die Maske 33 um die erste Öffnung 26 herum stellenweise entfernt wird. Dazu kann die Maske 33 mit einem Sauerstoffplasma bearbeitet werden. Außerdem wird die Ätzstoppschicht 31 im Bereich der ersten Öffnung 26 durch nasschemisches Ätzen entfernt.
  • In 5C ist gezeigt, dass in einem nächsten Schritt die dritte Kontaktschicht 29 auf die Maske 33, die Isolationsschicht 25 und auf die erste Öffnung 26 aufgebracht wird.
  • In 5D ist gezeigt, dass in einem nächsten Schritt die Maske 33 entfernt wird.
  • In 5E ist gezeigt, dass in einem nächsten Schritt die zweite Kontaktschicht 27 auf die Isolationsschicht 25 und auf die dritte Kontaktschicht 29 und somit auch auf die erste Öffnung 26 aufgebracht wird. Anschließend können die zweiten Öffnungen 28 in der zweiten Kontaktschicht 27 durch Ätzen geformt werden.
  • Die in Verbindung mit den Figuren beschriebenen Merkmale und Ausführungsbeispiele können gemäß weiteren Ausführungsbeispielen miteinander kombiniert werden, auch wenn nicht alle Kombinationen explizit beschrieben sind. Weiterhin können die in Verbindung mit den Figuren beschriebenen Ausführungsbeispiele alternativ oder zusätzlich weitere Merkmale gemäß der Beschreibung im allgemeinen Teil aufweisen.
  • Die Erfindung ist nicht durch die Beschreibung anhand der Ausführungsbeispiele auf diese beschränkt. 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 Ausführungsbeispielen angegeben ist.
  • Bezugszeichenliste
    • 20:
    optoelektronischer Halbleiterchip
    21:
    erster Bereich
    22:
    zweiter Bereich
    23:
    aktiver Bereich
    24:
    erste Kontaktschicht
    25:
    Isolationsschicht
    26:
    erste Öffnung
    27:
    zweite Kontaktschicht
    28:
    zweite Öffnung
    29:
    dritte Kontaktschicht
    30:
    Oberseite
    31:
    Ätzstoppschicht
    32:
    Passivierungsschicht
    33:
    Maske
    34:
    erster Kontakt
    35:
    zweiter Kontakt
    36:
    Kontaktsteg
    R:
    Wachstumsrichtung
    x:
    laterale Richtung

Claims (16)

  1. Optoelektronischer Halbleiterchip (20) mit: - einem ersten Bereich (21), welcher mit einem ersten Dotierstoff dotiert ist, - einem zweiten Bereich (22), welcher mit einem zweiten Dotierstoff dotiert ist, - einem aktiven Bereich (23) zwischen dem ersten Bereich (21) und dem zweiten Bereich (22), - einer ersten Kontaktschicht (24), welche ein elektrisch leitfähiges Material aufweist und den ersten Bereich (21) bedeckt, - einer Isolationsschicht (25), welche die erste Kontaktschicht (24) bedeckt und erste Öffnungen (26) aufweist, und - einer zweiten Kontaktschicht (27), welche ein elektrisch leitfähiges Material aufweist und welche die Isolationsschicht (25) und die ersten Öffnungen (26) bedeckt, wobei - die ersten Öffnungen (26) die Isolationsschicht (25) vollständig durchdringen, und - die zweite Kontaktschicht (27) zweite Öffnungen (28) aufweist und/oder in den ersten Öffnungen (26) jeweils zwischen der zweiten Kontaktschicht (27) und der Isolationsschicht (25) eine dritte Kontaktschicht (29) angeordnet ist, welche ein elektrisch leitfähiges Material aufweist.
  2. Optoelektronischer Halbleiterchip (20) gemäß dem vorherigen Anspruch, bei dem die zweiten Öffnungen (28) die zweite Kontaktschicht (27) jeweils vollständig durchdringen.
  3. Optoelektronischer Halbleiterchip (20) gemäß einem der vorherigen Ansprüche, bei dem die erste Kontaktschicht (24) und/oder die zweite Kontaktschicht (27) und/oder die dritte Kontaktschicht (29) ein transparentes leitfähiges Oxid aufweisen.
  4. Optoelektronischer Halbleiterchip (20) gemäß einem der vorherigen Ansprüche, bei dem die erste und die zweite Kontaktschicht (24, 27) durch das gleiche Material gebildet sind.
  5. Optoelektronischer Halbleiterchip (20) gemäß einem der vorherigen Ansprüche, bei dem die erste, die zweite und die dritte Kontaktschicht (24, 27, 29) durch das gleiche Material gebildet sind.
  6. Optoelektronischer Halbleiterchip (20) gemäß einem der vorherigen Ansprüche, bei dem die dritte Kontaktschicht (29) die ersten Öffnungen (26) jeweils vollständig bedeckt.
  7. Optoelektronischer Halbleiterchip (20) gemäß einem der vorherigen Ansprüche, bei dem die dritte Kontaktschicht (29) eine dem ersten Bereich (21) abgewandte Oberseite (30) der Isolationsschicht (25) stellenweise bedeckt.
  8. Optoelektronischer Halbleiterchip (20) gemäß einem der vorherigen Ansprüche, bei dem die dritte Kontaktschicht (29) in den ersten Öffnungen (26) in direktem Kontakt mit der ersten Kontaktschicht (24) ist.
  9. Optoelektronischer Halbleiterchip (20) gemäß einem der vorherigen Ansprüche, bei dem jeweils eine erste Öffnung (26) in einer lateralen Richtung (x) zwischen zwei zweiten Öffnungen (28) angeordnet ist.
  10. Optoelektronischer Halbleiterchip (20) gemäß einem der vorherigen Ansprüche, bei dem mindestens zwei der ersten Öffnungen (26) entlang einer lateralen Richtung (x) an Gitterpunkten eines eindimensionalen Gitters angeordnet sind.
  11. Optoelektronischer Halbleiterchip (20) gemäß einem der vorherigen Ansprüche, bei dem mindestens zwei der zweiten Öffnungen (28) entlang einer lateralen Richtung (x) an Gitterpunkten eines eindimensionalen Gitters angeordnet sind.
  12. Optoelektronischer Halbleiterchip (20) gemäß einem der vorherigen Ansprüche, bei dem der erste Dotierstoff ein p-Dotierstoff ist und der zweite Dotierstoff ein n-Dotierstoff ist.
  13. Optoelektronischer Halbleiterchip (20) gemäß einem der vorherigen Ansprüche, bei dem die zweite Kontaktschicht (27) entlang einer Wachstumsrichtung (R), die senkrecht zu einer Haupterstreckungsebene des ersten Bereichs (21) verläuft, eine Schichtdicke von höchstens 90 nm aufweist.
  14. Optoelektronischer Halbleiterchip (20) gemäß einem der vorherigen Ansprüche, bei dem die dritte Kontaktschicht (29) entlang einer Wachstumsrichtung (R), die senkrecht zu einer Haupterstreckungsebene des ersten Bereichs (21) verläuft, eine Schichtdicke von mindestens 50 nm aufweist.
  15. Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Halbleiterchips (20) mit den Schritten: - Bereitstellen eines ersten Bereichs (21) auf einem zweiten Bereich (22), wobei der erste Bereich (21) mit einem ersten Dotierstoff dotiert ist und der zweite Bereich (22) mit einem zweiten Dotierstoff dotiert ist und zwischen dem ersten Bereich (21) und dem zweiten Bereich (22) ein aktiver Bereich (23) angeordnet ist, - Aufbringen einer ersten Kontaktschicht (24) auf den ersten Bereich (21), wobei die erste Kontaktschicht (24) ein elektrisch leitfähiges Material aufweist, - Aufbringen einer Isolationsschicht (25), - Ätzen von ersten Öffnungen (26) in der Isolationsschicht (25), wobei die ersten Öffnungen (26) die Isolationsschicht (25) vollständig durchdringen, - Aufbringen einer zweiten Kontaktschicht (27) auf die Isolationsschicht (25) und die ersten Öffnungen (26), wobei die zweite Kontaktschicht (27) ein elektrisch leitfähiges Material aufweist, und - Ätzen von zweiten Öffnungen (28) in der zweiten Kontaktschicht (27) und/oder Aufbringen einer dritten Kontaktschicht (29) in den ersten Öffnungen (26) vor dem Aufbringen der zweiten Kontaktschicht (27), wobei die dritte Kontaktschicht (29) ein elektrisch leitfähiges Material aufweist.
  16. Verfahren gemäß dem vorherigen Anspruch, bei dem eine Ätzstoppschicht (31) auf die erste Kontaktschicht (24) aufgebracht wird.
DE102019113119.7A 2019-05-17 2019-05-17 Optoelektronischer Halbleiterchip und Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Halbleiterchips Pending DE102019113119A1 (de)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102019113119.7A DE102019113119A1 (de) 2019-05-17 2019-05-17 Optoelektronischer Halbleiterchip und Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Halbleiterchips
US17/611,189 US11935989B2 (en) 2019-05-17 2020-05-15 Optoelectronic semiconductor chip and method for producing an optoelectronic semiconductor chip
CN202080051258.8A CN114097100A (zh) 2019-05-17 2020-05-15 光电子半导体芯片以及用于制造光电子半导体芯片的方法
PCT/EP2020/063634 WO2020234163A1 (de) 2019-05-17 2020-05-15 Optoelektronischer halbleiterchip und verfahren zur herstellung eines optoelektronischen halbleiterchips

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102019113119.7A DE102019113119A1 (de) 2019-05-17 2019-05-17 Optoelektronischer Halbleiterchip und Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Halbleiterchips

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102019113119A1 true DE102019113119A1 (de) 2020-11-19

Family

ID=70740651

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102019113119.7A Pending DE102019113119A1 (de) 2019-05-17 2019-05-17 Optoelektronischer Halbleiterchip und Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Halbleiterchips

Country Status (4)

Country Link
US (1) US11935989B2 (de)
CN (1) CN114097100A (de)
DE (1) DE102019113119A1 (de)
WO (1) WO2020234163A1 (de)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102016105056A1 (de) * 2016-03-18 2017-09-21 Osram Opto Semiconductors Gmbh Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Halbleiterchips und optoelektronischer Halbleiterchip
DE102016112587A1 (de) * 2016-07-08 2018-01-11 Osram Opto Semiconductors Gmbh Strahlungsemittierender Halbleiterchip
DE102016124847A1 (de) * 2016-12-19 2018-06-21 Osram Opto Semiconductors Gmbh Optoelektronischer Halbleiterchip und Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Halbleiterchips
DE102017111123A1 (de) * 2017-05-22 2018-11-22 Osram Opto Semiconductors Gmbh Optoelektronischer Halbleiterchip und Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Halbleiterchips

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL1016779C2 (nl) * 2000-12-02 2002-06-04 Cornelis Johannes Maria V Rijn Matrijs, werkwijze voor het vervaardigen van precisieproducten met behulp van een matrijs, alsmede precisieproducten, in het bijzonder microzeven en membraanfilters, vervaardigd met een dergelijke matrijs.
DE102008053731A1 (de) * 2008-10-29 2010-05-06 Osram Opto Semiconductors Gmbh Optoelektronischer Halbleiterchip
KR102282141B1 (ko) * 2014-09-02 2021-07-28 삼성전자주식회사 반도체 발광소자
KR102460072B1 (ko) 2015-09-10 2022-10-31 삼성전자주식회사 반도체 발광 소자
DE102016101652A1 (de) * 2016-01-29 2017-08-03 Osram Opto Semiconductors Gmbh Optoelektronisches Bauelement mit Seitenkontakten
DE102016106928A1 (de) * 2016-04-14 2017-10-19 Osram Opto Semiconductors Gmbh Optoelektronischer Halbleiterchip und Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Halbleiterchips
KR102370621B1 (ko) * 2017-08-24 2022-03-04 삼성전자주식회사 발광 패키지 및 이를 포함하는 발광 모듈
DE102017119881A1 (de) 2017-08-30 2019-02-28 Osram Opto Semiconductors Gmbh Strahlungsemittierender Halbleiterchip
CN110192287B (zh) * 2017-12-22 2022-10-28 首尔伟傲世有限公司 芯片级封装发光二极管

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102016105056A1 (de) * 2016-03-18 2017-09-21 Osram Opto Semiconductors Gmbh Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Halbleiterchips und optoelektronischer Halbleiterchip
DE102016112587A1 (de) * 2016-07-08 2018-01-11 Osram Opto Semiconductors Gmbh Strahlungsemittierender Halbleiterchip
DE102016124847A1 (de) * 2016-12-19 2018-06-21 Osram Opto Semiconductors Gmbh Optoelektronischer Halbleiterchip und Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Halbleiterchips
DE102017111123A1 (de) * 2017-05-22 2018-11-22 Osram Opto Semiconductors Gmbh Optoelektronischer Halbleiterchip und Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Halbleiterchips

Also Published As

Publication number Publication date
US20220310882A1 (en) 2022-09-29
CN114097100A (zh) 2022-02-25
WO2020234163A1 (de) 2020-11-26
US11935989B2 (en) 2024-03-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2553726B1 (de) Optoelektronischer halbleiterchip
DE112017006473B4 (de) Oberflächenmontierbarer Halbleiterlaser, Anordnung mit einem solchen Halbleiterlaser und Betriebsverfahren hierfür
DE19817368A1 (de) Leuchtdiode
DE102011116232B4 (de) Optoelektronischer Halbleiterchip und Verfahren zu dessen Herstellung
DE102011112706B4 (de) Optoelektronisches Bauelement
WO2016151112A1 (de) Optoelektronischer halbleiterkörper und verfahren zur herstellung eines optoelektronischen halbleiterkörpers
DE102014108373A1 (de) Optoelektronischer Halbleiterchip
DE102014108300A1 (de) Optoelektronisches Halbleiterbauelement
DE19945134C2 (de) Lichtemittierendes Halbleiterbauelement hoher ESD-Festigkeit und Verfahren zu seiner Herstellung
DE112016001422B4 (de) Optoelektronischer Halbleiterchip
DE2312162A1 (de) Heterogenaufbau-injektionslaser und verfahren zu seiner herstellung
WO2018172205A1 (de) Optoelektronischer halbleiterchip und verfahren zu dessen herstellung
DE102004026231B4 (de) Verfahren zur Herstellung eines Bereichs mit reduzierter elektrischer Leitfähigkeit innerhalb einer Halbleiterschicht und optoelektronisches Halbleiterbauelement
DE102017113383B4 (de) Halbleiterchip und Verfahren zur Herstellung eines Halbleiterchips
DE102019113119A1 (de) Optoelektronischer Halbleiterchip und Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Halbleiterchips
WO2020088877A1 (de) Optoelektronischer halbleiterchip und verfahren zur herstellung eines optoelektronischen halbleiterchips
EP3376547A1 (de) Leuchtdiode
WO2020114759A1 (de) Optoelektronisches halbleiterbauteil und verfahren zur herstellung von optoelektronischen halbleiterbauteilen
WO2021028185A1 (de) Bauelement mit reduzierter absorption und verfahren zur herstellung eines bauelements
DE102019114169A1 (de) Optoelektronisches halbleiterbauelement mit verbindungsbereichen und verfahren zur herstellung des optoelektronischen halbleiterbauelements
DE102017130757A1 (de) Optoelektronisches halbleiterbauteil
WO2017140615A1 (de) Optoelektronisches halbleiterbauelement und verfahren zur herstellung eines optoelektronischen halbleiterbauelements
DE102017113585A1 (de) Halbleiterschichtenfolge und Verfahren zur Herstellung einer Halbleiterschichtenfolge
DE112016001301B4 (de) Laserdiode
DE102019102489A1 (de) Optoelektronischer halbleiterchip, optoelektronisches bauelement und verfahren zur herstellung eines optoelektronischen halbleiterchips

Legal Events

Date Code Title Description
R083 Amendment of/additions to inventor(s)
R163 Identified publications notified
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication