用于制造多种构件的方法、构件和由构件构成的构件复合件

文档序号:1895188 发布日期:2021-11-26 浏览:30次 >En<

阅读说明:本技术 用于制造多种构件的方法、构件和由构件构成的构件复合件 (Method for producing a plurality of components, component and component composite consisting of components ) 是由 彼得鲁斯·松德格伦 安德烈亚斯·比贝尔斯多夫 于 2020-03-06 设计创作,主要内容包括:提出一种由多个构件(10)、改性的牺牲层(4)和共同的中间载体(90)构成的构件复合件(100),其中所述构件分别具有半导体本体(2),所述半导体本体具有有源区(23),其中所述半导体本体设置在所述中间载体上并且通过分离沟道(4T)彼此横向地间隔开。牺牲层在竖直方向上设置在所述中间载体和所述半导体本体之间,其中所述牺牲层在所述半导体本体和共同的中间载体之间具有多个保持元件(3),并且其中所述半导体本体仅经由所述保持元件与所述中间载体机械连接。所述保持元件在横向方向上由空腔(4H)包围。所述半导体本体构成为能够与所述中间载体脱离,其中所述保持元件在机械负荷下或通过辐照或通过刻蚀将所述半导体本体从所述中间载体释放。此外,提出一种具有与这种构件复合件(100)脱离的半导体本体(2)的构件(10),以及一种用于制造多个这种构件的方法。(A component composite (100) is proposed, which is composed of a plurality of components (10), a modified sacrificial layer (4) and a common intermediate carrier (90), wherein the components each have a semiconductor body (2) having an active region (23), wherein the semiconductor bodies are arranged on the intermediate carrier and are laterally spaced apart from one another by separation channels (4T). A sacrificial layer is arranged in the vertical direction between the intermediate carrier and the semiconductor body, wherein the sacrificial layer has a plurality of holding elements (3) between the semiconductor body and a common intermediate carrier, and wherein the semiconductor body is mechanically connected to the intermediate carrier only via the holding elements. The holding element is surrounded by a cavity (4H) in the transverse direction. The semiconductor body is designed to be detachable from the intermediate carrier, wherein the holding element releases the semiconductor body from the intermediate carrier under mechanical load or by irradiation or by etching. Furthermore, a component (10) having a semiconductor body (2) which is detached from such a component composite (100) and a method for producing a plurality of such components are proposed.)

用于制造多种构件的方法、构件和由构件构成的构件复合件

技术领域

提出一种用于制造多个构件、尤其是可转移的和因此可印刷的构件的方法。此外,提出一种构件和一种由多个构件构成的构件复合件。

背景技术

在转移构件时,优选需要如下结构,在构件例如利用粘附性的冲模有针对性地且安全地从中间载体取下并且施加到安装面上之前,借助于所述结构使构件设置在中间载体上并且稳定地保持在中间载体中。为此,能够形成锚固结构,所述锚固结构将构件临时地与中间载体固定在一起。已经发现,这种锚固结构的形成和构件与中间载体可靠脱离与大的耗费相联系和需要非常仔细。因此,安装大量的构件既耗时又成本高昂。

发明内容

一个目的是,提出一种可靠且成本有效的方法,所述方法用于制造多个构件或者用于制造由构件构成的构件复合件,所述构件可快速且简化地安装在预设的目标面上。另一目的在于,提出这种构件复合件或从构件复合件脱离的构件。

所述目的通过根据独立权利要求所述的构件复合件、构件和用于制造多个构件的方法来实现。所述方法或构件复合件或构件的其他设计方案和改进形式是其他权利要求的主题。

根据用于制造多个构件、尤其用于光电子器件的构件的方法的至少一个实施方式,在中间载体上提供半导体结构。尤其是,在半导体结构和中间载体之间沿着竖直方向设置牺牲层。例如,半导体结构基于III-V族或III-VI族化合物半导体材料。半导体结构能够具有第一载流子类型的第一半导体层和第二载流子类型的第二半导体层。尤其是,半导体结构具有光学有源区,所述光学有源区设置在第一半导体层和第二半导体层之间并且例如设立用于产生或检测电磁辐射。半导体结构能够被分成多个横向间隔开的半导体本体,所述半导体本体分别具有第一半导体层的、第二半导体层的和半导体结构的光学有源区的子区域。

中间载体能够是生长衬底,半导体结构外延地生长在所述生长衬底上。半导体结构和牺牲层能够基于相同的半导体材料体系。例如,牺牲层是半导体结构和中间载体之间的缓冲层,其中半导体结构、牺牲层和中间载体能够基于相同的III-V族或III-VI族化合物半导体材料。如果半导体结构、牺牲层和中间载体基于相同的III-V族化合物半导体材料,那么半导体结构、牺牲层和中间载体具有出自第三主族的相同元素,例如B、Al、Ga或In,和出自第五主族的相同元素,例如N、P或As。

术语“III-V族化合物半导体材料”尤其包括二元、三元或四元化合物的组,其包含出自第三主族的至少一种元素和出自第五主族的至少一种元素,例如是氮化物-化合物半导体或磷化物-化合物半导体。这种二元、三元或四元化合物还能够具有掺杂剂以及附加的组成部分。例如,中间载体是GaAs生长衬底,并且牺牲层是AlGaAs层。半导体结构能够是由GaAs化合物半导体材料构成的层序列,尤其由二元、三元或四元GaAs化合物构成。

可行的是,中间载体不同于生长衬底。例如,中间载体由化合物半导体材料,即硅、锗、陶瓷、玻璃构成或者由塑料构成。在这种情况下,牺牲层还能够是半导体层或者也能够不同于半导体层。

根据所述方法的至少一个实施方式,形成多个穿过半导体结构的分离沟道以构成多个横向地间隔开的半导体本体,其中半导体本体分别具有半导体结构的有源区的子区域。特别地,分离沟道沿着竖直方向延伸穿过半导体结构。在分离沟道中,能够露出、部分地去除或完全地去除牺牲层。通过形成分离沟道,牺牲层能够形成多个保持元件。如果分离沟道中的牺牲层已经完全去除,那么中间载体的表面能够部分地露出。

将横向方向理解为如下方向,所述方向尤其平行于中间载体和/或构件的主延伸面伸展。例如,横向方向平行于牺牲层伸展。将竖直方向理解为如下方向,所述方向尤其垂直于中间载体和/或构件的主延伸面取向。竖直方向和横向方向大致彼此正交。

根据所述方法的至少一个实施方式,部分地去除牺牲层,使得在竖直方向上在中间载体和半导体本体之间形成空腔。所述空腔能够直接与分离沟道连接。在中间载体的俯视图中,空腔能够至少部分地或完全地被半导体本体覆盖。例如,空腔借助于刻蚀方法产生。为此所需的刻蚀剂能够被输送到分离沟道中或者被输送到另外的引入通道中以实现牺牲层的横向的局部刻蚀。尤其地,牺牲层的剩余子区域形成保持元件,所述保持元件此外促成在中间载体和半导体本体之间的机械连接。可行的是,各个横向地间隔开的半导体本体仅通过保持元件与中间载体机械连接。在中间载体的俯视图中,半导体本体不仅能够与保持元件重叠而且也能够与空腔重叠。

也可行的是,空腔仅通过分离沟道形成。在这种情况下,空腔位于半导体本体的旁边并且在俯视图中与半导体本体没有任何重叠。

在俯视图中,每个单个的半导体本体能够部分地或完全地覆盖唯一的保持元件或多个保持元件。也可行的是,在中间载体的俯视图中,多个相邻的半导体本体覆盖共同的保持元件。在这种情况下,共同的保持元件能够部分地或完全地覆盖至少一个分离沟道。横向地间隔开的半导体本体经由共同的保持元件彼此机械连接。

半导体本体分别具有朝向中间载体的主面,所述主面局部地被一个或多个保持元件覆盖并且局部地未被一个或多个保持元件覆盖。例如,半导体本体的主面的最高30%、40%、50%、60%、70%或最高80%被一个或多个保持元件覆盖。另一方面,半导体本体的主面的至少10%、20%、30%或至少33%能够被一个或多个保持元件覆盖。

根据所述方法的至少一个实施方式,将剩余的牺牲层改性。例如,将保持元件氧化。由于氧化,保持元件的材料的孔隙率或结构的由此产生的变化会导致半导体本体和中间载体之间的机械粘附降低。在机械负荷下,保持元件会机械地断裂或者与半导体本体或与中间载体脱离,由此半导体本体从中间载体处释放。半导体本体因此能够构成为可与中间载体脱离,其中保持元件在机械负荷下将半导体本体从中间载体处释放。在此,这两个层之间的界面打开或保持结构的材料本身破裂。

保持元件因此能够由多孔材料形成。保持元件的材料的孔隙率能够在1%和50%之间,例如在1%和40%之间,在1%和30%之间,在1%和20%之间,在1%和10%之间或者在10%和50%之间,在15%和50%之间或者在20%和50%之间,其中包括边界值。如有疑问,将孔隙率理解为平均孔隙率,所述平均孔隙率是空腔体积与相关的保持元件或相关的牺牲层的总体积的比。此外,能够通过如下方式降低粘附力:改性,尤其氧化,不会产生孔隙率,而是改变半导体材料的晶格结构,例如从结晶的半导体材料改变为无定形的、多晶的或玻璃状的材料。

也可行的是,通过保持元件或保持元件的材料的化学变化、机械变化或结晶变化来进行改性。换言之,保持元件的改性能够是结晶类型和/或化学类型的改性,所述改性例如可通过温度变化、压力变化、溶剂的使用和/或通过其他化学或机械的影响产生。

在用于制造多个构件的方法的至少一个实施方式中,所述构件分别具有半导体本体,所述半导体本体具有有源区,在中间载体上提供半导体结构,其中在半导体结构和中间载体之间在竖直方向上设置牺牲层。穿过半导体结构形成多个分离沟道以构成多个横向地间隔开的半导体本体。牺牲层尤其形成保持元件。为了减少半导体本体和中间载体之间的机械粘附,将保持元件改性,尤其氧化,使得半导体本体构成为可与中间载体脱离。例如,保持元件能够在机械负荷下将半导体本体从中间载体处释放。也可行的是,通过对保持元件进行辐照或刻蚀使半导体本体与中间载体脱开。

根据所述方法的至少一个实施方式,在形成分离沟道之后部分地去除牺牲层,使得在竖直方向上在中间载体和半导体本体之间形成空腔,其中牺牲层的剩余子区域形成保持元件。在中间载体的俯视图中,半导体本体不仅能够与保持元件重叠而且能够与空腔重叠。

根据所述方法的至少一个实施方式,在改性之后,例如在氧化之后,保持元件仅经由改性的、尤其氧化的保持元件与中间载体机械连接,其中构件可与中间载体脱离并从而构成为是可转移的。半导体本体能够在机械负荷下、通过对保持元件进行辐照或刻蚀与中间载体脱开。

根据所述方法的至少一个实施方式,半导体本体单独地或成组地尤其借助于一个或多个冲模从中间载体取下。在一个或多个冲模的机械负荷下,保持元件将半导体本体与中间载体脱开。在此,保持元件能够机械地断裂或者与中间载体或与半导体本体脱离。可行的是,保持元件的残余物或剩余部分保留在一个或多个半导体本体上。在与一个或多个冲模脱离之前,半导体本体能够固定在一个或多个载体上。

根据所述方法的至少一个实施方式,半导体本体单独地或成组地从中间载体取下。为了使半导体本体与中间载体脱开,能够辐照吸收层,其中吸收层尤其是保持元件的一部分。例如,吸收层居中地嵌入保持元件中。替选地,吸收层能够朝向中间载体或朝向半导体本体设置。吸收层能够是保持元件的外层,所述外层在竖直方向上限界保持元件。

吸收层能够通过辐照分解,由此半导体本体与中间载体脱开。例如,用激光或UV光辐照吸收层。尤其是,吸收层,尤其吸收层的材料,具有小于所吸收的光的光子能量的带隙。吸收层的带隙能够小于中间载体的带隙。

吸收层能够是保持元件的朝向中间载体的外层。吸收层也能够是保持元件的朝向半导体本体的外层。也可行的是,吸收层是保持元件的内层。吸收层能够完全地嵌入相应的保持元件中。

根据所述方法的至少一个实施方式,中间载体是生长衬底,其中牺牲层是在中间载体上外延地施加的半导体层。生长衬底能够由半导体材料形成。半导体结构尤其是施加在牺牲层上的由半导体层构成的半导体层序列。

根据所述方法的至少一个实施方式,半导体结构是在生长衬底上外延地施加的层序列,其中半导体结构和牺牲层在竖直方向上设置在生长衬底和中间载体之间。牺牲层能够是在半导体结构上外延地施加的半导体层。替选地,可行的是,牺牲层是尤其不同于半导体层的固定层。生长衬底能够在随后的方法步骤中去除,尤其在将半导体结构固定在中间载体上之后。中间载体尤其不同于生长衬底并且能够由不同于半导体材料的材料形成。

提出一种由多个构件和一个共同的中间载体构成的构件复合体,其中牺牲层在竖直方向上设置在共同的中间载体和构件的半导体本体之间。尤其地,牺牲层具有多个横向地间隔开的子区域,所述子区域在中间载体和半导体本体之间形成保持元件。上述方法特别适合于制造在此所描述的构件复合件。因此,结合构件和构件复合件所描述的特征也能够用于所述方法,并且反之亦然。

在构件复合件的至少一个实施方式中,该构件复合件包含多个构件、改性的、尤其氧化的牺牲层和共同的中间载体。所述构件分别具有半导体本体,所述半导体本体具有有源区,其中半导体本体设置在中间载体上并且通过分离沟道彼此横向地间隔开。牺牲层在竖直方向上设置在中间载体和半导体本体之间,其中牺牲层在半导体本体和共同的中间载体之间具有多个改性的、尤其氧化的保持元件。优选地,半导体本体仅经由保持元件与中间载体机械连接。保持元件在横向方向上被空腔包围。例如,在中间载体的俯视图中,半导体本体不仅与保持元件重叠而且与空腔重叠。半导体本体构成为可与中间载体脱离,其中保持元件尤其在机械负荷下或者通过辐照或通过刻蚀使半导体本体从中间载体释放。

在为了进一步的加工步骤能够有针对性地并且安全地将所述构件单独或成组地从中间载体处取下之前,通过保持元件将构件排序并且使其足够稳定地保持在中间载体上。因此,构件可单独地或成组地转移并从而构成为是可印刷的。构件或构件的半导体本体因此能够单独地或成组地例如通过断裂和/或通过保持元件与中间载体脱离而取下。在相同的生产过程中,例如在相同的所谓“拾取和放置”过程中,半导体本体例如能够借助于一个或多个冲模转移到目标安装面上并且机械固定在其上和/或电接触。

目标安装面能够是印刷电路板或电子设备的载体。这种构件能够用作一般照明装置中的或机动车辆的前照灯中的光源。也可以考虑的是,这些构件应用于电子设备、手机、触摸板、激光打印机、相机、识别相机、面部识别相机、显示器或由LED、传感器、激光二极管和/或探测器构成的系统。

根据所述方法或构件复合件的至少一个实施方式,保持元件仅设置在半导体本体下方。在中间载体的俯视图中,半导体本体能够完全地覆盖保持元件。保持元件中的每一个能够一一对应地与唯一的半导体本体相关联,并且反之亦然。也可行的是,多个保持元件与同一半导体本体相关联并且在俯视图中完全地被该半导体本体覆盖。在转移单个半导体本体时,相邻的半导体本体能够保持不与该过程接触,使得能够特别精确地执行转移过程。

根据所述方法或构件复合件的至少一个实施方式,保持元件中的至少一个既在半导体本体下方又在半导体本体的旁边设置在分离沟道中。保持元件能够同时与多个半导体本体相关联和从而能够同时被多个半导体本体覆盖。可行的是,多个这样的保持元件与同一半导体本体相关联。在这种情况下,半导体本体在俯视图中能够部分地覆盖多个保持元件。相邻的半导体本体能够共享一个共同的保持元件或多个共同的保持元件。

根据所述方法或构件复合件的至少一个实施方式,保持元件构成为当在机械负荷下取下构件时是可断裂或可脱离的。换言之,保持元件构成为,使得所述保持元件在所属的构件或所属的半导体本体被取下时断裂或撕开。尤其地,在同一材料的层内发生机械断裂。如果保持元件构成为是可脱离的,那么保持元件的脱离尤其在不同材料的两个层之间的界面处发生,例如在牺牲层或保持元件的两个子层之间的界面处,或者在保持元件和构件之间的界面处或者在保持元件和中间载体之间的界面处。

根据所述方法或构件复合件的至少一个实施方式,牺牲层是含铝的半导体层。这种半导体层的改性,尤其氧化,能够以特别简单的方式方法执行。

根据所述方法或构件复合件的至少一个实施方式,半导体本体基于GaAs或基于GaP,其中牺牲层是含铝的GaAs或GaP层。牺牲层能够是AlGaAs层或AlGaP层。半导体本体能够具有含铟的半导体层。

根据所述方法或构件复合件的至少一个实施方式,牺牲层具有多个子层,例如至少两个子层,其中所述子层具有不同的改性率。可行的是,子层基于同一材料体系,其中子层具有不同浓度的铝或不同的掺杂。

根据所述方法或构件复合件的至少一个实施方式,牺牲层具有第一子层和设置在第一子层和半导体本体之间的第二子层。相应的保持元件因此同样能够具有第一子层和第二子层。第一子层和第二子层能够具有不同的材料组成和/或不同的铝份额。

优选地,第一子层具有比第二子层更低的改性率或氧化率。在改性时,第二子层能够完全改性,而第一子层仅在其外部区域改性。例如,在氧化时,第二子层能够被完全氧化,而第一子层仅在其外部区域中被氧化。保持元件因此尤其在第二子层的区域中构成为是可断裂或可脱离的。更确切而言,在构件或半导体本体与中间载体分离后,第一子层保留在中间载体上,使得分离的半导体本体没有第一子层,尤其没有第一子层的残留物。通过使用具有不同的改性率、尤其氧化率的至少两个子层,能够在保持元件或牺牲层的预设的区域中有针对性地形成期望断裂部位。根据应用,同样可考虑的是,第二子层具有比第一子层更低的改性率,例如更低的氧化率。

根据所述方法或构件复合件的至少一个实施方式,第一子层和第二子层基于同一材料体系,其中第一子层与第二子层相比具有低浓度的铝,或者相反。也可行的是,一个子层包含铝而另一子层不含铝。此外可行的是,不同的改性率或氧化率通过不同的掺杂产生,例如通过不同程度的P型掺杂或N型掺杂产生,或者通过P型掺杂和N型掺杂产生。

根据所述方法或构件复合件的至少一个实施方式,每个半导体本体相关联有一个接触层和另一接触层,其中该接触层和该另一接触层设立用于电接触所属的半导体本体。

接触层能够在保持元件的旁边设置在半导体本体的第一主面上并且部分地覆盖第一主面。例如,接触层设立用于电接触半导体本体的第一半导体层。另一接触层能够设置在半导体本体的背离第一主面的第二主面上并且完全地覆盖第二主面。另一接触层能够设立用于电接触半导体本体的第二半导体层。第一半导体层和第二半导体层能够构成为n型传导或p型传导,或者相反。

根据所述方法或构件复合件的至少一个实施方式,接触层和/或另一接触层由透明导电氧化物(TCO)形成,例如由氧化铟锡(ITO)形成。接触层和另一接触层尤其设置在半导体本体的相对置的侧上。例如,半导体本体或构件的背离保持元件的主面构成为辐射穿过面。主面能够被透明导电的接触层覆盖,尤其完全覆盖。

根据所述方法或构件复合件的至少一个实施方式,每个半导体本体相关联有一个接触层和另一接触层,其中该接触层和该另一接触层设置在所属的半导体本体的同一侧上并且设立用于电接触半导体本体。尤其是,接触层之一与过孔导电连接,其中过孔在竖直方向上延伸穿过有源区以电接触半导体本体的半导体层。

接触层和另一接触层尤其设置在半导体本体或构件的背侧上。构件能够构成为可表面安装的构件。半导体本体或构件的背离背侧的前侧能够构成为辐射穿过面。可行的是,辐射穿过面能够利用保护层覆盖,尤其完全覆盖。保护层能够构成为是电绝缘的。然而,可行的是,保护层能够由透明导电材料形成并且在这种情况下附加地用作为用于半导体层的电流扩展层。

提出一种构件,所述构件尤其根据在此所描述的方法制造。尤其是,构件具有半导体本体,所述半导体本体与构件复合件的中间载体脱离。构件能够具有一个或多个保持元件的残余物或剩余部分。结合所述方法和构件复合件描述的特征能够用于构件,并且反之亦然。

在构件的至少一个实施方式中,该构件具有半导体本体,所述半导体本体尤其与此处所描述的构件复合件脱离。有源区设立用于产生或检测电磁辐射。半导体本体具有主面,所述主面局部地被保持元件的残余物或剩余部分覆盖。保持元件的残余物或剩余部分尤其由改性的、尤其氧化的材料形成并且对于在构件运行时待发射或待检测的电磁辐射起反射或散射作用。

根据构件的至少一个实施方式,该构件具有载体和连接层,其中半导体本体通过连接层固定在载体上。尤其是,保持元件的残余物或剩余部分至少部分地嵌入连接层中。连接层能够是增附剂层,例如粘合层。

附图说明

构件、构件复合件以及所述方法的其他优选的实施方式和改进方案从接下来结合图1A至5C所阐述的实施例中得出。附图示出:

图1A、1B、1C、1D、1E、1F、1G和1H示出用于制造构件复合件或构件的工艺顺序的示意图,

图2A、2B、2C和2D示出构件复合件的不同的实施例的示意图,以及

图3A、3B、3C、4A、4B、4C、5A、5B和5C示出用于制造构件复合件或构件的方法的其他实施例的不同的方法步骤的示意图。

相同的、相类的或起相同作用的元件在附图中设有相同的附图标记。附图分别是示意图和从而不一定按比例绘制。更确切地说,为了清楚起见,相对小的元件并且尤其是层厚度能够被夸大地示出。

具体实施方式

在图1A中示意性地示出用于制造构件复合件100或用于制造多个构件10的方法步骤。

根据图1A,在中间载体90上,尤其在生长衬底9上提供半导体结构20。尤其是,中间载体90是III-V族或II-VI族半导体衬底。例如,中间载体由砷化镓构成或基于砷化镓。半导体结构20具有第一半导体层21、第二半导体层22和设置在半导体层21和22之间的有源区23。有源区23尤其设立用于发射或检测电磁辐射。

半导体结构20能够基于III-V族或III-VI族半导体化合物材料。例如,半导体结构20基于氮化镓。第一半导体层21尤其设置在n型侧。例如,第一半导体层21构成为n型传导或n型掺杂。第二半导体层22尤其设置在p型侧并且能够构成为是p型传导的或p型掺杂的。有源区23尤其是pn结区。与此不同,可行的是,第一半导体层21构成为是p型传导或p型掺杂的而第二半导体层22构成为是n型传导或n型掺杂的。

根据图1A,牺牲层4在竖直方向上设置在半导体结构20和中间载体90之间。牺牲层4尤其用作为缓冲层并且能够是在生长衬底9上外延地施加的半导体层。例如,牺牲层4为含铝的GaAs或GaP层。

牺牲层4尤其邻接半导体结构20的主面2R,其中主面2R是半导体结构20的朝向中间载体90的背侧并且能够由第一半导体层21的表面形成。半导体结构20具有背离所述背侧的另一主面2V,所述另一主面背离中间载体90并且能够通过第二半导体层22的表面形成。所述另一主面2V形成半导体结构20的前侧2V。

接触层62设置在半导体结构20的前侧2V上。接触层62是接触结构6的一部分并且尤其设置用于电接触第二半导体层22。例如,接触层62由透明导电材料形成。构件复合件100具有前侧10V,所述前侧尤其通过接触层62的露出的表面形成。从构件复合件100中产生的构件10能够分别具有前侧10V,所述前侧尤其构成为辐射穿过面,例如构成为辐射入射面或辐射出射面。

根据图1B,半导体结构20被分成多个半导体本体2。在此,能够沿着竖直方向贯穿接触层62和半导体结构20产生多个分离沟道4T。为此能够使用例如由可光致结构化的材料形成的掩模7。通过适当地曝光可光致结构化的材料,能够形成掩模7的开口,所述开口使分离沟道4T的位置露出。为了形成分离沟道4T,局部地剥离半导体结构20和/或接触层62的材料,例如借助于刻蚀工艺,例如等离子体刻蚀工艺。在产生分离沟道4T时,牺牲层4能够露出或者至少在分离沟道4T的区域中部分或完全地去除。

在图1B中示出的分离沟道4T分别具有随着距中间载体90的距离减小而减小的横截面。经分割的半导体本体2因此具有与主面2V和2R倾斜地形成的侧面2S。半导体本体2能够形成发光二极管(LED)的主体。LED例如是μLED。构件10或半导体本体具有横向扩展,所述横向扩展例如在1μm和30μm之间,其中包括边界值。横向扩展也能够在1μm和5mm之间,其中包括边界值,例如在10μm和5mm之间,其中包括边界值,在300μm和5mm之间,其中包括边界值,在300μm和3mm之间,其中包括边界值,或者在100μm和1mm之间,其中包括边界值。

虽然经分割的半导体本体2在横向方向上彼此在空间上间隔开,但是所述半导体本体继续经由牺牲层4,尤其经由结构化的牺牲层4与中间载体9机械连接。在分割之后,半导体本体2尤其仅经由牺牲层4与中间载体90机械连接。

在分割之后,半导体本体2具有背侧的主面2R,所述主面能够继续由牺牲层4完全覆盖。在随后的方法步骤中,能够在半导体本体2和中间载体90之间形成空腔4H,例如借助于刻蚀法,例如借助于湿化学刻蚀法。在此,牺牲层4能够局部地去除,使得在图1B中形成构件10的背侧10R的背侧的主面2R仅部分地由牺牲层4覆盖。半导体本体2由此局部地与中间载体90脱离。牺牲层4的剩余的区域形成多个保持元件3,所述保持元件促成半导体本体2和中间载体90之间的机械连接。

与图1B不同,可行的是,空腔4H仅通过分离沟道4T形成。在这种情况下,保持元件3能够分别完全地覆盖所属的半导体本体2的背侧的主面2R或者除了制造公差外完全地覆盖所述背侧的主面。

保持元件3能够以保持柱的形式构成,所述保持柱在中间载体90的俯视图中完全地由半导体本体覆盖(图1B)。可行的是,每个半导体本体2能够具有唯一保持元件3或多个保持元件3。分离沟道4T能够没有保持元件3或没有牺牲层4的材料。替选地,可行的是,保持元件3能够局部地位于半导体本体2下方并且局部地位于分离沟道中(图2B、2C和2D)。

根据图1C,将保持元件3改性,尤其被氧化。通过所述改性降低了半导体本体2和中间载体90之间的粘附。这尤其是归因于材料质量的劣化,例如归因于保持元件3的晶体质量的劣化。尤其地,通过改性在保持元件3中形成孔。保持元件3由此变得更多孔从而更容易机械断裂或者与半导体本体2或中间载体90脱离。

根据图1D,形成另一接触层61,所述另一接触层是接触结构6的一部分并且尤其设立用于电接触第一半导体层21。尤其是,与接触层62完全相似,另一接触层61能够借助于沉积方法施加到半导体本体2上。在俯视图中,另一接触层61能够完全地覆盖掩模7、半导体本体2、半导体本体2的侧面2S和中间载体90的露出的表面。半导体本体2能够暂时电短路。尤其是,另一接触层61邻接第一半导体层21并且与第一半导体层21形成电接触。相应的半导体本体2的背侧2R局部地由另一接触层61覆盖并且局部地由一个或多个保持元件3覆盖。尤其是,保持元件3能够在横向方向上由另一接触层61包围。保持元件3能够与另一接触层61横向地间隔开。

根据图1E,去除掩模7。在侧面2S上去除另一接触层61。由此取消暂时的电短路。半导体本体2可经由接触层62和另一接触层61从外部电接触。

在图1F中示意性地示出:个体的构件10或个体的半导体本体2例如能够借助于粘附性冲模7S有选择地与中间载体90分离。然而,构件10或半导体本体2能够个体地或成组地借助于一个或多个冲模7S与中间载体9脱离并且在相同的方法步骤中施加到目标面上并且在该处机械固定并且电接触。在此,半导体本体2有选择地通过局部的机械断裂或通过保持元件3与中间载体90脱离而去除。

根据图1G,经分离的半导体本体2例如能够借助于连接层8机械地固定在载体1上。保持元件3的残余物3R或剩余部分3R能够至少部分地嵌入连接层8中。载体1能够具有连接层11,所述连接层与接触层61导电连接。接触层61和连接层11能够由连接层81包围。连接层81能够是增附剂层,例如粘合层。也可行的是,连接层81是焊料层或导电的粘合层。

载体1具有另一连接层12。根据图1H,在去除冲模7S之后,能够在连接层12和接触层62之间形成例如呈接合线或平面的接触部形式的电连接部13。连接层11和12能够形成为连接面或载体1上的印制导线。具有连接层11和12的载体1能够是印刷电路板或基于Si的板。

根据图1H,构件10因此具有在载体1上的半导体本体2,其中半导体本体2借助于连接层8机械地固定在载体1上。构件10的前侧10V通过接触层62的露出的表面形成。构件10的背侧10R通过载体1的露出表面形成。接触层61和保持元件的残留物3R仅部分地覆盖半导体本体2的背侧的主面2R。与图1H不同,可行的是,多个这样的半导体本体2设置在载体1上。

半导体本体2具有与背侧的主面2R形成锐角的侧面2S,所述锐角例如在20°和80°之间,例如在30°和70°之间,其中包括边界值,或者在30°和60°之间。相应地,侧面2S与前侧的主面2V形成钝角,所述钝角例如在110°和170°之间,例如在120°和160°之间,其中包括边界值,或者在120°和150°之间。与此不同,可行的是,侧面2S与主面2V和2R形成直角或基本直角。

在图2A中以剖视图和俯视图示出在图1E中示出的实施例的一部分。根据图2A,保持元件3居中地设置在半导体本体2下方。尤其是,每个半导体本体2与唯一的保持元件一一对应地关联,并且反之亦然。在中间载体90的俯视图中,半导体本体2完全覆盖所属于其的保持元件3。

在图2B、2C和2D中示意性地示出保持元件3的其他示例性的布置。此外,在这些图中示出引入通道4K,所述引入通道尤其设立用于引入刻蚀剂以产生腔4H。

图2B、2C和2D,多个半导体本体2或多个构件10共享共同的保持元件3。共同的保持元件3部分地位于分离沟道4T中并且部分地位于构件10的半导体本体2下方。在这种情况下,共同的保持元件能够横向地桥接一个或多个分离沟道4T。

根据图2B,四个相邻的半导体本体2或构件10共享共同的保持元件3,所述保持元件位于半导体本体2或构件10的角部区域中并且位于分离沟道4T的交叉点处。共同的保持元件3仅部分地覆盖分离沟道4T。

根据图2C,两个相邻行的半导体本体2或构件10共享共同的保持元件3,所述保持元件沿着分离沟道4T在两个相邻行的半导体本体2之间延伸并且在俯视图中能够完全地覆盖所述分离沟道4T。半导体本体2之间的另外的分离沟道能够部分地被共同的保持元件覆盖。在图2C中,引入通道4K位于分离沟道4T中并且沿着半导体本体2或构件10的行延伸。

在图2D中示出的实施例基本上对应于在图2B中示出的实施例。图2B中的引入通道围绕构件10,而图2D中的引入通道位于分离沟道4T的交叉点中。两个或四个相邻的构件10能够共享一个共同的保持元件3。共同的保持元件3尤其位于分离沟道4T的交叉点中。

在图3A中示出的实施例基本上对应于在图1A中示出的用于制造构件复合件100或多个构件10的方法步骤的实施例。与此相反,牺牲层4具有第一子层41和第二子层42。第二子层42在竖直方向上位于第一子层41与半导体结构20之间。尤其是,子层41和42由不同的材料形成或具有不同的材料组成,使得子层41和42具有不同的改性率,尤其不同的氧化率。例如,子层41和42具有不同浓度的铝。

在图3B中示出的实施例基本上对应于在图1B中示出的实施例,不同之处在于,保持元件3分别具有第一子层41和第二子层42。

在图3C中示出的实施例基本上对应于在图1E中示出的用于制造构件复合件100或多个构件10的方法步骤的实施例。不同之处在于,保持元件3具有第一子层41,所述第一子层仅部分改性或氧化。保持元件3具有第二子层42,所述第二子层尤其完全改性或完全氧化。在这种情况下,期望断裂位置位于第二子层42内或位于第二子层42和半导体本体2之间的界面处或位于第二子层42与第一子层41之间的界面处。

在图4A中示出的实施例基本上对应于在图1A中示出的用于制造构件复合体100或多个构件10的方法步骤的实施例。不同之处在于,半导体结构20在竖直方向上位于生长衬底9和牺牲层4之间。牺牲层4能够是在半导体结构20上外延地施加的半导体层。也可行的是,牺牲层4不同于半导体层。例如,牺牲层4能够是半导体结构20和中间载体90之间的增附剂层,例如在图4B中所示出的那样。

根据图4C,生长衬底9从半导体结构20去除。能够通过根据图1A至1H的方法步骤提供用于制造构件复合件100或多个构件10的其他后续方法步骤。

在图5A、5B和5C中示出的实施例基本上对应于在图4A、4B或4C中示出的用于制造构件复合体100或多个构件10的若干方法步骤的实施例。不同之处在于,在构成牺牲层4之前,在半导体结构20上形成接触结构6。

接触结构6尤其包括用于电接触半导体层22的接触层62。此外,接触结构6包含多个过孔60,所述过孔穿过半导体层22和有源区23延伸到半导体层21中。接触结构6还具有多个接触层61,所述接触层61分别与一个或多个过孔60导电连接。接触层61和过孔60设立用于电接触半导体层21。

绝缘结构5确保接触层61和过孔60与有源区23、半导体层22和另一接触层62电绝缘,所述绝缘结构5局部地位于半导体结构20内和半导体结构20上。尤其是,接触层61、另一接触层62和绝缘层5至少局部地位于半导体结构的同一侧上。

能够通过根据图1B、1C和1G的方法步骤提供用于制造构件复合件100或多个构件10的其他后续方法步骤。与在图1C、图1G和图1H中所示的实施例相比,根据图5A至5C制造的构件10或构件复合件100具有接触结构6,所述接触结构尤其仅在半导体本体2的背侧2R是可接近的。

通过此处所描述的方法,能够弃用许多中间步骤,例如关于半导体本体的固定、电接触或暂存的中间步骤。此外,半导体本体能够直接施加在载体、尤其印刷电路板的安装面上,使得在载体和半导体本体之间不需要其他中间载体。由此能够减少内部机械应力。半导体本体此外能够更小和更薄地设计,因为例如能够以简化的方式方法相应地调整掩模和牺牲层。同样能够提高辐射经由半导体本体的侧面的耦合输出。此外存在如下可行性:生长衬底能够重复使用。

本专利申请要求德国专利申请DE102019108701.5的优先权,其公开内容通过引用并入本文。

本发明并不因根据实施例对本发明的描述而受限于这些实施例。更确切地说,本发明包括任何新的特征以及特征的任何组合,这尤其包含权利要求中的特征的任何组合,即使该特征或该组合本身未在权利要求或实施例中明确给出时也如此。

附图标记列表

100 构件复合件

10 构件

10R 构件背侧

10V 构件前侧/辐射穿过面

1 载体

11 连接层

12 连接层

13 电连接部

2 半导体本体

20 半导体结构

21 第一半导体层

22 第二半导体层

23 有源区

2R 半导体本体的第一主面

2S 半导体本体的侧面

2V 半导体本体的第二主面

3 保持元件

3R 保持元件的残留物

4 牺牲层

41 牺牲层的第一子层

42 牺牲层的第二子层

4K 引入通道

4T 分离沟道

4H 空腔

5 绝缘结构

6 接触结构

61 接触层

60 过孔

62 接触层

7 掩模

7S 冲模

8 连接层

9 生长衬底

90 中间载体

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