光電子器件以及用于制造光電子器件的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及根據(jù)專利權(quán)利要求1的用于制造光電子器件的方法以及根據(jù)專利權(quán)利要求5的光電子器件。
【背景技術(shù)】
[0002]在具有半導(dǎo)體晶體的光電子器件的情況下需要可再現(xiàn)地構(gòu)造具有最優(yōu)的接觸大小的用于電接觸的接觸面。例如在發(fā)光二極管器件的情況下需要可再現(xiàn)地制造被最優(yōu)地確定尺寸的接觸面，以便實現(xiàn)低的正向電壓和高的光輸出。
[0003]為了以薄膜技術(shù)制造發(fā)光二極管芯片(LED芯片)，在現(xiàn)有技術(shù)中已知以下方法，在該方法中在第一光刻方法步驟中安置由金屬構(gòu)成的接觸面。在第二方法步驟中施加反射電介質(zhì)的覆蓋接觸面的層。借助于光刻方法，緊接著該反射電介質(zhì)在接觸面的區(qū)域中被打開。之后沉積反射金屬，所述反射金屬同時用于電接觸該接觸面。由于在光刻過程步驟期間的校準容差在該方法中發(fā)生接觸面的有效大小的散射。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的任務(wù)在于說明一種用于制造光電子器件的方法。該任務(wù)通過具有權(quán)利要求I的特征的方法來解決。本發(fā)明的另一任務(wù)在于提供一種光電子器件。該任務(wù)通過具有權(quán)利要求5的特征的光電子器件來解決。在從屬權(quán)利要求中說明了不同的改進方案。
[0005]用于制造光電子器件的方法包括以下步驟:提供具有表面的半導(dǎo)體晶體；將具有電介質(zhì)的第一層施加到表面上；在第一層上施加并結(jié)構(gòu)化光刻膠層，其中光刻膠層被結(jié)構(gòu)化，使得光刻膠層具有開口 ；部分地溶解掉第一層，以便暴露表面的橫向區(qū)域；在表面的橫向區(qū)域中施加具有第一金屬的接觸面；移除光刻膠層；施加第二層，所述第二層具有光學透明的、導(dǎo)電的材料；以及施加具有第二金屬的第三層。有利地，通過該方法利用具有接觸面的半導(dǎo)體晶體來制造光電子器件，該接觸面的大小可以通過光刻膠層中的開口的大小來確定。這有利地使得能夠以高的精度和可再現(xiàn)性來確定接觸面的大小。接觸面有利地以接觸面的整個大小用于電接觸半導(dǎo)體晶體，由此不需要比所需的更大地構(gòu)造用于補償容差的接觸面。由此可以有利地最小化在半導(dǎo)體晶體中產(chǎn)生的光在接觸面處的吸收，由此根據(jù)該方法制造的光電子器件可以具有更高的光輸出。該方法的另一優(yōu)點在于僅需要一個光刻過程步驟，由此能夠低成本地執(zhí)行該方法。
[0006]在該方法的一種實施方式中，光刻膠層具有正性抗蝕劑。有利地，為了結(jié)構(gòu)化光刻膠層，于是僅如下區(qū)域必須被曝光，在該區(qū)域中應(yīng)當產(chǎn)生開口。
[0007]在該方法的一種實施方式中，部分地溶解掉第一層通過濕化學蝕刻來進行。有利地，所述方法由此能夠簡單地以及低成本地執(zhí)行。
[0008]在該方法的一種實施方式中，光刻膠層在溶解掉第一層期間部分地被欠蝕刻。通過部分地欠蝕刻有利地確保:所產(chǎn)生的接觸面的大小以高精度與結(jié)構(gòu)化的光刻膠層中的開口的大小相對應(yīng)。
[0009]光電子器件包括具有表面的半導(dǎo)體晶體，該表面具有第一橫向區(qū)域、第二橫向區(qū)域和第三橫向區(qū)域。在此，在第一橫向區(qū)域中在表面上布置有具有第一金屬的接觸面。在第三橫向區(qū)域中在表面上布置有具有電介質(zhì)的第一層。在接觸面、第一層和表面的第二橫向區(qū)域上布置有第二層，該第二層具有光學透明的、導(dǎo)電的材料。在此，在第二層上布置有具有第二金屬的第三層。有利地，在該光電子器件中接觸面的整個面用于電接觸半導(dǎo)體晶體，由此可以構(gòu)造具有小的尺寸的接觸面。由此，接觸面處的光吸收有利地被減少，由此可以提高光電子器件的光輸出。優(yōu)點在于:第二橫向區(qū)域中的光吸收比第一橫向區(qū)域中接觸面處的光吸收顯著更少。由此，不僅光電子器件的正向電壓而且光電子器件的光輸出幾乎與第二橫向區(qū)域的大小無關(guān)。這使得能夠簡單地以及低成本地制造光電子器件。另一優(yōu)點可能在于:第二層用作第一層和第三層之間的增附劑。
[0010]在光電子器件的一種實施方式中，第二層和半導(dǎo)體晶體之間的比接觸電阻比接觸面和半導(dǎo)體晶體之間的比接觸電阻大至少一個數(shù)量級。有利地，第二層由此以比接觸面顯著更小的程度電連接到半導(dǎo)體晶體上。這導(dǎo)致光電子器件的正向電壓僅由接觸面決定。有利地由此得出正向電壓的高的可再現(xiàn)性。
[0011 ] 在光電子器件的一種實施方式中，第二橫向區(qū)域至少逐段環(huán)形地包圍第一橫向區(qū)域。有利地，第二橫向區(qū)域由此形成光電子器件的接觸面和第一層之間的安全距離。這使得能夠制造具有可再現(xiàn)的大小的接觸面。
[0012]在光電子器件的一種實施方式中，第三橫向區(qū)域至少逐段環(huán)形地包圍第二橫向區(qū)域。有利地，接觸面由此布置在第一層的開口中并且與第一層相間隔，由此能夠制造具有可良好再現(xiàn)的大小的接觸面。
[0013]在光電子器件的一種實施方式中，光學透明、導(dǎo)電的材料是透明的導(dǎo)電的氧化物。有利地，透明的、導(dǎo)電的氧化物具有低的光學吸收能力并且以高的接觸電阻電連接到半導(dǎo)體晶體上。盡管如此，在此透明的、導(dǎo)電的氧化物有利地適用于電接觸接觸面。
[0014]在光電子器件的一種實施方式中，第一金屬和/或第二金屬是金或銀。有利地，這些金屬具有有益的光學以及電學特性。
[0015]在光電子器件的一種實施方式中，電介質(zhì)具有Si02。由此有利地提高第三層的反射能力。
【附圖說明】
[0016]本發(fā)明的上面所描述的特性、特征和優(yōu)點以及如何實現(xiàn)這些特性、特征和優(yōu)點的方式和方法結(jié)合下面的對實施例的描述變得更清楚以及更明顯地易懂，所述實施例結(jié)合附圖來更詳細地闡述。在此分別以示意圖:
圖1示出用于制造光電子器件的半導(dǎo)體晶體；
圖2示出具有所施加的第一層的半導(dǎo)體晶體；
圖3示出第一層，該第一層具有布置在其上的、結(jié)構(gòu)化的光刻膠層；
圖4示出在第一層部分地溶解掉之后的第一層；
圖5示出在施加金屬層之后的半導(dǎo)體晶體、第一層和光刻膠層；
圖6示出在分離光刻膠層之后的半導(dǎo)體晶體、第一層和接觸面；
圖7不出在施加第二層之后的未完成的光電子器件； 圖8示出在施加第三層之后的未完成的光電子器件；以及圖9示出在施加第四層之后的光電子器件。
【具體實施方式】
[0017]圖1示出半導(dǎo)體晶體100的強烈示意化的剖面圖。半導(dǎo)體晶體100例如可以通過外延生長來制造。該半導(dǎo)體晶體具有表面110。
[0018]半導(dǎo)體晶體100被設(shè)置用于制造光電子器件，為此需要另外的隨后闡述的處理步驟。所述光電子器件例如可以是發(fā)光二極管器件。
[0019]圖2以示意性剖面圖示出在時間上跟隨在圖1的圖示之后的處理狀態(tài)中的半導(dǎo)體晶體100。在半導(dǎo)體晶體100的表面110上布置有平面地構(gòu)造的第一層200。第一層200具有用作反射電介質(zhì)的電介質(zhì)。第一層200例如可以具有二氧化硅(S12)。第一層200例如可以已經(jīng)通過化學氣相沉積施加到半導(dǎo)體晶體100的表面110上。
[0020]圖3示出在時間上跟隨在圖2的圖示之后的處理狀態(tài)中的半導(dǎo)體晶體100的示意性剖面圖。在第一層200的背向半導(dǎo)體晶體100的一側(cè)上布置有光刻膠層300。光刻膠層300此外已被結(jié)構(gòu)化，以便在光刻膠層300中產(chǎn)生開口 310，通過該開口能到達第一層200。光刻膠層300中的開口 310優(yōu)選地具有圓盤形的橫截面面積。但是開口 310也可以具有另外的橫截面形狀。開口 310在橫向方向上具有開口直徑311。
[0021]光刻膠層300可以具有正性抗蝕劑。在此情況下光刻膠層300的光刻膠在開口310的區(qū)域中被曝光。緊接著光刻膠層300的所曝光的部分被溶解掉。
[0022]圖4以示意性剖面圖示出在時間上跟隨在圖3的圖示之后的處理狀態(tài)中的半導(dǎo)體晶體100。布置在半導(dǎo)體晶體100的表面110上的第一層200已部分地被移除。優(yōu)選地，第一層200的部分的移除通過濕化學蝕刻來進行。濕化學蝕刻介質(zhì)在此已通過光刻膠層300中的開口 310攻擊第一層200。
[0023]通過部分地溶解掉第一層200，在第一層200中形成了通過光刻膠層300中的開口 310能到達的開口 210，該開口 210在所暴露的橫向區(qū)域120中暴露半導(dǎo)體晶體100的表面110。在覆蓋區(qū)域111中半導(dǎo)體晶體100的表面110也在溶解掉第一層200的部分之后繼續(xù)被第一層200覆蓋。半導(dǎo)體晶體100的表面110的通過第一層200中的開口 210所暴露的橫向區(qū)域120具有所暴露的直徑123。所暴露的直徑123優(yōu)選地比光刻膠層300中的開口 310的開口直徑311大。在垂直于半導(dǎo)體晶體100的表面110的投影中，光刻膠層300中的開口 310的中點和半導(dǎo)體晶體100的表面110的具有所暴露的直徑123的所暴露的橫向區(qū)域120的中點優(yōu)選地大致彼此重疊。
[0024]因為第一層200中的開口 210的直徑在橫向方向上大于光刻膠層300中的開口310的開口直徑311，所以在光刻膠層300下形成了欠蝕刻部(Untedtzung) 220。光刻膠層300在部分地溶解掉第一層200期間因此已部分地被欠蝕刻。
[0025]圖5以示意性剖面圖示出在時間上跟隨在圖4的圖示之后的處理狀態(tài)中的半導(dǎo)體晶體100。從光刻膠層300的一側(cè)已沉積了金屬層400。金屬層400已被布置在光刻膠層300的背向第一層200的一側(cè)上。通過光刻膠層300中的開口 310，金屬層400的材料此外到達了半導(dǎo)體晶體100的表面110的所暴露的橫向區(qū)域120并且在那里已形成接觸面410。接觸面410在接觸區(qū)域121中覆蓋半導(dǎo)體晶體100的表面110的所暴露的橫向區(qū)域120。接觸區(qū)域121大致居中地布置在半導(dǎo)體晶體100的表面110的所暴露的橫向區(qū)域中120中并且在外部被所暴露的橫向區(qū)域120的環(huán)形的或者至少逐段環(huán)形的容差區(qū)域122圍繞。所暴露的橫向區(qū)域120的容差區(qū)域122在外部環(huán)形地或至少逐段環(huán)