(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光放出素子であって、
−  キャリア（１）と、
−  前記キャリア（１）に配置された半導体チップ（２）と、但し、前記半導体チップ（２）は、電磁線を発生させるための活性層及び光出射面（３）を有しており、
−  前記半導体チップ（２）の電気的な接触のための第１の及び第２のコンタクト構造（４ａ、４ｂ）と、
−  第１のコンタクト層（２１）及び第２のコンタクト層（６）と、但し、前記半導体チップ（２）は、前記第１のコンタクト層（２１）により前記第１のコンタクト構造（４ａ）と導電接続しており、かつ前記第２のコンタクト層（６）により前記第２のコンタクト構造（４ｂ）と導電接続しており、
−  前記半導体チップ（２）に配置されたパッシベーション層（５）と、但し、前記パッシベーション層（５）は、一般式（Ｉ）
【化１】
0005538416.tif 000007
［式中、Ｒ1〜Ｒ16は、それぞれ互いに独立に、Ｈ、ＣＨ3、Ｆ、Ｃｌ又はＢｒであり、かつｎは１０〜５００，０００の値を有する］の有機ポリマーを含む、
を包含する光放出素子。
【請求項２】
Ｒ1、Ｒ2、Ｒ7、Ｒ8、Ｒ9、Ｒ10、Ｒ15及びＲ16が、それぞれＨである、請求項１記載の光放出素子。
【請求項３】
少なくとも前記パッシベーション層（５）の部分領域が、前記素子の最も外側の層となる、請求項１又は２記載の光放出素子。
【請求項４】
前記パッシベーション層（５）が光出射面（３）に配置されている、請求項１から３までのいずれか１項記載の光放出素子。
【請求項５】
前記半導体チップ（２）の前記光出射面（３）に少なくとも１つの光学素子（９）が配置されている、請求項１から４までのいずれか１項記載の光放出素子。
【請求項６】
前記光学素子（９）が変換層又はフィルタを包含する、請求項５記載の光放出素子。
【請求項７】
前記パッシベーション層（５）が、前記半導体チップ（２）と離反した前記光学素子（９）の表面の部分領域に少なくとも配置されている、請求項５又は６記載の光放出素子。
【請求項８】
前記パッシベーション層（５）が、前記第１のコンタクト構造（４ａ）を前記第２のコンタクト構造（４ｂ）に対して電気的に絶縁する、請求項１から７までのいずれか１項記載の光放出素子。
【請求項９】
前記パッシベーション層（５）が、前記第２のコンタクト層（６）を前記第１のコンタクト構造（４ａ）に対して電気的に絶縁する、請求項１から８までのいずれか１項記載の光放出素子。
【請求項１０】
前記第２のコンタクト構造（６）が、前記半導体チップ（２）の光出射面（３）にフレーム状に配置されている、請求項１から９までのいずれか１項記載の光放出素子。
【請求項１１】
前記第２のコンタクト層（６）が、前記半導体チップ（２）の光出射面（３）に配置されているコンタクトウェブ（６１）を有する、請求項１から１０までのいずれか１項記載の光放出素子。
【請求項１２】
前記キャリア（１）を貫通する第１の及び第２の貫通接触部（８ａ、８ｂ）が存在しており、かつ前記第１の貫通接触部（８ａ）が前記第１のコンタクト構造（４ａ）と、かつ前記第２の貫通接触部（８ｂ）が前記第２のコンタクト構造（４ｂ）と導電接続している、請求項１から１１までのいずれか１項記載の光放出素子。
【請求項１３】
前記素子が薄膜チップとして形作られている、請求項１から１２までのいずれか１項記載の光放出素子。
【請求項１４】
前記パッシベーション層（５）は、式：
【化２】
0005538416.tif 000008
のいずれかの有機ポリマーを含む、請求項１から１３までのいずれか１項記載の光放出素子。
【請求項１５】
光放出素子の製造方法であって、以下の方法工程：
Ａ）第１の及び第２のコンタクト構造（４ａ、４ｂ）を有するキャリア（１）を準備する方法工程と、
Ｂ）半導体チップ（２）を前記第１のコンタクト層（２１）により第１のコンタクト構造（４ａ）と機械的かつ導電的に接続する方法工程と、但し、前記半導体チップ（２）は、電磁線を発生させるための活性層及び光出射面（３）を有しており、
Ｃ）前記半導体チップ（２）を前記第２のコンタクト層（６）により前記第２のコンタクト構造（４ｂ）と機械的かつ導電的に接続する方法工程と、
Ｄ）パッシベーション層（５）を少なくとも前記半導体チップ（２）の部分領域に被着させる方法工程と、但し、前記パッシベーション層（５）のために、一般式（Ｉ）：
【化３】
0005538416.tif 000009
［式中、Ｒ1〜Ｒ16は、それぞれ互いに独立に、Ｈ、ＣＨ3、Ｆ、Ｃｌ又はＢｒであり、かつｎは１０〜５００，０００の値を有する］の有機ポリマーを含む材料を使用する、
を包含する光放出素子の製造方法。
【請求項１６】
前記パッシベーション層（５）をプラズマ法により被着させる、請求項１５記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この特許出願は、ドイツ連邦共和国特許出願１０ ２００８ ０５７ ３５０．７の優先権を主張するものであり、その開示内容はここに参照をもって組み込まれる。
【０００２】
請求項１に従った光放出素子(Strahlungsemittierendes Bauelement)が記載される。
【０００３】
光放出素子の広く知れ渡った問題は、これらの素子の効果的な封止を作り出すことである。封止に用いられる材料は、一方では、例えば酸、アルカリ液、ガス及び蒸気に対して非常に良好なバリヤ作用を有するべきであり、しかし同時に、非常に薄い均一な層も形成し、かつ該素子から放出される光に対して透明であるべきである。
【０００４】
本発明の実施形態の課題は、パッシベーション層を有し、該パッシベーション層が、酸、アルカリ液、ガス及び蒸気に対して非常に良好なバリヤ作用を有し、かつ同時に該素子から放出される光に対して透明である光放出素子を提供することにある。
【０００５】
該課題は、請求項１に従った光放出素子によって解決される。光放出素子の更なる実施形態並びに該光放出素子の製造方法は、更なる特許請求項の主題である。
【０００６】
本発明の一実施形態は、キャリア、該キャリアに配置された半導体チップ、その際、該半導体チップは、電磁線を発生させるための活性層及び光出射面(Strahlungsaustrittsflaeche)を有する、該半導体チップの電気的な接続のための第１の及び第２のコンタクト構造、第１の及び第２のコンタクト層、その際、該半導体チップは、第１のコンタクト層により第１のコンタクト構造と導電接続しており、かつ第２のコンタクト層により第２のコンタクト構造と導電接続している、該半導体チップに配置されたパッシベーション層、その際、該パッシベーション層は、一般式（Ｉ）：
【化１】
0005538416.tif 000002
［式中、Ｒ1〜Ｒ16は、そのつど互いに無関係に、Ｈ、ＣＨ3、Ｆ、Ｃｌ又はＢｒであってよく、かつｎは１０〜５００，０００の値を有する］を有する有機ポリマーを含むか又は該有機ポリマーから成る、を包含する光放出素子に関する。
【０００７】
上記式の有機ポリマーを含むパッシベーション層は、良好な耐疎水性かつ耐化学性を有する。そのためパッシベーション層は、例えば酸、アルカリ液、ガス及び蒸気に対して良好なバリヤ作用を有する。更にパッシベーション層は、該素子から放出される光に対して透明である。パッシベーション層の更なる利点は、非常に薄くかつ均一な層が形成されることができることである。更にパッシベーション層は良好な熱安定性を有する。それは、例えば摩耗といった機械的な負荷に対して良好な耐性も有する。これらの特性によって、パッシベーション層で被せられている光放出素子の部分は環境影響から非常に良好に保護されている。
【０００８】
光放出素子の更なる一実施形態において、そのつどＲ1、Ｒ2、Ｒ7、Ｒ8、Ｒ9、Ｒ10、Ｒ15及びＲ16はＨである。
【０００９】
本発明の更なる一実施形態において、ｎは１００〜１００，０００の値を有する。
【００１０】
本発明の更なる一実施形態において、そのつど、一方ではＲ3〜Ｒ6及び他方ではＲ11〜Ｒ14の１個又は２個の基はＣＨ3、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒである。
【００１１】
芳香族化合物上に２個の基が存在する場合、それらは好ましくは同じ基である。
【００１２】
この式の有機ポリマーは、環境影響に対して特に良好なバリヤ作用を有する。同時に、特に薄くかつ均一なパッシベーション層が素子に形成されることができる。
【００１３】
更なる一実施形態において、パッシベーション層は式：
【化２】
0005538416.tif 000003
の有機ポリマーを含む。
【００１４】
かかる有機ポリマーを含むパッシベーション層は、非常に良好な絶縁耐力を有し、その際、付加的に誘電率は、電場の周波数に依存しない。更に、かかる有機ポリマーを含むパッシベーション層により、特に均一な層を形成することができる。この材料により、特に良好に、小さな空間、空隙及び端部を満たすことができる。パッシベーション層はまた、特に良好には絶縁層として、該ポリマーの誘電率及び低い誘電損率に基づき適している。
【００１５】
更なる一実施形態において、パッシベーション層は式：
【化３】
0005538416.tif 000004
の有機ポリマーを含む。上記の有機ポリマーを含む。
【００１６】
パッシベーション層は、非常に良好な電気的特性と同様に物理的特性も有する。それゆえパッシベーション層は、湿度及びガスに対して非常に良好なバリヤ作用を有する。かかる有機ポリマーを含むパッシベーション層は、塩素原子を含まない相応する有機ポリマーと比較して、該層が被着させられる表面により素早く付着する。
【００１７】
光放出素子の更なる一実施形態において、パッシベーション層は式：
【化４】
0005538416.tif 000005
の有機ポリマーを含む。
【００１８】
その芳香族化合物が２個の塩素原子を持つ有機ポリマーを含むパッシベーション層は、その有機ポリマーが、１個の塩素原子のみを持つか又は塩素原子を持たない芳香族化合物を含むパッシベーション層と比べてより高い熱安定性を有する。
【００１９】
光放出素子の更なる一実施形態において、パッシベーション層は、少なくとも部分領域において素子の最も外側の層となる。
【００２０】
パッシベーション層の非常に良好なバリヤ特性に基づき、光放出素子を外側に向かってパッシベーション層によって、例えばガス又は蒸気又は化学腐食性媒体といった環境影響から封止することが可能である。この場合、パッシベーション層は該素子の外層となる。
【００２１】
外層とは、例えば複数の重なり合って置かれた水平な層の層列の場合、少なくとも部分領域で最上層又は最下層となる層と理解されるべきである。他の層の間に配置されていて、かつ単に鉛直側面で周囲へのコンタクトを有する層は外層として理解されるべきではない。
【００２２】
光放出素子の更なる一実施形態において、パッシベーション層は光出射面上に配置されている。
【００２３】
層厚は、この実施形態の場合、１００ｎｍ〜２０００ｎｍの範囲にあってよく、好ましくは２００ｎｍ〜１０００ｎｍの範囲にあってよい。
【００２４】
パッシベーション層の透明性に基づき、これは半導体チップの光出射面に被着させられることができる。そのため半導体チップをパッシベーション層によって環境影響から封止することができる。
【００２５】
該素子の更なる一実施形態において、パッシベーション層は光出射面上に直接配置されている。
【００２６】
光出射面上に直接配置されているとは、少なくとも部分領域においてパッシベーション層と半導体層との間で更に別の中間層が存在していないことと理解されるべきである。パッシベーション層の非常に良好なバリヤ特性は、更なるバリヤ層を省くことができることを可能にする。これはパッシベーション層が非常に薄くかつ非常に均一な層として形作られることができるという特性と組み合わさって、非常に平坦な素子を実現することを可能にする。
【００２７】
光放出素子の更なる一実施形態において、半導体チップの光出射面には少なくとも１つの光学素子が配置されている。
【００２８】
該光学素子によって、半導体チップから放出される光を、例えば空間的に偏向することができるか又はその波長を変えることができる。
【００２９】
光放出素子の更なる一実施形態において、光学素子は、変換層又はフィルタを含む。
【００３０】
変換層において、半導体チップから放出される光をその波長について変えることができる。これはまた、例えば、放出される光のある一定の波長領域でのみなされることもできる。例えば、変換材料による光の吸収によって調整してもよく、該変換材料は光を、それから再び他の波長で放出する。フィルタは、例えば角度フィルタ又はエッジフィルタであってよい。
【００３１】
光放出素子の更なる一実施形態において、パッシベーション層は、半導体チップと離反した光学素子の表面の部分領域に少なくとも配置されている。
【００３２】
この実施形態の場合、半導体チップのみならず、なお付加的に該半導体チップに配置された光学素子がパッシベーション層によって封止される。これによって半導体チップのみならず光学素子も環境影響から保護される。なお付加的に半導体チップと光学素子との間に調整層(Ausgleichsschicht)が配置されている実施例も考えられる。該調整層は、この場合、パッシベーション層の特別な形態を表し、そのためパッシベーション層と同じ物質を含む。これは例えば半導体チップの表面を一様にするために利用することができる。
【００３３】
光放出素子の更なる一実施形態において、パッシベーション層は、第１のコンタクト構造を電気的に第２のコンタクト構造に対して絶縁する。
【００３４】
有機ポリマーの良好な電気的絶縁特性に基づき、パッシベーション層は電気的絶縁体としても使用することができる。この場合、例えば第１のコンタクト構造は、第２のコンタクト構造に対して電気的に絶縁されることができる。
【００３５】
光放出素子の更なる一実施形態において、パッシベーション層は、第２のコンタクト構造を電気的に第１のコンタクト構造に対して絶縁する。
【００３６】
有機ポリマーひいてはパッシベーション層も、非常に良好な電気的絶縁特性を有するのみならず、それにより非常に薄くかつ均一な層も形成されることができるので、小さなスペースも該パッシベーション層でふさぐことが可能である。更に、コンタクト層を、パッシベーション層によって形成されるベースの上にランプ様(rampenartig)に敷くことも可能である。ランプ様とは、コンタクト層を他の層の上に直接、コンタクト層と該コンタクト層が上に敷かれる層との間にスペースが形成されないように敷かれることと理解されるべきである。これにより、特に平坦な素子を実現することが可能となる。かかるコンタクトランプを有するこの実施形態の場合、コンタクトワイヤ（いわゆるボンディングワイヤ）は必要でない。
【００３７】
光放出素子の更なる一実施形態において、第２のコンタクト層は、半導体チップの光出射面にフレーム状に配置されている。
【００３８】
これは半導体チップに光出射面の側でも全ての側から電圧がかけられることを可能にする。そのため半導体チップは、コンタクト層が光出射面の側でのみ配置されているかのように、より均一な電源供給を有する。半導体チップにより均等に電圧をかけることによって、それは、点状にしか電圧がかけられないか又はエッジ全体にわたって電圧がかけられる半導体チップと比べて、より均質な放射を有する。半導体チップの表面上の第２のコンタクト層のフレーム状の配置によって、該半導体チップの電流拡がり(Stromaufweitung)が改善され、それによって光発生の効果が改善される。第２のコンタクト層のフレーム状のコンタクト構造は、４００μｍ未満の側長を有するチップに特に適している。
【００３９】
光放出素子の更なる一実施形態において、第２のコンタクト層は、半導体チップの光出射面上に配置されているコンタクトウェブ(Kontaktstege)を有する。
【００４０】
第２のコンタクト層のこの配置も同様に、半導体チップに均等に電圧をかけることを可能にし、このことはまた半導体チップの均等な放射(Abstrahlung)につながる。この場合、コンタクトウェブは、放出される光に対して透明であってよい。この場合、第２のコンタクト層は、有利には付加的にフレーム状に半導体チップの表面に配置されており、その際、このフレームコンタクト内にコンタクトウェブが配置されており、該コンタクトウェブは、好ましくは半導体チップの表面上で交差せず、かつ特に有利には互いに並行に走る。その際、該コンタクトウェブは、部分領域においてフレームコンタクトと直に接している。
【００４１】
コンタクトウェブによって、半導体チップの電流拡がりが改善され、それによってより大きなチップ寸法が可能となる。かかるコンタクト構造は、４００μｍより大きい側長を有するチップにとって特に好ましい。
【００４２】
光放出素子の更なる一実施形態において、キャリアには第１及び第２の貫通接続部(Durchkontaktierung)が存在し、その際、第１の貫通接続部は第１のコンタクト構造と導電接続しており、かつ第２の貫通接続部は第２のコンタクト構造と導電接続している。
【００４３】
これにより、第１のもしくは第２のコンタクト構造を下面から、つまり、キャリアを通して電気的に接続できることが可能になる。そのため非常に平坦な素子を実現することができる。キャリアに通ずる貫通接続部による半導体チップの接続によって、光放出素子は表面実装型に形成されていてよい。
【００４４】
表面実装型素子、あるいはいわゆるＳＭＴ素子（ＳＭＴ：Ｓｕｒｆａｃｅ Ｍｏｕｎｔ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）は、それらがはんだ付け接続領域を用いて、例えばプリント基板に直接はんだ付けされることができることを特徴とする。それによって非常に細密な組み立てが可能となり、このことによって所要スペースが減る。これにより高いパッケージ密度が得られる。
【００４５】
光放出素子の更なる一実施形態では、該素子は薄膜チップとして形作られている。
【００４６】
更なる一実施態様の場合、半導体本体は、薄膜発光ダイオードチップである。殊に、該チップは、その裏面にキャリア基板を有する。一実施態様の場合、第１の及び第２の接続層は、少なくとも所々で半導体層列とキャリア基板との間に配置されている。
【００４７】
薄膜発光ダイオードチップは、以下の特徴的な特性の少なくとも１つによって優れている：
・キャリア素子、殊にキャリア基板の方に向いた、光を発生させる半導体層列（これは殊に、光を発生させるエピタキシャル層列である）の主表面に、反射層が被着又は形成されており、該反射層は半導体層列内で発生した電磁線の少なくとも一部をこれに反射し戻す；
・薄膜発光ダイオードチップは、キャリア素子を有し、これは半導体層列がエピタキシャル成長した成長基板ではなく、後になって半導体層列に取り付けられた別個のキャリア素子である；
・半導体層列は、２０μｍ以下の範囲、殊に１０μｍ以下の範囲の厚さを有する；
・半導体層列は成長基板を含まない。この"成長基板を含まない"とは、場合によっては成長のために利用される成長基板が、半導体層列から取り除かれているか、又は少なくとも非常に薄くされていることを意味する。殊に、この成長基板はその時に、それ自体では又はエピタキシャル層列とのみ一緒では片持ばり式に保持することができないほど薄くされている。非常に薄くされた成長基板の残っている残留物は、殊に、そのものが成長基板の機能のために適しておらず；及び
・半導体層列は、混合構造を有する少なくとも１つの面を備えた少なくとも１つの半導体層を含み、理想的な場合にはこの混合構造により半導体層列内に近似的にエルゴード的な光分布がもたらされ、すなわち、この光分布は、可能な限りエルゴード的な確率散乱特性を有している。
【００４８】
薄膜発光ダイオードチップの基本原理は、例えばI. Schnitzer等による刊行物Appl. Phys. Lett. 63 (16), 18. Oktober 1993, 2174-2176に記載されており、その開示内容はこの点に関してここに参照をもって組み込まれる。薄膜発光ダイオードチップの例は、ＥＰ０９０５７９７Ａ２及びＷＯ０２／１３２８１Ａ１に記載されており、それらの開示内容はこの点に関してここに同様に参照をもって組み込まれる。
【００４９】
更なる一実施形態において、素子は完全に白色に見える。本発明によるパッシベーションを用いた非常に薄くかつ透明な封止によって、該パッシベーション層による色印象の変化を回避することができる。
【００５０】
パッシベーション層を用いて、例えばＬＥＤチップといった素子を封止することができ、それらのコンタクトは中間層としてのみならず、該コンタクトが電気的な接続のために表面に存在している素子としても形成されている。
【００５１】
パッシベーション層は、例えば、これがチップエッジ上に配置されている場合には、導電性基体／キャリアに対する電気的なフラッシュオーバー保護としても使用されることができる。
【００５２】
そのうえパッシベーション層は、例えば半導体チップ内でミラー層のパッシベーションのために用いられることもできる。
【００５３】
素子自体に加えて、該素子の製造方法も特許保護が請求される。
【００５４】
光放出素子を製造するための一変法は、方法工程Ａ）として、第１の及び第２のコンタクト構造を有するキャリアを準備する方法工程、方法工程Ｂ）として、半導体チップと第１のコンタクト構造とを第１のコンタクト層により機械的かつ導電的に接続する方法工程、方法工程Ｃ）として、半導体チップと第１のコンタクト構造とを第２のコンタクト層により機械的かつ導電的に接続する方法工程、方法工程Ｄ）として、パッシベーション層を半導体チップの少なくとも部分領域に被着させる方法工程を包含し、その際、パッシベーション層のために、一般式（Ｉ）：
【化５】
0005538416.tif 000006
［式中、Ｒ1〜Ｒ16は、そのつど互いに無関係に、Ｈ、ＣＨ3、Ｆ、Ｃｌ又はＢｒであってよく、かつｎは１０〜５００，０００の値を有する］を有する有機ポリマーを含む材料が使用される。
【００５５】
かかる方法において、例えば、請求項１で請求されるような光放出素子を製造することができる。この方法を基にして、例えば酸、アルカリ液、ガス及び蒸気といった環境影響から非常に良好に保護されている素子を実現することができる。そのうえ、この方法によって非常に平坦な素子を実現することができる。本方法のさらなる好ましい実施態様は、光放出素子の好ましい実施態様と同様である。
【００５６】
本方法のさらなる一変法において、パッシベーション層はプラズマ法で被着される。
【００５７】
プラズマ法の場合、例えば、そのつどのポリマーの相応する二量体を出発物質として用いることができる。これは例えば、熱的にモノマーに分解されることができ、該モノマーから、次いでポリマーへと鎖形成が行われる。次いで重合は、該二量体の分解に必要な温度より低い温度で行われる。重合は０．０５〜０．５ｍｂａｒの範囲の圧力で行ってよい。次いでポリマーの縮合を、コーティングされるべき表面で直接行うことができる。
【００５８】
プラズマ法によって、非常に薄くかつ非常に均一な層を被着させることができ、該層はそれにも関わらず非常に良好なバリヤ作用を有する。
【００５９】
パッシベーション層の堆積は、化学気相成長法（ＣＶＤ）又はプラズマ援用化学気相成長法（ＰＥＣＶＤ）によっても行ってよい。
【００６０】
以下で本発明の変法を、図面及び実施例を基にして、より詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】第２のコンタクト層がランプとして形作られている、光放出装置の一実施形態の概略的な側面図を示す
【図２】第２のコンタクト層の部分領域がコンタクトウェブとして形作られている、光放出素子の一実施形態の概略的な俯瞰図を示す
【図３】コンタクトウェブがランプ様に接続されている、光放出素子の一実施形態の概略的な俯瞰図を示す
【図４】左右対称構造を有する光放出素子のさらなる一実施形態の概略的な俯瞰図を示す
【図５】コンタクト面を除いて外側の面全体がパッシベーション層で取り囲まれている、光放出素子の一実施形態の概略的な側面図を示す
【図６】光学素子をコンバーターの形態で有する、光放出素子の一実施形態の概略的な側面図を示す
【図７ａ】光学素子をピラミッドフィルタの形態で有する、光放出素子の一実施形態の概略的な側面図を示す
【図７ｂ】受動素子を有する光放出素子の一実施形態の概略的な側面図を示す
【図８】ａ〜ｄは様々の処理段階における多数の光放出素子を示す
【図９】ａ〜ｄは様々の処理段階における概略的な俯瞰図における光放出素子を示す
【００６２】
図１は、光放出素子の一実施形態の概略的な側面図を示す。キャリア１には、第１のコンタクト構造４ａ及び第２のコンタクト構造４ｂが配置されている。この２つのコンタクト構造は、パッシベーション層５によって互いに電気的に絶縁されている。半導体チップ２は、第１のコンタクト層２１により機械的のみならず導電的にも第１のコンタクト構造４ａと接続されている。半導体チップ２は光出射面３を有する。半導体チップ２は、光出射面３で第２のコンタクト層６により導電的に第２のコンタクト構造４ｂと接続されている。第２のコンタクト層６は、この場合、ランプ様にパッシベーション層５の上に敷かれ、その際、パッシベーション層５は、ここでは、第２のコンタクト層６を、第１のコンタクト構造４ａから電気的に絶縁する。第２のコンタクト層６と接触していない光出射面３の領域並びに半導体チップ２の側面は、パッシベーション層５で被せられている。これによって、半導体チップ２は環境影響から保護されている。パッシベーション層５は、半導体チップ２から放出される光に対して透明なので、この光は光出射面３を介してパッシベーション層５を貫いて放たれることができる。
【００６３】
ボンディングワイヤなしで行うことができる半導体チップ２の接続によって、光学素子をチップに近接して半導体チップ２に配置することができる。
【００６４】
キャリア１は、有利にはセラミック、シリコン又は窒化アルミニウムを含む。代替的にキャリア１は、電気的に絶縁する層、例えば誘電体をその上に有する、金属間化合物セラミック、金属又は金属合金を含んでよい。
【００６５】
半導体チップ２は活性層を有し、該活性層はｐｎ接合、ダブルヘテロ構造、単一量子井戸構造（ＳＱＷ）又は多重量子井戸構造（ＭＱＭ）を光発生のために有してよい。
【００６６】
半導体チップ２は、有利には、窒化化合物半導体、ホスファイト化合物半導体又はヒ素化合物半導体を基礎とする。この文脈において、"窒化化合物半導体、ホスファイト化合物半導体又はヒ素化合物半導体を基礎としている"とは、活性エピタキシャル層列又は少なくともそのうちの１つの層が、殊に、組成ＩｎxＧａyＡｌ1-x-yＰ又はＩｎxＧａyＡｌ1-x-yＮ又はＩｎxＧａyＡｌ1-x-yＡｓ（そのつど、式中で、０≦Ｘ≦１、０≦ｙ≦１及びｘ＋ｙ≦１）を有するＩＩＩ／Ｖ族半導体材料を含むことを意味している。
【００６７】
光放出素子の半導体チップ２は成長基板を有さない。それゆえ半導体チップ２は、基板レスの半導体チップとして構成されている。基板レスの半導体チップ２によって、構造素子の構造高さが特に低くなるという利点が生じる。有利には、半導体チップ２は、１００μｍ未満、特に有利には４０μｍ未満の高さを有する。そのため構造素子の寸法は、ほぼエピタキシャル層列の厚さの範囲にあってよい。
【００６８】
第１のコンタクト層２１は、有利には、半導体チップ２の電気的な接続に用いられるのみならず、更になお光学ミラーの機能も担うことができる。これは、第１のコンタクト層２１が、半導体チップ２から放出された、キャリア１の方向に向かって放出される光を、好ましくは半導体チップ２の光出射面３の方向に向かって反射し戻すことを意味する。
【００６９】
有利には、第２のコンタクト層６は透明であり、かつ殊にはＴＣＯ層（ＴＣＯ：透明導電性酸化物）である。特に有利には、第２のコンタクト層は、ＩＺＯ（インジウム亜鉛酸化物）、ＩＴＯ（インジウムスズ酸化物）又はＺｎＯ（亜鉛酸化物）を含む。
【００７０】
有利には、第２のコンタクト層６は、５０ｎｍ（５０ｎｍを含む）から３００ｎｍ（３００ｎｍを含む）までの範囲の厚さを有する。半導体チップ２は、有利には、４０μｍ未満の高さを有する。
【００７１】
図２は、２の組み合わせの光放出素子の概略的な俯瞰図を示す。いずれの素子も構造的に同じであり、かつ同一キャリア１に配置されている。キャリア１には、そのつど第１のコンタクト構造４ａが配置されており、該コンタクト構造４ａにより半導体チップもしくは第１のコンタクト層２１（これは半導体チップ２と第１のコンタクト構造４ａとの間に配置されている）を接触させることができる。半導体チップ２の上面は、導電的に第２のコンタクト層６により第２のコンタクト構造４ａと接続されている。第２のコンタクト層６は、ここでは、光出射面３上にコンタクトウェブ６１として形作られている。これらのコンタクトウェブ６１は、半導体チップ２により均等に電圧をかけることを可能にし、このことはまた半導体チップ２のより均等な放射につながる。いずれの半導体チップ２も、そのつどパッシベーション層５によってフレーム状に取り囲まれている。第２のコンタクト層６は、ここでは、図１に示されているように、ランプ様に出射面３に対してパッシベーション層５の部分領域の上で敷かれる。
【００７２】
図３は、光放出素子の更なる一実施形態の概略的な俯瞰図を示す。キャリア１には、第１のコンタクト構造４ａ及び第２のコンタクト構造４ｂが配置されている。半導体チップ２の光出射面３は、第２のコンタクト層６により導電的に第２のコンタクト構造４ｂと接続されている。光出射面３に配置された第２のコンタクト層６の部分領域は、部分的な領域においてコンタクトウェブ６１として並びに付加的にそのつどコンタクトウェブ６１の外端を互いに接続するフレームとして形作られている。この実施形態の場合、半導体チップ２に均等に電圧がかけられる。半導体チップ２はパッシベーション層５により取り囲まれている。
【００７３】
パッシベーション層５は、第２のコンタクト構造４ｂから光出射面３に向かって敷かれる第２のコンタクト層６のベースともなる。
【００７４】
図４は、概略的な俯瞰図における光放出素子の一実施形態を示す。この実施形態は、それが破線に関して左右対称の構造を有することを特徴とする。第２のコンタクト層６は、ここでもまた、半導体チップ２の光出射面３にコンタクトウェブ６１として形作られている。素子の左右対称構造は、半導体チップ２の特に均一な電源供給を引き起こし、このことは半導体チップの均一な放射特性につながる。
【００７５】
図２、３及び４で示される実施形態以外に、そのつど、ウェブ又はコンタクト層が存在しない領域中で少なくとも光出射面３がパッシベーション層５で完全に被せられている実施形態も存在する。概略図との理由から、これは図示されていない。それゆえ半導体チップ２は、そのつど環境影響から完全に保護されている。付加的にコンタクトウェブ６１にもパッシベーション層５が備え付けられていることから、光出射面３の面全体にパッシベーション層５が備え付けられている実施形態も可能である。
【００７６】
図５は、概略的な側面図における光放出素子の一実施例を示す。この場合、キャリア１は、第１の貫通接触部８ａ及び第２の貫通接触部８ｂを有する。貫通接触部によって、第１のコンタクト構造４ａもしくは第２のコンタクト構造４ｂは導電的に素子の下面から接続されることができる。第２のコンタクト層６は、この実施形態においては、該層が半導体チップ２の光出射面３でランプ様に形作られている領域にある。光出射面３は、第２のコンタクト層６により導電的に第２のコンタクト構造４ｂと接続されている。素子全体は、２つの貫通接触部８ａ及び８ｂの接触面並びに第２のコンタクト層６の部分領域を除いて完全にパッシベーション層５で被覆されている。そのため素子全体は環境影響から保護されている。
【００７７】
図５に示される素子は、第１の及び第２の接触貫通部８ａ、８ｂによって、好ましくは表面実装型素子として形成されている。
【００７８】
概略的な側面図の図６に示される実施形態は、図５に示されている実施形態と比較可能な構造を有する。図６に示される実施形態は、付加的に光学素子９を有する。光学素子９は、図６に示される実施形態の場合、変換層である。この変換層９は、例えば、変換する物質を含んでよく、それによって半導体チップ２から放たれる光、そうでなければこの光の波長領域のみがその波長に関して変化させられる。これは例えば、半導体チップ２から放たれる光が変換材料により吸収され、かつ変換材料から光（この光は変換材料により吸収された光とは異なる波長を有する）が放出されることによって行われることができる。図６で示される実施例の場合、半導体チップ２から放たれた光は光学素子９を通り抜ける。
【００７９】
図７ａに示される実施形態は、図５に示されている実施形態と比較可能な構造を有する。図７ａに示される実施形態は、しかしながら、付加的に光学素子９を有する。光出射面３上には、調整層１５が存在しており、その上には光学素子９が配置されている。調整層１５は、なかでも光出射面３の表面の平坦化のために用いられることができる。光学素子９の上面、つまり、半導体チップ２と離反している面にも同様にパッシベーション層５が備え付けられている。光学素子９は、この実施例の場合、ピラミッドフィルタである。パッシベーション層５は、この場合、該層がピラミッドフィルタ上で走る領域で、均一な層厚を有してよい。このフィルタによって、半導体チップ２から放たれた光はその空間方向において偏向させられることができる。
【００８０】
図７ｂで示される実施例は、図７ａで示されている実施例に相当するが、しかしながら、付加的な受動素子１００を含んでいる。この受動素子１００は、第２のコンタクト構造に配置されており、かつ同様にパッシベーション層５により完全に取り囲まれている。受動素子１００は、例えば、保護ダイオード又は抵抗器であってよい。
【００８１】
８ａ〜８ｄの一連の図には、そのつど異なる処理段階における３つの光放出素子が示されている。図８ａには、キャリア１にそのつど第１のコンタクト構造４ａ及び半導体チップ２が配置されており、該半導体チップ２は、機械的にも導電的にも第１のコンタクト層２１により第１のコンタクト構造４ａと接続されている。キャリア１全体並びに３つの素子は、それぞれ完全にパッシベーション層５で取り囲まれている。
【００８２】
図８ｂに示される処理段階の場合、パッシベーション層５は半導体チップ２並びに第１のコンタクト構造４ａの上では、第１のコンタクト層２１が配置されていない部分領域で露出させられていた。パッシベーション層５の除去は、例えばＲＩＥプラズマエッチング（"反応性イオンエッチング"）によってフッ素化ガス（例えばＮＦ3、ＣＨＦ3、ＣＦ4又はＳＦ6）を用いて行われることができる。
【００８３】
図８ｃに示される処理段階では、半導体チップ２に光学素子９が施与された。光学素子９は、この実施例の場合、変換層である。変換層の施与は、この場合、例えば、変換物質を含む波長板により行われることができる。
【００８４】
変換層の厚さは、例えば２０μｍであってよい。しかし、例えばＣｅでドーピングされているＹＡＧセラミックも使用されることができる。この場合、厚さは、例えば１００μｍとされる。光学素子９の施与後、光学素子９の上に再びパッシベーション層２が施与された。
【００８５】
図８ｄで示される処理段階では、光学素子９の上を走るパッシベーション層５の部分領域が再び除去された。パッシベーション層のこの除去は、例えばＲＩＥプラズマエッチング（"反応性イオンエッチング"）によってフッ素化ガスを用いて行われることができる。光学素子９を露出させることによって、放出される光の吸収を低減させることができる。
【００８６】
９ａ〜９ｄの一連の図には、そのつど概略的に俯瞰図において４つの異なる処理段階での光放出素子の実施例が示されている。
【００８７】
図９ａは、キャリア１上にそのつど２つの光放出素子のために第１のコンタクト構造４ａ及び第２のコンタクト構造４ｂが示されているキャリア１を示す。
【００８８】
図９ｂは、例えば図９ａに示される素子から生ずることができる、第１のコンタクト構造４ａの部分領域にそのつど半導体チップ２が施与された実施例を示す。半導体チップ２の施与は、例えばボンディング、はんだ付け又は接着によって行われることができる。この場合、半導体チップ２と第１のコンタクト構造４ａとの間にはコンタクト層２１が配置されていてよい。
【００８９】
図９ｃで示される処理段階は、例えば、図９ｂに示される処理段階から、パッシベーション層５を施与することによって生ずることができる。パッシベーション層５は、この場合、そのつど半導体チップ２を包囲する。パッシベーション層５は、例えば、化学気相成長法（ＣＶＤ）によって、好ましくはプラズマ援用化学気相成長法（ＰＥＣＶＤ）によって成膜させられることができる。
【００９０】
図９ｄに示される処理段階は、図２に示される実施例に相当する。これは例えば、図９ｃに示されている処理段階から、任意の素子にそのつど第２のコンタクト層６を施与することによって生ずることができる。第２のコンタクト層６は、この場合、半導体チップ２でコンタクトウェブ６１として形作られている部分領域にある。
【００９１】
図示されていない更なる一方法工程においては、露出する光出射面３並びにコンタクトウェブ６１もパッシベーション５で覆われていてもよい。それにより全体の半導体チップ２がパッシベーション層によって環境影響から保護される。
【００９２】
本発明は実施例に基づいた説明によってこれらの実施例に限定されるものではなく、任意の新規な特徴並びに特徴の任意の組み合わせ、殊に特許請求の範囲における特徴の任意の組み合わせを含んでいるものを、この特徴又はこれらの組み合わせ自体が特許請求の範囲又は実施例に明示的に示されていなくても包含している。
【符号の説明】
【００９３】
１  キャリア、  ２  半導体チップ、  ３  光出射面、  ４ａ，４ｂ  コンタクト構造、  ５  パッシベーション層、  ６  第２のコンタクト層、  ６１  コンタクトウェブ、  ２１  コンタクト層、  ８ａ，８ｂ  接触貫通部、  ９  光学素子、  １５  調整層、  １００  受動素子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【図８Ｄ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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【図９Ｄ】
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