(57)【要約】  本発明は電気的な抵抗素子に関している。この抵抗素子は、半導体材料によって形成された基体（２）と、この基体（２）と導電的に接続されている第１のコンタクト素子（５）と第２のコンタクト素子（６）とを有している。さらに前記基体（２）は第１の主要面（２ａ）を有しており、該第１の主要面（２ａ）内には凹部（３）が設けられており、前記第１のコンタクト素子（５）は前記凹部（３）内で少なくとも部分的に前記基体（２）と導電的に接続されており、前記基体（２）は、第２の主要面（２ｂ）を有しており、該第２の主要面（２ｂ）は前記第１の主要面（２ａ）と対向的に設けられており、前記第２のコンタクト要素（６）は第２の主要面（２ｂ）に少なくとも部分的に前記基体（２）と導電的に接続されている。
2013520021.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気的抵抗素子（１）であって、
半導体材料によって形成されている基体（２）と、
前記基体（２）と導電的に接続されている第１のコンタクト要素（５）と、
前記基体（２）と導電的に接続されている第２のコンタクト要素（６）とを備え、
前記基体（２）は、第１の主要面（２ａ）を有しており、該第１の主要面（２ａ）内には凹部（３）が設けられており、
前記第１のコンタクト要素（５）は、前記凹部（３）内で少なくとも部分的に前記基体（２）と導電的に接続されており、
前記基体（２）は、第２の主要面（２ｂ）を有しており、該第２の主要面（２ｂ）は前記第１の主要面（２ａ）に対向的に設けられており、
前記第２のコンタクト要素（６）は、前記第２の主要面（２ｂ）において少なくとも部分的に前記基体（２）と導電的に接続されていることを特徴とする電気的抵抗素子。
【請求項２】
前記第１の主要面（２ａ）と第１のコンタクト要素（５）との間に電気的に絶縁性の不動態化要素（４）が設けられている、請求項１記載の電気的抵抗素子。
【請求項３】
前記第１のコンタクト要素（５）と基体は、前記凹部（３）の領域内でのみ相互に導電的に接続されている、請求項１または２記載の電気的抵抗素子。
【請求項４】
前記凹部は少なくとも１つの側面（３ａ）と少なくとも１つの底面（３ｂ）とを有し、
前記少なくとも１つの側面（３ａ）と少なくとも１つの底面（３ｂ）は、前記凹部を基体（２）方向で限定し、前記少なくとも１つの側面（３ａ）と少なくとも１つの底面（３ｂ）は、前記第１のコンタクト要素（５）と完全に直接接触している、請求項１から３いずれか１項記載の電気的抵抗素子。
【請求項５】
前記凹部は、ピラミッドの形状に形成されており、その先端は、第２の主表面（２ｂ）に向いている、請求項１から４いずれか１項記載の電気的抵抗素子。
【請求項６】
前記凹部は、その少なくとも１つの側面（３ａ）とその少なくとも１つの底面（３ｂ）とにおいて、エッチングプロセスの形跡を有している、請求項１から５いずれか１項記載の電気的抵抗素子。
【請求項７】
前記抵抗素子は、正の温度係数を有している請求項１から６いずれか１項記載の電気的抵抗素子。
【請求項８】
前記基体（２）は、ドーピングされた珪素からなっており、この場合のドーピング濃度は、少なくとも１０15ｃｍ-3から最大で１０17ｃｍ-3である、請求項１から７いずれか１項記載の電気的抵抗素子。
【請求項９】
前記基体（２）は、少なくとも１００μｍの厚さを有している、請求項１から８いずれか１項記載の電気的抵抗素子。
【請求項１０】
前記第１の主要面（２ａ）及び／又は第２の主表面（２ｂ）は、最大で１ｍｍ2の基準面積を有している、請求項１から９いずれか１項記載の電気的抵抗素子。
【請求項１１】
請求項１から１０いずれか１項記載による電気的抵抗素子（１）を大量生産するための方法において、
半導体材料からなるウエハ（２０）を準備するステップと、
前記ウエハ（２０）の第１の主要面（２ａ）に不動態化要素（４）を被着するステップと、
前記不動態化要素（４）において、開口部を部位毎に形成し、当該開口部内でそれぞれ半導体材料を露出させるステップと、
複数の凹部（３）を形成するために、前記開口部内で露出する半導体材料に湿式エッチング法を施すステップと、
前記複数の凹部の少なくともいくつかに第１のコンタクト要素（５）を設けるステップとを有していることを特徴とする方法。
【請求項１２】
前記複数の凹部の少なくとも２つに、相互に異なる最大直径（Ｄ）を持たせる、請求項１１記載の方法。
【請求項１３】
少なくとも１つの第１態様の発光ダイオード（７ａ）を含む、第１の発光ダイオード装置（７）と、
少なくとも１つの第２態様の発光ダイオード（８ａ）を含む、第２の発光ダイオード装置（７）と、
請求項１から１０いずれか１項記載の電気的抵抗素子（１）とを有する照明装置において、
前記第１態様の発光ダイオード（７ａ）が、第２態様の発光ダイオード（８ａ）とは別の温度依存性を有し、
前記抵抗素子（１）と前記第２の発光ダイオード装置（８）とが直列回路（１０）を形成し、さらに、
前記直列回路（１０）と前記第１の発光ダイオード装置（７）とが並列回路を形成していることを特徴とする照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気的抵抗素子並びにその製造方法に関している。
【背景技術】
【０００２】
本発明において、解決しようとしている課題は、オプトエレクトロニクス素子、例えば発光ダイオード、レーザーダイオード、フォトデテクタなどのようなオプトエレクトロニクス素子と共に利用することに特に適している電気的抵抗素子を提供することである。
【０００３】
この電気的抵抗素子の少なくとも１つの有利な実施形態によれば、当該電気的抵抗素子が１つの基体を含んでいる。この基体は、例えば半導体材料を用いて形成されている。つまりここでの基体は、例えばドープ剤が注入される半導体材料から形成することが可能である。例えば基体は、ｎ型ドープされた珪素又はｐ型ドープされた珪素からなっている。しかしながら、前記基体は、例えば半導体材料と金属とが層状に上下に積層された層構造を有するように構成することも可能である。
【０００４】
少なくとも１つの電気的抵抗素子の実施形態によれば、この抵抗素子が第１のコンタクト要素を含んでいる。この第１のコンタクト要素は基体と導電的に接続されている。この第１のコンタクト要素は、導電性材料、例えば金属からなっている。例えば第１のコンタクト要素は、基体の輪郭に沿って部位毎に若しくは部分的に基体に被着された層として形成されている。この層は基体と直接的にコンタクトを形成していてもよい。
【０００５】
電気的抵抗素子の少なくとも１つの実施形態によれば、この抵抗素子が第２のコンタクト要素を含み、該第２のコンタクト要素は基体と導電的に接続されている。この第２のコンタクト要素も導電性材料、例えば金属からなっている。この第２のコンタクト要素も形状結合的に部分的に基体に被着された層として構成されていてもよい。
【０００６】
前記第１のコンタクト要素と第２のコンタクト要素はこの場合相互に直接導電的に接続されるのではなく、電気的抵抗素子の少なくとも基体が、第１のコンタクト要素と第２のコンタクト要素の間に配置される。すなわち、電流が第１のコンタクト要素と第２のコンタクト要素との間で基体を貫通して流れるか、基体の少なくとも一部を通って流れる。
【０００７】
電気的抵抗素子の少なくとも１つの実施形態によれば、基体が凹部の設けられている第１の主表面を有する。すなわち、基体の第１の主表面、例えば基体の上側において、基体の材料が取り除かれており、それによって基体がそこにおいて孔部若しくは開口部を有している。ここでの凹部は、有利には当該凹部が基体の一方の側から反対側まで達するように形成されるのではなく、当該凹部によって単に開口部若しくは孔部が基体内に存在するように形成されている。ただしこの凹部は、当該基体を完全に貫通するものではない。
【０００８】
電気的抵抗素子の別の少なくとも１つの実施形態によれば、第１のコンタクト要素が凹部内で少なくとも部分的に基体と導電的に接続されている。例えば当該凹部の領域においては、基体の少なくとも８５％が当該コンタクト要素によって覆われていてもよい。またこの場合基体が当該凹部領域においてコンタクト要素によって完全に覆われるようにすることも可能である。それによりこのコンタクト要素は、凹部内で基体と直接接触するように存在し得る。例えば基体は凹部領域において第１のコンタクト要素の材料によって積層されてもよい。
【０００９】
電気的抵抗素子の別の少なくとも１つの実施形態によれば、抵抗素子の基体は第２の主要面を有する。この第２の主要面は例えば第１の主要面に対して対向的に設けられている。電気的抵抗素子の基体は例えば円筒状の形態若しくは直方体状の形態で形成されてもよい。基体の複数の主要面は、例えば円筒状若しくは直方体状の部分の上面若しくはカバー面によって形成されてもよい。
【００１０】
電気的抵抗素子の別の少なくとも１つの実施形態によれば、第２のコンタクト要素が第２の主要面において少なくとも部分的に基体と導電的に接続されている。それに対して例えば第２のコンタクト要素は、第２の主要面を部分的に又は完全に覆っている。この第２のコンタクト要素は、例えば金属層として、基体の第２の主要面に被着されていてもよい。特に、第２のコンタクト要素と基体は、相互に直接接触して存在していてもよい。
【００１１】
電気的抵抗素子の別の少なくとも１つの実施形態によれば、電気的抵抗素子が、半導体材料によって形成された基体を含んでいる。さらに電気的抵抗素子は、第１及び第２のコンタクト要素を含んでおり、さらにそれらはそれぞれ基体と導電的に接続されている。その際に前記基体は、第１の主要面を有しており、該第１の主要面には、凹部が設けられている。第１のコンタクト要素は、凹部内で、少なくとも部分的に基体と導電的に接続されている。さらに基体は、第２の主要面を有しており、該第２の主要面は、前記第１の主要面に対して対向的に配置されている。この第２のコンタクト要素は、第２の主要面において少なくとも部分的に前記基体と導電的に接続されている。
【００１２】
電気的抵抗素子の作動中には、電流が例えば第１のコンタクト要素から出発して基体に流れ、そこからは第２のコンタクト要素に通流する。基体内の凹部は、この場合、例えば第１の主要面から第２の主要面の方向に延在する。第１のコンタクト要素が凹部内に設けられ、かつ、そこで基体と導電的に接続されているという構成に基づけば、当該凹部によって、第１のコンタクト要素と第２のコンタクト要素の間で基体を貫通する短路区間は短縮される。このようにすることで、比較的厚くて機械的にも安定した基体を選定することが可能となる。このような基体のもとでは、基体を貫通する短路区間が前述したような凹部によって短縮され、抵抗素子の抵抗値が、ぶ厚い基体を用いるにもかかわらず、過度に増加することが避けられる。このようなことは、例えば発光ダイオードのようなオプトエレクトロニクス半導体素子への適用において求められる。本発明によれば、凹部の深さ、すなわち、第１のコンタクト要素と第２のコンタクト要素の間の間隔、ないしは、最終的に得られる基体を貫通する短路区間の長さに関連して、電気的抵抗素子の抵抗値が簡単な手法で設定可能となり、それによって、例えば当該電気的抵抗素子の用いられる発光ダイオードチップの例えば輝度や順方向電圧に対する抵抗値の整合を容易に行うことが可能となる。
【００１３】
電気的抵抗素子の別の実施形態によれば、第１の主要面と第１のコンタクト要素との間に、電気的に絶縁性の不動態化要素が設けられる。このことは、少なくとも部分的に第１のコンタクト要素が基体の第１の主要面と直接接触するのではなく、第１のコンタクト要素の領域と基体の第１の主要面の領域との間に、電気的に絶縁性の不動態化要素が設けられることを意味する。ここでの電気的に絶縁性の不動態化要素とは、例えば、次のような電気的絶縁層である。すなわち、セラミック材料、珪素、二酸化珪素から形成される電気的絶縁層である。
【００１４】
電気的抵抗素子の少なくとも１つの実施形態によれば、第１のコンタクト要素と基体が、当該基体の凹部領域においてのみ相互に導電的に接続されている。つまりこのことは、第１のコンタクト要素と基体との間の導電的な接触が、凹部領域においてしか生じないことを意味する。このことは次のようなことによって達成される。すなわち、第１のコンタクト要素が凹部領域においてのみ基体に被着されるか、又は、基体の一部が、電気的に絶縁性の不動態化要素を用いてコンタクト要素から電気的に絶縁されることによって達成される。例えばこのような不動態化要素は、基体の第１の主要面において凹部を取り囲み、さらに第１のコンタクト要素は、少なくとも部分的に、前記不動態化要素と凹部領域内の基体に直接被着される。
【００１５】
電気的抵抗素子の少なくとも１つの実施形態によれば、基体内の凹部が少なくとも１つの側面と少なくとも１つの底面を有している。この場合少なくとも１つの側面と少なくとも１つの底面は、前記凹部を基体方向で制限している（あるいは凹部と基体の間の境界をなしている）。上方に向かって、つまり基体の第１の主要面の方向に向かって、当該凹部内では、例えば第１のコンタクト要素が設けられている。この少なくとも１つの側面と少なくとも１つの底面は、完全に、第１のコンタクト要素と直接的な接触を形成し得る。換言すれば、凹部内で露出している基体は、当該凹部において第１のコンタクト要素によって完全に覆われていてもよい。
【００１６】
電気的抵抗素子の少なくとも１つの実施形態によれば、前記凹部がピラミッド形に形成され、その先端部は第２の主要面の方向に向いている。すなわち、このピラミッド形状部は、第１の主要面から出発して第２の主要面の方向に向けてテーパー状になっている。その断面図においては、凹部が例えば三角形の形を有している。この場合の当該三角形の先端は、基体の第２の主要面の方向に向いている。
【００１７】
電気的抵抗素子の別の少なくとも１つの実施形態によれば、凹部の少なくとも１つの側面と凹部の少なくとも１つの底面とが、エッチングプロセスの形跡乃至痕跡を有する。換言すれば、凹部は、エッチングプロセスによって形成されている。例えば前記凹部は、湿式異方性エッチングによって例えばＫＯＨ溶液を用いて形成されてもよい。例えば前記基体が珪素を用いて形成されているならば、結晶方位面のうちの（１００）面が第１の主要面にて露出され、それによって湿式異方性エッチング過程を用いてピラミッド状の凹部が基体内に形成される。このピラミッド状部の１／２開口角は理想的には３５.３°である。異方性エッチングの特性に基づいて、ここでのエッチング過程は、ピラミッド状部若しくはピラミッド状凹部が形成されると同時に終了される。
【００１８】
電気的抵抗素子の別の少なくとも１つの実施形態によれば、前記抵抗素子が正の温度係数を有する。このことは、当該抵抗素子の温度の上昇に伴ってその電気的な抵抗値も上昇することを意味する。
【００１９】
電気的抵抗素子の別の少なくとも１つの実施形態によれば、前記基体が、ｎ型ドープされた珪素か又はｐ型ドープされた珪素からなっている。その際のドーピング濃度は、有利には少なくとも１０15ｃｍ-3であり、最大でも１０16ｃｍ-3である。ここでの比較的低いドーピング濃度は高い正の温度係数を達成するために望ましいものである。有利には２５℃から１５０℃の間の温度範囲における電気的抵抗素子の抵抗は、少なくとも係数２だけ、有利には少なくとも係数３だけ上昇する。そのためドーピング濃度が１０15ｃｍ-3の珪素からなる基体に対する当該係数は、約３.３となり、ドーピング濃度が１０16ｃｍ-3の珪素からなる基体に対する当該係数は、約２.９、ドーピング濃度が１０17ｃｍ-3の珪素からなる基体に対する当該係数は、約２.２となる。ドーピング濃度が１０18ｃｍ-3の珪素からなる基体に対する係数は、この係数はわずかに１.８になる。このことは、例えば発光ダイオードチップへの適用に対しては少なすぎることを意味する。
【００２０】
電気的抵抗素子の別の少なくとも１つの実施形態によれば、前記基体が少なくとも１００μｍの厚さを有している。ここでのこの厚さは凹部なしの第１の主要面と第２の主要面の間の間隔である。ドーピング濃度が低い場合のそのような厚さの基体は、本発明によれば次のような凹部によって可能となる。すなわち電気的抵抗素子の抵抗値が最大でも１０Ωである限り第１のコンタクト要素と第２のコンタクト要素の間の短路区間を短くするような凹部である。このことは、例えばオプトエレクトロニクス半導体素子を用いた利用に望ましい。抵抗の値として例えば少なくとも３Ωが挙げられる。
【００２１】
この場合の第１の主要面の基準面積及び／又は第２の主要面の基準面積は例えば最大で１ｍｍ2である。
【００２２】
本願ではさらに複数の電気的抵抗素子の製造方法が提案される。この方法を用いれば、前述してきたような電気的抵抗素子の製造が可能となる。つまり、ここでは前記抵抗素子のために開示されてきた特徴が本発明による当該方法にも当てはまり、またこの方法のために開示する特徴は前記抵抗素子にも当てはまる。
【００２３】
この方法は、次に述べるような一連のステップを含んでいる。
【００２４】
まず最初に、半導体材料からなるウエハを準備するステップが含まれる。このウエハの半導体材料は、後の抵抗素子における基体を形成する。
【００２５】
続いて前記ウエハの第１の主要面に不動態化要素を被着させるステップが含まれる。このウエハの第１の主要面は、後の時点の抵抗素子中の基体の第１の主要面に相応する。この不動態化要素は、例えば、二酸化珪素や窒化珪素などの電気的に絶縁性の材料からなる層として被着される。この不動態化要素においては部位毎に開口部が形成される。この開口部の内部において半導体材料が露出している。このことは、マスク技法を用いてウエハの半導体材料が当該開口部領域において不動態化要素によって覆われないようにしてもよいし、あるいは、後から当該不動態化要素を除去するようにしてもよい。
【００２６】
それに続いて、開口部内で露出した半導体材料に対し、例えばＫＯＨ溶液を用いた湿式異方性エッチング技法が凹部の形成のために実施されるステップが含まれる。例えば珪素の（１００）面が開口部内で露出しているならば、当該異方性のウエットエッチング技法によってピラミッド形の凹部が形成される。このピラミッド形状部の先端は、当該ウエハの第１の主要面から離れる方向に向いている。このピラミッド形状部の高さとそれに基づく後からの抵抗素子における短路区間の長さは、当該ウエハの厚さ、すなわち後からの基体の厚さと不動態化要素中の開口部の直径、つまり後からの凹部の最大直径によって定まる。例えば厚さが均等なウエハが予め準備される場合には、製造すべき抵抗素子の抵抗の開口部の大きさと形態だけで設定が可能となる。これにより、特に、不動態化要素中の異なる大きさの開口部を選択することで、種々異なる電気抵抗値の抵抗素子をウエハ上で製造することが可能になる。
【００２７】
さらなる方法ステップでは、それぞれ１つの第１のコンタクト要素がエッチングプロセスによって形成された凹部内に設けられる。
【００２８】
本発明による方法の少なくとも１つの実施形態によれば、少なくとも２つの凹部がウエハ内で相互に異なる最大直径を有している。すなわち、このことは対応する抵抗素子が異なる電気抵抗値を有することを意味する。
【００２９】
さらなる方法ステップにおいては、ウエハが、当該ウエハ内に形成された凹部と共に個々の抵抗素子に分割される。その際の第２のコンタクト要素の被着は、分割の前後で行われ得る。
【００３０】
さらに本願では照明装置が提案されている。この照明装置は、例えば複数の発光ダイオードチップを含んでおり、それらの発光ダイオードチップは、作動中に電磁ビームを生成する。
【００３１】
前記照明装置の少なくとも１つの実施形態によれば、前記照明装置が、複数の発光ダイオードの第１の装置を含み、該第１の装置は少なくとも１つの第１態様の発光ダイオードを含む。例えば前記第１の装置は、１つ又は複数の赤色光を放射する発光ダイオードチップを含む。
【００３２】
さらに前記照明装置は、複数の発光ダイオードの第２の装置を含み、該第２の装置は少なくとも１つの第２態様の発光ダイオードを含む。例えば前記第２の装置は、作動中に黄色光又は青色光を放射する１つ又は複数の発光ダイオードチップを含む。前記第１態様の発光ダイオードと第２態様の発光ダイオードは、その温度依存性に関して異なっている。第１態様の発光ダイオードは温度の上昇に伴って第２態様の発光ダイオードよりも効率が減少する電磁ビームを生成する。換言すれば第１態様の発光ダイオードは、第２態様の発光ダイオードよりも温度に敏感であり、第１態様の発光ダイオードから放射された光の強度は、温度の上昇と共に、第２態様の発光ダイオードの場合よりも強く減衰する。
【００３３】
照明装置はさらにここで説明する抵抗素子を含む。複数の発光ダイオードの第２装置と抵抗素子とはここでは直列回路を形成し、この直列回路は、複数の発光ダイオードの第１装置と共に並列回路を形成する。
【００３４】
すなわちこのことは、温度に対する感度の高い複数の発光ダイオードが抵抗素子と共に直列回路内に統合されることを意味する。そこでは高い温感度の複数の発光ダイオードが並列に接続されている。そのような照明装置を用いることにより、複数の発光ダイオードの第１装置と複数の発光ダイオードの第２装置とから放射された光の混合光が特に高い色均質性で生成される。この照明装置の作動中には、温度の上昇と共に抵抗素子の抵抗値も増加し、そのため抵抗素子においてはより多くの電圧降下が生じ、第２態様の発光ダイオードにおいてはより少ない電圧降下しか生じない。この場合抵抗素子の正の温度係数と抵抗値は、次のように調整される。すなわち、第２態様の発光ダイオードのビーム出力の結果的に生じる減衰が、抵抗素子における出力低下に基づいて、その高い温感度に基づき低減された強度の電磁ビームを放射する第１態様の発光ダイオードの低減したビーム出力と一致するように調整される。
【００３５】
以下では本発明による抵抗素子、方法、照明装置を図面に基づき詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】ここで説明する抵抗素子が基礎としている課題を説明するための図
【図２】ここで説明する抵抗素子の第１実施例を示した図
【図３】ここで説明する抵抗素子の第２実施例を示した図
【図４】本発明による方法を説明するための図
【図５Ａ】ここで説明する照明装置の実施例を示した図
【図５Ｂ】ここで説明する照明装置の実施例を示した図
【００３７】
なおこれらの図中において同じ構成要素又は機能の同じ構成要素には同じ参照符号が付されている。またこれらの図面中に示された構成要素のサイズ比は必ずしも縮尺通りではない。それどころか場合によっては見やすさの向上及び／又はよりよい理解のために拡大表示されているケースもある。
【００３８】
実施例
図１には従来方式の抵抗素子１が概略的に示されている。この抵抗素子１は基体２を含んでおり、この基体２は、ドープされた珪素で形成されている。基体２は当該抵抗の正の温度係数を有しており、このことは温度の上昇に伴って基体２の抵抗も上昇することを意味している。基体２は例えば、直方体状の形態又は円筒状の形態を有している。基体２の第１の主要面２ａの上には第１のコンタクト要素５が被着されている。前記基体２の第１の主要面２ａに対向する側にある第２の主要面２ｂには、第２のコンタクト要素６が被着されている。
【００３９】
前記コンタクト要素５、６は、導電性材料、例えば金属からなっている。例えば前記コンタクト要素５、６は、金及び／又は白金を含んでいる。さらに前記コンタクト要素５、６はアルミニウムからなっているか、アルミニウムを含むものであってもよい。さらに前記コンタクト要素５、６は、例えば以下の積層体、
Ａｌ／ＴｉＷＮ／Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕ
または
Ａｌ／Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕ
を備えた多層金属化部であってもよい。
【００４０】
第１の要素５と第２の要素６との間の基体２を貫通する短路区間は、長さｈを有しており、この長さｈは本発明によれば基体２の厚さｄによって定まる。基体２が機械的に十分に安定しているためには、基体２は少なくとも１００μｍの厚さを有しており、例えば１００μｍ乃至５００μｍの間の値、例えば１００μｍ乃至２００μｍの厚さを有し得る。その結果として生じる短路区間ｈは、当該抵抗素子において３Ω乃至１０Ωの間の範囲の抵抗値を得るためには、基体２のドーピング濃度を非常に高く、例えば１０19／ｃｍ3よりも高くしなければならない。しかしながらこのことは結果的に次のようなことになる。すなわち、例えば青色発光ダイオードを使用する場合には、赤色発光ダイオードよりも顕著な出力低下を補償するために、温度に伴う抵抗値の上昇が抑制される。さらに図１による抵抗素子１の抵抗値は、同等に維持される温度係数のもとでは、基体の厚さを低減することでしか設定することができない。そのため、ウエハを用いて異なる抵抗素子を生成することはできない。従って、所期の抵抗（値）への適応化はうまくいかない。
【００４１】
次に図２に基づいて、本発明による抵抗素子の第１実施例を詳細に説明する。図１の抵抗素子との違いは、図２の抵抗素子では、電流が第１のコンタクト要素５の全面に亘って基体２内へ流れるのではなく、基体２と第１のコンタクト要素５との間に、不動態化要素４が設けられている点である。この不動態化要素４とは、例えば二酸化珪素又は窒化珪素からなる電気的な絶縁層であり、その中には開口部が設けられる。この開口部の下方には、前記基体２の材料を除去して形成された凹部３が存在している。本発明によれば、前記凹部３とは、例えば機械的に若しくはレーザービームを用いて基体２内に設けられた孔部である。前記凹部３の領域内では、第１のコンタクト要素５は基体２と電気的にかつ直接的にコンタクトを形成する。その際当該凹部３は側面３ａと底面３ｂとを有し、それらはそれぞれ第１のコンタクト要素５によって完全に覆われている。基体２が同じ厚さｄを維持するならば、前記凹部３の深さによって、第１のコンタクト要素５と基体２の第２の主要面２ｂにおける第２のコンタクト要素６との間の間隔が設定可能である。つまり、凹部の深さを介して短路区間ｈが設定され、それに伴って当該電気的抵抗素子の抵抗値が設定される。さらに前記凹部の直径Ｄを介して抵抗が設定され得る。この直径Ｄが大きければ大きいほど、多くの電流が立体的な電流移送によって基体２を貫通して流れる。
【００４２】
前記基体、例えば珪素からなる基体のドーピング濃度は、凹部に基づいて、最大で１０17／ｃｍ3の範囲に選択されてもよい。この場合基体２の厚さは少なくとも１００μｍの大きさに選択され得る。この大きさは抵抗素子１の機械的に十分な安定を保証する。２５℃から１５０℃の間の温度上昇の場合、抵抗素子の係数は２よりも大となり得る。その場合の凹部の深さに関する抵抗値は、少なくとも３Ωから最大で１０Ωである。このことは、前記短路区間ｈの長さが設定可能であることを意味する。
【００４３】
抵抗素子１の横方向の寸法Ｌは、例えば次のように選択されてもよい。すなわちその基準面積が最大で１ｍｍ2となるように選択されてもよい。
【００４４】
次に図３に示されている断面図を用いて本発明による抵抗素子１のさらなる実施例を詳細に説明する。この実施例では、凹部３がピラミッド形状に構成されている。基体２の第１の主要面２ａは例えば珪素表面の（１００）面である。凹部３は、異方性エッチング、例えばＫＯＨ溶液を用いたウエットエッチングを用いて生成される。それによりピラミッド型の凹部が形成され、この凹部は、約３５.３°の１／２開口角αを有する。この開口角は珪素結晶構造によって設定されている。エッチング過程は、異方性エッチングに基づいてピラミッドが形成されると同時に外部からの支援なしで終了する。ここでの第１のコンタクト要素５（これは凹部３内に設けられている）と、第２のコンタクト要素６との間の短路区間の長さｈは、前記ピラミッド形状部の先端と、基体２の第２の主要面２ｂとの間の間隔によって定められる。本発明において、エッチングマスクとしても用いられている不動態化要素４における例えば円形の開口部の最大直径Ｄによって、短路区間の長さｈは、基体２の所定の厚さｄのもとで簡単に設定が可能である。つまり本発明による抵抗素子１は非常に簡単に製造することが可能である。唯一の難点は、凹部の複雑な幾何学形態と、第１のコンタクト要素５と基体２との間の接触面に基づいて所定の抵抗値を設定するために、凹部３の最大直径Ｄを確定するためのコンピュータシミュレーションまたは試験サンプルを必要とすることくらいである。
【００４５】
以下では、本発明による複数の抵抗素子１の製造方法を、図４の概略図に基づいて詳細に説明する。図４は、ウエハ２０の小断片が平面図で示されている。この図４は、この場合４つの抵抗素子１であり、これらの抵抗素子では、不動態化要素４において種々異なる直径Ｄの開口部が形成されている。エッチングマスクとして用いられる不動態化要素４における様々な大きさの開口部に基づいて、異なる最大直径Ｄと、異なる深さとを備えた凹部が、前述したようなエッチングプロセスによって形成される。換言すれば、ここではそれぞれの凹部と抵抗値とが相互に異なる複数の抵抗素子１が唯一のウエハ上に生成可能である。その場合のウエハの厚さとドーピング濃度はすべての抵抗素子に対して同じである。
【００４６】
次に図５Ａの概略図に基づいて、本発明による照明装置の第１実施例を詳細に説明する。この照明装置は、少なくとも１つの第１態様の発光ダイオード７ａを含んだ第１の発光ダイオード装置７を含んでいる。ここでの少なくとも１つの第１態様の発光ダイオード７ａとは例えば赤色光を発光する発光ダイオードチップであってもよい。この赤色光を発光する発光ダイオードチップは、そこから放出する光の光度が比較的強い温度依存性を有している。そのため放出された光の光度は温度の上昇と共に低下する。
【００４７】
前記照明装置はさらに、少なくとも１つの第２態様の発光ダイオード８ａを含んだ第２の発光ダイオード装置８を含んでいる。ここでの少なくとも１つの第２態様の発光ダイオード８ａとは例えば青色光を発光する発光ダイオードチップであり得る。この第２態様の発光ダイオード８ａは、第１態様の発光ダイオード７ａよりも少ない温度依存性を有している。前記第２態様の発光ダイオード８ａでは、蛍光物質が従属的に調整可能である。そのため当該発光ダイオードは、白色、緑色、または、黄色光を放出し得る。このことは、当該第２態様の発光ダイオードから放出される光の光度は、温度の上昇と共に第１態様の発光ダイオード７ａの場合よりも少ない量しか低減しない。本願で説明した抵抗素子１、例えば図２及び図３に基づいて説明してきたような抵抗素子１は、第２の発光ダイオード装置８と接続されて１つの直列回路１０を形成している。この直列回路１０は、第１の発光ダイオード装置７と並列に接続されている。さらにこの照明装置は第１のコンタクト部位９ａと第２のコンタクト部位９ｂとを有している。
【００４８】
前記抵抗素子１によれば、その正の温度係数に基づいて次のようなことが考慮される。すなわち、第１態様の発光ダイオード７ａの温度上昇に伴う光度の低下が補償され、その際には、温度の上昇と共に抵抗素子１において、より多くの電力が消費され、それに伴って第２態様の発光ダイオードを含む第２の発光ダイオード装置８からは、より少ない光しか生成されないように考慮される。つまり、上述したような並列回路に基づき、第２の発光ダイオード装置８のもとでは電圧が高くなると同時に当該装置８を流れる電流は減少し、それに対して第１の発光ダイオード装置７では電流の通流が増加する。このようにして本発明による照明装置からは非常に安定した色度の混合光が生成される。
【００４９】
図５ｂには、前記照明装置がさらなる発光ダイオード装置１８を用いて補足可能であることが例示的に示されている。例えばここでのさらなる発光ダイオード装置１８は、第１態様の発光ダイオード、第２態様の発光ダイオード、及び／又は、さらなる態様の発光ダイオードを含み得る。
【００５０】
ここで説明する本発明による照明装置では、複数の発光ダイオード、発光ダイオードチップ並びに抵抗素子を１つの共通のケーシング内に配設することが可能である、それによって当該照明装置の特にコンパクトな構造が達成されるようになる。
【００５１】
本発明は上述した実施例に限定されるものではない。むしろ、本発明はあらゆる新規の特徴ならびにそれらの特徴のあらゆる組み合わせを含むものであり、これには殊に特許請求の範囲に記載した特徴のあらゆる組み合わせが含まれる。このことはこのような特徴またはこのような組み合わせ自体が特許請求の範囲あるいは実施例に明示的には記載されていない場合であっても当てはまる。
【００５２】
本願は、ドイツ連邦共和国特許出願第１０２０１０００８６０３.７号の優先権を主張するものであり、その開示内容は参照により本願に取り入れられる。
【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５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【国際調査報告】
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