(57)【要約】  本発明は、支持体（５）と、該支持体上に配置されている半導体ボディ（２）とを有しており、半導体ボディが、放射を生成するために設けられている活性領域（２３）と、ｎ導電型領域（２１）と、該ｎ導電型領域の活性領域（２３）側とは反対側に配置されているカバー層（２４）とを含んでいる半導体積層体を有している、放射放出半導体チップ（１）に関する。カバー層（２４）上には、ｎ導電型領域（２１）の外部との電気的な接触接続のためのコンタクト構造（４）が配置されている。カバー層（２４）は少なくとも一つの空所（３）を有しており、該空所（３）を介してコンタクト構造（４）はｎ導電型領域（２１）まで延在している。更に本発明は、半導体チップの製造方法に関する。
2013535828.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持体（５）と、該支持体上に配置されている半導体ボディ（２）とを有しており、
前記半導体ボディ（２）は、放射を生成するために設けられている活性領域（２３）と、ｎ導電型領域（２１）と、該ｎ導電型領域の前記活性領域（２３）側とは反対側に配置されているカバー層（２４）とを含んでいる半導体積層体を有している、放射放出半導体チップ（１）において、
前記カバー層（２４）上には、前記ｎ導電型領域（２１）の外部との電気的な接触接続のためのコンタクト構造（４）が配置されており、
前記カバー層（２４）は少なくとも一つの空所（３）を有しており、該空所（３）を介して前記コンタクト構造（４）は前記ｎ導電型領域（２１）まで延在していることを特徴とする、放射放出半導体チップ（１）。
【請求項２】
前記カバー層は垂直方向における前記半導体ボディの境界を成し、且つ、前記ｎ導電型領域と対向する側において、前記ｎ導電型領域に格子整合されている、請求項１に記載の放射放出半導体チップ。
【請求項３】
前記カバー層はドーピングされていない、又は、最大で１＊１０17ｃｍ-3のドーパント濃度を有している、請求項１又は２に記載の放射放出半導体チップ。
【請求項４】
前記支持体は、前記活性領域の前記ｎ導電型領域側とは反対側に配置されており、且つ、素材結合により前記半導体ボディに接続されている、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の放射放出半導体チップ。
【請求項５】
前記少なくとも一つの空所の側面（３０）にはコーティング部（３５）が設けられている、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の放射放出半導体チップ。
【請求項６】
前記コーティング部は誘電性材料を含んでいる、請求項５に記載の放射放出半導体チップ。
【請求項７】
前記コンタクト構造はワイヤボンディングを接続するためのコンタクト面（４０）を有している、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の放射放出半導体チップ。
【請求項８】
前記少なくとも一つの空所は、前記半導体チップを上から見たときに、少なくとも部分的に前記コンタクト面の外縁（４６）に沿って延在している、請求項７に記載の放射放出半導体チップ。
【請求項９】
前記カバー層は複数の空所を有しており、それら複数の空所において各コンタクト構造は前記ｎ導電型領域に接している、請求項１乃至８のいずれか一項に記載の放射放出半導体チップ。
【請求項１０】
少なくとも二つの空所は、前記半導体チップを上から見たときに、前記コンタクト面と重畳している、請求項７及び９に記載の放射放出半導体チップ。
【請求項１１】
前記コンタクト面は、前記空所に応じた、凸部（４４）及び／又は凹部が設けられているパターンを有している、請求項１０に記載の放射放出半導体チップ。
【請求項１２】
前記カバー層は構造化部（８）を有しており、少なくとも、前記コンタクト構造が形成されている領域においては構造化されていない、請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の放射放出半導体チップ。
【請求項１３】
複数の半導体チップ（１）を製造するための方法において、
ａ）カバー層（２４）と、放射を生成するために設けられている活性領域（２３）と、ｎ導電型領域（２１）とを有している半導体積層体（２００）を基板（２０）上に設けるステップと、
ｂ）前記半導体積層体（２００）を支持体（５）上に固定するステップと、
ｃ）前記基板（２０）を除去するステップと、
ｄ）前記カバー層（２４）内に複数の空所（３）を形成するステップと、
ｅ）前記空所（３）内にまで延びるコンタクト構造（４）を前記カバー層（２４）上に形成するステップと、
ｆ）各半導体チップ（１）が前記複数の空所（３）の内の少なくとも一つを有するように前記半導体積層体（２００）を前記支持体（５）と共に複数の半導体チップ（１）に個別化するステップとを備えていることを特徴とする、複数の半導体チップ（１）を製造するための方法。
【請求項１４】
前記コンタクト構造を電気めっき法によって析出する、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
請求項１乃至１２のいずれか一項に記載の半導体チップを製造する、請求項１３又は１４に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は放射放出半導体チップに関する。
【０００２】
本願は、ドイツ連邦共和国特許出願第10 2010 032 497.3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含まれるものとする。
【背景技術】
【０００３】
放射放出半導体チップ、例えば発光ダイオードのための半導体層をエピタキシャルに析出する際には、結晶品質を高めるために、光電的な特性にとって重要な構成素子層を析出する前に、バッファ層及び／又はエピタキシャル成長を促進する成長層が析出されることが多い。それらの層は、導電率が比較的低いことに起因して、構成素子層の電気的な接触接続を困難にする可能性がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の課題は、簡単に電気的に接触接続させることができ、且つ、信頼性の高い製造を実現する放射放出半導体チップを提供することである。更には、その種の放射放出半導体チップの製造方法も提供されるべきである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
それらの課題は独立請求項に記載されている構成によって解決される。本発明の別の実施の形態及び好適な実施の形態は従属請求項に記載されている。
【発明の効果】
【０００６】
一つの実施の形態によれば、放射放出半導体チップは、支持体と、この支持体上に配置されており、また半導体積層体を備えている半導体ボディとを有する。半導体積層体は、放射を生成するために設けられている活性領域と、ｎ導電型領域と、このｎ導電型領域の活性領域側とは反対側に配置されているカバー層とを含んでいる。カバー層の上には、ｎ導電型領域を外部に電気的に接触接続させるためのコンタクト構造が配置されており、またカバー層は少なくとも一つの空所を有しており、この空所を介してコンタクト構造はｎ導電型領域まで延在している。
【０００７】
即ち、ｎ導電型領域の電気的な接触接続は空所を介して行われる。従って、電気的な接触接続はカバー層の導電率に依存せずに行われる。即ち、カバー層を他の物理的な特性に関して最適化させることができる。特に、放射放出半導体チップの製造時に、カバー層を成長層及び／又はバッファ層として形成することができる。放射放出半導体チップの動作時に外部から電圧が印加された際に、空所を用いることによって、カバー層における不所望に高い電圧降下の発生と、それによるカバー層の機能の低下を回避することができる。つまり、放射生成の効率を高めることができる。
【０００８】
更には、カバー層の大面積の除去を省略することができる。これによって、半導体チップを製造する際の破壊の危険が低減され、更には半導体チップの機械的な安定性が高められる。
【０００９】
換言すれば、カバー層における空所を介するｎ導電型領域の接触接続によって、カバー層の光学的、電気的及び／又は機械的な特性を維持しながら、効率的な電気的な接触接続を達成することができる。
【００１０】
カバー層の活性領域側とは反対側の面は、有利には半導体ボディの第１の主面を形成する。半導体ボディは垂直方向において、即ち半導体ボディの半導体積層体の主延在平面に対して垂直に延びる方向において、第１の主面によって境界付けられている。
【００１１】
従って、コンタクト構造はエピタキシャル半導体ボディの外側において半導体ボディ上に配置されており、また半導体チップの動作時に半導体ボディの活性領域への電荷担体の注入に使用される。
【００１２】
少なくともｎ導電型領域と対向する面上では、カバー層が有利にはｎ導電型領域において格子整合されている。即ち製造時には、カバー層が活性領域の結晶品質を高めるためにバッファ層及び／又は成長層の機能も満たすことができる。
【００１３】
つまり半導体ボディの製造時には、カバー層の析出をｎ導電型領域の析出の前に行うことができる。
【００１４】
一つの有利な実施の形態においては、カバー層はドーピングされていないか、又は最大で１＊１０17ｃｍ-3のドーパント濃度を有している。その種のカバー層を用いることにより、半導体ボディの製造時に高い結晶品質を簡単に達成することができる。カバー層内の空所に基づき、その種の低いドーパント濃度を有するカバー層の抵抗が比較的高いにもかかわらず、動作電圧の大部分はカバー層において低下しない。
【００１５】
一つの有利な実施の形態においては、支持体が活性領域のｎ導電型領域側とは反対側に配置されており、更に有利には半導体ボディと素材結合により接続されている。
【００１６】
素材結合による接続では、有利には事前に製造されている、結合対が原子力及び／又は分子力によって結合される。素材結合による接続を例えば結合層によって達成することができる。結合層は例えば接着手段又ははんだを含むことができる。通常の場合、結合の分離は結合層及び／又は結合対の少なくとも一方の破壊を伴う。
【００１７】
支持体は有利には成長基板とは異なる。従って支持体は、成長基板に対する高い結晶要求を満たす必要はなく、支持体を他の特性、例えば機械的な安定性、熱伝率又は大面積の自由度及びコストパフォーマンスに関して選択することができる。成長基板が完全に又は少なくとも部分的に除去されているか、少なくとも薄くされている半導体チップを薄膜半導体チップとも称する。
【００１８】
更に本発明の範囲においては、薄膜半導体チップ、例えば薄膜発光ダイオードチップは以下の特徴の内の少なくとも一つを備えている：
−活性領域を備えている半導体積層体、特にエピタキシャル積層体を有する半導体ボディの支持体素子、例えば支持体側に対向する第１の主面にミラー層が被着されているか、又は、例えばブラッグミラーとして半導体積層体内に集積されて形成されており、このミラーは半導体積層体において生成された放射の少なくとも一部を半導体積層体に向かって反射させる；
−半導体積層体は２０μｍ以下の範囲、特に１０μｍの範囲にある厚さを有している；及び／又は
−半導体積層体は、理想的には半導体積層体内にほぼエルゴード的な光の分布を生じさせる混合構造を有する少なくとも一つの面を有する少なくとも一つの半導体層を含んでいる。即ち、この光分布は可能な限りエルゴード的な確率分散特性を有している。
【００１９】
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Appl. Phys. Lett. 63 (16)，1993.10.18，2174-2176頁に記載されており、その開示内容は参照により本願に含まれるものとする。
【００２０】
一つの別の有利な実施の形態においては、少なくとも一つの空所の側面にコーティング部が設けられている。
【００２１】
コーティング部は例えば誘電性の材料、例えば酸化物、窒化物または酸窒化物を含有することができる。
【００２２】
誘電性の材料の屈折率は有利には、半導体ボディに接している材料の屈折率に比べて小さい。屈折率の差が大きくなればなるほど、空所の方向に放射が行われる際に誘電性の材料において全反射され、続けて半導体チップから出射することができる放射の割合は一層大きくなる。
【００２３】
一つの別の有利な実施の形態においては、コンタクト構造が少なくとも部分的に、活性領域において生成される放射に対して反射性に形成されている。
【００２４】
一つの有利な実施の形態においては、コンタクト構造が、ｎ導電型領域に接している端子層及び反射層を有している。端子層のための材料は好適には、良好な層固着、及び／又は、半導体ボディとの良好な接触特性に関して選定されている。例えば、端子層はアルミニウム又はチタンを含有することができる。
【００２５】
反射層は有利には、活性領域において生成される放射に対して高い反射率、特に入射角に十分に依存しない反射率を有している。反射層は有利には金属又は金属合金を含有している。例えば、銀、アルミニウム、ロジウム、パラジウム又はクロムは可視スペクトル領域において反射率が高い点が優れている。金は特に赤外線スペクトル領域に適している。
【００２６】
一つの別の有利な実施の形態においては、コンタクト構造が、半導体チップの外部の電気的な接触接続のためのコンタクト面、例えばワイヤボンディング接続のためのコンタクト面を有している。有利には、コンタクト面は垂直方向において半導体ボディ側とは反対側の面におけるコンタクト構造において終端している。
【００２７】
一つの別の有利な実施の形態においては、半導体チップを上から見たときに、少なくとも一つの空所が少なくとも部分的にコンタクト面の縁部に沿って延在している。その種の空所を用いることにより、活性領域において生成される放射がコンタクト面の領域においてコンタクト構造によって吸収されることを回避することができる。半導体チップが注型材料内に埋設されている、その種の半導体チップを備えている構成素子においては、注型材料内で散乱され、例えば放射変換材料又は拡散材料において散乱され、半導体チップへと戻される放射の吸収も低減することができる。半導体チップ又は構成素子から放出される放射の総出力も上昇させることができる。
【００２８】
例えば、少なくとも一つの空所をコンタクト面の周囲においてフレーム状、例えば、丸いコンタクト面の場合にはリング状に延在させることができる。
【００２９】
一つの別の有利な実施の形態においては、カバー層が複数の空所を有しており、それらの空所においてコンタクト構造がそれぞれｎ導電型領域と接している。複数の空所を用いることにより、水平方向、即ち半導体積層体の主延在平面に沿って延びる方向においては、動作時に半導体チップに供給される電流の均一且つ大面積の分配を達成することができる。一つの有利な実施の形態においては、半導体チップを上から見たときに、少なくとも二つの空所がコンタクト面と重畳している。即ち、コンタクト面は少なくとも二つの空所を覆っている。この場合には、それらの空所を用いることにより、接触接続中の半導体チップの安定性を高めることができる。特に、コンタクト面は空所に応じたパターンを有することができる。このことは、ワイヤボンディングの可塑性の変形に起因して、半導体チップとのワイヤボンディング接続部を良好にはめ合わせることができる。例えば、複数の空所を用いることによって、凸部及び／又は凹部を備えている突起状構造を形成することができる。はめ合わせの度合いは、空所の空間密度によって、及び／又は、コンタクト構造の材料による空所の充填度合いによって調整することができる。
【００３０】
一つの別の有利な実施の形態においては、コンタクト構造が分配層を有している。分配層は、複数の空所をカバー層において相互に導電的に接続するために設けることができる。
【００３１】
分配層を半導体ボディ上において面全体に形成することができるか、又は部分的にのみ、例えば少なくとも一つの領域内にのみウェブ状に形成することができる。
【００３２】
分配層のための材料として、例えば金属、半金属又は透明導電性酸化物（ＴＣＯ）が適している。
【００３３】
一つの有利な実施の形態においては、カバー層が、特に半導体チップにおいて生成された放射の出力効率を高めるために設けられている構造化部を有している。更に有利には、構造化部はカバー層上の一部にのみ形成されている。少なくとも、コンタクト構造が形成されている領域においては、カバー層は有利には構造化されていない。構造化部を例えば粗面化部又は規則的な構造化部の形態で形成することができる。
【００３４】
コンタクト構造の領域におけるカバー層の構造化されていない表面に非常に簡単且つ確実にワイヤボンディングを実装することができる。特に、コンタクト構造に関しては比較的薄い層厚で十分である。何故ならば、構造化部を厚いコンタクト構造を用いて平坦化する必要はないからである。これによって、製造時にコンタクト構造を析出するための材料を節約することができる。更には、平滑化された表面を備えているコンタクト構造は、粗い表面上のコンタクト構造よりも高い反射率を有している。
【００３５】
換言すれば、半導体チップの放射放出面上、例えば第１の主面上には、カバー層が構造化部を有している少なくとも一つの光出力領域を定義することができ、水平方向においてこの光出力領域と接している領域においては、カバー層の構造化されていない領域上にコンタクト構造が形成されている。
【００３６】
複数の半導体チップを製造するための方法では、一つの実施の形態によれば、基板上に半導体積層体が準備され、この半導体積層体はカバー層、放射の生成のために設けられている活性領域及びｎ導電型領域を有している。半導体積層体は支持体に固定される。基板が除去される。カバー層内に空所が形成される。カバー層上にはコンタクト構造が形成され、その際、コンタクト構造は空所を貫通して延在している。支持体を備えている半導体積層体は複数の半導体チップに個別化され、それにより各半導体チップは複数ある空所の内の少なくとも一つを有している。
【００３７】
本方法を、製造ステップの上記において挙げた順序で実施する必要はない。
【００３８】
本方法は、更に上記において説明した半導体チップの製造に特に適しているので、半導体チップと関連させて説明した複数の特徴は本方法にも当てはまり、またその逆も考えられる。本方法を用いて、活性領域の高い結晶品質、またそれと同時にｎ導電型領域の良好な接触接続能力の点において秀でている半導体チップを製造することができる。
【００３９】
一つの有利な実施の形態においては、コンタクト構造が電気めっき法により析出される。このようにして、例えばワイヤボンディング接続のために、抵抗能力を備えた固いコンタクト面を簡単且つ廉価なやり方で製造することができる。
【００４０】
別の特徴、実施の形態および有効性は、図面を参照する以下の実施例の説明より明らかになる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１Ａ】放射放出半導体チップの第１の実施例の概略的な平面図を示す。
【図１Ｂ】放射放出半導体チップの第１の実施例の概略的な断面図を示す。
【図２】第１の実施例の空所が拡大して示されている概略的な断面図を示す。
【図３Ａ】放射放出半導体チップの第２の実施例の概略的な平面図を示す。
【図３Ｂ】放射放出半導体チップの第１の実施例の概略的な断面図を示す。
【図４】放射放出半導体チップの第３の実施例の概略的な平面図を示す。
【図５】放射放出半導体チップの第４の実施例の概略的な平面図を示す。
【図６Ａ】半導体チップの製造方法の実施例の中間ステップの概略的な断面図を示す。
【図６Ｂ】半導体チップの製造方法の実施例の中間ステップの概略的な断面図を示す。
【図６Ｃ】半導体チップの製造方法の実施例の中間ステップの概略的な断面図を示す。
【図６Ｄ】半導体チップの製造方法の実施例の中間ステップの概略的な断面図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００４２】
図面において、同一、同様又は同機能の構成要素には同一の参照符号を付している。
【００４３】
図面及び図面に示した構成要素の相互の大きさの比率は縮尺通りではないことに注意されたい。むしろ、見易くするため、及び／又は、より良い理解のために、個々の構成要素を過度に大きく示している場合もある。
【００４４】
放射放出半導体チップ１の第１の実施例が図１Ａ及び図１Ｂに概略的に示されている。半導体チップ１は、半導体ボディ２を形成する半導体積層体を備えている半導体ボディ２を含んでいる。半導体積層体は有利にはエピタキシャルに、例えばＭＢＥ又はＭＯＣＶＤを用いて析出される。
【００４５】
半導体ボディ２は素材結合による接続でもって支持体５に固定されている。従って、支持体は、半導体ボディの半導体積層体のための成長基板と異なる。即ち、この実施例における半導体チップは薄膜半導体チップとして形成されている。垂直方向において、即ち半導体ボディ２の半導体積層体の主延在平面に対して垂直に延びる方向において、半導体ボディは第１の主面２５と第２の主面２６との間に延在している。
【００４６】
半導体ボディ２の半導体積層体は、放射を生成するために設けられている活性領域２３を有しており、この活性領域２３はｎ導電型領域２１とｐ導電型領域２２との間に配置されている。
【００４７】
ｎ導電型領域の活性領域側とは反対側の面にはカバー層２４が形成されている。カバー層は垂直方向における半導体ボディの終端部を表す。
【００４８】
更には、カバー層はｎ導電型領域に比べて低いドーパント濃度、例えば最大で１＊１０17ｃｍ-3のドーパント濃度を有している。
【００４９】
半導体ボディ２と支持体５との間にはミラー層７が配置されており、このミラー層７は、活性領域２３において生成され、支持体５の方向へと放出された放射を反射し、第１の主面２５の方向へと偏向させる。即ち、第１の主面２５は放射放出面として使用される。
【００５０】
素材結合による接続部を形成するために、半導体ボディ２と支持体５との間には結合層６、例えば接着層又ははんだ層が形成されている。
【００５１】
第１の主面２５側では半導体ボディ２が複数の空所３を有しており、それらの空所はカバー層を貫通してｎ導電型領域２１内まで延在しているか、少なくともｎ導電型領域まで延在している。それらの空所内にコンタクト構造４が形成されており、このコンタクト構造４は空所３においてｎ導電型領域に接しており、また半導体チップの外部の電気的な接触接続のために設けられている。
【００５２】
図２を参照しながら空所３の構造を説明する。
【００５３】
ここでは、半導体チップを上から見たときに、コンタクト構造４が例示的に円形に形成されている。空所３の内の一つはリング状に形成されており、コンタクト構造の縁部４６に応じた形状を有している。
【００５４】
この空所を用いることによって、活性領域において生成され、コンタクト構造４のコンタクト面４０の下方において少なくとも部分的に吸収される虞がある放射の割合が低減される。
【００５５】
半導体チップのコンタクト構造４側とは反対側には対向コンタクト４９が形成されている。コンタクト構造及び対向コンタクトを用いることにより、半導体チップの動作時に複数の異なる側から電荷担体を活性領域２３に注入し、そこにおいて放射を放出しながら再結合させることができる。
【００５６】
カバー層２４は構造化部８を有している。構造化部は、光放出面として設けられている、半導体ボディ２の第１の主面の領域に形成されている。構造化を例えば機械的及び／又は化学的に行うことができる。
【００５７】
半導体チップを上から見たときにコンタクト構造を覆っている領域においては、第１の主面２５は構造化されていない。従って、コンタクト構造は半導体ボディ２側の面状に平滑な表面を有しており、これによってコンタクト面の反射率が高められている。
【００５８】
半導体ボディ２、特に活性領域２３は有利にはIII-V族化合物半導体材料を含有している。
【００５９】
III‐V族半導体材料は、紫外線スペクトル領域（ＡｌxＩｎyＧａ1-x-yＮ）から可視スペクトル領域（特に青色から緑色の放射にはＡｌxＩｎyＧａ1-x-yＮ、又は、特に黄色から赤色の放射にはＡｌxＩｎyＧａ1-x-yＰ）に亘り赤外線スペクトル領域（ＡｌxＩｎyＧａ1-x-yＡｓ）にまで至る放射の生成に特に適している。ここでは、それぞれ０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１且つｘ＋ｙ≦１、但し、特にはｘ≠１、ｙ≠１、ｘ≠０及び／又はｙ≠０である。更には、III-V族半導体材料、特に前述の材料系から成るIII-V族半導体材料は放射の生成時に高い内部量子効率を達成することができる。
【００６０】
図示されている実施例においては、ｐ導電型領域２２の接触接続が面状に支持体５を介して行なわれる。この場合、支持体は好適には導電性に実施されている。例えば、支持体はケイ素、ゲルマニウム又はヒ化ガリウムのような半導体材料を含有することができる。しかしながらこれとは異なり、支持体５に対して絶縁性材料、例えばサファイア又は、窒化アルミニウムもしくは窒化ホウ素のようなセラミックを使用することもできる。この場合、ｐ導電型領域２２の電気的な接触接続を、第１の主面２５からｐ導電型領域２２まで延びる、半導体ボディ２内の欠落部又は支持体５内の空所を介して行なうことができる。
【００６１】
図１Ａ及び図１Ｂと関連させて説明した第１の実施例による空所３の一部が図２において概略的な断面図で示されている。
【００６２】
空所３の水平方向の寸法は、有利には半導体チップ１の水平方向の寸法に比べて小さい。カバー層２４の大面積での除去、又はそれどころかカバー層２４の完全な除去とは異なり、空所３は半導体チップの機械的な安定性を著しく損なわせることはない。空所３の水平方向の寸法は有利には最大で４００μｍ、特に有利には最大で２０μｍである。
【００６３】
空所３の側面３０にはコーティング部３５が設けられている。コーティングは有利には誘電性材料、例えば、酸化ケイ素又は酸化チタンのような酸化物、又は、窒化ケイ素のような窒化物、又は、酸窒化ケイ素のような酸窒化物を含有している。
【００６４】
コーティング部３５の屈折率は有利には、空所３に接している半導体材料の屈折率よりも小さいので、それにより、コンタクト構造４の方向に放出される放射の可能な限り大部分が側面３０において全反射される。
【００６５】
しかしながらこれとは異なり、その種のコーティングを省略することもできる。その場合には、コンタクト構造４が直接的に側面３０と接している。
【００６６】
コンタクト構造４は端子層４１を有しており、この端子層４１は空所３内でｎ導電型領域と接している。端子層は、好適には使用される材料に関して、半導体ボディ２と層との可能な限り良好な固着性及び良好な電気的な接触接続に鑑みて選定されている。例えば、材料としてアルミニウム又はチタンが適している。ｎ導電型領域における端子層に関する別の材料については、刊行物Solid-State Electronics Vol. 42, No. 5, pp. 677-691 (1998), Q. Z. Liu及びS. S. Lau著に記載されており、その限りにおいてこの刊行物の開示内容は明示的に本明細書に含まれるとする。
【００６７】
コンタクト構造４は更に反射層４２を有しており、この反射層４２は活性領域において生成される放射を反射するよう構成されている。例えば、可視スペクトル領域に対しては銀、アルミニウム、ロジウム、クロム又はパラジウムが適している。赤外線スペクトル領域においては例えば金が適している。
【００６８】
コンタクト構造４は更に分配層４３を有している。この分配層によって、外部との電気的な接触接続のために設けられているコンタクト面４０が形成されている。
【００６９】
上述の実施例とは異なり、分配層４３を省略することもできる。この場合には、コンタクト面４０を反射層によって形成することができる。
【００７０】
コンタクト面４０上には、空所３の配置構成に応じたパターンが形成されている。即ち、コンタクト面は空所の領域においてそれぞれ凸部４４を有しているので、それにより突起状の構造が生じている。コンタクト面４０とのワイヤボンディング接続部を形成する際に、この突起状の構造によってはめ合わせを行なうことができ、それによってワイヤボンディング接続部の安定性を高めることができる。
【００７１】
この実施例とは異なり、空所３を部分的にのみ充填することも可能である。この場合には、コンタクト面４０上に、空所３の領域においてそれぞれ凹部が形成されているパターンが生じる。
【００７２】
即ち、コンタクト面４０のパターンを、空所の充填度合い及び／又は空所の密度を介して調整することができる。
【００７３】
空所３及びコンタクト構造４の上述の構成を、別の図面を参照しながら以下において説明する実施例に対しても使用することができる。
【００７４】
放射放出半導体チップの第２の実施例が、図３Ａにおいては概略的な平面図で示されており、また図３Ｂには概略的な断面図で示されている。この第２の実施例は、図１Ａ及び図１Ｂと関連させて説明した第１の実施例に実質的に対応している。
【００７５】
第１の実施例とは異なり、コンタクト構造４は半導体チップ１の角領域に配置されている。つまり、ボンディングワイヤによって放射放出面が遮蔽されることを回避することができる。
【００７６】
更には、第１の実施例とは異なり、コンタクト構造４の外縁に沿って延びる空所は設けられていない。しかしながら、その種のフレーム状の空所を付加的に設けることもできる。
【００７７】
放射放出半導体チップの第３の実施例が図４において概略的な平面図で示されている。この第３の実施例は、図３と関連させて説明した第２の実施例に実質的に対応している。第２の実施例とは異なり、コンタクト構造４は、外部との電気的な接触接続のために設けられているコンタクト面４０に付加的に、ウェブ状の領域４５を有している。コンタクト面及びウェブ状の領域は関連付けられた一つのコンタクト構造を形成している。
【００７８】
半導体チップ１を上から見たときに、コンタクト面４０の領域及びウェブ状の領域４５には複数の空所３が配置されており、それらの空所３はｎ導電型領域の電気的な接触接続のために設けられている。
【００７９】
半導体チップにわたり分散されている複数の空所を用いることにより、ｎ導電型領域２１を介する活性領域２３への電荷担体の大面積で一様な注入を達成することができる。
【００８０】
ウェブ状の領域４５のための材料として、例えば、金、パラジウム、ロジウム、銀、クロム又はアルミニウムのような金属が適している。
【００８１】
図１Ａ及び図１Ｂに示した実施例と関連させて説明したように、カバー層に部分的に構造化部を設けることができるが（図示せず）、その場合、コンタクト面４０の領域及びウェブ状の領域４５には有利には構造化部は設けられていない。このようにして半導体ボディ２とコンタクト構造４との間において平滑な表面を実現することができ、その種の平滑な表面は粗い表面に比べて放射をより高い効率で反射させる。
【００８２】
放射放出半導体チップの第４の実施例が図５において概略的な平面図で示されている。この第４の実施例は、図４と関連させて説明した第３の実施例に実質的に対応している。第３の実施例とは異なり、半導体チップを上から見たときに、コンタクト面４０の外側に配置されている空所３は分配層４３を用いて相互に導電的に接続されている。従って、半導体チップの動作時にはコンタクト面４０を介して注入される電荷担体が分配層４３によって大面積で分配され、また空所３を介してｎ導電型領域に注入される。分配層を半導体ボディ２上の面全体にわたり、又は実質的に面全体にわたり形成することができるか、又は、それとは異なり分配層は半導体ボディを部分的にのみ覆うことができる。
【００８３】
分配層４３に関しては、活性領域２３において生成される放射に対して透過性の材料、例えば透明導電性酸化物、例えば酸化亜鉛（ＺｎＯ）又は酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）が特に適している。
【００８４】
択一的又は付加的に、分配層４３は、放出される放射に対して少なくとも半透明である程度の薄さの金属層も有することができる。
【００８５】
図１Ａ及び図１Ｂと関連させて説明したように、この実施例においても同様にカバー層に構造化部を設けることができ、その場合には、半導体チップ１を上から見たときに、構造化部を分配層とも重畳させることができる。
【００８６】
放射放出半導体チップを製造するための方法の実施例が、図６Ａから図６Ｄにおいて、種々の中間ステップに関する断面図に基づき概略的に示されている。見易くするために、製造に際して一つの半導体チップが得られる半導体積層体の一部のみが示されている。勿論、製造時に複数の半導体チップを同時に製造することも可能である。
【００８７】
基板２０上に半導体積層体２００が準備される。半導体積層体２００を例えば、ＭＢＥ又はＭＯＶＰＥのようなエピタキシャル析出方法を用いて、基板２０上に析出することができる。
【００８８】
半導体積層体２００はカバー層２４を有しており、このカバー層２４は基板に接しており、且つ、バッファ層及び／又は成長を促進する成長層の機能を実現する。
【００８９】
カバー層２４の上には、ｎ導電型領域２１、放射を生成するために設けられている活性領域２３及びｐ導電型領域２２が析出される。
【００９０】
少なくとも、ｎ導電型領域と対向する側においては、カバー層２４がｎ導電型領域に格子整合されている。
【００９１】
図６Ｂに示されているように、半導体積層体の基板２０側とは反対側の第２の主面２６は支持体５と素材結合により接続されている。支持体５と半導体積層体２００との間にはミラー層７が形成される。これは、例えばスパッタリング又は蒸着により行うことができる。
【００９２】
ミラー層７に関しては、反射層４２と関連させて挙げた材料が特に適している。
【００９３】
支持体５は半導体積層体２００の機械的な安定化に使用されるので、基板２０は機械的な安定化のためにはもはや必要なく、従って基板２０を除去することができる。基板の除去によってカバー層２４が露出される。
【００９４】
図６Ｃに示されているように、半導体積層体の第１の主面２５側から空所３が形成される。急峻な側縁を有している非常に小さい空所に関しては、特に乾式化学エッチングが適している。しかしながら択一的又は補完的に、湿式化学エッチング方法も使用することができる。空所３はカバー層２４を貫通し、ｎ導電型領域２１内まで延在している。
【００９５】
更には、半導体積層体２００の第１の主面２５には構造化部８が設けられている。構造化は有利には、光放出領域として設けられている第１の主面の領域においてのみ行なわれる。その後にコンタクト構造が析出される領域には、これに対して構造化部は設けられておらず、それにより第１の主面はこの領域において平滑な表面を表す。
【００９６】
光放出領域をフォトリソグラフィ法により規定することができる。
【００９７】
構造化部８を例えば機械的及び／又は化学的な粗化により形成することができる。例えばフォトリソグラフィ法による規則的な構造化を使用することもできる。
【００９８】
コンタクト構造４の析出を事前に製造された半導体積層体上において例えば蒸着又はスパッタリングによって行なうことができる。択一的又は補完的に、電気めっき析出法を使用することもできる。電気めっき析出法によって、非常に固く、また抵抗耐性のあるコンタクト面を実現することができる。
【００９９】
コンタクト構造４を有利には多層に形成することができ、その場合、それらの層はそれぞれ金属、例えばパラジウム、ニッケル、ニッケルリン（Ｎｉ：Ｐ）、銅又は金を含有することができる。
【０１００】
電気めっき析出法は刊行物WO2010/012267に開示されており、その開示内容は参照により本明細書に含まれるものとする。
【０１０１】
半導体積層体２００と支持体５の結合体を個々の半導体チップに個別化することによって得られる、完成した半導体チップ１が図６Ｄに概略的な断面図で示されている。
【０１０２】
上述の方法においては、半導体積層体の析出時に、半導体積層体、特に活性領域に対する高い結晶品質に関してカバー層２４を選定することができる。ｎ導電型領域の後続の接触接続の際に、この接触接続が少なくとも一つの空所を介して行なわれ、それによりカバー層は半導体チップの電気的な特性に重大な影響を及ぼすことはない。即ち、導電率が低いにも拘わらず、カバー層２４を半導体チップに残存させることができる。従って、コンタクト構造を析出する前に、カバー層の全面又は少なくとも大面積の部分的な除去を省略することができる。これによって破壊の危険は更に低減される。
【０１０３】
本発明は実施例に基づいた上記の説明によって限定されるものではない。むしろ本発明は新規の特徴、並びに、とりわけ特許請求の範囲に記載されている複数の特徴の組み合わせを内容とする、複数の特徴のあらゆる組み合わせを含むものであり、このことはその特徴又はその組み合わせ自体が明示的に特許請求の範囲又は実施例に記載されていない場合にも当てはまる。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図６Ｄ】
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【国際調査報告】
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