(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
オプトエレクトロニクス半導体デバイス（１００）であって、
・相互に並ぶように配置された複数の放出野（１１）を含む主面（１０）を有する半導体チップ（１）が設けられており、前記複数の放出野（１１）は個々にかつ相互に独立に駆動可能であり、前記複数の放出野を介して動作中にそれぞれの放射が前記半導体チップ（１）から出力され、
・前記主面（１０）に直接に接触するように前記主面（１０）に配設された反射性隔壁（２０）が設けられており、前記隔壁（２０）は、隣り合う前記放出野（１１）間に配置されており、かつ、前記主面（１０）を上から見たとき前記複数の放出野（１１）を少なくとも部分的に取り囲んでおり、
・前記半導体チップ（１）に面する側に下面（４１）が位置しかつ前記半導体チップ（１）とは反対の側に上面（４２）が位置するように前記主面（１０）に配設された、少なくとも１つの変換素子（４）が設けられており、
・前記隔壁（２０）は、前記半導体チップ（１）の半導体材料とは異なる材料から形成されており、
・前記隔壁（２０）は、前記主面（１０）から離れる方向で、前記半導体チップ（１）から突出しており、
・前記変換素子（４）は、少なくとも１つの前記放出野（１１）を少なくとも部分的に覆い、かつ、前記放出野（１１）に機械的に安定に接続されており、
・前記変換素子（４）の前記下面（４１）は、覆われている前記放出野（１１）の領域において、前記主面（１０）から離れる方向で、前記隔壁（２０）の高さの１０％以下であって、かつ、当該隔壁（２０）を上回る位置にあり、
・少なくとも１つの前記変換素子（４）が、透明接着剤（３）によって、素材結合により、前記放出野（１１）に固定されており、前記接着剤（３）が、前記主面（１０）と前記変換素子（４）との間に位置しており、
・前記半導体チップ（１）の前記主面（１０）は、前記半導体チップ（１）の水平方向の広がりの全体にわたって平坦にかつ凹凸部なしに構成されている、
オプトエレクトロニクス半導体デバイス（１００）。
【請求項２】
・透明接着剤（３）が、少なくとも前記放出野（１１）上に配設されており、かつ、前記放出野（１１）を取り囲む前記反射性隔壁（２０）の側壁を少なくとも部分的に形状結合によって覆い、
・前記変換素子（４）は自己担持型小板として形成されており、該小板の上面（４２）および下面（４１）は、製造差の範囲内で平坦かつ相互に平行に延在している、
請求項１に記載のオプトエレクトロニクス半導体デバイス（１００）。
【請求項３】
・前記半導体チップ（１）の活性層（１２）は、前記半導体チップ（１）の水平方向の広がりの全体にわたって一貫して中断部なく延在しており、
・前記主面（１０）は、前記半導体チップ（１）の水平方向の広がり全体に沿って、唯一の材料から形成されている、
請求項１または２に記載のオプトエレクトロニクス半導体デバイス（１００）。
【請求項４】
・個々の前記放出野（１１）は、前記半導体チップ（１）の前記主面（１０）とは反対の側に設けられた、１対１で対応する別個のコンタクト素子（１３）の通電によって、個々にかつ相互に独立に駆動可能であり、
・前記放出野（１１）の水平方向の広がりは、前記コンタクト素子（１３）の水平方向の広がりによって定められており、
・前記コンタクト素子（１３）は、２００μｍ以下の水平方向の広がりを有する、
請求項１から３までのいずれか１項に記載のオプトエレクトロニクス半導体デバイス（１００）。
【請求項５】
・前記変換素子（４）の前記下面（４１）は、覆われた前記放出野（１１）の領域において、前記主面（１０）から離れる方向で前記反射性隔壁（２０）から突出せず、
・前記変換素子（４）は、前記隔壁（２０）と前記透明接着剤（３）とに直接に接触している、
請求項１から４までのいずれか１項に記載のオプトエレクトロニクス半導体デバイス（１００）。
【請求項６】
・前記複数の放出野（１１）とその間を延在する前記隔壁（２０）とが、一貫して連続するように形成された共通の変換素子（４）によって覆われており、
・前記共通の変換素子（４）は、前記隔壁（２０）の領域に、前記変換素子（４）の前記上面（４２）および／または前記下面（４１）から、前記主面（１０）へ向かう方向でかつ／または前記主面（１０）から離れる方向で、前記変換素子（４）内へ延在する溝（４０）を有しており、
・前記溝（４０）は、放射を放出している放出野（１１）とその隣の放出野（１１）との光分離に作用する、
請求項１から５までのいずれか１項に記載のオプトエレクトロニクス半導体デバイス（１００）。
【請求項７】
・前記複数の放出野（１１）は、それぞれ１つずつ固有の変換素子（４）を有しており、前記変換素子（４）は、それぞれ１つずつの放出野（１１）に１対１で対応づけられており、かつ、それぞれ透明接着剤（３）によって前記放出野（１１）に配置されており、
・前記隔壁（２０）の領域において、２つの隣り合う前記放出野（１１）の前記変換素子（４）が、それぞれ空隙（４３）によって水平方向で相互に離間している、
請求項１から６までのいずれか１項に記載のオプトエレクトロニクス半導体デバイス（１００）。
【請求項８】
・前記透明接着剤（３）は、前記空隙（４３）を少なくとも部分的に充填しており、
・前記空隙（４３）には、少なくとも部分的に反射性材料（６）が充填されている、
請求項７に記載のオプトエレクトロニクス半導体デバイス（１００）。
【請求項９】
前記隔壁（２０）は、それぞれ覆われた前記放出野（１１）の領域において、前記主面（１０）から離れる方向で前記変換素子（４）から突出しており、この場合、それぞれ前記空隙（４３）を通って２つの隣り合う前記変換素子（４）の間を延在している、
請求項７に記載のオプトエレクトロニクス半導体デバイス（１００）。
【請求項１０】
・前記反射性隔壁（２０）は、内部にＴｉＯ２粒子が導入されたエポキシドもしくは樹脂もしくはシリコーンを含み、
・前記透明接着剤（３）は、シリコーン接着剤を含む、
請求項１から９までのいずれか１項に記載のオプトエレクトロニクス半導体デバイス（１００）。
【請求項１１】
・前記隔壁（２０）は、５μｍ〜１０μｍの高さを有し、
・前記変換素子（４）は、少なくとも１０μｍの厚さを有し、
・前記透明接着剤（３）の層厚さは、３μｍ以上かつ２０μｍ以下である、
請求項１から１０までのいずれか１項に記載のオプトエレクトロニクス半導体デバイス（１００）。
【請求項１２】
前記隔壁（２０）および前記変換素子（４）は、相互に並ぶように前記主面（１０）上に配設された、前記半導体デバイス（１００）の素子であり、したがって、前記隔壁（２０）と前記半導体チップ（１）との機械的接続と、前記変換素子（４）と前記半導体チップ（１）との機械的接続とが同一の接続手段によっては形成されていない、
請求項１から１１までのいずれか１項に記載のオプトエレクトロニクス半導体デバイス（１００）。
【請求項１３】
前記隔壁（２０）は、付加的な接続手段なしで前記主面（１０）上に取り付けられている、
請求項１から１２までのいずれか１項に記載のオプトエレクトロニクス半導体デバイス（１００）。
【請求項１４】
前記隔壁（２０）は、接着性を有して形成されている、
請求項１から１３までのいずれか１項に記載のオプトエレクトロニクス半導体デバイス（１００）。
【請求項１５】
オプトエレクトロニクス半導体デバイス（１００）の製造方法において、
Ａ）相互に並ぶように配置された複数の放出野（１１）を含む主面（１０）を有する半導体チップ（１）を用意するステップであって、前記複数の放出野（１１）が個々にかつ相互に独立に駆動可能であり、前記複数の放出野を介して動作中にそれぞれの放射を前記半導体チップ（１）から出力させるステップと、
Ｂ）隣り合う前記放出野（１１）間の前記主面（１０）に反射性隔壁（２０）を配設するステップであって、前記隔壁（２０）が、前記主面（１０）を上から見たとき前記複数の放出野（１１）を少なくとも部分的に取り囲み、かつ、前記半導体チップ（１）の半導体材料とは異なる材料から形成され、かつ、前記主面（１０）から離れる方向で前記半導体チップ（１）から突出するようにするステップと、
Ｃ）続いて、前記半導体チップ（１）に面する側に下面（４１）が位置しかつ前記半導体チップ（１）とは反対の側に上面（４２）が位置するように、少なくとも１つの変換素子（４）を少なくとも前記放出野（１１）上に配設するステップと
を含み、
・配設後、前記変換素子（４）の前記下面（４１）は、相応の前記放出野（１１）の領域において、前記主面（１０）から離れる方向で、前記反射性隔壁（２０）の高さの１０％以下であって、かつ、当該隔壁（２０）を上回る位置にあるようにし、
・少なくとも１つの前記変換素子（４）が、透明接着剤（３）によって、素材結合により、前記放出野（１１）に固定され、前記接着剤（３）が、前記主面（１０）と前記変換素子（４）との間に位置するようにする、
方法。
【請求項１６】
・透明接着剤が、前記ステップＢ）の後、前記ステップＣ）の前に、いずれかの放出野（１１）を取り囲む前記隔壁（２０）の側壁を少なくとも部分的に形状結合により覆うように、当該透明接着剤（３）を少なくとも前記放出野（１１）上に塗布し、
・前記ステップＣ）において、前記変換素子（４）を、前記放出野（１１）上に前記透明接着剤（３）によって被着し、
・続いて前記透明接着剤（３）を完全硬化し、これにより、前記変換素子（４）と前記放出野（１１）との素材結合による接続を形成する、
請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
・反射性接着剤を含有する前記反射性隔壁（２０）を、エアロゾルジェットプロセスを用いて塗布し、
・続いて前記反射性隔壁（２０）の硬化を行い、ただし完全硬化はさせず、
・前記変換素子（４）が前記透明接着剤（３）にも前記反射性隔壁（２０）にも直接に接触するように、前記変換素子（４）を前記半導体チップ（１）に被着し、
・続いて前記透明接着剤（３）および前記反射性隔壁（２０）を完全硬化させ、これにより、前記変換素子（４）を素材結合によって前記半導体チップ（１）上に固定する、
請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
・前記反射性隔壁（２０）を、リソグラフィプロセスを用いて前記半導体チップ（１）上に形成し、
・前記反射性隔壁（２０）の完全硬化後、前記透明接着剤を、ディッププロセスを用いて、前記半導体チップ（１）の前記主面（１０）上に塗布する、
請求項１６に記載の方法。
【請求項１９】
オプトエレクトロニクス半導体デバイス（１００）であって、
・相互に並ぶように配置された複数の放出野（１１）を含む主面（１０）を有する半導体チップ（１）が設けられており、前記複数の放出野（１１）は個々にかつ相互に独立に駆動可能であり、前記複数の放出野を介して動作中にそれぞれの放射が前記半導体チップ（１）から出力され、
・前記主面（１０）に直接に接触するように前記主面（１０）に配設された反射性隔壁（２０）が設けられており、前記隔壁（２０）は、隣り合う前記放出野（１１）間に配置されており、かつ、前記主面（１０）を上から見たとき前記複数の放出野（１１）を少なくとも部分的に取り囲んでおり、
・前記半導体チップ（１）に面する側に下面（４１）が位置しかつ前記半導体チップ（１）とは反対の側に上面（４２）が位置するように前記主面（１０）に配設された、少なくとも１つの変換素子（４）が設けられており、
・前記隔壁（２０）は、前記半導体チップ（１）の半導体材料とは異なる材料から形成されており、
・前記隔壁（２０）は、前記主面（１０）から離れる方向で、前記半導体チップ（１）から突出しており、
・前記変換素子（４）は、少なくとも１つの前記放出野（１１）を少なくとも部分的に覆い、かつ、前記放出野（１１）に機械的に安定に接続されており、
・前記変換素子（４）の前記下面（４１）は、覆われている前記放出野（１１）の領域において、前記主面（１０）から離れる方向で、前記隔壁（２０）の高さの１０％以下であって、かつ、当該隔壁（２０）を上回る位置にあり、
・少なくとも１つの前記変換素子（４）が、透明接着剤（３）によって、素材結合により、前記放出野（１１）に固定されており、前記接着剤（３）が、前記主面（１０）と前記変換素子（４）との間に位置しており、
・前記半導体チップ（１）の活性層（１２）は、前記半導体チップ（１）の水平方向の広がりの全体にわたって一貫して中断部なく延在している、
オプトエレクトロニクス半導体デバイス（１００）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
オプトエレクトロニクス半導体デバイスを提供する。また、オプトエレクトロニクス半導体デバイスの製造方法を提供する。
【０００２】
解決すべき課題は、隣り合う放出野もしくは複数の像点（英語：pixel）の光分離を特に効率的に行えるオプトエレクトロニクス半導体デバイスを提供することである。解決すべきさらなる課題として、こうした半導体デバイスの製造方法を提供することも挙げられる。
【０００３】
この課題は、各独立請求項の対象によって解決される。有利な実施形態および発展形態は、各従属請求項の対象となっている。
【０００４】
少なくとも１つの実施形態によれば、オプトエレクトロニクス半導体デバイスは、主面を有する半導体チップを備えている。当該主面は、好ましくは、半導体チップの放射出射面として形成されている。当該主面は、特に、相互に並んで配置された複数の放出野を含み、各放出野は個々にかつ相互に独立に駆動可能である。例えばいずれかの放出野が駆動もしくは作動されると、主面に対して平行な水平方向の広がりの特に全体にわたって、半導体チップから放射が出力される。
【０００５】
主面を上から見ると、放出野は特に半導体チップの個々の像点またはピクセルを形成する。放出野は、例えば上から見ると、正方形などの四角形もしくは六角形もしくは円形の断面形状を有することができる。
【０００６】
半導体チップは、好ましくは、例えばＩＩＩ‐Ｖ族化合物半導体材料をベースとした半導体積層体を含む。当該半導体材料は、例えばＡｌｎＩｎ１−ｎ−ｍＧａｍＮなどの窒化物半導体材料、または、ＡｌｎＩｎ１−ｎ−ｍＧａｍＰなどのリン化物半導体材料、または、ＡｌｎＩｎ１−ｎ−ｍＧａｍＡｓなどのヒ化物半導体材料であり、ここでそれぞれ［０≦ｎ≦１，０≦ｍ≦１，ｍ＋ｎ≦１］である。この場合、半導体積層体は、ドープ物質および付加的な成分を含むことができる。ただし、簡明性のために、これらの物質に少量の別の物質を部分的に置換可能かつ／または少量の別の物質を補充可能であっても、半導体積層体の結晶格子の主成分すなわちＡｌ，Ａｓ，Ｇａ，Ｉｎ，ＮもしくはＰのみを記すことにする。好ましくは、半導体積層体はＡｌＩｎＧａＮをベースとする。
【０００７】
半導体積層体は、電磁放射を形成するように形成された少なくとも１つの活性層を含む。活性層は、特には少なくとも１つのｐｎ接合部および／または少なくとも１つの量子井戸構造を含む。動作中に活性層が形成する放射は、特には４００ｎｍ以上８００ｎｍ以下のスペクトル領域にある。
【０００８】
少なくとも１つの実施形態によれば、オプトエレクトロニクス半導体デバイスは、主面に配設された反射性隔壁を有する。この場合、各隔壁は特に、隣り合う放出野間に位置し、主面を上から見たとき、少なくとも部分的に、特には完全に、放出野を取り囲む。
【０００９】
各隔壁は、好ましくは、主面に直接に接触する。この場合、各隔壁は、主面との間に接着剤などの付加的な接続手段を設けることなく、主面に固定される。
【００１０】
反射性隔壁は、好ましくは、動作している放出野とその隣の放出野との光分離を行う。言い換えれば、観察者に対し、直接に隣り合う２つの放出野が、通常は半導体チップから１０ｃｍ以上の距離を置いて、相互に明確に分離される。したがって、駆動されている放出野が直隣の駆動されていない放出野を照明したり、または、そのことが観察者に認識されたりすることはない。よって、隣り合う放出野どうしでのクロストークが隔壁によって低減される。
【００１１】
特に好ましくは、隔壁はマトリクス状に並んで配置されるメッシュを含む反射格子の一部である。ここでは、複数の反射性隔壁がメッシュの周囲に格子ネットワークを形成し、主面を上から見ると、全ての放出野が１対１で反射格子の各メッシュ内に位置する。特に、主面を上から見ると、１つもしくは複数の放出野は、中断部なしで連続するように形成された各隔壁のレールを完全に取り囲む。
【００１２】
少なくとも１つの実施形態によれば、主面には少なくとも１つの変換素子が配設される。この場合、変換素子は、半導体チップに面する下面と、半導体チップの反対側の上面とを有する。
【００１３】
変換素子は、動作中、部分的にまたは完全に、半導体チップから変換素子へ入射する１次放射を他の波長の２次放射へ変換する。例えば、半導体チップは、青色光もしくは紫外光を放出でき、これらの光が変換素子によって少なくとも部分的に赤色光および／または緑色光および／または黄色光へ変換される。１次放射と変換素子から放出された２次放射とを混合することにより、半導体デバイスは、相応の放出野を介して、混合光、例えば白色光を放出できる。
【００１４】
変換素子は、例えば、無機蛍光物質、例えばイットリウム‐アルミニウム‐ガーネット（略称ＹＡＧ）および／またはルテチウム‐アルミニウム‐ガーネット（略称ＬｕＡＧ）および／またはルテチウム‐イットリウム‐アルミニウム‐ガーネット（略称ＬｕＹＡＧ）および／または希土類を含む他のガーネットを含むことができるかまたはこれらの物質から形成可能である。また、当該蛍光物質は、アルカリ土類ケイ化窒化物および／またはアルカリ土類アルミニウムケイ化窒化物を含むことができるかまたはこれらの物質から形成可能である。さらに、蛍光物質として、他の窒化物および／または硫化物および／またはケイ酸塩も考えられる。特に、変換素子は、上述した蛍光物質を、例えばシリコーンまたはエポキシドなどのマトリクス材料に埋め込まれて分散された粒子の形態で含むことができる。また、変換素子は、例えば少なくとも７０％もしくは少なくとも９０％の蛍光物質または完全に蛍光物質から形成されるセラミック変換素子であってよい。
【００１５】
少なくとも１つの実施形態によれば、各隔壁は、半導体チップの半導体材料とは異なる材料から形成される。特には、隔壁は、半導体チップの半導体積層体の一部ではなく、他の材料から製造され、半導体チップが完成した後にはじめて半導体チップ上に配設される。この場合、隔壁は、半導体チップから放出される光に対して反射性もしくは拡散性を有することができる。特に、反射性隔壁は、主面に対して平行な方向でかつ／または垂直な方向で半導体チップから放出された放射に対して不透過であり、例えば、この放射に対して、少なくとも８０％または９０％または９５％の反射率を有する。隔壁の材料は、例えば、二酸化チタン粒子（略してＴｉＯ２）、および／または、銀もしくはアルミニウムもしくは金などの金属粒子、および／または、ＢａＴｉＯ３などのチタン酸バリウム粒子、および／または、ＹＢＯ３などのホウ酸イットリウム粒子、および／または、ＣａＣＯ３もしくはＭｇＣＯ３などの炭酸アルカリ土類金属、および／または、ＺｎＳおよび／またはＺｎＯおよび／またはＺｒＯ２および／またはＢａＳＯ４など、反射性粒子が添加されたエポキシドまたはシリコーンであってよい。
【００１６】
少なくとも１つの実施形態によれば、隔壁は、主面から離れる方向で半導体チップから突出する。この場合、隔壁は例えば、主面に対して垂直に測定される、例えば少なくとも３μｍもしくは少なくとも５μｍもしくは少なくとも１０μｍの高さを有することができる。これに代えてもしくはこれに加えて、隔壁の高さは２０μｍ以下もしくは１５μｍ以下もしくは１０μｍ以下であってよい。主面に対して平行な方向での隔壁の最大幅は、例えば、最大５０μｍもしくは最大２０μｍもしくは最大１０μｍである。これに代えてもしくはこれに加えて、最大幅は１μｍ以上もしくは５μｍ以上もしくは１０μｍ以上であってよい。
【００１７】
少なくとも１つの実施形態によれば、変換素子は少なくとも１つの放出野を覆い、当該放出野に機械的に安定に接続される。半導体チップの主面を上から見たとき、変換素子は、対応する放出野の一部または全部を覆うことができる。機械的に安定にとは、変換素子が、規定通りの動作中に生じる通常の力作用または加速度のもとで、対応する放出野から剥離しないこと、または、放出野に対する変換素子の位置が変化しないことを意味する。
【００１８】
少なくとも１つの実施形態によれば、変換素子の下面は、覆われた放出野の領域において、主面から離れる方向で、隔壁の高さの最大１０％もしくは最大５％もしくは最大１％、この隔壁を上回る位置にある。このことは、好ましくは、放出野の領域全体に当てはまる。例えば、変換素子の下面は、覆われた放出野の領域において、最大で１μｍもしくは最大で５００ｎｍもしくは最大で１００ｎｍもしくは最大で５０ｎｍ、隔壁を上回る位置にある。
【００１９】
半導体チップの主面に対して平行に延在する平衡面が、対応する放出野を取り囲む隔壁のうち、主面から最大距離にある点、すなわち、最も離れた点を通るように配置される場合、当該平衡面から放出野の領域の変換素子までの距離は、最大で、上述した距離に相当する。
【００２０】
少なくとも１つの実施形態によれば、オプトエレクトロニクス半導体デバイスは、相互に並んで配置された複数の放出野を含む主面を有する半導体チップを有する。各放出野は個々にかつ相互に独立に駆動可能である。各放出野を介して動作中にそれぞれの放射が半導体チップから出力される。主面には、複数の反射性隔壁が、隣り合う放出野間に位置するように、かつ、主面を上から見たとき各放出野を少なくとも部分的に取り囲むように配設される。さらに、半導体チップに面する側に下面が位置しかつ半導体チップとは反対の側に上面が位置するよう、変換素子が主面に配設される。各隔壁は、半導体チップの半導体材料とは異なる材料から形成され、主面から離れる方向で半導体チップから突出する。変換素子は、少なくとも１つの放出野を少なくとも部分的に覆い、当該放出野に機械的に安定に接続される。覆われた放出野の領域における変換素子の下面は、主面から離れる方向で、隔壁の高さの最大１０％、この隔壁を上回る位置にある。
【００２１】
本発明は、特に、以下ではピクセル化チップとも称する、複数の個別の放出野を有する半導体チップにおいて、個々の像点間またはピクセル間の光分離が特に重要であるという認識を基礎としている。ピクセルから出る光の変換が付加的に所望される場合、可能な手段として例えば、共通の１つの変換素子によって全てのピクセルを覆うことが挙げられる。この場合、変換素子は例えば、接着剤によって半導体チップ上に被着することができる。ただし、接着層の内部で既に隣り合うピクセルのクロストークが発生し、このために隣り合うピクセルの光分離度が低下することが判明している。本発明では、放出野を部分的に取り囲む複数の反射性隔壁から成る反射格子が半導体チップ上に配設される。また、配設された変換素子は隔壁を僅かに上回る位置にあることに注意されたい。このようにすれば、隣り合うピクセルのクロストークを、例えば接着層によって防止できる。これにより、隣り合うピクセルの光分離度が高められる。
【００２２】
少なくとも１つの実施形態によれば、隔壁および変換素子は、相互に並ぶように半導体チップ上に配設された、半導体デバイスの素子である。好ましくは、製造時には、半導体チップ上に、まず隔壁が配設され、ついで変換素子が配設される。このことは、例えば、隔壁と半導体チップとの機械的接続と、変換素子と半導体チップとの機械的接続とが同一の接続手段によっては形成されないことで、識別可能である。特に、隔壁は付加的な接続手段なしで主面上に取り付けることができ、変換素子は接着剤によってまたは同様に付加的な接続手段なしで半導体チップの主面上に固定できる。よって、特には、隔壁の下方と変換素子の下方との双方に位置する接着層のような連続した接続層は、主面に存在しない。
【００２３】
少なくとも１つの実施形態によれば、オプトエレクトロニクス半導体デバイスは、少なくともいずれかの放出野上に配設され、かつ、放出野を取り囲む反射性隔壁の側壁を少なくとも部分的に形状結合によって覆う、透明接着剤を含む。この場合、側壁とは、主面に対して横断方向または垂直方向に延在する、隔壁の側辺である。
【００２４】
つまり、透明接着剤は、少なくとも部分的に水平方向で隔壁によって画定され、隔壁に直接に接触する位置にあり、特に隔壁の側壁に対してコンフォーマルとなるように成形される。この場合、隔壁は、例えば、相応の放出野からの接着剤の流出を防止することができる。ここで透明とは、以下では、接着剤が例えば放出野から放出される光に対して透過性を有すること、特には、少なくとも８０％もしくは少なくとも９０％の透過率で透明であるかまたはほぼ透明であることを意味する。ここでの水平方向とは、以下では、半導体チップの主面に対して平行な方向である。
【００２５】
透明接着剤とは、例えば、シリコーンもしくはエポキシドもしくは樹脂であってよい。
【００２６】
主面に対して垂直な方向での透明接着剤の層厚さは、好ましくは、３μｍ以上もしくは５μｍ以上もしくは１０μｍ以上である。これに代えてまたはこれに加えて、透明接着剤の層厚さは、２０μｍ以下もしくは１５μｍ以下もしくは１０μｍ以下であってよい。
【００２７】
少なくとも１つの実施形態によれば、変換素子は、透明接着剤を用いた素材結合により、放出野に固定される。この場合、半導体チップおよび変換素子の双方が透明接着剤に直接に接触する。よって、透明接着剤は、放出野と変換素子との機械的接続を担当する。素材結合とは、例えば、主としてもしくは専ら分子間力および／または原子間力が変換素子と放出野との結合に作用することを意味する。素材結合による接続は、使用されている接続手段を破壊しないかぎり解除されることはない。
【００２８】
少なくとも１つの実施形態によれば、変換素子は自己担持型小板、例えばセラミック小板として形成される。ここで、小板の上辺および下辺は、製造差の範囲において、水平方向の広がり全体にわたって、好ましくはプレーナ状にかつ／または相互に平行に、延在する。この場合、上辺および下辺は、完全に意図的に導入されたかまたは偶発的に生じた粗面部もしくは凹凸部を有することができる。上辺および下辺を通るようにそれぞれ１つずつの平衡面が置かれる場合、これらの平衡面はプレーナ状または平坦にかつ／または相互に平行に延在する。
【００２９】
少なくとも１つの実施形態によれば、半導体チップの主面は、半導体チップの横方向の広がり全体にわたって、平坦にかつ凹凸部なしに形成される。この場合、主面は、放射出力を改善するために、製造に起因する粗面部、または、意図的に導入された粗面部を有することができる。「平坦に」とは、ここでは、主面を通るように置かれる平衡面が平坦であることを意味する。「凹凸部なしに」とは、主面が、半導体チップの半導体積層体に意図的に導入された、４μｍ以上もしくは３μｍ以上もしくは２μｍ以上の高さもしくは深さの凹凸部を有さないことを意味する。特に、こうした凹凸部は、隣り合う放出野間の領域にはまったく存在しない。
【００３０】
少なくとも１つの実施形態によれば、半導体チップの主面は、半導体チップの横方向の広がり全体にわたって、唯一の材料から形成される。主面の材料は、例えば、半導体チップ内に存在する半導体積層体の半導体材料であってよく、また、電極材料、例えばＩＴＯなどの透明電極材料であってもよい。
【００３１】
少なくとも１つの実施形態によれば、半導体チップの活性層は、半導体チップの横方向の広がり全体にわたって、一貫して中断部なしに形成される。つまり、特に、活性層は、隣り合う放出野間においてかつ／または反射性隔壁の領域において、中断されない。
【００３２】
少なくとも１つの実施形態によれば、半導体チップの、主面とは反対側の面に複数のコンタクト素子が配置され、各コンタクト素子は個々にかつ相互に独立に通電可能であり、相互に離間してもしくは分離されて配置される。この場合、各コンタクト素子は、好ましくは、放出野に１対１で対応づけられる。各コンタクト素子に通電することにより、対応する放出野が駆動され、放射が出力される。この場合、放出野の横方向の広がりは、好ましくは、コンタクト素子の横方向の広がりによって定められる。通電されたコンタクト素子の領域においてのみ、活性層が放射を形成し、この放射がついで放出野を介して出力される。ここで、各コンタクト素子または各放出野の横方向の広がりは、例えば、少なくとも５μｍもしくは少なくとも５０μｍもしくは少なくとも１００μｍであってよい。これに代えてもしくはこれに加えて、横方向の広がりは、２００μｍ以下もしくは１５０μｍ以下もしくは１２５μｍ以下であってもよい。
【００３３】
少なくとも１つの実施形態によれば、変換素子の下面は、覆われた放出野の領域において、主面から離れる方向では反射性隔壁を上回らない。つまり、放出野を取り囲む隔壁の最高点は、覆われた放出野の領域の変換素子の下面に比べて、主面からより大きく離間する。
【００３４】
少なくとも１つの実施形態によれば、変換素子は、隔壁と透明接着剤とに直接に接触する。
【００３５】
隔壁が接着性を有して、変換素子と半導体チップとを機械的に安定に接合することができるようにしてもよい。特に、隔壁が接着性を有する場合、透明接着剤を省略することもできるので、変換素子と覆われた放出野との間の領域が、透明接着剤または他の材料を有さない空隙によって形成される。この場合、変換素子と隔壁との機械的に安定な接続は、主としてもしくは専ら、隔壁の接着作用によって達成される。
【００３６】
少なくとも１つの実施形態によれば、主面を上から見たとき、複数の放出野とその間を延在する隔壁とが、一貫して連続するように形成される共通の変換素子によって部分的にもしくは完全に覆われる。この場合、変換素子は、小板、例えばセラミック小板であってよい。
【００３７】
少なくとも１つの実施形態によれば、共通の変換素子は隔壁の領域に複数の溝を有する。この場合、主面を上から見ると、当該溝は、部分的にもしくは完全に隔壁に重なっている。特に、各溝は協働して、反射性隔壁の格子ネットワークに対応する格子ネットワークを形成することができる。上から見て、例えば、変換素子によって覆われる放出野を、連続する溝によって完全に取り囲むことができる。放出野の領域では、変換素子は好ましくは溝を有さない。
【００３８】
溝は、例えば変換素子の上面および／または下面から、半導体チップの主面の方向またはこの主面から離れる方向で、変換素子の内部へと延在し、例えばその少なくとも３０％もしくは少なくとも５０％もしくは少なくとも７５％まで進入する。これに代えてもしくはこれに加えて、溝が、最大９５％もしくは最大９０％もしくは最大８５％まで変換素子に進入してもよい。溝は、例えば、少なくとも１μｍもしくは少なくとも５μｍもしくは少なくとも１０μｍの深さを有することができる。これに代えてもしくはこれに加えて、溝の深さは、８０μｍ以下もしくは６０μｍ以下もしくは２０μｍ以下であってよい。主面に対して平行な溝の最大幅は、好ましくは、隔壁の幅以上であっても隔壁の幅以下であってもよい。溝は特に、放射を放出する放出野とその隣の放出野との光分離に作用する。当該光分離は、反射性隔壁によって達成される光分離に対する付加的な作用である。
【００３９】
少なくとも１つの実施形態によれば、１つのグループとして配置された全てのまたは複数の放出野は、各放出野に１対１で対応づけられたそれぞれ固有の変換素子を有する。変換素子を、例えば、透明接着剤によって放出野上に配置して、機械的に固定することができる。この場合、変換素子は、主面を上から見て、対応する放出野のみを覆い、隣の放出野を覆わない。
【００４０】
少なくとも１つの実施形態によれば、隔壁の領域では、隣り合う２つの放出野の変換素子が空隙によってそれぞれ相互に水平方向に離間される。つまり、特には、隣り合う放出野の変換素子は、相互に直接には接触しない。
【００４１】
少なくとも１つの実施形態によれば、透明接着剤は、隣り合う放出野の２つの変換素子間の空隙を少なくとも部分的に充填する。好ましくは、この場合、透明接着剤は、空隙の領域において、主面から離れる方向で、変換素子の上面を上回らない。
【００４２】
少なくとも１つの実施形態によれば、隣り合う放出野の変換素子間の空隙は、少なくとも部分的にもしくは完全に、反射性材料によって充填される。反射性材料とは、半導体チップからの１次放射または変換素子から放出される２次放射に対して反射性および／または拡散性を有する材料であってよい。主面を上から見ると、各変換素子は、反射性材料から形成される連続するレールを部分的にもしくは完全に取り囲むことができる。反射性材料は、ここでは、観察者に対して、隣り合う放出野の付加的な光分離に作用する。
【００４３】
少なくとも１つの実施形態によれば、隔壁は、覆われた放出野の領域において、主面から離れる方向で、１つもしくは複数の変換素子から突出する。ここで、各隔壁は、覆われた放出野の領域において、変換素子の上面から、例えば少なくとも２μｍもしくは少なくとも５μｍもしくは少なくとも１０μｍ突出することができる。これに代えてもしくはこれに加えて、各隔壁が、覆われた放出野の領域において、変換素子の上面から最大１５μｍもしくは最大１０μｍまたは最大７μｍ突出してもよい。
【００４４】
ここで、各隔壁は、好ましくは、隣り合う２つの変換素子間の空隙を通って延在し、この空隙を完全に貫通する。特には、この場合、変換素子は水平方向で隔壁によって画定される。
【００４５】
少なくとも１つの実施形態によれば、変換素子は、一貫して連続するように形成された層であり、複数の放出野とその間に配置される隔壁とを形状結合によって覆う。この場合特に、変換素子は、半導体チップの主面または隔壁に直接に接触する。ここで、覆われた隔壁と覆われた放出野との間には、好ましくは、空隙も変換素子に対する中間空間も形成されない。
【００４６】
少なくとも１つの実施形態によれば、変換素子は、少なくとも１０μｍもしくは少なくとも３０μｍもしくは少なくとも５０μｍの、主面に対して横断方向の厚さを有する。これに代えてもしくはこれに加えて、変換素子の厚さは１５０μｍ以下もしくは１００μｍ以下もしくは７０μｍ以下であってよい。好ましくは、変換素子の厚さは、１０μｍ以上１５μｍ以下、または、４０μｍ以上１００μｍ以下である。
【００４７】
さらに、オプトエレクトロニクス半導体デバイスの製造方法を提供する。本発明の方法は、特に、ここで説明しているオプトエレクトロニクス半導体デバイスの製造に適する。つまり、オプトエレクトロニクス半導体デバイスに関連して開示した特徴の全てが方法についても開示されており、逆に、方法に関連して開示した特徴の全てがオプトエレクトロニクス半導体デバイスについても開示されているものとする。
【００４８】
少なくとも１つの実施形態によれば、オプトエレクトロニクス半導体デバイスの製造方法は、主面を有する半導体チップを用意するステップＡ）を含む。当該主面は、相互に並んで配置された複数の放出野を含み、各放出野は個々にかつ相互に独立に駆動可能であり、各放出野を介して動作中にそれぞれの放射が半導体チップから出力される。
【００４９】
少なくとも１つの実施形態によれば、本発明の方法は、隣り合う放出野間の主面に反射性隔壁を配設するステップＢ）を含む。ここで、主面を上から見たとき、複数の放出野が、隔壁によって少なくとも部分的に取り囲まれる。隔壁は、主面から離れる方向で、半導体チップから突出する。
【００５０】
少なくとも１つの実施形態によれば、本発明の方法は、ステップＢ）の後、半導体チップに面する側に下面が位置しかつ半導体チップとは反対の側に上面が位置するように、変換素子を少なくとも放出野上に配設するステップであって、配設後、変換素子の下面が、相応の覆われた放出野の領域において、主面から離れる方向で、反射性隔壁の高さの最大１０％、この隔壁を上回る位置にあるようにするステップＣ）を含む。
【００５１】
少なくとも１つの実施形態によれば、本発明の方法では、ステップＢ）の後、ステップＣ）の前に、透明接着剤がいずれかの放出野を取り囲む隔壁の側壁を少なくとも部分的に形状結合により覆うように、当該透明接着剤が少なくとも放出野上に塗布される。
【００５２】
少なくとも１つの実施形態によれば、ステップＣ）において、変換素子が、放出野に、透明接着剤によって被着される。ここで、変換素子は好ましくは接着剤に直接に接触するので、変換素子は、透明接着剤を介して、放出野に間接的に接続される。
【００５３】
少なくとも１つの実施形態によれば、続くステップにおいて透明接着剤が硬化され、これにより、変換素子と放出野との素材結合による機械的に安定な接続が形成される。
【００５４】
少なくとも１つの実施形態によれば、本発明の方法では、反射性隔壁がエアロゾルジェットプロセスを用いて塗布される。エアロゾルジェットプロセスは、プリンティングヘッドによって表面にエアロゾルを噴霧するプリンティングプロセスである。このようにすれば、マイクロメートル領域またはナノメートル領域の小構造体をプリンティングできる。好ましくは、このようにしてプリンティングされる反射性隔壁は、反射性接着剤を含む。こうした接着剤は、例えば、シリコーン接着剤もしくは樹脂もしくはエポキシドであってよい。
【００５５】
少なくとも１つの実施形態によれば、プリンティングプロセスの後、反射性隔壁の硬化が開始されるが、ただし完全硬化はされない。この場合、隔壁は、好ましくは、隔壁と透明接着剤との混合を生じさせずに透明接着剤を塗布できる程度まで硬化される。また、硬化される反射性隔壁が透明接着剤の塗布によって変形または破壊されてはならない。
【００５６】
少なくとも１つの実施形態によれば、変換素子は、透明接着剤および反射性隔壁の双方に直接に接触するように、半導体チップ上に被着される。
【００５７】
少なくとも１つの実施形態によれば、次のステップで、透明接着剤および反射性隔壁が完全硬化され、これにより変換素子が素材結合によって半導体チップ上に固定される。素材結合による半導体チップ上への変換素子の固定は反射性隔壁によってのみ行うこともでき、この場合、放出野上の透明接着剤を省略できる。
【００５８】
少なくとも１つの実施形態によれば、反射性隔壁はリソグラフィプロセスを用いて半導体チップ上に形成される。このために、例えば、パターニングされたマスクを用いてフォトレジスト層によって半導体チップを覆い、続いてフォトレジストを露光および完全硬化し、硬化されなかったフォトレジスト層部分を再び除去する。これにより、専ら反射性隔壁のみが残留する。
【００５９】
続いて、少なくとも１つの実施形態によれば、反射性隔壁を設けた後、ディッププロセスを用いて透明接着剤が半導体チップの主面に塗布される。この場合、ディッププロセスにより、反射性隔壁間の領域に透明接着剤が部分的にもしくは完全に充填される。
【００６０】
少なくとも１つの実施形態によれば、変換素子は、スプレープロセスを用いて、形状結合により、隔壁上および放出野上に塗布される。この場合、付加的な透明接着剤は、変換素子と放出野との接続のためには必要とされない。
【００６１】
以下では、ここで説明しているオプトエレクトロニクス半導体デバイスおよびオプトエレクトロニクス半導体デバイスの製造方法を、図を参照しながら実施形態に即して詳細に説明する。ここでは、各図において、同様の要素には同様の参照番号を付してある。ただしこの場合、図は縮尺通りに描かれておらず、むしろ理解しやすくするために個々の要素を意図的に拡大して示したところがある。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１Ａ】製造中のオプトエレクトロニクス半導体デバイスの一実施形態を示す側面図である。
【図１Ｂ】製造中のオプトエレクトロニクス半導体デバイスの一実施形態を示す上面図である。
【図１Ｃ】製造中のオプトエレクトロニクス半導体デバイスの一実施形態を示す側面図である。
【図１Ｄ】オプトエレクトロニクス半導体デバイスの一実施形態を示す側面図である。
【図２】オプトエレクトロニクス半導体デバイスの別の実施形態を示す側面図である。
【図３】オプトエレクトロニクス半導体デバイスの別の実施形態を示す側面図である。
【図４Ａ】オプトエレクトロニクス半導体デバイスの製造方法を示す側面図である。
【図４Ｂ】オプトエレクトロニクス半導体デバイスの製造方法を示す側面図である。
【図４Ｃ】オプトエレクトロニクス半導体デバイスの製造方法を示す側面図である。
【図５】オプトエレクトロニクス半導体デバイスを示す側面図である。
【００６３】
図１Ａには、平坦かつプレーナ状に延在する主面１０を有するオプトエレクトロニクス半導体チップ１が示されており、この主面は例えば半導体チップ１の放射出力面を形成している。主面１０は、水平方向の広がり全体に沿って、唯一の材料、例えばパシベーションから形成されており、意図的に導入された凹凸部を有さない。半導体チップ１はさらに、動作中に電磁放射を形成する活性層１２を含む、例えばＡｌＩｎＧａＮから形成された半導体積層体を含む。
【００６４】
半導体チップ１の主面１０とは反対側の下面には、複数のコンタクト素子１３が配置されている。コンタクト素子１３は、例えば、Ａｇなどの金属、または、ＩＴＯなどの透明導電性酸化物から形成されている。ここで、各コンタクト素子は、半導体積層体に直接に接触している。各コンタクト素子１３を介して、半導体チップ１の半導体積層体に通電を行うことができる。各コンタクト素子１３は相互に分離され、離間している。
【００６５】
各コンタクト素子１３は、ここでは、半導体チップ１の主面１０上の放出野１１に１対１で対応づけられている。コンタクト素子１３の通電時には、コンタクト素子１３の領域で活性層１２に放射が形成され、この放射が対応する放出野１１を介して半導体チップ１から出射される。この場合、コンタクト素子１３の横方向の広がりは、放出野１１の横方向の広がりを画定しており、例えば５μｍ〜１２５μｍである。
【００６６】
個々のコンタクト素子１３間の水平方向では、半導体積層体が、駆動不能であって、半導体チップ１の動作中にも活性層１２がまったくまたは僅かしか電磁放射を形成しない、中間空間を有する。当該中間空間は、例えば、５μｍ〜２０μｍの、主面１０に対して平行な方向での幅を有する。当該中間空間は図１Ａでは白条片として表されている。
【００６７】
図１Ａでは、隣り合う２つの放出野１１間の水平方向で、主面１０上に、反射性隔壁２０が配置されている。ここで、隔壁２０は、主面１０から離れる方向で半導体チップ１から突出しており、例えば５μｍ〜２０μｍの高さを有する。この場合、隔壁２０は、中間空間の領域に配置されており、主面を上から見ると、中間空間を部分的にもしくは完全に覆っている。よって、隔壁２０の下方では、半導体積層体内で、好ましくは、電磁放射がまったくまたは僅かしか形成されない。
【００６８】
ここでの隔壁２０は、例えば、二酸化チタン粒子などの放射反射性の粒子を含んだシリコーンもしくはエポキシドもしくは樹脂から形成されている。
【００６９】
図１Ｂには、主面１０を上から見た図で、配設された複数の反射性隔壁２０を有する半導体チップ１が示されている。各隔壁２０が協働して１つの反射格子２を形成しており、半導体チップ１の放出野１１がマトリクス状に反射格子２のメッシュ内に配置されており、各放出野１１が反射格子２のメッシュに１対１で対応することが見て取れる。つまり、各放出野１１は、少なくとも部分的に、隔壁２０によって取り囲まれている。隔壁２０は、主面１０を観察している観察者に対して、動作している放出野１１とその隣の放出野１１との光分離の改善を担当する。放出野１１の動作は、対応するコンタクト素子１３に通電がなされることによって制御される。
【００７０】
図１Ｃには、半導体チップ１の主面１０に透明な、特には透過性を有する接着剤３が塗布された一実施形態が側面図で示されている。透明接着剤３は、例えばシリコーン接着剤である。透明接着剤３は、全面にわたる、連続した中断部のない層として、複数の放出野１１上に塗布され、この場合、放出野１１間に存在する反射性隔壁２０を覆う。接着剤層の平均厚さは、ここでは、隔壁２０の高さより大きい。接着剤３は、隔壁２０と放出野１１とを形状結合により覆うので、透明接着剤３と隔壁２０または放出野１１との間には空隙もしくはギャップは形成されない。
【００７１】
図１Ｄの実施形態では、完成したオプトエレクトロニクス半導体デバイス１００が示されている。この場合、半導体チップ１の主面１０には、変換素子４が配設されている。ここで、主面１０を上から見ると、変換素子４は複数の放出野１１とその間に存在する隔壁２０とを完全に覆っている。変換素子４は、好ましくは、上面４２および下面４１を有する小板であり、上面４２および下面４１は相互にほぼ平行に延在している。変換素子４は、一貫連続して中断部なしに形成されている。
【００７２】
図１Ｄの変換素子４は、例えば、自己担持型であって、機械的安定のために半導体チップ１を必要としない。その厚さは例えば４０μｍ以上１００μｍ以下である。さらに、変換素子４は、反射性隔壁２０および透明接着剤３に直接に接触する強さで、半導体チップ１に押しつけられている。よって、放出野１１の領域における変換素子４の下面４１は、主面１０から離れる方向で隔壁２０を上回らない。
【００７３】
これに代えて、図１Ｄの変換素子４を、支持体を用いて配設し、この支持体を変換素子４の配設後に剥離させてもよい。変換素子４は、例えば、１０μｍ以上１５μｍ以下の厚さを有し、例えば自己担持型ではない。
【００７４】
変換素子４は、例えば、ＹＡＧなどの蛍光体から形成されるセラミック変換素子４である。例えば、変換素子４は、ＵＶ放射もしくは青色放射を赤色光もしくは緑色光もしくは黄色光に変換するように形成されている。
【００７５】
図１Ｄの変換素子４は、透明接着剤３を介して素材結合により機械的に半導体チップ１に接続されている。この場合、変換素子４の剥離は、透明接着剤３を破壊または切割しないかぎり不可能である。また、反射性隔壁２０が接着性を有し、付加的にまたはこれのみで、半導体チップ１と変換素子４との機械的に安定な素材結合による接続を生じさせるように構成することもできる。
【００７６】
図１Ｄでは、半導体チップ１の全ての放出野１１が共通の変換素子４によって完全に覆われている。主面１０を上から見ると、変換素子４は、半導体チップ１の全体を完全に覆い、水平面の全ての方向でその上方にある。これに代えて、変換素子４を、その面が水平方向で半導体チップ１の側面に一致して続くように構成することもできる。
【００７７】
図２の実施形態では、図１Ｄとは異なり、変換素子４は付加的に、この変換素子４の上面４２から下面４１へ向かって延在する複数の溝４０を有する。溝４０は、変換素子４に、例えば少なくとも５５％から最大８５％まで進入している。さらに、溝４０は、反射性隔壁２０の領域に配置されているので、主面１０を上から見ると、各溝４０は部分的にもしくは完全に反射性隔壁２０に重なっている。図２の変換素子４は自己担持型であってもよい。
【００７８】
変換素子４の溝４０は、反射性隔壁２０に加えて、隣り合う放出野１１間の光分離に作用する。溝４０の側面で、変換素子４を通って走行する光の一部が全反射されることにより、隣り合う２つの放出野１１から放出される光のクロストークが抑制される。こうして、変換素子４の上面４２を観察する観察者にとっては、動作している放出野１１が隣の放出野１１から光学的に分離して見える。
【００７９】
溝４０は、例えば、反射性隔壁２０と同じ格子状構造を有する。こうした手段により、ピクセル化された半導体デバイス１００が実現される。図３のＡの実施形態には、オプトエレクトロニクス半導体デバイス１００において、複数の放出野１１がそれぞれ固有に１対１で対応づけられた変換素子４によって覆われていることが示されている。この場合、各変換素子４は、主面１０を上から見ると、対応する放出野１１のみを部分的にもしくは完全に覆い、隣の放出野１１は覆わない。また、変換素子４は、少なくとも部分的に、放出野１１間に存在する隔壁２０を覆う。ここで各変換素子４は、自己担持型の例えばセラミック小板として形成可能である。隣り合う２つの放出野１１の隣り合う２つの変換素子４間にはそれぞれ１つずつ空隙４３が存在する。この場合、空隙４３は、隣り合う２つの変換素子４を相互に分離している。主面１０を上から見ると、空隙４３は少なくとも部分的に反射性隔壁２０に重なっている。さらに、空隙４３には、少なくとも部分的に、透明接着剤３が充填されている。ここでは、透明接着剤３は空隙４３を少なくとも１／２まで充填している。
【００８０】
図３のＢの実施形態には、図３のＡの実施形態と同じオプトエレクトロニクス半導体デバイス１００が示されている。付加的に、図３のＢの実施形態では、空隙４３にさらに反射性材料６が導入されている。この場合、反射性材料は、反射性隔壁２０の材料と同じであってもよいし、または、異なる材料であってもよい。ここでは、空隙４３は透明接着剤３および反射性材料６によって完全に充填されているので、反射性材料６は、主面１０から離れる方向で変換素子４から部分的に突出している。オプトエレクトロニクス半導体デバイス１００を上から見ると、例えば、各変換素子４は、反射性材料６から形成される一貫して連続するレールによって、部分的にもしくは完全に取り囲まれている。
【００８１】
図４Ａには、オプトエレクトロニクス半導体デバイス１００の製造方法が側面図で示されている。ここで、図４Ａは図１Ｃの実施形態に類似している。ただし、図４Ａでは、隔壁２０が図１Ｂよりも高く、例えば最小１０μｍから最大２０μｍの高さを有する。また、図４Ａの実施形態では、透明接着剤３は放出野１１の領域のみに配置されており、反射性隔壁２０は覆っていない。むしろ、透明接着剤３は、隣り合う２つの反射性隔壁２０間の領域を部分的に充填している。透明接着剤３から形成される層の高さは、この場合、反射性隔壁２０の高さの１／２より小さい。
【００８２】
図４Ｂには、変換素子４が配設された後の、完成したオプトエレクトロニクス半導体デバイス１００が示されている。この場合、図３Ａと同様に、全ての放出野１１上に１対１で対応づけられた固有の変換素子４が配設されている。変換素子４は、反射性隔壁２０間に配置されており、水平方向で各隔壁によって画定されている。また、変換素子４を、放出野１１の領域における上面４２の位置で、主面１０から離れる方向に、反射性隔壁２０が、例えば少なくとも２μｍもしくは５μｍもしくは１０μｍ上回っている。この場合、反射性隔壁２０は隣り合う２つの変換素子４間の空隙４３を突き通っている。また、空隙４３には少なくとも部分的に透明接着剤３が充填されている。よって、変換素子４の水平方向の広がりは、向かい合う隔壁２０間の距離より小さい。
【００８３】
図４Ｃの実施形態では、図４Ｂと同じ特性を有するオプトエレクトロニクス半導体デバイス１００が示されている。ただし付加的に、図４Ｃでは、隣り合う変換素子４間の空隙４３のうち、透明接着剤３もしくは反射性隔壁２０で充填されていない領域が、付加的な反射性材料６によって充填されている。変換素子４間の空隙４３は、ここでは反射性材料６と透明接着剤３と反射性隔壁２０とによって完全に充填されている。
【００８４】
図５の実施形態では、変換素子４は、接着剤によって隔壁２０または半導体チップ１に被着されるのではなく、一貫連続する中断部なしの層として設けられている。変換素子４は、ここでは例えば、スプレープロセスを用いて放出野１１および隔壁２０に塗布することができる。このようにして塗布された変換素子４は、隔壁２０および放出野１１の双方を形状結合によって完全に覆う。特に、こうした手段によれば、唯一の変換素子４によって、複数の放出野１１および隔壁２０が覆われる。
【００８５】
本発明を幾つかの実施形態に即して説明したが、本発明はこれらに限定されない。むしろ、本発明は、特許請求の範囲または実施形態に明示されていなくても、新規な特徴の全て、ならびに、特に特許請求の範囲に記載されている特徴の全ての組み合わせを含めた、特徴の組み合わせの全てを含む。
【００８６】
本願は、独国特許出願公開第１０２０１４１１７９０２．１号および独国特許出願公開第１０２０１５１０３０５５．１号の優先権を主張するものであり、これらの開示内容は引用により本願に組み込まれるものとする。
【符号の説明】
【００８７】
１  半導体チップ、  ２  反射格子、  ３  透明接着剤、  ４  変換素子、  ６  反射性材料、  １０  半導体チップ１の主面、  １１  放出野、  １２  活性層、  １３  コンタクト素子、  ２０  反射性隔壁、  ４０  溝、  ４１  変換素子４の下面、  ４２  変換素子４の上面、  ４３  空隙、  １００  オプトエレクトロニクス半導体デバイス
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図１Ｄ】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図５】
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