(57)【要約】  光電子半導体チップ（１）であって、  半導体層列（２４）、並びに第２の半導体層（２２）を貫通して第１の半導体層（２１）内へ延びる少なくとも１つの凹部（６）を有する半導体ボデー（２）と、  少なくとも１つの切欠き（９）を備えた支持体（５）と、  半導体ボデー（２）と支持体（５）との間の金属の結合層（４）であって、該金属の結合層（４）は、第１の領域（４１）と第２の領域（４２）とを有しており、第１の領域（４１）は、凹部（６）を通じて第１の半導体層（１）に導電接続されており、且つ第２の領域（４２）は、第２の半導体層（２２）に導電接続されている、前記半導体ボデー（２）と前記支持体（５）との間の金属の結合層（４）と、  第１のコンタクト（８１）及び第２のコンタクト（８２）であって、第１のコンタクト（８１）は、切欠き（９）を通じて第１の領域（４１）に導電接続されている、又は前記第２のコンタクト（８２）は、切欠き（９）を通じて第２の領域（４２）に導電接続されている、第１のコンタクト（８１）及び第２のコンタクト（８２）と、を有する光電子半導体チップ。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の光電子半導体チップを製造する方法であって、
ａ）成長基板（２９）上に、第１の半導体層（２１）と第２の半導体層（２２）との間に配置された、放射線の発生及び／又は受取り用に設けられた活性領域（２０）を備える半導体層列（２４）を堆積させるステップと、
ｂ）前記第２の半導体層（２２）と前記活性領域（２０）とを貫通して、前記第１の半導体層（２１）内へ延びる複数の凹部（６）を形成するステップと、
ｃ）支持体（５）を用意するステップと、
ｄ）前記半導体層列（２４）と、前記支持体（５）とを少なくとも部分的に結合する金属の結合層（４）を形成することにより、前記支持体（５）に前記半導体層列（２４）を取り付けるステップと、
ｅ）前記支持体（５）に複数の切欠き（９）を形成するステップと、
ｆ）複数の第１のコンタクト（８１）と、複数の第２のコンタクト（８２）とを形成し、前記第１のコンタクト（８１）はそれぞれ、前記金属の結合層（４）の複数の第１の領域（４１）のうちの１つと、前記複数の凹部（６）のうちの少なくとも１つとを介して、前記第１の半導体層（２１）に導電接続され、且つ前記第２のコンタクト（８２）はそれぞれ、前記金属の結合層（４）の前記第１の領域（４１）から電気的に絶縁された複数の第２の領域（４２）のうちの１つを介して、前記第２の半導体層（２２）に導電接続され、このとき前記第１のコンタクト（８１）は、前記切欠き（９）を通じて前記第１の領域（４１）に導電接続されるか、又は前記第２のコンタクト（８２）は、前記切欠き（９）を通じて前記第２の領域（４２）に導電接続されるステップと、
ｇ）前記半導体層列（２４）を備えた前記支持体（５）を、複数の光電子半導体チップ（１）に個別化するステップであって、各半導体チップは、少なくとも１つの凹部（６）、少なくとも１つの切欠き（９）、少なくとも１つの第１の領域（４１）、及び少なくとも１つの第２の領域（４２）を有する、前記半導体層列（２４）を備えた前記支持体（５）を、複数の光電子半導体チップ（１）に個別化するステップと、
を有することを特徴とする、複数の光電子半導体チップを製造する方法。
【請求項２】
前記方法ステップｄ）の前に、前記半導体層列（２４）の、前記成長基板（２９）とは反対の側に、第１の金属の部分層（４１１，４１２）が形成され、且つ前記支持体（５）の第１の主要面（５１）に、第２の金属の部分層（４２１）が形成され、前記方法ステップｄ）において、前記第１の金属の部分層（４１１，４１２）と前記第２の金属の部分層（４２１）とが、少なくとも部分的に互いに材料結合的に結合されることにより、前記金属の結合層（４）が形成される、請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記第１の金属の部分層（４１１，４１２）は、複数の第１の部分層領域（４１１）と、これらの第１の領域から電気的に絶縁された複数の第２の部分層領域（４１２）とを有している、請求項２記載の方法。
【請求項４】
前記第１の金属の部分層（４１１，４１２）と前記第２の金属の部分層（４２１）とは、互いにろう接プロセスによって結合される、請求項２又は３記載の方法。
【請求項５】
前記方法ステップｆ）の前に、前記金属の結合層（４）の複数の部分が除去され、これにより、前記複数の第１の領域（４１）と、これらの第１の領域（４１）から電気的に絶縁された前記複数の第２の領域（４２）とが生ぜしめられる、請求項１から４までのいずれか１項記載の方法。
【請求項６】
前記切欠き（９）は、前記方法ステップｅ）においてエッチングプロセスにより形成される、請求項１から５までのいずれか１項記載の方法。
【請求項７】
前記方法ステップｆ）の前に、前記切欠き（９）の側面（９１）を被覆し且つ前記支持体（５）の、前記半導体層列（２４）とは反対の側の第２の主要面（５２）を少なくとも部分的に被覆する絶縁層（７３）が被着される、請求項１から６までのいずれか１項記載の方法。
【請求項８】
前記支持体（５）は、前記ステップｄ）と前記ステップｅ）との間に薄くされる、請求項１から７までのいずれか１項記載の方法。
【請求項９】
前記成長基板（２９）は除去される、請求項１から８までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１０】
光電子半導体チップ（１）であって、
第１の半導体層（２１）と第２の半導体層（２２）との間に配置された、放射線の発生及び／又は受取り用に設けられた活性領域（２０）を備える半導体層列（２４）、並びに前記第２の半導体層（２２）と前記活性領域（２０）とを貫通して前記第１の半導体層（２１）内へ延び且つ少なくとも部分的に導電性材料で満たされた、少なくとも１つの凹部（６）を有する半導体ボデー（２）と、
少なくとも１つの切欠き（９）を備えた支持体（５）と、
前記半導体ボデー（２）と前記支持体（５）との間の金属の結合層（４）であって、該金属の結合層（４）は、第１の領域（４１）と、該第１の領域（４１）から電気的に絶縁された第２の領域（４２）とを有しており、前記第１の領域（４１）は、凹部（６）を通じて前記第１の半導体層（１）に導電接続されており、且つ前記第２の領域（４２）は、前記第２の半導体層（２２）に導電接続されている、前記半導体ボデー（２）と前記支持体（５）との間の金属の結合層（４）と、
第１のコンタクト（８１）及び第２のコンタクト（８２）であって、前記第１のコンタクト（８１）は、前記切欠き（９）を通じて前記第１の領域（４１）に導電接続されている、又は前記第２のコンタクト（８２）は、前記切欠き（９）を通じて前記第２の領域（４２）に導電接続されている、第１のコンタクト（８１）及び第２のコンタクト（８２）と、を有することを特徴とする、光電子半導体チップ。
【請求項１１】
前記第１のコンタクト（８１）と前記第２のコンタクト（８２）とは、少なくとも部分的に、前記半導体ボデー（２）とは反対の側の、前記支持体（５）の第２の主要面（５２）に配置されている、請求項１０記載の半導体チップ。
【請求項１２】
前記第１のコンタクト（８１）は、前記支持体（５）を介して前記第１の領域（４１）に導電接続されている、又は、前記第２のコンタクト（８２）は、前記支持体（５）を介して前記第２の領域（４２）に導電接続されている、請求項１０又は１１記載の半導体チップ。
【請求項１３】
前記支持体（５）は、少なくとも１つの第１の切欠き（９１）と、少なくとも１つの第２の切欠き（９２）とを有しており、前記第１のコンタクト（８１）は、前記第１の切欠き（９１）を通じて、前記第１の領域（４１）に導電接続されており、且つ前記第２のコンタクト（８２）は、前記第２の切欠き（９２）を通じて、前記第２の領域（４２）に導電接続されている、請求項１０又は１１記載の半導体チップ。
【請求項１４】
前記支持体（５）は、シリコンを含有している、請求項１０から１３までのいずれか１項記載の半導体チップ。
【請求項１５】
前記支持体（５）と、前記半導体ボデー（２）との間に、鏡層（３）が配置されている、請求項１０から１４までのいずれか１項記載の半導体チップ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、複数の光電子半導体チップを製造する方法及び光電子半導体チップに関する。
【０００２】
この特許出願は、独国特許出願公開第１０２０１３１０５５５０．８号明細書及び第１０２０１３１０９３１６．７号明細書の優先権を請求し、参照によりその開示内容が本明細書に援用される。
【０００３】
発光ダイオード半導体チップはしばしば、表側における電気的な接触接続のために、ワイヤボンディング接続を介して電気的に接触接続される電気的な接続部を有している。しかしながら、このようなワイヤボンディング接続は、ＬＥＤケーシングのコンパクトな構成を難しくし、更に、付加的な故障のリスクを成すものである。
【０００４】
良好な光電子特性という点において優れた半導体チップを簡単且つ廉価に製造可能な、複数の光電子半導体チップを製造する方法を提供することが課題である。更に、高効率という点において優れた光電子半導体チップが提供されることが望ましい。
【０００５】
この課題は、独立請求項に記載の方法若しくは光電子半導体チップにより解決される。別の構成及び利点は、従属請求項に記載されている。
【０００６】
１つの実施形態において、複数の光電子半導体チップを製造する方法は、以下の方法ステップを含んでいる。即ち：
ａ）成長基板上に、第１の半導体層と第２の半導体層との間に配置された、放射線の発生及び／又は受取り用に設けられた活性領域を備える半導体層列を堆積させるステップと、
ｂ）前記第２の半導体層と前記活性領域とを貫通して、前記第１の半導体層内へ延びる複数の凹部を形成するステップと、
ｃ）支持体を用意するステップと、
ｄ）前記半導体層列と、前記支持体とを少なくとも部分的に結合する金属の結合層を形成することにより、前記支持体に前記半導体層列を取り付けるステップと、
ｅ）前記支持体に複数の切欠きを形成するステップと、
ｆ）複数の第１のコンタクトと、複数の第２のコンタクトとを形成するステップであって、このとき前記第１のコンタクトはそれぞれ、前記金属の結合層の複数の第１の領域のうちの１つと、前記複数の凹部のうちの少なくとも１つとを介して、前記第１の半導体層に導電接続され、且つ前記第２のコンタクトはそれぞれ、前記金属の結合層の第１の領域から電気的に絶縁された複数の第２の領域のうちの１つを介して、前記第２の半導体層に導電接続され、このとき前記第１のコンタクトは、前記切欠きを通じて前記第１の領域に導電接続されるか、又は前記第２のコンタクトは、前記切欠きを通じて前記第２の領域に導電接続されるステップ（より正確には、第１のコンタクトはそれぞれ、少なくとも１つの切欠きを通じて１つの第１の領域に導電接続されている。代替的に、第２のコンタクトはそれぞれ、１つの切欠きを通じて１つの第２の領域に導電接続されている。）と、
ｇ）前記半導体層列を備えた前記支持体を、複数の光電子半導体チップに個別化するステップであって、各半導体チップは、少なくとも１つの凹部、少なくとも１つの切欠き、少なくとも１つの第１の領域、及び少なくとも１つの第２の領域を有するステップと、
を含んでいる。
【０００７】
このようにして、完成した構成部材の、放射側とは反対の側の表面に２つのコンタクトが配置された、複数の光電子半導体チップが提供される。
【０００８】
一方の層又は一方の素子が、他方の層又は他方の素子の「上」又は「上方」に配置又は被着されている、ということは、ここでは、一方の層又は一方の素子が、他方の層又は他方の素子に直接機械的に接触している状態及び／又は電気的にコンタクトしている状態で配置されている、という意味であってよい。更に、一方の層又は一方の素子が、他方の層又は他方の素子の上若しくは上方に、間接的に配置されている、という意味であってもよい。この場合には、一方の層と他方の層との間に、複数の別の層及び／又は素子が配置されていてよい。
【０００９】
切欠きは、金属の結合層の形成により半導体層列を支持体に取り付けた後で初めて形成されることから、結合すべき素子を互いに位置調整するためには、比較的小さな調整手間しか必要とされない。重要なのは、本発明による方法を実施するためには、全く構造化されていない支持体、即ち、一方の主要面に、特に横方向の構造化部を一切有していない支持体を用意すれば十分である、という点である。横方向とは、特に支持体及び／又は半導体層列、特に第１又は第２の半導体層の主延在平面に対して平行な方向を意味する。例えば、支持体としては市販のシリコンウェハが使用可能である。
【００１０】
支持体に対する半導体層列の取付けは、１つの複合ウェハにおいて効率的に行われ、金属結合技術、特に、凹凸や粗さに対する許容範囲が大きく、別個の平坦化ステップを削減する、はんだ付け及び等温凝固を使用する。
【００１１】
支持体に切欠きが遅れて形成されることにより、高められた温度での結合技術も使用可能である。このことは、半導体層列との結合前に、既に支持体に切欠きが設けられる場合には不可能である。それというのも、複数の異なる部分構造体が有する不均一な熱膨張特性に基づいて、確実な調整は阻止されると考えられるからである。
【００１２】
本発明による方法では更に、支持体に半導体層列を取り付けた後で、切欠きが場合によっては薄くされた支持体に形成される間、成長基板が機械的なスタビライザとして働く、ということが有利である。
【００１３】
前記方法ステップａ）〜ｃ）は、並行して又は連続して実施可能である。次いで前記方法ステップｄ）〜ｈ）は、要求された順序で行われる。
【００１４】
少なくとも１つの実施形態では、支持体に半導体層列を取り付ける前に、半導体層列の、成長基板とは反対の側に、第１の金属の部分層が形成される。更に、支持体の第１の主要面に、第２の金属の部分層が形成される。この場合、支持体に半導体層列を取り付ける際に、第１の金属の部分層と第２の部分層とが、少なくとも部分的に互いに材料結合的に、特にろう接プロセスによって結合されることにより、金属の結合層が形成されることになる。
【００１５】
少なくとも１つの実施形態では、第１の金属の部分層は、複数の第１の部分層領域と、これらの第１の領域から電気的に絶縁された複数の第２の部分層領域とを有している。
【００１６】
少なくとも１つの実施形態では、第１及び第２のコンタクトの形成前に、金属の結合層の複数の部分が除去され、これにより、複数の第１の領域と、これらの第１の領域から電気的に絶縁された複数の第２の領域とが生ぜしめられる。つまり、金属の結合層は、異なる極性を有する複数の領域に分割され、これらの領域は相応して、それぞれ異なるコンタクトに導電接続される。この分割が必要とされるのは、半導体層列と支持体との間の結合層として、金属の、延いては導電性の層が使用されるからである。
【００１７】
少なくとも１つの実施形態では、支持体に複数の切欠きが、エッチングプロセスにより形成される。互いに絶縁される領域における金属の結合層の分割も、やはりエッチングプロセスを用いて行われてよい。少なくとも１つの実施形態では、第１及び第２のコンタクトの形成前に、切欠きの側面を被覆し且つ支持体の、半導体層列とは反対の側の第２の主要面を少なくとも部分的に被覆する、絶縁層が被着される。好適には、絶縁層は、金属の結合層の第１の領域と第２の領域との間の領域内にまで延在しているので、絶縁層は、コンタクト及び金属の結合層の平面における極性の効果的な分離のために役立つ。
【００１８】
少なくとも１つの実施形態では、支持体は、半導体層列の取付け後に薄くされる。これにより、次の方法ステップにおける支持体内での複数の切欠きの形成が容易になる。好適には、薄くされた支持体は、５０μｍ〜５００μｍ、特に好適には１００μｍ〜２００μｍの厚さを有している。
【００１９】
少なくとも１つの実施形態では、成長基板が除去され、これにより、従来技術から公知の利点を有する薄膜半導体チップが提供される。
【００２０】
少なくとも１つの実施形態では、光電子半導体チップは、第１の半導体層と第２の半導体層との間に配置された、放射線の発生及び／又は受取り用に設けられた活性領域を備える半導体層列、並びに第２の半導体層と活性領域とを貫通して第１の半導体層内へ延び且つ少なくとも部分的に導電性材料で満たされた、少なくとも１つの凹部を有する半導体ボデーを有している。更に半導体チップは、少なくとも１つの切欠きを備えた支持体と、半導体ボデーと支持体との間の金属の結合層とを有している。好適には、金属の結合層は、非単連結層である。更に好適には、金属の結合層は、融点の低い少なくとも１つの元素、即ちＢｉ、Ｉｎ、Ｓｎ群のうちの１つの元素、又は軟ろうを有している。
【００２１】
金属の結合層は、第１の領域と、この第１の領域から電気的に絶縁された第２の領域とを有している。第１の領域は、凹部を通じて第１の半導体層に導電接続されている。
【００２２】
第２の領域は、第２の半導体層に導電接続されている。更に光電子半導体チップは、第１のコンタクトと第２のコンタクトとを有している。第１のコンタクトは、切欠きを通じて金属の結合層の第１の領域に導電接続されている。代替的に、第２のコンタクトは、切欠きを通じて金属の結合層の第２の領域に導電接続されている。
【００２３】
少なくとも１つの実施形態では、第１のコンタクトと第２のコンタクトとは、少なくとも部分的に、半導体ボデーとは反対の側の、支持体の第２の主要面に配置されている。
【００２４】
少なくとも１つの実施形態では、第１のコンタクトは、支持体を介して第１の領域に導電接続されている。代替的に、第２のコンタクトは、支持体を介して金属の結合層の第２の領域に導電接続されている。このことは、支持体が導電性である、ということを前提としている。例えば、支持体はドーピングされた半導体材料から成っているか、又はこれを含んでいてよい。好適には、支持体は少なくとも部分的に、金属の結合層の第１の領域及び／又は第２の領域に、直接に隣接している。これにより、支持体と金属の結合層の第１の領域及び／又は第２の領域との間の境界面を越えて、電流が流れていくことができるようになっている。
【００２５】
少なくとも１つの実施形態では、支持体は、少なくとも１つの第１の切欠きと、少なくとも１つの第２の切欠きとを有している。第１のコンタクトは、第１の切欠きを通じて、金属の結合層の第１の領域に導電接続されている。付加的に、第２のコンタクトは、第２の切欠きを通じて、金属の結合層の第２の領域に導電接続されている。つまりこの実施形態では、２つのコンタクトが、金属の結合層の電気的に互いに絶縁された各部分領域に、延いてはそれぞれ異なる半導体層に、支持体を通じたスルーコンタクトを介して接続されている。
【００２６】
少なくとも１つの実施形態では、支持体は、シリコン、特にドーピングされたシリコンを含有している。
【００２７】
少なくとも１つの実施形態では、支持体と、半導体ボデーとの間に鏡層が配置されている。好適には、鏡層は、金属の結合層の第２の領域、延いては第２の半導体層にも導電接続されている。
【００２８】
少なくとも１つの実施形態では、鏡層を貫通して凹部が延在している。鏡層と金属の結合層の第１の領域との間には、好適には絶縁層が配置されている。更に、金属の結合層の第１の領域と第２の領域との間には、環状に形成された絶縁ウェブが配置されていてよい。
【００２９】
少なくとも１つの実施形態では、光電子半導体チップは、表面実装可能に形成されている。
【００３０】
説明した半導体チップの製造には、特に上述した製造方法が適している。よって、これらの方法に関連して説明した特徴は、半導体チップにも利用することができると共に、その逆も然りである。
【００３１】
別の特徴、構成及び利点は、図面に関連する各実施形態の以下の説明から明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】図１〜図１０は、複数の光電子半導体チップを製造する方法に関する１つの実施形態を示す概略断面図である。
【図２】図１〜図１０は、複数の光電子半導体チップを製造する方法に関する１つの実施形態を示す概略断面図である。
【図３】図１〜図１０は、複数の光電子半導体チップを製造する方法に関する１つの実施形態を示す概略断面図である。
【図４】図１〜図１０は、複数の光電子半導体チップを製造する方法に関する１つの実施形態を示す概略断面図である。
【図５】図１〜図１０は、複数の光電子半導体チップを製造する方法に関する１つの実施形態を示す概略断面図である。
【図６】図１〜図１０は、複数の光電子半導体チップを製造する方法に関する１つの実施形態を示す概略断面図である。
【図７】図１〜図１０は、複数の光電子半導体チップを製造する方法に関する１つの実施形態を示す概略断面図である。
【図８】図１〜図１０は、複数の光電子半導体チップを製造する方法に関する１つの実施形態を示す概略断面図である。
【図９】図１〜図１０は、複数の光電子半導体チップを製造する方法に関する１つの実施形態を示す概略断面図である。
【図１０】図１〜図１０は、複数の光電子半導体チップを製造する方法に関する１つの実施形態を示す概略断面図である。
【図１１】図１１〜図１４は、それぞれ異なる実施形態による、完成した半導体チップの背面側を示す図である。
【図１２】図１１〜図１４は、それぞれ異なる実施形態による、完成した半導体チップの背面側を示す図である。
【図１３】図１１〜図１４は、それぞれ異なる実施形態による、完成した半導体チップの背面側を示す図である。
【図１４】図１１〜図１４は、それぞれ異なる実施形態による、完成した半導体チップの背面側を示す図である。
【００３３】
図中、同一の、同形式の、又は同一作用の要素には、それぞれ同じ符号が付されている。
【００３４】
図面と、図中に示した各要素の大きさの比率とは、互いに縮尺通りであるとはみなされない。むしろ、個々の要素、特に層厚さは、より良好に図示するため且つ／又はより良く理解するために、誇張して大きく示されていてよい。
【００３５】
図１に示したように、まず最初に半導体ボデー２と支持体５とを用意し、これらの半導体ボデー２と支持体５とを、複数の光電子半導体チップを製造するために、互いに結合させる。
【００３６】
半導体ボデー２は成長基板２９を有しており、この成長基板２９には半導体層列２４が、好適にはエピタキシャルに、例えばＭＯＣＶＤにより、堆積させられている。半導体層列２４は、成長基板２９に面した第１の半導体層２１と、活性領域２０と、活性領域２０の、第１の半導体層２１とは反対の側に、第２の半導体層２２とを有している。第１の半導体層２１と第２の半導体層２２とは、導電型に関して互いに異なっている。例えば、第１の半導体層２１はｎ導電型に、第２の半導体層２２はｐ導電型に形成されていてよいか、又はその逆でもよい。第１の半導体層２１と第２の半導体層２２は、それぞれ複数の部分層を有していてよい。
【００３７】
図面を簡略化するために、図面には、製造時に１つの半導体チップが生じる１つの複合ウェハの一部しか図示していない。更に、ルミネセンスダイオード、例えば発光ダイオードの製造は、例として説明するものであるに過ぎない。当該方法は、レーザダイオード、又は放射線受取り用に設けられた活性領域を備える放射線検出器の製造用にも適している。
【００３８】
半導体層列２４、特に活性領域２０は、好適にはＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体材料を含んでおり、本実施形態では窒化ガリウムを含んでいる。
【００３９】
ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体材料は、紫外線（ＡｌｘＩｎｙＧａ１−ｘ−ｙＮ）から可視光線（特に青から緑の光線用にはＡｌｘＩｎｙＧａ１−ｘ−ｙＮ、又は特に黄色から赤の光線用にはＡｌｘＩｎｙＧａ１−ｘ−ｙＰ）を経て赤外線（ＡｌｘＩｎｙＧａ１−ｘ−ｙＡｓ）までのスペクトル範囲内で放射線を発生させるために、特に適している。この場合はそれぞれ、０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１及びｘ＋ｙ≦１、特にｘ≠１、ｙ≠１、ｘ≠０及び／又はｙ≠０が当てはまる。特に前記材料系から成るＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体材料により更に、放射線発生時には高い内部量子効率が得られる。活性領域２０は放射線発生用に、好適にはｐｎ接合、ダブルヘテロ構造、単一量子井戸（SQW, single quantum well）、又は特に好適には多重量子井戸構造（MQW, multi quantum well）を有している。この場合、量子井戸構造という呼称は、量子化の次元に関する意味を具体的に示すものではない。つまりこの呼称には、とりわけ量子井戸、量子細線、量子ドット、及びこれらの構造のあらゆる組合せが含まれる。
【００４０】
ＡｌｘＩｎｙＧａ１−ｘ−ｙＮ（窒化化合物半導体材料）のベース上に半導体層列を、例えばＭＯＣＶＤ、ＭＢＥ又はＬＰＥにより、エピタキシャルに堆積させるためには、例えばサファイア、シリコンカーバイド、又はシリコンが適している。
【００４１】
半導体層列２４には、例えば蒸着又はスパッタリングによって、鏡層３が被着されている。鏡層３は、好適には金属又は金属合金を含有している。例えば銀又は銀を含有する合金は、可視スペクトル範囲での特に高い反射性において優れている。代替的に鏡層３は、ニッケル、クロム、パラジウム、ロジウム、アルミニウム、亜鉛又は金を含有していてよいか、又は前記金属の少なくとも１つを有する金属合金を有していてよい。赤〜赤外線のスペクトル範囲には、例えば金・亜鉛合金が適している。
【００４２】
成長基板２９は、本実施形態ではサファイアから成っている。
【００４３】
鏡層３の、半導体層列２４とは反対の側の主要面には、絶縁層７１が配置されており、絶縁層７１は、鏡層３を、複数の第１の金属の部分層領域４１１から隔離している。第１の金属の部分層領域４１１から、環状に形成された切欠き４１３により隔離されて、第２の金属の部分層領域４１２が配置されており、第２の金属の部分層領域４１２は、鏡層３と導電接続されている。第１の金属の部分層領域４１１と、第２の金属の部分層領域４１２とは、共に第１の金属の部分層４１１，４１２を形成している。第１の部分層領域４１１から複数の凹部６が、絶縁層７１と、鏡層３と、第２の半導体層２２と、活性領域２０とを貫通して、第１の半導体層２１内へ延びている。高アスペクト比〜超高アスペクト比を有する凹部６の形成には、特に異方性エッチング法、例えば反応性イオンエッチング、特に深掘り反応性イオンエッチングが適している。凹部６の幅に対する深さのアスペクト比は、より小さく選択されていてもよく、例えば２０〜４０μｍの幅において１〜２μｍの深さを有していてもよい。絶縁層７１は、例えば二酸化ケイ素層であってよく、例えばＣＶＤ（chemical vapor deposition）やＰＥＣＶＤ（plasma enhanced chemical vapor deposition）法によって堆積させられる。
【００４４】
凹部６の壁は、絶縁材料、好適にはやはり例えば二酸化ケイ素を含む絶縁層６２によってライニングされている。更に、凹部６は少なくとも部分的に、導電性材料で満たされているので、第１の部分層領域４１１と、第１の半導体層２１との間には、導電接続が生じている。
【００４５】
便宜上、複数の凹部６が半導体ボデー２の面積にわたって配分されている。好適には、凹部６は格子内で均等に、例えば格子点状に配分されている。このようにして凹部６を介して横方向に半導体ボデー２にわたって配分されて、複数の電荷担体が局所的に、第１の半導体層２１内に到達可能になっている。便宜上、第１の半導体層２１の半導体材料は、横方向、つまり活性層２０に対して平行な方向において、第２の半導体層２２に用いられる材料よりも高い導電率を有している。つまり、第１の半導体層２１は、凹部６を介して所々でしか接触接続されていないにもかかわらず、半導体ボデー２内での電流拡散により、横方向での均一な配電が達成され得る。このようにして、局所的な電荷担体注入にもかかわらず、活性領域２０内への大面積の電荷担体注入が達成され得る。窒化化合物半導体材料の場合にはしばしば、ｎ導電型材料がｐ導電型材料、例えばｐ−ＧａＮよりも、著しく大きな横方向の導電率を有している。つまり、第１の半導体層２１は、好適にはｎ導電型に形成されており、第２の半導体層２２は、ｐ導電型に形成されている。第１の半導体層２１は、本実施形態ではｎ−ＧａＮから成っており、第２の半導体層２２は、ｐ−ＧａＮから成っている。
【００４６】
更に、半導体ボデー２は複数の追加凹部６１を有しており、これらの追加凹部６１はそれぞれ、後の方法ステップにおいて、複数の光電子半導体チップに個別化するために半導体ボデー２の分離が行われるべき領域に配置されている。
【００４７】
共に第１の金属の部分層４１を形成する、第１の部分層領域４１１と第２の部分層領域４１２とは、好適には、半導体ボデー２の、成長基板２９とは反対の側に、できるだけ平坦な境界面が生じるように形成されており、この境界面は、後で金属の結合層を形成するための結合面として働く。
【００４８】
第１の金属の部分層４１１，４１２もやはり、１つ又は複数の元素の層から構成されていてよい。
【００４９】
本実施形態では、第１の金属の部分層４１１，４１２は層列を有しており、この層列は、後で第２の金属の部分層に対して材料結合的な結合を生ぜしめるろう層として、スズから成る１つの層を含んでいる。ろう層を酸化から保護するために、前記層列は、スズから成るろう層の、半導体層列２４とは反対の側に、酸化防止層を有しており、この酸化防止層は、例えば金から形成されていてよい。更に、スズから成るろう層と、金から成る酸化防止層との間には、酸化防止層内へのろう成分の拡散を減少させるように形成された、チタンから成るバリア層が配置されていてよい。
【００５０】
より正確には、第１の金属の部分層４１１，４１２は、（成長基板２９から見て次の順で）以下の複数の個別層を含む層列を有している。即ち：スズから成る層（例えば厚さ１．５μｍ〜２．５μｍ）、その上に（任意に）配置されたチタンから成る層（例えば厚さ５ｎｍ〜２０ｎｍ）、その上に配置された金から成る層（例えば５０ｎｍ〜２００ｎｍの厚さ）。
【００５１】
図１に示したように、更に、好適には構造化されていない、即ち局所的な構造を一切有さない支持体５が用意される。支持体５用には、良好にマイクロ構造化可能であることから、特にシリコンが適している。しかしまた、別の材料、特に別の半導体材料、例えばゲルマニウム又はガリウムアーセナイド等を使用してもよい。本実施形態では、支持体５はドーピングされており、第１の半導体層２１と同じ導電型を有している。例えば、強力にドーピングされた市販のシリコンウェハが使用可能である。ｎドープされるシリコンには、０．０３Ωｃｍの抵抗率ρに相応して、５×１０１７ｃｍ−３を上回るドーピング濃度が好適であり、ｐドープされるシリコンの場合は、同様に低い抵抗率に関してやや高いドーパント濃度、例えば０．０３Ωｃｍの抵抗率ρに相応して、２×１０１８ｃｍ−３を上回るドーパント濃度が好適である。
【００５２】
支持体５の第１の主要面５１には、第２の金属の部分層４２１が形成されており、この第２の金属の部分層４２１もやはり、単独の金属層又は適当な層列から成っていてよい。好適には、第２の金属の部分層４２１は複数の役割を果たすものであり、金属と半導体との間のコンタクトとして、第１の金属の部分層４１１，４１２により供与されるろう層に反応するように形成された濡らし層として、並びに金属と半導体との間の電気的なコンタクトをろうから保護する遮蔽層として働く。
【００５３】
本実施形態では、１つのニッケル層が、複数の異なる機能を発揮する。
【００５４】
より正確には、第２の金属の部分層４２１は、（支持体５から見て次の順で）以下の複数の個別層を含む層列を有している。即ち：ニッケルから成る層（例えば厚さ２μｍ〜３μｍ）、その上に配置された、ニッケルから成る層を酸化から保護する、金から成る薄い層。
【００５５】
図２に示したように、第１の金属の部分層４１１，４１２は、第２の金属の部分層４２１と、ろう接プロセスにより材料結合的に結合され、これにより、半導体ボデー２と支持体５とを結合する金属の結合層４が生じる。この場合、半導体ボデー２と支持体５とは、スズとニッケルとの間で実質的に完全な反応が行われ且つ合金が凝固（等温凝固）するまで、２００℃〜３００℃、好適には２３０℃〜２５０℃の温度に保たれる。支持体５は、まだ一切の構造を有していないので、支持体５に対する半導体ボデー２の粗調整で十分であり、この粗調整は、結合プロセスに際して簡単な拘束装置を用いて可能であってよい。この場合、等温凝固用に用いられる温度は比較的低いので、成長基板２９（サファイア）と支持体５（シリコン）の熱収縮特性は僅かに相違するに過ぎず、これにより構造の不都合な湾曲が生じることは全くない。
【００５６】
支持体５の厚さを減少させるためには、金属の結合層４の形成後に、支持体５を、半導体層列２４とは反対の側の主要面５２から薄くすることができる。薄くすることは、機械的なプロセス、例えば研削、研磨又はラップ仕上げを介して、且つ／又は化学的なプロセスを介して行うことができる。薄くすることにより、完成した半導体チップの構成高さが低下される。更に、薄くすることは、支持体における後の切欠き形成をも容易にする。成長基板２９は、支持体５が薄くされた場合に必要とされる機械的な安定性を供給する。
【００５７】
次の図３に示した方法ステップでは、最初の第２の部分層領域４１２の領域と、環状に形成された切欠き４１３の領域とにおいて、支持体５に、支持体５の第２の主要面５２から第１の主要面５１まで延びる複数の切欠き９が形成される。好適には、この方法ステップの前に、切欠き９のための領域がフォトリソグラフィによって規定され、この場合、有利には、フォトリソグラフィ法の実施に使用されるリソグラフィマスクは、外側の半導体層列２４の、成長基板２９に面した側から（図３では上方から）見える構造に合わせることができる。切欠き９の直径は、環状に形成された切欠き４１３の外径よりも好適には少なくとも２μｍ、特に好適には少なくとも１０μｍ小さくなっている。
【００５８】
切欠き９は、それぞれ支持体５にエッチングプロセスにより形成され、これにより、金属の結合層４の領域が露出させられ、これらの領域は、金属の結合層４の後の第２の領域に相当するものであり、完成した光電子半導体チップでは、第２の半導体層２２と導電接続されている。より正確には、１０μｍ〜２００μｍ、好適には２５μｍ〜５０μｍの直径を有する切欠き９は、ニッケルとスズとの間で反応が生じなかった、ニッケルから成る領域内でエッチングプロセスがひとりでに停止するまで、乾式化学式に異方性エッチングされる。
【００５９】
図４に示したように、次の方法ステップにおいて、環状に形成された切欠き４１３に隣接した、金属の結合層４の複数の部分が除去される。このことは、前記部分領域が湿式化学式にエッチングされることによって行われ、これにより、ニッケルと金とを含有する部分領域が除去される一方で、金属間化合物Ｎｉ３Ｓｎ４にこの作用が及ぶことはない。これにより、金属の結合層４の複数の第１の領域４１と、複数の第２の領域４２とが生じ、これらの第１及び第２の領域４１，４２は、互いに電気的に絶縁されており、第１の半導体層２１若しくは第２の半導体層２２と導電接続されている。
【００６０】
第２の領域４２から第１の領域４１を隔離する、環状に形成された切欠き４１３は、当該ステップに基づき露出させられる。
【００６１】
図３に示したように、切欠き９に加えて付加的に複数の追加切欠き９３が支持体５に形成されており、これらの追加切欠き９３は、追加凹部６１の領域内に配置されていて、成長基板２９とは反対の側から見た平面図では、追加凹部６１とオーバラップしている。半導体層列２４内の追加凹部６１と、追加切欠き９３との間に配置された金属の結合層４の部分は、環状に形成された切欠き４１３に隣接する部分と同時に、上述したエッチングプロセスによって除去されるので、複数の一貫した通路９４が形成されることになり、これらの通路９４は、支持体５の第２の主要面５２から、半導体層列２４と成長基板２９との間の境界面まで、延びている。
【００６２】
次に、図５に示したように、切欠き９の側面９５と、支持体５の第２の主要面５２とを被覆する、絶縁層７３が被着される。更に絶縁層７３は、切欠き９内の金属の結合層４の領域にまで延びており、これにより、環状に形成された切欠き４１３には、絶縁層７３が充填されることになる。金属の結合層４の第１の領域４１と第２の領域４２とは、絶縁層７３によって互いに電気的に絶縁される。
【００６３】
更に、絶縁層７３は、一貫した通路９４内へ延びており、延いては一貫した通路９４によって画定されるメサ溝のための不動態化層を形成している。半導体ボデー２内の追加凹部６１が、半導体ボデー２と支持体５との結合前に形成される（図１参照）ことにより、ここで説明する方法では、一貫した通路９４を加工成形することができ、これらの一貫した通路９４は、ネガティブなメサ側面を備えるメサ溝を提供可能であると同時に、金属の結合層４の第１及び第２の領域の絶縁部と共に、不動態化層により被覆され得る。これにより、メサ溝を被覆する不動態化層を提供するための追加的な方法ステップが削減される。
【００６４】
絶縁層７３は、例えば二酸化ケイ素及び／又は窒化ケイ素（Ｓｉ３Ｎ４）を含有しているか、又はこれらの材料から成っていてよい。好適には、絶縁層７３の層厚さは、環状に形成された切欠き４１３が絶縁層７３によって完全に満たされているように選択される。絶縁層７３は、例えばＣＶＤ（chemical vapor deposition）により、例えばＰＥＣＶＤ（plasma enhanced chemical vapor deposition）法により、堆積させることができる。代替的に、ＡＬＤ法（atomic layer deposition）も使用可能である。
【００６５】
次に、図６に示したように、金属の結合層４の第２の領域４２と、支持体５の第２の主要面５２とを少なくとも部分的に露出させるために、絶縁層７３が少なくとも部分的に除去される。
【００６６】
金属の結合層４の第２の領域４２が、切欠き９よりも小さな直径を有している、即ち、第２の領域４２は支持体５の側から見て、支持体５とオーバラップしていない、ということに基づき、結合層４の第２の領域４２は、少なくとも切欠き９の形成後には、半導体ボデー２と支持体５との間の材料結合的な結合に、もはや寄与してはいない。よって、金属の結合層４は、半導体ボデー２（若しくは半導体層列２４）と支持体５とを、本実施形態では第１の領域４１だけで、部分的にのみ結合している。
【００６７】
絶縁層７３の部分的な除去は、フォトリソグラフィによる構造化によって行われ、この構造化により、金属の結合層４の第２の領域４２の範囲では、そこに配置されたＮｉ３Ｓｎ４から成る層が露出させられ、且つ支持体５の第２の主要面５２の範囲では、シリコンが露出させられる。
【００６８】
代替的な実施形態では、例えばいわゆるスペーサ技術を用いた自己調整法が選択される。この場合は切欠き９に（及び任意で同時に追加切欠き９３にも）、できるだけ垂直な側壁が設けられる。絶縁層７３は、２段階で被着される。まず最初に、（表面形状に）できるだけ合致して被覆するコンフォーマルコーティングステップにおいて、切欠き９，９３の全ての側面を、底部と共に均一に被覆する。次いで、配向被覆ステップにおいて、第２の絶縁層が、主として支持体５の第２の主要面５２に被着される。この場合、大きなアスペクト比は、切欠き９，９３の底面の実質的な被覆を妨げる。第２の絶縁層は、次の異方性エッチングプロセスにおいてマスクとして働く。異方性エッチングプロセスは、主に主要面に対して平行な面に作用する一方で、主要面に対して傾斜した面には、僅かにしかエッチング作用を及ぼさない。この方法では、図６に示した、金属の結合層４の第２の領域４２の範囲に形成された絶縁層７３の突出部は形成されない。説明した方法により、深部に位置する接続面の、複雑なフォトリソグラフィによる露出は回避される。これに対して、支持体５の第２の主要面５２における絶縁層７３の除去は、従来のフォトリソグラフィで行われてよい。
【００６９】
図７に示した次の方法ステップでは、複数の第１のコンタクト８１と、複数の第２のコンタクト８２が形成される。第１のコンタクト８１はそれぞれ、導電性の支持体５を介して、金属の結合層４の第１の領域４１に接続されており、延いては少なくとも１つの凹部６を通じて、第１の半導体層２１にも導電接続されている。第１のコンタクト８１は全体が、支持体５の第２の主要面５２に配置されている。
【００７０】
第２のコンタクト８２は少なくとも部分的に、支持体５の第２の主要面５２に配置されている。更に、第２のコンタクト８２は切欠き９内へ延びており、金属の結合層４の第２の領域４２に隣接している。これにより、第２のコンタクト８２はそれぞれ、金属の結合層４の第２の領域４２を介して、第２の半導体層２２に導電接続されている。
【００７１】
第１のコンタクト８１と第２のコンタクト８２とは、ニッケルと金とから成るシード層が支持体５の第２の主要面５２上と切欠き９内とに堆積させられ、フォトリソグラフィによるマスクの画定後に、マスクのウインドウ内のシード層が電気化学式に、銅により補強されることによって形成される。リソグラフィによるマスクと、ニッケル／金層の補強されていない領域とを除去した後に、第１のコンタクト８１と第２のコンタクト８２が完成する。
【００７２】
次に、図８に示したように、成長基板２９が除去される。成長基板２９がサファイアから成っている場合には、一般に放射線透過性の基板において使用可能なレーザ剥離法（Laserliftoff, LLO）を使用することができる。これに対して成長基板２９が例えばシリコンから成っている場合には、成長基板２９の除去には特に機械的な方法、化学的な方法、又は機械的な方法と、後続の化学的な方法との組合せが適している。成長基板２９の除去には、機械的な安定性の損失が伴うので、図７に示した層構造体は、暫定的な支持体５７上に被着される。
【００７３】
半導体層列２４の、支持体５とは反対の側の放射線出射面には、構造化部２７が設けられる（図９参照）。この構造化部２７によって、運転時に活性領域２０内に生ぜしめられる放射線の出射結合効率を高めることができる。構造化部２７は、不規則又は規則的に、特に周期的に、例えばフォトニック格子を形成するように、形成されていてよい。図９に示した層構造体は、メサ溝９４に沿って分離されることにより、複数の光電子半導体チップに個別化され、この場合、個々の半導体チップはそれぞれ、２つの凹部６と、１つの切欠き９と、金属の結合層４の１つの第１の領域４１と、１つの第２の領域４２とを有している。
【００７４】
図１０には、暫定的な支持体５７が除去された後の、完成した本発明による光電子半導体チップ１が示されている。
【００７５】
図５〜図９では、絶縁層７３は通路９４内で側面を、成長基板２９と半導体層列２４との間の境界面に到るまで被覆している。図示しない１つの実施形態では、絶縁層７３は前記領域において、より薄く形成されている。その結果、切欠き９の範囲の絶縁層７３を部分的に除去する方法ステップ（図６参照）において、成長基板２９と半導体層列２４との間の境界面の範囲における通路９４内の絶縁層７３も、同時に除去することができるようになる。この場合には補助支持体５７の除去後に、既に個別化された複数の構成素子が存在することになる。これにより、図９に示した層構造体を、メサ溝９４に沿って分離する必要はなくなる。
【００７６】
図１１には、図１０に示した第１の実施形態による半導体チップ１を背面側から見たところが示されている。第１のコンタクト８１と第２のコンタクト８２とは、横方向に相並んで配置されている。半導体チップ１の電気的な接触接続は、ケーシング内、又は接続担体、例えば回路基板上への取付けに際して、ケーシング若しくは接続担体に固定部が生ぜしめられると同時に、すぐに行われてよい。つまり、電気的な表面コンタクトを形成するためのワイヤボンディング接続は省くことができ、これにより、製造コストや金の必要量も削減することができる。第１のコンタクト８１と第２のコンタクト８２との間に電圧を印加することにより、逆向きの電荷担体が活性領域２０に注入され、そこで放射線を発生させつつ再結合可能である。つまり、第１の半導体層２１を電気的に接触接続させるための、半導体ボデー２の放射線出射面上の電気的なコンタクトは不要である。
【００７７】
図１２〜図１４には、それぞれ別の実施形態による半導体チップ１を背面側から見たところが示されている。
【００７８】
図１２には、１つの実施形態による、完成した半導体チップを背面側から見たところが示されている。この実施形態でもやはり、切欠き９は１つしか設けられていないが、第１の実施形態とは異なり、切欠き９は、第１のコンタクト８１と、金属の結合層４の第１の領域４１との間に、導電接続部を提供している。換言すると、第１のコンタクト８１は、切欠き９を通じて金属の結合層４の第１の領域４１に導電接続されており、延いては凹部６を通じて第１の半導体層２１にも導電接続されている。
【００７９】
図１３に示した実施形態では、第１のコンタクト８１と第２のコンタクト８２とが、ほぼ同じ大きさに形成されている。切欠き９は、第１のコンタクト８１を考慮して、中心から外れて配置されている。
【００８０】
図１４に示した実施形態では、支持体５が複数の第１の切欠き９１と、複数の第２の切欠き９２とを有しており、第１のコンタクト８１は、第１の切欠き９１を通じて金属の結合層４の第１の領域４１に導電接続されており、第２のコンタクト８２は、第２の切欠き９２を通じて金属の結合層４の第２の領域４２に導電接続されている。換言すると、この場合は２つの極性に関して支持体５内にスルーコンタクトが提供されるので、支持体材料を通じた導電接続は省かれる。この実施形態で有利なのは、支持体５が電気的に絶縁性の材料から成っていてよい、ということである。
【００８１】
全体として、図１１〜図１４に示した本発明による半導体チップ１の背面図に基づき、本発明は、２つのコンタクト８１，８２及び複数の切欠き９，９１，９２の配置に関して、特定の幾何学形状には限定されていない、ということが認識され得る。好適には、本発明による半導体チップ１の背面側の平面図における切欠き９，９１，９２の、本発明による半導体チップ１の基底面（又はコンタクト８１，８２の総面積）に対する面積比は、１つの極性につき５×１０−４〜２×１０−２である。
【００８２】
別の実施形態（追加して図示はせず）では、成長基板２９と支持体５のために、同じ材料か、又は少なくとも互いの熱膨張係数が極めて近い材料が使用される。例えば、成長基板２９と支持体５の両方のための材料として、シリコンが使用可能である。このことは、金属の結合層４を介した、上述した半導体層列２４と支持体５との間の結合部によって、系の温度上昇及びその後の冷却に際してもたらされる構造体の歪みと、その結果生じる変形とが比較的少ない、という利点を有している。よって、成長基板２９と支持体５とに同じ材料を使用する場合には、金属の結合層４の形成用に、比較的高い温度において初めて反応するろう系を使用することができる。
【００８３】
例えば、第１の実施形態の枠内で使用されるニッケル−スズ−ろう系の代わりに、金とスズとから成るろう系を使用することができる。このろう系が優れているのは、反応プロセス中に比較的長時間にわたり液層を形成し、延いては液状のろう系部分が有利に凹部６内へ押し込まれるという点であり、これにより、凹部６は完全に導電性材料で満たされることになる。これにより、金属の結合層４の第１の領域４１と、第１の半導体層２１との間の導電接続にネガティブな影響を及ぼす中空空間の発生が防止される。
【００８４】
本実施形態では、第１の金属の部分層４１１，４１２は、第１の実施形態に比べてより薄い、スズから成る層（例えば厚さ０．４μｍ〜０．６μｍ）を、ろう層として含む層列を有しているが、その他は第１の実施形態の枠内で説明したのと同様に形成されている。
【００８５】
より正確には、第１の金属の部分層４１１，４１２は、（成長基板２９から見て次の順で）以下の複数の個別層を含む層列を有している。即ち：スズから成る層（例えば厚さ０．４μｍ〜０．６μｍ）、その上に（任意に）配置された、チタンから成る層（例えば厚さ５ｎｍ〜２０ｎｍ）、及びその上に配置された、金から成る層（例えば厚さ５０ｎｍ〜２００ｎｍ）。
【００８６】
第２の金属の部分層４２１は、金から成る濡らし層と、白金、チタン及び窒化チタンタングステンから成る遮蔽層と、金属と半導体との間の、アルミニウムから成るコンタクトとを有している。
【００８７】
より正確には、第２の金属の部分層４２１は、（支持体５から見て次の順で）以下の複数の個別層を含む層列を有している。即ち：アルミニウムから成る層、その上に配置された、窒化タングステンから成る層、その上に配置された、チタンから成る層（例えば厚さ６０ｎｍ〜８０ｎｍ）、その上に配置された、白金から成る層（例えば厚さ２３０ｎｍ〜２７０ｎｍ）、及びその上に配置された、金から成る層（厚さ１．５μｍ〜２．５μｍ）。
【００８８】
成長基板２９と支持体５とにおけるシリコンの使用に基づき、構造体の熱膨張特性にはほとんど差が無いので、比較的高い処理温度が使用され得る。この場合、金属の結合層４は、３４０℃〜３５０℃の温度で等温凝固により形成される。このとき系は、スズが完全に金及び白金と反応して組織的に凝固するまで、所定の温度に保たれる。
【００８９】
図１〜図１０に関して説明した第１の実施形態に比べ、本実施形態では支持体５用に、より弱くドープされた材料（シリコン）が使用される。これにより、支持体５は、より良好な熱伝導率を有することになるので、比較的大きな厚さ、例えば１４０μｍ〜１６０μｍに薄くされ得る。
【００９０】
切欠き９の直径は、本実施形態では２５μｍ〜３５μｍである。切欠き９の形成に際しては、支持体５のシリコンが、アルミニウムから成る領域でプロセスが止まるまで、乾式化学式に異方性エッチングされる。次いで白金と金とが湿式化学式にエッチングされる一方で、白金／金とスズとの金属間化合物にこの作用が及ぶことはない。上で第１の実施形態の枠内で説明したように、これにより金属の結合層４の部分的な分離が生ぜしめられ、これにより、環状に形成された切欠き４１３が露出させられて、金属の結合層４の第１の領域４１と第２の領域４２との間に絶縁が生ぜしめられることになる。
【００９１】
別の実施形態（追加して図示はせず）では、第１の金属の部分層領域４１１は、第２の金属の部分層領域４１２とは異なる層列を有している。この第１の金属の部分層領域４１１が有している層列は、（成長基板２９から見て次の順で）以下の複数の個別層を含んでいる。即ち：ニッケルから成る層（厚さ２μｍ〜３μｍ）、その上に配置された、金から成る酸化層（厚さ１４０ｎｍ〜１５０ｎｍ）、その上に配置された、スズから成る層（厚さ１．５μｍ〜２．５μｍ）、その上に配置された、チタンから成る（任意の）層、並びに第１の実施形態の枠内で説明したような、金から成る層。この層列は、追加凹部６１の側壁にも配置されている。更に、追加凹部６１は絶縁層によってライニングされている。
【００９２】
第２の金属の部分層領域４１２は、二酸化チタンから成る層（追加凹部６１の底部にも被着されている）を有している。
【００９３】
第２の金属の部分層４２１は、（支持体５から見て次の順で）以下の複数の個別層を含む層列を有している。即ち：金属と半導体との間のコンタクトとしての、珪化コバルトから成る層（例えば厚さ７．５ｎｍ〜１５ｎｍ）、その上に配置された、遮蔽層としての窒化チタンから成る層（例えば厚さ７０ｎｍ〜８０ｎｍ）、その上に配置された、付着層若しくは濡らし層としての、チタンから成る層（例えば厚さ１２０ｎｍ〜１３０ｎｍ）、その上に配置された、スズから成る層（厚さ１．３μｍ〜１．７μｍ）。スズから成る層の上には、任意で酸化防止層が配置されていてよい。
【００９４】
成長基板２９は、本実施形態ではサファイアから成っている。２３０℃〜２４０℃の温度での等温凝固により、やはり金属の結合層４が形成される。系は、第１の部分層領域４１１の範囲で、スズがニッケルと完全に反応し、延いては組織的に凝固するまで、所定の温度に保たれる。このとき、液相のろう系は追加凹部６１にも流入し、これにより、これらの追加凹部６１を安定化させる。これに対して、第２の金属の部分層領域４１２の範囲と、追加凹部６１の中心の範囲とには、スズに必要な反応の相手が存在していないので、実質的に元素のスズが残されるが、これは後で問題無く除去することができる。
【００９５】
本実施形態では、シリコンから成る支持体５が、１７０μｍ〜１８０μｍの厚さに薄くされる。今、４０μｍ〜５０μｍの直径を有する切欠き９と、４０μｍ〜５０μｍの幅を有する追加切欠き９３とが、支持体５に、珪化コバルトから成る範囲でプロセスが止まるまで、乾式化学式に異方性エッチングされる。次いで、珪化コバルト、窒化チタン、チタン及びスズが湿式化学式にエッチングされる一方で、金属間化合物Ｎｉ３Ｓｎ４にこの作用が及ぶことはない。上で第１の実施形態の枠内で説明したように、これにより、金属の結合層４の中断が生ぜしめられる。
【００９６】
後続の方法ステップは、上で第１の実施形態の枠内で説明した方法ステップに相当する。
【００９７】
別の実施形態（追加で図示はせず）では、図５に示した絶縁層７３が、フォトリソグラフィ法を用いずに除去される。むしろ、絶縁層７３の等方（コンフォーマル）堆積と、異方性の、例えば乾式化学式のエッチバックとにより、絶縁層７３が、支持体５の第２の主要面５２と、（環状に形成された切欠き４１３の範囲の）切欠き９の底部とにおいて除去される一方で、切欠き９の側壁と、環状に形成された切欠き４１３とは、被覆されたままである。支持体５の第２の主要面５２が予め、絶縁層７３とは異なるが、やはり電気的に絶縁性の、異方性エッチングプロセスの作用が全く又は比較的低い率でしか及ばない材料（例えばＳｉ３Ｎ４）で被覆された場合には、支持体５の完全な絶縁が保たれ続ける。
【００９８】
本発明は、実施形態に基づく説明に限定されるものではない。むしろ本発明は、請求項又は実施形態において明確には記載されていない場合でも、あらゆる新規の特徴並びに複数の特徴のあらゆる新規な組合せ（特に請求項に記載の複数の特徴のあらゆる組合せを含む）を包含するものである。
【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５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【手続補正書】
【提出日】平成28年1月27日(2016.1.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の光電子半導体チップを製造する方法であって、
ａ）成長基板（２９）上に、第１の半導体層（２１）と第２の半導体層（２２）との間に配置された、放射線の発生及び／又は受取り用に設けられた活性領域（２０）を備える半導体層列（２４）を堆積させるステップと、
ｂ）前記第２の半導体層（２２）と前記活性領域（２０）とを貫通して、前記第１の半導体層（２１）内へ延びる複数の凹部（６）を形成するステップと、
ｃ）支持体（５）を用意するステップと、
ｄ）前記半導体層列（２４）と、前記支持体（５）とを少なくとも部分的に結合する金属の結合層（４）を形成することにより、前記支持体（５）に前記半導体層列（２４）を取り付けるステップと、
ｅ）前記方法ステップｄ）の実施後に、前記支持体（５）に複数の切欠き（９）を形成するステップと、
ｆ）複数の第１のコンタクト（８１）と、複数の第２のコンタクト（８２）とを形成し、前記第１のコンタクト（８１）はそれぞれ、前記金属の結合層（４）の複数の第１の領域（４１）のうちの１つと、前記複数の凹部（６）のうちの少なくとも１つとを介して、前記第１の半導体層（２１）に導電接続され、且つ前記第２のコンタクト（８２）はそれぞれ、前記金属の結合層（４）の前記第１の領域（４１）から電気的に絶縁された複数の第２の領域（４２）のうちの１つを介して、前記第２の半導体層（２２）に導電接続され、このとき前記第１のコンタクト（８１）は、前記切欠き（９）を通じて前記第１の領域（４１）に導電接続されるか、又は前記第２のコンタクト（８２）は、前記切欠き（９）を通じて前記第２の領域（４２）に導電接続されるステップと、
ｇ）前記半導体層列（２４）を備えた前記支持体（５）を、複数の光電子半導体チップ（１）に個別化するステップであって、各半導体チップは、少なくとも１つの凹部（６）、少なくとも１つの切欠き（９）、少なくとも１つの第１の領域（４１）、及び少なくとも１つの第２の領域（４２）を有する、前記半導体層列（２４）を備えた前記支持体（５）を、複数の光電子半導体チップ（１）に個別化するステップと、
を有することを特徴とする、複数の光電子半導体チップを製造する方法。
【請求項２】
前記方法ステップｄ）の前に、前記半導体層列（２４）の、前記成長基板（２９）とは反対の側に、第１の金属の部分層（４１１，４１２）が形成され、且つ前記支持体（５）の第１の主要面（５１）に、第２の金属の部分層（４２１）が形成され、前記方法ステップｄ）において、前記第１の金属の部分層（４１１，４１２）と前記第２の金属の部分層（４２１）とが、少なくとも部分的に互いに材料結合的に結合されることにより、前記金属の結合層（４）が形成される、請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記第１の金属の部分層（４１１，４１２）は、複数の第１の部分層領域（４１１）と、これらの第１の領域から電気的に絶縁された複数の第２の部分層領域（４１２）とを有している、請求項２記載の方法。
【請求項４】
前記第１の金属の部分層（４１１，４１２）と前記第２の金属の部分層（４２１）とは、互いにろう接プロセスによって結合される、請求項２又は３記載の方法。
【請求項５】
前記方法ステップｆ）の前に、前記金属の結合層（４）の複数の部分が除去され、これにより、前記複数の第１の領域（４１）と、これらの第１の領域（４１）から電気的に絶縁された前記複数の第２の領域（４２）とが生ぜしめられる、請求項１から４までのいずれか１項記載の方法。
【請求項６】
前記切欠き（９）は、前記方法ステップｅ）においてエッチングプロセスにより形成される、請求項１から５までのいずれか１項記載の方法。
【請求項７】
前記方法ステップｆ）の前に、前記切欠き（９）の側面（９１）を被覆し且つ前記支持体（５）の、前記半導体層列（２４）とは反対の側の第２の主要面（５２）を少なくとも部分的に被覆する絶縁層（７３）が被着される、請求項１から６までのいずれか１項記載の方法。
【請求項８】
前記支持体（５）は、前記ステップｄ）と前記ステップｅ）との間に薄くされる、請求項１から７までのいずれか１項記載の方法。
【請求項９】
前記成長基板（２９）は除去される、請求項１から８までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１０】
光電子半導体チップ（１）であって、
第１の半導体層（２１）と第２の半導体層（２２）との間に配置された、放射線の発生及び／又は受取り用に設けられた活性領域（２０）を備える半導体層列（２４）、並びに前記第２の半導体層（２２）と前記活性領域（２０）とを貫通して前記第１の半導体層（２１）内へ延び且つ少なくとも部分的に導電性材料で満たされた、少なくとも１つの凹部（６）を有する半導体ボデー（２）と、
少なくとも１つの切欠き（９）を備えた支持体（５）と、
前記半導体ボデー（２）と前記支持体（５）との間の金属の結合層（４）であって、該金属の結合層（４）は、第１の領域（４１）と、該第１の領域（４１）から電気的に絶縁されており且つ環状に形成された少なくとも１つの切欠き（４１３）により隔離された第２の領域（４２）とを有しており、前記切欠き（９）の直径は、前記環状に形成された切欠き（４１３）の外径よりも小さくなっており、前記第１の領域（４１）は、凹部（６）を通じて前記第１の半導体層（１）に導電接続されており、且つ前記第２の領域（４２）は、前記第２の半導体層（２２）に導電接続されている、前記半導体ボデー（２）と前記支持体（５）との間の金属の結合層（４）と、
第１のコンタクト（８１）及び第２のコンタクト（８２）であって、前記第１のコンタクト（８１）は、前記切欠き（９）を通じて前記第１の領域（４１）に導電接続されている、又は前記第２のコンタクト（８２）は、前記切欠き（９）を通じて前記第２の領域（４２）に導電接続されている、第１のコンタクト（８１）及び第２のコンタクト（８２）と、
前記切欠き（９）の側面（９５）を被覆し、且つ前記金属の結合層（４）の前記第１の領域（４１）と前記第２の領域（４２）とを互いに電気的に絶縁する絶縁層（７３）と、
を有することを特徴とする、光電子半導体チップ。
【請求項１１】
前記第１のコンタクト（８１）と前記第２のコンタクト（８２）とは、少なくとも部分的に、前記半導体ボデー（２）とは反対の側の、前記支持体（５）の第２の主要面（５２）に配置されている、請求項１０記載の半導体チップ。
【請求項１２】
前記第１のコンタクト（８１）は、前記支持体（５）を介して前記第１の領域（４１）に導電接続されている、又は、前記第２のコンタクト（８２）は、前記支持体（５）を介して前記第２の領域（４２）に導電接続されている、請求項１０又は１１記載の半導体チップ。
【請求項１３】
前記支持体（５）は、少なくとも１つの第１の切欠き（９１）と、少なくとも１つの第２の切欠き（９２）とを有しており、前記第１のコンタクト（８１）は、前記第１の切欠き（９１）を通じて、前記第１の領域（４１）に導電接続されており、且つ前記第２のコンタクト（８２）は、前記第２の切欠き（９２）を通じて、前記第２の領域（４２）に導電接続されている、請求項１０又は１１記載の半導体チップ。
【請求項１４】
前記支持体（５）は、シリコンを含有している、請求項１０から１３までのいずれか１項記載の半導体チップ。
【請求項１５】
前記支持体（５）と、前記半導体ボデー（２）との間に、鏡層（３）が配置されている、請求項１０から１４までのいずれか１項記載の半導体チップ。
【国際調査報告】
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