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Die vorliegende Anmeldung betrifft ein optoelektronisches Halbleiterbauelement.
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Eine zu lösende Aufgabe besteht darin, ein kompaktes, volumenemittierendes und weißkonvertierendes optoelektronisches Halbleiterbauelement anzugeben.
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Es wird ein optoelektronisches Halbleiterbauelement angegeben. Bei dem optoelektronischen Halbleiterbauelement kann es sich beispielsweise um eine Leuchtdiode oder um eine Laserdiode handeln.
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Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterbauelements umfasst dieses einen optoelektronischen Halbleiterchip, der zur Emission von elektromagnetischer Strahlung vorgesehen ist. Bei dem optoelektronischen Halbleiterchip kann es sich beispielsweise um einen Leuchtdiodenchip oder um einen Laserdiodenchip handeln.
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Der optoelektronische Halbleiterchip umfasst ein Aufwachssubstrat mit einer Aufwachsfläche und eine auf der Aufwachsfläche aufgewachsene Schichtenfolge. Beispielsweise kann die Schichtenfolge epitaktisch auf dem Aufwachssubstrat aufgewachsen sein. Das epitaktische Aufwachsen kann hierbei insbesondere auf der Aufwachsfläche erfolgen. Die Schichtenfolge umfasst eine Halbleiterschichtenfolge mit einer aktiven Zone zur Erzeugung elektromagnetischer Strahlung.
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Das Aufwachssubstrat weist eine Haupterstreckungsebene auf, in der es sich in lateralen Richtungen erstreckt. Dies bedeutet, dass das Aufwachssubstrat senkrecht zu der Haupterstreckungsebene, in der vertikalen Richtung, eine Dicke aufweist. Die Dicke des Aufwachssubstrats ist klein gegen die maximale laterale Erstreckung des Aufwachssubstrats. Hier und im Folgenden kann sich eine Schicht insbesondere dadurch auszeichnen, dass die Schicht ebenfalls eine Haupterstreckungsebene aufweist, die im Rahmen der Herstellungstoleranzen im Wesentlichen parallel zur Haupterstreckungsebene des Aufwachssubstrats verlaufen kann.
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Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterbauelements umfasst der optoelektronische Halbleiterchip Kontaktstellen zur elektrischen Kontaktierung des optoelektronischen Halbleiterchips. Bei den Kontaktstellen kann es sich beispielsweise um Aufmetallisierungen handeln, die zum Beispiel mit Titan, Gold, Silber oder Platin gebildet sein können.
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Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterbauelements umfasst der optoelektronische Halbleiterchip eine Isolationsschicht, die elektrisch isolierend ausgebildet ist. Die Isolationsschicht kann beispielsweise Siliziumdioxid oder Siliziumnitrid enthalten oder aus einem dieser Materialien bestehen.
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Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterbauelements umfasst dieses einen Anschlussträger, der an der Aufwachsfläche des Aufwachssubstrats abgewandten Deckfläche des optoelektronischen Halbleiterchips angebracht ist. Der Anschlussträger kann einen Anschlussbereich umfassen, der einen Grundkörper aufweist. Der Grundkörper kann aus einem elektrisch leitfähigen Material gebildet sein. Beispielsweise ist der Grundkörper mit Silizium gebildet. Alternativ ist es möglich, dass der Grundkörper elektrisch isolierend ausgebildet ist. Der Grundkörper kann dann beispielsweise mit einem keramischen Material gebildet sein.
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Weiter kann der Grundkörper mechanisch stabilisierend ausgebildet sein. „Mechanisch stabilisierend“ bedeutet hier und im Folgenden, dass der Grundkörper beispielsweise hinreichend stabil ist, um den zumindest einen optoelektronischen Halbleiterchip und die übrigen Komponenten des Anschlussträgers zu tragen und mechanisch zu stützen.
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Ferner kann der Anschlussträger Durchkontaktierungen umfassen, die den Grundkörper vollständig durchdringen, wobei die Durchkontaktierungen in lateralen Richtungen vollständig vom Grundkörper umschlossen sind. Die Durchkontaktierungen dienen der elektrischen Kontaktierung des optoelektronischen Halbleiterbauelements und sind zumindest stellenweise von außen frei zugänglich. Hierfür können sich Bereiche der Durchkontaktierungen auf einer dem optoelektronischen Halbleiterchip abgewandten Deckfläche des Anschlussträgers erstrecken, wobei die Deckfläche des Anschlussträgers nur partiell von diesen Bereichen der Durchkontaktierungen bedeckt oder gebildet ist. Bei den Bereichen der Durchkontaktierungen, die sich auf der Deckfläche erstrecken, kann es sich beispielsweise um Montagepads und/oder Anschlussstellen handeln. Die Anschlussstellen, das heißt die Bereiche der Durchkontaktierungen, können mitunter aus einem anderen Material als der Rest der Durchkontaktierungen gebildet sein. Bei den Anschlussstellen kann es sich um lötfähige Anschlussstellen handeln. Insbesondere kann der Abstand der Bereiche der Durchkontaktierungen, die sich auf der Deckfläche des Anschlussträgers erstrecken, so gewählt werden, dass das optoelektronische Halbleiterbauelement mittels Oberflächenmontage (SMT) auf beispielsweise eine Leiterplatine aufgebracht werden kann.
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Bei einem hier beschriebenen optoelektronischen Halbleiterbauelement ist das Aufwachssubstrat das Substrat, welches zur Herstellung der Halbleiterschichtenfolge verwendet wird. Im Rahmen der Herstellung des optoelektronischen Halbleiterbauelements kann somit zunächst die Halbleiterschichtenfolge auf dem Aufwachssubstrat aufgewachsen werden. In einem darauffolgenden Verfahrensschritt wird der Anschlussträger an einer dem Aufwachssubstrat abgewandten Seite der Halbleiterschichtenfolge angebracht.
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Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterbauelements ist die Halbleiterschichtenfolge elektrisch leitend mit dem Anschlussträger verbunden. Hierzu kann die Isolationsschicht des optoelektronischen Halbleiterchips stellenweise unterbrochen sein und eine elektrisch leitende Schicht, beispielsweise eine zweite Metallisierungsschicht, kann die Isolationsschicht an diesen Stellen durchdringen. Dies bedeutet insbesondere, dass alle dem Aufwachssubstrat abgewandten Außenflächen der Isolationsschicht mehrfach zusammenhängend ausgebildet sein können. Zumindest eine der Kontaktstellen des optoelektronischen Halbleiterchips kann dann zwischen den Stellen, an welchen die elektrisch leitende Schicht die Isolationsschicht durchdringt, und der Halbleiterschichtenfolge angeordnet sein und mit zumindest einer Halbleiterschicht der Halbleiterschichtenfolge elektrisch verbunden sein. Beispielsweise kann der optoelektronische Halbleiterchip hierzu eine konzentrisch ausgeformte Anschlussgeometrie aufweisen. Ferner kann zumindest eine der Kontaktstellen elektrisch mit zumindest einer Durchkontaktierung des Anschlussträgers verbunden sein.
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Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterbauelements umfasst der Anschlussträger zumindest ein elektronisches Bauelement. Insbesondere kann der Grundkörper des Anschlussträgers das elektronische Bauelement enthalten. Beispielsweise kann es sich bei dem elektronischen Bauelement um eine ESD-Schutzdiode handeln, mit welcher eine Zerstörung des optoelektronischen Halbleiterchips durch beispielsweise eine elektrostatische Entladung verhindert werden kann. Es ist jedoch auch alternativ oder zusätzlich möglich, dass es sich bei dem elektronischen Bauelement um einen Transistor, einen Kondensator oder eine Kombination aus solchen elektronischen Bauelementen handelt. Dabei ist es insbesondere auch möglich, dass der Grundkörper selbst ein integrierter Schaltkreis zur Ansteuerung und/oder zum Schutz des zumindest einen optoelektronischen Halbleiterchips ist. Dies ermöglicht eine Integration elektrischer Funktionen in den Anschlussträger und eine besonders kompakte Bauweise des optoelektronischen Halbleiterbauelements.
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Der Grundkörper kann zumindest einen p-dotierten und zumindest einen n-dotierten Bereich umfassen. Die elektrische Kontaktierung des elektronischen Bauelements kann beispielsweise mit einer der Durchkontaktierungen des Grundkörpers erfolgen.
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Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterbauelements ist auf der Bodenfläche und den Seitenflächen des Aufwachssubstrats eine Konversionsschicht zur Wellenlängenkonversion aufgebracht. Ferner kann die Konversionsschicht stellenweise mit dem Anschlussträger und/oder dem Aufwachssubstrat und/oder der Isolationsschicht in direktem Kontakt stehen. Bevorzugt ist die Konversionsschicht einstückig ausgebildet und bedeckt die Deckfläche und alle Seitenflächen des Aufwachssubstrats sowie die lateral zur Schichtenfolge des optoelektronischen Halbleiterchips beabstandeten Seitenflächen der Isolationsschicht vollständig. Weiterhin kann die Konversionsschicht die lateral zur Schichtenfolge beabstandeten Seitenflächen des optoelektronischen Halbleiterchips vollständig bedecken. Ferner kann die Konversionsschicht den Anschlussträger zumindest stellenweise bedecken. Die Konversionsschicht kann sich also entlang der Seitenflächen des Aufwachssubstrats und der lateral zur Schichtenfolge beabstandeten Seitenflächen des optoelektronischen Halbleiterchips, insbesondere der Isolationsschicht, bis hin zum Anschlussträger erstrecken. Hierbei kann die Konversionsschicht den optoelektronischen Halbleiterchip rahmenartig umschließen.
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Ferner weist die Konversionsschicht zumindest im Bereich des Aufwachssubstrats bevorzugt eine im Rahmen der Herstellungstoleranzen gleichmäßige Dicke auf und kann die Kanten des Aufwachssubstrats, das heißt, die Stellen an denen die Bodenfläche und zumindest eine Seitenfläche des Aufwachssubstrats aneinander grenzen, überdecken. Hierbei bedeutet „im Rahmen der Herstellungstoleranzen“, dass sowohl die Toleranzen bei der Herstellung der Konversionsschicht, als auch die Toleranzen bei der Herstellung des Aufwachssubstrats, insbesondere der Seitenflächen, berücksichtigt werden sollten. Die Dicke der Konversionsschicht schwankt beispielsweise um höchstens +/-5 %, insbesondere um höchstens +/-2 % um einen Mittelwert der Dicke.
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Die Konversionsschicht kann beispielsweise mit einem Matrixmaterial wie Silikon gebildet sein, das Leuchtstoffpartikel enthält. Ferner kann die Konversionsschicht auch aus einem, zum Beispiel keramischen, Leuchtstoff bestehen. Die Konversionsschicht konvertiert die von der Halbleiterschichtenfolge emittierte elektromagnetische Strahlung in niederenergetischere elektromagnetische Strahlung. Beispielsweise ist es möglich, dass die aktive Zone der Halbleiterschichtenfolge blaues Licht emittiert, welches durch die Konversionsschicht in rotes und/oder grünes Licht und/oder gelbes Licht konvertiert wird. Das optoelektronische Halbleiterbauelement strahlt dann beispielsweise weißes und/oder gelb-weißes Mischlicht ab.
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Das Aufwachssubstrat selbst kann frei von Leuchtstoffpartikeln sein. Es ist also möglich, dass das Aufwachssubstrat keine wellenlängenkonvertierenden Eigenschaften aufweist.
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Weiterhin können die an Luft grenzenden Außenflächen der Konversionsschicht zumindest stellenweise mit Ausnehmungen oder Aufrauungen versehen sein, durch die die Auskopplung des von den Halbleiterschichtenfolgen emittierten und anschließend in dem Aufwachssubstrat und der Konversionsschicht propagierenden Lichts an den Grenzflächen zu dem das optoelektronische Halbleiterbauelement umgebenden Material und/oder zur umgebenden Luft verbessert wird. Ferner können die an Luft grenzenden Außenflächen des Aufwachssubstrats zumindest stellenweise mit Ausnehmungen oder Aufrauungen versehen sein. Die Ausnehmungen oder Aufrauungen können eine regelmäßige oder unregelmäßige Strukturierung der freien Außenfläche des Aufwachssubstrats bilden, welche die Wahrscheinlichkeit für eine Reflexion oder Totalreflexion an den Grenzflächen zu dem das optoelektronische Halbleiterbauelement umgebenden Material und/oder zur umgebenden Luft reduzieren.
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Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterbauelements umfasst dieses einen optoelektronischen Halbleiterchip, umfassend ein Aufwachssubstrat mit einer Aufwachsfläche, eine auf der Aufwachsfläche aufgewachsene Schichtenfolge mit einer Halbleiterschichtenfolge mit einer aktiven Zone, Kontaktstellen zur elektrischen Kontaktierung der Halbleiterschichtenfolge und eine Isolationsschicht, die elektrisch isolierend ausgebildet ist, sowie einen Anschlussträger, der an der der Aufwachsfläche abgewandten Deckfläche des optoelektronischen Halbleiterchips angebracht ist, wobei die Halbleiterschichtenfolge elektrisch leitend mit dem Anschlussträger verbunden ist, der Anschlussträger zumindest ein elektronisches Bauelement umfasst und auf einer der Aufwachsfläche abgewandten Bodenfläche des Aufwachssubstrats und allen Seitenflächen des Aufwachssubstrats eine Konversionsschicht aufgebracht ist.
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Bei dem hier beschriebenen optoelektronischen Halbleiterbauelement wird insbesondere die Idee verfolgt, ein kompaktes optoelektronisches Halbleiterbauelement in einer sogenannten Flip-Chip-Ausführung, das heißt, einer Ausführung bei der die Strahlungsemission bevorzugt in Richtung des Aufwachssubstrats erfolgt, bereitzustellen, bei dem bereits im Herstellungsprozess eine Schutzdiode und/oder ein anderes elektronisches Bauelement in den Anschlussträger integriert wird. Der Verbleib des Aufwachssubstrats an der Schichtenfolge ermöglicht mitunter, dass die optoelektronischen Eigenschaften des optoelektronischen Halbleiterchips beim Transfer auf den Anschlussträger nicht verändert werden und somit eine Vorauswahl des optoelektronischen Halbleiterchips nach dessen optoelektronischen Eigenschaften möglich ist. Das optoelektronische Halbleiterbauelement liegt dann insbesondere als Volumenemitter vor, das heißt, dass wenigstens 30 % der von der Halbleiterschichtenfolge emittierten elektromagnetischen Strahlung durch die Seitenflächen des Aufwachssubstrats austritt. Die sich an dem Grundkörper des Anschlussträgers befindenden Durchkontaktierungen erlauben eine einfache Bestückung beispielsweise einer Leiterplatine mit den optoelektronischen Halbleiterbauelementen mittels Oberflächenmontage (SMT).
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Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterbauelements ist die Isolationsschicht stellenweise zwischen dem Anschlussträger und der Schichtenfolge des optoelektronischen Halbleiterchips angeordnet. Die Isolationsschicht ist dementsprechend an der dem Aufwachssubstrat abgewandten Seite der Schichtenfolge beziehungsweise der Halbleiterschichtenfolge angeordnet, wobei die Schichtenfolge, insbesondere die Halbleiterschichtenfolge und/oder eine andere Schicht der Schichtenfolge, wie beispielsweise eine Passivierungsschicht, stellenweise direkt an die Isolationsschicht angrenzen kann. Ferner kann die Isolationsschicht auf der dem Grundkörper des Anschlussträgers abgewandten Seite des Anschlussträgers angeordnet sein und dort direkt an den Anschlussträger angrenzen. Es ist jedoch auch möglich, dass zwischen der Isolationsschicht und dem Anschlussträger noch weitere Schichten, wie beispielsweise eine elektrisch leitende zweite Metallisierungsschicht, angeordnet sind.
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Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterbauelements grenzt die Isolationsschicht stellenweise an die Aufwachsfläche des Aufwachssubstrats, wobei alle Seitenflächen und eine der Aufwachsfläche abgewandte Bodenfläche des Aufwachssubstrats frei von der Isolationsschicht sind.
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Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterbauelements schließt zumindest eine lateral zu der Halbleiterschichtenfolge beabstandete Seitenfläche der Isolationsschicht im Rahmen der Herstellungstoleranz bündig mit zumindest einer Seitenfläche des Aufwachssubstrats ab. Es ist ferner möglich, dass alle Seitenflächen der Isolationsschicht bündig mit jeweils einer Seitenfläche des Aufwachssubstrats abschließen.
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Mit „im Rahmen der Herstellungstoleranzen“ ist hierbei und im Folgenden gemeint, dass die obigen Angaben, den bündigen Abschluss der zumindest einen lateral beabstandeten Seitenfläche der Isolationsschicht und der zumindest einen Seitenfläche des Aufwachssubstrats betreffend, mit einer gewissen Ungenauigkeit, die durch das jeweilige gewählte Herstellungsverfahren der Isolationsschicht bedingt ist, behaftet ist.
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Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterbauelements ist die Isolationsschicht einstückig und rahmenartig, also nach Art eines Rahmens um die Halbleiterschichtenfolge herum, ausgebildet. Mit anderen Worten, die Isolationsschicht kann die Halbleiterschichtenfolge umhüllen. Die Isolationsschicht kann die Halbleiterschichtenfolge insbesondere an deren lateral liegenden Außenflächen vollständig überdecken, wobei die Isolationsschicht mit zumindest einer Halbleiterschicht der Halbleiterschichtenfolge zumindest stellenweise in direktem Kontakt stehen kann, und somit eine elektrische Isolierung der Halbleiterschichtenfolge zu den Seiten hin ermöglicht. In einer Aufsicht aus der Richtung des Aufwachssubstrats kann dann beispielsweise die Halbleiterschichtenfolge mittig angeordnet sein und von der Isolationsschicht lateral vollständig umrahmt sein. Durch die rahmenartige Ausbildung kann die Halbleiterschichtenfolge nach außen hin besonders effektiv isoliert und beispielsweise vor einem Kurzschluss geschützt werden. Dies ermöglicht mitunter eine kompaktere Bestückung einer Leiterplatine mit mehreren optoelektronischen Halbleiterbauelementen.
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Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterbauelements ist das Aufwachssubstrat aus einem strahlungsdurchlässigen Material gebildet. Beispielsweise kann das Aufwachssubstrat mit Saphir, Siliziumcarbid, Galliumnitrid oder generell einem strahlungsdurchlässigen Material, welches sich zum epitaktischen Aufwachsen der Halbleiterschichtenfolge eignet, gebildet sein. Strahlungsdurchlässig bedeutet hier und im Folgenden, dass nur ein geringer Teil der von der aktiven Zone emittierten elektromagnetischen Strahlung durch das Substrat absorbiert wird. Beispielsweise werden höchstens 20 %, bevorzugt höchstens 10 %, der von der aktiven Zone der Halbleiterschichtenfolge emittierten elektromagnetischen Strahlung durch das Aufwachssubstrat absorbiert.
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Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterbauelements umfasst die Schichtenfolge des optoelektronischen Halbleiterchips zumindest eine erste Metallisierungsschicht, die auf der dem Aufwachssubstrat abgewandten Seite der Halbleiterschichtenfolge angeordnet ist. Die erste Metallisierungsschicht ist reflektierend für die von der aktiven Zone der Halbleiterschichtenfolge emittierte elektromagnetische Strahlung ausgebildet. Das optoelektronische Halbleiterbauelement strahlt somit die von der Halbleiterschichtenfolge emittierte elektromagnetische Strahlung bevorzugt in Richtung des Aufwachssubstrats ab. Die erste Metallisierungsschicht kann ferner zur elektrischen Kontaktierung der Halbleiterschichtenfolge vorgesehen sein. Beispielsweise kann die erste Metallisierungsschicht mit einem Metall, das beispielsweise Silber enthält oder aus Silber besteht, gebildet sein.
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Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterbauelements umfasst der Anschlussträger eine Spiegelschicht, die reflektierend für die von der aktiven Zone der Halbleiterschichtenfolge emittierte elektromagnetische Strahlung und für die von der Konversionsschicht konvertierte Strahlung ausgebildet ist. Die Spiegelschicht ist stellenweise lateral zum optoelektronischen Halbleiterchip angeordnet. Die Spiegelschicht kann, falls diese vorhanden ist, zumindest stellenweise direkt an die Konversionsschicht angrenzen. Ferner kann die Spiegelschicht den zumindest einen optoelektronischen Halbleiterchip rahmenartig umschließen. Beispielsweise kann die Spiegelschicht direkt an den Grundkörper des Anschlussträgers grenzen. Die Spiegelschicht ist insbesondere dafür vorgesehen, Lichtverluste zu reduzieren. Insbesondere kann elektromagnetische Strahlung, die von der aktiven Zone der Halbleiterschichtenfolge in Richtung des Anschlussträgers abgestrahlt und/oder von in der Konversionsschicht und/oder dem Aufwachssubstrat enthaltenen Leuchtstoffpartikeln und/oder anderen streuenden Partikeln gestreut wird, mit der Spiegelschicht zurück in Richtung des Aufwachssubstrats, und damit in die Richtung der bevorzugten Abstrahlung, reflektiert werden, wodurch die Effizienz des optoelektronischen Halbleiterbauelements verbessert werden kann und Lichtverluste reduziert werden. Die Spiegelschicht kann beispielsweise mit einem reflektierenden Metall wie Aluminium oder Silber gebildet sein.
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Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterbauelements umfasst der optoelektronische Halbleiterchip eine zweite Metallisierungsschicht, die reflektierend für die von der aktiven Zone der Halbleiterschichtenfolge emittierte elektromagnetische Strahlung ausgebildet ist. Die zweite Metallisierungsschicht kann beispielsweise den Teil der von der aktiven Zone der Halbleiterschichtenfolge emittierten elektromagnetischen Strahlung, der nicht durch die erste Metallisierungsschicht reflektiert wurde, reflektieren, wodurch Lichtverluste reduziert werden.
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Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterbauelements beträgt die laterale Ausdehnung des optoelektronischen Halbleiterbauelements höchstens einen Faktor 1,2, bevorzugt einen Faktor 1,1, der lateralen Ausdehnung der aktiven Zone des optoelektronischen Halbleiterchips entlang derselben lateralen Richtung. Die Fläche des gesamten optoelektronischen Halbleiterbauelements kann somit in den lateralen Richtungen, das heißt entlang der Haupterstreckungsebene, insbesondere um maximal 40 %, bevorzugt maximal 20 %, größer sein als die lichtemittierende Fläche des zumindest einen optoelektronischen Halbleiterchips. Mit anderen Worten, das optoelektronische Halbleiterbauelement ist als sogenanntes Chip-Scale-Bauelement ausgebildet.
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Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterbauelements umfasst der Anschlussträger eine Isolationsbrücke, die mit einem elektrisch isolierenden Material gebildet ist. Die Isolationsschicht ist insbesondere einstückig ausgebildet. Eine zweidimensionale Projektion der Isolationsbrücke auf die Haupterstreckungsebene des Aufwachssubstrats kann hierbei mehrfach zusammenhängend ausgebildet sein. Mit anderen Worten, in einer Aufsicht aus der Richtung des Aufwachssubstrats erscheint die Isolationsbrücke als mehrfach zusammenhängende Fläche, beispielsweise als Ring. Ferner kann die Isolationsbrücke die Form eines Hohlzylinders aufweisen. Die Isolationsbrücke kann von der zweiten Metallisierungsschicht, die einstückig ausgebildet sein kann, umschlossen sein. Ferner kann die Isolationsbrücke eine n-Metallisierung, die für die elektrische Kontaktierung der ersten Metallisierungsschicht und/oder des p-dotierten Bereichs vorgesehen ist, umschließen. Durch diese Anordnung der Isolationsbrücke zwischen der n-Metallisierung und der zweiten Metallisierungsschicht ergibt sich eine konzentrische Anschlussgeometrie.
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Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterbauelements weisen die lateral zum optoelektronischen Halbleiterchip beabstandeten Seitenflächen der Konversionsschicht Spuren von Vereinzelung auf.
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Beispielsweise ist die Oberflächenstruktur der Seitenflächen rauer als die einer dem Anschlussträger abgewandten Deckfläche der Konversionsschicht, die keine Spuren von Vereinzelung aufweist. Beispielsweise ist die Vereinzelung mit einer Säge, einem Messer und/oder einem Laser-Trennverfahren erfolgt. Die Seitenflächen der Konversionsschicht weisen dann Spuren des Materialabtrags mit der Säge, dem Messer und/oder dem Laserstrahl auf. Eine in einem Verfahrensschritt durchgeführte Vereinzelung ist somit an dem optoelektronischen Halbleiterbauelement nachweisbar.
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Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterbauelements überragt der Anschlussträger die Konversionsschicht an deren Seitenflächen. Mit anderen Worten, die Seitenflächen der Konversionsschicht schließen auch im Rahmen der Herstellungstoleranzen nicht bündig mit dem Anschlussträger ab. Der Anschlussträger kann somit in lateralen Richtungen eine größere Ausdehnung als die Konversionsschicht in derselben Richtung aufweisen. Die Seitenflächen des Anschlussträgers können somit frei von der Konversionsschicht sein.
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Es wird ferner ein Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Halbleiterbauelements angegeben. Das optoelektronische Halbleiterbauelement ist vorzugsweise mittels einem der hier beschriebenen Verfahren herstellbar. Das heißt, sämtliche für das optoelektronische Halbleiterbauelement offenbarten Merkmale sind auch für das Verfahren offenbart und umgekehrt.
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Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens werden zunächst eine Vielzahl von optoelektronischen Halbleiterchips und ein Anschlussträger-Verbund bereitgestellt. Der Anschlussträger-Verbund enthält die elektronischen und/oder mechanischen Komponenten mehrerer Anschlussträger. In einem daran anschließenden Verfahrensschritt werden die optoelektronischen Halbleiterchips mit dem Anschlussträger-Verbund verbunden, so dass der Anschlussträger-Verbund an der der Aufwachsfläche des Aufwachssubstrats abgewandten Deckfläche der optoelektronischen Halbleiterchips angeordnet ist.
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Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens umfasst der Anschlussträger-Verbund eine Vielzahl von elektronischen Bauelementen, wobei jedem optoelektronischen Halbleiterchip zumindest ein elektronisches Bauelement des Anschlussträger-Verbunds zugeordnet ist. Bevorzugt ist jedem optoelektronischen Halbleiterchip zumindest ein elektronisches Bauelement eindeutig, insbesondere eineindeutig zugeordnet. Beispielsweise kann es sich bei dem elektronischen Bauelement um eine Schutzdiode handeln. Durch die Zuordnung der Schutzdiode zu einem optoelektronischen Halbleiterchip kann gewährleistet werden, dass jeder optoelektronische Halbleiterchip vor beispielsweise einer elektrostatischen Entladung geschützt ist.
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Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens umfasst dieses die folgenden Schritte:
- - Bereitstellen einer Vielzahl optoelektronischer Halbleiterchips,
- - Bereitstellen des Anschlussträger-Verbunds mit einer Vielzahl elektronischer Bauelemente,
- - Verbinden der optoelektronischen Halbleiterchips mit dem Anschlussträger-Verbund an der der Aufwachsfläche des Aufwachssubstrats abgewandten Deckfläche der optoelektronischen Halbleiterchips, wobei
- - jedem optoelektronischen Halbleiterchip zumindest ein elektronisches Bauelement des Anschlussträger-Verbunds zugeordnet ist.
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Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens wird auf die Vielzahl optoelektronischer Halbleiterchips eine Konversionsschicht aufgebracht, so dass sich die Konversionsschicht vollständig entlang der Seitenflächen des Aufwachssubstrats und den quer oder senkrecht zur Aufwachsfläche des Aufwachssubstrats verlaufenden Seitenflächen des optoelektronischen Halbleiterchips erstreckt. Hierbei ist es möglich, dass Material der Konversionsschicht Zwischenräume zwischen benachbarten optoelektronischen Halbleiterchips zumindest teilweise auffüllt. Es ist auch möglich, dass die Konversionsschicht sämtliche lateral zu den optoelektronischen Halbleiterchips liegenden Zwischenräumen zwischen benachbarten optoelektronischen Halbleiterchips auffüllt. Nach dem Aufbringen der Konversionsschicht kann die Vielzahl optoelektronischer Halbleiterchips somit über die Konversionsschicht verbunden sein. Ferner ist es möglich, dass die Konversionsschicht zumindest stellenweise direkt an die Isolationsschicht angrenzt.
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Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens werden die Seitenflächen der Konversionsschicht mittels Vereinzeln hergestellt. Die Vereinzelung erfolgt hierbei durch das Material der Konversionsschicht hindurch. Die Vereinzelung kann beispielsweise mit einem Sägeverfahren mit einer Säge, einem Schneideverfahren mit einem Messer und/oder einem Laser-Trennverfahren erfolgen. Hierbei ist es mitunter möglich, dass bei der Vereinzelung Teile der Konversionsschicht abgetragen werden und anschließend nicht mehr an dem optoelektronischen Halbleiterbauelement vorhanden sind. Es ist ferner möglich, dass an den Stellen, an denen Teile der Konversionsschicht abgetragen wurden, anschließend eine der Deckfläche des Anschlussträger-Verbunds und/oder des Anschlussträgers abgewandte Bodenfläche des Anschlussträger-Verbunds frei zugänglich ist.
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Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens erfolgt das Aufbringen der Konversionsschicht vor dem Verbinden des optoelektronischen Halbleiterchips mit dem Anschlussträger-Verbund. In diesem Fall kann die Vielzahl von optoelektronischen Halbleiterchips voneinander getrennt auf dem Anschlussträger-Verbund aufgebracht werden und es ist keine nachfolgende Vereinzelung durch das Material der Konversionsschicht hindurch nötig. Insbesondere kann die Vielzahl von optoelektronischen Halbleiterchips in diesem Fall nicht über die Konversionsschicht miteinander verbunden sein.
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Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens wird der Anschlussträger-Verbund an allen lateral zu dem zumindest einen elektronischen Bauelement beabstandeten Seitenflächen vereinzelt. Die Vereinzelung des Anschlussträger-Verbunds erfolgt hierbei nicht in demselben Verfahrensschritt wie die Vereinzelung der Konversionsschicht. Es ist jedoch möglich, dass die Vereinzelung des Anschlussträger-Verbunds mit demselben Vereinzelungsprozess wie die Vereinzelung der Konversionsschicht erfolgt. Insbesondere kann die Vereinzelung des Anschlussträger-Verbunds nach der Vereinzelung der Konversionsschicht durchgeführt werden. Nach der Vereinzelung ist der Anschlussträger-Verbund in eine Vielzahl von Anschlussträgern aufgeteilt.
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Durch die getrennte Vereinzelung der Konversionsschicht und des Anschlussträger-Verbunds ist es mitunter möglich, dass der jeweilige verwendete Vereinzelungsprozess gezielt an das zu vereinzelnde Material angepasst wird. Beispielsweise kann das optoelektronische Halbleiterbauelement dadurch in lateralen Richtungen kleiner ausgeführt werden. Dies ermöglicht beispielsweise die Ausführung des optoelektronischen Halbleiterbauelements als sogenanntes Chip-Scale-Bauelement. Die getrennte Vereinzelung ist am fertigen Halbleiterbauelement nachweisbar. So kann beispielsweise der Grundkörper des Anschlussträgers die Konversionsschicht an deren Seitenflächen aufgrund der getrennten Vereinzelung überragen.
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Im Folgenden werden das hier beschriebene optoelektronische Halbleiterbauelement sowie das hier beschriebene Verfahren anhand von Ausführungsbeispielen und den dazugehörigen Figuren näher erläutert.
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Anhand der schematischen Schnittdarstellungen der 1 bis 3 sind Ausführungsbeispiele eines hier beschriebenen optoelektronischen Halbleiterbauelements näher erläutert.
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Gleiche, gleichartige oder gleich wirkende Elemente sind in der Figur mit denselben Bezugszeichen versehen. Die Figur und die Größenverhältnisse der in der Figur dargestellten Elemente untereinander sind nicht als maßstäblich zu betrachten. Vielmehr können einzelne Elemente zur besseren Darstellbarkeit und/oder zum besseren Verständnis übertrieben groß dargestellt sein.
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Die 1 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines Ausführungsbeispiels eines hier beschriebenen optoelektronischen Halbleiterbauelements 1.
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Das optoelektronische Halbleiterbauelement 1 weist einen optoelektronischen Halbleiterchip 2 auf. Der optoelektronische Halbleiterchip 2 umfasst ein Aufwachssubstrat 21, mit einer Aufwachsfläche 21a, Seitenflächen 21b und einer der Aufwachsfläche 21a abgewandte Bodenfläche 21c, sowie eine auf der Aufwachsfläche 21a aufgewachsene Schichtenfolge 22. Die Schichtenfolge 22 weist eine Halbleiterschichtenfolge 221, 222, 223 mit einem n-dotierten Bereich 221, der mit der Aufwachsfläche 21a des Aufwachssubstrats 21 in direktem Kontakt steht, einer aktiven Zone 222 und einem p-dotierten Bereich 223 auf.
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Das Aufwachssubstrat 21 kann ferner eine Pufferschicht umfassen, wobei eine der Bodenfläche 21c abgewandte Deckfläche der Pufferschicht die Aufwachsfläche 21a des Aufwachssubstrats 21 bildet. In dem Fall, dass das Aufwachssubstrat 21 eine Pufferschicht umfasst, grenzt die Halbleiterschichtenfolge 221, 222, 223 direkt an die Pufferschicht. Ferner ist es möglich, dass die Halbleiterschichtenfolge an ihrer dem Aufwachssubstrats 21 zugewandten Seite die Pufferschicht umfasst oder eine weitere Pufferschicht umfasst. Allgemein ist es möglich, dass die Halbleiterschichtenfolge weitere nicht gezeigte Schichten umfasst.
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Ferner umfasst die Schichtenfolge 22 eine erste Metallisierungsschicht 23, eine Kapselungsschicht 24 und eine Passivierungsschicht 25. Die erste Metallisierungsschicht 23 ist reflektierend für die von der aktiven Zone 222 emittierte elektromagnetische Strahlung ausgebildet. Beispielsweise kann die erste Metallisierungsschicht 23 Silber oder ein anderes Metall, das reflektierend für die von der aktiven Zone 222 emittierte elektromagnetische Strahlung ausgebildet ist, enthalten. Die Kapselungsschicht 24 ist auf der dem Aufwachssubstrat 21 abgewandten Seite der ersten Metallisierungsschicht 23 angebracht und überformt die erste Metallisierungsschicht 23. Die Kapselungsschicht 24 kann beispielsweise Platin, Gold oder Titan enthalten. Die Passivierungsschicht 25 ist mit einem isolierenden Material, wie beispielsweise Siliziumdioxid oder Siliziumnitrid, gebildet und umformt die Kapselungsschicht 24 vollständig und die Halbleiterschichtenfolge 221, 222, 223 zumindest stellenweise.
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Mittels der Kapselungsschicht 24 wird die erste Metallisierungsschicht 23 von der Umgebung entkoppelt und beispielsweise das Eindringen von Luft oder Feuchtigkeit in die erste Metallisierungsschicht 23 verhindert. Weiterhin kann die Kapselungsschicht 24 eine Migration von Material aus der ersten Metallisierungsschicht 23 unterdrücken. Die Kapselungsschicht 24 kann die erste Metallisierungsschicht 23 an ihrer der Halbleiterschichtenfolge 22 abgewandten Deckfläche nahezu vollständig bedecken. Beispielsweise können mehr als 90 %, bevorzugt mehr als 95 %, der der Halbleiterschichtenfolge 22 abgewandten Deckfläche der ersten Metallisierungsschicht 23 von der Kapselungsschicht 24 bedeckt sein, während die übrigen 10 %, bevorzugt 5 %, direkt an die Passivierungsschicht 25 grenzen.
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Ferner umfasst der optoelektronische Halbleiterchip 2 eine Isolationsschicht 26 und einen Anschlussträger 4, mit einer Deckfläche 4a und einer Bodenfläche 4c. Die Isolationsschicht 26 ist stellenweise zwischen dem Anschlussträger 4 und der Schichtenfolge 22 angeordnet. Hierbei steht die Isolationsschicht 26 zumindest stellenweise mit der Halbleiterschichtenfolge 22 in direktem Kontakt. Die Isolationsschicht 26 kann die Halbleiterschichtenfolge 221, 222, 223 mitunter rahmenartig umschließen. Die Isolationsschicht 26 grenzt zudem an die Passivierungsschicht 25 des optoelektronischen Halbleiterchips 2.
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Ferner grenzt die Isolationsschicht 26 stellenweise an die Aufwachsfläche 21a des Aufwachssubstrats 21. Hierbei bleiben alle Seitenflächen 21b und die Bodenfläche 21c des Aufwachssubstrats 21 frei von der Isolationsschicht 26. Der optoelektronische Halbleiterchip 2 umfasst zudem Kontaktstellen 29, eine zweite Metallisierungsschicht 27, eine n-Metallisierung 231 und eine Kontaktschicht 28. Die Kontaktstellen 29 sind elektrisch leitend mit der Halbleiterschichtenfolge 221, 222, 223 des optoelektronischen Halbleiterchips 2 verbunden. Hierzu ist die Isolationsschicht 26 stellenweise unterbrochen und die zweite Metallisierungsschicht 27 durchdringt die Isolationsschicht 26 an diesen Stellen. Die zweite Metallisierungsschicht 27 kann elektrisch leitend ausgeführt sein, um eine elektrische Kontaktierung der Kontaktstellen 29 zu ermöglich. Beispielsweise kann die zweite Metallisierungsschicht 27 mit Titan, Silber oder Platin gebildet sein. Die Kontaktstellen 29 können beispielsweise mit Titan, Gold, Platin oder einem anderen elektrisch leitenden Material gebildet sein. An die zweite Metallisierungsschicht 27 grenzt eine Kontaktschicht 28, die beispielsweise mit Silber und/oder Gold gebildet sein kann. Die Kontaktschicht 28 ermöglicht eine gute elektrische und/oder mechanische Verbindung des optoelektronischen Halbleiterchips 2 mit einem Anschlussträger 4.
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Das optoelektronische Halbleiterbauelement 2 umfasst weiterhin den Anschlussträger 4. Der Anschlussträger 4 des optoelektronischen Halbleiterbauelements 1 umfasst einen Grundkörper 44, eine Lotschicht 43, Durchkontaktierungen 46, ein elektronisches Bauelement 47 und eine Spiegelschicht 6.
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Der Grundkörper 44 des Anschlussträgers 4 wird von den Durchkontaktierungen 46 stellenweise durchdrungen. Ferner bedecken Teile der Durchkontaktierungen 46 die Deckfläche 4a des Anschlussträgers 4 zumindest stellenweise. Bei diesen Teilen der Durchkontaktierungen 46 kann es sich beispielsweise um Anschlussstellen und/oder Montagepads handeln, mit denen das optoelektronische Halbleiterbauelement 1 beispielsweise auf einer Leiterplatine montiert werden kann. Diese Teile der Durchkontaktierungen 46 können aus einem anderen Material als der Rest der Durchkontaktierungen 46 bestehen und/oder diese Teile können in einem separaten Herstellungsschritt gefertigt werden. Die Durchkontaktierungen 46 können elektrisch leitend mit den Kontaktstellen 29 verbunden sein. Beispielsweise können die Durchkontaktierungen 46 Kupfer enthalten.
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Der Anschlussträger 4 umfasst ferner eine Lotschicht 43, die eine elektrische Verbindung der Durchkontaktierungen 46 mit der Kontaktschicht 28, und damit mit den Kontaktstellen 29, ermöglicht. Die Lotschicht 43 kann zum Beispiel mit Gold oder Zinn gebildet sein. Es ist ferner möglich - anders als in den Figuren gezeigt - dass die Lotschicht 43 eine Einebnungsschicht, die beispielsweise mit Titan-Wolfram-Nitrid gebildet sein kann, aufweist. Die Einebnungsschicht dient beispielsweise als Diffusionsbarriere.
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Die Lotschicht 43 kann stellenweise unterbrochen sein. An diesen Stellen kann beispielsweise eine Isolationsbrücke 7 durch die Lotschicht 43 dringen und direkt an den Grundkörper 44 grenzen. Die Isolationsbrücke 7 kann mit einem elektrisch isolierenden Material gebildet sein. Bei dem elektrisch isolierenden Material kann es sich beispielsweise um Luft handeln. Bei der Isolationsbrücke 7 kann es sich dementsprechend um einen luftgefüllten Hohlraum handeln. Die Isolationsbrücke 7 umschließt die n-Metallisierungsschicht 231 an deren lateral liegenden Außenflächen und wird von der zweiten Metallisierungsschicht 27 an ihren lateral liegenden Außenflächen umschlossen.
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Das optoelektronische Halbleiterbauelement 1 weist zudem eine Konversionsschicht 5 auf, die auf der Bodenfläche 21c und den Seitenflächen 21b des Aufwachssubstrats 21 und den lateral zu der Schichtenfolge 22 beabstandeten Seitenflächen 2b des optoelektronischen Halbleiterchips aufgebracht ist und mit diesen Flächen in direktem Kontakt steht. Die Konversionsschicht 5 steht zudem bevorzugt zumindest stellenweise in direktem Kontakt mit dem Anschlussträger 4. Beispielsweise kann die Konversionsschicht 5 in einem Herstellungsverfahren mittels Sprühbeschichtung, Umformung, Elektrophorese oder Drucken auf die frei zugänglichen Außenflächen des optoelektronischen Halbleiterchips 2 und/oder des Anschlussträgers 4 aufgebracht werden. Bevorzugt erfolgt die Herstellung der Konversionsschicht 5 mit einem Verfahren, das im Waferverbund angewandt werden kann und somit kostengünstig ist.
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Es ist jedoch auch - anders als in 1 gezeigt - möglich, dass die Außenflächen 21b, 21c des Aufwachssubstrats 1 nicht direkt an die Konversionsschicht 5 grenzen. Beispielsweise kann das optoelektronische Halbleiterbauelement 1 in einem strahlungsdurchlässigen Vergusskörper eingegossen sein und die Konversionsschicht 5 beabstandet von dem optoelektronischen Halbleiterbauelement 1 auf dem Vergusskörper aufgebracht sein. Hierbei ist es möglich, dass das optoelektronische Halbleiterbauelement 1 zunächst mit dem Vergusskörper umformt wird und die Konversionsschicht 5 anschließend beabstandet zu den Komponenten des optoelektronischen Halbleiterbauelements 1 auf den Vergusskörper aufgebracht wird.
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Zudem ist es möglich, dass die Konversionsschicht 5 vor dem Aufbringen des optoelektronischen Halbleiterchips 2 auf den Anschlussträger 4 auf den optoelektronischen Halbleiterchip 2 aufgebracht wurde. In diesem Fall ist es möglich, dass die Konversionsschicht 5 zwar mit den Außenflächen des optoelektronischen Halbleiterchips 2 in direktem Kontakt steht, jedoch nicht an den Anschlussträger 4 angrenzt. Beispielsweise erstreckt sich die Konversionsschicht 5 in diesem Fall nahezu vollständig entlang der Seitenflächen 21b des Aufwachssubstrats 21 und den quer oder senkrecht zur Aufwachsfläche 21a des Aufwachssubstrats 21 verlaufenden Seitenflächen 2b des optoelektronischen Halbleiterchips 2, wobei zwischen der Konversionsschicht 5 und dem Anschlussträger 4 ein Abstand verbleibt. Unter „nahezu vollständig“ ist gemeint, dass beispielsweise höchstens 20 %, bevorzugt höchstens 10 %, der Außenflächen des optoelektronischen Halbleiterchips 2 frei von der Konversionsschicht 5 bleiben.
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Der Anschlussträger 4 überragt die Konversionsschicht 5 an deren Seitenflächen 5b, das heißt, die Seitenflächen 5b der Konversionsschicht 5 schließen nicht bündig mit den Seitenflächen 4b des Anschlussträgers 4 ab. Die Seitenflächen 4b des Anschlussträgers 4 sind somit frei von der Konversionsschicht 5.
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Ferner können die Seitenflächen 5b der Konversionsschicht 5 Spuren von Vereinzelung aufweisen.
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Der Anschlussträger 4 umfasst ferner - optional - eine Spiegelschicht 6, die reflektierend für die von der aktiven Zone 222 der Halbleiterschichtenfolge 221, 222, 223 emittierte elektromagnetische Strahlung und die durch die Konversionsschicht 5 konvertierte elektromagnetische Strahlung ausgebildet ist. Die Spiegelschicht 6 ist auf dem Grundkörper 44 des Anschlussträgers 4 angeordnet. Ferner ist die Spiegelschicht 6 zumindest stellenweise lateral zu dem optoelektronischen Halbleiterchip 2 angeordnet und grenzt zumindest stellenweise direkt an die Konversionsschicht 5 an. Die Spiegelschicht 6 kann den optoelektronischen Halbleiterchip 2 beispielsweise rahmenartig umschließen. Elektromagnetische Strahlung, die durch die aktive Zone 222 in Richtung des Anschlussträgers 4 emittiert wird oder durch die in dem Konversionselement 5 enthaltenen Streupartikel in Richtung des Anschlussträgers 4 gestreut wird, wird mit der Spiegelschicht 6 wieder in die bevorzugte Abstrahlrichtung, das heißt in Richtung des Aufwachssubstrats 21, zurück reflektiert.
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Weiterhin umfasst der Anschlussträger 4 ein elektronisches Bauelement 47. Das elektronische Bauelement 47 ist zwischen zumindest zwei Durchkontaktierungen 46 des Anschlussträgers 4 angeordnet. Bei dem elektronischen Bauelement 47 handelt es sich in dem in der 1 gezeigten Ausführungsbeispiel um eine ESD-Schutzdiode, die eine Zerstörung des optoelektronischen Halbleiterchips 2 durch beispielsweise eine elektrostatische Entladung verhindern kann. Die Kontaktierung des elektronischen Bauelements 47 kann beispielsweise über zumindest eine der Durchkontaktierungen 46 erfolgen. In dem in der 1 gezeigten Ausführungsbeispiel fungieren die Durchkontaktierungen 46 auch als Kontaktierungen für den optoelektronischen Halbleiterchip 2. Dies erlaubt eine geringere Anzahl von Durchkontaktierungen 46 und damit auch eine erleichterte Montage und/oder elektrische Kontaktierung. Das elektronische Bauelement 47 kann beispielsweise durch entsprechende Dotierung des Grundkörpers 44 hergestellt werden. Die Dotierung des Grundkörpers 44 kann vor oder nach Aufbringen des Halbleiterchips 2 auf den Anschlussträger 4 erfolgen.
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Die 2 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels eines hier beschriebenen optoelektronischen Halbleiterbauelements 1.
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In dem in der 2 gezeigten Ausführungsbeispiel eines hier beschriebenen optoelektronischen Halbleiterbauelements 1 grenzt das Konversionselement 5 direkt an eine dem optoelektronischen Halbleiterchip 2 zugewandte Bodenfläche 44c des Grundkörpers 44 des Anschlussträgers 4. In diesem Ausführungsbeispiel ist also keine Spiegelschicht 6 zwischen dem Grundkörper 44 und dem Konversionselement 5 angeordnet.
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Im Gegensatz zum Ausführungsbeispiel der 1 umfasst der Anschlussträger 4 zudem eine zusätzliche Anschlussstelle 462, mit der das elektronische Bauelement 47 unabhängig von dem optoelektronischen Halbleiterchip 2 kontaktiert werden kann. Diese Konfiguration ermöglicht beispielsweise einen elektronischen Funktions-Test des elektronischen Bauelements 47 unabhängig von einem bereits auf den Anschlussträger 4 aufgebrachten optoelektronischen Halbleiterchip 2. Bei dem in der 2 dargestellten elektronischen Bauelement 47 kann es sich um ein beliebiges elektronisches Bauelement, wie beispielsweise ein Transistor, ein Widerstand und/oder eine ESD-Schutzdiode handeln.
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Die 3 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines dritten Ausführungsbeispiels eines hier beschriebenen optoelektronischen Halbleiterbauelements 1.
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In dem in der 3 dargestellten Ausführungsbeispiel eines optoelektronischen Halbleiterbauelements 1 schließt zumindest eine lateral beabstandete Seitenfläche 26b der Isolationsschicht 26 im Rahmen der Herstellungstoleranzen bündig mit zumindest einer Seitenfläche 21b des Aufwachssubstrats 21 ab. Insbesondere kann es dadurch möglich sein, dass die Konversionsschicht 5 sowohl im Bereich des Aufwachssubstrats 21 als auch im Bereich der Isolationsschicht 26 eine gleichmäßige Dicke aufweist.
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Das hier beschriebene optoelektronische Halbleiterbauelement 1 kann aufgrund der integrierten Komponenten, wie der Konversionsschicht 5 und dem elektronischen Bauelement 47, besonders kompakt und insbesondere als Chip-Scale-Bauelement ausgeführt werden. Im Gegensatz zu den aus dem Stand der Technik bekannten Flip-Chip-Ausführungen wird das Aufwachssubstrat 21 bei dem vorliegenden optoelektronischen Halbleiterbauelement 1 nicht abgelöst, sondern verbleibt an der Halbleiterschichtenfolge 22. Dies hat mitunter eine deutlich verringerte mechanische Beanspruchung der auf dem Aufwachssubstrat 22 aufgewachsenen Halbleiterschichten 221, 223 zur Folge. Darüber hinaus werden die optoelektronischen Eigenschaften des optoelektronischen Halbleiterbauelements 1 weniger stark verändert als bei einem ansonsten baugleichen optoelektronischen Halbleiterbauelement, bei dem das Aufwachssubstrat 21 abgelöst wurde. Dies ermöglicht insbesondere die Bereitstellung eines kompakten optoelektronischen Halbleiterbauelements 1 mit einer sehr engen Verteilung der optoelektronischen Eigenschaften.