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WO2020151963A1 - Verfahren zur herstellung eines strahlungsemittierenden halbleiterbauteils und strahlungsemittierendes halbleiterbauteil - Google Patents

Verfahren zur herstellung eines strahlungsemittierenden halbleiterbauteils und strahlungsemittierendes halbleiterbauteil Download PDF

Info

Publication number
WO2020151963A1
WO2020151963A1 PCT/EP2020/050576 EP2020050576W WO2020151963A1 WO 2020151963 A1 WO2020151963 A1 WO 2020151963A1 EP 2020050576 W EP2020050576 W EP 2020050576W WO 2020151963 A1 WO2020151963 A1 WO 2020151963A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
conversion elements
radiation
semiconductor chip
emitter regions
elements
Prior art date
Application number
PCT/EP2020/050576
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Simeon Katz
Original Assignee
Osram Opto Semiconductors Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Osram Opto Semiconductors Gmbh filed Critical Osram Opto Semiconductors Gmbh
Priority to US17/422,680 priority Critical patent/US20220028926A1/en
Publication of WO2020151963A1 publication Critical patent/WO2020151963A1/de

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    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
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    • H01L25/03—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes
    • H01L25/04—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers
    • H01L25/075—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L33/00
    • H01L25/0753—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L33/00 the devices being arranged next to each other
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    • H01L2933/0008—Processes
    • H01L2933/0033—Processes relating to semiconductor body packages
    • H01L2933/0041—Processes relating to semiconductor body packages relating to wavelength conversion elements

Definitions

  • One object to be achieved is to specify a method for producing a radiation-emitting semiconductor component that is particularly simple to produce.
  • a radiation-emitting semiconductor component is to be specified which can be produced particularly cost-effectively.
  • the method comprises the step of providing a carrier plate
  • the carrier plate has
  • a main extension level For example, lateral directions are parallel to
  • Main extension plane aligned and a vertical
  • the carrier plate has, for example, the shape of a disk or a cuboid.
  • the carrier plate comprises, for example, a base plate on and / or in which the contact elements are arranged.
  • the base plate contains, for example, an electrical one
  • insulating material such as a
  • Plastic material for example an epoxy or a
  • the contact elements on the Base plate are arranged, for example from
  • Contact elements have or consist of a metal, for example.
  • the metal is or contains, for example, gold, silver and / or copper.
  • the contact elements can, for example, penetrate the base plate and / or be embedded in the base plate. "Embedded” can mean that the contact elements lie against the base plate, partially within the base plate and / or from the base plate
  • Base plate on at least part of its outer surface
  • the carrier plate is or comprises, for example
  • Connection frame (English: lead frame).
  • a radiation-emitting semiconductor chip is applied to the carrier plate.
  • the radiation-emitting semiconductor chip is in operation, for example, for generating
  • Semiconductor chip a semiconductor layer sequence which has an active region.
  • the active area is for that
  • the active region has, for example, a pn junction for generating the electromagnetic primary radiation, such as a double heterostructure
  • the semiconductor layer sequence is based, for example, on a II IV compound semiconductor material.
  • the III-V compound semiconductor material is, for example, a phosphide, arsenide and / or nitride compound semiconductor material, that is to say, for example
  • the semiconductor layer sequence can contain dopants as well
  • Crystal lattice of the semiconductor layer sequence i.e. Al, Ga,
  • N Indicated in, N, As or P, even if these can be partially replaced and / or supplemented by small amounts of other substances.
  • the growth wafer comprises, for example, sapphire, glass, or semiconductor materials such as, for example, GaAs, GaP, GaSb, Ge or Si.
  • semiconductor materials such as, for example, GaAs, GaP, GaSb, Ge or Si.
  • the radiation-emitting semiconductor chip can comprise chip contact areas which, for example, contain a metal or consist of a metal.
  • Emitter regions are, for example, at least two
  • Chip contact areas can, for example, also have several
  • the chip contact surfaces can be glued, for example, Bonding or soldering can be applied to the contact elements.
  • Bonding or soldering can be applied to the contact elements.
  • first conversion elements are produced epitaxially.
  • the first conversion elements each include a first semiconductor layer stack, for example, which has a further first active region.
  • the further first active region is designed to partially absorb electromagnetic primary radiation and to re-emit it into first electromagnetic secondary radiation.
  • the further first active region can have a pn junction, such as a double heterostructure, a
  • secondary radiation is larger than one
  • Peak wavelength of the primary electromagnetic radiation is the Peak wavelength of the primary electromagnetic radiation.
  • the first semiconductor layer stacks can each be produced by an epitaxy method, that is to say by means of
  • the semiconductor layer stacks can be generated in the form of a further first semiconductor layer sequence over a large area by means of organometallic gas phase epitaxy (MOVPE) or molecular beam epitaxy (MBE).
  • MOVPE organometallic gas phase epitaxy
  • MBE molecular beam epitaxy
  • the further first semiconductor layer sequence is based
  • the II IV compound semiconductor material is, for example, a phosphide, arsenide and / or nitride compound semiconductor material, that is to say, for example
  • the further first semiconductor layer sequence can be partially replaced and / or supplemented by small amounts of further substances.
  • Semiconductor layer sequence can be the further first
  • Semiconductor layer sequence can be detached from the first growth substrate. Furthermore, it is possible for the further first semiconductor layer sequence to be separated before or after the detachment to form the first semiconductor layer stacks and thus the first conversion elements.
  • the other first first semiconductor layer sequence can be detached from the first growth substrate. Furthermore, it is possible for the further first semiconductor layer sequence to be separated before or after the detachment to form the first semiconductor layer stacks and thus the first conversion elements.
  • Semiconductor layer sequence is separated into the first conversion elements, for example by means of a sawing process, a punching process or a laser process.
  • the first conversion elements are on the semiconductor chip
  • the first conversion elements will be
  • the application includes
  • the semiconductor chip comprises emitter regions, each
  • a radiation exit area is assigned to each emitter region.
  • the emitter areas are the radiation-emitting components of the semiconductor chip.
  • the emitter regions can be operated independently of one another, so that it is possible to have exactly one
  • Emitter area several emitter areas or all
  • Each emitter area can have an individual
  • the emitter regions are operated. It is thus possible, for example, for the emitter regions to emit different brightness.
  • all emitter regions are part of the same radiation-emitting semiconductor chip.
  • the semiconductor chip is one
  • pixelated semiconductor chip which is structured in separately controllable areas, each area forming an emitter area, for example.
  • Semiconductor chips are, for example, manufactured together with one another on the common growth wafer and comprise an active region, in which electromagnetic ones operate
  • Semiconductor chips have the same composition. It is possible, for example, that all emitter regions of the semiconductor chip have a common, epitaxial
  • manufactured semiconductor layer of the semiconductor layer sequence are mechanically and electrically connected to each other.
  • Each emitter area sends, for example, electromagnetic primary radiation from the associated one
  • the radiation exit areas of the emitter areas are preferably formed by a cover area of the respective emitter areas. Prefer to kick at least 70% of the primary radiation emitted by the emitter regions through the respective radiation exit area.
  • the first conversion elements can be simultaneously applied to at least some of the emitter regions by means of a first device
  • the first layer may be applied.
  • the first layer may be applied.
  • the first layer may be applied.
  • the first layer may be applied.
  • Conversion elements are not applied to all of the emitter regions. In this case, this includes
  • the method for producing a radiation-emitting semiconductor component comprises the following steps:
  • the semiconductor chip comprises emitter areas, each of the electromagnetic primary radiation from one
  • One idea of the method described here for producing a radiation-emitting component is, inter alia, that conversion elements in an already isolated form are simultaneously applied to a pixelated semiconductor chip
  • the semiconductor chip and thus the radiation-emitting component can therefore be designed to be particularly space-saving.
  • second conversion elements are produced epitaxially.
  • the second conversion elements each include, for example, a second semiconductor layer stack which has a further second active region.
  • the further second active area is designed to be electromagnetic
  • the further second active region can have a pn junction, such as one
  • Double heterostructure a single quantum well structure or a multiple quantum well structure.
  • the second semiconductor layer stacks can each
  • the ⁇ can be produced, for example, by an epitaxial process, that is to say by means of epitaxial growth on a second Growth substrate.
  • the epitaxial process that is to say by means of epitaxial growth on a second Growth substrate.
  • MOVPE organometallic gas phase epitaxy
  • MBE Molecular beam epitaxy
  • the further second semiconductor layer sequence is based
  • the I I I-V compound semiconductor material is, for example, a phosphide, arsenide, and / or nitride compound semiconductor material, that is to say, for example
  • the further second semiconductor layer sequence can be partially by small
  • Amounts of other substances can be replaced and / or supplemented.
  • Semiconductor layer sequence can be the further second
  • Semiconductor layer sequence can be detached from the second growth substrate. Furthermore, it is possible for the further first semiconductor layer sequence to be separated before or after the detachment to form the second semiconductor layer stacks and thus the second conversion elements.
  • the further second semiconductor layer sequence is, for example, by means of a sawing process, a stamping process or one
  • Secondary radiation is in particular larger than one
  • Peak wavelength of the primary electromagnetic radiation is the Peak wavelength of the primary electromagnetic radiation.
  • the first secondary radiation is the first
  • Conversion elements and the second secondary radiation of the second conversion elements for example, different from each other.
  • the first are
  • Conversion elements designed to convert all or part of blue light into green or yellow light.
  • the second conversion elements can be designed to convert blue light completely or partially into red, yellow or green light.
  • the primary electromagnetic radiation is blue light, for example.
  • Conversion elements and / or the second conversion elements are set up to the electromagnetic
  • the second conversion elements are applied to the semiconductor chip.
  • the second conversion elements are
  • the second conversion elements can, for example, be applied simultaneously to at least some of the emitter regions by means of a second device.
  • the second device For example, the second
  • Conversion elements are not applied to all of the emitter regions. In this case, this includes radiation-emitting semiconductor component emitter regions on which no second conversion element is arranged.
  • first conversion elements and the second conversion elements are in lateral directions
  • the first conversion elements and the second conversion elements overlap in plan view
  • Conversion elements arranged in a common plane.
  • the first conversion elements each have a top surface and an opposite bottom surface.
  • the second conversion elements also each have a top surface and an opposite one
  • the top surfaces of the first conversion elements and the top surfaces of the second conversion elements lie in a common plane that runs in lateral directions. Furthermore, the
  • first conversion elements and the second conversion elements are production-related
  • the arrangement of the conversion elements on one level prevents crosstalk from
  • the radiation exit surfaces are arranged at grid points of a regular grid.
  • the emitter regions are arranged at lattice points of a regular lattice. So for example the
  • Radiation exit areas are arranged in a matrix, that is, along columns and rows.
  • the regular grid is, for example, a triangular grid, a square grid or a hexagonal grid.
  • the radiation exit surfaces are on
  • the first conversion elements can partially on the grid points of the regular grid
  • Radiation exit surfaces can be arranged.
  • the second conversion elements can partially at grid points of the regular grid, which are not from the first
  • Radiation exit surfaces can be arranged. According to at least one embodiment of the method, one is used in each case before the conversion elements are applied
  • Recess generated in the semiconductor chip in the respective emitter region are, for example, by means of
  • the recesses are spaced apart from one another in lateral directions.
  • the semiconductor layer sequence is, for example, in
  • recesses do not completely penetrate the semiconductor layer sequence.
  • the recesses penetrate the semiconductor layer sequence in the vertical direction in such a way that the active region of the emitter regions is not broken through.
  • a depth of the recess is equal to a height of the conversion elements.
  • a length and a width of the recesses are larger than the dimensions of the conversion elements in lateral directions, for example at least 1% larger, but at most 10% larger or at most 5% larger.
  • Semiconductor layer sequence each have a depth in the vertical direction of 1 gm to 10 gm inclusive. Furthermore, the recesses have, for example
  • the recesses are made, for example, by material removal using a chemical etching process or
  • the first conversion elements in at least some of the
  • the first conversion elements are not in all of the recesses
  • the conversion elements are introduced into the recesses in such a way that the top surfaces of the first conversion elements do not protrude beyond the recesses.
  • top surfaces of the first conversion elements protrude beyond the recesses in the vertical direction.
  • the second conversion elements are introduced into at least some of the recesses.
  • the second conversion elements are introduced into at least some of the recesses.
  • a before the application of the conversion elements Bonding layer applied to the emitter areas a before the application of the conversion elements Bonding layer applied to the emitter areas.
  • the adhesion promoter mediates a connection between the conversion elements and the
  • the adhesion promoter includes, for example
  • radiation-permeable material or consists of it.
  • the material of the adhesion promoter is designed to transmit primary electromagnetic radiation and / or secondary electromagnetic radiation.
  • the adhesion promoter transmits at least 90% of the electromagnetic primary radiation and / or
  • the adhesion promoter thus also serves for the optical connection of the
  • the coupling agent can comprise a resin, such as an epoxy or a silicone.
  • the material of the adhesion promoter is in a flowable form when it is applied.
  • the material of the adhesion promoter is sprayed on, for example.
  • the material of the adhesion promoter is cured after the application of the first conversion elements to the adhesion promoter.
  • three emitter regions form a sub-pixel group.
  • the Emitter regions of the sub-pixel group can be arranged, for example, along a row or a column.
  • the three emitter regions can be arranged in the form of a triangle. That of the
  • Emitter areas of the sub-pixel group light can mix into mixed light.
  • the sub-pixel group emits visible light, for example.
  • a first conversion element is placed over a first
  • Radiation exit area arranged from one of the three emitter regions. In this case, the first converts
  • Conversion element for example, blue light into green light.
  • a second conversion element is placed over a second one
  • Radiation exit area arranged from one of the three emitter regions.
  • the second conversion element is designed, for example, to convert blue light into red light.
  • a third radiation exit area is one of the three
  • Emitter areas free of a conversion element In the event that the emitter area is free of one
  • Conversion element is emitted blue light, the blue light is unconverted via the third radiation exit surface from the radiation-emitting semiconductor component
  • Semiconductor component can the primary radiation, the first secondary radiation and the second secondary radiation
  • the semiconductor chip comprises a multiplicity of subpixel groups.
  • the sub-pixel groups are arranged, for example, at grid points of a regular grid.
  • the sub-pixel groups are arranged in a matrix, that is, along columns and rows.
  • the carrier plate has electronic control elements.
  • each emitter area can have its own
  • Control assigned it is possible for a control element to be assigned several emitter regions or for a single control element to all
  • control elements have an integrated circuit.
  • each control element can have an integrated circuit.
  • the integrated circuit is formed, for example, by an integrated circuit ("IC") or has one.
  • IC integrated circuit
  • integrated circuit includes, for example
  • the control unit can, for example, control the state of an assigned emitter region and, for example, switch it on or off. Furthermore, the current strength, by means of which an assigned emitter region is operated, can be specified by means of the control unit. According to at least one embodiment of the method, the emitter regions can be controlled separately from one another. This means that each emitter area of a sub-pixel group can be used individually
  • the sub-pixel groups can be operated individually.
  • the radiation-emitting semiconductor component can be a display.
  • the first conversion elements are applied simultaneously by means of a first stamp.
  • Conversion elements are arranged on the first stamp, for example.
  • the first stamp can subsequently be positioned over the semiconductor chip and with a
  • Conversion elements can then be detached from the first stamp, for example by means of a heating step, so that the first conversion elements on the semiconductor chip
  • the second conversion elements are created using a second
  • the isolated second conversion elements can be arranged on the second stamp.
  • the second conversion elements can be applied to the semiconductor chip, as described analogously for applying the first conversion elements by means of a first stamp.
  • the first stamp is the first one from a growth substrate
  • the first stamp comprises or is formed from a polymer.
  • the polymer is, for example, polydimethylsiloxane (PDMS).
  • the second stamp from a growth substrate is the second
  • the second stamp comprises, for example, the same materials as the first stamp or consists of the same materials.
  • the conversion elements can be applied to the semiconductor chip in a particularly efficient and time-saving manner. Furthermore, by simply adjusting the first and the second stamp, the conversion elements can be applied to the semiconductor chip in a particularly efficient and time-saving manner. Furthermore, by simply adjusting the first and the second stamp, the conversion elements can be applied to the semiconductor chip in a particularly efficient and time-saving manner. Furthermore, by simply adjusting the first and the second stamp, the conversion elements can be applied to the semiconductor chip in a particularly efficient and time-saving manner. Furthermore, by simply adjusting the
  • first and the second stamp can be used
  • Assembly of a plurality of semiconductor chips with first and second conversion elements can be used.
  • a radiation-emitting component is specified, which in particular by a method described here for producing a radiation-emitting component
  • radiation-emitting semiconductor component has a carrier plate which has contact elements.
  • this comprises
  • Carrier plate is arranged.
  • this comprises
  • this comprises
  • Radiation-emitting semiconductor chip emitter regions which emit the respective electromagnetic primary radiation from an assigned radiation exit area.
  • Conversion elements and the second conversion elements formed from a semiconductor material are Conversion elements and the second conversion elements formed from a semiconductor material.
  • Conversion elements and the second conversion elements arranged in a common plane. According to at least one embodiment, the
  • Emitter areas each have lateral dimensions between 3 gm and 50 pm.
  • the radiation exit areas can also each have a lateral extent between 3 pm and 50 pm inclusive.
  • the conversion elements each have lateral dimensions between 3 pm and 50 pm inclusive
  • Radiation exit surfaces and / or the conversion elements each between 5 pm and 10 pm inclusive.
  • Conversion elements each have a vertical extent between 1 pm and 10 pm inclusive.
  • the vertical dimensions are
  • Figures 1, 2 and 3 are schematic sectional views of process stages in the manufacture of a radiation-emitting semiconductor component according to a
  • Figure 4 is a schematic sectional view of a
  • FIGS. 5 and 6 are schematic sectional representations of a radiation-emitting semiconductor chip in accordance with one exemplary embodiment.
  • FIGS. 1, 2 and 3 show method steps of an exemplary embodiment of a method for producing a described here
  • a carrier plate 2 is provided.
  • Carrier plate 2 comprises a base plate 4 on which
  • the contact elements 3 are arranged.
  • the contact elements 3, which are arranged on the base plate 3, are from the outside
  • the carrier plate 2 is or comprises
  • a printed circuit board PCB
  • a lead frame For example, a printed circuit board (PCB), or a lead frame.
  • a maximum expansion of the support plate 2 in lateral directions is between, for example
  • the semiconductor chip 3 comprises emitter regions 7, each of which emits electromagnetic primary radiation
  • a radiation exit surface 8 is assigned to each emitter region 7. Of the
  • Semiconductor chip 3 comprises a semiconductor layer sequence 6, which is arranged on a growth wafer 10.
  • the semiconductor chip 6 comprises chip contact areas 9. For example, there are two in each emitter region
  • the semiconductor chip 6 is applied to the carrier plate 2.
  • the chip contact surfaces 9 can be applied to the contact elements 3, for example, by gluing, bonding or soldering. After application, the
  • the growth wafer 10 according to FIG. 2 can be detached from the semiconductor layer sequence 6 in a further method step.
  • Conversion elements 11 and second conversion elements 12 are produced epitaxially (not shown here).
  • first conversion elements 11 can then on a first stamp 13 can be arranged and simultaneously transferred to the semiconductor chip 5.
  • second conversion elements 12 according to FIG. 3 can be arranged on a second stamp 14.
  • the conversion elements 12 can be applied jointly and thus simultaneously to the semiconductor chip 5.
  • the second stamp 14 with the second conversion elements 12 is, for example, over the
  • Conversion elements 12 remain on the semiconductor chip 5.
  • FIG. 4 shows an exemplary embodiment of one described here
  • the radiation-emitting semiconductor component 1 is
  • Conversion elements 12 are arranged in a common plane.
  • the first conversion elements 11 and the second conversion elements 12 each have a top surface and an opposite bottom surface.
  • the top surfaces of the first conversion elements 11 and the top surfaces of the second conversion elements 12 lie in a common plane. Furthermore, the floor areas of the first are
  • the Conversion elements 12 in a common plane.
  • the first Conversion elements 11 and the second conversion elements 12 essentially completely overlap in a side view along a row and / or column. Essentially completely means that the first conversion elements 11 and the second conversion elements 12 are production-related
  • the emitter regions 7 are designed, for example, to emit blue light.
  • the first conversion elements 11 are designed to convert blue light completely or partially into green or yellow light.
  • the second conversion elements are designed in this case to convert blue light completely or partially into red light.
  • Radiation-emitting semiconductor chip 5 is shown, in which emitter regions 7 are integrated in a semiconductor chip 5.
  • the semiconductor chip 5 has an epitaxially deposited semiconductor layer sequence 6 with one for generating
  • the emitter regions 7 are separated from one another by spaces 15.
  • the gaps 15 in particular cut through the active regions 6a of adjacent emitter regions 7.
  • the spaces 15 cut through the entire semiconductor layer sequence 6 in the vertical direction.
  • the first semiconductor layer 6b is in each case electrically conductively connected to an associated chip contact area 9 by means of openings 16.
  • the openings 16 extend through the second semiconductor layer 6c and the active region 6a.
  • Emitter regions 7 are electrically conductive with one another
  • electrical contacting of the individual emitter regions 7 can be varied within wide limits, as long as the individual
  • Emitter regions 7 can be controlled individually and during operation of the semiconductor chip 5 charge carriers can reach the active region 6a from opposite sides and can recombine there under the emission of radiation.
  • the exemplary embodiment for a semiconductor chip 5 described in FIG. 6 essentially corresponds to that in FIG.
  • the semiconductor layer sequence 6 in the exemplary embodiment shown in FIG. 6 is not severed between adjacent emitter regions 7.
  • the spatial separation between adjacent emitter regions 7 thus results essentially from the limited lateral current spread during the electrical contacting of the individual emitter regions 7
  • the exemplary embodiment determines the spatial extent of the chip contact area 16 relative to the second semiconductor layer 6c, the lateral extent of the radiation emission

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Led Device Packages (AREA)

Abstract

Es wird ein Verfahren zur Herstellung eines strahlungsemittierenden Halbleiterbauteils (1) mit den folgenden Schritten angegeben: - Bereitstellen einer Trägerplatte (2), die Kontaktelemente (3) aufweist, - Aufbringen eines strahlungsemittierenden Halbleiterchips (5) auf die Trägerplatte (2), - epitaktisches Herstellen von ersten Konversionselementen (11), und - Aufbringen der ersten Konversionselemente (11) auf den Halbleiterchip (5), wobei - der Halbleiterchip (5) Emitterbereiche (7) umfasst, die jeweils elektromagnetische PrimärStrahlung von einer Strahlungsaustrittsfläche (8) aussenden, und - die ersten Konversionselemente (11) nach der epitaktischen Herstellung gleichzeitig auf zumindest manche der Emitterbereiche (7) aufgebracht werden. Weiterhin wird ein strahlungsemittierendes Halbleiterbauteil (1) angegeben.

Description

Beschreibung
VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG EINES STRAHLUNGSEMITTIERENDEN
HALBLEITERBAUTEILS UND STRAHLUNGSEMITTIERENDES
HALBLEITERBAUTEIL
Es werden ein Verfahren zur Herstellung eines
strahlungsemittierenden Halbleiterbauteils und ein
strahlungsemittierendes Halbleiterbauteil angegeben.
Eine zu lösende Aufgabe besteht darin, ein Verfahren zur Herstellung eines strahlungsemittierenden Halbleiterbauteils anzugeben, das besonders einfach herstellbar ist. Außerdem soll ein strahlungsemittierendes Halbleiterbauteil angegeben werden, das besonders kostengünstig herstellbar ist.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst das Verfahren den Schritt des Bereitstellens einer Trägerplatte, die
Kontaktelemente aufweist. Die Trägerplatte weist
beispielsweise eine Haupterstreckungsebene auf. Laterale Richtungen sind beispielsweise parallel zur
Haupterstreckungsebene ausgerichtet und eine vertikale
Richtung ist senkrecht zu den lateralen Richtungen
ausgerichtet. Die Trägerplatte weist beispielsweise die Form einer Scheibe oder eines Quaders auf.
Die Trägerplatte umfasst beispielsweise eine Basisplatte, auf der und/oder in die die Kontaktelemente angeordnet sind. Die Basisplatte enthält beispielsweise ein elektrisch
isolierendes Material wie zum Beispiel ein
Kunststoffmaterial, beispielsweise ein Epoxid oder ein
Silikon, oder ein Keramikmaterial oder besteht aus einem dieser Materialien. Die Kontaktelemente, die auf der Basisplatte angeordnet sind, sind beispielsweise von
außerhalb der Trägerplatte frei zugänglich. Die
Kontaktelemente weisen beispielsweise ein Metall auf oder bestehen daraus. Das Metall ist oder enthält beispielsweise Gold, Silber und/oder Kupfer. Die Kontaktelemente können beispielsweise die Basisplatte durchdringen und/oder in der Basisplatte eingebettet sein. „Eingebettet" kann dabei heißen, dass die Kontaktelemente an der Basisplatte anliegen, teilweise innerhalb der Basisplatte und/oder von der
Basisplatte an zumindest einem Teil ihrer Außenfläche
umschlossen sind.
Die Trägerplatte ist oder umfasst beispielsweise eine
Leiterplatte (englisch: circuit board) oder einen
Anschlussrahmen (englisch: lead frame) .
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens wird ein strahlungsemittierender Halbleiterchip auf die Trägerplatte aufgebracht. Der strahlungsemittierende Halbleiterchip ist beispielsweise im Betrieb zur Erzeugung von
elektromagnetischer Primärstrahlung ausgebildet,
beispielsweise zur Erzeugung von nahultravioletter Strahlung, von sichtbarem Licht und/oder von nahinfraroter Strahlung.
Beispielsweise umfasst der strahlungsemittierende
Halbleiterchip eine Halbleiterschichtenfolge, die einen aktiven Bereich aufweist. Der aktive Bereich ist dazu
ausgebildet elektromagnetische Primärstrahlung zu erzeugen. Der aktive Bereich weist beispielsweise einen pn-Übergang zur Erzeugung der elektromagnetischen Primärstrahlung auf, wie beispielsweise eine Doppelheterostruktur, eine
EinfachquantentopfStruktur oder eine
MehrfachquantentopfStruktur . Die Halbleiterschichtenfolge basiert beispielsweise auf einem I I I-V-Verbindungshalbleitermaterial . Bei dem III-V- Verbindungshalbleitermaterial handelt es sich beispielsweise um ein Phosphid-, Arsenid-, und/oder Nitrid- Verbindungshalbleitermaterial, also zum Beispiel um
InxAlyGa]__x_yP, InxAlyGa]_-x-yAs und/oder InxAlyGa]_-x-yN mit 0
< x < 1, 0 < y < 1 und x + y d 1.
Die Halbleiterschichtenfolge kann Dotierstoffe sowie
zusätzliche Bestandteile aufweisen. Der Einfachheit halber sind jedoch nur die wesentlichen Bestandteile des
Kristallgitters der Halbleiterschichtenfolge, also Al, Ga,
In, N, As oder P, angegeben, auch wenn diese teilweise durch geringe Mengen weiterer Stoffe ersetzt und/oder ergänzt sein können .
Beispielsweise kann die Halbleiterschichtenfolge des
Halbleiterchips vor dem Aufbringen epitaktisch auf einem Aufwachswafer erzeugt werden. Der Aufwachswafer umfasst beispielsweise Saphir, Glas, oder Halbleitermaterialien wie beispielsweise GaAs, GaP, GaSb, Ge oder Si. Beispielsweise kann der Aufwachswafer nach dem Aufbringen des
Halbleiterchips auf die Trägerplatte abgelöst werden.
Weiterhin kann der strahlungsemittierende Halbleiterchip Chipkontaktflächen umfassen, die beispielsweise ein Metall enthalten oder aus einem Metall bestehen. Jedem
Emitterbereich sind beispielsweise zumindest zwei
Chipkontaktflächen zugeordnet, mit denen der zugeordnete Emitterbereich bestromt werden kann. Eine der
Chipkontaktflächen kann beispielsweise auch mehreren
Emitterbereichen oder allen Emitterbereichen zugeordnet sein. Die Chipkontaktflächen können beispielsweise durch Kleben, Bonden oder Löten auf die Kontaktelemente aufgebracht werden. Beispielsweise werden die Chipkontaktflächen mit den
Kontaktelementen beim Aufbringen mechanisch und/oder
elektrisch leitend verbunden. Diese Verbindung befestigt den Halbleiterchip auf der Trägerplatte.
Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Verfahrens werden erste Konversionselemente epitaktisch hergestellt. Die ersten Konversionselemente umfassen beispielsweise jeweils einen ersten Halbleiterschichtenstapel, der einen weiteren ersten aktiven Bereich aufweist. Der weitere erste aktive Bereich ist dazu ausgebildet, elektromagnetische Primärstrahlung teilweise zu absorbieren und in erste elektromagnetische Sekundärstrahlung zu reemittieren . Beispielsweise kann der weitere erste aktive Bereich einen pn-Übergang aufweisen, wie beispielsweise eine Doppelheterostruktur, eine
EinfachquantentopfStruktur oder eine
MehrfachquantentopfStruktur .
Eine Peakwellenlänge der ersten elektromagnetischen
Sekundärstrahlung ist zum Beispiel größer als eine
Peakwellenlänge der elektromagnetischen Primärstrahlung.
Die ersten Halbleiterschichtenstapel können jeweils durch ein Epitaxieverfahren herstellt werden, also mittels
epitaktischen Aufwachsens auf einem ersten Aufwachssubstrat. Beispielsweise können die Halbleiterschichtenstapel in Form einer weiteren ersten Halbleiterschichtenfolge großflächig mittels metallorganischer Gasphasenepitaxie (MOVPE) oder Molekularstrahlepitaxie (MBE) erzeugt werden.
Die weitere erste Halbleiterschichtenfolge basiert
beispielsweise auf einem I I I-V-Verbindungshalbleitermaterial . Bei dem I I I-V-Verbindungshalbleitermaterial handelt es sich beispielsweise um ein Phosphid-, Arsenid-, und/oder Nitrid- Verbindungshalbleitermaterial, also zum Beispiel um
InxAlyGa]__x_yP, InxAlyGa]_-x-yAs und/oder InxAlyGa]_-x-yN mit 0
< x < 1, 0 < y < 1 und x + y d 1. Weiterhin kann die weitere erste Halbleiterschichtenfolge teilweise durch geringe Mengen weiterer Stoffe ersetzt und/oder ergänzt sein.
Nach dem Erzeugen der weiteren ersten
Halbleiterschichtenfolge kann die weitere erste
Halbleiterschichtenfolge von dem ersten Aufwachssubstrat abgelöst werden. Weiterhin ist es möglich, dass die weitere erste Halbleiterschichtenfolge vor oder nach dem Ablösen zu den ersten Halbleiterschichtenstapeln und damit zu den ersten Konversionselementen vereinzelt wird. Die weitere erste
Halbleiterschichtenfolge wird beispielsweise mittels eines Sägeprozesses, eines Stanzprozesses oder eines Laserprozesses zu den ersten Konversionselementen vereinzelt.
Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Verfahrens werden die ersten Konversionselemente auf dem Halbleiterchip
aufgebracht. Die ersten Konversionselemente werden
beispielsweise mittels einer ersten Vorrichtung auf dem
Halbleiterchip aufgebracht. Das Aufbringen umfasst
insbesondere ein mechanisches Befestigen der ersten
Konversionselemente auf dem Halbleiterchip.
Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Verfahrens umfasst der Halbleiterchip Emitterbereiche, die jeweils
elektromagnetische Primärstrahlung von einer
Strahlungsaustrittsfläche aussenden. Beispielsweise ist jedem Emitterbereich eine Strahlungsaustrittsfläche zugeordnet. Bei den Emitterbereichen handelt es sich um die strahlungsemittierenden Komponenten des Halbleiterchips. Die Emitterbereiche können beispielsweise unabhängig voneinander betrieben werden, sodass es möglich ist, genau einen
Emitterbereich, mehrere Emitterbereiche oder alle
Emitterbereiche des Halbleiterchips zu gleichen Zeiten zu betreiben .
Dabei kann jeder Emitterbereich mit einer individuellen
Stromstärke betrieben werden. Damit ist es beispielsweise möglich, dass die Emitterbereiche unterschiedliche Helligkeit abstrahlen. Beispielsweise sind alle Emitterbereiche Teil desselben strahlungsemittierenden Halbleiterchips. In diesem Fall handelt es sich bei dem Halbleiterchip um einen
pixellierten Halbleiterchip, der in getrennt voneinander ansteuerbare Bereiche strukturiert ist, wobei jeder Bereich beispielsweise einen Emitterbereich bildet. Die
Emitterbereiche eines solchen strahlungsemittierenden
Halbleiterchips sind beispielsweise gemeinsam miteinander auf dem gemeinsamen Aufwachswafer gefertigt und umfassen einen aktiven Bereich, in dem im Betrieb elektromagnetische
Primärstrahlung erzeugt wird und der im Rahmen der
Herstellungstoleranz für sämtliche Emitterbereiche des
Halbleiterchips die gleiche Zusammensetzung aufweist. Dabei ist es beispielsweise möglich, dass sämtliche Emitterbereiche des Halbleiterchips über eine gemeinsame, epitaktisch
hergestellte Halbleiterschicht der Halbleiterschichtenfolge mechanisch und elektrisch miteinander verbunden sind.
Jeder Emitterbereich sendet beispielsweise elektromagnetische Primärstrahlung von der zugeordneten
Strahlungsaustrittsfläche aus. Die Strahlungsaustrittsflächen der Emitterbereiche sind bevorzugt durch eine Deckfläche der jeweiligen Emitterbereiche gebildet. Bevorzugt treten wenigstens 70 % der von den Emitterbereichen emittierten Primärstrahlung durch die jeweilige Strahlungsaustrittsfläche aus .
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens werden die ersten Konversionselemente nach der epitaktischen
Herstellung gleichzeitig auf zumindest manche der
Emitterbereiche aufgebracht. Die ersten Konversionselemente können beispielsweise mittels einer ersten Vorrichtung gleichzeitig auf zumindest manche der Emitterbereiche
aufgebracht werden. Beispielsweise werden die ersten
Konversionselemente nicht auf alle der Emitterbereiche aufgebracht. In diesem Fall umfasst das
strahlungsemittierende Halbleiterbauteil Emitterbereiche, auf denen kein erstes Konversionselement angeordnet wird.
In mindestens einer Ausführungsform umfasst das Verfahren zur Herstellung eines strahlungsemittierenden Halbleiterbauteils folgende Schritte:
- Bereitstellen einer Trägerplatte, die Kontaktelemente aufweist,
- Aufbringen eines strahlungsemittierenden Halbleiterchips auf die Trägerplatte,
- epitaktisches Herstellen von ersten Konversionselementen, und
- Aufbringen der ersten Konversionselemente auf den
Halbleiterchip,
wobei
- der Halbleiterchip Emitterbereiche umfasst, die jeweils elektromagnetische Primärstrahlung von einer
Strahlungsaustrittsfläche aussenden, und - die ersten Konversionselemente nach der epitaktischen Herstellung gleichzeitig auf zumindest manche der
Emitterbereiche aufgebracht werden.
Eine Idee des hier beschriebenen Verfahrens zur Herstellung eines strahlungsemittierenden Bauteils ist unter anderem, dass Konversionselemente in bereits vereinzelter Form gleichzeitig auf einen pixellierten Halbleiterchip
aufgebracht werden. Mit einem solchen pixellierten
Halbleiterchip ist es möglich, die Emitterbereiche besonders nahe aneinander anzuordnen, da die Emitterbereiche nicht einzeln auf einen Träger gesetzt werden, sondern durch
Strukturierung einer größeren Struktur, beispielsweise einer Halbleiterscheibe erzeugt werden. Der Halbleiterchip und damit das strahlungsemittierende Bauteil kann demzufolge besonders platzsparend ausgebildet werden.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens werden zweite Konversionselemente epitaktisch hergestellt. Die zweiten Konversionselemente umfassen beispielsweise jeweils einen zweiten Halbleiterschichtenstapel, der einen weiteren zweiten aktiven Bereich aufweist. Der weitere zweite aktive Bereich ist dazu ausgebildet, elektromagnetische
Primärstrahlung teilweise zu absorbieren und in zweite elektromagnetische Sekundärstrahlung zu reemittieren .
Beispielsweise kann der weitere zweite aktive Bereich einen pn-Übergang aufweisen, wie beispielsweise eine
Doppelheterostruktur, eine EinfachquantentopfStruktur oder eine MehrfachquantentopfStruktur .
Die zweiten Halbleiterschichtenstapel können jeweils
beispielsweise durch ein Epitaxieverfahren herstellt werden, also mittels epitaktischen Aufwachsens auf einem zweiten Aufwachssubstrat. Beispielsweise können die
Halbleiterschichtenstapel in Form einer weiteren zweiten Halbleiterschichtenfolge großflächig mittels
metallorganischer Gasphasenepitaxie (MOVPE) oder
Molekularstrahlepitaxie (MBE) erzeugt werden.
Die weitere zweite Halbleiterschichtenfolge basiert
beispielsweise auf einem I I I-V-Verbindungshalbleitermaterial . Bei dem I I I-V-Verbindungshalbleitermaterial handelt es sich beispielsweise um ein Phosphid-, Arsenid-, und/oder Nitrid- Verbindungshalbleitermaterial, also um beispielsweise
InxAlyGa]__x_yP, InxAlyGa]_-x-yAs und/oder InxAlyGa]_-x-yN mit 0
< x < 1, 0 < y < 1 und x + y d 1. Weiterhin kann die weitere zweite Halbleiterschichtenfolge teilweise durch geringe
Mengen weiterer Stoffe ersetzt und/oder ergänzt sein.
Nach dem Erzeugen der weiteren zweiten
Halbleiterschichtenfolge kann die weitere zweite
Halbleiterschichtenfolge von dem zweiten Aufwachssubstrat abgelöst werden. Weiterhin ist es möglich, dass die weitere erste Halbleiterschichtenfolge vor oder nach dem Ablösen zu den zweiten Halbleiterschichtenstapeln und damit zu den zweiten Konversionselementen vereinzelt wird. Die weitere zweite Halbleiterschichtenfolge wird beispielsweise mittels eines Sägeprozesses, eines Stanzprozesses oder eines
Laserprozesses zu den zweiten Konversionselementen
vereinzelt .
Eine Peakwellenlänge der zweiten elektromagnetischen
Sekundärstrahlung ist insbesondere größer als eine
Peakwellenlänge der elektromagnetischen Primärstrahlung.
Weiterhin sind die erste Sekundärstrahlung der ersten
Konversionselemente und die zweite Sekundärstrahlung der zweiten Konversionselemente beispielsweise voneinander verschieden. Beispielsweise sind die ersten
Konversionselemente dazu ausgebildet, blaues Licht ganz oder teilweise in grünes oder gelbes Licht zu konvertieren.
Weiterhin können die zweiten Konversionselemente dazu ausgebildet sein, blaues Licht ganz oder teilweise in rotes, gelbes oder grünes Licht zu konvertieren. In diesem Fall ist die elektromagnetische Primärstrahlung beispielsweise blaues Licht .
Beispielsweise ist es möglich, dass die ersten
Konversionselemente und/oder die zweiten Konversionselemente dazu eingerichtet sind, die elektromagnetische
Primärstrahlung möglichst vollständig in erste
Sekundärstrahlung und/oder zweite Sekundärstrahlung zu konvertieren .
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens werden die zweiten Konversionselemente auf den Halbleiterchip aufgebracht. Die zweiten Konversionselemente werden
beispielsweise mittels einer zweiten Vorrichtung auf dem Halbleiterchip aufgebracht.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens werden die zweiten Konversionselemente nach dem epitaktischen
Herstellen gleichzeitig auf zumindest manche der
Emitterbereiche aufgebracht. Die zweiten Konversionselemente können beispielsweise mittels einer zweiten Vorrichtung gleichzeitig auf zumindest manche der Emitterbereiche aufgebracht werden. Beispielsweise werden die zweiten
Konversionselemente nicht auf alle der Emitterbereiche aufgebracht. In diesem Fall umfasst das strahlungsemittierende Halbleiterbauteil Emitterbereiche, auf denen kein zweites Konversionselement angeordnet wird.
Beispielsweise sind die ersten Konversionselemente und die zweiten Konversionselemente in lateralen Richtungen
beabstandet zueinander auf dem Halbleiterchip aufgebracht. In diesem Fall überlappen sich die ersten Konversionselemente und die zweiten Konversionselemente in Draufsicht
beispielsweise nicht.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens werden die ersten Konversionselemente und die zweiten
Konversionselemente in einer gemeinsamen Ebene angeordnet. Beispielsweise weisen die ersten Konversionselemente jeweils eine Deckfläche und eine gegenüberliegende Bodenfläche auf. Weiterhin weisen die zweiten Konversionselemente ebenfalls jeweils eine Deckfläche und eine gegenüberliegende
Bodenfläche auf. Beispielsweise liegen die Deckflächen der ersten Konversionselemente und die Deckflächen der zweiten Konversionselemente in einer gemeinsamen Ebene, die in lateralen Richtungen verläuft. Weiterhin liegen die
Bodenflächen der ersten Konversionselemente und die
Bodenflächen der zweiten Konversionselemente beispielsweise in einer gemeinsamen Ebene, die in lateralen Richtungen verläuft. In diesem Fall überlappen sich die ersten
Konversionselemente und die zweiten Konversionselemente in einer Seitenansicht entlang einer lateralen Richtung
beispielsweise im Wesentlichen vollständig. Im Wesentlichen vollständig heißt, dass die ersten Konversionselemente und die zweiten Konversionselemente herstellungsbedingte
Schwankungen in ihrer Höhe aufweisen können. Vorteilhafterweise wird mittels der Anordnung der Konversionselemente in einer Ebene ein Übersprechen von
Primärstrahlung und/oder Sekundärstrahlung zwischen
benachbarten Konversionselementen vorteilhafterweise
unterdrückt. Aus der Deckfläche der Konversionselemente austretende Primärstrahlung und/oder Sekundärstrahlung trifft so vorteilhafterweise nicht oder kaum auf ein benachbartes Konversionselement .
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens werden die Strahlungsaustrittsflächen an Gitterpunkten eines regelmäßigen Gitters angeordnet. Mit anderen Worten sind die Emitterbereiche an Gitterpunkten eines regelmäßigen Gitters angeordnet. Damit sind beispielsweise die
Strahlungsaustrittsflächen matrixartig, das heißt entlang von Spalten und Zeilen, angeordnet. Das regelmäßige Gitter ist beispielsweise ein Dreiecksgitter, ein quadratisches Gitter oder ein hexagonales Gitter.
Alternativ sind die Strahlungsaustrittsflächen an
Gitterpunkten eines unregelmäßigen Gitters angeordnet.
Beispielsweise erstrecken sich die Gitterpunkte des
regelmäßigen Gitters oder des unregelmäßigen Gitters in lateralen Richtungen.
Weiterhin können die ersten Konversionselemente teilweise an den Gitterpunkten des regelmäßigen Gitters an den
Strahlungsaustrittsflächen angeordnet sein. Zusätzlich können die zweiten Konversionselemente teilweise an Gitterpunkten des regelmäßigen Gitters, die nicht von den ersten
Konversionselementen besetzt sind, an den
Strahlungsaustrittsflächen angeordnet sein. Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens wird vor dem Aufbringen der Konversionselemente jeweils eine
Ausnehmung in dem Halbleiterchip im jeweiligen Emitterbereich erzeugt. Die Ausnehmungen werden beispielsweise mittels
Materialabtrag der Halbleiterschichtenfolge erzeugt.
Weiterhin sind die Ausnehmungen in lateralen Richtungen beabstandet voneinander.
Die Halbleiterschichtenfolge wird beispielsweise in
vertikaler Richtung nur teilweise abgetragen. Die
Ausnehmungen durchdringen die Halbleiterschichtenfolge beispielsweise nicht vollständig. Beispielweise durchdringen die Ausnehmungen die Halbleiterschichtenfolge in vertikaler Richtung derart, dass der aktive Bereich der Emitterbereiche nicht durchbrochen wird. Beispielsweise ist eine Tiefe der Ausnehmung gleich einer Höhe der Konversionselemente.
Weiterhin sind eine Länge und eine Breite der Ausnehmungen größer als die Ausdehnungen der Konversionselemente in lateralen Richtungen, beispielsweise mindestens um 1 % größer, höchstens aber 10 % größer oder höchstens 5 % größer.
Beispielsweise weisen die Ausnehmungen in der
Halbleiterschichtenfolge jeweils eine Tiefe in vertikaler Richtung von einschließlich 1 gm bis einschließlich 10 gm auf. Weiterhin weisen die Ausnehmungen beispielsweise
Ausdehnungen in lateralen Richtungen von mindestens 3 pm und höchstens 50 pm auf.
Die Ausnehmungen werden beispielsweise durch Materialabtrag mittels eines chemischen Ätzprozesses oder eines
Laserablationsprozesses erzeugt. Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens werden die ersten Konversionselemente in zumindest manche der
Ausnehmungen eingebracht. Beispielsweise werden die ersten Konversionselemente nicht in alle der Ausnehmungen
eingebracht. In diesem Fall umfasst das
strahlungsemittierende Halbleiterbauteil Emitterbereiche, auf denen kein erstes Konversionselement angeordnet wird.
Beispielsweise werden die Konversionselemente derart in die Ausnehmungen eingebracht, dass die Deckflächen der ersten Konversionselemente die Ausnehmungen nicht überragen.
Alternativ ist es möglich, dass die Deckflächen der ersten Konversionselemente die Ausnehmungen in vertikaler Richtung überragen .
Gemäß zumindest einer Ausführungsform werden die zweiten Konversionselemente in zumindest manche der Ausnehmungen eingebracht. Beispielsweise werden die zweiten
Konversionselemente nicht in alle der Ausnehmungen
eingebracht. In diesem Fall umfasst das
strahlungsemittierende Halbleiterbauteil Emitterbereiche, auf denen kein zweites Konversionselement angeordnet wird.
Weiterhin ist es möglich, dass eine reflektierende Schicht vor dem Einbringen der Konversionselemente auf den
Seitenflächen der Ausnehmungen aufgebracht wird.
Vorteilhafterweise kann so ein Übersprechen von
Primärstrahlung und/oder Sekundärstrahlung zwischen
benachbarten Konversionselementen vorteilhafterweise
unterdrückt .
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens wird vor dem Aufbringen der Konversionselemente eine Haftvermittlungsschicht auf die Emitterbereiche aufgebracht. Beispielsweise werden die Konversionselemente auf den
Strahlungsaustrittsflächen der Emitterbereiche befestigt. Beispielsweise ist der Haftvermittler dann zwischen den
Konversionselementen und dem strahlungsemittierenden
Halbleiterchip angeordnet. Der Haftvermittler vermittelt eine Verbindung zwischen den Konversionselementen und dem
strahlungsemittierenden Halbleiterchip. Diese Verbindung befestigt die Konversionselemente beispielsweise mechanisch stabil auf dem strahlungsemittierenden Halbleiterchip.
Der Haftvermittler umfasst beispielsweise ein
strahlungsdurchlässiges Material oder besteht daraus.
Beispielsweise ist das Material des Haftvermittlers dazu ausgebildet, elektromagnetische Primärstrahlung und/oder elektromagnetische Sekundärstrahlung zu transmittieren .
Beispielsweise transmittiert der Haftvermittler mindestens 90 % der elektromagnetischen Primärstrahlung und/oder
elektromagnetischen Sekundärstrahlung. Der Haftvermittler dient damit auch zum optischen Anschluss der
Konversionselemente an den strahlungsemittierenden
Halbleiterchip .
Der Haftvermittler kann ein Harz, wie etwa ein Epoxid oder ein Silikon umfassen. Beispielsweise liegt das Material des Haftvermittlers beim Aufbringen in fließfähiger Form vor. Das Material des Haftvermittlers wird beispielsweise aufgesprüht. Beispielsweise wird das Material des Haftvermittlers nach dem Aufbringen der ersten Konversionselemente zum Haftvermittler ausgehärtet .
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens bilden drei Emitterbereiche eine Subpixel-Gruppe. Die Emitterbereiche der Subpixelgruppe können beispielsweise entlang einer Zeile oder einer Spalte angeordnet sein.
Weiterhin ist es möglich, dass die drei Emitterbereiche in Form eines Dreiecks angeordnet sind. Das von den
Emitterbereichen der Subpixelgruppe emittierte Licht kann sich zu Mischlicht vermischen. Die Subpixelgruppe sendet beispielsweise sichtbares Licht aus.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens wird ein erstes Konversionselement über einer ersten
Strahlungsaustrittsfläche von einer der drei Emitterbereichen angeordnet. In diesem Fall konvertiert das erste
Konversionselement beispielsweise blaues Licht in grünes Licht .
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens wird ein zweites Konversionselement über einer zweiten
Strahlungsaustrittsfläche von einer der drei Emitterbereichen angeordnet. In diesem Fall ist das zweite Konversionselement beispielsweise dazu ausgebildet blaues Licht in rotes Licht zu konvertieren.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens ist eine dritte Strahlungsaustrittsfläche von einer der drei
Emitterbereichen frei von einem Konversionselement. Für den Fall, dass der Emitterbereich der frei von einem
Konversionselement ist blaues Licht aussendet, wird das blaue Licht unkonvertiert über die dritte Strahlungsaustrittsfläche aus dem strahlungsemittierenden Halbleiterbauteil
ausgekoppelt. Außerhalb des strahlungsemittierenden
Halbleiterbauteils können die Primärstrahlung, die erste Sekundärstrahlung und die zweite Sekundärstrahlung zu
Mischlicht vermischt werden. Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens umfasst der Halbleiterchip eine Vielzahl an Subpixel-Gruppen. Die Subpixel-Gruppen sind beispielsweise an Gitterpunkten eines regelmäßigen Gitters angeordnet. Beispielsweise sind die Subpixel-Gruppen matrixartig, das heißt entlang von Spalten und Zeilen, angeordnet.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens weist die Trägerplatte elektronische Steuerelemente auf.
Beispielsweise kann jedem Emitterbereich ein eigenes
Steuerelement zugeordnet sein. Alternativ ist es möglich, dass einem Steuerelement mehrere Emitterbereiche zugeordnet sind oder dass ein einzelnes Steuerelement allen
Emitterbereichen zugeordnet ist.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens weisen die Steuerelemente eine integrierte Schaltung auf.
Beispielsweise kann jedes Steuerelement eine integrierte Schaltung aufweisen. Alternativ ist es möglich, dass mehrere Steuerelemente eine integrierte Schaltung aufweisen oder dass alle Steuerelemente durch eine integrierte Schaltung gebildet sind .
Die integrierte Schaltung ist beispielsweise durch einen integrierten Schaltkreis (englisch: „integrated Circuit", kurz „IC") gebildet oder weist einen solchen auf. Die
integrierte Schaltung umfasst beispielsweise eine
Ansteuereinheit. Die Ansteuereinheit kann beispielsweise den Zustand eines zugeordneten Emitterbereichs steuern und zum Beispiel an- oder ausschalten. Weiterhin kann mittels der Ansteuereinheit die Stromstärke, mittels der ein zugeordneter Emitterbereich betrieben wird, vorgegeben werden. Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens sind die Emitterbereiche voneinander getrennt ansteuerbar. Damit kann jeder Emitterbereich einer Subpixel-Gruppe einzeln
angesteuert werden. Weiterhin sind so die Subpixel-Gruppen einzeln betreibbar. In diesem Fall kann es sich bei dem strahlungsemittierenden Halbleiterbauteil um ein Display handeln .
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens werden die ersten Konversionselemente mittels eines ersten Stempels gleichzeitig aufgebracht. Die vereinzelten ersten
Konversionselemente werden beispielsweise auf dem ersten Stempel angeordnet. Der erste Stempel kann nachfolgend über dem Halbleiterchip positioniert werden und mit einem
konstanten Druck auf die Strahlungsaustrittsflächen des Halbleiterchips gepresst werden. Die ersten
Konversionselemente können dann beispielsweise mittels eines Heizschrittes von dem ersten Stempel abgelöst werden, sodass die ersten Konversionselemente auf dem Halbleiterchip
verbleiben .
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens werden die zweiten Konversionselemente mittels eines zweiten
Stempels gleichzeitig aufgebracht. Beispielsweise können die vereinzelten zweiten Konversionselemente auf dem zweiten Stempel angeordnet werden. Vor oder nach dem Schritt des Aufbringens der ersten Konversionselemente, können die zweiten Konversionselemente, wie für das Aufbringen der ersten Konversionselemente mittels eines ersten Stempels analog beschrieben, auf den Halbleiterchip aufgebracht werden . Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens ist der erste Stempel von einem Aufwachssubstrat der ersten
Konversionselemente verschieden. Beispielsweise umfasst der erste Stempel ein Polymer oder ist daraus gebildet. Bei dem Polymer handelt es sich beispielsweise um Polydimethylsiloxan ( PDMS ) .
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens ist der zweite Stempel von einem Aufwachssubstrat der zweiten
Konversionselemente verschieden. Der zweite Stempel umfasst beispielsweise die gleichen Materialien wie der erste Stempel oder besteht aus den gleichen Materialien.
Durch die Verwendung des ersten und des zweiten Stempels können die Konversionselemente besonders effizient und zeitsparend an auf den Halbleiterchip aufgebracht werden. Weiterhin kann durch eine einfache Anpassung der
Stempelstruktur vorteilhafterweise verschiedene
Konversionselementpositionen auf dem Halbleiterchip
vorgegeben werden.
Weiterhin können der erste und der zweite Stempel zur
Bestückung von einer Vielzahl von Halbleiterchips mit ersten und zweiten Konversionselementen verwendet werden.
Es wird darüber hinaus ein strahlungsemittierendes Bauteil angegeben, das insbesondere durch ein hier beschriebenes Verfahren zur Herstellung eines strahlungsemittierenden
Bauteils hergestellt werden kann. Sämtliche in Verbindung mit dem Verfahren offenbarten Merkmale und Ausführungsformen sind daher auch in Verbindung mit dem strahlungsemittierenden Halbleiterbauteil offenbart und umgekehrt. Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst das
strahlungsemittierende Halbleiterbauteil eine Trägerplatte, die Kontaktelemente aufweist.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst das
strahlungsemittierende Halbleiterbauteil einen
strahlungsemittierenden Halbleiterchip, der auf der
Trägerplatte angeordnet ist.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst das
strahlungsemittierende Halbleiterbauteil erste
Konversionselemente, die auf dem Halbleiterchip angeordnet sind .
Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst das
strahlungsemittierende Halbleiterbauteil zweite
Konversionselemente, die auf dem Halbleiterchip angeordnet sind .
Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst der
strahlungsemittierende Halbleiterchip Emitterbereiche, die die jeweils elektromagnetische Primärstrahlung von einer zugeordneten Strahlungsaustrittsfläche aussenden.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform sind die ersten
Konversionselemente und die zweiten Konversionselemente aus einem Halbleitermaterial gebildet.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform sind die ersten
Konversionselemente und die zweiten Konversionselemente in einer gemeinsamen Ebene angeordnet. Gemäß zumindest einer Ausführungsform sind die
Konversionselemente epitaktische Konversionselemente.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform weisen die
Emitterbereiche jeweils laterale Ausdehnungen zwischen einschließlich 3 gm und einschließlich 50 pm auf.
Beispielsweise können auch die Strahlungsaustrittsflächen jeweils eine laterale Ausdehnung zwischen einschließlich 3 pm und einschließlich 50 pm aufweisen. Weiterhin ist es möglich, dass die Konversionselemente jeweils laterale Ausdehnungen zwischen einschließlich 3 pm und einschließlich 50 pm
aufweisen. Beispielsweise ist es möglich, dass die lateralen Ausdehnungen der Emitterbereiche, der
Strahlungsaustrittsflächen und/oder der Konversionselemente jeweils zwischen einschließlich 5 pm und einschließlich 10 pm liegt .
Gemäß zumindest einer Ausführungsform weisen die
Konversionselemente jeweils eine vertikale Ausdehnungen zwischen einschließlich 1 pm und einschließlich 10 pm auf. Beispielsweise sind die vertikalen Ausdehnungen der
Konversionselemente jeweils zwischen einschließlich 3 pm und einschließlich 5 pm.
Im Folgenden werden das hier beschriebene Verfahren sowie das hier beschriebene strahlungsemittierende Bauteil anhand von Ausführungsbeispielen und den dazugehörigen Figuren näher erläutert .
Es zeigen:
Figuren 1, 2 und 3 schematische Schnittdarstellungen von Verfahrensstadien bei der Herstellung eines strahlungsemittierenden Halbleiterbauteils gemäß einem
Ausführungsbeispiel,
Figur 4 schematische Schnittdarstellungen eines
strahlungsemittierenden Halbleiterbauteils gemäß einem
Ausführungsbeispiel,
Figuren 5 und 6 schematische Schnittdarstellungen eines strahlungsemittierenden Halbleiterchips gemäß jeweils einem Ausführungsbeispiel .
Gleiche, gleichartige oder gleich wirkende Elemente sind in den Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Die Figuren und die Größenverhältnisse der in den Figuren
dargestellten Elemente untereinander sind nicht als
maßstäblich zu betrachten. Vielmehr können einzelne Elemente zur besseren Darstellbarkeit und/oder für eine bessere
Verständlichkeit übertrieben groß dargestellt sein.
Die schematischen Schnittdarstellungen der Figuren 1, 2 und 3 zeigen Verfahrensschritte eines Ausführungsbeispiels eines hier beschriebenen Verfahrens zur Herstellung eines
strahlungsemittierenden Halbleiterbauteils 1.
Zunächst wird eine Trägerplatte 2 bereitgestellt. Die
Trägerplatte 2 umfasst eine Basisplatte 4, auf der
Kontaktelemente 3 angeordnet sind. Die Kontaktelemente 3, die auf der Basisplatte 3 angeordnet sind, sind von außen
freizugänglich. Die Trägerplatte 2 ist oder umfasst
beispielsweise eine Leiterplatte (englisch: printed Circuit board, kurz PCB) oder einen Anschlussrahmen (englisch: lead frame) . Eine maximale Ausdehnung der Trägerplatte 2 in lateralen Richtungen beträgt beispielsweise zwischen
einschließlich 20 cm und einschließlich 25 cm.
Auf der Trägerplatte 2 wird gemäß Figur 1 ein
strahlungsemittierender Halbleiterchip 3 aufgebracht. Der Halbleiterchip 3 umfasst Emitterbereiche 7, die jeweils elektromagnetische Primärstrahlung von einer
Strahlungsaustrittsfläche 8 aussenden. Jedem Emitterbereich 7 ist eine Strahlungsaustrittsfläche 8 zugeordnet. Der
Halbleiterchip 3 umfasst eine Halbleiterschichtenfolge 6, die auf einem Aufwachswafer 10 angeordnet ist.
Weiterhin umfasst der Halbleiterchip 6 Chipkontaktflächen 9. Jedem Emitterbereich sind beispielsweise zwei
Chipkontaktflächen 9 zugeordnet, mit denen der zugeordnete Emitterbereich 7 bestromt werden kann.
Gemäß Figur 2 ist der Halbleiterchip 6 auf der Trägerplatte 2 aufgebracht. Die Chipkontaktflächen 9 können beispielsweise durch Kleben, Bonden oder Löten auf die Kontaktelemente 3 aufgebracht werden. Nach dem Aufbringen stehen die
Chipkontaktflächen 9 mit den Kontaktelementen 3 in mechanisch und/oder elektrisch leitendem Kontakt. Diese Verbindung befestigt den Halbleiterchip 5 auf der Trägerplatte 2.
Weiterhin kann der Aufwachswafer 10 gemäß Figur 2 in einem weiteren Verfahrensschritt von der Hableiterschichtenfolge 6 abgelöst werden.
In einem weiteren Verfahrensschritt werden erste
Konversionselemente 11 und zweite Konversionselemente 12 epitaktisch hergestellt (hier nicht gezeigt) . Die
vereinzelten ersten Konversionselemente 11 können dann auf einem ersten Stempel 13 angeordnet werden und gleichzeitig auf den Halbleiterchip 5 transferiert werden. Weiterhin können die zweiten Konversionselemente 12 gemäß Figur 3 auf einem zweiten Stempel 14 angeordnet werden. Mittels des zweiten Stempels 14 können die Konversionselemente 12 gemeinsam und damit gleichzeitig auf den Halbleiterchip 5 aufgebracht werden. Der zweite Stempel 14 mit den zweiten Konversionselementen 12 wird beispielsweise über dem
Halbleiterchip 5 positioniert und mit einem konstanten Druck auf die Strahlungsaustrittsflächen 8 des Halbleiterchips 5 gepresst. Die zweiten Konversionselemente 12 können dann beispielsweise mittels eines Heizschrittes von dem zweiten Stempel 14 abgelöst werden, sodass die zweiten
Konversionselemente 12 auf dem Halbleiterchip 5 verbleiben.
Die schematische Schnittdarstellung der Figur 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines hier beschriebenen
strahlungsemittierenden Halbleiterbauteils 1.
Das strahlungsemittierende Halbleiterbauteil 1 ist
beispielsweise mit den Verfahrensschritten gemäß den Figuren 1 bis 3 hergestellt.
Die ersten Konversionselemente 11 und die zweiten
Konversionselemente 12 sind in einer gemeinsamen Ebene angeordnet. Die ersten Konversionselemente 11 und die zweiten Konversionselemente 12 weisen jeweils eine Deckfläche und eine gegenüberliegende Bodenfläche auf. Die Deckflächen der ersten Konversionselemente 11 und die Deckflächen der zweiten Konversionselemente 12 liegen in einer gemeinsamen Ebene. Weiterhin liegen die Bodenflächen der ersten
Konversionselemente 11 und die Bodenflächen der zweiten
Konversionselemente 12 in einer gemeinsamen Ebene. Die ersten Konversionselemente 11 und die zweiten Konversionselemente 12 überlappen sich in einer Seitenansicht entlang einer Zeile und/oder Spalte im Wesentlichen vollständig. Im Wesentlichen vollständig heißt, dass die ersten Konversionselemente 11 und die zweiten Konversionselemente 12 herstellungsbedingte
Schwankungen in ihrer Höhe aufweisen können.
Die Emitterbereiche 7 sind beispielsweise dazu ausgebildet blaues Licht zu emittieren. In diesem Fall sind die ersten Konversionselemente 11 dazu ausgebildet, blaues Licht ganz oder teilweise in grünes oder gelbes Licht zu konvertieren. Weiterhin sind die zweiten Konversionselemente in diesem Fall dazu ausgebildet, blaues Licht ganz oder teilweise in rotes Licht zu konvertieren.
In Figur 5 ist ein Ausführungsbeispiel für einen
strahlungsemittierenden Halbleiterchip 5 gezeigt, bei dem, Emitterbereiche 7 in einen Halbleiterchip 5 integriert sind.
Der Halbleiterchip 5 weist eine epitaktisch abgeschiedene Halbleiterschichtenfolge 6 mit einem zur Erzeugung von
Strahlung vorgesehenen aktiven Bereich 6a auf, wobei der aktive Bereich 6a zwischen einer ersten Halbleiterschicht 6b eines ersten Leitungstyps , beispielsweise n-leitend, und einer zweiten Halbleiterschicht 6c eines vom ersten
Leitungstyps verschiedenen zweiten Leitungstyps ,
beispielsweise p-leitend, angeordnet ist.
Die einzelnen Emitterbereiche 7, insbesondere die aktiven Bereiche 6a dieser Emitterbereiche 7, gehen jeweils aus einem Teilbereich der Halbleiterschichtenfolge 6 hervor. Insbesondere gehen diese Teilbereiche aus derselben Halbleiterschichtenfolge bei der Herstellung des
Halbleiterchips hervor, sodass sich die Halbleiterschichten der einzelnen Emitterbereiche 7 abgesehen von
fertigungsbedingten lateralen Schwankungen hinsichtlich ihres Materials und der Schichtdicke nicht unterscheiden.
Die Emitterbereiche 7 sind durch Zwischenräume 15 voneinander getrennt. Die Zwischenräume 15 durchtrennen insbesondere die aktiven Bereiche 6a benachbarter Emitterbereiche 7.
Beispielsweise durchtrennen die Zwischenräume 15 die gesamte Halbleiterschichtenfolge 6 in vertikaler Richtung.
Die erste Halbleiterschicht 6b ist mittels Öffnungen 16 jeweils mit einer zugeordneten Chipkontaktfläche 9 elektrisch leitend verbunden. Die Öffnungen 16 erstrecken sich durch die zweite Halbleiterschicht 6c und den aktiven Bereich 6a hindurch. Die zweiten Halbleiterschichten 6c der
Emitterbereiche 7 sind miteinander elektrisch leitend
verbunden und können sich im Betrieb des Halbleiterchips 5 auf demselben elektrischen Potential befinden. Beide Seiten des aktiven Bereichs 6a sind für die elektrische
Kontaktierung zugänglich. Selbstverständlich kann die
elektrische Kontaktierung der einzelnen Emitterbereiche 7 in weiten Grenzen variiert werden, solange die einzelnen
Emitterbereiche 7 einzeln ansteuerbar sind und im Betrieb des Halbleiterchips 5 Ladungsträger von entgegengesetzten Seiten in den aktiven Bereich 6a gelangen und dort unter Emission von Strahlung rekombinieren können.
Das in Figur 6 beschriebene Ausführungsbeispiel für einen Halbleiterchip 5 entspricht im Wesentlichen dem im
Zusammenhang mit Figur 5 beschriebenen Ausführungsbeispiel. Im Unterschied hierzu ist die Halbleiterschichtenfolge 6 in dem in Figur 6 dargestellten Ausführungsbeispiel zwischen benachbarten Emitterbereichen 7 nicht durchtrennt. Die räumliche Trennung zwischen benachbarten Emitterbereichen 7 ergibt sich dadurch im Wesentlichen durch die begrenzte laterale Stromaufweitung bei der elektrischen Kontaktierung der einzelnen Emitterbereichen 7. In dem gezeigten
Ausführungsbeispiel bestimmt die räumliche Ausdehnung der Chipkontaktfläche 16 zur zweiten Halbleiterschicht 6c die laterale Ausdehnung der Strahlungsemission eines
Emitterbereichs 7.
Diese Patentanmeldung beansprucht die Priorität der deutschen Patentanmeldung 102019101417.4, deren Offenbarungsgehalt hiermit durch Rückbezug aufgenommen wird.
Die Erfindung ist nicht durch die Beschreibung anhand der Ausführungsbeispiele auf diese beschränkt. Vielmehr umfasst die Erfindung jedes neue Merkmal sowie jede Kombination von Merkmalen, was insbesondere jede Kombination von Merkmalen in den Patentansprüchen beinhaltet, auch wenn dieses Merkmal oder diese Kombination selbst nicht explizit in den
Patentansprüchen oder Ausführungsbeispielen angegeben ist.
Bezugszeichenliste
1 strahlungsemittierendes Halbleiterbauteil
2 Trägerplatte
3 Kontaktelemente
4 Basisplatte
5 strahlungsemittierender Halbleiterchip
6 Halbleiterschichtenfolge
6a aktiver Bereich
6b erste Halbleiterschicht
6c zweite Halbleiterschicht
7 Emitterbereiche
8 Strahlungsaustrittsflächen
9 Chipkontaktflächen
10 Aufwachswafer
11 erste Konversionselemente
12 zweite Konversionselemente
13 erster Stempel
14 zweiter Stempel
15 Zwischenräume
16 Öffnungen

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Herstellung eines strahlungsemittierenden Halbleiterbauteils (1) mit den Schritten:
- Bereitstellen einer Trägerplatte (2), die Kontaktelemente (3) aufweist,
- Aufbringen eines strahlungsemittierenden Halbleiterchips (5) auf die Trägerplatte (2),
- epitaktisches Herstellen von ersten Konversionselementen (11), und
- Aufbringen der ersten Konversionselemente (11) auf den Halbleiterchip (5),
wobei
- der Halbleiterchip (5) Emitterbereiche (7) umfasst, die jeweils elektromagnetische Primärstrahlung von einer
Strahlungsaustrittsfläche (8) aussenden, und
- die ersten Konversionselemente (11) nach der epitaktischen Herstellung gleichzeitig auf zumindest manche der
Emitterbereiche (7) aufgebracht werden.
2. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei
- zweite Konversionselemente (12) epitaktisch hergestellt werden,
- die zweiten Konversionselemente (12) auf den Halbleiterchip (5) aufgebracht werden, und
- die zweiten Konversionselemente (12) nach der epitaktischen Herstellung gleichzeitig auf zumindest manche der
Emitterbereiche (7) aufgebracht werden.
3. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei
die ersten Konversionselemente (11) und die zweiten
Konversionselemente (12) in einer gemeinsamen Ebene
angeordnet werden.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Strahlungsaustrittsflächen (8) an Gitterpunkten eines regelmäßigen Gitters angeordnet werden.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 2 bis 4, wobei
- vor dem Aufbringen der Konversionselemente (11, 12) jeweils eine Ausnehmung in dem Halbleiterchip (5) im jeweiligen
Emitterbereich (7) erzeugt wird, und
- die ersten Konversionselemente (11) in zumindest manche der Ausnehmungen eingebracht werden, und
- die zweiten Konversionselemente (12) in zumindest manche der Ausnehmungen eingebracht werden.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei vor dem Aufbringen der Konversionselemente (11, 12) eine Haftvermittlungsschicht auf die Emitterbereiche (7)
aufgebracht wird.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 2 bis 6, wobei
- drei Emitterbereiche (7) eine Subpixel-Gruppe bilden,
- ein erstes Konversionselement (11) über einer ersten
Strahlungsaustrittsfläche von einer der drei Emitterbereichen (7) angeordnet wird,
- ein zweites Konversionselement (12) über einer zweiten Strahlungsaustrittsfläche von einer der drei Emitterbereichen (7) angeordnet wird, und
- eine dritte Strahlungsaustrittsfläche von einer der drei Emitterbereichen (7) frei von einem Konversionselement (11,
12 ) ist .
8. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei der Halbleiterchip (5) eine Vielzahl an Subpixel-Gruppen umfasst .
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei
- die Trägerplatte (2) elektronische Steuerelemente aufweist, und
- die Steuerelemente eine integrierte Schaltung aufweisen.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Emitterbereiche voneinander getrennt ansteuerbar sind.
11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 2 bis 9, wobei
- die ersten Konversionselemente (11) mittels eines ersten Stempels (13) gleichzeitig aufgebracht werden,
- die zweiten Konversionselemente (12) mittels eines zweiten Stempels (14) gleichzeitig aufgebracht werden,
- der erste Stempel (13) von einem Aufwachssubstrat der ersten Konversionselemente (11) verschieden ist, und
- der zweite Stempel (14) von einem Aufwachssubstrat der zweiten Konversionselemente (12) verschieden ist.
12. Strahlungsemittierendes Halbleiterbauteil mit:
- einer Trägerplatte (2), die Kontaktelemente (3) aufweist,
- einem strahlungsemittierenden Halbleiterchip (5), der auf der Trägerplatte (2) angeordnet ist,
- ersten Konversionselementen (11), die auf dem
Halbleiterchip (5) angeordnet sind, und
- zweiten Konversionselementen (12), die auf dem
Halbleiterchip (5) angeordnet sind, wobei
- der Halbleiterchip (5) Emitterbereiche (7) umfasst, die jeweils elektromagnetische Primärstrahlung von einer
Strahlungsaustrittsfläche (8) aussenden, - die ersten Konversionselemente (11) und die zweiten
Konversionselemente (12) aus einem Halbleitermaterial
gebildet sind, und
- die ersten Konversionselemente (11) und die zweiten
Konversionselemente (12) in einer gemeinsamen Ebene
angeordnet sind.
13. Strahlungsemittierendes Halbleiterbauteil nach dem vorhergehenden Anspruch, bei dem die Konversionselemente (11, 12) epitaktische Konversionselemente (11, 12) sind.
14. Strahlungsemittierendes Halbleiterbauteil nach dem vorhergehenden Anspruch, bei dem die Emitterbereiche (7) jeweils laterale Ausdehnungen zwischen einschließlich
3 pm und einschließlich 50 pm aufweisen.
15. Strahlungsemittierendes Halbleiterbauteil nach dem vorhergehenden Anspruch, bei dem die Konversionselemente (11, 12) jeweils eine vertikale Ausdehnungen zwischen
einschließlich 1 pm und einschließlich 10 pm aufweisen.
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