[發明專利]用于制造薄膜半導體芯片的方法

有效

• 申請號: 200580040882.3
• 申請日: 2005-09-23
• 公開（公告）號: CN101065852A
• 公開（公告）日: 2007-10-31
• 發明（設計）人: A·普洛斯爾;W·斯泰恩
• 申請（專利權）人: 奧斯蘭姆奧普托半導體有限責任公司
• 主分類號: H01L33/00
• 分類號: H01L33/00;H01L21/285
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 盧江;魏軍

技術領域

本發明涉及一種用于制造薄膜半導體芯片的方法。

背景技術

薄膜半導體芯片例如由印刷物EP?0?905?797?A2公開。為了制造這種薄膜半導體芯片，將基于III/V化合物半導體材料的、適合于發射電磁輻射的有源層序列施加到生長襯底上。因為與III/V化合物半導體材料匹配的生長襯底大多吸收由有源層序列所產生的電磁輻射的一部分，所以為了提高光輸出而將有源層序列與生長襯底分離并且施加到另外的載體上。有源層序列和載體之間的連接通過粘接或者焊接來產生。

反射層序列位于載體和有源層序列之間。該反射層序列具有以下任務，即將電磁輻射引導向薄膜半導體芯片的發射輻射的正面，并且因此提高芯片的輻射輸出。通常，反射層序列包括至少一個介電層。

如例如在印刷物DE?10?2004?004?780?A1中所描述的那樣，為了有源層序列的背面的電接觸，介電層被光刻結構化，使得在朝向有源層序列的背面的介電層中形成開口。隨后施加金屬層，該金屬層填充開口并且彼此相連接，使得有源層序列具有背面的接觸部位，這些接觸部位彼此導電連接。金屬層例如主要包含Au和至少一種諸如Zn的摻雜材料。由金屬層的退火引起摻雜材料向III/V化合物半導體材料中的滲入。在適當地選擇摻雜材料的情況下，在至金屬層的界面上的III/V化合物半導體材料中因此越來越多地產生載流子，這導致基本上具有歐姆特性的電接觸部位。

此外在印刷物DE?10046?170?A1中還描述了一種方法，其中借助激光通過鈍化層產生太陽能電池的導電接觸部位。

發明內容

本發明的任務在于，說明一種用于制造薄膜半導體芯片以及特別是有源層序列的導電接觸部位的簡化方法。

該任務通過本發明用于制造基于III/V化合物半導體材料的薄膜半導體芯片的方法來解決。

權利要求的公開內容特此明確地被納入到說明書中。

一種用于制造基于III/V化合物半導體材料的薄膜半導體芯片的方法，其中所述薄膜半導體芯片適合于產生電磁輻射，所述方法包括以下步驟：

-將適合于產生電磁輻射的有源層序列施加在生長襯底上，所述有源層序列具有面向該生長襯底的正面和背離該生長襯底的背面，

-將作為反射層序列的一部分的至少一個介電層施加到有源層序列的背面上，

-借助激光將能量引入介電層的所定義的有限的體積區域內，使得在這些體積區域內構成至少一個朝向有源層序列的背面的開口，

-施加作為反射層序列的另外的部分的至少一個金屬層，使得利用金屬材料至少部分地填充所述開口，并且構成至少一個朝向有源層序列的背面的背面導電接觸部位，

-將載體施加在反射層序列上，以及

-去除生長襯底。

在有源層序列和載體之間的反射層序列包括至少一個介電層和一個金屬層，其中介電層例如包含SiN_x，并且金屬層例如包含Au和Zn。此外，介電層也可以包括含磷硅酸鹽玻璃，其中這種具有含磷硅酸鹽玻璃的介電層優選地由另外的例如包含氮化硅的封裝層封裝，以便盡最大可能地防止濕氣到達含磷硅酸鹽玻璃層并且形成磷酸。這種用于施加到III/V化合物半導體材料上的反射層系例如在申請DE?10?2004040?277.9中被描述，該申請的公開內容就這點而言特此通過引用被采納。

因為反射層序列包含至少一個介電層，所以為了有源層序列的背面電接觸而必須構造至少一個穿過反射層序列的朝向有源層序列的背面的接觸部位。

根據本發明，借助激光來實現在介電層內的朝向有源層序列的背面的開口，其中在所述開口內隨后構造導電接觸部位。這提供以下優點，即通常耗費時間的且成本高的光刻工藝可以在制造薄膜半導體芯片時被減少。此外，在該方法中有利地可以實現具有非常小的橫截面的接觸部位，因為與利用光刻方法相比較，利用激光可以實現更小的結構化。

反射層系可以除了介電層和金屬層之外還包含另外的層。在此例如可以是用于封裝介電層或者金屬層的層或者用于在反射層序列的各個層之間增附的層。通常，還可以借助激光穿過這些層實現開口，并且構成在這些開口內的朝向有源層序列的背面電接觸部位。

在本方法的一種優選的實施形式中，背面接觸部位在隨后的步驟中被退火。通過導電接觸部位的退火，原子可以從接觸部位的金屬材料中滲入到背面的III/V化合物半導體材料中。在考慮到背面的III/V化合物半導體材料的情況下適當地選擇金屬材料時，因此可以制造基本上具有歐姆特性的朝向背面的III/V化合物半導體材料的導電接觸部位。

特別優選地，背面導電接觸部位借助激光來退火。