[發明專利]通過轉換元件接觸光電半導體構件和相應的光電半導體構件

有效

• 申請號: 201080045166.5
• 申請日: 2010-09-27
• 公開（公告）號: CN102687295A
• 公開（公告）日: 2012-09-19
• 發明（設計）人: 漢斯-克里斯托弗·加爾邁爾;邁克爾·克魯帕;雷蒙德·施瓦茨;岡特·斯帕思
• 申請（專利權）人: 歐司朗光電半導體有限公司
• 主分類號: H01L33/50
• 分類號: H01L33/50;H01L33/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 張春水;田軍鋒

說明書

本發明涉及一種用于制造光電半導體構件的方法以及一種光電半導體構件。

光電半導體構件的實例具有發光轉換元件。這種構件例如從參考文獻[1]中已知。其包括在工作中發射初級輻射的光電半導體芯片和在其中將初級輻射的一部分轉換成其他波長的次級輻射的發光轉換元件。所產生的輻射由發光轉換元件發射的初級輻射和所產生的次級輻射的疊加形成。因此，尤其能夠提供發射白光的光源。

在制造半導體構件時，尤其有問題的是，半導體芯片的初級輻射的色度坐標在色度空間中經受一定制造偏差。希望的是，根據相應的色度坐標來選擇發光轉換元件并且將其與半導體芯片相關聯，以便因此得到具有希望的發射特性的光源。

本發明基于下述問題，制造具有所追求的色度坐標的光電半導體構件，或者提供一種相應的半導體構件。

該問題通過根據獨立權利要求1或9所述的一種用于制造光電半導體構件的方法或者一種光電半導體構件來實現。

用于制造光電半導體構件的方法或者光電半導體構件的改進形式和有利的擴展方案在從屬權利要求中說明。

示例性實施形式

用于制造光電半導體構件的方法的不同的實施形式具有下述步驟：

-在晶圓復合物中提供半導體芯片，所述半導體芯片具有用于發射初級輻射的有源側和設置在有源側上的接觸端子；

-在有源側上施加耦合元件；

-將用于把初級輻射的一部分轉變成次級輻射的發光轉換元件置放在耦合元件上。

光電半導體構件的不同的實施形式具有半導體層序列，所述半導體層序列具有用于發射初級輻射的有源側和設置在有源側上的接觸端子。在有源側上設置發光轉換元件，其中在有源側和發光轉換元件之間設有耦合元件。

半導體芯片是在半導體工藝中產生的在半導體襯底上的層序列。在此，設置下述半導體：例如III-V族半導體，于是如GaAs半導體或者GaN半導體。在襯底上生長的外延層作為半導體層序列是可能的。襯底例如包括如SiC、藍寶石、Ge、Si、GaAs、GaN或者GaP的材料。外延層例如具有四元系半導體，如用于可見范圍中的藍色或者綠色發射光譜的AlInGaN或者用于可見范圍中的紅色發射光譜的AlInGaP。同樣，外延層能夠具有五元系半導體。這種半導體例如為AlGaInAsP，其能用于發射在紅外范圍中的輻射。

在分割之后，半導體芯片設有電接觸部，其中能夠執行如在導體框架或支承體上進行施加和/或對接合線（接合）進行安置的工藝步驟。在將半導體芯片引入到芯片殼體之后，稱作半導體構件。

晶圓復合物在下面是具有多個未封裝的半導體芯片的任何布置。這例如能夠是半導體晶圓，尤其是具有多個單個半導體芯片的未切割半導體晶圓。同樣，晶圓復合物能夠是支承體，在其上施加有多個未封裝的但是已經分割的半導體芯片，以便實現這些半導體芯片的其他工藝。在這種情況下，其還稱為人造晶圓（artifical?wafer（人造晶圓））。半導體芯片優選固定在支承體上，例如在所述支承體中所述半導體芯片借助如硅樹脂的澆注材料進行包封。同樣，為了固定，能夠將半導體芯片引入到在支承體中的容納部中。

耦合元件用于將發光轉換元件耦合到半導體芯片上。所述耦合元件置放在光電半導體芯片的有源側上。優選的是，所述耦合元件具有高的光學穩定性和高的熱穩定性。典型地，材料在由光電半導體芯片所發射的光譜上是透明的。作為典型的耦合介質尤其在此考慮下述材料：其也使用在發光轉換元件中，尤其是在那里使用的基質材料。用于耦合元件的可能的材料是光結構化的材料和/或如玻璃、硅樹脂、氧化鋁、粘合劑、旋涂硅（SoS）、旋涂玻璃（SoG）、苯并環丁烯（BCB）等的材料。耦合元件例如能夠通過離心涂覆來施加為耦合層。

發光轉換元件能理解為任何在其中將由半導體芯片發射的初級輻射的一部分轉換成其他波長的輻射的裝置。所述其他波長的輻射稱為次級輻射。發光轉換元件與半導體芯片獨立地制成。其例如具有小板的形狀，所述小板能夠施加到半導體芯片的有源側上。耦合元件用于固定小板。通常，發光轉換元件包括透射輻射的基質材料和引入到基質材料中的發光材料。基質材料確定發光轉換元件的機械特性。尤其考慮輻射穩定的和透明的材料作為基質材料。例如考慮硅樹脂用于在可見范圍（光）中的初級輻射。基質材料能夠為膜狀的、柔性的層。例如，所述基質材料還為熱塑的或者熱固性的塑料，基質材料能夠通過支承元件來支撐或者自承地構成。通常基質材料的折射率選擇為，使得在將發光轉換元件置放在半導體芯片上之后不形成不希望的散射效果。在此，例如考慮半導體材料或者可能設置的耦合層的折射率。