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WO2019166194A1 - Verfahren zur herstellung einer mehrzahl von transferierbaren bauteilen und bauteilverbund aus bauteilen - Google Patents

Verfahren zur herstellung einer mehrzahl von transferierbaren bauteilen und bauteilverbund aus bauteilen Download PDF

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WO2019166194A1
WO2019166194A1 PCT/EP2019/052775 EP2019052775W WO2019166194A1 WO 2019166194 A1 WO2019166194 A1 WO 2019166194A1 EP 2019052775 W EP2019052775 W EP 2019052775W WO 2019166194 A1 WO2019166194 A1 WO 2019166194A1
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WO
WIPO (PCT)
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components
component
layer
bragg mirror
mirror
Prior art date
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Ceased
Application number
PCT/EP2019/052775
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English (en)
French (fr)
Inventor
Hubert Halbritter
Martin Rudolf Behringer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ams Osram International GmbH
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 US16/977,165 priority Critical patent/US11509113B2/en
Publication of WO2019166194A1 publication Critical patent/WO2019166194A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
    • H01S5/0206—Substrates, e.g. growth, shape, material, removal or bonding
    • H01S5/0215—Bonding to the substrate
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    • H01S5/18—Surface-emitting [SE] lasers, e.g. having both horizontal and vertical cavities
    • H01S5/183—Surface-emitting [SE] lasers, e.g. having both horizontal and vertical cavities having only vertical cavities, e.g. vertical cavity surface-emitting lasers [VCSEL]
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    • H01S5/18308—Surface-emitting [SE] lasers, e.g. having both horizontal and vertical cavities having only vertical cavities, e.g. vertical cavity surface-emitting lasers [VCSEL] having a special structure for lateral current or light confinement
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    • H01S5/18327—Structure being part of a DBR
    • H—ELECTRICITY
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    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
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    • H01S5/10—Construction or shape of the optical resonator, e.g. extended or external cavity, coupled cavities, bent-guide, varying width, thickness or composition of the active region
    • H01S5/18—Surface-emitting [SE] lasers, e.g. having both horizontal and vertical cavities
    • H01S5/183—Surface-emitting [SE] lasers, e.g. having both horizontal and vertical cavities having only vertical cavities, e.g. vertical cavity surface-emitting lasers [VCSEL]
    • H01S5/18361—Structure of the reflectors, e.g. hybrid mirrors
    • H01S5/18377—Structure of the reflectors, e.g. hybrid mirrors comprising layers of different kind of materials, e.g. combinations of semiconducting with dielectric or metallic layers

Definitions

  • the invention relates to a method for producing a plurality of transferable and, in particular, printable components. Furthermore, a composite component of a plurality of components is specified, wherein the components
  • VCSELs vertical-cavity surface-emitting lasers usually have a growth substrate on which
  • thermal resistance of the growth substrate It has been found that such components can be mounted on flexible substrates, especially in the array only with great effort. The assembly of a large number of components is also time consuming and costly.
  • One object is to specify components that can be mounted quickly and easily on a given target surface. Furthermore, a reliable and
  • a semiconductor structure is formed on an intermediate carrier
  • the intermediate carrier is particular
  • Semiconductor structure has grown about epitaxially.
  • the semiconductor structure may be divided into a plurality of
  • Semiconductor body in particular form the main body of components of the component composite to be produced.
  • Semiconductor structure has in particular an active zone, which in the operation of the device to be manufactured or the
  • Composite component is provided for generating electromagnetic radiation.
  • the component in particular the active zone, is set up to generate coherent electromagnetic radiation, for example in the ultraviolet, visible or in the infrared spectral range.
  • the method is aimed at the production of a plurality of transferable components on the common subcarrier, wherein the components are made detachable, in particular by means of a punch or more stamp successively or in groups on a target surface, in particular on a
  • Printed circuit board can be printed.
  • the target surface or the circuit board may have a surface or a
  • the carrier of the electronic device may be transistors, For example, thin-film transistors and / or electrical circuits for controlling the component or components
  • the sacrificial layer is made of a material such as
  • Germanium or silicon formed.
  • the sacrificial layer can be formed on the intermediate carrier before the
  • Semiconductor structure is mounted on the intermediate carrier.
  • the sacrificial layer may be formed of a selectively removable material.
  • the material of the sacrificial layer is chosen such that it can be resolved by an etching process without damaging the intermediate carrier and / or the semiconductor structure. It is also possible that the sacrificial layer first on the
  • a lateral direction is understood as meaning a direction which runs in particular parallel to a main extension surface of the intermediate carrier and / or of the component.
  • Main extension surface of the intermediate carrier and / or the component is directed.
  • the vertical direction and the lateral direction are approximately orthogonal to each other.
  • a holding structure with a plurality of holding elements is produced.
  • the holding structure is in particular such
  • Removing the sacrificial layer are mechanically connected only via the support structure with the intermediate carrier. In other words, the components after removing the
  • the holding elements are preferably designed such that they release the components, in particular under mechanical stress, so that the components are designed detachable from the intermediate carrier and thus transferable.
  • the mechanical load may be a tensile force or force exerted on the support structure and / or on the retaining elements
  • the retaining elements Be compressive force.
  • the retaining elements Be compressive force.
  • Holding elements designed such that they cancel or tear off when removing the associated component.
  • the holding element is formed mechanically breakable. A mechanical breakage can be achieved approximately within a layer of the same material. If the holding element is detachable, the detachment of the holding element from the component or from the intermediate carrier takes place approximately at an interface between the holding element and the component or the intermediate carrier, as a rule in particular at one
  • the holding structure is at least partially contained in the sacrificial layer.
  • the support structure may include retention pillars that extend in lateral directions approximately from the sacrificial layer
  • the holding columns are in the vertical direction in particular between the semiconductor structure and the
  • the support structure may include retaining straps, which are arranged in particular laterally of the components.
  • the holding elements can be made of an electric
  • the holding straps can be arranged on different side surfaces of a component or of the semiconductor body of a component.
  • Tethers may be spaced from the side surfaces of the component or the semiconductor body.
  • the composite component to be produced has a plurality of transferable components on the
  • the semiconductor structure is in a plurality of semiconductor bodies of the components zertrennbar.
  • a sacrificial layer is arranged in the vertical direction between the semiconductor structure and the intermediate carrier.
  • a holding structure with a plurality of holding elements is formed.
  • Sacrificial layer is removed, whereby the components are mechanically connected only via the support structure with the intermediate carrier, wherein the holding elements release the components under mechanical stress, so that the components are designed detachable from the intermediate carrier and thus transferable.
  • the components Due to the support structure, the components are arranged and held sufficiently stable on the intermediate carrier before they can be removed individually or in groups targeted for further processing steps and safely from the intermediate carrier.
  • the components are thus designed individually or in groups printable. In other words, the components can be removed individually or in groups, in particular by breaking and / or by detaching the holding elements of the intermediate carrier and in about the same production process for
  • Example with the help of a stamp or more stamp transferred to a target mounting surface and mechanically and / or electrically attached thereto.
  • the semiconductor structure is arranged on a growth substrate.
  • the semiconductor structure has a plurality of semiconductor layers which have been grown approximately epitaxially on the growth substrate.
  • the growth substrate is located approximately in the vertical direction between the growth substrate and the intermediate carrier.
  • the growth substrate is partially or completely removed from the
  • Semiconductor structure removed before the semiconductor structure in a plurality of semiconductor bodies of the components is singulated.
  • the growth substrate is removed after the semiconductor structure on the subcarrier
  • the components with the semiconductor bodies from the semiconductor structure can be used as substrateless components, in particular as substrateless
  • the component or the component composite can be free of a growth substrate.
  • the component without the growth substrate can have a lower component height.
  • the thermal resistance of the component can be reduced overall.
  • the assembly of the components, for example, on flexible printed circuit boards can without the
  • Growth substrate can be carried out in a simplified manner. Without the growth substrate, the volume of much of the
  • the component can be easily removed from the intermediate carrier and transferred approximately to a target mounting surface.
  • An economical mass transfer of components for example for the formation of pixels of a luminous area can be achieved.
  • An assembly of the components with any pitch can be realized in a simplified manner.
  • a component composite in at least one embodiment, it has a plurality of components, a removable sacrificial layer, a holding structure and an intermediate carrier.
  • the components are in particular on the common
  • the components may each have a semiconductor body with an active zone, wherein the components in particular for generating more coherent Electromagnetic radiation are set up.
  • the sacrificial layer is expediently arranged in the vertical direction between the intermediate carrier and the components.
  • the holding structure may include a plurality of holding elements
  • the support structure and sacrificial layer can provide a mechanical connection between the subcarrier and the components.
  • the component assembly is designed such that the components are mechanically connected without the sacrificial layer only on the holding elements with the intermediate carrier, wherein the holding elements are formed under mechanical stress such that they release the components, so that the components of the
  • Such a composite component contains a plurality of
  • the holding elements comprise retaining straps which are located laterally of the components and are designed to be breakable or detachable when the components are removed under mechanical load.
  • the holding straps are designed, for example with respect to their geometries and / or materials, such that they break off under the action of pressure.
  • the holding elements are made of an electric
  • the holding elements are made of silicon nitride, silicon oxide or benzocyclobutene (BCB).
  • BCB benzocyclobutene
  • the holding elements comprise holding pillars which are located below the components.
  • the holding columns are arranged in the vertical direction, in particular exclusively between the intermediate carrier and the components.
  • Holding pillar can be made of a material that
  • the holding columns are made of an electric
  • insulating material such as silicon dioxide, plastic or other plastic.
  • the holding pillars consist of one
  • electrically conductive material such as a metal such as copper, aluminum, nickel, chromium, platinum or alloys thereof are formed.
  • the components of the component composite may each have a contact layer or a particularly electrically conductive mirror layer which is approximately on a
  • Rear side of the associated component is arranged.
  • Retaining pillars can with the back contact layers and / or back mirror layers of the components
  • the components can already be contacted electrically on the intermediate carrier, before they from the intermediate carrier
  • the lateral tethers are formed of an electrically conductive material, such as a metal.
  • the tethers are preferably from the side surfaces of the component or the
  • the sacrificial layer forms a common one
  • Boundary layer between the intermediate carrier and the components Without the sacrificial layer, for example after the removal of the
  • Sacrificial layer in particular a gap, such as a cavity between the intermediate carrier and the components is formed.
  • the holding elements such as the holding columns and / or the straps, in places directly to the
  • the holding elements Adjoin the cavity or be arranged in the cavity.
  • the holding elements are in particular surrounded by the cavity, so that the holding elements under force or at
  • the components each have one
  • the laser resonator may comprise a Bragg-mirror pair of a first Bragg mirror and a second Bragg mirror.
  • the semiconductor body of the respective component is in the vertical direction approximately between the first Bragg mirror and the second Bragg mirror
  • At least one of the Bragg mirrors is designed to be electrically conductive.
  • the Bragg mirror can be formed from a plurality of thin alternately arranged semiconductor layers of different refractive indices. It is possible that the laser resonator has at least one Bragg mirror, which is designed to be electrically insulating. The electric
  • insulating Bragg mirror can be a plurality of electrical insulating and arranged alternately
  • both the first Bragg mirror and the second Bragg mirror of the Bragg mirror pair may be used
  • the semiconductor layers of the Bragg mirror can be formed by means of an epitaxial
  • the semiconductor layers of the electrically conductive Bragg mirror can be doped, n-type or p-type.
  • the second Bragg mirror is designed to be electrically conductive.
  • the second Bragg mirror is designed to be electrically conductive.
  • the second Bragg mirror may have inner insulating regions.
  • the insulating regions are oxidized
  • the insulating regions can be arranged centrally in the second Bragg mirror.
  • the insulating regions of the second Bragg mirror are executed approximately interrupted.
  • the insulating regions of the second Bragg mirror prevent or reduce the current injection approximately in the areas around the aperture. Electrical charge carriers are thus preferably and amplified fed into the regions of the semiconductor body, which in plan view with the aperture of the
  • the second Bragg mirror is designed to be electrically insulating.
  • the contact layer in the vertical direction between the second Bragg mirror and the semiconductor body of the component, wherein the contact layer is arranged for electrically contacting the semiconductor body.
  • Bragg mirrors completely cover the aperture.
  • the first Bragg mirror and the second Bragg mirror of the same Bragg mirror pair have different-sized cross sections in plan view.
  • the second Bragg mirror is designed such that this in
  • the first Bragg mirror can completely cover the semiconductor body of the component.
  • a ratio of the cross sections of the Bragg mirrors may be between 1 and 20 inclusive, approximately between 2 and 10 inclusive, or between 3 and 6 inclusive.
  • the components each have a rear-side electrically conductive mirror layer.
  • the mirror layer is electrically conductively connected to the first Bragg mirror via a first contact layer.
  • the first contact layer can directly adjoin the first Bragg mirror.
  • the first contact layer covers the first Bragg mirror only partially to a local one
  • the first contact layer may be completely surrounded in the lateral directions by a first insulation layer.
  • the contact layer only partially covers the semiconductor body.
  • the semiconductor body may be the first one
  • the first insulating layer is arranged in the vertical direction, in particular, between the first Bragg mirror and the mirror layer. In plan view, the first insulating layer may overlap both the first Bragg mirror and the mirror layer
  • the first insulating layer can be directly connected to the first Bragg mirror and / or directly to the
  • Adjacent mirror layer Adjacent mirror layer.
  • the mirror layer is such in terms of its vertical layer thickness and / or materials
  • the mirror layer has a vertical layer thickness of at least 10 ym.
  • the vertical layer thickness of the mirror layer is between 10 ⁇ m and 200 ⁇ m inclusive, between about 30 ⁇ m and 200 ⁇ m inclusive, between 50 ⁇ m and 200 ⁇ m inclusive, or between 30 ⁇ m and 150 ⁇ m inclusive, between 10 inclusive ym and 100 ym or between 50 ym and 100 ym inclusive.
  • the mirror layer is formed as the sole carrier of the component. If the component is removed from the intermediate carrier, the component has the mirror layer in particular as a single carrier. In other words, the component is free of other carriers, such as free of one
  • Component has a further carrier, which is different from the growth substrate and the component mechanically
  • the mirror layer is arranged in the vertical direction between the further carrier and the semiconductor body.
  • the mirror layer is arranged in the vertical direction between the further carrier and the semiconductor body.
  • the component is manufactured and / or detached from the common carrier of the composite component described here, this is a surface emitting laser diode.
  • the component is free of a growth substrate.
  • the component may have residues or separation traces of the holding elements.
  • a component assembly described here is provided.
  • One of the components or a plurality of components may be stamped using one or a plurality of punches
  • the component or the plurality of components may be applied to a target surface, such as a printed circuit board of the electronic device to be manufactured or to a plurality of
  • stamps are separated from the component or from the components.
  • the components can thus be transferred individually or in groups from the component assembly to one or more target surfaces, such as printed circuit boards.
  • the electronic devices may include touchpads, laser printers, recognition cameras,
  • the further, in particular transferable or printable components of the electronic device can be LEDs, sensors, laser diodes and / or detectors.
  • VCSEL Surface emitting laser diodes
  • Recognition cameras can be used in the automotive industry, for example for the purpose of autonomous driving or parking.
  • Such surface emitting laser diodes can be switched on and off very quickly.
  • one Array of surface emitting laser diodes can be precisely obtained by means of a diffraction pattern spatial information.
  • the method described here is for the production of a component or component composite described here, or
  • 1A, 1B, IC, ID, IE, 1F, IG, 1H and II are schematic representations of process sequences for producing a
  • FIGS. 2A, 2B and 2C are schematic representations
  • Figures 3A, 3B, 3C, 3D, 3E, 3F, 3G, 3H and 31 are schematic representations of various method steps of a
  • Figures 4A, 4B and 4C are schematic representations of further embodiments of a composite component.
  • FIGS 5A and 5B are schematic representations of others
  • FIG. 1A a method step for producing a component composite 100 or for producing a plurality of components 10 is shown schematically.
  • a semiconductor structure 20 is provided on a substrate 9, in particular on a growth substrate 9.
  • the substrate 9 is a
  • the semiconductor structure 20 includes a first semiconductor layer 21, a second semiconductor layer 22, and one between the
  • the active zone 23 is in particular for emission
  • Semiconductor structure 20 may be based on a III-V or II-VI semiconductor interconnect material.
  • the semiconductor structure 20 is based on gallium nitride.
  • the first semiconductor layer 21 is in particular p-side
  • the first semiconductor layer 21 is p-type or p-type.
  • the second semiconductor layer 21 is p-type or p-type.
  • Semiconductor layer 22 is arranged in particular on the n-side and can be made n-type or n-doped.
  • the active zone 23 is in particular a pn transition zone.
  • the semiconductor structure 20 is based on a group III-V compound semiconductor material, in particular if it comprises at least one element from the main group III, such as Al, for example. Ga, In, and an element of main group V, such as N, P, As.
  • Semiconductor compound material is the group of binary, tertiary and quaternary compounds containing at least one element from main group III and at least one element from main group V, for example nitride and phosphide compound semiconductors. Analogously, it applies to a compound based on the group II-VI compound semiconductor material Semiconductor structure 20.
  • the semiconductor structure 20 is shown in FIG. 1A.
  • the laser resonator 7 comprises a first mirror arrangement 71, which is in particular a first Bragg mirror, and a second mirror arrangement 72, which may be a second Bragg mirror.
  • the number of layers of the first Bragg mirror 71 and / or the second Bragg mirror 72 is between 6 and 100, approximately between 10 and 50, or between 10 and 30 inclusive.
  • the first Bragg mirror 71 is based / based and / or the second Bragg mirror 72 on a III-V or I I-VI compound semiconductor material.
  • the Bragg mirrors 71 and 72 may each comprise a plurality of comparatively thin semiconductor layers, wherein the semiconductor layers are arranged alternately on one another and wherein adjacent semiconductor layers of the first and / or second Bragg mirror are different
  • the first Bragg mirror 71 and / or the second Bragg mirror 72 can / can be made electrically conductive. It is possible that the
  • Laser resonator 7 can by means of an epitaxial
  • a buffer layer 5 is interposed between the
  • Semiconductor structure 20 is arranged. At the buffer layer 5, the growth substrate 9 can be removed from the semiconductor structure 20 in a later method step. It is
  • the growth substrate 9 is not completely, but only partially removed from the semiconductor structure 20. In this case, the growth substrate 9 is merely thinned.
  • the buffer layer 5 may be optional.
  • a first contact layer 61 is formed.
  • the first contact layer 61 adjoins, in particular, the first Bragg mirror 71.
  • the first Bragg mirror 71 is in the vertical direction between the first
  • FIG. 1B only a portion of the semiconductor structure 20 is shown schematically in FIG. 1B.
  • this section of the semiconductor structure 20 corresponds to a semiconductor body 2 of the component 10.
  • the first contact layer 61 only partially covers the first Bragg mirror 71, the semiconductor body 2 and / or the second Bragg mirror 72. This can be achieved be that electrical charge carriers are imprinted as possible in the semiconductor body 2 only in the overlapping with the first contact layer 61 region of the semiconductor body.
  • Bragg mirror 71 or on the semiconductor structure 20 are formed.
  • the semiconductor structure 20 may be singulated into a plurality of semiconductor bodies 2, each first one
  • the number of first contact layers 61 can thus determine the number of semiconductor bodies 2.
  • the first contact layers 61 can be applied in a structured manner to the semiconductor structure 20. Alternatively, it is possible that a first
  • Contact layer 61 may be made of a metal, such as copper,
  • the first contact layer 61 is passivated laterally.
  • the first contact layer 61 is completely surrounded in the lateral directions by a first insulation layer 81. Free regions of the first Bragg mirror 71 and / or the semiconductor structure 20 or the semiconductor body 2, which are not previously covered in a top view by the first contact layer 61 or by the contact layers 61, may be covered, in particular completely covered, by the first insulation layer 81 .
  • Passivation of the first structured contact layer 61 through the first insulation layer 81 leads in particular to the formation of an aperture for current conduction in the component 10th
  • the first contact layer 61 Deviating from FIGS. 1B and 1C, it is conceivable for the first contact layer 61 to have such a large surface area that, in plan view, the semiconductor body 2 is in the
  • the shaping of the aperture of the component 10 can in this case be carried out exclusively on the side of the second Bragg mirror 72, that is to say on the n-side.
  • a mirror layer 1 is placed on the first one
  • the mirror layer 1, the semiconductor body 2 completely cover.
  • the first mirror layer 1 is designed to be electrically conductive.
  • the mirror layer 1 directly adjoins the first contact layer 61.
  • the mirror layer 1 is formed of a metal such as aluminum or silver.
  • vertical layer thickness of the mirror layer 1 can be adjusted so that the mirror layer 1 after the
  • Removing the growth substrate 9 is designed as a single carrier layer of the component 10.
  • the mirror layer 1 made of a metal usually has a much lower
  • Heat removal from the component can be improved.
  • the semiconductor structure 20 is connected via a
  • Sacrificial layer 4 with an intermediate carrier 90 mechanically
  • the sacrificial layer 4 immediately adjoins to the intermediate carrier 90 and / or to the mirror layer 1 at.
  • the sacrificial layer 4 is formed of a removable material, such as an etchable material.
  • the material of the sacrificial layer 4 is preferably selectively removable.
  • the sacrificial layer 4 may have openings made of a material of a
  • the holding structure 3 thus has, in particular, a plurality of holding pillars 3B in the openings of the sacrificial layer 4.
  • the holding columns 3B are filled.
  • the holding elements 3B or the holding pillars 3B are preferably designed such that they can be broken under mechanical load after removal of the sacrificial layer 4 are executed detachable.
  • Retaining pillars 3B may be made of an electrically insulating material
  • Material or be formed from an electrically conductive material may be formed from an electrically conductive material.
  • Holding elements 3B has a lower etching rate than a material of the sacrificial layer 4, for example, an at least 5 times, 10 times, 20 times or 100 times lower etching rate.
  • the growth substrate 9 is removed from the semiconductor structure 20, in particular at the buffer layer 5.
  • the buffer layer 5 can be partially or completely removed from the semiconductor structure 20.
  • the second Bragg mirror 72 is structured. In the region of the respective semiconductor body 2, the structured Bragg mirror 72 covers the underlying one
  • the structured Bragg mirror 72 can completely cover the first contact layer 61.
  • the patterned Bragg mirror 72 partially covers the first insulating layer 81.
  • an etching method can be used for structuring the second Bragg mirror 72.
  • the structured second Bragg mirror 72 is laterally passivated. In the lateral directions, the second Bragg mirror 72 is in particular of a second one
  • Insulation layer 82 completely surrounded. Surfaces of the semiconductor body 2 which are exposed by the patterning of the second Bragg mirror can be covered, in particular completely covered, by the second insulation layer 82.
  • the second Bragg mirror 82 may have inner insulating regions 720 for forming an aperture 60 of the device 10.
  • the inner insulating regions 720 may be oxidized regions of the
  • the oxidized regions of the Bragg mirror 72 may comprise aluminum oxide.
  • the inner insulating regions 720 of the second Bragg mirror 72 only after its structuring to
  • Example formed by an oxidation process The aperture 60 is in particular through a window of the insulating
  • the aperture 60 of the component 10 is therefore in particular in the form of the inner insulating regions 720 of the second Bragg mirror 72 and / or by the position of the structured first contact layer 61
  • the window of the insulating regions 720 in particular completely overlaps with the first contact layer 61.
  • a second contact layer 62 is formed
  • the second contact layer 62 is in particular in electrical contact with the second Bragg mirror 72, in particular in direct electrical contact.
  • the second contact layer 62 has an opening.
  • the second contact layer 62 is formed of a metal.
  • the second contact layer 62 may be formed of a radiopaque material.
  • the opening of the second contact layer 62 in the region of the aperture 60 ensures that the electromagnetic radiation generated during operation of the component 10 is coupled out of the component 10 in the region of the aperture 60.
  • the second contact layer 62 is formed of a radiation-transparent electrically conductive material, in particular of a transparent electrically conductive oxide.
  • Such second contact layer 62 may be the second Bragg mirror 72 and / or the second
  • a plurality of isolation trenches 4T can be produced by the second insulation layer 82, the semiconductor structure 20, the first Bragg mirror 71, the first insulation layer 81, the sacrificial layer 4 and / or the mirror layer 1.
  • the components 10 may continue to be mechanically fixed on the same intermediate carrier 90.
  • Subcarrier 90 is shown schematically in FIG.
  • the components 10 are further arranged in an orderly manner on the common intermediate carrier 90, the components 10 being removed individually or in groups from the intermediate carrier, for example by removing the sacrificial layer 4 and in particular by breaking or detaching the holding elements 3B 90 can be replaced. Notwithstanding the figure II, it is possible that the separation trenches 4T only up to the
  • the sacrificial layers 4 associated with the components 10, in particular with all the components 10, can furthermore form a common contiguous sacrificial layer 4 of the component composite 100.
  • the exemplary embodiment for a component composite 100 shown in FIG. 2A substantially corresponds to the exemplary embodiment for a component composite 100 shown in FIG. 2. In contrast to this, the
  • Sacrificial layer 4 removed, in particular etched away. Instead of Sacrificial layer 4 is a cavity 4H between the component 10 and the intermediate carrier 90. In particular, the component 10 after removing the sacrificial layer 4th
  • the holding elements 3B are formed from an electrically conductive material. It is possible that the intermediate carrier 90 has strip conductors which are in electrical contact with the holding elements 3B. The components 10 can in this case already on the common
  • Subcarrier 90 are tested for their functionality when the components 10 about the electrical
  • conductive support members 3B and the second contact layers 62 are electrically contacted.
  • Semiconductor body 2 embossed so that electromagnetic radiation R is generated in particular exclusively in the areas of the active zone 23 below the aperture 60 and coupled out of the component 10 through the aperture 60.
  • the holding structure 3 has a plurality of holding elements 3A, which are arranged laterally of the components 10.
  • the laterally arranged holding elements 3A are in this case as lateral holding straps 3A of the component 10 formed.
  • a tether 3A may extend from the second insulating layer 82 to the intermediate carrier 90.
  • the tethers 3A are formed only in the immediate vicinity of the intermediate carrier 90 and do not extend to the second insulating layer 82.
  • a component 10 may comprise a plurality of tethers 3A, such as at least two, three, four or at least six such tethers 3A.
  • a cavity 4H may be formed between the component 10 and the intermediate carrier 90.
  • the holding straps 3A can be formed in such a way that they mechanically break off during the pressing of the associated component 10 and / or tear when the component 10 is lifted.
  • the holding elements 3A, in particular the holding straps 3A under mechanical stress be formed such that the holding elements 3A release the components 10, so that the components 10 individually or in groups of the intermediate carrier 90 detachable and thus designed to be transferable or printable.
  • the cavity 4H can also be located in the lateral direction between the component 10 and the holding elements 3A.
  • Tethers 3A spatially spaced. Notwithstanding Figure 2B, it is possible that support structure 3 with the
  • the holding structure 3 Have predetermined breaking points, in particular by the
  • Holding elements 3A are formed, which approximately at the height of the cavity 4H between the mirror layer 1 and the
  • Subcarrier 90 are located ( Figure 5A).
  • the exemplary embodiment for a component composite 100 shown in FIG. 2C essentially corresponds to the exemplary embodiments shown in FIGS. 2A and 2B for a component composite 100.
  • the component composite 100 has both lateral tethers 3A and retaining pillars 3B.
  • the tethers 3A may be formed laterally of the components 10 in the regions of the separation trenches 4T. The formation of the side tethers 3A thus takes place in particular after the separation of the
  • the formation of the support pillars 3 B can before the
  • Component composite 100 essentially corresponds to the method steps illustrated in FIGS. 1A to II
  • the second Bragg mirror 72 can be made electrically insulating.
  • one or a plurality of first contact layers 61 are formed according to FIG. 3B.
  • the first contact layer 61 according to FIG. 3C is laterally passivated by the first insulation layer 81.
  • the second insulation layer 82 is formed on the semiconductor structure 20.
  • the second insulating layer 82 may be an opening or a plurality of openings
  • the semiconductor structure 2 In the opening or in the openings of the second insulation layer 82, the semiconductor structure 2,
  • the second semiconductor layer 22 may be partially exposed.
  • a second contact layer 62 is formed, wherein the second contact layer 62 extends into the opening or into the openings of the second insulation layer 82. Outside the opening or openings of the second insulating layer 82, the second contact layer 62 may be the second
  • Cover insulating layer 82 in particular completely cover.
  • the second contact layer 62 may be in direct electrical contact with the semiconductor structure 20 or with the second semiconductor layer 22.
  • the opening of the second insulating layer 82 may thus form the aperture 60 of the component 10 (FIG. 31).
  • the second contact layer 62 is preferably made of a
  • the second contact layer is formed of a transparent and electrically conductive oxide (TCO).
  • TCO transparent and electrically conductive oxide
  • the second Bragg mirror 72 may be on the second
  • Direction is the second contact layer 62 approximately between the second Bragg mirror 72 and the semiconductor body. 2
  • the second Bragg mirror 72 can initially be configured in a planar manner and structured in a subsequent method step such that the second Bragg mirror 72 has a plurality of laterally spaced partial layers
  • the second Bragg mirror 72 may be formed of dielectric materials.
  • the second Bragg mirror 72 has, for example, a plurality of alternately arranged Siliziumnitrid- and / or
  • Separation of the semiconductor structure 20 is formed according to Figure 31, a plurality of separation trenches 4T.
  • Embodiments for a composite component 100 correspond essentially those in Figures II, 2A, 2B and 2C
  • the component assemblies 100 in FIGS. 31, 4A, 4B and 4C differ from the component composites 100 in FIGS. 31, 4A, 4B and 4C
  • Figures II, 2A, 2B and 2C in particular in the embodiments of the second contact layer 62, the second insulating layer 82 and the second Bragg mirror 72.
  • the remaining in Figures II, 2A, 2B and 2C in connection with the component 10 or component composite 100th can also be described for the features described in Figures 31, 4A, 4B and 4C
  • Embodiments are used.
  • a component composite 100 is shown in a side view.
  • the holding structure 3 with the holding straps 3A can cover, in particular completely cover, a side face or all side faces of the associated component 10.
  • the tethers 3A are in particular structured regions of the support structure 3.
  • the tethers 3A are located approximately at the vertical height of the sacrificial layer 4 or the cavity 4H.
  • a component composite 100 having a plurality of components 10 is shown in plan view of the common
  • Each component 10 has a plurality of tethers 3A. In lateral directions, the holding straps 3A protrude laterally beyond the side surfaces of the respective component 10.
  • the support structure 3 may comprise a plurality of support pillars 3B, wherein the support pillars 3B are completely covered in plan view by the components 10.

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Abstract

Es werden ein Verfahren zur Herstellung eines Bauteilverbunds (100) und ein Bauteilverbund (100) aus einer Mehrzahl von Bauteilen (10), einer entfernbaren Opferschicht (4), einer Haltestruktur (3) und einem gemeinsamen Zwischenträger (90) angegeben. Die Bauteile weisen jeweils einen Halbleiterkörper (2) mit einer aktiven Zone (23) auf, sind zur Erzeugung kohärenter elektromagnetischer Strahlung eingerichtet und auf dem gemeinsamen Zwischenträger angeordnet. Die Opferschicht ist in vertikaler Richtung zwischen dem Zwischenträger und den Bauteilen angeordnet. Die Haltestruktur weist eine Mehrzahl von Halteelementen (3A, 3B) auf, wobei die Haltestruktur und die Opferschicht eine mechanische Verbindung zwischen dem Zwischenträger und den Bauteilen vermitteln. Die Bauteile sind ohne die Opferschicht nur noch über die Halteelemente mit dem Zwischenträger mechanisch verbunden, wobei die Halteelemente unter mechanischer Belastung derart ausgebildet sind, dass diese die Bauteile freigeben, sodass die Bauteile von dem Zwischenträger ablösbar und somit transferierbar ausgeführt sind.

Description

Beschreibung
VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG EINER MEHRZAHL VON TRANSFERIERBAREN BAUTEILEN UND BAUTEILVERBUND AUS BAUTEILEN
Es wird ein Verfahren zur Herstellung einer Mehrzahl von transferierbaren und insbesondere druckbaren Bauteilen angegeben. Des Weiteren wird ein Bauteilverbund aus einer Mehrzahl von Bauteilen angegeben, wobei die Bauteile
insbesondere transferierbar und somit bevorzugt druckbar ausgeführt sind.
Herkömmliche oberflächenemittierende Laserdioden oder
VCSEL (Englisch : vertical-cavity surface-emitting laser) weisen in der Regel ein Aufwachssubstrat auf, auf dem
Halbleiterschichten aufgewachsen sind. Die Gesamtbauhöhe einer solchen Laserdiode wird im Wesentlichen von der Höhe des Aufwachssubstrats bestimmt. Der gesamte thermische
Widerstand der Laserdiode hängt maßgeblich von dem
thermischen Widerstand des Aufwachssubstrats ab. Es hat sich herausgestellt, dass solche Bauteile insbesondere im Array nur mit großem Aufwand auf flexible Substrate montiert werden können. Die Montage einer großen Anzahl von Bauteilen ist außerdem zeitaufwendig und kostenintensiv.
Eine Aufgabe ist es, Bauteile anzugeben, die auf einer vorgegebenen Zielfläche schnell und vereinfacht montierbar sind. Des Weiteren wird ein zuverlässiges und
kosteneffizientes Verfahren zur Herstellung einer Mehrzahl von solchen Bauteilen angegeben.
Diese Aufgaben werden durch das Verfahren und den
Bauteilverbund gemäß den unabhängigen Ansprüchen und/oder in Zusammenhang mit einem solchen Verfahren beziehungsweise mit einem solchen Bauteilverbund aus einer Mehrzahl von Bauteilen gelöst. Weitere Ausgestaltungen und Weiterbildungen des
Verfahrens oder des Bauteilverbunds oder des Bauteils sind Gegenstand der weiteren Ansprüche.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens wird eine Halbleiterstruktur auf einem Zwischenträger
bereitgestellt. Der Zwischenträger ist insbesondere
verschieden von einem Aufwachssubstrat, auf dem die
Halbleiterstruktur etwa epitaktisch aufgewachsen ist. Die Halbleiterstruktur kann in eine Mehrzahl von
Halbleiterkörpern zertrennt werden, wobei die
Halbleiterkörper insbesondere Hauptkörper von Bauteilen des herzustellenden Bauteilverbunds bilden. Die
Halbleiterstruktur weist insbesondere eine aktive Zone auf, die im Betrieb des herzustellenden Bauteils oder des
Bauteilverbunds zur Erzeugung elektromagnetischer Strahlung vorgesehen ist. Zum Beispiel ist das Bauteil, insbesondere die aktive Zone, zur Erzeugung kohärenter elektromagnetischer Strahlung eingerichtet, etwa im ultravioletten, sichtbaren oder im infraroten Spektralbereich.
Insbesondere zielt das Verfahren auf die Herstellung einer Mehrzahl von transferierbaren Bauteilen auf dem gemeinsamen Zwischenträger ab, wobei die Bauteile insbesondere von dem Zwischenträger ablösbar ausgeführt sind und etwa mittels eines Stempels oder mehrerer Stempel nacheinander oder gruppenweise auf eine Zielfläche, insbesondere auf eine
Leiterplatte gedruckt werden können. Die Zielfläche oder die Leiterplatte kann eine Oberfläche oder eine
Kontaktierungsebene eines Trägers eines elektronischen Geräts sein. Der Träger des elektronischen Geräts kann Transistoren, etwa Dünnfilmtransistoren und/oder elektrische Schaltungen etwa zur Ansteuerung des Bauteils oder der Bauteile
aufweisen .
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens ist eine Opferschicht in vertikaler Richtung zwischen der
Halbleiterstruktur und dem Zwischenträger angeordnet. Zum Beispiel ist die Opferschicht aus einem Material wie
Germanium oder Silizium gebildet. Die Opferschicht kann auf dem Zwischenträger ausgebildet werden, bevor die
Halbleiterstruktur auf dem Zwischenträger befestigt wird. Im Hinblick auf den Zwischenträger und auf die
Halbleiterstruktur kann die Opferschicht aus einem selektiv entfernbaren Material gebildet sein. Zum Beispiel wird das Material der Opferschicht derart gewählt, dass dieses etwa durch ein Ätzverfahren ohne Beschädigung des Zwischenträgers und/oder der Halbleiterstruktur aufgelöst werden kann. Es ist auch möglich, dass die Opferschicht zunächst auf der
Halbleiterstruktur gebildet wird, bevor die
Halbleiterstruktur mit der Opferschicht auf dem
Zwischenträger befestigt wird.
Unter einer lateralen Richtung wird eine Richtung verstanden, die insbesondere parallel zu einer Haupterstreckungsfläche des Zwischenträgers und/oder des Bauteils verläuft. Zum
Beispiel verläuft die laterale Richtung parallel zu der
Opferschicht. Unter einer vertikalen Richtung wird eine
Richtung verstanden, die insbesondere senkrecht zu der
Haupterstreckungsfläche des Zwischenträgers und/oder des Bauteils gerichtet ist. Die vertikale Richtung und die laterale Richtung sind etwa orthogonal zueinander. Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens wird eine Haltestruktur mit einer Mehrzahl von Halteelementen erzeugt. Die Haltestruktur ist insbesondere derart
ausgebildet, dass die Bauteile insbesondere nach dem
Entfernen der Opferschicht nur noch über die Haltestruktur mit dem Zwischenträger mechanisch verbunden sind. Mit anderen Worten können die Bauteile nach dem Entfernen der
Opferschicht ausschließlich über die Halteelemente der
Haltestruktur mit dem Zwischenträger mechanisch verbunden sein .
Die Halteelemente sind bevorzugt derart ausgeführt, dass diese die Bauteile insbesondere unter mechanischer Belastung freigeben, sodass die Bauteile von dem Zwischenträger ablösbar und somit transferierbar ausgeführt sind. Die mechanische Belastung kann eine auf die Haltestruktur und/oder auf die Halteelemente ausgeübte Zugkraft oder
Druckkraft sein. Zum Beispiel sind die Halteelemente
bezüglich deren Geometrien und/oder deren Materialien derart ausgebildet, dass sie unter mechanischer Belastung brechbar oder ablösbar ausgeführt sind. Zum Beispiel sind die
Halteelemente derart ausgebildet, dass sie beim Abnehmen des zugehörigen Bauteils abbrechen oder abreißen. Insbesondere in diesem Sinne ist das Halteelement mechanisch brechbar ausgebildet. Ein mechanischer Bruch ist etwa innerhalb einer Schicht desselben Materials erzielbar. Ist das Halteelement ablösbar ausgebildet, findet das Ablösen des Halteelements von dem Bauteil oder von dem Zwischenträger etwa an einer Grenzfläche zwischen dem Halteelement und dem Bauteil oder dem Zwischenträger, in der Regel insbesondere an einer
Grenzfläche zwischen zwei Schichten verschiedener
Materialien, statt. Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens ist die Haltestruktur zumindest bereichsweise in der Opferschicht enthalten. Die Haltestruktur kann Haltesäulen umfassen, die in lateralen Richtungen etwa von der Opferschicht
vollumfänglich umschlossen sind. Insbesondere sind die
Haltesäulen unterhalb der Bauteile angeordnet. In Draufsicht auf den Zwischenträger können die Bauteile die ihnen
zugeordneten Haltesäulen bedecken, bevorzugt vollständig bedecken. Die Haltesäulen sind in der vertikalen Richtung insbesondere zwischen der Halbleiterstruktur und dem
Zwischenträger angeordnet.
Zusätzlich oder alternativ kann die Haltestruktur Haltegurte enthalten, die insbesondere seitlich der Bauteile angeordnet sind. Die Halteelemente können aus einem elektrisch
isolierenden Material gebildet sein. Bevorzugt sind die
Halteelemente beim Pressen des zugehörigen Bauteils zum
Zwischenträger hin brechbar ausgeführt. Die Haltegurte können auf unterschiedlichen Seitenflächen eines Bauteils oder des Halbleiterkörpers eines Bauteils angeordnet sein. Die
Haltegurte können von den Seitenflächen des Bauteils oder des Halbleiterkörpers räumlich beabstandet sein.
In mindestens einer Ausführungsform eines Verfahrens zur Herstellung eines Bauteilverbunds wird eine
Halbleiterstruktur auf einem gemeinsamen Zwischenträger bereitgestellt. Der herzustellende Bauteilverbund weist eine Mehrzahl von transferierbaren Bauteilen auf dem
Zwischenträger auf, wobei die Bauteile insbesondere zur
Erzeugung kohärenter elektromagnetischer Strahlung
eingerichtet sind und jeweils einen Halbleiterkörper mit einer aktiven Zone aufweisen. Die Halbleiterstruktur ist in einer Mehrzahl von Halbleiterkörpern der Bauteile zertrennbar. Insbesondere ist eine Opferschicht in der vertikalen Richtung zwischen der Halbleiterstruktur und dem Zwischenträger angeordnet. Es wird eine Haltestruktur mit einer Mehrzahl von Halteelementen ausgebildet. Die
Opferschicht wird entfernt, wodurch die Bauteile nur noch über die Haltestruktur mit dem Zwischenträger mechanisch verbunden sind, wobei die Halteelemente die Bauteile unter mechanischer Belastung freigeben, sodass die Bauteile von dem Zwischenträger ablösbar und somit transferierbar ausgeführt sind .
Durch die Haltestruktur werden die Bauteile geordnet und ausreichend stabil auf dem Zwischenträger gehalten, bevor sie einzeln oder gruppenweise für weitere Verarbeitungsschritte gezielt und sicher von dem Zwischenträger abgenommen werden können. Die Bauteile sind somit einzeln oder gruppenweise druckbar ausgeführt. Mit anderen Worten können die Bauteile einzeln oder gruppenweise insbesondere durch Brechen und/oder durch Ablösen der Halteelemente von dem Zwischenträger abgenommen und etwa in demselben Produktionsprozeß zum
Beispiel mit Hilfe eines Stempels oder mehrerer Stempel auf eine Zielmontagefläche transferiert und darauf mechanisch und/oder elektrisch befestigt werden.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens ist die Halbleiterstruktur auf einem Aufwachssubstrat angeordnet. Insbesondere weist die Halbleiterstruktur eine Mehrzahl von Halbleiterschichten auf, die auf dem Aufwachssubstrat etwa epitaktisch aufgewachsen sind. Die Halbleiterstruktur
befindet sich etwa in der vertikalen Richtung zwischen dem Aufwachssubstrat und dem Zwischenträger. Bevorzugt wird das Aufwachssubstrat teilweise oder vollständig von der
Halbleiterstruktur entfernt, bevor die Halbeiterstruktur in eine Mehrzahl von Halbleiterkörpern der Bauteile vereinzelt wird. Zum Beispiel wird das Aufwachssubstrat entfernt, nachdem die Halbleiterstruktur auf dem Zwischenträger
befestigt wird. Es ist möglich, dass das Substrat vollständig von der Halbleiterstruktur entfernt wird. Die Bauteile mit den Halbleiterkörpern aus der Halbleiterstruktur können als substratlose Bauteile, insbesondere als substratlose
oberflächenemittierende Laserdioden ausgeführt sein. Mit anderen Worten kann das Bauteil oder der Bauteilverbund frei von einem Aufwachssubstrat sein.
Im Vergleich mit einem Bauteil mit einem Aufwachssubstrat kann das Bauteil ohne das Aufwachssubstrat eine geringere Bauteilhöhe aufweisen. Der thermische Widerstand des Bauteils kann insgesamt reduziert werden. Die Montage der Bauteile etwa auf flexiblen Leiterplatten kann ohne das
Aufwachssubstrat vereinfacht durchgeführt werden. Ohne das Aufwachssubstrat, dessen Volumen einen Großteil des
Gesamtvolumens des Bauteils ausmacht, kann das Bauteil außerdem auf einfache Art und Weise von dem Zwischenträger abgenommen und etwa auf eine Zielmontagefläche transferiert werden. Ein kostengünstiger Massentransfer von Bauteilen etwa für die Bildung von Pixeln einer Leuchtfläche kann erzielt werden. Auch eine Montage der Bauteile mit einem beliebigen Pitch kann vereinfacht realisiert werden.
In mindestens einer Ausführungsform eines Bauteilverbunds weist dieser eine Mehrzahl von Bauteilen, eine entfernbare Opferschicht, eine Haltestruktur und einen Zwischenträger auf. Die Bauteile sind insbesondere auf dem gemeinsamen
Zwischenträger angeordnet. Die Bauteile können jeweils einen Halbleiterkörper mit einer aktiven Zone aufweisen, wobei die Bauteile insbesondere zur Erzeugung kohärenter elektromagnetischer Strahlung eingerichtet sind. Die
Opferschicht ist zweckmäßig in der vertikalen Richtung zwischen dem Zwischenträger und den Bauteilen angeordnet. Die Haltestruktur kann eine Mehrzahl von Halteelementen
aufweisen. Die Haltestruktur und die Opferschicht können eine mechanische Verbindung zwischen dem Zwischenträger und den Bauteilen vermitteln. Insbesondere ist der Bauteilverbund derart ausgeführt, dass die Bauteile ohne die Opferschicht nur noch über die Halteelemente mit dem Zwischenträger mechanisch verbunden sind, wobei die Halteelemente unter mechanischer Belastung derart ausgebildet sind, dass diese die Bauteile freigeben, sodass die Bauteile von dem
Zwischenträger ablösbar und somit transferierbar ausgeführt sind .
Ein solcher Bauteilverbund enthält eine Mehrzahl von
ablösbaren und somit transferierbaren und insbesondere druckbaren Bauteilen, wobei die Opferschicht bei Bedarf von dem Bauteilverbund entfernt werden kann. In der Anwesenheit der Opferschicht sind die Bauteile jedoch weiterhin
mechanisch stabil auf dem Zwischenträger gehalten, sodass der Transport eines solchen Bauteilverbunds ohne großes
Bruchrisiko durchgeführt werden kann.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens oder des Bauteilverbunds umfassen die Halteelemente Haltegurte, die sich seitlich der Bauteile befinden und beim Abnehmen der Bauteile unter mechanischer Belastung brechbar oder ablösbar ausgeführt sind. Insbesondere sind die Haltegurte etwa bezüglich deren Geometrien und/oder Materialien derart ausgebildet, dass diese unter Druckeinwirkung abbrechen. Zum Beispiel sind die Halteelemente aus einem elektrisch
isolierenden Material, etwa aus einem plastischen Material gebildet. Zum Beispiel sind die Halteelemente aus Siliziumnitrid, Siliziumoxid oder aus Benzocyclobuten (BCB) gebildet. Die Halteelemente sind bevorzugt derart gebildet, dass sie beim Pressen des zugehörigen Bauteils brechbar, das heißt mechanisch brechbar, ausgeführt sind.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens oder des Bauteilverbunds umfassen die Halteelemente Haltesäulen, die sich unterhalb der Bauteile befinden. Die Haltesäulen sind in der vertikalen Richtung insbesondere ausschließlich zwischen dem Zwischenträger und den Bauteilen angeordnet. Die
Haltesäule kann aus einem Material gebildet sein, das
ätzresistenter ist als das Material der Opferschicht. Zum Beispiel sind die Haltesäulen aus einem elektrisch
isolierenden Material, etwa aus Siliziumdioxid, Plastik oder aus einem anderen Kunststoff gebildet.
Es ist auch möglich, dass die Haltesäulen aus einem
elektrisch leitfähigen Material, etwa aus einem Metall wie Kupfer, Aluminium, Nickel, Chrom, Platin oder Legierungen davon gebildet sind. Die Bauteile des Bauteilverbunds können jeweils eine Kontaktschicht oder eine insbesondere elektrisch leitfähige Spiegelschicht aufweisen, die etwa auf einer
Rückseite des zugehörigen Bauteils angeordnet ist. Die
Haltesäulen können mit den rückseitigen Kontaktschichten und/oder rückseitigen Spiegelschichten der Bauteile
elektrisch leitend verbunden sein. Über die Haltesäulen können die Bauteile bereits auf dem Zwischenträger elektrisch kontaktiert werden, bevor sie von dem Zwischenträger
abgenommen werden. Dies bietet die Möglichkeit, dass die Bauteile bereits im Bauteilverbund etwa im Hinblick auf ihre Funktionsfähigkeit einzeln oder gruppenweise geprüft werden können. Es ist auch denkbar, dass die seitlichen Haltegurte aus einem elektrisch leitfähigen Material, etwa aus einem Metall, gebildet sind. In diesem Fall sind die Haltegurte bevorzugt von den Seitenflächen des Bauteils oder der
Bauteile elektrisch isoliert.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens oder des Bauteilverbunds bildet die Opferschicht eine gemeinsame
Grenzschicht zwischen dem Zwischenträger und den Bauteilen. Ohne die Opferschicht, etwa nach der Entfernung der
Opferschicht, ist insbesondere ein Zwischenraum, etwa ein Hohlraum zwischen dem Zwischenträger und den Bauteilen gebildet. Die Halteelemente, etwa die Haltesäulen und/oder die Haltegurte, können stellenweise unmittelbar an den
Hohlraum angrenzen oder in dem Hohlraum angeordnet sein. Die Halteelemente sind insbesondere von dem Hohlraum umgeben, sodass die Halteelemente bei Krafteinwirkung oder bei
Druckeinwirkung leichter mechanisch gebrochen werden können.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens oder des Bauteilverbunds weisen die Bauteile jeweils einen
Laserresonator auf. Der Laserresonator kann ein Bragg- Spiegel-Paar aus einem ersten Bragg-Spiegel und einem zweiten Bragg-Spiegel aufweisen. Der Halbleiterkörper des jeweiligen Bauteils ist in der vertikalen Richtung etwa zwischen dem ersten Bragg-Spiegel und dem zweiten Bragg-Spiegel
angeordnet. Insbesondere ist zumindest einer der Bragg- Spiegel, etwa der erste Bragg-Spiegel, elektrisch leitfähig ausgebildet. Der Bragg-Spiegel kann aus mehreren dünnen alternierend angeordneten Halbleiterschichten verschiedener Brechungsindizes gebildet sein. Es ist möglich, dass der Laserresonator zumindest einen Bragg-Spiegel aufweist, der elektrisch isolierend ausgeführt ist. Der elektrisch
isolierende Bragg-Spiegel kann eine Mehrzahl aus elektrisch isolierenden und alternierend angeordneten
Isolationsschichten verschiedener Brechungsindizes aufweisen.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens oder des Bauteilverbunds können sowohl der erste Bragg-Spiegel als auch der zweite Bragg-Spiegel des Bragg-Spiegel-Paars
elektrisch leitfähig ausgeführt sein. Die Halbleiterschichten des Bragg-Spiegels können mittels eines epitaktischen
Verfahrens auf dem Aufwachssubstrat oder auf der
Halbleiterstruktur gebildet werden. Die Halbleiterschichten des elektrisch leitfähigen Bragg-Spiegels können dotiert, n- leitend oder p-leitend ausgeführt sein.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens oder des Bauteilverbunds ist der zweite Bragg-Spiegel elektrisch leitfähig ausgebildet. Zur Formung einer Apertur des
Bauteils, insbesondere zur Stromführung, kann der zweite Bragg-Spiegel innere isolierende Bereiche aufweisen.
Insbesondere sind die isolierenden Bereiche oxidierte
Bereiche des zweiten Bragg-Spiegels. In der vertikalen
Richtung können die isolierenden Bereiche mittig in dem zweiten Bragg-Spiegel angeordnet sein. Im Bereich der Apertur sind die isolierenden Bereiche des zweiten Bragg-Spiegels etwa unterbrochen ausgeführt. Mit anderen Worten befinden sich im Bereich der Apertur des Bauteils insbesondere keine inneren isolierenden Bereiche des zweiten Bragg-Spiegels. Die isolierenden Bereiche des zweiten Bragg-Spiegels verhindern oder vermindern die Stromeinprägung etwa in den Bereichen um die Apertur herum. Elektrische Ladungsträger werden somit bevorzugt und verstärkt in die Regionen des Halbleiterkörpers zugeführt, die sich in Draufsicht mit der Apertur des
zugehörigen Bauteils überlappen. Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens oder des Bauteilverbunds ist der zweite Bragg-Spiegel elektrisch isolierend ausgebildet. Insbesondere befindet sich eine
Kontaktschicht in der vertikalen Richtung zwischen dem zweiten Bragg-Spiegel und dem Halbleiterkörper des Bauteils, wobei die Kontaktschicht zur elektrischen Kontaktierung des Halbleiterkörpers eingerichtet ist. In Draufsicht auf den Halbleiterkörper kann der zweite elektrisch isolierende
Bragg-Spiegel die Apertur vollständig bedecken.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens oder des Bauteilverbunds weisen der erste Bragg-Spiegel und der zweite Bragg-Spiegel desselben Bragg-Spiegel-Paars in Draufsicht unterschiedlich große Querschnitte auf. Insbesondere ist der zweite Bragg-Spiegel derart ausgebildet, dass dieser in
Draufsicht auf den Halbleiterkörper gerade die Apertur des Bauteils vollständig bedeckt. Der erste Bragg-Spiegel kann den Halbleiterkörper des Bauteils vollständig bedecken. Ein Verhältnis der Querschnitte der Bragg-Spiegel kann zwischen einschließlich 1 und 20 sein, etwa zwischen einschließlich 2 und 10 oder zwischen einschließlich 3 und 6.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens oder des Bauteilverbunds weisen die Bauteile jeweils eine rückseitige elektrisch leitfähige Spiegelschicht auf. Insbesondere ist die Spiegelschicht über eine erste Kontaktschicht mit dem ersten Bragg-Spiegel elektrisch leitend verbunden. Die erste Kontaktschicht kann unmittelbar an den ersten Bragg-Spiegel angrenzen. Insbesondere bedeckt die erste Kontaktschicht den ersten Bragg-Spiegel nur teilweise, um eine lokale
Stromeinprägung in den Halbleiterkörper zu erzielen. Die erste Kontaktschicht kann in den lateralen Richtungen von einer ersten Isolierungsschicht vollumfänglich umgeben sein. Insbesondere bedeckt die Kontaktschicht den Halbleiterkörper nur bereichsweise. Der Halbleiterkörper kann die erste
Kontaktschicht und/oder die erste Isolierungsschicht
vollständig bedecken. Die erste Isolierungsschicht ist in der vertikalen Richtung insbesondere zwischen dem ersten Bragg- Spiegel und der Spiegelschicht angeordnet. In Draufsicht kann die erste Isolierungsschicht Überlappungen sowohl mit dem ersten Bragg-Spiegel als auch mit der Spiegelschicht
aufweisen. Die erste Isolierungsschicht kann unmittelbar an den ersten Bragg-Spiegel und/oder unmittelbar an die
Spiegelschicht angrenzen.
Mit einer derartigen Ausgestaltung der ersten Kontaktschicht, der ersten Isolierungsschicht und der Spiegelschicht können elektrische Ladungsträger gezielt in Regionen des
Halbleiterkörpers eingeprägt werden, die in Draufsicht
Überlappungen mit der Apertur des Bauteils aufweisen und im Betrieb des Bauteils zur Erzeugung eines Hauptteils der emittierenden Strahlung eingerichtet sind.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens oder des Bauteilverbunds ist die Spiegelschicht bezüglich ihrer vertikalen Schichtdicke und/oder Materialien derart
ausgeführt, dass sie als mechanisch stabilisierende Schicht und somit als Träger des zugehörigen Bauteils dient. Zum Beispiel weist die Spiegelschicht eine vertikale Schichtdicke von mindestens 10 ym auf. Zum Beispiel ist die vertikale Schichtdicke der Spiegelschicht zwischen einschließlich 10 ym und 200 ym, etwa zwischen einschließlich 30 ym und 200 ym, zwischen einschließlich 50 ym und 200 ym oder zwischen einschließlich 30 ym und 150 ym, zwischen einschließlich 10 ym und 100 ym oder zwischen einschließlich 50 ym und 100 ym. Insbesondere ist die Spiegelschicht als einziger Träger des Bauteils ausgebildet. Wird das Bauteil von dem Zwischenträger entfernt, weist das Bauteil die Spiegelschicht insbesondere als einzigen Träger auf. Mit anderen Worten ist das Bauteil frei von weiteren Trägern, etwa frei von einem
Aufwachssubstrat . Es ist jedoch auch möglich, dass das
Bauteil einen weiteren Träger aufweist, der verschieden von dem Aufwachssubstrat ist und das Bauteil mechanisch
stabilisiert. Insbesondere ist die Spiegelschicht in der vertikalen Richtung zwischen dem weiteren Träger und dem Halbleiterkörper angeordnet. In diesem Fall kann die
Spiegelschicht eine vertikale Schichtdicke zwischen
einschließlich 10 nm und 1 ym aufweisen, etwa zwischen einschließlich 10 nm und 100 nm, etwa um 50 nm.
In mindestens einer Ausführungsform eines Bauteil, das insbesondere nach einem hier beschriebenen Verfahren
hergestellt ist und/oder von dem gemeinsamen Träger des hier beschriebenen Bauteilverbunds abgelöst ist, ist dieses eine oberflächenemittierende Laserdiode. Insbesondere ist das Bauteil frei von einem Aufwachssubstrat . Das Bauteil kann Reste oder Trennspuren von den Halteelementen aufweisen.
Gemäß zumindest eines Verfahrens zur Herstellung eines oder einer Mehrzahl von elektronischen Geräten wird ein hier beschriebener Bauteilverbund bereitgestellt. In einem
nachfolgenden Verfahrensschritt wird die Opferschicht
entfernt. Eines der Bauteile oder eine Mehrzahl von Bauteilen kann mit Hilfe eines oder einer Mehrzahl von Stempeln
abgenommen werden, wobei die Halteelemente unter mechanischer Belastung des Stempels oder der Stempel die Bauteile freigeben, sodass die Bauteile von dem Zwischenträger
abgelöst werden.
Das Bauteil oder die Mehrzahl von Bauteilen kann auf eine Zielfläche, etwa auf eine Leiterplatte des herzustellenden elektronischen Geräts oder auf eine Mehrzahl von
Leiterplatten der herzustellenden elektronischen Geräte gedruckt werden. Anschließend kann der Stempel oder die
Mehrzahl von Stempeln von dem Bauteil oder von den Bauteilen getrennt werden. Die Bauteile können somit einzeln oder gruppenweise von dem Bauteilverbund auf eine oder auf mehrere Zielflächen, etwa Leiterplatten, transferiert werden.
Es ist denkbar, dass weitere Komponenten des herzustellenden elektronischen Geräts auf der gleichen Art und Weise auf derselben Zielfläche, etwa auf der Leiterplatte oder auf den Leiterplatten montiert werden. Die elektronischen Geräte können Touchpads, Laserdrucker, Erkennungskameras,
Gesichtserkennungskameras, Displays oder Systeme aus LEDs, Sensoren, Laserdioden und/oder Detektoren sein. Die weiteren insbesondere transferierbaren oder druckbaren Komponenten des elektronischen Geräts können LEDs, Sensoren, Laserdioden und/oder Detektoren sein.
Zum Beispiel ist das hier beschriebene Verfahren zur
Herstellung einer Mehrzahl von Erkennungskameras,
insbesondere von Gesichtserkennungskameras besonders
geeignet, wobei die Bauteile insbesondere
oberflächenemittierende Laserdioden (VCSEL) sind. Die
Erkennungskameras können in der Automobilindustrie eingesetzt werden, etwa zum Zweck des autonomen Fahrens oder Parkens. Solche oberflächenemittierende Laserdioden können sehr schnell ein- und ausgeschaltet werden. Insbesondere mit einen Array von oberflächenemittierenden Laserdioden können anhand eines Beugungsmusters Rauminformationen präzise gewonnen werden .
Das hier beschriebene Verfahren ist für die Herstellung eines hier beschriebenen Bauteils oder Bauteilverbunds oder
elektronischen Geräts besonders geeignet. Die im Zusammenhang mit dem Bauteil, Bauteilverbund oder mit dem elektronischen Gerät beschriebenen Merkmale können daher auch für das
Verfahren herangezogen werden und umgekehrt.
Weitere bevorzugte Ausführungsformen und Weiterbildungen des Bauteils, Bauteilverbunds sowie des Verfahrens ergeben sich aus den im Folgenden in Verbindung mit den Figuren 1A bis 5B erläuterten Ausführungsbeispielen. Es zeigen:
Figuren 1A, 1B, IC, ID, IE, 1F, IG, 1H und II schematische Darstellungen von Prozessabfolgen zur Herstellung eines
BauteilVerbunds ,
Figuren 2A, 2B und 2C schematische Darstellungen
verschiedener Ausführungsbeispiele für einen Bauteilverbund,
Figuren 3A, 3B, 3C, 3D, 3E, 3F, 3G, 3H und 31 schematische Darstellungen verschiedener Verfahrensschritte einer
Prozessabfolge zur Herstellung eines Bauteilverbunds,
Figuren 4A, 4B und 4C schematische Darstellungen weiterer Ausführungsbeispiele für einen Bauteilverbund, und
Figuren 5A und 5B schematische Darstellungen weiterer
Ausführungsbeispiele für einen Bauteilverbund in seitlicher Ansicht und in Draufsicht. Gleiche, gleichartige oder gleich wirkende Elemente sind in den Figuren mit gleichen Bezugszeichen versehen. Die Figuren sind jeweils schematische Darstellungen und daher nicht unbedingt maßstabsgetreu. Vielmehr können vergleichsweise kleine Elemente und insbesondere Schichtdicken zur
Verdeutlichung übertrieben groß dargestellt werden.
In Figur 1A wird ein Verfahrensschritt zur Herstellung eines Bauteilverbunds 100 beziehungsweise zur Herstellung einer Mehrzahl von Bauteilen 10 schematisch dargestellt.
Gemäß Figur 1A wird eine Halbleiterstruktur 20 auf einem Substrat 9, insbesondere auf einem Aufwachssubstrat 9, bereitgestellt. Insbesondere ist das Substrat 9 ein
Halbleitersubstrat, das etwa auf Galliumarsenid basiert. Die Halbleiterstruktur 20 weist eine erste Halbleiterschicht 21, eine zweite Halbleiterschicht 22 und eine zwischen den
Halbleiterschichten 21 und 22 angeordnete aktive Zone 23 auf. Die aktive Zone 23 ist insbesondere zur Emission
elektromagnetischer Strahlung eingerichtet. Die
Halbleiterstruktur 20 kann auf einem III-V- oder auf einem II-VI-Halbleiterverbindungsmaterial basieren. Zum Beispiel basiert die Halbleiterstruktur 20 auf Galliumnitrid. Die erste Halbleiterschicht 21 ist insbesondere p-seitig
angeordnet. Zum Beispiel ist die erste Halbleiterschicht 21 p-leitend oder p-dotiert ausgebildet. Die zweite
Halbleiterschicht 22 ist insbesondere n-seitig angeordnet und kann n-leitend oder n-dotiert ausgeführt sein. Die aktive Zone 23 ist insbesondere eine pn-Übergangszone .
Die Halbleiterstruktur 20 basiert auf einem Gruppe III-V Verbindungshalbleitermaterial, wenn diese insbesondere zumindest ein Element aus der Hauptgruppe III, wie etwa Al, Ga, In, und ein Element aus der Hauptgruppe V, wie etwa N, P, As, aufweist. Insbesondere umfasst der Begriff „III-V
Halbleiterverbindungsmaterial" die Gruppe der binären, tertiären und quaternären Verbindungen, die zumindest ein Element aus Hauptgruppe III und zumindest ein Element aus Hauptgruppe V enthalten, beispielsweise Nitrid und Phosphid- Verbindungshalbleiter . Sinngemäß analog gilt es für eine auf dem Gruppe-II-VI Verbindungshalbleitermaterial basierende Halbleiterstruktur 20.
Gemäß Figur 1A ist die Halbleiterstruktur 20 in der
vertikalen Richtung zwischen zwei Spiegelanordnungen eines Resonators 7, insbesondere eines Laserresonators 7,
angeordnet. Zum Beispiel umfasst der Laserresonator 7 eine erste Spiegelanordnung 71, die insbesondere ein erster Bragg- Spiegel ist, und eine zweite Spiegelanordnung 72, die ein zweiter Bragg-Spiegel sein kann. Zum Beispiel ist die Anzahl der Schichten des ersten Bragg-Spiegels 71 und/oder des zweiten Bragg-Spiegels 72 zwischen einschließlich 6 und 100, etwa zwischen 10 und 50 oder zwischen einschließlich 10 und 30. Beispielweise basieren/basiert der erste Bragg-Spiegel 71 und/oder der zweite Bragg-Spiegel 72 auf einem III-V- oder I I-VI-Verbindungshalbleitermaterial .
Die Bragg-Spiegel 71 und 72 können jeweils eine Mehrzahl von vergleichsweise dünnen Halbleiterschichten aufweisen, wobei die Halbleiterschichten abwechselnd aufeinander angeordnet sind und wobei benachbarte Halbleiterschichten des ersten und/oder zweiten Bragg-Spiegels unterschiedliche
Brechungsindizes aufweisen. Der erste Bragg-Spiegel 71 und/oder der zweite Bragg-Spiegel 72 können/kann elektrisch leitfähig ausgeführt sein. Es ist möglich, dass die
Halbleiterstruktur 20 und die Bragg-Spiegel 71 und 72 auf demselben Verbindungshalbleitermaterial basieren. Die
Halbleiterschichten der Halbleiterstruktur 20 und des
Laserresonators 7 können mittels eines epitaktischen
Verfahrens auf dem Aufwachssubstrat 9 aufgebracht sein.
In der Figur 1A ist eine Pufferschicht 5 zwischen dem
Aufwachssubstrat 9 und dem zweiten Bragg-Spiegel 72
beziehungsweise zwischen dem Aufwachssubstrat 9 und der
Halbleiterstruktur 20 angeordnet. An der Pufferschicht 5 kann das Aufwachssubstrat 9 in einem späteren Verfahrensschritt von der Halbleiterstruktur 20 entfernt werden. Es ist
möglich, dass das Aufwachssubstrat 9 nicht vollständig, sondern lediglich teilweise von der Halbleiterstruktur 20 entfernt wird. In diesem Fall wird das Aufwachssubstrat 9 lediglich gedünnt. Die Pufferschicht 5 kann jedoch optional sein .
Gemäß Figur 1B wird eine erste Kontaktschicht 61 gebildet.
Die erste Kontaktschicht 61 grenzt insbesondere an den ersten Bragg-Spiegel 71 an. Insbesondere ist die erste
Kontaktschicht 61 zur elektrischen Kontaktierung der ersten Halbleiterschicht 21 eingerichtet. Der erste Bragg-Spiegel 71 ist in der vertikalen Richtung zwischen der ersten
Kontaktschicht 61 und der ersten Halbleiterschicht 21
angeordnet .
In der Figur 1B ist insbesondere lediglich ein Abschnitt der Halbleiterstruktur 20 schematisch dargestellt. Insbesondere entspricht dieser Abschnitt der Halbleiterstruktur 20 einem Halbleiterkörper 2 des Bauteils 10. In Draufsicht auf das Aufwachssubstrat 9 bedeckt die erste Kontaktschicht 61 den ersten Bragg-Spiegel 71, den Halbleiterkörper 2 und/oder den zweiten Bragg-Spiegel 72 nur teilweise. Dadurch kann erzielt werden, dass elektrische Ladungsträger möglichst nur in dem sich mit der ersten Kontaktschicht 61 überlappenden Bereich des Halbleiterkörpers in den Halbleiterkörper 2 eingeprägt werden .
Abweichend von der Figur 1B kann eine Mehrzahl von lateral beabstandeten ersten Kontaktschichten 61 auf dem ersten
Bragg-Spiegel 71 oder auf der Halbleiterstruktur 20 gebildet werden. Die Halbleiterstruktur 20 kann in eine Mehrzahl von Halbleiterkörpern 2 vereinzelt werden, wobei jede erste
Kontaktschicht 61 insbesondere genau einem der
Halbleiterkörper 2 zugeordnet ist und umgekehrt. Die Anzahl der ersten Kontaktschichten 61 kann somit die Anzahl der Halbleiterkörper 2 festlegen. Die ersten Kontaktschichten 61 können strukturiert auf der Halbleiterstruktur 20 aufgebracht werden. Alternativ ist es möglich, dass zunächst eine
gemeinsame Kontaktschicht großflächig auf die
Halbleiterstruktur 20 aufgebracht und in einem nachfolgenden Verfahrensschritt in eine Mehrzahl von ersten
Kontaktschichten 61 strukturiert wird. Die erste
Kontaktschicht 61 kann aus einem Metall, wie Kupfer,
Aluminium, Gold oder Silber, gebildet sein.
Gemäß Figur IC wird die erste Kontaktschicht 61 seitlich passiviert. Insbesondere ist die erste Kontaktschicht 61 in lateralen Richtungen durch eine erste Isolierungsschicht 81 vollumfänglich umgeben. Freie Bereiche des ersten Bragg- Spiegels 71 und/oder der Halbleiterstruktur 20 oder des Halbleiterkörpers 2, die zuvor in Draufsicht von der ersten Kontaktschicht 61 oder von den Kontaktschichten 61 nicht bedeckt sind, können von der ersten Isolierungsschicht 81 bedeckt, insbesondere vollständig bedeckt, werden. Die
Passivierung der ersten strukturierten Kontaktschicht 61 durch die erste Isolierungsschicht 81 führt insbesondere zur Formung einer Apertur zur Stromführung im Bauteil 10.
Abweichend von den Figuren 1B und IC ist es denkbar, dass die erste Kontaktschicht 61 derart großflächig ausgebildet ist, dass diese in Draufsicht den Halbleiterkörper 2 im
Wesentlichen vollständig bedeckt oder vollständig bedeckt.
Die Formung der Apertur des Bauteils 10 kann in diesem Fall ausschließlich an der Seite des zweiten Bragg-Spiegels 72, also n-seitig, durchgeführt werden.
Gemäß Figur ID wird eine Spiegelschicht 1 auf die erste
Kontaktschicht 61 und auf die erste Isolierungsschicht 81 aufgebracht. In Draufsicht kann die Spiegelschicht 1 den Halbleiterkörper 2 vollständig bedecken. Insbesondere ist die erste Spiegelschicht 1 elektrisch leitfähig ausgeführt. Zum Beispiel grenzt die Spiegelschicht 1 unmittelbar an die erste Kontaktschicht 61 an. Bevorzugt ist die Spiegelschicht 1 aus einem Metall wie Aluminium oder Silber gebildet. Die
vertikale Schichtdicke der Spiegelschicht 1 kann derart eingestellt werden, dass die Spiegelschicht 1 nach dem
Entfernen des Aufwachssubstrats 9 als einzige Trägerschicht des Bauteils 10 ausgeführt ist. Die Spiegelschicht 1 aus einem Metall weist in der Regel einen viel geringeren
thermischen Widerstand auf als ein Substrat etwa aus einem Halbleitermaterial. Mit der als Trägerschicht ausgebildeten Spiegelschicht können die mechanische Stabilität des Bauteils und zugleich die Wärmeverteilung im Bauteil oder die
Wärmeabfuhr aus dem Bauteil verbessert werden.
Gemäß Figur ID wird die Halbleiterstruktur 20 über eine
Opferschicht 4 mit einem Zwischenträger 90 mechanisch
befestigt. Zum Beispiel grenzt die Opferschicht 4 unmittelbar an den Zwischenträger 90 und/oder an die Spiegelschicht 1 an. Zum Beispiel ist die Opferschicht 4 aus einem entfernbaren Material, etwa aus einem ätzbaren Material, gebildet.
Hinsichtlich der Materialien der Spiegelschicht 1 und des Zwischenträgers 90 oder der Halbleiterstruktur 20 ist das Material der Opferschicht 4 bevorzugt selektiv entfernbar.
Wie in der Figur ID dargestellt, kann die Opferschicht 4 Öffnungen aufweisen, die von einem Material einer
Haltestruktur 3 aufgefüllt sind. Die Haltestruktur 3 weist somit in den Öffnungen der Opferschicht 4 insbesondere eine Mehrzahl von Haltesäulen 3B auf. Die Haltesäulen 3B
vermitteln jeweils eine mechanische Verbindung insbesondere zwischen dem Zwischenträger 90 und der Spiegelschicht 1 oder der Halbleiterstruktur 20. Bezüglich der Geometrien und der Materialien sind die Halteelemente 3B oder die Haltesäulen 3B bevorzugt derart ausgebildet, dass sie nach der Entfernung der Opferschicht 4 unter mechanischer Belastung brechbar oder ablösbar ausgeführt sind. Die Halteelemente 3B oder die
Haltesäulen 3B können aus einem elektrisch isolierenden
Material oder aus einem elektrisch leitfähigen Material gebildet sein. Insbesondere weist das Material der
Halteelemente 3B eine geringere Ätzrate auf als ein Material der Opferschicht 4, zum Beispiel eine mindestens 5-mal, 10- mal, 20-mal oder 100-mal geringere Ätzrate.
Gemäß Figur IE wird das Aufwachssubstrat 9 insbesondere an der Pufferschicht 5 von der Halbleiterstruktur 20 entfernt. Die Pufferschicht 5 kann teilweise oder vollständig von der Halbleiterstruktur 20 entfernt werden.
Das in der Figur 1F dargestellte Ausführungsbeispiel
entspricht dem in der Figur IE dargestellten Ausführungsbeispiel für einen Verfahrensschritt zur Herstellung eines Bauteilverbunds 100 mit einer Mehrzahl von Bauteilen 10 auf einem gemeinsamen Zwischenträger 90. Im Vergleich zu der Figur IE ist der Bauteilverbund 100 in der Figur 1F lediglich entlang der vertikalen Richtung umgedreht.
Gemäß Figur IG wird der zweite Bragg-Spiegel 72 strukturiert. Im Bereich des jeweiligen Halbleiterkörpers 2 bedeckt der strukturierte Bragg-Spiegel 72 den darunterliegenden
Halbleiterkörper 2 lediglich teilweise. In Draufsicht auf den Halbleiterkörper 2 kann der strukturierte Bragg-Spiegel 72 die erste Kontaktschicht 61 vollständig bedecken.
Insbesondere bedeckt der strukturierte Bragg-Spiegel 72 die erste Isolierungsschicht 81 teilweise. Zur Strukturierung des zweiten Bragg-Spiegels 72 kann ein Ätzverfahren Anwendung finden .
Gemäß Figur 1H wird der strukturierte zweite Bragg-Spiegel 72 seitlich passiviert. In den lateralen Richtungen ist der zweite Bragg-Spiegel 72 insbesondere von einer zweiten
Isolierungsschicht 82 vollumfänglich umgeben. Oberflächen des Halbleiterkörpers 2, die durch die Strukturierung des zweiten Bragg-Spiegels freigelegt werden, können von der zweiten Isolierungsschicht 82 bedeckt, insbesondere vollständig bedeckt, werden.
Wie in der Figur 1H dargestellt, kann der zweite Bragg- Spiegel 82 zur Formung einer Apertur 60 des Bauteils 10 innere isolierende Bereiche 720 aufweisen. Die inneren isolierenden Bereiche 720 können oxidierte Bereiche des
Bragg-Spiegels 72 sein. Die oxidierten Bereiche des Bragg- Spiegels 72 können Aluminiumoxid aufweisen. Insbesondere werden die inneren isolierenden Bereiche 720 des zweiten Bragg-Spiegels 72 erst nach dessen Strukturierung zum
Beispiel durch einen Oxidationsprozess gebildet. Die Apertur 60 ist insbesondere durch ein Fenster der isolierenden
Bereiche 720 vorgegeben. Die Apertur 60 des Bauteils 10 ist somit durch insbesondere die Form der inneren isolierenden Bereiche 720 des zweiten Bragg-Spiegels 72 und/oder durch die Position der strukturierten ersten Kontaktschicht 61
definiert. In Draufsicht auf den Halbleiterkörper 2 überlappt sich das Fenster der isolierenden Bereiche 720 insbesondere vollständig mit der ersten Kontaktschicht 61.
Gemäß Figur 1H wird eine zweite Kontaktschicht 62
bereichsweise auf der zweiten Isolierungsschicht 82 und bereichsweise auf dem zweiten Bragg-Spiegel 72 gebildet. Die zweite Kontaktschicht 62 steht insbesondere mit dem zweiten Bragg-Spiegel 72 im elektrischen Kontakt, insbesondere im direkten elektrischen Kontakt. Im Bereich der Apertur 60 des Bauteils 10 weist die zweite Kontaktschicht 62 eine Öffnung auf. Insbesondere ist die zweite Kontaktschicht 62 aus einem Metall gebildet. Die zweite Kontaktschicht 62 kann aus einem strahlungsundurchlässigen Material gebildet sein. Die Öffnung der zweiten Kontaktschicht 62 im Bereich der Apertur 60 stellt sicher, dass die im Betrieb des Bauteils 10 erzeugte elektromagnetische Strahlung im Bereich der Apertur 60 aus dem Bauteil 10 ausgekoppelt wird. Abweichend von der Figur 1H ist es möglich, dass die zweite Kontaktschicht 62 aus einem strahlungsdurchlässigen elektrisch leifähigen Material, insbesondere aus einem transparenten elektrisch leitfähigen Oxid, gebildet ist. Solche zweite Kontaktschicht 62 kann den zweiten Bragg-Spiegel 72 und/oder die zweite
Isolierungsschicht 82 vollständig bedecken. Gemäß Figur II wird die Halbleiterstruktur 20 in eine
Mehrzahl von Halbleiterkörpern 2 vereinzelt. Hierfür können mehrere Trenngräben 4T durch die zweite Isolierungsschicht 82, die Halbleiterstruktur 20, den ersten Bragg-Spiegel 71, die erste Isolierungsschicht 81, die Opferschicht 4 und/oder die Spiegelschicht 1 hindurch erzeugt werden. Die
Halbleiterkörper 2 und somit die Bauteile 10 sind in den lateralen Richtungen somit durch die Trenngräben 4T
voneinander getrennt.
Auch nach der Vereinzelung können die Bauteile 10 weiterhin auf demselben Zwischenträger 90 mechanisch befestigt sein.
Ein Bauteilverbund 100 mit einer Mehrzahl von
transferierbaren Bauteilen 10 auf einem gemeinsamen
Zwischenträger 90 ist in der Figur II schematisch
dargestellt. Über die Opferschicht 4 und die Haltestruktur 3 mit den Halteelementen 3B sind die Bauteile 10 weiterhin geordnet auf dem gemeinsamen Zwischenträger 90 platziert, wobei die Bauteile 10 etwa durch Entfernen der Opferschicht 4 und insbesondere durch Brechen oder Ablösen der Halteelemente 3B einzeln oder gruppenweise von dem Zwischenträger 90 abgelöst werden können. Abweichend von der Figur II ist es möglich, dass die Trenngräben 4T lediglich bis zu der
Opferschicht 4 erzeugt werden. In diesem Fall können die den Bauteilen 10, insbesondere allen Bauteilen 10 zugeordneten Opferschichten 4 weiterhin eine gemeinsame zusammenhängende Opferschicht 4 des Bauteilverbunds 100 bilden.
Das in der Figur 2A dargestellte Ausführungsbeispiel für einen Bauteilverbund 100 entspricht im Wesentlichen dem in der Figur II dargestellten Ausführungsbeispiel für einen Bauteilverbund 100. Im Unterschied hierzu wird die
Opferschicht 4 entfernt, insbesondere weggeätzt. Anstelle der Opferschicht 4 befindet sich ein Hohlraum 4H zwischen dem Bauteil 10 und dem Zwischenträger 90. Insbesondere ist das Bauteil 10 nach dem Entfernen der Opferschicht 4
ausschließlich durch die Halteelemente 3B, in diesem Fall durch die Haltesäulen 3B, mit dem Zwischenträger 90
mechanisch verbunden.
Bevorzugt sind die Halteelemente 3B aus einem elektrisch leitfähigen Material gebildet. Es ist möglich, dass der Zwischenträger 90 Leiterbahnen aufweisen, die im elektrischen Kontakt mit den Halteelementen 3B stehen. Die Bauteile 10 können in diesem Fall bereits auf dem gemeinsamen
Zwischenträger 90 auf ihre Funktionsfähigkeit getestet werden, wenn die Bauteile 10 etwa über die elektrisch
leitfähigen Halteelemente 3B und die zweiten Kontaktschichten 62 elektrisch kontaktiert werden.
Wie in der Figur 2A schematisch dargestellt, werden
elektrische Ladungsträger bevorzugt in den
Überlappungsbereichen der ersten Kontaktschicht 61 und des Fensters der isolierenden Bereiche 720 in den
Halbleiterkörper 2 eingeprägt, sodass elektromagnetische Strahlung R insbesondere ausschließlich in den Bereichen der aktiven Zone 23 unterhalb der Apertur 60 erzeugt und durch die Apertur 60 aus dem Bauteil 10 ausgekoppelt wird.
Das in der Figur 2B dargestellte Ausführungsbeispiel
entspricht im Wesentlichen dem in der Figur 2A dargestellten Ausführungsbeispiel für einen Bauteilverbund 100. Im
Unterschied hierzu weist die Haltestruktur 3 eine Mehrzahl von Halteelementen 3A auf, die seitlich der Bauteile 10 angeordnet sind. Die seitlich angeordneten Halteelemente 3A sind in diesem Fall als seitliche Haltegurte 3A des Bauteils 10 gebildet. Entlang der vertikalen Richtung kann sich ein solcher Haltegurt 3A von der zweiten Isolierungsschicht 82 bis zu dem Zwischenträger 90 erstrecken. Es ist allerdings auch möglich, dass die Haltegurte 3A nur in unmittelbarer Umgebung des Zwischenträgers 90 gebildet sind und sich nicht bis zu der zweiten Isolierungsschicht 82 erstrecken. Ein Bauteil 10 kann eine Mehrzahl von Haltegurten 3A aufweisen, etwa mindestens zwei, drei, vier oder mindestens sechs solche Haltegurte 3A.
Nach dem Entfernen der Opferschicht 4 kann ein Hohlraum 4H zwischen dem Bauteil 10 und dem Zwischenträger 90 gebildet sein. Die Haltegurte 3A können hinsichtlich deren Geometrien und Materialien derart gebildet sein, dass sie beim Pressen des zugehörigen Bauteils 10 mechanisch abbrechen und/oder beim Anheben des Bauteils 10 zerreißen. Mit anderen Worten können die Halteelemente 3A, insbesondere die Haltegurte 3A, unter mechanischer Belastung derart ausgebildet sein, dass die Halteelemente 3A die Bauteile 10 freigeben, sodass die Bauteile 10 einzeln oder gruppenweise von dem Zwischenträger 90 ablösbar und somit transferierbar oder druckbar ausgeführt sind .
Wie in der Figur 2B dargestellt, kann sich der Hohlraum 4H ebenfalls in der lateralen Richtung zwischen dem Bauteil 10 und den Halteelementen 3A befinden. Mit anderen Worten kann der Halbleiterkörper 2, der Bragg-Spiegel 71 oder die
Spiegelschicht 1 von dem Haltegurt 3A oder von den
Haltegurten 3A räumlich beabstandet sein. Abweichend von der Figur 2B ist es möglich, dass Haltestruktur 3 mit den
Halteelementen 3A etwa an die Seitenflächen des Bauteils 10 oder des Halbleiterkörpers 2 angrenzt, insbesondere
unmittelbar angrenzt. In diesem Fall kann die Haltestruktur 3 Sollbruchstellen aufweisen, die insbesondere durch die
Halteelemente 3A gebildet sind, welche sich etwa in der Höhe des Hohlraums 4H zwischen der Spiegelschicht 1 und dem
Zwischenträger 90 befinden (Figur 5A) .
Das in der Figur 2C dargestellte Ausführungsbeispiel für einen Bauteilverbund 100 entspricht im Wesentlichen den in den Figuren 2A und 2B dargestellten Ausführungsbeispielen für einen Bauteilverbund 100. Im Unterschied hierzu weist der Bauteilverbund 100 sowohl seitliche Haltegurte 3A als auch Haltesäulen 3B auf. Die Haltegurte 3A können seitlich der Bauteile 10 in den Bereichen der Trenngräben 4T gebildet sein. Die Ausbildung der seitlichen Haltegurte 3A erfolgt somit insbesondere nach der Vereinzelung der
Halbleiterstruktur 20 in eine Mehrzahl von Halbleiterkörpern 2. Die Ausbildung der Haltesäulen 3B kann vor der
Vereinzelung der Halbleiterstruktur 20 durchgeführt werden.
Die in den Figuren 3A, 3B, 3C, 3D, 3E, 3F, 3G, 3H und 31 dargestellten Verfahrensschritte zur Herstellung eines
Bauteilverbunds 100 entspricht im Wesentlichen den in den Figuren 1A bis II dargestellten Verfahrensschritten zur
Herstellung eines Bauteilverbunds 100. Im Unterschied hierzu kann der zweite Bragg-Spiegel 72 elektrisch isolierend ausgeführt sein.
Das in der Figur 3A dargestellte Ausführungsbeispiel
entspricht im Wesentlichen dem in der Figur 1A dargestellten Ausführungsbeispiel jedoch ohne den zweiten Bragg-Spiegel 72.
Ganz analog zu der Figur 1B wird gemäß Figur 3B eine oder eine Mehrzahl von ersten Kontaktschichten 61 gebildet. Analog zu dem in der Figur IC dargestellten Ausführungsbeispiel wird die erste Kontaktschicht 61 gemäß Figur 3C durch die erste Isolierungsschicht 81 seitlich passiviert.
Die in den Figuren 3D, 3E und 3F dargestellten
Verfahrensschritte entsprechen im Wesentlichen den in den Figuren ID, IE beziehungsweise 1F dargestellten
Verfahrensschritten, bei denen eine Spiegelschicht 1 und eine Opferschicht 4 mit der Haltestruktur 3 zwischen dem ersten Bragg-Spiegel 71 und dem Zwischenträger 90 gebildet werden, bevor das Aufwachssubstrat 9 teilweise oder vollständig von der Halbleiterstruktur 20 entfernt wird.
Gemäß Figur 3G wird die zweite Isolierungsschicht 82 auf der Halbleiterstruktur 20 gebildet. Die zweite Isolierungsschicht 82 kann eine Öffnung oder eine Mehrzahl von Öffnungen
aufweisen. In der Öffnung oder in den Öffnungen der zweiten Isolierungsschicht 82 kann die Halbleiterstruktur 2,
insbesondere die zweite Halbleiterschicht 22, bereichsweise freigelegt sein. Zur elektrischen Kontaktierung der zweiten Halbleiterschicht 22 oder der Halbleiterstruktur 20 wird eine zweite Kontaktschicht 62 gebildet, wobei sich die zweite Kontaktschicht 62 in die Öffnung oder in die Öffnungen der zweiten Isolierungsschicht 82 hinein erstreckt. Außerhalb der Öffnung oder der Öffnungen der zweiten Isolierungsschicht 82 kann die zweite Kontaktschicht 62 die zweite
Isolierungsschicht 82 bedecken, insbesondere vollständig bedecken .
In den Bereichen der Öffnung oder der Öffnungen der zweiten Isolierungsschicht 82 kann die zweite Kontaktschicht 62 im direkten elektrischen Kontakt mit der Halbleiterstruktur 20 oder mit der zweiten Halbleiterschicht 22 stehen. Die Öffnung der zweiten Isolierungsschicht 82 kann somit die Apertur 60 des Bauteils 10 definieren (Figur 31) . Die zweite Kontaktschicht 62 ist bevorzugt aus einem
strahlungsdurchlässigen und elektrisch leitfähigen Material gebildet. Zum Beispiel ist die zweite Kontaktschicht aus einem transparenten und elektrisch leitfähigen Oxid (TCO) gebildet .
Der zweite Bragg-Spiegel 72 kann auf die zweite
Kontaktschicht 62 aufgebracht werden. In der vertikalen
Richtung ist die zweite Kontaktschicht 62 etwa zwischen dem zweiten Bragg-Spiegel 72 und dem Halbleiterkörper 2
angeordnet. Der zweite Bragg-Spiegel 72 kann zunächst flächig ausgebildet und in einem nachfolgenden Verfahrensschritt derart strukturiert werden, dass der zweite Bragg-Spiegel 72 eine Mehrzahl von lateral beabstandeten Teilschichten
aufweisen, die jeweils in Draufsicht eine Öffnung der zweiten Isolierungsschicht 82 bedecken, insbesondere vollständig bedecken. Ein solcher strukturierter zweiter Bragg-Spiegel 72 ist etwa in der Figur 3H dargestellt. Der zweite Bragg- Spiegel 72 kann aus dielektrischen Materialien gebildet sein. Der zweite Bragg-Spiegel 72 weist zum Beispiel eine Mehrzahl aus alternierend angeordneten Siliziumnitrid- und/oder
Siliziumoxidschichten auf.
Ganz analog zu dem in der Figur II dargestellten
Ausführungsbeispiel für einen Verfahrensschritt zur
Vereinzelung der Halbleiterstruktur 20 wird gemäß Figur 31 eine Mehrzahl von Trenngräben 4T gebildet. Durch die
Trenngräben 4T wird die Halbleiterstruktur 20 in eine
Mehrzahl von Halbleiterkörpern 2 vereinzelt.
Die in den Figuren 31, 4A, 4B und 4C dargestellten
Ausführungsbeispiele für einen Bauteilverbund 100 entsprechen im Wesentlichen den in den Figuren II, 2A, 2B und 2C
dargestellten Ausführungsbeispielen für einen Bauteilverbund 100. Die Bauteilverbunde 100 in den Figuren 31, 4A, 4B und 4C unterscheiden sich von den Bauteilverbunden 100 in den
Figuren II, 2A, 2B und 2C insbesondere in den Ausgestaltungen der zweiten Kontaktschicht 62, der zweiten Isolierungsschicht 82 und des zweiten Bragg-Spiegels 72. Die übrigen in den Figuren II, 2A, 2B und 2C im Zusammenhang mit dem Bauteil 10 oder Bauteilverbund 100 beschriebenen Merkmale können auch für die in den Figuren 31, 4A, 4B und 4C beschriebenen
Ausführungsbeispiele herangezogen werden.
Gemäß Figur 5A ist ein Bauteilverbund 100 in Seitenansicht dargestellt. Die Haltestruktur 3 mit den Haltegurten 3A kann eine Seitenfläche oder alle Seitenflächen des zugehörigen Bauteils 10 bedecken, insbesondere vollständig bedecken. Die Haltegurte 3A sind insbesondere strukturierte Bereiche der Haltestruktur 3. Die Haltegurte 3A befinden sich etwa auf der vertikalen Höhe der Opferschicht 4 oder des Hohlraums 4H.
Gemäß Figur 5B ist ein Bauteilverbund 100 mit einer Mehrzahl von Bauteilen 10 in Draufsicht auf den gemeinsamen
Zwischenträger 90 dargestellt. Jedes Bauteil 10 weist eine Mehrzahl von Haltegurten 3A auf. In lateralen Richtungen ragen die Haltegurte 3A seitlich über die Seitenflächen des jeweiligen Bauteils 10 hinaus. Die Haltestruktur 3 kann eine Mehrzahl von Haltesäulen 3B aufweisen, wobei die Haltesäulen 3B in Draufsicht von den Bauteilen 10 vollständig bedeckt sind .
Diese Patentanmeldung beansprucht die Priorität der deutschen Patentanmeldung 10 2018 104 785.1, deren Offenbarungsgehalt hiermit durch Rückbezug aufgenommen wird. Die Erfindung ist nicht durch die Beschreibung der Erfindung anhand der Ausführungsbeispiele auf diese beschränkt. Die Erfindung umfasst vielmehr jedes neue Merkmal sowie jede Kombination von Merkmalen, was insbesondere jede Kombination von Merkmalen in den Ansprüchen beinhaltet, auch wenn dieses Merkmal oder diese Kombination selbst nicht explizit in den Ansprüchen oder Ausführungsbeispielen angegeben ist.
Bezugszeichenliste
100 Bauteilverbund
10 Bauteil
1 Spiegelschicht
2 Halbleiterkörper
20 Halbleiterstruktur
21 erste Halbleiterschicht
22 zweite Halbleiterschicht
23 aktive Zone
3 Haltestruktur
3A Halteelement, Haltegurt
3B Halteelement, Haltesäule
4 Opferschicht
4H Hohlraum
4T Trenngraben
5 Pufferschicht
60 Apertur
61 erste Kontaktschicht
62 zweite Kontaktschicht
7 Laserresonator
71 erster Bragg-Spiegel
72 zweiter Bragg-Spiegel
720 isolierende Bereiche des Bragg-Spiegels
81 erste Isolierungsschicht
82 zweite Isolierungsschicht
9 Aufwachssubstrat
90 Zwischenträger
R Strahlung

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Herstellung einer Mehrzahl von
transferierbaren Bauteilen (10) auf einem gemeinsamen
Zwischenträger (90), wobei die Bauteile zur Erzeugung
kohärenter elektromagnetischer Strahlung eingerichtet sind und jeweils einen Halbleiterkörper (2) mit einer aktiven Zone (23) aufweisen, mit folgenden Schritten:
- Bereitstellen einer Halbleiterstruktur (20) auf dem
Zwischenträger, wobei die Halbleiterstruktur in eine
Mehrzahl von Halbleiterkörpern der Bauteile zertrennbar ist und wobei eine Opferschicht (4) in vertikaler Richtung zwischen der Halbleiterstruktur und dem Zwischenträger angeordnet ist;
- Ausbilden einer Haltestruktur (3) mit einer Mehrzahl von Halteelementen (3A, 3B) ; und
- Entfernen der Opferschicht, wodurch die Bauteile nur noch über die Haltestruktur mit dem Zwischenträger mechanisch verbunden sind, wobei die Halteelemente die Bauteile unter mechanischer Belastung freigeben, sodass die Bauteile von dem Zwischenträger ablösbar und somit transferierbar ausgeführt sind.
2. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch,
bei dem die Halbleiterstruktur (20) auf einem
Aufwachssubstrat (9) angeordnet ist, wobei das
Aufwachssubstrat teilweise oder vollständig von der
Halbleiterstruktur entfernt wird, bevor die
Halbleiterstruktur in eine Mehrzahl von Halbleiterkörpern (2) der Bauteile (10) vereinzelt wird.
3. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, bei dem das Aufwachssubstrat (9) vollständig von der
Halbleiterstruktur (20) entfernt wird, und die Bauteile (10) als substratlose oberflächenemittierende Laserdioden (VCSEL) ausgeführt sind.
4. Bauteilverbund (100) aus einer Mehrzahl von Bauteilen (10), einer entfernbaren Opferschicht (4), einer
Haltestruktur (3) und einem gemeinsamen Zwischenträger (90), wobei
- die Bauteile jeweils einen Halbleiterkörper (2) mit einer aktiven Zone (23) aufweisen, zur Erzeugung kohärenter elektromagnetischer Strahlung eingerichtet und auf dem gemeinsamen Zwischenträger angeordnet sind,
- die Opferschicht in vertikaler Richtung zwischen dem
Zwischenträger und den Bauteilen angeordnet ist,
- die Haltestruktur eine Mehrzahl von Halteelementen (3A,
3B) aufweist, wobei die Haltestruktur und die Opferschicht eine mechanische Verbindung zwischen dem Zwischenträger und den Bauteilen vermitteln, und
- die Bauteile ohne die Opferschicht nur noch über die
Halteelemente mit dem Zwischenträger mechanisch verbunden sind, wobei die Halteelemente unter mechanischer Belastung derart ausgebildet sind, dass diese die Bauteile
freigeben, sodass die Bauteile von dem Zwischenträger ablösbar und somit transferierbar ausgeführt sind.
5. Verfahren oder Bauteilverbund nach einem der
vorhergehenden Ansprüche,
wobei die Halteelemente (3A, 3B) Haltegurte (3A) umfassen, die sich seitlich der Bauteile (10) befinden und beim
Abnehmen der Bauteile unter mechanischer Belastung brechbar oder ablösbar ausgeführt sind.
6. Verfahren oder Bauteilverbund nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei die Halteelemente (3A, 3B) Haltesäulen (3B) umfassen, die sich unterhalb der Bauteile (10) befinden, in vertikaler Richtung ausschließlich zwischen dem Zwischenträger (90) und den Bauteilen (10) angeordnet und beim Abnehmen der Bauteile unter mechanischer Belastung brechbar oder ablösbar
ausgeführt sind.
7. Verfahren oder Bauteilverbund nach einem der
vorhergehenden Ansprüche,
wobei die Halteelemente (3A, 3B) aus einem elektrisch isolierenden Material gebildet sind und beim Pressen des zugehörigen Bauteils (10) brechbar ausgeführt sind.
8. Verfahren oder Bauteilverbund Anspruch 6,
wobei die Haltesäulen (3B) aus einem elektrisch leitfähigen Material gebildet sind und mit rückseitigen Kontaktschichten (61) oder Spiegelschichten (1) der Bauteile elektrisch leitend verbunden sind.
9. Verfahren oder Bauteilverbund nach einem der
vorhergehenden Ansprüche, wobei
- die Opferschicht (4) eine gemeinsame Grenzschicht zwischen dem Zwischenträger (90) und den Bauteilen (10) bildet, und
- ohne die Opferschicht ein Hohlraum (4H) zwischen dem
Zwischenträger und den Bauteilen gebildet ist, wobei die Halteelemente (3A, 3B) stellenweise unmittelbar an den Hohlraum angrenzen oder in dem Hohlraum angeordnet sind.
10. Verfahren oder Bauteilverbund nach einem der
vorhergehenden Ansprüche, wobei - die Bauteile (10) jeweils einen Laserresonator (7) mit einem Bragg-Spiegel-Paar aus einem ersten Bragg-Spiegel (71) und einem zweiten Bragg-Spiegel (72) aufweisen, wobei der Halbleiterkörper (2) des jeweiligen Bauteils in vertikaler Richtung zwischen dem ersten Bragg-Spiegel und dem zweiten Bragg-Spiegel angeordnet ist, und
- der erste Bragg-Spiegel elektrisch leitfähig ausgebildet ist .
11. Verfahren oder Bauteilverbund nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei sowohl der erste Bragg-Spiegel (71) als auch der zweite Bragg-Spiegel (72) des Bragg-Spiegel-Paars
elektrisch leitfähig ausgebildet sind.
12. Verfahren oder Bauteilverbund nach einem der Ansprüche 10 bis 11, wobei der zweite Bragg-Spiegel (72) elektrisch leitfähig ausgebildet ist und zur Formung einer Apertur (60) des Bauteils (10) innere isolierende Bereiche (720) aufweist.
13. Verfahren oder Bauteilverbund nach Anspruch 10, wobei der zweite Bragg-Spiegel (72) elektrisch isolierend ausgebildet ist .
14. Verfahren oder Bauteilverbund nach einem der Ansprüche 10 bis 13, wobei der erste Bragg-Spiegel (71) und der zweite Bragg-Spiegel (72) desselben Bragg-Spiegel-Paars in
Draufsicht unterschiedliche Querschnitte aufweisen.
15. Verfahren oder Bauteilverbund nach einem der Ansprüche 10 bis 14, bei dem die Bauteile (10) jeweils eine rückseitige elektrisch leitfähige Spiegelschicht (1) aufweisen, wobei
die Spiegelschicht über eine erste Kontaktschicht (61) mit dem ersten Bragg-Spiegel (71) elektrisch verbunden ist, - die erste Kontaktschicht unmittelbar an den ersten Bragg- Spiegel angrenzt und diesen zur gezielten lokalen
Stromeinprägung nur teilweise bedeckt,
- die erste Kontaktschicht in lateralen Richtungen von einer ersten Isolierungsschicht (81) vollumfänglich umgeben ist, und
- die erste Isolierungsschicht in vertikaler Richtung
zwischen dem ersten Bragg-Spiegel und der Spiegelschicht angeordnet ist und in Draufsicht Überlappungen sowohl mit dem ersten Bragg-Spiegel als auch mit der Spiegelschicht aufweist .
16. Verfahren oder Bauteilverbund nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die Spiegelschicht (1) bezüglich ihrer vertikalen Schichtdicke derart ausgeführt ist, dass sie als mechanisch stabilisierende Schicht und somit als Träger des zugehörigen Bauteils dient.
17. Bauteil (10), das nach einem Verfahren gemäß einer der vorhergehenden Ansprüche hergestellt ist oder von dem
gemeinsamen Träger (90) des Bauteilverbunds (100) gemäß einer der Ansprüche 4 bis 16 abgelöst ist, wobei das Bauteil eine oberflächenemittierende Laserdiode ist, die frei von einem Aufwachssubstrat ist.
18. Verfahren zur Herstellung eines oder einer Mehrzahl von elektronischen Geräten mit folgenden Schritten:
- Bereitstellen des Bauteilverbunds (100) gemäß einem der Ansprüche 4 bis 16;
- Entfernen der Opferschicht (4);
- Abnehmen eines oder einer Mehrzahl von Bauteilen (10) mit Hilfe eines oder einer Mehrzahl von Stempeln, wobei die Halteelemente (3A, 3B) unter mechanischer Belastung des Stempels oder der Stempel die Bauteile freigeben, sodass die Bauteile von dem Zwischenträger (90) abgelöst werden;
- Drucken des Bauteils oder der Mehrzahl von Bauteilen (10) auf eine Leiterplatte des herzustellenden elektronischen Geräts oder auf eine Mehrzahl von Leiterplatten der herzustellenden elektronischen Geräte; und
- Trennen des Stempels oder der Stempel von dem Bauteil oder von den Bauteilen.
19. Verfahren nach Anspruch 18 zur Herstellung einer Mehrzahl von Erkennungskameras, wobei die Bauteile (10)
oberflächenemittierende Laserdioden sind.
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