專利名稱：光電子器件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本申請涉及一種光電子器件，所述光電子器件具有半導(dǎo)體本體和借助于焊層與半導(dǎo)體本體連接的載體襯底。
背景技術(shù)：
本專利申請要求德國專利申請102010027679. O的優(yōu)先權(quán)，其公開內(nèi)容以參引的
方式并入本文。

發(fā)明內(nèi)容
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本發(fā)明的目的在于，提出一種改進的光電子器件，其中半導(dǎo)體本體借助于焊層與載體襯底連接，其中光電子器件的特征在于相對于短路和/或靜電放電(ESD-Electrostatic Discharge)的低的敏感度，并且可比較簡單地制造。所述目的通過根據(jù)獨立權(quán)利要求1所述的光電子器件得以實現(xiàn)。本發(fā)明的有利的設(shè)計方案和改進方案是從屬權(quán)利要求的主題。根據(jù)一個實施形式，光電子器件具有半導(dǎo)體本體，所述半導(dǎo)體本體具有帶有適于產(chǎn)生輻射的有源層的外延層序列。此外，光電子器件具有載體襯底，所述載體襯底借助于焊層與半導(dǎo)體本體連接。光電子器件的載體襯底有利地由半導(dǎo)體材料制成。載體襯底有利地具有第一貫通接觸部和第二貫通接觸部，所述第一貫通接觸部和第二貫通接觸部分別從載體襯底的朝向半導(dǎo)體本體的第一主面被引導(dǎo)至載體襯底的背離半導(dǎo)體本體的第二主面。由于載體襯底的經(jīng)由焊層與半導(dǎo)體本體連接的第一主面的貫通接觸部被引導(dǎo)至載體襯底的相對置的第二主面，光電子器件能夠在載體襯底的第二主面上有利地設(shè)有電端子。通過例如將第一貫通接觸部借助焊層與電路板的第一帶狀導(dǎo)線連接和將第二貫通接觸部借助焊層與電路板的第二帶狀導(dǎo)線連接，光電子器件尤其能夠在載體襯底的第二主面上與電路板的帶狀導(dǎo)線連接。因此，光電子器件能夠有利地進行表面貼裝。外延層序列有利地具有P摻雜的半導(dǎo)體區(qū)域和η摻雜的半導(dǎo)體區(qū)域，其中第一貫通接觸部經(jīng)由焊層的第一部分區(qū)域與P摻雜的半導(dǎo)體區(qū)域?qū)щ姷剡B接，并且第二貫通接觸部經(jīng)由焊層的第二部分區(qū)域與η摻雜的半導(dǎo)體區(qū)域?qū)щ姷剡B接。載體襯底有利地具有表面摻雜區(qū)，所述表面摻雜區(qū)沿著第一主面延伸。因此，表面摻雜區(qū)設(shè)置在載體襯底的朝向半導(dǎo)體本體的表面上。表面摻雜區(qū)有利地具有包含P摻雜材料的P型區(qū)域。此外，表面摻雜區(qū)具有鄰接于P型區(qū)域的η型區(qū)域，以至于在P型區(qū)域和η型區(qū)域之間構(gòu)造有ρη結(jié)。η型區(qū)域既包含η摻雜材料，也包含P摻雜材料。有利地，η型區(qū)域具有比P摻雜材料更高濃度的η摻雜材料，以至于所述η型區(qū)域總體上是η型的。η型區(qū)域電連接到焊層的第一部分區(qū)域上，并且P型區(qū)域電連接到焊層的第二部分區(qū)域上。因為焊層的第一部分區(qū)域與P摻雜的半導(dǎo)體區(qū)域?qū)щ姷剡B接，并且焊層的第二部分區(qū)域與η摻雜的半導(dǎo)體區(qū)域?qū)щ姷剡B接，因此在表面摻雜區(qū)中的ρη結(jié)構(gòu)成用于半導(dǎo)體本體的保護二極管。因此，在表面摻雜區(qū)中的ρη結(jié)相對于半導(dǎo)體本體的ρη結(jié)反并聯(lián)地接通。構(gòu)造在表面摻雜區(qū)中的保護二極管保護半導(dǎo)體本體免受靜電放電。通過靜電放電觸發(fā)的在半導(dǎo)體本體的截止方向上的電壓脈沖由穿過在載體襯底的表面摻雜區(qū)中的ρη結(jié)的電流導(dǎo)出。表面摻雜區(qū)的特征特別是在于，表面摻雜區(qū)能夠比較簡單地制造。表面摻雜區(qū)尤其能夠通過在第一步驟中將在載體襯底的第一主面上的P摻雜材料整面地擴散到或植入表面中來制造。因此，在已制成的光電子器件中，除了貫通接觸部以外，表面摻雜區(qū)優(yōu)選沿著載體襯底的整個主面延伸。在表面摻雜區(qū)中能夠通過借助于掩膜將η摻雜材料植入或擴散到預(yù)先制成的P型區(qū)域的部分區(qū)域中產(chǎn)生η型區(qū)域。在此，η摻雜材料的植入和擴散如下進行，使得η摻雜材料的濃度大于P摻雜材料的濃度，以至于在所述區(qū)域中的半導(dǎo)體材料總體上是η型的。η型區(qū)域優(yōu)選具有5 μ m至20 μ m的寬度。在此，所述寬度理解為在平行于載體襯底的第一主面的方向上的延展。光電子器件的載體襯底優(yōu)選是硅襯底或鍺襯底。由半導(dǎo)體材料制成的載體襯底相對于例如由陶瓷制成的載體襯底具有下述優(yōu)點，即能夠借助標準化的半導(dǎo)體工藝比較簡單地并且低成本地加工所述載體襯底。尤其能夠通過構(gòu)造表面摻雜區(qū)，以低的制造耗費生產(chǎn)用于半導(dǎo)體本體的保護二極管。載體襯底的厚度優(yōu)選在ΙΟΟμπ!和150 μ m之間，包括邊界值。
表面摻雜區(qū)優(yōu)選具有在O. 5μπι至4μπι之間的深度。因此，表面摻雜區(qū)從載體襯底的第一主面延伸到載體襯底中0.5 μ m至4 μ m。因此，表面摻雜區(qū)的深度有利地明顯小于載體襯底的厚度。表面摻雜區(qū)優(yōu)選具有大于IO18CnT3的自由載流子的濃度。自由載流子的濃度尤其能夠在IO18CnT3和IO21CnT3之間。在表面摻雜區(qū)外，載體襯底優(yōu)選具有小于IO16CnT3的自由載流子的濃度。尤其使用特別是非摻雜的硅襯底或鍺襯底的非摻雜半導(dǎo)體襯底作為載體襯底。在表面摻雜區(qū)外的載體襯底的電阻率優(yōu)選為大于200 Ω cm。由于低的載流子濃度和在表面摻雜區(qū)外的載體襯底的由此限定的比較大的電阻率，在表面摻雜區(qū)外的載體襯底作用為電絕緣體。這具有的優(yōu)點是，載體襯底能夠具有未覆層的側(cè)壁。載體襯底的側(cè)壁尤其不必用電絕緣層鈍化。這可能在由導(dǎo)電材料制成的載體襯底中是需要的，因為否則在載體襯底的側(cè)壁上可能存在短路的危險。當(dāng)貫通接觸部在載體襯底的第二主面上借助于焊接連接例如與電路板的帶狀導(dǎo)線連接時，尤其存在短路的危險。在所述情況下可能的是，焊劑在焊接過程中上升至載體襯底的側(cè)壁處，以至于在由導(dǎo)電材料制成的載體襯底中可能導(dǎo)致短路。通過在表面摻雜區(qū)外的載體襯底是非摻雜的，并且因此具有優(yōu)選大于200 Ω cm的低的電阻率和優(yōu)選小于IO16CnT3的低的載流子濃度，而有利地降低了所述危險。在將4V的電壓施加到載體襯底的通過貫通接觸部構(gòu)成的背側(cè)的觸點上時的漏電流優(yōu)選為小于I μ A。在一個優(yōu)選的設(shè)計方案中，在載體襯底的第一主面上的俯視圖中來看，η型區(qū)域圍繞第一裂口環(huán)形地設(shè)置。因此，在這種情況下，η型區(qū)域構(gòu)造為圓柱形，其中圓柱形的高度相當(dāng)于表面摻雜區(qū)的深度，優(yōu)選為O. 5 μ m至4. O μ m，并且圓柱形的壁厚相當(dāng)于η型區(qū)域的寬度，優(yōu)選為5 μ m至20 μ m。在另一有利的設(shè)計方案中，P型區(qū)域包含P+型區(qū)域，其中“P.型區(qū)域”理解為具有比剩余的P型區(qū)域更高的P摻雜材料的濃度的P型區(qū)域。在P+型區(qū)域中的摻雜材料濃度優(yōu)選為至少l*102°cnr3。在所述設(shè)計方案中，焊層的第二部分區(qū)域在P+型區(qū)域中連接到P型區(qū)域上。焊層的第二部分區(qū)域例如能夠借助于金屬化接觸部連接到P+型區(qū)域上，其中剩余的P型區(qū)域通過電絕緣層與焊層分開。由于在P+導(dǎo)電區(qū)域中的高的摻雜材料濃度，有利地獲得在半導(dǎo)體材料和金屬化接觸部之間的分界面上的更小的接觸電阻。
焊層的第一部分區(qū)域優(yōu)選借助于另一金屬化接觸部連接到η型區(qū)域上，并且借助于電絕緣層與剩余的表面摻雜區(qū)電絕緣。在載體襯底的第一主面上的俯視圖中來看，P+型區(qū)域優(yōu)選圍繞第一貫通接觸部環(huán)形地設(shè)置，更確切地說，優(yōu)選的是，使得環(huán)形的P+型區(qū)域具有比環(huán)形的η型區(qū)域更大的半徑。因此，環(huán)形的P+區(qū)域設(shè)置在環(huán)形的η型區(qū)域外。在環(huán)形的η型區(qū)域和環(huán)形的P+型區(qū)域之間能夠設(shè)置有剩余的P型區(qū)域的一部分。因此，構(gòu)造為保護二極管的ρη結(jié)設(shè)置在環(huán)形的η型區(qū)域的外表面上。η型區(qū)域的環(huán)形構(gòu)造具有的優(yōu)點是，能夠以小的制造耗費制造具有比較大的面積的ρη結(jié)。因此，這樣制造的保護二極管具有高的載流能力。


下面，結(jié)合圖1至3借助于一個實施例來詳細闡述本發(fā)明。附圖示出圖1示出穿過根據(jù)一個實施例的光電子器件的橫截面的示意圖；圖2示出在所述實施例中的第一貫通接觸部的區(qū)域中的載體襯底的第一主面的部分區(qū)域的的俯視圖；以及圖3示出穿過載體襯底的在圖2中的俯視圖中所示出的部分區(qū)域的橫截面的示意圖。在附圖中示出的組成部分以及組成部分相互間的尺寸比例不視為按比例的。
具體實施例方式在根據(jù)本發(fā)明的光電子半導(dǎo)體器件的在圖1中示出的實施例是LED。LED具有半導(dǎo)體本體1，所述半導(dǎo)體本體具有外延層序列2，所述外延層序列具有適于發(fā)射輻射的有源層4。外延層序列例如能夠基于氮化物半導(dǎo)體材料。在本文中，“基于氮化物半導(dǎo)體材料”意味著，半導(dǎo)體層序列或所述半導(dǎo)體層序列的至少一個層包含III氮化物半導(dǎo)體材料，優(yōu)選包含InxAlyGa1TyN,其中并且x+y ( I。在此,所述材料不必強制性具有根據(jù)上述分子式的在數(shù)學(xué)上精確的成分。相反，所述材料能夠具有一種或多種摻雜材料以及附加的組成部分，所述摻雜材料以及附加的組成部分基本上不改變InxAlyGa1^NM料的特征物理性質(zhì)。然而，出于簡單起見，上述分子式僅包含晶格的主要組成部分(Ιη、Α1、Ga、N)，即使所述組成部分能夠部分地由少量的其他物質(zhì)代替。有源層4例如能夠具有ρη結(jié)或單量子阱結(jié)構(gòu)或多量子阱結(jié)構(gòu)，以產(chǎn)生輻射。有源層4設(shè)置在P摻雜的半導(dǎo)體區(qū)域3和η摻雜的半導(dǎo)體區(qū)域5之間。半導(dǎo)體本體I的側(cè)壁有利地設(shè)有絕緣層13。半導(dǎo)體本體I的輻射出射面22能夠是粗糙的或設(shè)有結(jié)構(gòu)化部17，以便改進來自半導(dǎo)體本體I的輻射耦合輸出。半導(dǎo)體本體I的輻射出射面22的結(jié)構(gòu)化或粗糙化尤其能夠借助于刻蝕工藝實現(xiàn)。根據(jù)所述實施例的LED是所謂的薄膜LED，其中將用于外延層序列2的生長所使用的生長襯底隨后從外延層序列2剝落。將原來的生長襯底從半導(dǎo)體本體I的側(cè)剝落，現(xiàn)在 在所述側(cè)上存在有輻射出射面22。在與輻射出射面22相對置的表面上，半導(dǎo)體本體I借助于焊層7與載體襯底6連接。半導(dǎo)體本體I與載體襯底6的連接優(yōu)選在制造器件時，在將原來的生長襯底從半導(dǎo)體本體I的現(xiàn)在用作為輻射出射面22的表面剝落之前進行。因為，與生長襯底相反，載體襯底6不必適用于外延層序列2的外延生長,對于載體襯底6而言存在選擇材料時的比較大的自由度。尤其能夠選擇特征為具有比較低的成本和/或良好的導(dǎo)熱能力的載體襯底6。焊層7優(yōu)選由金屬或金屬合金構(gòu)成,所述金屬合金尤其能夠包含Au、Sn或AuSn。載體襯底6具有朝向半導(dǎo)體本體I的第一主面11和背離半導(dǎo)體本體的第二主面12。載體襯底6具有第一貫通接觸部9a和第二貫通接觸部％，所述第一貫通接觸部和第二貫通接觸部分別從載體襯底6的第一主面11朝向第二主面12引導(dǎo)。貫通接觸部9a、9b例如能夠包含Ag、Au或CuW。載體襯底6由半導(dǎo)體材料構(gòu)成。載體襯底6尤其能夠是硅襯底或鍺襯底。使用由例如是硅的半導(dǎo)體材料所制成的載體襯底6所具有的優(yōu)點是，載體襯底6是比較低成本的，并且能夠借助標準化的半導(dǎo)體工藝比較簡單地加工。為了避免在光電子器件中的短路，除了貫通接觸部9a、9b以外，載體襯底6的第一主面11和第二主面12設(shè)有電絕緣層13。為了將載體襯底6的半導(dǎo)體材料與貫通接觸部9a、9b絕緣，貫通接觸部9a、9b的內(nèi)壁也分別設(shè)有電絕緣層13。在載體襯底6中的導(dǎo)電的貫通接觸部9a、9b的制造例如能夠?qū)崿F(xiàn)為，使得液態(tài)的金屬或液態(tài)的金屬合金被擠入載體襯底6的裂口中(液態(tài)焊料填充)。兩個貫通接觸部9a、9b用于半導(dǎo)體本體I的電接觸。例如,第一貫通接觸部9a與外延層序列2的P摻雜的半導(dǎo)體區(qū)域3導(dǎo)電地連接，并且第二貫通接觸部9b與η摻雜的半導(dǎo)體區(qū)域5導(dǎo)電地連接。在第一貫通接觸部9a和外延層序列2的P摻雜的區(qū)域3之間的導(dǎo)電連接能夠通過焊層7進行，所述焊層設(shè)置在半導(dǎo)體本體I和載體襯底6之間。第一貫通接觸部9a尤其鄰接于焊層7的第一部分區(qū)域7a，所述第一部分區(qū)域與P摻雜的半導(dǎo)體區(qū)域3連接。P摻雜的半導(dǎo)體區(qū)域3不必直接鄰接于焊層7，如其在圖1中所示出的。相反，在P摻雜的半導(dǎo)體區(qū)域3和焊層7之間能夠設(shè)置有其他的層，尤其設(shè)置有反射層(未示出)，所述反射層將由有源層4朝載體襯底的方向反射的輻射向著輻射出射面22偏轉(zhuǎn)。除了反射層以外，還能夠在P摻雜的半導(dǎo)體區(qū)域3和焊層7之間設(shè)置有其他的層，例如阻擋層、潤濕層或增附劑層，所述其他的層例如防止焊層7的焊劑材料擴散到反射層中，或者借助于焊劑材料改進半導(dǎo)體本體I的潤濕。第二貫通接觸部9b有利地與η摻雜的半導(dǎo)體區(qū)域5導(dǎo)電地連接。這例如能夠?qū)崿F(xiàn)為，使得焊層7的第二部分區(qū)域7b通過絕緣層23與剩余的焊層7和P摻雜的半導(dǎo)體區(qū)域3絕緣。貫通觸點15從焊層7的部分區(qū)域7b通過裂口穿過外延層序列2被引導(dǎo)至η摻雜的半導(dǎo)體區(qū)域5中。貫通觸點15通過絕緣層23與P摻雜的半導(dǎo)體區(qū)域3和有源層4絕緣。光電子器件的借助于被引導(dǎo)穿過有源區(qū)4的貫通觸點15的接觸具有的優(yōu)點是，η摻雜的半導(dǎo)體區(qū)域5的接觸和P摻雜的半導(dǎo)體區(qū)域3接觸都從半導(dǎo)體本體I的朝向載體襯底6的側(cè)進行。因此，光電子器件的輻射出射面22有利地不具有例如是焊盤、金屬化接觸部或連接線的電接觸元件。以這種方式防止通過在輻射出射面22上的接觸元件的輻射吸收。
在載體襯底6的與半導(dǎo)體本體I相對置的第二主面12上，能夠?qū)⒇炌ń佑|部9a、9b有利地從外部連接。導(dǎo)電的貫通接觸部9a、9b尤其能夠在載體襯底6的第二主面上例如與電路板18的帶狀導(dǎo)線19連接。貫通接觸部9a、9b例如能夠在載體襯底6的第二主面12上分別設(shè)有例如是鎳層的金屬化層21，所述金屬化層分別借助焊層20與電路板18的帶狀導(dǎo)線19連接。因此，光電子器件能夠有利地進行表面貼裝。在載體襯底6的第一主面11上構(gòu)造有表面摻雜區(qū)14。除了貫通接觸部9a、9b以夕卜，表面摻雜區(qū)14沿著載體襯底6的整個第一主面11延伸。表面摻雜區(qū)14具有包含有P摻雜材料的P型區(qū)域14a。η型區(qū)域14b鄰接于p型區(qū)域14a,以至于在p型區(qū)域14a和η型區(qū)域14b之間構(gòu)造有ρη結(jié)16。如在圖2中的俯視圖中可見，η型區(qū)域14b能夠圍繞第一貫通接觸部9a環(huán)形地設(shè)置。在表面摻雜區(qū)14中的η型區(qū)域14b的環(huán)形構(gòu)造具有的優(yōu)點是，ρη結(jié)16具有比較大的面積，并且因此具有在光電子器件的截止方向上的大的載流能力。表面摻雜區(qū)14的P型區(qū)域14a優(yōu)選包含部分區(qū)域14c,所述部分區(qū)域具有比剩余的P型區(qū)域14a更高的P摻雜材料的濃度。下面，所述部分區(qū)域14c稱為P+型區(qū)域14c。如η型區(qū)域14b —樣，p+型區(qū)域14c能夠圍繞第一貫通接觸部9a環(huán)形地設(shè)置。優(yōu)選的是，環(huán)形的P+型區(qū)域14c設(shè)置在環(huán)形的η型區(qū)域14b外。如在圖1中所示出的，η型區(qū)域14b借助于金屬化接觸部8a連接到焊層7a的第一部分區(qū)域上。以這種方式，η型區(qū)域14b與外延層序列2的P摻雜的半導(dǎo)體區(qū)域3導(dǎo)電地連接。P+型區(qū)域14c借助于另一金屬化接觸部Sb連接到焊層7的第二部分區(qū)域7b上。以這種方式，P+型區(qū)域14c與外延層序列2的η摻雜的半導(dǎo)體區(qū)域5導(dǎo)電地連接。在金屬化接觸部8a、8b的區(qū)域中所述電絕緣層13被中斷，所述電絕緣層使載體襯底6在貫通接觸部9a、9b外與焊層7絕緣。由于P+型區(qū)域14c經(jīng)由焊層的第二部分區(qū)域7b和貫通觸點15與外延層序列2的η摻雜的區(qū)域5連接，并且η型區(qū)域14b經(jīng)由焊層的第一部分區(qū)域7a與外延層序列2的p摻雜的半導(dǎo)體區(qū)域3連接，摻雜區(qū)14的ρη結(jié)16相對于光電子器件的有源層4反并聯(lián)地接通。因此，當(dāng)將在光電子器件的有源層4的截止方向上極化的電壓施加到貫通接觸部9a、9b上時，通過在載體襯底6中的摻雜區(qū)14構(gòu)造的ρη結(jié)16在向前方向上被極化。因此，摻雜區(qū)14有利地構(gòu)成用于光電子器件的ESD保護二極管。
表面摻雜區(qū)14尤其能夠通過在第一步驟中將P摻雜材料通過第一主面11整面地植入或擴散到載體襯底6中來制造。表面摻雜區(qū)14有利地具有在O. 5μπι和4μπι之間的深度t，包括邊界值。載體襯底6的厚度優(yōu)選在IOOym和150 μ m之間，包括邊界值。因此，表面摻雜區(qū)僅有利地構(gòu)造在載體襯底6的比較小的接近表面的區(qū)域中。在表面摻雜區(qū)14夕卜，載體襯底6有利地具有小于1016cm_3的自由載流子的濃度。在表面摻雜區(qū)外的電阻率優(yōu)選為大于200 Ω cm。因此，載體襯底6在表面摻雜區(qū)14外是良好的電絕緣體。這具有的優(yōu)點是，載體襯底6的側(cè)壁10不必設(shè)有電絕緣的鈍化層來避免在側(cè)壁10上的短路。當(dāng)將載體襯底6與電路板18連接的焊層20的材料處于能導(dǎo)電的載體襯底6的側(cè)壁上時，例如可能出現(xiàn)這類短路。由于載體襯底6的電絕緣特性，側(cè)壁10能夠有利地保持為不被覆層。在表面摻雜區(qū)14中，自由載流子的濃度優(yōu)選為至少1018cm_3，尤其在IO18CnT3和IO21Cm 3 之間。
η型區(qū)域14b有利地通過將η摻雜材料植入或擴散到之前整面地P摻雜的載體襯底6的部分區(qū)域中來制造。η摻雜材料的植入或擴散例如能夠借助掩膜來進行，所述掩膜具有環(huán)形的開口，以至于如在圖2中示出的，產(chǎn)生環(huán)形的η型區(qū)域14b。在η型區(qū)域14b中的η摻雜材料的濃度選擇為，使得其高于預(yù)先植入的或擴散的P摻雜材料的濃度。因此，η型區(qū)域14b既具有P摻雜材料，也具有η摻雜材料，其中η摻雜材料的濃度大于P摻雜材料的濃度，以至于在η型區(qū)域14b中的半導(dǎo)體材料總體上是η型的。如η型區(qū)域14b —樣，p+型區(qū)域14c能夠在p型區(qū)域14a中借助于掩膜產(chǎn)生，所述掩膜具有環(huán)形的開口。通過環(huán)形的開口，在P+型區(qū)域14c中植入其他的P摻雜材料，以至于P+型區(qū)域具有比剩余的P型區(qū)域14a更高的P摻雜材料的濃度。η型區(qū)域14b和/或p+型區(qū)域14c優(yōu)選分別具有在5 μ m和20 μ m之間的寬度b,包括邊界值。在η型區(qū)域14b和P+型區(qū)域14c之間，能夠設(shè)置有P型區(qū)域14a的同樣為環(huán)形的部分區(qū)域，所述部分區(qū)域優(yōu)選同樣具有在5 μ m和20 μ m之間的寬度，包括邊界值。本發(fā)明不局限于借助于實施例的說明。相反，本發(fā)明包括每個新的特征以及特征的每個組合，這特別是包括在權(quán)利要求中的特征的每個組合，即使所述特征或所述組合本身在權(quán)利要求中或?qū)嵤├袥]有明確地說明。
權(quán)利要求
1.光電子器件，具有半導(dǎo)體本體(1)，所述半導(dǎo)體本體具有帶有適于產(chǎn)生輻射的有源層(4)的外延層序列(2);以及由半導(dǎo)體材料制成的載體襯底(6)，所述載體襯底借助于焊層(7 )與所述半導(dǎo)體本體(I)連接， 其中， -所述載體襯底(6)具有第一貫通接觸部(9a)和第二貫通接觸部(％)，所述第一貫通接觸部和所述第二貫通接觸部分別從所述載體襯底(6)的朝向所述半導(dǎo)體本體(I)的第一主面(11)被引導(dǎo)到所述載體襯底(6 )的背離所述半導(dǎo)體本體(I)的第二主面(12 )， -所述外延層序列(2)具有P摻雜的半導(dǎo)體區(qū)域(3)和η摻雜的半導(dǎo)體區(qū)域(5)，其中，所述第一貫通接觸部(9a)經(jīng)由所述焊層(7)的第一部分區(qū)域(7a)與所述P摻雜的半導(dǎo)體區(qū)域(3)導(dǎo)電地連接，并且所述第二貫通接觸部(9b)經(jīng)由所述焊層的第二部分區(qū)域(7b)與所述η摻雜的半導(dǎo)體區(qū)域(5)導(dǎo)電地連接， -所述載體襯底(6)具有表面摻雜區(qū)(14)，所述表面摻雜區(qū)沿著所述第一主面(11)延伸， -所述表面摻雜區(qū)(14)具有P型區(qū)域(14a)，所述P型區(qū)域包含P摻雜材料， -所述表面摻雜區(qū)(14)具有鄰接于所述P型區(qū)域(14a)的η型區(qū)域(14b)，所述η型區(qū)域既包含η摻雜材料也包含P摻雜材料，以至于在所述P型區(qū)域(14a)和所述η型區(qū)域(14b)之間構(gòu)造有pn結(jié)(16), -所述η型區(qū)域(14b)電連接到所述焊層(7)的所述第一部分區(qū)域(7a)上，并且所述p型區(qū)域(14a)電連接到所述焊層(7)的所述第二部分區(qū)域(7b)上，以至于在所述表面摻雜區(qū)(14)中的所述pn結(jié)(16)構(gòu)成用于所述半導(dǎo)體本體(I)的保護二極管。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光電子器件， 其中，除了貫通接觸部(9a、9b)以外，所述表面摻雜區(qū)(14)沿著所述載體襯底(6)的整個所述第一主面(11)延伸。
3.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的光電子器件， 其中，所述η型區(qū)域(14b)具有5μπι至20μπι的寬度。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的光電子器件， 其中，所述載體襯底(6 )是硅襯底或鍺襯底。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的光電子器件， 其中，所述載體襯底(6)具有在IOOym至150μπι之間的厚度，包括邊界值。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的光電子器件， 其中，所述表面摻雜區(qū)(14)具有O. 5 μ m至4 μ m的深度。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的光電子器件， 其中，所述表面摻雜區(qū)(14)具有大于IO18CnT3的自由載流子的濃度。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的光電子器件， 其中，所述載體襯底(6)在所述表面摻雜區(qū)(14)外具有小于IO16CnT3的自由載流子的濃度。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的光電子器件， 其中，所述載體襯底(6)在所述表面摻雜區(qū)(14)外具有大于200 Qcm的電阻率。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的光電子器件，其中，所述載體襯底(6 )具有側(cè)壁(10 )，所述側(cè)壁是未覆層的。
11.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的光電子器件， 其中，所述η型區(qū)域(14b)圍繞所述第一貫通接觸部(9a)環(huán)形地設(shè)置。
12.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的光電子器件， 其中，所述P型區(qū)域(14a)包括P+型區(qū)域(14c)，所述P+型區(qū)域具有比剩余的p型區(qū)域(14a)更高的所述P摻雜材料的濃度。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的光電子器件， 其中，所述焊層(7)的所述第二部分區(qū)域(7b)在所述P+型區(qū)域(14c)中連接到所述P型區(qū)域(14a)上。
14.根據(jù)權(quán)利要求12或13所述的光電子器件，其中所述P+型區(qū)域(14c)圍繞所述第一貫通接觸部(9a)環(huán)形地設(shè)置。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的光電子器件， 其中，在環(huán)形的所述η型區(qū)域(14b)和環(huán)形的所述P+型區(qū)域(14c)之間設(shè)置有所述P型區(qū)域(14a)的一部分。
全文摘要
本發(fā)明提出一種光電子器件，所述光電子器件具有半導(dǎo)體本體(1)，所述半導(dǎo)體本體具有外延層序列(2)；由半導(dǎo)體材料制成的載體襯底(6)，所述載體襯底借助于焊層(7)與半導(dǎo)體本體(1)連接并且具有貫通接觸部(9a、9b)。載體襯底(6)具有表面摻雜區(qū)(14)，所述表面摻雜區(qū)沿著朝向半導(dǎo)體本體(1)的第一主面(11)延伸。表面摻雜區(qū)(14)具有p型區(qū)域(14a)和鄰接于其的n型區(qū)域(14b)，在所述p型區(qū)域和所述n型區(qū)域之間構(gòu)造有pn結(jié)(16)。n型區(qū)域(14b)經(jīng)由焊層(7)的第一部分區(qū)域(7a)電連接到外延層序列(2)的p摻雜的區(qū)域(3)上，并且p型區(qū)域(14a)經(jīng)由焊層(7)的第二部分區(qū)域(7b)電連接到外延層序列(2)的n型區(qū)域(5)上，以至于在表面摻雜區(qū)(14)中的pn結(jié)(16)構(gòu)成用于半導(dǎo)體本體(1)的保護二極管。
文檔編號H01L33/38GK103003941SQ201180035714
公開日2013年3月27日 申請日期2011年5月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月20日
發(fā)明者盧茨·赫佩爾 申請人:歐司朗光電半導(dǎo)體有限公司