[发明专利]半导体芯片和用于制造半导体芯片的方法

说明书

本发明涉及一种半导体芯片以及一种用于制造半导体芯片的方法。 

LED半导体芯片通常具有高的内部量子效率。这说明在有源区中的电子-空穴对的哪个部分在发射辐射的情况下以光子的形式复合。然而，所产生的辐射通常并不完全从半导体芯片出射，而是部分地例如由于全反射而在半导体芯片的边界面上向回反射到半导体芯片中并且在其中被吸收。对于从半导体芯片出射的可用的辐射而言，所产生的光子在半导体芯片中由于吸收损失越多，则半导体芯片的耦合输出效率越低。 

本发明的任务是，提出一种半导体芯片，其中在半导体芯片的工作中耦合输出效率升高。此外，要提出一种方法，借助该方法可以简化地制造具有提高的耦合输出效率的半导体芯片。 

这些任务通过根据权利要求1所述的半导体芯片或者通过根据权利要求14所述的用于制造半导体芯片的方法来解决。本发明的有利的扩展方案和改进方案是从属权利要求的主题。 

根据一个实施形式，半导体芯片具有半导体本体，该半导体本体包括带有设计用于产生辐射的有源区的半导体层序列。在半导体本体上设置有反射结构。反射结构具有反射层以及至少局部地设置在反射层和半导体本体之间的介电层结构。 

在半导体芯片的工作中在有源区中产生的辐射可以被反射结构向回反射到半导体本体中。这样可以避免在从有源区出发来看设置在反射结构之后的半导体芯片的区域中的辐射吸收。随后，辐射可以从半导体芯片中出射。由此，可以提高半导体芯片的耦合输出效率。 

反射层优选包括金属或者金属合金。例如，反射层可以包含金、银、铝、铑、铂、钛或者钯，或者由这种材料构成。也可以使用具有所述金属中的至少之一的金属合金。 

在一个扩展变形方案中，介电层结构恰好包括一个介电层。这种介电层结构的特征特别在于简单的可制造性。 

在一个可替选的扩展变形方案中，介电层结构具有多个介电层。借助 介电层可以形成介电反射结构。特别地，介电反射结构可以构建为布拉格反射器。借助这种介电反射结构，可以实现针对有源区中产生的辐射的高反射率。 

以某个角度(在该角度中介电层结构的反射率比较低)入射到介电层结构上的辐射可以穿过介电层结构并且随后在反射层上被反射。特别是与介电反射结构相比，优选金属的或者基于金属合金的反射层的反射率具有与辐射的入射角比较小的相关性。通过将介电层结构和反射层结合，由此可以将入射到反射结构上的辐射的特别大的部分在该反射结构上反射。反射结构对于有源区中产生的辐射的反射率可以为80％或者更高，优选为90％或者更高，特别优选为95％或者更高。 

介电层结构的至少一个层优选包含氧化物譬如SiO₂、氮化物譬如Si₃N₄或者氮氧化物譬如SiON。 

半导体本体可以具有侧面，该侧面在横向方向上形成半导体的边界、特别是有源区的边界。在此，横向方向理解为如下方向：其沿着半导体层序列的层的主延伸方向。侧面优选垂直于或者倾斜于半导体层序列的层的主延伸方向来延伸。 

在一个优选的扩展方案中，反射结构、特别是介电层结构至少局部地延伸直到半导体本体的形成半导体本体边界的侧面。特别地，反射结构可以在横向方向上在半导体本体的整个环周上延伸直到侧面，或者必要时延伸直到其他的分别形成半导体本体边界的半导体本体的侧面。 

此外，反射结构、特别是介电层结构可以在横向方向上至少局部地尤其是平坦地伸出形成半导体本体边界的侧面。此外优选的是，形成半导体本体的边界的侧面没有用于介电层结构的材料。 

反射层也可以在横向方向上至少局部地尤其是平坦地伸出形成半导体边界的侧面。 

在一个优选的扩展方案中，在半导体本体上设置有接触结构。该接触结构可以设置在半导体本体的与介电层结构相同的侧上。接触结构用于半导体芯片的外部电接触。 

此外优选的是，半导体芯片具有另外的接触结构。特别地，该另外的接触结构可以在有源区的背离接触结构的侧上设置在半导体本体上。借助这种接触结构，可以在半导体芯片的工作中将载流子注入到半导体本体中。 

半导体芯片优选具有在横向方向上延伸的辐射出射面。反射结构、特别是介电层结构优选设置在有源区的背离辐射出射面的侧上。在有源区中产生的并且朝着反射层的方向发射的辐射可以借助介电层结构朝向辐射出射面的方向反射，并且最后通过该辐射出射面出射。