用于制造光電子半導體芯片的方法和光電子半導體芯片的制作方法
【專利摘要】提出一種用于制造電子半導體芯片(100)的方法，所述方法具有如下步驟：?提供具有生長表面(10)的生長襯底(1)，所述生長表面通過具有大量三維成形的表面結構(12)的平的面(11)構成在平的面(11)上形成，?由含氧的AlN構成的成核層(2)直接大面積地施加在生長表面(10)上，?在成核層(2)上生長基于氮化物的半導體層序列(3)，其中半導體層序列(3)選擇性地從平的面(11)起生長。此外，提出一種電子半導體芯片。
【專利說明】
用于制造光電子半導體芯片的方法和光電子半導體芯片
技術領域
[0001]提出一種用于制造電子半導體芯片的方法以及一種電子半導體芯片。
[0002]本專利申請要求德國專利申請102014 101 966.0的優(yōu)先權，其公開的內容通過參引并入本文。

【發(fā)明內容】

[0003]特定的實施方式的至少一個目的是:提出一種用于有效地制造電子半導體芯片的方法。特定的實施方式的另一目的在于:提出一種電子半導體芯片。
[0004]該目的通過根據獨立權利要求的主題和方法實現(xiàn)。主題的和方法的有利的實施方式和改進方案是從屬權利要求的特征并且此外從下面的說明書和附圖中得出。
[0005]根據用于制造電子半導體芯片的方法的至少一個實施方式，提供生長襯底。生長襯底具有生長表面，在隨后的方法步驟中，將半導體層施加在所述生長表面上。生長表面通過平的面形成，在所述平的面上構成大量三維成形的表面結構。換言之，生長表面具有通過平的面形成的二維構成的區(qū)域并且具有通過表面結構形成的三維構成的區(qū)域，所述表面結構從通過平的面構成的平面中伸出和/或從所述平面起伸入到生長襯底中。由于在生長表面的平的面上的三維的表面結構，襯底也能夠稱作預結構化的襯底。
[0006]例如，表面結構能夠通過延伸遠離平的面的隆起部形成。隆起部能夠尤其優(yōu)選是圓錐形的進而在生長表面的俯視圖中具有圓形的橫截面，或所述隆起部能夠是棱錐形的進而在生長表面的俯視圖中具有多邊形的橫截面，例如三角形的、四邊形的、六邊形的或其他多角的橫截面。
[0007]此外，表面結構也能夠通過凹部形成，所述凹部伸入到生長襯底中。凹部例如能夠是圓錐形的或棱錐形的凹部，進而在生長表面的俯視圖中具有圓形的橫截面或多邊形的橫截面，在后一種情況下，例如具有三角形的、四邊形的、六邊形的或其他多角的橫截面。
[0008]根據另一實施方式，在另一方法步驟中，將成核層施加到生長表面上。成核層尤其設置用于:提供晶體表面，在所述晶體表面上能夠以高的晶體質量施加其他層、尤其半導體層、例如由氮化物化合物半導體材料構成的半導體層。成核層因此提供如下表面，在所述表面上能夠生長半導體層序列的第一層。
[0009]尤其優(yōu)選地，成核層大面積地施加在生長表面上。這意味著:成核層非選擇性地施加，而是施加在生長表面的三維構成的表面結構和平的面上。成核層也能夠通過大量并排設置的柱狀物構成，所述柱狀物大面積地施加在生長表面上。因此，“大面積地”不必強制性地表示為“整面地”。當生長表面的一部分不由成核層覆蓋時，只要平的面的至少一部分以及表面結構的一部分以成核層覆蓋，那么也實現(xiàn)就本申請而言的大面積的施加。
[0010]成核層能夠施加為，使得盡可能整個生長表面、即盡可能整個平的面和表面結構用成核層覆蓋。這例如能夠通過非定向的施加方法或通過沿著主方向的施加來進行，所述主方向垂直于或基本上垂直于平的面定向。此外，也能夠可行的是:選擇傾斜于平的面定向的施加方向。由此，能夠根據表面結構的構成和施加方向實現(xiàn)平的面的和/或表面結構的部分遮暗，使得成核層雖然施加在平的面和表面結構上，但在此例如僅施加在平的面的一部分上和/或僅施加在表面結構的一部分上。在施加有遮暗的區(qū)域時，也能夠在半導體層序列生長時實現(xiàn)更下面描述的選擇性。
[0011]根據另一實施方式，在另一方法步驟中，半導體層序列生長在成核層上。半導體層序列具有至少一個半導體層并且優(yōu)選具有多個半導體層。半導體層序列尤其能夠借助外延方法、如M0VPE(金屬有機氣相沉積，“metal-organic vapor-phase epitaxy”)或MBE(分子束外延；“molecular beam epitaxy”)生長，使得因此生長襯底連同成核層形成用于隨后的外延的所謂的準襯底(Quasisubstrat)。此外，HVPE(氫化物氣相外延；“hydride vaporphase epitaxy”)、LPE(液相外延；“l(fā)iquid phase epitaxy”)、或派射或用于施加半導體層序列的所提出的施加方法的組合也是可行的。
[0012]半導體層序列尤其能夠是基于氮化物的半導體層序列。尤其如下半導體層和半導體層序列屬于術語“基于氮化物”，所述半導體層和半導體層序列具有由II1-V族化合物半導體材料體系11^]^31^7?'1構成的材料，其中0<叉<1、0<5^1并且叉+5^1，例如631'1、厶11'1、AlGaN、InGaN、AlInGaN。在此，半導體層序列能夠具有摻雜材料以及附加的組成部分。然而，為簡單起見，僅說明半導體層序列的晶格的主要組成部分、即Al、Ga、In以及N，即使這些組成部分能夠部分地通過少量的其他材料替代和/或補充時也如此。
[0013]根據另一實施方式，成核層通過含氧的氮化鋁、在下文中也稱作A1N:0或ALON形成。如下成核層的組分屬于所述術語，在所述組分中，氧能夠作為摻雜物存在或甚至以百分數范圍存在于成核層中。通過成核層中的氧含量能夠實現(xiàn)半導體層序列中的特定的缺陷結構，所述缺陷結構實現(xiàn)例如在半導體層序列的有源層中有效地降低缺陷密度。此外，能夠影響隨后施加的層、即半導體層序列的應力。通過氧也能夠影響成核層的弛豫度，這能夠顯著地影響隨后施加的層的彎曲特性。尤其地，通過含氧的AlN也能夠影響以下選擇性:選擇在生長表面的哪個表面區(qū)域上生長半導體層，該半導體層被施加到成核層上。
[0014]尤其顯示出:在半導體層序列在成核層上生長期間，在預結構化的襯底上的外延的生長需要在二維的平的面和設置在其上的三維成形的表面結構、尤其構成為凹部或隆起部的表面結構的小面之間的強的選擇性，以便制造具有足夠質量的半導體層序列。換言之需要有針對性地選擇生長表面的特定的表面區(qū)域，在所述表面區(qū)域上進行半導體層在成核層上的生長，而在其他表面區(qū)域上優(yōu)選不生長或僅少量生長。尤其地，在平的面和作為用于外延施加的半導體材料的可行的生長面的三維成形的表面結構的表面之間需要有針對性的選擇。如果未提供這種選擇性，由此，在半導體芯片構成為發(fā)光二極管的情況下，尤其關于小電流特性和截止電壓以及關于例如更低的光輸出量的較差的表現(xiàn)方面，產生差的材料質量并且產量減弱。此外，在半導體芯片構成為發(fā)光二極管的情況下，在未提供選擇性時，能夠負面地影響對通過生長表面上的表面結構促進的、出自半導體芯片的光輸出耦合。此夕卜，放射的光的量也能夠通過在寄生的、結晶非常差的GaN區(qū)域中的吸收降低。
[0015]為了預結構化的襯底達到在三維的表面結構和生長表面的平的面的位于其之間的光滑的表面區(qū)域之間盡可能好的選擇性，在過去嘗試:在晶核形成期間尤其調節(jié)工藝條件，例如在GaN晶核形成中為提高的壓力和V族元素與III族元素的非常低的比例。盡管存在該措施，然而，在現(xiàn)有技術中在三維結構上發(fā)生對于進一步沉積顯著的沉積。此外，在已知的工藝中，工藝窗口通常強烈受限并且需要持續(xù)耗費的控制。
[0016]通過由含氧的氮化鋁構成的成核層能夠實現(xiàn):半導體層序列選擇性地從生長表面的平的面起生長。這意味著:半導體層序列的生長或所述半導體層序列的第一層區(qū)域或第一層的生長選擇性地在平的面上進行，因此選擇性地在平的面上開始在成核層上形成半導體層序列。這尤其能夠意味著:半導體層序列的生長的較大部分從平的面起進行并且較小的部分從三維成形的表面結構的表面起進行。優(yōu)選地，半導體層序列在外延變型形式中基本上僅從平的面起生長，而在表面結構上僅少量或甚至根本不發(fā)生半導體層序列的生長。由此，能夠實現(xiàn):三維成形的表面結構通過半導體層序列不過度生長，因此，半導體層序列不直接生長在所述表面結構上，而是通過半導體層序列基本上遮蓋三維成形的表面結構，半導體層序列因此通過從平的面起生長遮住表面結構。在這種情況下，“基本上”意味著:也在表面結構上不發(fā)生或僅少部分地發(fā)生半導體層序列的生長。
[0017]根據另一實施方式，借助成核層的氧含量優(yōu)選有針對性地調節(jié)半導體層序列在平的面上的生長的選擇性。而在不含氧的AlN成核層的情況下，與在平的面上生長對比，半導體層序列在三維成形的表面結構上的生長顯示為是占優(yōu)勢的，通過提高成核層的氧含量能夠實現(xiàn)前述有利的選擇性。在此，將小于119Cnf3的氧含量能夠稱作不含氧的A1N。
[0018]根據另一實施方式，借助金屬有機氣相沉積進行成核層的施加。通過選擇也稱作前體的適合的原材料和其氣流能夠制造具有期望的氧含量的成核層。02、H20、氧化氮或含氧的金屬有機化合物能夠用作氧源。例如，能夠使用基于與O2和/或氧化氮混勻的N2和/或H2的氣體源。此外，也能夠使用經由蒸汽壓飽和器(“鼓泡器”(bubbler))為承載氣體添加的H20。此外也可行的是:使用例如包含氧的金屬有機的氣體源、例如乙氧基二乙基鋁或由乙氧基二乙基鋁和三甲基鋁構成的混合物。通過控制在成核層生長方法中輸送的含氧氣體的量能夠控制并且有針對性地調節(jié)成核層的氧濃度。
[0019]此外也可行的是:用氧終止生長表面。例如，生長襯底為此能夠在O2等離子體中進行預先狀態(tài)調節(jié)。生長表面的這種氧終止引起含氧的AlN也借助氣體源生長，所述氣體源通常用于制造不含氧的AlN成核層。尤其地，氧化鋁生長襯底能夠通過O2等離子體進行預先狀態(tài)調節(jié)，因為氧化鋁表面的氧終止能夠引起含氧的AlN專門在氧化鋁-氮化鋁邊界面上的生長。
[0020 ]前述的源或用于提供氧的方法也能夠彼此組合，例如將借助氧進行的表面狀態(tài)調節(jié)和輸送含氧的氣體組合。
[0021]根據另一實施方式，借助濺射進行成核層的施加。例如Al靶為此能夠在添加氧的氮氣氣氛中使用。與金屬有機的氣相沉積相反，借助濺射相對成本低地且以相對高的生長速度也能夠產生厚的層。此外，通過借助濺射產生成核層能夠縮短和/或簡化用于半導體層序列生長的隨后的外延工藝。此外，可行的是:通過濺射成核層來降低在用于產生半導體層序列的隨后的MOVPE工藝中鋁的存在。
[0022]此外，用于施加成核層的其他方法也是可行的，例如MBE、CVD(化學氣相沉積；“chemical vapor depositon”)或適合的物理方法。
[0023]根據另一實施方式，在成核層中氧含量被控制為，使得在成核層中氧含量超過1019cm—3。尤其地，氧占成核層的重量份額優(yōu)選大于或等于0.01%或大于或等于0.1%或大于或等于0.2 %或大于或等于0.5 %。此外，氧占成核層的重量份額優(yōu)選小于或等于10 %或小于或等于5%或小于或等于1.5%。
[0024]此外也能夠可行的是:用上述方法施加由不含氧的AlN構成的層并且隨后在氧化爐中氧化并且以該方式變換成含氧的AlN層。
[0025]根據另一實施方式，具有大于或等于Inm或大于或等于5nm或大于或等于1nm或大于或等于30nm或大于或等于50nm的厚度的成核層施加在生長表面上。替選地或附加地，成核層的厚度能夠小于或等于100nm或小于或等于200nm或小于或等于150nm。例如，成核層的厚度能夠為大約10nm0
[0026]根據另一實施方式，生長襯底具有氧化鋁(Al2O3)或由其構成。尤其地，在這種情況下，生長襯底作為生長表面的平的面能夠具有氧化鋁的結晶學的c面，該c面具有0001取向，或具有氧化鋁的(-C)面，該(-C)面具有以000-1取向。顯示出:通過含氧的AlN成核層，尤其能夠選擇性地選擇半導體層序列在氧化鋁-C面或氧化鋁-(-C)面上的生長，而在晶體面上不進行半導體層序列在成核層上的生長或僅少量地進行半導體層序列在成核層上的生長，其中所述晶體面提供三維構成的表面結構并且所述晶體面在這種情況下不同于c面或(-C)面并且所述晶體面包含大量的晶體面。
[0027]此外，也能夠可行的是:平的面通過氧化鋁的r面形成，所述r面尤其適合于生長半極性的氮化鎵。
[0028]此外，生長襯底也能夠具有含硅的生長表面。尤其地，生長表面能夠通過硅表面或碳化硅表面形成。為此，生長襯底例如能夠是硅襯底或SiC襯底或在其他襯底上具有硅層或SiC層。此外，生長襯底也能夠具有下列材料中的一種或由其構成:LiGaO、LiA10、Zn0、石英玻璃、云母。
[0029]根據至少一個實施方式，經由成核層生長具有光電子有源層的半導體層序列。半導體層序列的光電子有源層能夠在半導體芯片運行中構建設置用于放射和/或檢測光，尤其在紫外或可見的光譜范圍中的光。尤其地，產生的或可檢測的光的波長在380nm和680nm之間，其中包括邊界值。光電子有源層優(yōu)選能夠具有一個或多個pn結或一個或多個量子阱結構。半導體芯片因此能夠構成為發(fā)光二極管或檢測光的二極管。
[0030]此外，半導體層序列能夠具有至少一個或多個η型摻雜的層并且具有至少一個或多個P型摻雜的層，其中每個這些摻雜的半導體層優(yōu)選能夠直接鄰接于光電子有源層。此夕卜，半導體層序列例如也能夠具有未摻雜的層，例如緩沖層。所述緩沖層例如能夠直接在成核層上生長并且具有大于三維成形的表面結構的高度的厚度，使得借助緩沖層能夠遮蓋表面結構。
[0031 ]根據另一實施方式，電子半導體芯片具有生長襯底，所述生長襯底具有生長表面，所述生長表面通過具有大量三維成形的表面結構的平的面在平的面上形成。此外，半導體芯片能夠具有直接大面積地施加在生長表面上的、由Α1Ν:0構成的成核層并且具有成核層上的基于氮化物的半導體層序列，其中半導體層序列選擇性地從平的面起生長。
[0032]結合用于制造電子半導體芯片的方法描述的實施方式和特征同樣適合用于半導體芯片并且反之亦然。
【附圖說明】
[0033]從下文中結合附圖描述的實施例中得出其他優(yōu)點、有利的實施方式和改進形式。
[0034]附圖示出:
[0035]圖1A至5示出用于制造電子半導體芯片的方法的方法步驟的示意圖，
[0036]圖6A至6C示出根據另一實施方式的成核層上的GaN生長的二次電子顯微照片并且
[0037]圖7示出在使用不同的成核層組分的情況下在半導體生長期間對晶片曲率的測量。
[0038]在實施例和附圖中，相同的、相同種類的或起相同作用的元件分別設有相同的附圖標記。所示出的元件和其大小比例彼此不能夠視作是按比例的，更確切地說，為了更好的可視性和/或為了更好的理解能夠夸大地示出各個元件，例如層、組件、器件和區(qū)域。
【具體實施方式】
[0039]在圖1A至5中示出用于制造電子半導體芯片100的方法的方法步驟。電子半導體芯片100純示例性地構成為具有光電子有源層的發(fā)光二極管，所述光電子有源層構建用于:在運行中用于產生并且放射光。替選于光二極管，電子半導體芯片100例如也能夠構成為檢測光的二極管或其他半導體器件，例如晶體管或具有這種元件。
[0040]在第一方法步驟中，提供如圖1A中示出的、具有生長表面10的生長襯底I。生長表面10設置用于:在所述生長表面上生長半導體層序列。在示出的實施例中，生長襯底I具有氧化鋁(Al2O3)并且優(yōu)選由氧化鋁構成。尤其地，生長襯底I能夠構成為氧化鋁晶片，在所述氧化鋁晶片上大面積地生長半導體層序列。通過分割具有生長的半導體層序列的晶片能夠制造大量半導體芯片。
[0041]生長表面10具有二維構成的平的面11，在所述平的面上設置有大量三維成形的表面結構12。換言之，表面結構12從通過平的面11形成的平面中伸出。三維成形的表面結構12構成為從平的面11向上延伸遠離的隆起部。
[0042]在圖1B和IC中示出生長襯底I的生長表面10的俯視圖，在所述俯視圖中能夠識別出表面結構12的橫截面。如在圖1B中示出，表面結構12的橫截面能夠是圓的并且尤其是環(huán)狀的，使得表面結構12能夠構成為圓錐形的隆起部。替選于此，如在圖1C中示出的那樣，表面結構12也能夠具有有角的、例如六邊形的橫截面，使得表面結構12也能夠構成為在平的面11上的棱錐形的隆起部。平的面11在構成為隆起部的表面結構12之間延伸。
[0043]平的面11尤其優(yōu)選通過氧化鋁的結晶學的c面或(-C)面構成，所述氧化鋁尤其適合生長基于氮化物的半導體材料。與此相應地，表面結構12的表面對應于其相對于平的面11的取向通過大量其他晶體面形成。
[0044]替選于示出的實施例，生長襯底I例如也能夠具有通過硅或碳化硅形成的生長表面10并且相應地例如構成為硅晶片或碳化硅晶片。此外，也可行的是:生長襯底具有上面在概述部分中提出的其他材料或由其構成。
[0045]在圖1D中示出用于生長襯底I的替選的實施方案，其中與圖1A的實施例對比，表面結構12構成為凹部，所述凹部從平的面11起伸入到生長襯底I中。類似于前述的隆起部，凹部例如能夠是圓錐形的或棱錐形的。其他方法步驟的隨后的描述純示例性地涉及具有隆起部作為表面結構的、根據圖1A的生長襯底I的實施方案，然而，生長襯底在隨后描述的方法步驟中也能夠設有凹部作為表面結構12。
[0046]在另一方法步驟中，如在圖2中示出，在生長表面10上施加成核層2。尤其地，成核層2大面積地施加，也就是說，施加在平的面11上以及還施加在生長表面10的三維成形的表面結構12上。成核層2由直接施加在生長表面10上的、含氧的氮化鋁、S卩A1N:0或AlON形成。
[0047]為此，例如能夠使用金屬有機氣相沉積(MOVPE)，其中如其在概述部分中描述的那樣，除適合的原材料之外，將含氧的原材料用于提供Al和N。替選地或附加地，如在概述部分中描述的那樣，也能夠執(zhí)行生長表面10的氧終止。
[0048]除MOVPE方法之外，成核層2也能夠借助濺射方法施加。為此，如在概述部分中描述的那樣，例如能夠在附加地也包含氧的氮氣氣氛中使用Al靶。此外，在概述部分中描述的其他上述方法也是可行的。
[0049]將成核層2中的氧量控制成，使得成核層2中氧的含量超過1019cm—3。尤其地，氧占成核層的重量份額能夠優(yōu)選為大于或等于0.01%或大于或等于0.1 %或大于或等于0.2%或大于或等于0.5%。此外，氧站成核層2的重量份額能夠優(yōu)選為小于或等于10%或小于或等于5%或小于或等于1.5%。
[0050]成核層2的厚度大于或等于Inm或大于或等于5nm或大于或等于1nm或大于或等于30nm或大于或等于50nm。此外，制造具有小于或等于100nm或小于或等于200nm或小于或等于150nm的厚度的成核層2。例如，成核層的厚度為大約1nm至大約10nm0
[0051]在結合圖3至5描述的另一方法步驟中，基于氮化物的半導體層序列3借助于MOVPE生長在成核層上。
[0052]如在圖3中示出，半導體層序列的生長選擇性地從平的面11起進行。如在概述部分中描述的那樣，這通過以下方式是可行的:成核層2不如現(xiàn)有技術中那樣通常由AlN構成，而是附加地包含氧。借助成核層2的O含量能夠調節(jié)半導體層序列在平的面11上的生長的選擇性，使得待生長的半導體材料通過期望的選擇性主要從平的面11起生長在成核層2上。相反，在三維成形的表面結構12的表面上，通過使用含氧的AlN成核層2，僅少量或甚至根本不發(fā)生生長，如在圖3中可見，在所述圖3中可見用于制造半導體層序列3的生長工藝的起始階段:施加用于制造半導體層序列3的第一半導體層31的半導體材料30選擇性地從平的面11起生長在成核層2上。
[0053]在圖6A和6B中示出在GaN在含氧的AlN成核層上生長時相應的方法階段的二次電子顯微照片。在此，照片對應于在根據圖1C中的生長表面的俯視圖。在圖6A的照片的情況下，借助MOVPE利用含氧的原材料施加成核層，而在圖6B的照片的情況下，在添加氧的條件下濺射成核層。在兩個照片中非常明確地識別出:表面結構12僅少量或甚至完全不覆蓋有半導體材料30，而是所述半導體材料選擇性地生長在表面結構12之間進而生長在生長表面的平的面上。
[0054]為了與之對比，示出在使用不含氧的AlN成核層時在相應的生長襯底上的生長。如能夠容易識別出:在此，加強地在表面結構的表面上進行生長，所述表面通過半導體材料30遮蓋進而在照片中不可識別。由此，生長的半導體材料30不構成統(tǒng)一的晶體面，而是具有大量晶體面，這導致繼續(xù)生長的半導體材料的或另外進行生長的半導體層序列的材料質量差。
[0055]通過在制造成核層2時添加氧，因此，在使用MOVPE方法和使用濺射方法來制造成核層時，能夠實現(xiàn)半導體層序列的半導體材料的隨后的生長過程的強的選擇性。因此，氧的添加不僅能夠在成核層2的相應的制造中在MOVPE方法之內進行，而且也能夠在借助濺射制造成核層時在所述在MOVPE方法之外進行。相反，在MOVPE方法之內的具有不含氧的AlN的替選的晶核形成工藝始終引起在如圖6C中示出的表面結構上顯著的寄生的晶核形成。
[0056]如在圖4中示出的那樣，在成核層2上生長的半導體材料能夠生長至，使得形成半導體層31，例如未摻雜的緩沖層，所述緩沖層遮蓋表面結構12。替選于此，半導體層31也能夠具有多個層，所述層具有不同的未摻雜的和/或摻雜的材料。
[0057]然后，將另外的半導體層生長在半導體層31上，以形成半導體層序列3。如在圖5中示出的那樣，所述半導體層例如能夠通過摻雜的半導體層32、33形成，在所述半導體層之間設置光電子有源層34。半導體層序列3尤其能夠由大量摻雜的和未摻雜的層構成，為了概覽，所述層在此未被示出。尤其地，用于發(fā)射光的或檢測光的二極管的半導體層序列3的結構是本領域技術人員已知的進而未進一步詳述。在圖5中示出的半導體芯片100能夠附加地具有其他層，例如用于半導體層序列的電接觸的電極層、鏡面層和/或鈍化層，為了概覽，所述層同樣未被示出。
[0058]在作為發(fā)光二極管的電子半導體芯片100的在此示例性描述的實施方案中，半導體芯片100在運行中能夠沿朝背離生長襯底I的上側的方向以及沿朝生長襯底I的方向放射光。對于由光電子有源層34沿朝生長襯底I的方向放射的光，通過表面結構12能夠實現(xiàn)避免或降低全反射。
[0059]通過前述的方法，通過在預結構化的襯底上使用含氧的AlN成核層能夠實現(xiàn)改進半導體層序列在成核層上的生長工藝的選擇性，這能夠以有利的方式引起隨后的層的過程參數的顯著擴展。此外，通過三維成形的表面結構的少量的并且優(yōu)選幾乎沒有的或根本不存在的覆蓋，除材料質量之外，在發(fā)光二極管的情況下也對電子光學的參數，例如光、泄漏電力和小電流特性產生正面影響。因為在晶核形成期間不需要耗費的溫度和壓力斜坡，所以能夠可行的是:能夠顯著地降低在MOVPE設備中的生長時間。
[0060]此外，也顯示出:通過確定沉積的含氧的氮化鋁作為成核層的弛豫度和確定三維成形的表面結構的覆蓋度，在半導體層序列生長期間調節(jié)生長襯底的曲率是可行的。為此，在圖7中示出在半導體生長工藝期間與對于成核層的不同組分的工藝時間t相關的晶片曲率C。附圖示出:層片的曲率在生長期間能夠通過含氧的AlN成核層的特性來控制。通過有針對性地添加氧和氧的量能夠影響含氧的AlN的弛豫度并且與之相應地，影響隨后的層的應力狀態(tài)。
[0061]在圖中示出的實施例能夠具有根據在概述部分中描述的其他的和替選的特征。
[0062]本發(fā)明不通過根據實施例進行的描述而限制于此。更確切地說，本發(fā)明包括每個新的特征以及特征的每個組合，這尤其是包含在權利要求中的特征的每個組合，即使該特征或者該組合本身未詳細地在權利要求中或者實施例中說明時也是如此。
【主權項】
1.一種用于制造電子半導體芯片(100)的方法，所述方法具有如下步驟: -提供具有生長表面(10)的生長襯底(I)，在具有多個三維成形的表面結構(12)的平的面(11)上，通過該平的面(11)形成所述生長表面， -將由含氧的AlN構成的成核層(2)直接大面積地施加在所述生長表面(10)上， -在所述成核層(2)上生長基于氮化物的半導體層序列(3)，其中，選擇性地自所述平的面(11)生長出所述半導體層序列(3)。2.根據權利要求1所述的方法， 其中借助所述成核層(2)的O含量調節(jié)所述半導體層序列(3)在所述平的面(11)上的生長的選擇性。3.根據權利要求1或2所述的方法， 其中三維成形的所述表面結構(12)在所述半導體層序列(3)生長時基本上由所述半導體層序列(3)遮蓋。4.根據權利要求1至3中任一項所述的方法， 其中借助金屬有機的氣相沉積進行所述成核層(2)的施加。5.根據權利要求1至3中任一項所述的方法， 其中借助濺射進行所述成核層(2)的施加。6.根據上述權利要求中任一項所述的方法， 其中三維成形的所述表面結構(12)通過圓錐形的或棱錐形的隆起部在所述平的面(11)上形成。7.根據上述權利要求中任一項所述的方法， 其中所述生長襯底(I)具有氧化鋁或由其構成。8.根據權利要求7所述的方法， 其中所述平的面(11)是結晶學的c面。9.根據上述權利要求中任一項所述的方法， 其中所述半導體層序列(3)生長有光電子有源層(34)，所述光電子有源層在所述半導體芯片(100)運行中設置用于放射或檢測光。10.根據權利要求9所述的方法， 其中所述半導體芯片(100)構成為發(fā)射光的或檢測光的二極管。11.一種電子半導體芯片(100)，所述電子半導體芯片具有 -具有生長表面(10)的生長襯底(I)，在具有多個三維成形的表面結構(12)的平的面(11)上，通過該平的面(11)形成所述生長表面， -直接大面積地施加在所述生長表面(10)上的、由含氧的AlN構成的成核層(2)， -在所述成核層(2)上的、基于氮化物的半導體層序列(3)，其中，選擇性地自所述平的面(11)生長出所述半導體層序列(3)。
【文檔編號】H01L33/12GK106030834SQ201580009138
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2015年2月13日
【發(fā)明人】維爾納·貝格鮑爾, 托馬斯·倫哈特, 于爾根·奧弗, 約阿希姆·赫特功
【申請人】歐司朗光電半導體有限公司