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EP2643859A1 - Method for producing an optoelectronic semiconductor chip, and such a semiconductor chip - Google Patents

Method for producing an optoelectronic semiconductor chip, and such a semiconductor chip

Info

Publication number
EP2643859A1
EP2643859A1 EP11773460.8A EP11773460A EP2643859A1 EP 2643859 A1 EP2643859 A1 EP 2643859A1 EP 11773460 A EP11773460 A EP 11773460A EP 2643859 A1 EP2643859 A1 EP 2643859A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
layer stack
semiconductor
semiconductor chip
growth substrate
semiconductor layer
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Withdrawn
Application number
EP11773460.8A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Peter Stauss
Alexander Behres
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
Publication of EP2643859A1 publication Critical patent/EP2643859A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Definitions

  • the invention relates to a method for producing an optoelectronic semiconductor chip comprising a
  • LEDs light-emitting diodes
  • a growth substrate for example, a GaAs substrate is used.
  • a GaAs substrate is used.
  • an AlInGaP semiconductor layer sequence is pseudomorphically grown on such a GaAs growth substrate, such LEDs produced due to the band at short wavelengths in the range of about 530 to 590 nm only a small depth of the potential well, which disadvantageously high internal
  • Semiconductor layer sequences are used, for example, GaAs or GaP growth substrates. However, due to tensile stresses between, for example, a GaAs growth substrate and a semiconductor layer sequence, the active layer of the semiconductor layer sequence can not be included
  • GaP substrates find use, however, which are disadvantageously available only in small wafer sizes and at high prices.
  • Wafer composite can be produced.
  • Claim 1 and by a semiconductor chip, which is produced by such a method, having the features of claim 11 solved.
  • Semiconductor layer stack based on the material system AlInGaP comprises the following process steps:
  • An optoelectronic semiconductor chip is, in particular, a semiconductor chip which enables the conversion of electronically generated data or energies into light emission or
  • Semiconductor chip a radiation-emitting semiconductor chip, such as an LED or a laser diode.
  • the growth substrate comprises silicon.
  • the growth substrate has a silicon surface facing the semiconductor layer stack.
  • the semiconductor layer stack has a silicon surface facing the semiconductor layer stack.
  • the growth substrate may also be formed as a silicon volume substrate or as an SOI substrate ("silicon on _insulator substrate”) .
  • the growth substrate may contain, in addition to silicon, further materials or material components.
  • silicon is a cost-effective growth substrate material that
  • the semiconductor layers advantageously on a low-cost and with a large disk diameter of up to 300 mm available Si growth substrate
  • Semiconductor layer stack arranged buffer layer stack advantageously allows the production of metamorphic AlInGaP semiconductor layers. metamorphic
  • Lattice constants of the materials Such grown semiconductor layers thus have a high crystal quality, which allows an improved radiation efficiency in the operation of the semiconductor chips. Due to the buffer layer stack, a difference in lattice constants of the growth substrate material and the semiconductor layer stack material can be compensated. These are almost all dislocations due to
  • Lattice mismatching is included in the relaxed buffer layer stack so that no dislocations or distortions occur in the semiconductor layer stack.
  • Pseudomorphic semiconductor layers are in particular
  • the growth substrate material and the layer stack material and acts in a strain of the layer.
  • the lattice mismatch does not affect dislocations.
  • the semiconductor layer stack is based on the AlInGaP material system. This means that the semiconductor layer sequence is an epitaxially deposited on the substrate layer sequence which has at least one layer of AlInGaP connecting material, so Al n Ga m In] __ _ m n P, with
  • This material does not have to necessarily have a mathematically exact composition according to the above formula. Rather, it can be one or more
  • AlInGaP material does not change.
  • the above formula contains only the essential constituents of the crystal lattice (Al, Ga, In, P), although these may be partially replaced by small amounts of other substances.
  • the active layer of the semiconductor layer stack preferably contains a pn junction, a double heterostructure, a single quantum well structure (SQW, single quantum well) or a multiple quantum well structure (MQW, multi quantum well) for generating radiation.
  • SQL single quantum well structure
  • MQW multiple quantum well structure
  • quantum wells In terms of the dimensionality of the quantization. It includes, among other things, quantum wells, quantum wires and
  • Quantum dots and any combination of these structures.
  • a pseudomorphic intermediate layer is applied to the growth substrate and subsequently to the
  • Buffer layer stack applied to the intermediate layer.
  • the interlayer because of its pseudomorphic
  • the intermediate layer is, for example, a buffer layer which has GaAllnPAs and is pseudomorphic to silicon.
  • the intermediate layer is between growth substrate and
  • Buffer layer stack arranged.
  • the use of such an intermediate layer allows the growth of the layers of the semiconductor layer stack with compressive prestressing on the silicon growth substrate, which prevents occurring mechanical damage of the epitaxial layers.
  • a nucleation layer is applied to the substrate before the intermediate layer is applied
  • the nucleation layer has, for example, AlGaP.
  • the nucleation layer is
  • the intermediate layer in particular arranged between the intermediate layer and the growth substrate.
  • the buffer layer stack is gradual to the larger lattice constant in dislocations
  • the AlInGaP semiconductor layer stack then becomes on the buffer layer stack
  • Buffer layer stack grown.
  • the buffer layer stack advantageously has a lattice constant adapted to the lattice constant of the growth substrate on the side of the growth substrate, and a lattice constant adapted to the lattice constant of the growth substrate and to the side of the semiconductor layer stack
  • Lattice constant of the semiconductor layer stack adapted lattice constant.
  • Lattice constant of the buffer layer stack increased by the addition of indium and / or arsenic. In one direction from
  • Semiconductor chip can be avoided, which is characterized by increased radiation efficiency in the operation of the semiconductor chip
  • the buffer layer stack is thus composed of a layer sequence, each having a lattice constant such that the
  • Buffer layer stack one adapted to silicon
  • the method has the following further method steps:
  • the silicon growth substrate is thus at least partially or completely detached after the epitaxial deposition of the layers of the semiconductor layer stack. So can one
  • Semiconductor chip are produced, which is known in the art as a thin-film chip.
  • a semiconductor chip is regarded as a thin-film chip, during its production the growth substrate on which the
  • the carrier substrate has silicon, for example, is formed, for example, as a silicon volume substrate.
  • Such a silicon carrier substrate is distinguished by a low-cost substrate material which is optimally thermally matched to the semiconductor layers and the growth substrate.
  • Carrier substrate is when the material of the carrier substrate has a good thermal connection and thermal conductivity.
  • the mirror layer arranged.
  • the mirror layer faces
  • a metal or a metal alloy for example, a metal or a metal alloy.
  • Radiation decoupling structures can be three-dimensional
  • Structures ie structures that are spatially formed, can be used.
  • a radiation decoupling for example, a roughening of the remote from the carrier substrate surface of the semiconductor chip can be used.
  • the radiation coupling-out structures can arise, for example, in the detachment process of the growth substrate, wherein in the detachment process, moreover, the nucleation layer, the Intermediate layer and / or the Buffer Anlagenpel can be at least partially detached.
  • Buffer layer stack formed.
  • the radiation generated in the active layer can be improved and coupled out of the semiconductor chip with greater efficiency, since the angle of the radiation which is formed in the active layer and impinges on the surface of the semiconductor chip is changed due to the coupling-out structures, the total reflection effect of the radiation at the surface is reduced.
  • Semiconductor chips grown on a common growth substrate made of silicon Since silicon is available as a substrate material in large diameters of up to 12 inches, so a large number of semiconductor chips can be grown together on the substrate, which allows advantageously mass production of semiconductor chips in a process.
  • a semiconductor chip fabricated by a method as described above has a carrier substrate and a semiconductor layer stack on the carrier substrate.
  • the semiconductor layer stack is based on the AlInGaP material system.
  • the carrier substrate preferably has a good thermal conductivity. For example, this indicates Support substrate on silicon, is formed for example as a silicon volume substrate.
  • This mirror layer arranged. This mirror layer leads
  • Radiation efficiency during operation of the semiconductor chip can be increased.
  • the semiconductor chip is on the side remote from the carrier substrate side of the
  • Such semiconductor chip a high crystal quality
  • the side of the semiconductor chip facing away from the semiconductor layer stack is
  • Buffer layer stack arranged an intermediate layer comprising AlInGaAsP.
  • the intermediate layer is for example an optional buffer layer that is pseudomorphic to silicon.
  • the intermediate layer and / or the buffer layer stack have a structuring.
  • This structuring serves in particular to increase the
  • Radiation decoupling and can be generated for example by the detachment process of the growth substrate.
  • the semiconductor chip is preferably an LED, a thin-film LED or a laser.
  • Figure 1 is a schematic cross section of a
  • FIG. 2 is a flowchart with the individual
  • Figure 3 is a schematic cross section of a
  • Size ratios among each other are basically not to be considered as true to scale. Rather, individual can
  • Components such as layers, structures,
  • FIG. 1 shows an exemplary embodiment of a semiconductor chip 10 in cross section in the production process.
  • the semiconductor chip 10 has a growth substrate 2 which comprises silicon. On the silicon growth substrate 2, individual layers of the semiconductor chip 10 are grown.
  • Silicon growth substrate 2 a special growth or nucleation process is used. Such a process offers the possibility of growth of
  • Growth on silicon surfaces includes, in particular, the growth of a nucleation layer 5 on the surface
  • the nucleation layer 5 contains, for example, AIP, GaP or AlGaP.
  • an intermediate layer 4 can be applied to the nucleation layer.
  • the intermediate layer 4 is
  • a buffer layer comprising AlInGaAsP.
  • the intermediate layer 4 may have pseudomorphic properties to silicon. Pseudomorph means that the
  • Interlayer lattice mismatched to silicon that is, the lattice constant of the intermediate layer deviates from the lattice constant of the growth substrate, although the stress generated thereby is not relaxed in dislocations.
  • the intermediate layer 4 further serves to reduce the defect.
  • the intermediate layer 4 serves to improve the morphology of the nucleation layer 5.
  • the semiconductor layers to be applied can be deposited with improved crystalline quality and homogeneity.
  • the buffer layer stack can be composed of a layer sequence.
  • the buffer layer stack can be composed of a layer sequence.
  • Buffer layer stack AlInGaAsP.
  • the buffer layer stack 3 has compressively relaxed properties, with which a high-quality buffer layer stack can be achieved. Due to the compressively relaxing buffer layer stack, the semiconductor layers to be applied with high crystal quality can be deposited on this buffer layer stack
  • Damage to the layers of the semiconductor chip can be avoided or reduced so.
  • the lattice constant of the buffer layer stack increases
  • the lattice constant of the buffer layer stack on the growth substrate side can be matched to the lattice constant of the growth substrate and at the same time to the semiconductor layer stack to be applied to the lattice constant of this semiconductor layer stack
  • Advantage tensions in the layers of the semiconductor chip during the growth process can be reduced or avoided, creating a higher
  • An increase in the lattice constant of the buffer layer stack in the direction of the semiconductor layer stack to be applied can be achieved, for example, by adding indium and / or by adding arsenic.
  • the areas of the buffer layer stack have a higher indium and / or arsenic content on the side of the semiconductor layer stack to be applied than the areas of the buffer layer stack on the side of the growth substrate 2.
  • Buffer layers formed so the lattice constant of the buffer layers can be arranged in the direction
  • the lattice constant in the buffer layer stack has a step-shaped elevation to be applied from the growth substrate in the direction
  • Semiconductor layer stack hardly occur or not relax in dislocations.
  • the semiconductor layer stack 1 is based on the
  • Semiconductor chip an LED chip, a thin-film chip or a
  • the present production method allows
  • Substrate material for the production of metamorphic AlInGaP semiconductor chips using a compressively relaxed and therefore high-quality buffer layer stack is provided.
  • silicon is the substrate material
  • Method step may be on the side facing away from the growth substrate 2 side of the semiconductor layer stack 1 a
  • Carrier substrate are applied, in which case the growth substrate is partially or completely detached. This makes it possible to produce a thin-film chip.
  • the carrier substrate preferably also comprises silicon, which is characterized by its cost-effectiveness.
  • the silicon carrier substrate used for the thin-film chip makes it possible to realize a cost-effective semiconductor chip whose carrier substrate is optimally thermally matched to the semiconductor layers of the semiconductor chip and the growth substrate. A ready-made semiconductor chip will be explained in more detail below in conjunction with FIG.
  • FIG. 2 shows a flow chart for producing an optoelectronic semiconductor chip using the method according to the invention.
  • a silicon growth substrate is provided. On a growth page of the
  • a nucleation layer is applied, which is optional for the growth of
  • Semiconductor layers on the silicon surface can be used. In particular, due to the
  • Nucleation layer defective reduced semiconductor layers are grown on the silicon surface of the growth substrate. Silicon as a growth substrate is particularly preferred because of the inexpensive substrate material.
  • a pseudomorphic intermediate layer is subsequently applied to the nucleation layer
  • the intermediate layer is, for example, a buffer layer made of AlInGaAsP, which can furthermore optionally be used for a defectively reduced epitaxy of semiconductor layers on the silicon growth substrate.
  • Intermediate layer serves, for example, to improve the morphology of the nucleation layer, whereby the
  • applied semiconductor layers can be deposited with an improved crystalline quality and homogeneity.
  • a compressively relaxed buffer layer stack is deposited on the intermediate layer.
  • the buffer layer stack preferably has a gradually increasing lattice constant in the direction away from the growth substrate.
  • Semiconductor layer stack grown metamorphic epitaxially on the buffer layer stack.
  • the semiconductor layer stack is lattice-matched on the
  • Buffer layer stack grown, whereby strains in the layers of the semiconductor layer stack are avoided or not relax in dislocations, which has a positive effect on the radiation efficiency of the semiconductor chip in operation.
  • step 205 the side of the side facing away from the growth substrate is subsequently coated on
  • the carrier substrate preferably also has inexpensive silicon.
  • the carrier substrate may be on the Semiconductor layer stack side facing a mirror layer, so that the mirror layer between the semiconductor layer stack and carrier substrate is arranged.
  • Interlayer may be at least partially in this
  • the structuring may extend into the buffer layer stack, so that this too is at least partially detached.
  • FIG. 3 shows a semiconductor chip
  • the semiconductor chip has a carrier substrate 6 made of silicon. On the carrier substrate 6, a mirror layer 7 is arranged. On the mirror layer 7 is the
  • Semiconductor layer stack 1 is arranged, the one to the
  • the mirror layer 7 is thus arranged between the carrier substrate 6 and the semiconductor layer stack 1. On the side facing away from the carrier substrate 6 side of
  • the buffer layer stack 3 is arranged.
  • the buffer layer stack 3 has unevenness or so-called radiation decoupling structures 8, which have been produced by the detachment process of the growth substrate.
  • the intermediate layer 4 is at least partially arranged.
  • the intermediate layer 4 is at least partially removed due to the detachment process of the growth substrate, so that only residues of the intermediate layer 4 are arranged on the buffer layer stack 3.
  • the intermediate layer 4 is structured
  • the semiconductor chip 10 is in
  • Embodiment of Figure 3 formed as a thin-film LED.
  • the semiconductor chip 10 as a laser diode

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Abstract

The invention relates to a method for producing an optoelectronic semiconductor chip (10) with a semiconductor layer stack (1) based on the material system AlInGaP. A growth substrate (2) is provided that has a silicon surface. A compressively relaxed buffer layer stack (3) is applied on the growth substrate (2). The semiconductor layer stack (1) is grown on the buffer layer stack (3) in a metamorphic epitaxial manner. The semiconductor layer stack (1) has an active layer that is provided for generating radiation. The invention further relates to a semiconductor chip (10) produced by means of such a method.

Description

Beschreibung description

Verfahren zum Herstellen eines optoelektronischen Method for producing an optoelectronic

Halbleiterchips und derartiger Halbleiterchip Semiconductor chips and such semiconductor chip

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines optoelektronischen Halbleiterchips aufweisend einen The invention relates to a method for producing an optoelectronic semiconductor chip comprising a

Halbleiterschichtenstapel sowie einen Halbleiterchip, der mit einem derartigen Verfahren hergestellt ist. Semiconductor layer stack and a semiconductor chip, which is produced by such a method.

Verbindungshalbleitermaterialien sind von großer Bedeutung für die Herstellung von beispielsweise Licht emittierenden Dioden (LEDs) . Zur Herstellung von solchen LEDs werden geeignete Schichtfolgen auf ein Aufwachssubstrat Compound semiconductor materials are of great importance for the production of, for example, light-emitting diodes (LEDs). To produce such LEDs, suitable layer sequences are applied to a growth substrate

aufgewachsen. Als Aufwachssubstrat findet beispielsweise ein GaAs-Substrat Verwendung. Wird jedoch eine AlInGaP- Halbleiterschichtenfolge pseudomorph auf ein derartiges GaAs- Aufwachssubstrat aufgewachsen, weisen derartig hergestellte LEDs aufgrund des Bandverlaufs bei kurzen Wellenlängen im Bereich von etwa 530 bis 590 nm nur eine geringe Tiefe des Potentialtopfes auf, wodurch nachteilig hohe interne grew up. As a growth substrate, for example, a GaAs substrate is used. However, if an AlInGaP semiconductor layer sequence is pseudomorphically grown on such a GaAs growth substrate, such LEDs produced due to the band at short wavelengths in the range of about 530 to 590 nm only a small depth of the potential well, which disadvantageously high internal

Effizienzverluste aufgrund eines Ladungsträgerüberschusses auftreten können. Als Aufwachssubstrate für metamorphe AlInGaP-Efficiency losses due to a charge carrier excess may occur. As growth substrates for metamorphic AlInGaP-

Halbleiterschichtenfolgen werden beispielsweise GaAs- oder GaP-Aufwachssubstrate verwendet. Jedoch können durch tensile Verspannungen zwischen beispielsweise einem GaAs- Aufwachssubstrat und einer Halbleiterschichtenfolge die aktive Schicht der Halbleiterschichtenfolge nicht mit Semiconductor layer sequences are used, for example, GaAs or GaP growth substrates. However, due to tensile stresses between, for example, a GaAs growth substrate and a semiconductor layer sequence, the active layer of the semiconductor layer sequence can not be included

ausreichend guter Kristallqualität hergestellt werden. Für eine deutlich höhere Kristallqualität können beispielsweise GaP-Substrate Verwendung finden, die jedoch nachteilig nur in kleinen Wafergrößen und zu hohen Preisen erhältlich sind. sufficiently good crystal quality can be produced. For a much higher crystal quality, for example GaP substrates find use, however, which are disadvantageously available only in small wafer sizes and at high prices.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Anmeldung, ein Verfahren zum Herstellen eines Halbleiterchips anzugeben, das kostengünstig realisierbar ist, wobei gleichzeitig ein It is an object of the present application to provide a method for producing a semiconductor chip, which is inexpensive to implement, at the same time a

Halbleiterschichtenstapel mit hoher Kristallqualität Semiconductor layer stack with high crystal quality

hergestellt wird. Weiter ist es Aufgabe der vorliegenden Anmeldung, einen Halbleiterchip anzugeben, der hochqualitativ gewachsene Schichten aufweist, kostengünstig und im will be produced. It is also an object of the present application to provide a semiconductor chip having high-quality grown layers, cost and in the

Waferverbund herstellbar ist. Wafer composite can be produced.

Diese Aufgaben werden unter anderem durch ein Verfahren zum Herstellen eines Halbleiterchips mit den Merkmalen des These objects are achieved, inter alia, by a method for producing a semiconductor chip having the features of

Anspruchs 1 und durch einen Halbleiterchip, der durch ein derartiges Verfahren hergestellt ist, mit den Merkmalen des Anspruchs 11 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen des Claim 1 and by a semiconductor chip, which is produced by such a method, having the features of claim 11 solved. Advantageous developments of

Halbleiterchips und des Verfahrens zu dessen Herstellung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Semiconductor chips and the method for its production are the subject of the dependent claims.

In einer Aus führungs form weist das Verfahren zum Herstellen eines optoelektronischen Halbleiterchips, der einen In one embodiment, the method for producing an optoelectronic semiconductor chip having a

Halbleiterschichtenstapel basierend auf dem Materialsystem AlInGaP aufweist, folgende Verfahrensschritte auf: Semiconductor layer stack based on the material system AlInGaP comprises the following process steps:

- Bereitstellen eines Aufwachssubstrats, das eine Providing a growth substrate containing a

Siliziumoberfläche aufweist, Having silicon surface,

- Anordnen eines kompressiv relaxierten  - Arrange a compressively relaxed

Bufferschichtenstapels auf dem Aufwachssubstrat, Buffer layer stack on the growth substrate,

- metamorphes, epitaktisches Aufwachsen des  metamorphic, epitaxial growth of the

Halbleiterschichtenstapels auf dem Bufferschichtenstapel, wobei der Halbleiterschichtenstapel eine zur Semiconductor layer stack on the buffer layer stack, wherein the semiconductor layer stack to a

Strahlungserzeugung vorgesehene aktive Schicht aufweist. Ein optoelektronischer Halbleiterchip ist insbesondere ein Halbleiterchip, der die Umwandlung von elektronisch erzeugten Daten oder Energien in Lichtemission ermöglicht oder Having provided radiation generation provided active layer. An optoelectronic semiconductor chip is, in particular, a semiconductor chip which enables the conversion of electronically generated data or energies into light emission or

umgekehrt. Beispielsweise ist der optoelektronische vice versa. For example, the optoelectronic

Halbleiterchip ein strahlungsemittierender Halbleiterchip, beispielsweise eine LED oder eine Laserdiode. Semiconductor chip, a radiation-emitting semiconductor chip, such as an LED or a laser diode.

Das Aufwachssubstrat weist Silizium auf. Beispielsweise weist das Aufwachssubstrat eine dem Halbleiterschichtenstapel zugewandte Siliziumoberfläche auf. Alternativ kann das The growth substrate comprises silicon. By way of example, the growth substrate has a silicon surface facing the semiconductor layer stack. Alternatively, the

Aufwachssubstrat auch als Siliziumvolumensubstrat oder als SOI-Substrat („Silicon on _insulator Substrate") ausgebildet sein. Das Aufwachssubstrat kann zusätzlich zu Silizium weitere Materialien oder Materialkomponenten enthalten.  The growth substrate may also be formed as a silicon volume substrate or as an SOI substrate ("silicon on _insulator substrate") .The growth substrate may contain, in addition to silicon, further materials or material components.

Der Einsatz von Silizium als Aufwachssubstrat ermöglicht die Herstellung von AlInGaP-Halbleiterschichten mit hoher The use of silicon as a growth substrate enables the production of high-AlInGaP semiconductor layers

Kristallqualität. Gleichzeitig zeichnet sich Silizium als kostengünstiges Aufwachssubstratmaterial aus, das Crystal quality. At the same time, silicon is a cost-effective growth substrate material that

insbesondere auch in großen Durchmessern von über 4 Zoll verfügbar ist. Dadurch ermöglicht sich das Aufwachsen einer Mehrzahl von Halbleiterschichtenstapel im Waferprozess zur Massenproduktion. So können mit Vorteil im Waferverbund eine Vielzahl von Halbleiterchips hergestellt werden, die especially in large diameters of over 4 inches is available. This makes it possible to grow a plurality of semiconductor layer stacks in the wafer process for mass production. Thus, a large number of semiconductor chips can be produced with advantage in the wafer composite

hochqualitativ gewachsene AlInGaP-Halbleiterschichten high quality grown AlInGaP semiconductor layers

aufweisen, wobei die Halbleiterschichten vorteilhafterweise auf einem kostengünstigen und mit großem Scheibendurchmesser von bis zu 300 mm erhältlichen Si-Aufwachssubstrat wherein the semiconductor layers advantageously on a low-cost and with a large disk diameter of up to 300 mm available Si growth substrate

aufgewachsen werden. to be raised.

Mittels des zwischen Aufwachssubstrat und By means of the between growth substrate and

Halbleiterschichtenstapel angeordneten Bufferschichtenstapels ermöglicht sich vorteilhafterweise die Herstellung von metamorphen AlInGaP-Halbleiterschichten . Metamorphe Semiconductor layer stack arranged buffer layer stack advantageously allows the production of metamorphic AlInGaP semiconductor layers. metamorphic

Halbleiterschichten zeichnen sich insbesondere durch ein gitterangepasstes Aufwachsen der Schichtenfolge auf dem relaxierten Bufferschichtenstapel aufgrund angepasster Semiconductor layers are characterized in particular by a lattice-matched growth of the layer sequence on the relaxed buffer layer stack due to adapted

Gitterkonstanten der Materialien aus. Derartig aufgewachsene Halbleiterschichten weisen somit eine hohe Kristallqualität auf, wodurch sich eine verbesserte Strahlungseffizienz im Betrieb der Halbleiterchips ermöglicht. Aufgrund des Bufferschichtenstapels kann ein Unterschied in der Gitterkonstante des Aufwachssubstratmaterials und des Halbleiterschichtenstapelmaterials ausgeglichen werden. Dazu werden nahezu alle Versetzungen aufgrund der Lattice constants of the materials. Such grown semiconductor layers thus have a high crystal quality, which allows an improved radiation efficiency in the operation of the semiconductor chips. Due to the buffer layer stack, a difference in lattice constants of the growth substrate material and the semiconductor layer stack material can be compensated. These are almost all dislocations due to

Gitterfehlanpassung im relaxierten Bufferschichtenstapel eingeschlossen, sodass im Halbleiterschichtenstapel keine Versetzungen oder Verspannungen auftreten. Lattice mismatching is included in the relaxed buffer layer stack so that no dislocations or distortions occur in the semiconductor layer stack.

Pseudomorphe Halbleiterschichten sind insbesondere Pseudomorphic semiconductor layers are in particular

Halbleiterschichten, die mit einer Gitterfehlanpassung auf dem Aufwachssubstrat aufgewachsen werden. Die Semiconductor layers grown with a lattice mismatch on the growth substrate. The

Gitterfehlanpassung ergibt sich insbesondere aufgrund von Unterschieden in der Gitterkonstante des  Lattice mismatch results in particular due to differences in the lattice constant of the

Aufwachssubstratmaterials und des Schichtenstapelmaterials und wirkt sich in einer Verspannung der Schicht aus.  The growth substrate material and the layer stack material and acts in a strain of the layer.

Insbesondere wirkt sich die Gitterfehlanpassung nicht in Versetzungen aus. In particular, the lattice mismatch does not affect dislocations.

Der Halbleiterschichtenstapel basiert auf dem Materialsystem AlInGaP. Das bedeutet, dass die Halbleiterschichtenfolge eine epitaktisch auf dem Substrat abgeschiedene Schichtenfolge ist, die zumindest eine Schicht aus dem AlInGaP- Verbindungsmaterial aufweist, also AlnGamIn]__m_nP, mit The semiconductor layer stack is based on the AlInGaP material system. This means that the semiconductor layer sequence is an epitaxially deposited on the substrate layer sequence which has at least one layer of AlInGaP connecting material, so Al n Ga m In] __ _ m n P, with

0 < n, m < 1, n + m < 1. Dabei muss dieses Material nicht zwingend eine mathematisch exakte Zusammensetzung nach obiger Formel aufweisen. Vielmehr kann es eine oder mehrere 0 <n, m <1, n + m <1. This material does not have to necessarily have a mathematically exact composition according to the above formula. Rather, it can be one or more

Dotierstoffe sowie zusätzliche Bestandteile aufweisen, die die charakteristischen physikalischen Eigenschaften des Have dopants and additional constituents, the characteristic physical properties of

AlInGaP-Materials im Wesentlichen nicht ändern. Der Essentially, AlInGaP material does not change. Of the

Einfachheit halber beinhaltet obige Formel jedoch nur die wesentlichen Bestandteile des Kristallgitters (AI, Ga, In, P) , auch wenn diese teilweise durch geringe Mengen anderer Stoffe ersetzt sein können.  For the sake of simplicity, however, the above formula contains only the essential constituents of the crystal lattice (Al, Ga, In, P), although these may be partially replaced by small amounts of other substances.

Die aktive Schicht des Halbleiterschichtenstapels enthält vorzugsweise einen pn-Übergang, eine Doppelheterostruktur, eine Einfachquantentopfstruktur (SQW, Single quantum well) oder eine Mehrfachquantentopfstruktur (MQW, multi quantum well) zur Strahlungserzeugung. Die Bezeichnung The active layer of the semiconductor layer stack preferably contains a pn junction, a double heterostructure, a single quantum well structure (SQW, single quantum well) or a multiple quantum well structure (MQW, multi quantum well) for generating radiation. The name

Quantentopfstruktur entfaltet hierbei keine Bedeutung  Quantum well structure unfolds here no meaning

hinsichtlich der Dimensionalität der Quantisierung. Sie umfasst unter anderem Quantentröge, Quantendrähte und in terms of the dimensionality of the quantization. It includes, among other things, quantum wells, quantum wires and

Quantenpunkte und jede Kombination dieser Strukturen. Quantum dots and any combination of these structures.

In einer Weiterbildung des Verfahrens werden vor Anordnen des Bufferschichtenstapels eine pseudomorphe Zwischenschicht auf das Aufwachssubstrat und anschließend der In a further development of the method, before arranging the buffer layer stack, a pseudomorphic intermediate layer is applied to the growth substrate and subsequently to the

Bufferschichtenstapel auf die Zwischenschicht aufgebracht. Die Zwischenschicht weist aufgrund ihrer pseudomorphen  Buffer layer stack applied to the intermediate layer. The interlayer, because of its pseudomorphic

Eigenschaft eine Gitterfehlanpassung zum Aufwachssubstrat auf, die nicht in Versetzungen relaxiert, sondern sich als Verspannungen auswirkt. Die Gitterfehlanpassung tritt  Characterized a lattice mismatch with the growth substrate that does not relax in dislocations but acts as a strain. The lattice mismatch occurs

insbesondere aufgrund einer von der Gitterkonstante des in particular due to one of the lattice constants of the

Aufwachssubstrats unterschiedlichen Gitterkonstante der Growth substrate different lattice constant of

Zwischenschicht auf. Die Zwischenschicht ist beispielsweise eine Bufferschicht, die GaAllnPAs aufweist und pseudomorph zu Silizium ist. Die Zwischenschicht ist zwischen Aufwachssubstrat und Interlayer on. The intermediate layer is, for example, a buffer layer which has GaAllnPAs and is pseudomorphic to silicon. The intermediate layer is between growth substrate and

Bufferschichtenstapel angeordnet. Das Nutzen einer derartigen Zwischenschicht erlaubt das Aufwachsen der Schichten des Halbleiterschichtenstapels mit kompressiver Vorverspannung auf dem Siliziumaufwachssubstrat, welche eine auftretende mechanische Schädigung der Epitaxieschichten verhindert. Buffer layer stack arranged. The use of such an intermediate layer allows the growth of the layers of the semiconductor layer stack with compressive prestressing on the silicon growth substrate, which prevents occurring mechanical damage of the epitaxial layers.

Dadurch ermöglicht sich mit Vorteil die Herstellung eines Halbleiterschichtenstapels auf einem Siliziumaufwachssubstrat mit großer Dicke und hoher Kristallqualität. Zudem ermöglicht eine derartige Zwischenschicht eine Defektreduzierung, wodurch ein crackfreies Aufwachsen der Halbleiterschichten auf dem Siliziumaufwachssubstrat ermöglicht wird. Für das Wachstum auf Siliziumaufwachssubstraten werden unter anderem spezielle Nukleationsprozesse verwendet. Diese bieten die Möglichkeit des Wachstums des Halbleiterschichtenstapels auf ein großflächiges Siliziumaufwachssubstrat. Insbesondere ermöglicht sich so ein defekt reduziertes Aufwachsen der Halbleiterschichten, wobei Verspannungen zwischen den This advantageously makes it possible to produce a semiconductor layer stack on a silicon growth substrate having a large thickness and high crystal quality. In addition, such an intermediate layer makes it possible to reduce the defect, thereby enabling crack-free growth of the semiconductor layers on the silicon growth substrate. Among others, special nucleation processes are used for growth on silicon growth substrates. These offer the possibility of growth of the semiconductor layer stack on a large-area silicon growth substrate. In particular, such a defect reduced growth of the semiconductor layers, whereby tensions between the

Schichten vermieden und sogar reduziert werden können. In einer Weiterbildung des Verfahrens werden vor Aufbringen der Zwischenschicht eine Nukleationsschicht auf das  Layers can be avoided and even reduced. In a development of the method, a nucleation layer is applied to the substrate before the intermediate layer is applied

Aufwachssubstrat und anschließend die Zwischenschicht auf die Nukleationsschicht aufgebracht. Die Nukleationsschicht weist beispielsweise AlGaP auf. Die Nukleationsschicht ist Growth substrate and then the intermediate layer applied to the nucleation layer. The nucleation layer has, for example, AlGaP. The nucleation layer is

insbesondere zwischen Zwischenschicht und Aufwachssubstrat angeordnet . In einer Weiterbildung des Verfahrens wird die in particular arranged between the intermediate layer and the growth substrate. In a further development of the method, the

Gitterkonstante des Bufferschichtenstapels in Richtung  Lattice constant of the buffer layer stack in the direction

Halbleiterschichtenstapel graduell zunehmend ausgebildet. Weist beispielsweise der Halbleiterschichtenstapel Schichten mit einer größeren Gitterkonstante als die Gitterkonstante des Aufwachssubstrats auf, so ist der Bufferschichtenstapel graduell zur größeren Gitterkonstante in Versetzungen Semiconductor layer stack gradually formed increasingly. For example, if the semiconductor layer stack has layers with a lattice constant greater than the lattice constant of the growth substrate, the buffer layer stack is gradual to the larger lattice constant in dislocations

relaxiert ausgebildet. Auf dem Bufferschichtenstapel wird anschließend der AlInGaP-Halbleiterschichtenstapel relaxed trained. The AlInGaP semiconductor layer stack then becomes on the buffer layer stack

gitterangepasst auf dem kompressiv relaxierten grid-adapted on the compressively relaxed

Bufferschichtenstapel aufgewachsen . Buffer layer stack grown.

Der Bufferschichtenstapel weist hierbei vorteilhafterweise auf Seiten des Aufwachssubstrats eine an die Gitterkonstante des Aufwachssubstrats angepasste Gitterkonstante und auf Seiten des Halbleiterschichtenstapels eine an die In this case, the buffer layer stack advantageously has a lattice constant adapted to the lattice constant of the growth substrate on the side of the growth substrate, and a lattice constant adapted to the lattice constant of the growth substrate and to the side of the semiconductor layer stack

Gitterkonstante des Halbleiterschichtenstapels angepasste Gitterkonstante auf. Lattice constant of the semiconductor layer stack adapted lattice constant.

In einer Weiterbildung des Verfahrens wird die In a further development of the method, the

Gitterkonstante des Bufferschichtenstapels durch Zugabe von Indium und/oder Arsen erhöht. In einer Richtung vom Lattice constant of the buffer layer stack increased by the addition of indium and / or arsenic. In one direction from

Aufwachssubstrat zum Halbleiterschichtenstapel hin, also in Aufwachsrichtung, wird also der Indium- und/oder Arsenanteil des Bufferschichtenstapels erhöht. Durch einen derartig ausgebildeten Bufferschichtenstapel kann die Growth substrate to the semiconductor layer stack out, so in the growth direction, so the indium and / or arsenic content of the buffer layer stack is increased. By such a trained buffer layer stack, the

Oberflächenmorphologie des Bufferschichtenstapels mit Vorteil verbessert werden, sodass die über den Bufferschichtenstapel aufgewachsenen Schichten des Halbleiterschichtenstapels mit einer verbesserten kristallinen Qualität und Homogenität abgeschieden werden können, wodurch Verspannungen im  Surface morphology of the buffer layer stack can be improved with advantage, so that the layers of the semiconductor layer stack grown over the buffer layer stack can be deposited with improved crystalline quality and homogeneity, whereby stresses in the substrate are eliminated

Halbleiterchip vermieden werden, was sich durch eine erhöhte Strahlungseffizienz im Betrieb des Halbleiterchips Semiconductor chip can be avoided, which is characterized by increased radiation efficiency in the operation of the semiconductor chip

auszeichnet. distinguished.

In einer Weiterbildung des Verfahrens wird der In a further development of the method, the

Bufferschichtenstapel aus einer Mehrzahl von Bufferschichten ausgebildet, deren Gitterkonstanten in Richtung Buffer layer stack of a plurality of buffer layers formed, the lattice constants in the direction

Halbleiterschichtenstapel von Schicht zu Schicht ansteigend ausgebildet werden. Der Bufferschichtenstapel setzt sich somit aus einer Schichtenfolge zusammen, die jeweils eine derartige Gitterkonstante aufweisen, dass die dem Semiconductor layer stack are formed from layer to layer increasing. The buffer layer stack is thus composed of a layer sequence, each having a lattice constant such that the

Halbleiterschichtenstapel zugewandte Schicht des Semiconductor layer stack facing layer of

Bufferschichtenstapels eine an das Material des Buffer layer stack a to the material of

Halbleiterschichtenstapels angepasster Gitterkonstante und die dem Aufwachssubstrat zugewandte Schicht des Semiconductor layer stack adapted lattice constant and the growth of the substrate facing layer of the

Bufferschichtenstapels eine an Silizium angepasste Buffer layer stack one adapted to silicon

Gitterkonstante aufweisen. So können Verspannungen, die aufgrund unterschiedlicher Gitterkonstanten beim  Have lattice constant. So can tension, due to different lattice constants during

Aufwachsprozess auftreten können, reduziert beziehungsweise vermieden werden. Aufwachsprozess can occur, reduced or avoided.

In einer Weiterbildung des Verfahrens weist das Verfahren weitere folgende Verfahrensschritte auf: In a development of the method, the method has the following further method steps:

- Aufbringen eines Trägersubstrats auf der dem  - Applying a carrier substrate on the

Aufwachssubstrat gegenüberliegenden Seite des Growth substrate opposite side of the

Halbleiterschichtenstapels und Semiconductor layer stack and

- Ablösen des Aufwachssubstrats.  - detachment of the growth substrate.

Das Siliziumaufwachssubstrat wird nach dem epitaktischen Abscheiden der Schichten des Halbleiterschichtenstapels somit zumindest teilweise oder vollständig abgelöst. So kann einThe silicon growth substrate is thus at least partially or completely detached after the epitaxial deposition of the layers of the semiconductor layer stack. So can one

Halbleiterchip hergestellt werden, der dem Fachmann auch als Dünnfilmchip bekannt ist. Als Dünnfilmchip wird im Rahmen der Anmeldung insbesondere ein Halbleiterchip angesehen, während dessen Herstellung das Aufwachssubstrat, auf dem der Semiconductor chip are produced, which is known in the art as a thin-film chip. In the context of the application, in particular a semiconductor chip is regarded as a thin-film chip, during its production the growth substrate on which the

Halbleiterschichtenstapel epitaktisch aufgewachsen wurde, teilweise oder vollständig abgelöst ist. Das Trägersubstrat weist beispielsweise Silizium auf, ist beispielsweise als Siliziumvolumensubstrat ausgebildet. Ein derartiges Siliziumträgersubstrat zeichnet sich durch ein kostengünstiges Substratmaterial aus, das thermisch optimal an die Halbleiterschichten und das Aufwachssubstrat angepasst ist. Von Vorteil bei der Auswahl des Materials des Semiconductor layer stack has been epitaxially grown, partially or completely detached. The carrier substrate has silicon, for example, is formed, for example, as a silicon volume substrate. Such a silicon carrier substrate is distinguished by a low-cost substrate material which is optimally thermally matched to the semiconductor layers and the growth substrate. An advantage when choosing the material of the

Trägersubstrats ist, wenn das Material des Trägersubstrats eine gute thermische Anbindung und thermische Leitfähigkeit aufweist . Carrier substrate is when the material of the carrier substrate has a good thermal connection and thermal conductivity.

In einer Weiterbildung des Verfahrens wird zwischen In a further development of the procedure is between

Trägersubstrat und Halbleiterschichtenstapel eine Carrier substrate and semiconductor layer stack one

Spiegelschicht angeordnet. Die Spiegelschicht weist Mirror layer arranged. The mirror layer faces

beispielsweise ein Metall oder eine Metalllegierung auf. for example, a metal or a metal alloy.

Diese dient dazu, die in der aktiven Schicht erzeugte This serves to create the generated in the active layer

Strahlung in Richtung Strahlungsaustrittsseite zu Radiation toward the radiation exit side too

reflektieren, sodass die Strahlungseffizienz reflect, so the radiation efficiency

vorteilhafterweise im Betrieb des Halbleiterchips erhöht werden kann. can advantageously be increased in the operation of the semiconductor chip.

In einer Weiterbildung des Verfahrens werden das In a further development of the method, the

Aufwachssubstrat, die Nukleationsschicht und/oder die Growth substrate, the nucleation layer and / or the

Zwischenschicht derart abgelöst, dass die von dem Interlayer detached in such a way that the of the

Trägersubstrat abgewandte Seite des Halbleiterchips Carrier substrate side facing away from the semiconductor chip

Strahlungsauskoppelstrukturen aufweist. Als Having radiation extraction structures. When

Strahlungsauskoppelstrukturen können dreidimensionale  Radiation decoupling structures can be three-dimensional

Strukturen, also Strukturen, die räumlich ausgebildet sind, verwendet werden. Als Strahlungsauskoppelstrukturen kann auch beispielsweise eine Aufrauung der von dem Trägersubstrat abgewandten Oberfläche des Halbleiterchips Verwendung finden. Die Strahlungsauskoppelstrukturen können beispielsweise bei dem Ablöseprozess des Aufwachssubstrats entstehen, wobei bei dem Ablöseprozess zudem die Nukleationsschicht, die Zwischenschicht und/oder der Bufferschichtenstapel zumindest teilweise abgelöst werden können. Die Structures, ie structures that are spatially formed, can be used. As a radiation decoupling, for example, a roughening of the remote from the carrier substrate surface of the semiconductor chip can be used. The radiation coupling-out structures can arise, for example, in the detachment process of the growth substrate, wherein in the detachment process, moreover, the nucleation layer, the Intermediate layer and / or the Bufferschichtstapel can be at least partially detached. The

Strahlungsauskoppelstrukturen sind somit in der Radiation decoupling structures are thus in the

Zwischenschicht und beispielsweise auch in dem Interlayer and, for example, in the

Bufferschichtenstapel ausgebildet . Buffer layer stack formed.

Mittels der Strahlungsauskoppelstrukturen kann die in der aktiven Schicht erzeugte Strahlung verbessert und mit höherer Effizienz aus dem Halbleiterchip ausgekoppelt werden, da der Winkel der Strahlung, die in der aktiven Schicht ausgebildet wird und auf die Oberfläche des Halbleiterchips trifft, aufgrund der Auskoppelstrukturen verändert vorliegt, sodass der Totalreflexionseffekt der Strahlung an der Oberfläche reduziert wird. By means of the radiation coupling-out structures, the radiation generated in the active layer can be improved and coupled out of the semiconductor chip with greater efficiency, since the angle of the radiation which is formed in the active layer and impinges on the surface of the semiconductor chip is changed due to the coupling-out structures, the total reflection effect of the radiation at the surface is reduced.

In einer Weiterbildung des Verfahrens wird in einem In one development of the method is in one

gemeinsamen Verfahren eine Mehrzahl von Halbleiterchips hergestellt. Insbesondere wird die Mehrzahl von common method produced a plurality of semiconductor chips. In particular, the plurality of

Halbleiterchips auf einem gemeinsamen Aufwachssubstrat aus Silizium aufgewachsen. Da Silizium als Substratmaterial in großen Durchmessern von bis zu 12 Zoll verfügbar ist, können so eine große Anzahl an Halbleiterchips gemeinsam auf dem Substrat aufgewachsen werden, wodurch sich mit Vorteil eine Massenherstellung der Halbleiterchips in einem Verfahren ermöglicht . Semiconductor chips grown on a common growth substrate made of silicon. Since silicon is available as a substrate material in large diameters of up to 12 inches, so a large number of semiconductor chips can be grown together on the substrate, which allows advantageously mass production of semiconductor chips in a process.

Ein Halbleiterchip, der nach einem wie oben beschriebenen Verfahren hergestellt ist, weist ein Trägersubstrat und einen Halbleiterschichtenstapel auf dem Trägersubstrat auf. Der Halbleiterschichtenstapel basiert auf dem Materialsystem AlInGaP. Das Trägersubstrat weist vorzugsweise eine gute thermische Leitfähigkeit auf. Beispielsweise weist das Trägersubstrat Silizium auf, ist beispielsweise als Siliziumvolumensubstrat ausgebildet . A semiconductor chip fabricated by a method as described above has a carrier substrate and a semiconductor layer stack on the carrier substrate. The semiconductor layer stack is based on the AlInGaP material system. The carrier substrate preferably has a good thermal conductivity. For example, this indicates Support substrate on silicon, is formed for example as a silicon volume substrate.

Ein derart hergestellter Halbleiterchip zeichnet sich durch ein kostengünstiges Herstellungsverfahren und eine hohe Such a manufactured semiconductor chip is characterized by a cost-effective manufacturing process and a high

Kristallqualität der Halbleiterschichten aus. Zudem besteht die Möglichkeit, derart hergestellte Halbleiterchips in einem gemeinsamen Verfahren, insbesondere im Waferverbund,  Crystal quality of the semiconductor layers. In addition, it is possible to produce semiconductor chips produced in this way in a common method, in particular in the wafer composite,

gemeinsam herzustellen. to produce together.

In einer Weiterbildung des Halbleiterchips ist zwischen In a further development of the semiconductor chip is between

Trägersubstrat und Halbleiterschichtenstapel eine Carrier substrate and semiconductor layer stack one

Spiegelschicht angeordnet. Diese Spiegelschicht führt Mirror layer arranged. This mirror layer leads

aufgrund der Strahlungsreflexion an dieser Schicht zu einer Erhöhung der Strahlungsauskoppelung, sodass die due to the radiation reflection at this layer to an increase of the radiation decoupling, so that the

Strahlungseffizienz im Betrieb des Halbleiterchips erhöht werden kann.  Radiation efficiency during operation of the semiconductor chip can be increased.

In einer Weiterbildung des Halbleiterchips ist auf der von dem Trägersubstrat abgewandten Seite des In a further development of the semiconductor chip is on the side remote from the carrier substrate side of the

Halbleiterschichtenstapels ein Bufferschichtenstapel  Semiconductor layer stack a buffer layer stack

aufweisend AlGalnAsP angeordnet, dessen Gitterkonstante an der dem Halbleiterschichtenstapel zugewandten Seite an die Gitterkonstante des Halbleiterschichtenstapels angepasst ist. So können interne Verspannungen im Halbleiterschichtenstapel reduziert beziehungsweise vermieden werden, wodurch having AlGalnAsP arranged, whose lattice constant is adapted to the semiconductor layer stack side facing the lattice constant of the semiconductor layer stack. Thus, internal stresses in the semiconductor layer stack can be reduced or avoided, thereby

derartiger Halbleiterchip eine hohe Kristallqualität Such semiconductor chip a high crystal quality

aufweist . In einer Weiterbildung des Halbleiterchips ist auf der von dem Halbleiterschichtenstapel abgewandten Seite des having . In a further development of the semiconductor chip, the side of the semiconductor chip facing away from the semiconductor layer stack is

Bufferschichtenstapels eine Zwischenschicht angeordnet, die AlInGaAsP aufweist. Die Zwischenschicht ist beispielsweise eine optionale Bufferschicht, die pseudomorph zu Silizium ist . Buffer layer stack arranged an intermediate layer comprising AlInGaAsP. The intermediate layer is for example an optional buffer layer that is pseudomorphic to silicon.

In einer Weiterbildung weisen die Zwischenschicht und/oder der Bufferschichtenstapel eine Strukturierung auf. Diese Strukturierung dient insbesondere zur Erhöhung der In a development, the intermediate layer and / or the buffer layer stack have a structuring. This structuring serves in particular to increase the

Strahlungsauskopplung und kann beispielsweise durch den Ablöseprozess des Aufwachssubstrats erzeugt werden. Radiation decoupling and can be generated for example by the detachment process of the growth substrate.

Der Halbleiterchip ist vorzugsweise eine LED, eine Dünnfilm- LED oder ein Laser. The semiconductor chip is preferably an LED, a thin-film LED or a laser.

Die in Verbindung mit dem optoelektronischen Halbleiterchip genannten Merkmale gelten auch für das Herstellungsverfahren und umgekehrt. The features mentioned in connection with the optoelectronic semiconductor chip also apply to the production method and vice versa.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Weiterbildungen des Further advantages and advantageous developments of

Herstellungsverfahrens und des Halbleiterchips ergeben sich aus dem im Folgenden in Verbindung mit den Figuren 1 bis 3 beschriebenen Ausführungsbeispielen. Es zeigen: Manufacturing method and the semiconductor chip will become apparent from the embodiments described below in connection with Figures 1 to 3. Show it:

Figur 1 einen schematischen Querschnitt eines Figure 1 is a schematic cross section of a

Halbleiterchips im erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren, Semiconductor chips in the manufacturing method according to the invention,

Figur 2 ein Flussdiagramm mit den einzelnen Figure 2 is a flowchart with the individual

Herstellungsschritten des erfindungsgemäßen Production steps of the invention

Herstellungsverfahrens und Manufacturing process and

Figur 3 einen schematischen Querschnitt eines Figure 3 is a schematic cross section of a

Halbleiterchips gemäß eines erfindungsgemäßen Semiconductor chips according to an inventive

Ausführungsbeispiels . In den Figuren können gleiche oder gleich wirkende Bestandteile jeweils mit den gleichen Bezugszeichen versehen sein. Die dargestellten Bestandteile und deren Embodiment. In the figures, the same or equivalent components may each be provided with the same reference numerals. The illustrated components and their

Größenverhältnisse untereinander sind grundsätzlich nicht als maßstabsgerecht anzusehen. Vielmehr können einzelne  Size ratios among each other are basically not to be considered as true to scale. Rather, individual can

Bestandteile, wie zum Beispiel Schichten, Strukturen, Components, such as layers, structures,

Komponenten und Bereiche zur besseren Darstellbarkeit Components and areas for better presentation

und/oder zum besseren Verständnis übertrieben dick oder groß dimensioniert dargestellt sein. and / or be shown exaggerated thick or large dimensions for better understanding.

Figur 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Halbleiterchips 10 im Querschnitt im Herstellungsprozess . Der Halbleiterchip 10 weist ein Aufwachssubstrat 2 auf, das Silizium aufweist. Auf dem Siliziumaufwachssubstrat 2 sind einzelne Schichten des Halbleiterchips 10 aufgewachsen. FIG. 1 shows an exemplary embodiment of a semiconductor chip 10 in cross section in the production process. The semiconductor chip 10 has a growth substrate 2 which comprises silicon. On the silicon growth substrate 2, individual layers of the semiconductor chip 10 are grown.

Für das Wachstum von Halbleiterschichten auf das For the growth of semiconductor layers on the

Siliziumaufwachssubstrat 2 wird ein spezieller Anwachs- beziehungsweise Nukleationsprozess verwendet. Ein derartiger Prozess bietet die Möglichkeit des Wachstums von Silicon growth substrate 2, a special growth or nucleation process is used. Such a process offers the possibility of growth of

Halbleiterschichten auf großflächige Siliziumsubstrate.  Semiconductor layers on large-area silicon substrates.

Der Anwachs- beziehungsweise Nukleationsprozess für das The growth or nucleation process for the

Wachstum auf Siliziumoberflächen beinhaltet insbesondere das Aufwachsen einer Nukleationsschicht 5 auf dem Growth on silicon surfaces includes, in particular, the growth of a nucleation layer 5 on the surface

Siliziumaufwachssubstrat 2. Die Nukleationsschicht 5 enthält beispielsweise AIP, GaP oder AlGaP. Auf die  Silicon growth substrate 2. The nucleation layer 5 contains, for example, AIP, GaP or AlGaP. On the

Nukleationsschicht 5 können defekt reduziert Nucleation layer 5 can be reduced defectively

Halbleiterschichten aufgewachsen werden. Da sich Silizium als kostengünstiges Substratmaterial auszeichnet, kann so ein kostengünstiger Halbleiterchip hergestellt werden. Auf der Nukleationsschicht kann optional eine Zwischenschicht 4 aufgebracht werden. Die Zwischenschicht 4 ist Semiconductor layers are grown. Since silicon is characterized as inexpensive substrate material, such a low-cost semiconductor chip can be produced. Optionally, an intermediate layer 4 can be applied to the nucleation layer. The intermediate layer 4 is

beispielsweise eine Bufferschicht, die AlInGaAsP aufweist. Die Zwischenschicht 4 kann pseudomorphe Eigenschaften zu Silizium aufweisen. Pseudomorph bedeutet hierbei, dass diefor example, a buffer layer comprising AlInGaAsP. The intermediate layer 4 may have pseudomorphic properties to silicon. Pseudomorph means that the

Zwischenschicht gitterfehlangepasst zu Silizium ist, also die Gitterkonstante der Zwischenschicht von der Gitterkonstante des Aufwachssubstrats abweicht, wobei allerdings die dadurch erzeugte Verspannung nicht in Versetzungen relaxiert ist. Interlayer lattice mismatched to silicon, that is, the lattice constant of the intermediate layer deviates from the lattice constant of the growth substrate, although the stress generated thereby is not relaxed in dislocations.

Die Zwischenschicht 4 dient weiter zur Defektreduzierung. Insbesondere dient die Zwischenschicht 4 zur Verbesserung der Morphologie der Nukleationsschicht 5. Dadurch können die aufzubringenden Halbleiterschichten mit einer verbesserten kristallinen Qualität und Homogenität abgeschieden werden. The intermediate layer 4 further serves to reduce the defect. In particular, the intermediate layer 4 serves to improve the morphology of the nucleation layer 5. As a result, the semiconductor layers to be applied can be deposited with improved crystalline quality and homogeneity.

Auf der Zwischenschicht 4 wird ein Bufferschichtenstapel 3 aufgebracht. Der Bufferschichtenstapel kann sich aus einer Schichtenfolge zusammensetzen. Vorzugsweise enthält der On the intermediate layer 4, a buffer layer stack 3 is applied. The buffer layer stack can be composed of a layer sequence. Preferably, the

Bufferschichtenstapel AlInGaAsP. Der Bufferschichtenstapel 3 weist kompressiv relaxierte Eigenschaften auf, womit ein hochqualitativer Bufferschichtenstapel erzielt werden kann. Aufgrund des kompressiv relaxierenden Bufferschichtenstapels können die aufzubringenden Halbleiterschichten mit hoher Kristallqualität auf diesem Bufferschichtenstapel Buffer layer stack AlInGaAsP. The buffer layer stack 3 has compressively relaxed properties, with which a high-quality buffer layer stack can be achieved. Due to the compressively relaxing buffer layer stack, the semiconductor layers to be applied with high crystal quality can be deposited on this buffer layer stack

abgeschieden werden. Verspannungen im be deposited. Tension in the

Halbleiterschichtenstapel, die zu einer mechanischen Semiconductor layer stack resulting in a mechanical

Beschädigung der Schichten des Halbleiterchips führen können, können so vermieden beziehungsweise reduziert werden. Damage to the layers of the semiconductor chip can be avoided or reduced so.

Die Gitterkonstante des Bufferschichtenstapels nimmt in The lattice constant of the buffer layer stack increases

Richtung von dem Aufwachssubstrat 2 weg graduell zu. Das bedeutet, dass die von dem Aufwachssubstrat 2 abgewandte Seite des Bufferschichtenstapels eine größere Gitterkonstante aufweist als die dem Aufwachssubstrat 2 zugewandte Seite des Bufferschichtenstapels 3. So kann die Gitterkonstante des Bufferschichtenstapels auf Seiten des Aufwachssubstrats an die Gitterkonstante des Aufwachssubstrats und zugleich auf Seiten des aufzubringenden Halbleiterschichtenstapels an die Gitterkonstante dieses Halbleiterschichtenstapels angepasst sein, wodurch mit Vorteil Verspannungen in den Schichten des Halbleiterchips während des Aufwachsprozesses reduzieren beziehungsweise vermieden werden, wodurch eine höhere Direction gradually away from the growth substrate 2. This means that the one facing away from the growth substrate 2 Thus, the lattice constant of the buffer layer stack on the growth substrate side can be matched to the lattice constant of the growth substrate and at the same time to the semiconductor layer stack to be applied to the lattice constant of this semiconductor layer stack Advantage tensions in the layers of the semiconductor chip during the growth process can be reduced or avoided, creating a higher

Strahlungseffizienz des Halbleiterchips im Betrieb mit Radiation efficiency of the semiconductor chip in operation with

Vorteil ermöglicht wird. Advantage is made possible.

Eine Erhöhung der Gitterkonstante des Bufferschichtenstapels in Richtung aufzubringenden Halbleiterschichtenstapel kann beispielsweise durch Zugabe von Indium und/oder durch Zugabe von Arsen realisiert werden. Insbesondere weisen die Bereiche des Bufferschichtenstapels auf Seiten des aufzubringenden Halbleiterschichtenstapels einen höheren Indium- und/oder Arsengehalt auf als die Bereiche des Bufferschichtenstapels auf Seiten des Aufwachssubstrats 2. An increase in the lattice constant of the buffer layer stack in the direction of the semiconductor layer stack to be applied can be achieved, for example, by adding indium and / or by adding arsenic. In particular, the areas of the buffer layer stack have a higher indium and / or arsenic content on the side of the semiconductor layer stack to be applied than the areas of the buffer layer stack on the side of the growth substrate 2.

Ist der Bufferschichtenstapel 3 aus einer Mehrzahl von Is the buffer layer stack 3 of a plurality of

Bufferschichten ausgebildet, so kann die Gitterkonstante der Bufferschichten in Richtung anzuordnenden Buffer layers formed so the lattice constant of the buffer layers can be arranged in the direction

Halbleiterschichtenstapel von Schicht zu Schicht ansteigend ausgebildet werden. In diesem Fall weist die Gitterkonstante im Bufferschichtenstapel eine stufenförmige Erhöhung vom Aufwachssubstrat in Richtung aufzubringenden  Semiconductor layer stack are formed from layer to layer increasing. In this case, the lattice constant in the buffer layer stack has a step-shaped elevation to be applied from the growth substrate in the direction

Halbleiterschichtenstapel auf. Semiconductor layer stack on.

Auf den Bufferschichtenstapel 3 wird anschließend der On the buffer layer stack 3 is then the

Halbleiterschichtenstapel 1 metamorph epitaktisch aufgewachsen. Unter metamorphem Aufwachsen ist insbesondere ein gitterangepasstes Aufwachsen auf den relaxierten Semiconductor layer stack 1 metamorphic epitaxially grew up. Under metamorphic growth is in particular a lattice-matched growth on the relaxed

Bufferschichtenstapel 3 zu verstehen, sodass alle Buffer layer stack 3 to understand, so all

Versetzungen im relaxierten Bufferschichtenstapel Dislocations in the relaxed buffer layer stack

eingeschlossen sind und Verspannungen während des are trapped and tension during the

Aufwachsprozess in den Schichten des Growth process in the layers of the

Halbleiterschichtenstapels kaum auftreten beziehungsweise nicht in Versetzungen relaxieren.  Semiconductor layer stack hardly occur or not relax in dislocations.

Durch diese reduzierten Verspannungen während des Due to this reduced tension during the

Aufwachsprozesses kann eine erhöhte Kristallqualität Growth process can be an increased crystal quality

realisiert werden, womit eine erhöhte Strahlungseffizienz vorteilhafterweise erzielt werden kann. be realized, whereby an increased radiation efficiency can be advantageously achieved.

Der Halbleiterschichtenstapel 1 basiert auf dem The semiconductor layer stack 1 is based on the

Materialsystem AlGalnP und weist eine zur Strahlungserzeugung vorgesehene aktive Schicht auf . Beispielsweise ist der Material system AlGalnP and has an intended for generating radiation active layer. For example, the

Halbleiterchip ein LED-Chip, ein Dünnfilmchip oder eine Semiconductor chip an LED chip, a thin-film chip or a

Laserdiode . Laser diode.

Das vorliegende Herstellungsverfahren ermöglicht The present production method allows

vorteilhafterweise den Einsatz von Silizium als advantageously the use of silicon as

Substratmaterial für die Herstellung von metamorphen AlInGaP- Halbleiterchips unter Verwendung eines kompressiv relaxierten und damit hochqualitativen Bufferschichtenstapels. Substrate material for the production of metamorphic AlInGaP semiconductor chips using a compressively relaxed and therefore high-quality buffer layer stack.

Gleichzeitig ist Silizium als Substratmaterial At the same time, silicon is the substrate material

vorteilhafterweise sehr kostengünstig und auch in großen Durchmessern von bis zu 300 mm verfügbar. Damit ermöglicht sich die Herstellung einer Mehrzahl von Halbleiterchips in einem gemeinsamen Verfahren auf einem gemeinsamen advantageously very inexpensive and also available in large diameters of up to 300 mm. This makes it possible to produce a plurality of semiconductor chips in a common method on a common

großflächigen Aufwachssubstrat, womit derartige large-area growth substrate, with which such

Halbleiterchips in Massenproduktion herstellbar sind. Anschließend an den in Figur 1 dargestellten Semiconductor chips can be mass produced. Subsequently to the one shown in FIG

Verfahrensschritt kann auf der von dem Aufwachssubstrat 2 abgewandten Seite des Halbleiterschichtenstapels 1 ein Method step may be on the side facing away from the growth substrate 2 side of the semiconductor layer stack 1 a

Trägersubstrat aufgebracht werden, wobei anschließend das Aufwachssubstrat teilweise oder vollständig abgelöst wird. So ermöglicht sich die Herstellung eines Dünnfilmchips. Carrier substrate are applied, in which case the growth substrate is partially or completely detached. This makes it possible to produce a thin-film chip.

Das Trägersubstrat weist vorzugsweise ebenfalls Silizium auf, das sich durch seine Kostengünstigkeit auszeichnet. Durch das für den Dünnfilmchip verwendete Siliziumträgersubstrat kann ein kostengünstiger Halbleiterchip realisiert werden, dessen Trägersubstrat thermisch optimal an die Halbleiterschichten des Halbleiterchips und das Aufwachssubstrat angepasst ist. Ein fertig hergestellter Halbleiterchip wird nachfolgend in Verbindung mit Figur 3 näher erläutert. The carrier substrate preferably also comprises silicon, which is characterized by its cost-effectiveness. The silicon carrier substrate used for the thin-film chip makes it possible to realize a cost-effective semiconductor chip whose carrier substrate is optimally thermally matched to the semiconductor layers of the semiconductor chip and the growth substrate. A ready-made semiconductor chip will be explained in more detail below in conjunction with FIG.

In Figur 2 ist ein Flussdiagramm zur Herstellung eines optoelektronischen Halbleiterchips mit dem erfindungsgemäßen Verfahren dargestellt. FIG. 2 shows a flow chart for producing an optoelectronic semiconductor chip using the method according to the invention.

In Verfahrensschritt 201 wird ein Siliziumaufwachssubstrat bereitgestellt. Auf einer Aufwachsseite des In method step 201, a silicon growth substrate is provided. On a growth page of the

Siliziumaufwachssubstrats wird eine Nukleationsschicht aufgebracht, die optional zum Aufwachsen von Silicon growth substrate, a nucleation layer is applied, which is optional for the growth of

Halbleiterschichten auf der Siliziumoberfläche Verwendung finden kann. Insbesondere können aufgrund der  Semiconductor layers on the silicon surface can be used. In particular, due to the

Nukleationsschicht defekt reduzierte Halbleiterschichten auf die Siliziumoberfläche des Aufwachssubstrats aufgewachsen werden. Silizium als Aufwachssubstrat wird insbesondere aufgrund des kostengünstigen Substratmaterials bevorzugt. Im Verfahrensschritt 202 wird anschließend auf die Nukleationsschicht eine pseudomorphe Zwischenschicht Nucleation layer defective reduced semiconductor layers are grown on the silicon surface of the growth substrate. Silicon as a growth substrate is particularly preferred because of the inexpensive substrate material. In method step 202, a pseudomorphic intermediate layer is subsequently applied to the nucleation layer

aufgebracht. Die Zwischenschicht ist beispielsweise eine Bufferschicht aus AlInGaAsP, die weiter optional für eine defekt reduzierte Epitaxie von Halbleiterschichten auf das Siliziumaufwachssubstrat Verwendung finden kann. Die applied. The intermediate layer is, for example, a buffer layer made of AlInGaAsP, which can furthermore optionally be used for a defectively reduced epitaxy of semiconductor layers on the silicon growth substrate. The

Zwischenschicht dient beispielsweise zur Verbesserung der Morphologie der Nukleationsschicht, wodurch die Intermediate layer serves, for example, to improve the morphology of the nucleation layer, whereby the

aufzubringenden Halbleiterschichten mit einer verbesserten kristallinen Qualität und Homogenität abgeschieden werden können . applied semiconductor layers can be deposited with an improved crystalline quality and homogeneity.

Im Verfahrensschritt 203 wird auf die Zwischenschicht ein kompressiv relaxierter Bufferschichtenstapel abgeschieden. Der Bufferschichtenstapel weist vorzugsweise eine graduell zunehmende Gitterkonstante in Richtung vom Aufwachssubstrat weg auf. In method step 203, a compressively relaxed buffer layer stack is deposited on the intermediate layer. The buffer layer stack preferably has a gradually increasing lattice constant in the direction away from the growth substrate.

Im Verfahrensschritt 204 wird anschließend der In method step 204, the

Halbleiterschichtenstapel auf dem Bufferschichtenstapel metamorph epitaktisch aufgewachsen. Insbesondere wird der Halbleiterschichtenstapel gitterangepasst auf dem Semiconductor layer stack grown metamorphic epitaxially on the buffer layer stack. In particular, the semiconductor layer stack is lattice-matched on the

Bufferschichtenstapel aufgewachsen, wodurch Verspannungen in den Schichten des Halbleiterschichtenstapels vermieden werden beziehungsweise nicht in Versetzungen relaxieren, was sich positiv auf die Strahlungseffizienz des Halbleiterchips im Betrieb auswirkt. Buffer layer stack grown, whereby strains in the layers of the semiconductor layer stack are avoided or not relax in dislocations, which has a positive effect on the radiation efficiency of the semiconductor chip in operation.

Im Verfahrensschritt 205 wird anschließend auf der von dem Aufwachssubstrat abgewandten Seite des In method step 205, the side of the side facing away from the growth substrate is subsequently coated on

Halbleiterschichtenstapels ein Trägersubstrat angeordnet. Das Trägersubstrat weist vorzugsweise ebenfalls kostengünstiges Silizium auf. Das Trägersubstrat kann auf der dem Halbleiterschichtenstapel zugewandten Seite eine Spiegelschicht aufweisen, sodass die Spiegelschicht zwischen Halbleiterschichtenstapel und Trägersubstrat angeordnet ist. Im gleichen Verfahrensschritt 205 wird nach Aufbringen des Trägersubstrats das Aufwachssubstrat vom Semiconductor layer stack disposed a carrier substrate. The carrier substrate preferably also has inexpensive silicon. The carrier substrate may be on the Semiconductor layer stack side facing a mirror layer, so that the mirror layer between the semiconductor layer stack and carrier substrate is arranged. In the same method step 205, after the application of the carrier substrate, the growth substrate of

Halbleiterschichtenstapel abgelöst. Insbesondere kann das Aufwachssubstrat und die darauf angeordnete  Semiconductor layer stack detached. In particular, the growth substrate and the one arranged thereon

Nukleationsschicht vollständig abgelöst werden. Die Nucleation layer are completely detached. The

Zwischenschicht kann zumindest teilweise in diesem Interlayer may be at least partially in this

Verfahrensschritt abgelöst werden. Vorzugsweise werden das Aufwachssubstrat, die Nukleationsschicht und die  Step to be replaced. Preferably, the growth substrate, the nucleation layer and the

Zwischenschicht derart abgelöst, dass die von dem Interlayer detached in such a way that the of the

Trägersubstrat abgewandte Seite des Halbleiterchips Carrier substrate side facing away from the semiconductor chip

Strahlungsauskoppelstrukturen aufweist. Dadurch verbessert sich mit Vorteil die Strahlungsauskopplung des Having radiation extraction structures. This improves with advantage the radiation extraction of the

Halbleiterchips im Betrieb. Die Strukturierung kann sich dabei bis in den Bufferschichtenstapel erstrecken, sodass auch dieser zumindest teilweise abgelöst wird. Semiconductor chips in operation. The structuring may extend into the buffer layer stack, so that this too is at least partially detached.

In Figur 3 ist ein Halbleiterchip dargestellt, der FIG. 3 shows a semiconductor chip which

beispielsweise mit einem Verfahren, wie in den For example, with a method as in

Ausführungsbeispielen der Figuren 1 und 2 erläutert, Embodiments of Figures 1 and 2 explained,

hergestellt ist. is made.

Der Halbleiterchip weist ein Trägersubstrat 6 aus Silizium auf. Auf dem Trägersubstrat 6 ist eine Spiegelschicht 7 angeordnet. Auf der Spiegelschicht 7 ist der The semiconductor chip has a carrier substrate 6 made of silicon. On the carrier substrate 6, a mirror layer 7 is arranged. On the mirror layer 7 is the

Halbleiterschichtenstapel 1 angeordnet, der eine zur Semiconductor layer stack 1 is arranged, the one to the

Strahlungserzeugung vorgesehene aktive Schicht aufweist. Die Spiegelschicht 7 ist somit zwischen Trägersubstrat 6 und Halbleiterschichtenstapel 1 angeordnet. Auf der von dem Trägersubstrat 6 abgewandten Seite des Having provided radiation generation provided active layer. The mirror layer 7 is thus arranged between the carrier substrate 6 and the semiconductor layer stack 1. On the side facing away from the carrier substrate 6 side of

Halbleiterschichtenstapels 1 ist der Bufferschichtenstapel 3 angeordnet. Der Bufferschichtenstapel 3 weist auf der von dem Halbleiterschichtenstapel 1 abgewandten Seite Unebenheiten beziehungsweise so genannte Strahlungsauskoppelstrukturen 8 auf, die durch den Ablöseprozess des Aufwachssubstrats entstanden sind. Durch diese Strahlungsauskoppelstrukturen 8 verbessert sich vorteilhafterweise die Semiconductor layer stack 1, the buffer layer stack 3 is arranged. On the side facing away from the semiconductor layer stack 1, the buffer layer stack 3 has unevenness or so-called radiation decoupling structures 8, which have been produced by the detachment process of the growth substrate. By these radiation outcoupling 8 improves advantageously the

Strahlungsauskoppeleffizienz des Halbleiterchips 10 im  Radiation extraction efficiency of the semiconductor chip 10 in

Betrieb. Business.

Auf dem Bufferschichtenstapel 3 ist zumindest teilweise die Zwischenschicht 4 angeordnet. Die Zwischenschicht 4 ist aufgrund des Ablöseprozesses des Aufwachssubstrats zumindest teilweise entfernt, sodass nur noch Reste der Zwischenschicht 4 auf dem Bufferschichtenstapel 3 angeordnet sind. On the buffer layer stack 3, the intermediate layer 4 is at least partially arranged. The intermediate layer 4 is at least partially removed due to the detachment process of the growth substrate, so that only residues of the intermediate layer 4 are arranged on the buffer layer stack 3.

Insbesondere ist die Zwischenschicht 4 strukturiert In particular, the intermediate layer 4 is structured

ausgebildet. Die Strukturierungen dienen als educated. The structuring serve as

Strahlungsauskoppelstrukturen 8 zur Verbesserung der Radiation extraction structures 8 for improving the

Strahlungseffizienz des Halbleiterchips 10 im Betrieb. Radiation efficiency of the semiconductor chip 10 in operation.

Die Schichten des Halbleiterchips basierend auf dem The layers of the semiconductor chip based on the

Materialsystem AlGalnP. Der Halbleiterchip 10 ist im Material system AlGalnP. The semiconductor chip 10 is in

Ausführungsbeispiel der Figur 3 als Dünnfilm-LED ausgebildet. Alternativ kann der Halbleiterchip 10 als Laserdiode Embodiment of Figure 3 formed as a thin-film LED. Alternatively, the semiconductor chip 10 as a laser diode

ausgebildet sein. be educated.

Die Erfindung ist nicht durch die Beschreibung anhand der Ausführungsbeispiele auf diese beschränkt. Vielmehr weist die Erfindung jedes neue Merkmal sowie jede Kombination von The invention is not limited by the description based on the embodiments of these. Rather, the invention has every new feature as well as any combination of

Merkmalen auf, was insbesondere jede Kombination von Characteristics on what every particular combination of

Merkmalen in den Patentansprüchen beinhaltet, auch wenn dieses Merkmal oder diese Kombination selbst nicht explizit in den Patentansprüchen oder Ausführungsbeispielen angegeben ist . Features in the claims includes, even if this feature or this combination itself is not explicit is specified in the claims or exemplary embodiments.

Diese Patentanmeldung beansprucht die Priorität der deutschen Patentanmeldung 10 2010 052 727.0, deren Offenbarungsgehalt hiermit durch Rückbezug aufgenommen wird. This patent application claims the priority of German patent application 10 2010 052 727.0, the disclosure of which is hereby incorporated by reference.

Claims

1. Verfahren zum Herstellen eines optoelektronischen Halbleiterchips (10) mit einem Halbleiterschichtenstapel1. A method for producing an optoelectronic semiconductor chip (10) with a semiconductor layer stack (1) basierend auf dem Materialsystem AlInGaP mit (1) based on the material system AlInGaP with folgenden Verfahrensschritten: following process steps: - Bereitstellen eines Aufwachssubstrats (2), das eine Siliziumoberfläche aufweist,  Providing a growth substrate (2) having a silicon surface, - Anordnen eines kompressiv relaxierten  - Arrange a compressively relaxed Bufferschichtenstapels (3) auf dem Aufwachssubstrat (2), Buffer layer stack (3) on the growth substrate (2), - Metamorphes, epitaktisches Aufwachsen des - Metamorphic, epitaxial growth of the Halbleiterschichtenstapels (1) auf dem Semiconductor layer stack (1) on the Bufferschichtenstapel (3), wobei der Buffer layer stack (3), wherein the Halbleiterschichtenstapel (1) eine zur Semiconductor layer stack (1) one for Strahlungserzeugung vorgesehene aktive Schicht aufweist.  Having provided radiation generation provided active layer. 2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei 2. The method of claim 1, wherein vor Anordnen des Bufferschichtenstapel (3) eine before arranging the buffer layer stack (3) a pseudomorphe Zwischenschicht (4) auf das Aufwachssubstratpseudomorphic intermediate layer (4) on the growth substrate (2) und anschließend der Bufferschichtenstapel (3) auf die Zwischenschicht (4) aufgebracht werden. (2) and then the buffer layer stack (3) are applied to the intermediate layer (4). 3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei 3. The method of claim 2, wherein vor Aufbringen der Zwischenschicht (4) eine before applying the intermediate layer (4) a Nukleationsschicht (5) auf das Aufwachssubstrat (2) und anschließend die Zwischenschicht (4) auf die Nucleation layer (5) on the growth substrate (2) and then the intermediate layer (4) on the Nukleationsschicht (5) aufgebracht werden. Nucleation layer (5) are applied. 4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei 4. The method according to any one of the preceding claims, wherein die Gitterkonstante des Bufferschichtenstapels (3) in Richtung Halbleiterschichtenstapel (1) graduell zunehmend ausgebildet wird. the lattice constant of the buffer layer stack (3) is gradually increased in the direction of the semiconductor layer stack (1). 5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei 5. The method of claim 4, wherein die Gitterkonstante des Bufferschichtenstapels (3) durch Zugabe von Indium und/oder Arsen erhöht wird. the lattice constant of the buffer layer stack (3) is increased by adding indium and / or arsenic. 6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, wobei 6. The method according to claim 4 or 5, wherein der Bufferschichtenstapel (3) aus einer Mehrzahl von Bufferschichten ausgebildet wird, deren Gitterkonstanten in Richtung Halbleiterschichtenstapel (1) von Schicht zu Schicht ansteigend ausgebildet werden. the buffer layer stack (3) is formed from a plurality of buffer layers whose lattice constants are formed increasing in the direction of the semiconductor layer stack (1) from layer to layer. 7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit weiteren folgenden Verfahrensschritten: 7. The method according to any one of the preceding claims, further comprising the following steps: - Aufbringen eines Trägersubstrats (6) auf der dem  - Applying a carrier substrate (6) on the Aufwachssubstrat (2) gegenüberliegenden Seite des Growth substrate (2) opposite side of the Halbleiterschichtenstapels (1), und Semiconductor layer stack (1), and - Ablösen des Aufwachssubstrats (2) .  - detachment of the growth substrate (2). 8. Verfahren nach Anspruch 7, wobei 8. The method of claim 7, wherein zwischen Trägersubstrat (6) und Halbleiterschichtenstapel (1) eine Spiegelschicht (7) angeordnet wird. between carrier substrate (6) and semiconductor layer stack (1) a mirror layer (7) is arranged. 9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 7 oder 8 unter Rückbezug auf Anspruch 2 oder 3, wobei das Aufwachssubstrat (2), die Nukleationsschicht (5) und/oder die Zwischenschicht (4) derart abgelöst werden, dass auf der von dem Trägersubstrat (6) abgewandten Seite des Halbleiterchips (10) Strahlungsauskoppelstrukturen (8) ausgebildet werden. 9. The method according to any one of the preceding claims 7 or 8 with reference to claim 2 or 3, wherein the growth substrate (2), the nucleation layer (5) and / or the intermediate layer (4) are detached in such a way that on the of the carrier substrate ( 6) facing away from the semiconductor chip (10) radiation coupling structures (8) are formed. 10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei in einem gemeinsamen Verfahren eine Mehrzahl von 10. The method according to any one of the preceding claims, wherein in a common process a plurality of Halbleiterchips (10) auf einem gemeinsamen Semiconductor chips (10) on a common Aufwachsubstrat (2) hergestellt wird. Growth substrate (2) is produced. 11. Halbleiterchip, der nach einem der vorhergehenden Ansprüche hergestellt ist, aufweisend ein Trägersubstrat11. A semiconductor chip produced according to one of the preceding claims, comprising a carrier substrate (6) und einen Halbleiterschichtenstapel (1) basierend auf dem Materialsystem AlInGaP. (6) and a semiconductor layer stack (1) based on the AlInGaP material system. 12. Halbleiterchip nach Anspruch 11, wobei 12. The semiconductor chip according to claim 11, wherein zwischen Trägersubstrat (6) und Halbleiterschichtenstapel (1) eine Spiegelschicht (7) angeordnet ist. between carrier substrate (6) and semiconductor layer stack (1) a mirror layer (7) is arranged. 13. Halbleiterchip nach Anspruch 11 oder 12, wobei auf der von dem Trägersubstrat (6) abgewandten Seite des Halbleiterschichtenstapels (1) ein Bufferschichtenstapel13. The semiconductor chip according to claim 11 or 12, wherein on the side facing away from the carrier substrate (6) of the semiconductor layer stack (1) a buffer layer stack (3) aufweisend AlInGaAsP angeordnet ist, dessen (3) comprising AlInGaAsP whose Gitterkonstante an der dem Halbleiterschichtenstapel (1) zugewandten Seite an die Gitterkonstante des Lattice constant at the semiconductor layer stack (1) facing side to the lattice constant of the Halbleiterschichtenstapels (1) angepasst ist. Semiconductor layer stack (1) is adjusted. 14. Halbleiterchip nach Anspruch 13 unter Rückbezug auf Anspruch 2, wobei 14. Semiconductor chip according to claim 13 with reference to claim 2, wherein auf der von dem Halbleiterschichtenstapel (1) abgewandten Seite des Bufferschichtenstapels (3) eine Zwischenschichton the side facing away from the semiconductor layer stack (1) side of the buffer layer stack (3) an intermediate layer (4) angeordnet ist, die AlInGaAsP aufweist. (4) having AlInGaAsP. 15. Halbleiterchip nach Anspruch 14, wobei 15. The semiconductor chip according to claim 14, wherein die Zwischenschicht (4) und/oder der the intermediate layer (4) and / or the Bufferschichtenstapel (3) eine Strukturierung (8) aufweisen . Buffer layer stack (3) have a structuring (8).
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