[发明专利]光电子半导体材料的整面的光学表征的方法和执行该方法的设备

说明书

相关申请的交叉引用

本专利申请要求德国专利申请102013112885.8的优先权，其公开内容通过引用结合于此。

技术领域

提出一种用于光电子半导体材料的光学表征的方法和一种用于执行该方法的设备。

背景技术

在制造光电子半导体芯片、例如发光二极管芯片时需要的是，将所述半导体芯片在制造期间和/或在制成之后检查其功能。为此，例如能够应用表征过程，其中整个的外延晶片或芯片薄片(Chipscheibe)连续地通过检验器测量和/或超声波检查来测量。然而，这种过工艺检查由于各个芯片的连续的处理而持续相对长的时间并且与之相应是成本密集的。因此，通常只要可行，就不表征整个晶片，而是仅研究所选择的芯片或在芯片薄片上的区域，以便通过这种抽样式的选择来节省时间。在一些工艺检查中，这种抽样当然是不可行的，使得在这些情况下仍必须连续地处理所有芯片，这意味着显著的时间耗费。

此外，例如在经由导电的衬底接触的芯片类型中存在下述问题，即所述芯片类型通常在从晶片复合物中分离之后立即设置在电绝缘的载体上，使得芯片下侧电绝缘进而不能经由电接触执行功能检查。

此外，在外延的晶片和芯片中存在一系列的形貌的特征，仅助于常规的方法仅仅能够困难地检测或完全不能检测所述特征。

发明内容

特定的实施方式的至少一个目的是，提出一种用于光电子半导体材料的光学的表征的方法。特定的实施方式的至少一个另外的目的是，提出一种用于执行该方法的设备。

所述目的通过根据独立权利要求的方法和主题实现。方法的和主题的有利的实施方式和改进方案是从属权利要求的特征并且还从下面的描述和附图中得到。

根据方法的至少一个实施方式，对光电子半导体材料进行光学的表征。尤其，提出用于光电子半导体材料的整面的光学的表征的方法，所述光电子半导体材料设置用于制造多个光电子半导体芯片。

半导体材料优选通过光电子半导体芯片的半导体层序列形成。这种半导体层序列通常生长在生长衬底晶片上，设有电接触层并且分割为各个光电子半导体芯片。如在下文中所描述的那样，能够在生长之后或在之后的方法步骤之后立即执行在此所描述的方法。光电子半导体芯片例如能够构成为发光二极管，其具有发光二极管芯片或以发光二极管芯片的形式构成，所述发光二极管芯片具有有源层，所述有源层在半导体芯片运行时放射光。此外，光电子半导体芯片也能够是光电二极管芯片，所述光电二极管芯片具有有源层，所述有源层适合于将光转换为电荷。由于所述光电子半导体芯片外延地生长在生长衬底晶片上，光电子半导体材料具有带有朝向生长衬底和背离生长衬底的主表面的面状的构成方案，所述主表面垂直于半导体层的生长方向进而平行于半导体层的主延伸平面构成。主表面的特征尤其在于，半导体材料沿着平行于主表面的方向的伸展比垂直于其的伸展明显更大、即比半导体材料的厚度明显更大。

整面的光学的表征在此和在下文中理解为如下表征方法，其中不仅研究平行于光电子半导体材料的主表面的平面的各个区域，而且同时能够在整个主表面之上借助于光学机构表征半导体材料。因为光电子半导体材料设置用于制造多个光电子半导体层片，由此在这里所描述的整面的光学的表征中能够并行地研究制成形式的或还有尚未制成形式的多个光电子半导体芯片。

尤其，光电子半导体材料能够是III-V族化合物半导体材料。III-V族化合物半导体材料具有至少一个选自第三主族中的元素，例如B、Al、Ga、In和选自第五主族中的元素，例如N、P、As。尤其，术语III-V族化合物半导体材料包括二元的、三元的和四元的化合物的组，所述化合物包含至少一个选自第三主族中的元素和至少一个选自第五主族中的元素，例如氮化物化合物半导体材料、磷化物化合物半导体材料或砷化物化合物半导体材料。这种二元的、三元的或四元的化合物例如还能够具有一种或多种掺杂物以及附加的组成部分。

例如，半导体材料能够具有基于InGaAlN的半导体层序列。基于InGaAlN的半导体芯片、半导体材料和半导体层序列尤其是如下半导体芯片、半导体材料和半导体层序列：其中外延制造的半导体层序列通常具有由不同的单层构成的层序列，所述半导体层序列包含至少一个单层，所述单层具有由III-V族化合物半导体材料体系In_xAl_yGa_1-x-yN构成的材料，其中0≤x≤1，0≤y≤1并且x+y≤1。具有至少一个基于InGaAlN的有源层的半导体层序列例如能够优选发射或检测在紫外至绿色的波长范围中的电磁辐射。