一种化合物半导体多层结构刻蚀型貌调节方法与流程

专利检索2025-05-29  9


本发明涉及半导体,具体为一种化合物半导体多层结构刻蚀型貌调节方法。


背景技术:

1、掩埋异质结构发光器件是由限定的电流限制区域,其将电流引导到结构内的光学有源层,在使用ingaasp/inp/ingaas材料的器件中,这种结构提供高可靠性、低阈值电流,良好的光场特性及光纤耦合效率,并且广泛用于一定范围的工作频率上的光纤通信系统中。

2、实际在制作器件中,关于刻蚀型貌的控制是二次金属有机物气相沉积前一个关键的一环,很多文献报道掩埋异质结构发光器件多是选用全湿法腐蚀的方式,湿法刻蚀操作简易材料损伤小,能制作出相对平滑的台面,但是,全湿法刻蚀的均匀性差,宽度控制不易,而干法刻蚀工艺重复性高,均匀性好,但易产生材料损伤,所以应用于掩埋异质结构发光器件的台面制作,可以干法蚀刻后再进行湿法蚀刻以达到台面尺寸和型貌的控制;为此本发明提出一种化合物半导体多层结构刻蚀型貌调节方法,以解决上述提到的问题。


技术实现思路

1、针对现有技术的不足,本发明提供了一种化合物半导体多层结构刻蚀型貌调节方法,解决了现有技术中使用全湿法刻蚀的均匀性差,宽度控制不易,而干法刻蚀工艺重复性高,均匀性好,但易产生材料损伤的问题。

2、为实现以上目的,本发明通过以下技术方案予以实现:一种化合物半导体多层结构刻蚀型貌调节方法,该方法具体包括以下步骤:

3、s1、图形化掩膜在化合物半导体多层结构的表面;

4、s2、无掩罩的多层结构在hbr和n2和其他少量的混合反应气体所产生的化学等离子体,在表面的垂直方向各向异性蚀刻该多层结构;

5、其中,化合物半导体多层结构为:包括inp-p层、量子阱core层、inp-n层、衬底。

6、优选的,所述图形化掩膜是pecvd设备沉积的 sio2,用光刻技术在掩膜上制作光刻胶图形 ,掩膜的刻蚀采用反应离子刻蚀(rie),在有机化学去除光刻胶后,即得二氧化硅的图形掩膜在化合物半导体多层结构上。

7、优选的,还包括电感耦合等离子体两个独立的13.56mhz射频功率源射频电源rf1和rf2;

8、所述rf1 在反应室控制等离子体的产生,调节其密度;

9、所述rf2连接到反应室外的电感线圈上,提供了一个偏置电压给等离子体提供一定的能量控制等离子体轰击刻蚀表面的能量;

10、溴基气体分子和产生的离子、自由基,进行物理式撞击溅蚀和化学刻蚀无掩膜的化合物半导体多层结构。

11、优选的,采用hbr:h2o2:h2o湿法刻蚀icp后具有含铟多层inp层、ingaasp层结构,获得梯型的、无刻痕光滑和干净的表面。

12、优选的,所述衬底包括inp、ingaas和ingaasp中的任意一种。

13、有益效果

14、本发明提供了一种化合物半导体多层结构刻蚀型貌调节方法。与现有技术相比具备以下有益效果:

15、本发明采用 hbr:h2o2:h2o 作为化学刻蚀得到合理参数对含铟化合物半导体多层结构湿蚀刻型貌控制方法,得到了表面粗糙度小且可有效控制台面宽度,是合适半导体光电子器件的蚀刻工艺。



技术特征:

1.一种化合物半导体多层结构刻蚀型貌调节方法,其特征在于,该方法具体包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种化合物半导体多层结构刻蚀型貌调节方法,其特征在于,所述图形化掩膜是pecvd设备沉积的 sio2,用光刻技术在掩膜上制作光刻胶图形 ,掩膜的刻蚀采用反应离子刻蚀(rie),在有机化学去除光刻胶后,即得二氧化硅的图形掩膜在化合物半导体多层结构上。

3.根据权利要求1所述的一种化合物半导体多层结构刻蚀型貌调节方法,其特征在于,还包括电感耦合等离子体两个独立的13.56mhz射频功率源射频电源rf1 和rf2;

4.根据权利要求1所述的一种化合物半导体多层结构刻蚀型貌调节方法,其特征在于,采用hbr:h2o2:h2o湿法刻蚀icp后具有含铟多层inp层、ingaasp层结构,获得梯型的、无刻痕光滑和干净的表面。

5.根据权利要求1所述的一种化合物半导体多层结构刻蚀型貌调节方法,其特征在于,所述衬底包括inp、ingaas和ingaasp中的任意一种。


技术总结
本发明公开了一种化合物半导体多层结构刻蚀型貌调节方法,该方法具体包括以下步骤:S1、图形化掩膜在化合物半导体多层结构的表面;S2、无掩罩的多层结构在HBr和N<subgt;2</subgt;和其他少量的混合反应气体所产生的化学等离子体,在表面的垂直方向各向异性蚀刻该多层结构。本发明涉及半导体技术领域,解决了现有技术中使用全湿法刻蚀的均匀性差,宽度控制不易,而干法刻蚀工艺重复性高,均匀性好,但易产生材料损伤的问题,本发明采用HBr:H<subgt;2</subgt;O<subgt;2</subgt;:H<subgt;2</subgt;O作为化学刻蚀得到合理参数对含铟化合物半导体多层结构湿蚀刻型貌控制方法,得到了表面粗糙度小且可有效控制台面宽度,是合适半导体光电子器件的蚀刻工艺。

技术研发人员:罗文欣,许达
受保护的技术使用者:南京镭芯光电有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/5/29
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