一种改善VCSEL侧壁形貌的干法刻蚀方法技术

本发明专利技术提供一种改善VCSEL侧壁形貌的干法刻蚀方法，其包括如下步骤：S1、在VCSEL外延片上通过介质薄膜形成刻蚀图案；S2、将VCSEL外延片连同其上的介质薄膜送入刻蚀腔中；S3、向刻蚀腔中通入包含SiCl4和Ar的刻蚀气体，对VCSEL外延片上未被介质薄膜覆盖的部分进行刻蚀；S4、通入包含SiCl4和Ar的刻蚀气体的同时，向刻蚀腔中通入He，在刻蚀形成的VCSEL台面侧壁上形成非晶硅保护层。本发明专利技术通过将He气通入到ICP刻蚀腔中，促进了SiCl4的分解，在VCSEL台面侧壁形成了一层非晶硅保护层，有效阻止了反应气体对台面侧壁的进一步刻蚀，提升了VCSEL器件台面侧壁的光滑度。

A Dry Etching Method for Improving the Side Wall Morphology of VCSEL

【技术实现步骤摘要】
一种改善VCSEL侧壁形貌的干法刻蚀方法
本专利技术涉及半导体工艺
，尤其涉及一种改善VCSEL侧壁形貌的干法刻蚀方法。
技术介绍
VCSEL器件全称为垂直腔面发射激光器，兴起于上个世纪70年代，经过近几十年的发展获得了长足的进步。相比于边发射半导体激光器，VCSEL具有激光出射方向垂直于衬底表面、可获得圆形光斑、动态单模性好、易于和其他半导体器件集成等优点。凭借这些优点VCSEL器件获得了人们的广泛关注，逐步在3D成像、光通信、光存储、激光显示和照明等领域获得了应用。在VCSEL的制备工艺中常涉及圆形台面的刻蚀，常见的刻蚀方法有化学湿法刻蚀及ICP干法刻蚀。ICP干法刻蚀通常采用气相化学反应及物理离子轰击相结合的方案，相比于化学湿法刻蚀，ICP干法刻蚀具有各向异性刻蚀、产量大、易于获得垂直台面等优点。在VCSEL的ICP刻蚀工艺中，化学气相刻蚀倾向于各向同性刻蚀，会破坏侧壁的垂直度，物理刻蚀的粒子轰击会造成台面侧壁的损坏。因而，如何在ICP刻蚀的工艺中，采用合适的方法对已刻蚀的表面进行保护，近而提升VCSEL器件的性能，是提升VCSEL侧壁形貌的的关键。因此，针对上述问题，有本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种改善VCSEL侧壁形貌的干法刻蚀方法，其特征在于，所述刻蚀方法包括如下步骤：S1、在VCSEL外延片上通过介质薄膜形成刻蚀图案；S2、将VCSEL外延片连同其上的介质薄膜送入刻蚀腔中；S3、向刻蚀腔中通入包含SiCl4和Ar的刻蚀气体，对VCSEL外延片上未被介质薄膜覆盖的部分进行刻蚀；S4、通入包含SiCl4和Ar的刻蚀气体的同时，向刻蚀腔中通入He，在刻蚀形成的VCSEL台面侧壁上形成非晶硅保护层。

【技术特征摘要】
1.一种改善VCSEL侧壁形貌的干法刻蚀方法，其特征在于，所述刻蚀方法包括如下步骤：S1、在VCSEL外延片上通过介质薄膜形成刻蚀图案；S2、将VCSEL外延片连同其上的介质薄膜送入刻蚀腔中；S3、向刻蚀腔中通入包含SiCl4和Ar的刻蚀气体，对VCSEL外延片上未被介质薄膜覆盖的部分进行刻蚀；S4、通入包含SiCl4和Ar的刻蚀气体的同时，向刻蚀腔中通入He，在刻蚀形成的VCSEL台面侧壁上形成非晶硅保护层。2.根据权利要求1所述的改善VCSEL侧壁形貌的干法刻蚀方法，其特征在于，所述步骤S1具体包括：S11、在VCSEL外延片上沉积一层介质薄膜；S12、在含有介质薄膜的VCSEL外延片上旋涂一层光刻胶；S13、光刻胶经曝光显影形成光刻胶掩膜；S14、通过ICP刻蚀工艺，对未被光刻胶掩膜覆盖的介质薄膜进行刻蚀，将光刻胶图案转移到VCSEL外延片上；S15、去除光刻胶。3.根据权利要求2所述的改善VCSEL侧壁形貌的干法刻蚀方法，其特征在于，采用PECVD法在VCSEL外延片上沉积一...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘恒，王俊，谭少阳，荣宇峰，曾冠澐，
申请(专利权)人：苏州长光华芯半导体激光创新研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32