高温下各向异性地蚀刻多层结构制造技术

本发明专利技术公开了一种可供选择的蚀刻化学组成，该化学组成可以提供固有地各向异性蚀刻，并且在不需要高分子聚合物沉积作用的条件下消除刻痕形成。蚀刻在高于近似１６０℃的衬底温度下用ＨＢｒ和Ｎ↓［２］的组合实施，以提供基本上无刻痕和无碳聚合物的各向异性蚀刻方法。可供选择的蚀刻化学组成允许在ＩＣＰ等离子体蚀刻体系内含铟多层结构中产生具有光滑侧壁的基本上垂直的特征。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术通常涉及半导体制造领域。更具体地，本专利技术涉及在相对高的衬底温度上使用溴化氢和氮气的组合，以在等离子体蚀刻体系中为含铟的材料提供基本上无刻痕和干净的各向异性蚀刻的方法。
技术介绍
含铟的多层结构(InP、InGaAs和InGaAsP)在制作光电子器件中越来越重要，该光电子器件包括垂直腔表面发射的激光器和脊形波导管。用于干法蚀刻含铟材料的大多数方法包括使用甲烷/氢气混合物(CH4/H2)和氯基等离子体。尽管CH4/H2基等离子体已经广泛用于蚀刻InP，但蚀刻速度很慢，且聚合物沉积作用导致蚀刻器和蚀刻样品的污染。对于大量制造，慢的蚀刻速度和不稳定的蚀刻条件是不可接受的。已经报导氯基化学组成用来在200℃左右的衬底温度下以高蚀刻速度蚀刻InP，使InP具有光滑表面。但是，我们已经发现氯基化学组成(Cl2、BCl3)由于对这些材料不同的蚀刻速度，将在多层结构中产生刻痕。我们已经发现，该刻痕的形成将妨碍后续的处理步骤如再生长。还已经报导了，溴基化学组成如HBr和Br2可用来蚀刻InP，但是HBr或HBr/Ar等离子体通常导致严重的底切，这对于进一步处理是不可接受的。垂直蚀刻是对于本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于各向异性地干法蚀刻化合物半导体异质结构的方法，所述方法包括：选择性地掩蔽异质结构的表面；和将被掩蔽的异质结构暴露于包含溴化氢和氮气的混合物的等离子体，以在通常垂直于主表面的方向上各向异性地蚀刻该异质结构的未掩蔽部分。

【技术特征摘要】
US 2002-7-19 60/397,185;US 2003-7-8 10/616,4921.一种用于各向异性地干法蚀刻化合物半导体异质结构的方法，所述方法包括选择性地掩蔽异质结构的表面；和将被掩蔽的异质结构暴露于包含溴化氢和氮气的混合物的等离子体，以在通常垂直于主表面的方向上各向异性地蚀刻该异质结构的未掩蔽部分。2.如权利要求1所述的方法，还包括保持半导体异质结构在160℃以上的温度。3.如权利要求1所述的方法，其中半导体异质结构包含铟。4.如权利要求1所述的方法，其中半导体异质结构包括InP、InGaAs和InGaAsP中的至少一种。5.如权利要求1所述的方法，还包括利用电感耦合等离子体蚀刻体系实施该方法的步骤。6.如权利要求1所述的方法，其中蚀刻以至少2μm/min的速度实施。7.如权利要求1所述的方法，还包括在蚀刻异质结构的过程中将压力保持在近似5毫托的步骤。8.一种在真空室内的半导体衬底中蚀刻基本上垂直的特征的方法，所述方法包括在半导体衬底上沉积掩模；保持真空室内半导体衬底的温度为近似160℃以上；和用溴化氢和氮气的混合物蚀刻半导体衬底。9....

【专利技术属性】
技术研发人员：李耀升，
申请(专利权)人：优利讯美国有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]