具有自对准半导体平台和接触层的半导体器件和相关器件的制造方法技术

一种制造半导体器件的方法，该方法包括：　　　　在衬底上形成半导体层；　　　　与衬底相对地在半导体层上形成导电层；　　　　与半导体层相对地在导电层上形成掩膜；　　　　选择性地除去由掩膜暴露的半导体层和导电层的部分，同时保留掩膜以定义半导体平台，该半导体平台具有位于掩膜和与衬底之间的平台侧壁以及和衬底相对的平台表面，并定义半导体平台和掩膜之间的平台表面上的接触层；　　　　在掩膜上和平台侧壁上形成钝化层；以及　　　　除去掩膜和掩膜上的钝化层的部分。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及电子领域，尤其涉及电子半导体器件和相关结构的形成方法。
技术介绍
激光器是由光子受激发射产生相干单色光束的器件。光子的受激发射也会产生光增益，这使激光器产生高光能的光束。许多材料能够产生激射效应，如某些高纯度晶体(常见的例子为红宝石)、半导体、某些类型的玻璃、特定气体如二氧化碳、氦气、氩气和氖气以及某些等离子体。最近，由半导体材料制造的激光器获得进展，从而具有尺寸更小、成本更低、以及通常和半导体器件相关的其它优点。在半导体领域中，光子起主要作用的器件称为“光子”或“光电子”器件。依此，光子器件可包括发光二极管(LED)、光电探测器、光伏器件和半导体激光器。半导体激光器和其它激光器相类似是因为发射的辐射具有空间和时间相干性。如前所述，激光辐射具有高度单色性(即带宽窄)，且其产生高度方向性的光束。然而，半导体激光器在许多方面不同于其它激光器。例如，在半导体激光器中，量子跃迁与材料的能带特性有关；半导体激光器可以具有很紧凑的尺寸，可能具有很窄的有源区和较大的激光束发散；结介质会强烈影响半导体激光器的特性；对于P-N结激光器，通过二极管本身的正向电流注入产生激射行为。总体上说，半导体激光器可提供通过调整直接流经该器件电流进行控制的非常有效系统。此外，由于半导体激光器具有很短的光子寿命，其可用于产生高频调制。依此，这种紧凑尺寸和高频调制的性能使半导体激光器成为光纤通信的重要光源。广义上说，半导体激光器的结构应该提供光学限制以产生可以出现光放大的共振腔，并提供电学限制以产生导致发生受激发射的高电流密度。此外，为了产生激射效应(辐射的受激发射)，该半导体应该是直接带隙材料而不是间接带隙材料。熟悉半导体特性的都知道，直接带隙材料是这样一种材料电子从价带到导带的跃迁并不要求改变电子的晶体动量。砷化镓和氮化镓为直接带隙半导体的例子。在间接带隙半导体中存在另一种情况，即电子在价带和导带之间的跃迁要求改变晶体动量。硅和碳化硅为这种间接半导体的例子。Sze在Physics of Semiconductor Devices的第二版(1981年)704-742页给出了半导体激光器理论、结构和工作的实用解释，包括光学和电学限制以及镜面反射。这些页在此一并引用作为参考。熟悉诸如LED和激光器的光子器件的知道，由特定半导体材料产生的电磁辐射(即光子)的频率是该材料带隙的函数。窄带隙产生能量低、波长长的光子，而宽带隙材料产生能量高、波长短的光子。例如，磷化铝铟镓(AlInGaP)就是一种通常用于激光器的半导体。由于该材料的带隙(实际上为取决于各个出现的元素的摩尔数或原子百分比的带隙范围)，AlInGaP产生的光限于可见光谱的红光波段，即约600至700纳米(nm)。为了产生波长位于光谱的蓝色或紫外波段的光子，可使用带隙相对大的半导体材料。诸如氮化镓(GaN)，三元合金氮化铟镓(InGaN)、氮化铝镓(AlGaN)和氮化铝铟(AlInN)，以及四元合金氮化铝镓铟(AlInGaN)的III族氮化物材料，由于其相对宽的带隙(室温下GaN带隙为3.36eV)而成为蓝光和紫外激光器有吸引力的候选材料。相应地，已经证实了发射光范围在370至420nm的III族氮化物基激光二极管。多个共同转让的专利和待审批的专利同样在申请讨论光电子器件的设计和制造。例如，美国专利No.6,459,100、6,373,077、6,201,262、6,187,606、5,912,477和5,416,342描述了各种氮化镓基光电子器件的方法和结构。美国专利No.5,838,706描述了低应变氮化物激光二极管结构。已公开的美国申请No.20020093020和20020022290描述了氮化物基光电子器件的外延结构。下述申请中已公开美国申请No.20020123164、标题为“Flip Chip Bonding ofLight Emitting Devices and Light Emitting Devices Suitable forFLip-Chip Bonding”的已公开美国申请No.030045015、标题为“Bonding of Light Emitting Diodes Having Shaped Substratesand Collets for Bonding of Light Emitting Diodes Having ShapedSub strates”的已公开美国申请No.20030042507以及标题为“LightEmitting Diodes Including Mod ifications for Submount Bondingand Manufacturing Methods Therefor”的已公开美国申请No.20030015721，描述了各种金属接触结构和键合方法，包含倒装焊键合方法。美国专利No.6,475,889中描述了干法刻蚀方法。标题为“Robust Group III Light Emitting Diode for High Reliabilityin Standard Packaging Applications”的美国申请序号No.08/920,409中描述了氮化物光电子器件的钝化方法。标题为“Group III Nitride Based Light Emitting Diode Structures witha Quantum Well and Superlattice，Group III Nitride BasedQuantum Well Structures and Group III Nitride BasedSuperlattice Structures”的已公开的美国专利申请No.20030006418和标题为“Ultraviolet Light Emitting Diode”的已公开美国专利申请No.20030020061中描述了适用于氮化物激光二极管的有源层结构。所有前述专利、专利申请和已公开的专利申请在此一并引用作为参考，如同在此阐述了其全文一样。然而，传统半导体激光器器件的脆弱部分在于制造与/或随后封装期间易遭受损坏。而且，传统半导体激光器器件的电学脆弱部分可能导致漏电、短路、与/或激射阈值的增加。
技术实现思路
根据本专利技术的实施例，半导体器件的制造方法包括在衬底上形成半导体层、与衬底相对地在半导体层上形成导电层、以及与半导体层相对地在导电层上形成掩膜。通过掩膜暴露的导电层和半导体层的部分可以被选择性地除去，但保留掩膜以定义半导体平台，该平台具有位于掩膜和衬底之间的平台侧壁以及与衬底相对的平台表面，并且限定位于半导体平台和掩膜之间的平台表面上的接触层。可以在掩膜上和平台侧壁上形成钝化层，且可以除去该掩膜和掩膜上的钝化层的部分。更为特别地，接触层可提供与半导体平台的欧姆接触。选择性地除去金属层的部分时，导电层的副产物会再次沉积在掩膜的侧壁上。因此，当导电层被除去后，掩膜的有效宽度增加。此外，平台可设计成这样为半导体结构内的发光器件提供光学限制或电流限制中的至少一个。甚至，平台侧壁可以不被导电接触层覆盖。该半导体层可以为诸如III族氮化物半导体材料的III-V族半导体材料，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：K·W·哈伯雷恩，M·J·伯格曼恩，R·罗萨多，D·T·埃梅森，
申请(专利权)人：克里公司，
类型：发明
国别省市：