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选区外延生长方法及其中使用的掩膜结构技术

技术编号:40063700 阅读:7 留言:0更新日期:2024-01-16 23:05
本发明专利技术提供了一种选区外延生长方法及其中使用的掩膜结构,涉及半导体激光器的技术领域,选区外延生长方法括:步骤S1.提供一外延片;步骤S2.在外延片上形成一次外延层;步骤S3.在一次外延层上制备掩膜层;或者,先制备掩膜层,再将掩膜层设置于一次外延层上;其中,掩膜层的制备包括步骤:步骤S31.提供一层体;步骤S32.在层体上形成贯通其上下表面的选区刻蚀通道;步骤S33.在层体的上表面形成向下延伸的收集槽;收集槽位于选区刻蚀通道的周向外侧,且收集槽的深度小于掩膜层的厚度;步骤S4.利用带有收集槽的掩膜层形成二次外延层。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体激光器,尤其是涉及一种选区外延生长方法及其中使用的掩膜结构


技术介绍

1、选择区域外延生长(sag)技术在半导体外延生长和器件制造领域都有着广泛的应用。

2、在一般选区外延生长中,首先使用pecvd进行镀膜,然后通过匀胶曝光显影刻蚀步骤,对需生长区域进行去除掩膜,然后直接生长外延结构。

3、如图1所示,这种方式存在的问题在于靠近掩膜区域的选区生长区域,会出现尖峰生长,其生长厚度显著高于选区内的中心高度,其原因是反应物从掩膜上横向迁移至选区边缘所致。


技术实现思路

1、本专利技术的目的在于提供一种选区外延生长方法及其中使用的掩膜结构,以缓解现有选区外延形成过程中出现尖峰的技术问题。

2、第一方面,本专利技术提供的一种选区外延生长方法,包括:

3、步骤s1.提供一外延片;

4、步骤s2.在所述外延片上形成一次外延层;

5、步骤s3.在所述一次外延层上制备掩膜层;或者,先制备掩膜层,再将所述掩膜层设置于一次外延层上;

6、其中,所述掩膜层的制备包括步骤:步骤s31.提供一层体;步骤s32.在所述层体上形成贯通其上下表面的选区刻蚀通道;步骤s33.在所述层体的上表面形成向下延伸的收集槽;所述收集槽位于所述选区刻蚀通道的周向外侧,且所述收集槽的深度小于掩膜层的厚度;

7、步骤s4.利用带有所述收集槽的所述掩膜层形成二次外延层。

8、进一步的,所述步骤s32包括:通过光刻方式,利用带有第一刻蚀通道的第一掩模件,在所述层体上刻蚀得到所述选区刻蚀通道。

9、进一步的,所述步骤s32具体包括:

10、步骤s321. 在所述层体上形成第一光刻胶层;

11、步骤s322.通过曝光显影在所述第一光刻胶层上形成贯通其上下表面的所述第一刻蚀通道;

12、步骤s323.通过所述第一刻蚀通道在所述层体上刻蚀得到所述选区刻蚀通道。

13、进一步的,所述步骤s32中还包括:

14、步骤s324.去除所述第一光刻胶层。

15、进一步的,所述步骤s33包括:

16、通过光刻方式,利用带有第二刻蚀通道的第二掩模件,在所述层体上刻蚀得到所述收集槽;

17、其中,所述第二掩模件上与每一个所述选区刻蚀通道上下对应的部分的周向外侧均设置有所述第二刻蚀通道。

18、进一步的,所述步骤s33具体包括:

19、步骤s331.在所述层体的上表面形成第二光刻胶层,且所述第二光刻胶层充满所述选区刻蚀通道;

20、步骤s332. 通过曝光显影在所述第二光刻胶层上形成贯通其上下表面的第二刻蚀通道;

21、步骤s333. 通过所述第二刻蚀通道在所述层体上刻蚀得到所述收集槽;

22、步骤s334.去除所述第二光刻胶层。

23、进一步的,还包括:

24、步骤s5.去除所述掩膜层;

25、步骤s6.在所述一次外延层上形成覆盖所述二次外延层的三次外延层。

26、进一步的,所述收集槽的横截面的形状为矩形或者倒三角形;

27、和/或,所述收集槽的内底面与内侧壁圆弧过度,以使所述收集槽的内底面与内侧壁形成弧面。

28、第二方面,本专利技术提供的一种选区外延形成中使用的掩膜结构,所述掩膜结构应用于上述的选区外延生长方法中,包括:

29、板体,所述板体上设置有贯通其上下表面的选区刻蚀通道;

30、所述板体的上表面设置有向下延伸的收集槽;所述收集槽位于所述选区刻蚀通道的周向外侧,且所述收集槽的深度小于所述板体的厚度。

31、第三方面,本专利技术提供的一种选区外延形成中使用的掩膜结构,所述掩膜结构应用于上述的选区外延生长方法中,包括:

32、板体,所述板体上设置有贯通其上下表面的选区刻蚀通道;

33、所述板体的上表面设置有向上延伸的挡板;所述挡板位于所述选区刻蚀通道的周向外侧。

34、本专利技术至少具备以下优点或有益效果:

35、本专利技术提供的选区外延生长方法包括:步骤s1.提供一外延片;步骤s2.在所述外延片上形成一次外延层;步骤s3.在所述一次外延层上制备掩膜层;或者,先制备掩膜层,再将所述掩膜层设置于一次外延层上;其中,所述掩膜层的制备包括步骤:步骤s31.提供一层体;步骤s32.在所述层体上形成贯通其上下表面的选区刻蚀通道;步骤s33.在所述层体的上表面形成向下延伸的收集槽;所述收集槽位于所述选区刻蚀通道的周向外侧,且所述收集槽的深度小于掩膜层的厚度;步骤s4.利用带有所述收集槽的所述掩膜层形成二次外延层。

36、在形成二次外延前,本方案中,在掩膜层上形成收集槽,从而可以在形成二次外延的过程中,原本会滑落到选区刻蚀通道的原子被收集到收集槽内,从而减少了尖峰效应的产生,获得的二次外延层形貌更加的均匀。

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【技术保护点】

1.一种选区外延生长方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的选区外延生长方法,其特征在于,所述步骤S32包括步骤:通过光刻方式,利用带有第一刻蚀通道(33)的第一掩模件,在所述层体(3)上刻蚀得到所述选区刻蚀通道(31)。

3.根据权利要求2所述的选区外延生长方法,其特征在于,所述步骤S32具体包括:

4.根据权利要求3所述的选区外延生长方法,其特征在于,所述步骤S32中还包括:

5.根据权利要求2-4任意一项所述的选区外延生长方法,其特征在于,所述步骤S33包括:

6.根据权利要求5所述的选区外延生长方法,其特征在于,所述步骤S33具体包括:

7.根据权利要求1所述的选区外延生长方法,其特征在于,还包括:

8.根据权利要求1所述的选区外延生长方法,其特征在于,所述收集槽(34)的横截面的形状为矩形或者倒三角形;

9.一种选区外延形成中使用的掩膜结构,其特征在于,所述掩膜结构应用于权利要求1-8任意一项所述的选区外延生长方法中,包括:

10.一种选区外延形成中使用的掩膜结构,其特征在于,所述掩膜结构应用于权利要求1-8任意一项所述的选区外延生长方法中,包括:

...

【技术特征摘要】

1.一种选区外延生长方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的选区外延生长方法,其特征在于,所述步骤s32包括步骤:通过光刻方式,利用带有第一刻蚀通道(33)的第一掩模件,在所述层体(3)上刻蚀得到所述选区刻蚀通道(31)。

3.根据权利要求2所述的选区外延生长方法,其特征在于,所述步骤s32具体包括:

4.根据权利要求3所述的选区外延生长方法,其特征在于,所述步骤s32中还包括:

5.根据权利要求2-4任意一项所述的选区外延生长方法,其特征在于,所述步骤s33包括:

6....

【专利技术属性】
技术研发人员:吴文俊赵勇明杨国文惠利省赵卫东
申请(专利权)人:度亘核芯光电技术苏州有限公司
类型:发明
国别省市:

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