【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于制造半导体器件的方法以及一种半导体器件，该半导体器件可以尤其是根据本专利技术的方法的产品。
技术介绍
技术实现思路
1、提出了一种用于制造半导体器件的方法，所述半导体器件用于发射光并且具有基体，该基体具有用于产生光的有源层以及由阻挡结构限界的隧道结，其中，该阻挡结构用于使导入到该有源层中的电流缩窄(einschnürung)，其中，该阻挡结构在该隧道结的区域中的产生通过注入步骤进行。
2、半导体器件可以包括磷化铟层或者可以基于包含磷化铟的晶圆。此外，半导体器件还可以包含砷化镓。
3、通过根据本专利技术的方法可以将隧道结定位在有源层附近。在此，隧道二极管可以布置在半导体器件内驻留光波的有源层之后的第一节点的区域中。
4、特别是通过由注入引起的晶格缺陷可以产生杂质。阻挡结构由这些杂质构成。
5、注入通过注入射束进行，所述注入射束从辐射方向出发辐射到基体和/或半导体器件上。
6、隧道结特别是可以由至少两个高掺杂的直接相邻的层构成。这两个层被相反地掺杂，其中，在高掺杂的层的彼此的接触区域中形成可隧穿的屏障。
7、通过注入产生的阻挡结构的区域具有高电阻，从而对半导体器件作用的电流不能流过被注入的区域。被注入的区域对于具有所发射的波长的光是透明的。
8、半导体器件可以尤其是表面发射器(vcsel-vertical-cavity surface-emittinglaser，垂直腔面发射激光器)。光可以尤
9、通过在从属权利要求中所体积的措施能实现本专利技术的有利的实施方案和进一步方案。
10、有利地，可以将质子注入工艺用作注入步骤，其中，注入能量选择为使得该阻挡结构在构成该隧道结的层的内部形成，并且优选关于该注入方向而言至少在该隧道结的一侧上不延伸到邻接的层中。邻接的层与隧道结的高掺杂的层直接相邻。通常邻接的层具有较少的掺杂并且不是隧道结的一部分。
11、质子注入工艺可以基于使用氢、氦、硼或其他化学元素。由此产生对光子低相互影响或无相互影响的阻挡结构。
12、替换地，注入能量可以选择为使得该阻挡结构的至少一部分延伸到与该隧道结邻接的层中。邻接的层因此也可以具有阻挡结构的一部分。
13、一个特别的进一步方案包括：将阻断剂施加在该基体的要借助注入射束辐射的表面上，使得该注入射束在未被该阻断剂覆盖的区域处射入该基体，至少直至该隧道结。阻断剂阻止注入射束进入。所述阻断剂在注入之前被施加在表面上、特别是在由例如氮化硅和/或氧化硅构成的介电保护层上。在注入阻挡结构之后，可以例如通过蚀刻步骤去除阻断剂。保护层保护位于其下方的基体并且在去除阻断剂的蚀刻步骤期间被牺牲掉。
14、孔状的阻挡结构具有不被注入射束涉及的贯通区域，该孔状的阻挡结构是优选的，其中，在注入工艺之前，特别是相应于孔状的阻挡结构优选在台面区段上施加光刻胶。阻断剂例如可以形成为阻挡结构的相反映像(negatives abbild)。阻挡结构可以例如具有环形形状，所述环形形状由在阻挡结构中心构成的贯通区域形成。
15、优选，在注入之后可以将第一反射层和/或第二反射层安置在基体的不同侧面上，其中，优选预先从该基体去除载体基底，并且特别是接着将保护层至少施加在所述反射层中的一个反射层上。将保护层特别是施加在替代已去除的基底安置在基体上的反射层上。本方法步骤包括晶圆倒装。
16、在本专利技术的一个有利的进一步方案中，在半导体器件上可以形成阵列结构。为此，可以在隧道结层中产生多个阻挡结构，从而半导体器件具有多个隧道结。隧道结层是平面层序列，该层序列由至少两个高掺杂和相反地掺杂的层构成，所述层优选在基体上的一个区段上面状地延伸，并且与辐射方向大致正交。阻挡结构能够相对于彼此横向地布置在隧道结层的平面中。每个阻挡结构可以配属给一个发射光的区域，该区域分别具有单独的台面区段。半导体器件可以具有多个台面区段。
17、为了将台面区段或配属给台面区段的隧道结和/或阻挡结构彼此分开，可以考虑注入-分离步骤，该注入-分离步骤产生横向于隧道结布置的电绝缘屏障。由此使得配属给各个隧道结的台面区段至少在有源层的区域中彼此电隔离。在此，可以使用质子注入工艺或替换的注入工艺。绝缘屏障可以是对于所产生的光不透明的。
18、一个特别的进一步方案包括：通过注入-分离步骤来切断所有导电的层。因此，例如同样也可以切断与电接触部连接的层，从而产生完全电隔离的台面区段，通过所述电接触部将外部激活电流馈入到半导体器件中。在此，绝缘屏障可以延伸到关于注入方向而言处于背侧的基底中。
19、此外，可以提出另外的注入薄层步骤，其中，将绝缘层面状地施加在该基体的表面上，其中，被注入的绝缘层优选布置在介电表面保护层下方。绝缘层可以延伸到基体表面的大部分面积区域上。绝缘层在注入方向上的深度优选为大约100nm。绝缘层用于使基体与光电二极管基本上绝缘。
20、可以实现半导体器件的功能扩展，其方式是，将附加的功能区段安置在被注入的绝缘层上，其中，功能区段特别是包含反射层和/或光电二极管。替换地或补充地，也可以使用肖特基二极管、选择晶体管或调制器。原则上，功能区段可以具有一个或多个p-n结，所述p-n结优选具有本征层或另外的用于光调制的层，其包括量子阱。在本专利技术中，光电二极管被纯示例性地列举用于阐述所述方法和装置的基本原理。功能区段的安置可以借助于粘合工艺进行。发射光的半导体器件、例如vcsel特别是被使用在传感器应用中，所述vcsel可以例如配备有集成光电二极管。
21、为了电接触部特别是将被蚀刻的沟槽引入到半导体器件中，其中，将该半导体器件的包含所述沟槽的整个表面起伏部钝化，其中，然后通过附加蚀刻步骤使所述沟槽的最深部位解除钝化。
22、可以设置，通过蚀刻步骤去除反射层的在配属给两个不同隧道结的两个直接相邻的沟槽之间的至少一个子区段。通过去除反射层的区段而产生的自由空间能够以共同的电接触部填充，以形成半导体器件的台面区段的串联连接和/或并联连接。
23、本专利技术提出，提供一种用于发射光的具有基体的半导体器件，该基体具有台面区段，所述台面区段具有用于光的发射区域，该台面区段配属有：第一反射层；第二反射层；以及布置在所述两个反射层之间的有源区段，该有源区段用于产生光，其中，该半导体器件具有用于将电能馈入到有源区段中的电接触部。台面区段配属有由被注入的阻挡结构限界的隧道结。
24、基体和台面区段能够至少部分地包含晶体半导体材本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于制造半导体器件(10)的方法，所述半导体器件用于发射光(21)并且具有基体(9)，所述基体具有用于产生光(21)的有源层(16)以及由阻挡结构(26)限界的隧道结(27)，其中，所述阻挡结构(26)用于使导入到所述有源层(16)中的电流(25)缩窄，其中，所述阻挡结构(26)在所述隧道结(27)的区域中的产生通过注入步骤进行，其特征在于，通过由所述注入引起的晶格缺陷产生杂质，使得被注入的区域对于具有所发射的波长的光(21)是透明的。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将质子注入工艺作为注入步骤，其中，注入能量选择为使得所述阻挡结构(26)在构成所述隧道结(27)的层的内部形成并且优选关于注入方向而言至少在所述隧道结(27)的一侧上不延伸到邻接的层中。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述注入能量选择为使得所述阻挡结构(26)的至少一部分延伸到与所述隧道结(27)邻接的层中。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，将阻断剂(29)施加在所述基体(9)的要借助注入射束(30)辐射的表面上，使得所述注入
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，形成孔状的阻挡结构(26)，所述孔状的阻挡结构具有不被所述注入射束(30)涉及的贯通区域(31)，其中，在注入工艺之前，特别是相应于所述孔状的阻挡结构(26)，优选在台面区段(19)上施加光刻胶。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，将第一反射层和/或第二反射层(22，23)施加在所述基体(9)的不同的侧面上，其中，优选预先从所述基体(9)去除载体基底(18)，并且特别是接着将保护层(32)至少施加在所述反射层(22，23)中的一个反射层上。
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在隧道结层(13)中产生多个阻挡结构(26)，使得半导体器件(10)具有多个隧道结(27)。
8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，具有另外的注入-分离步骤用于产生横向于所述隧道结(27)布置的电绝缘屏障(40)，使得配属给对应的隧道结(27)的台面区段(19)至少在所述有源层(16)的区域中彼此电隔离。
9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，通过注入-分离步骤来切断所有导电的层。
10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，具有另外的注入-薄层步骤，在所述另外的注入-薄层步骤中，将绝缘层(43)面状地施加在所述基体(9)的表面上，其中，被注入的绝缘层优选布置在介电表面保护层下方。
11.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，将功能区段(44)施加在被注入的所述绝缘层(43)上，其中，所述功能区段(44)特别是包含反射层和/或光电二极管(28)。
12.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，为所述半导体器件(10)的电接触部引入特别是被蚀刻的沟槽(33)，其中，将所述半导体器件(10)的包含所述沟槽(33)的整个表面起伏部钝化，并且通过附加蚀刻步骤将所述沟槽(33)的最深部位(47)解除钝化。
13.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，通过蚀刻步骤去除反射层(22，23)的在配属给两个不同的隧道结(27)的两个直接相邻的沟槽之间的至少一个子区段(46)。
14.一种半导体器件(10)，所述半导体器件用于发射光(21)并且具有基体(9)，所述基体具有至少一个台面区段(19)，所述至少一个台面区段具有用于所述光(21)的发射区域(20)，所述台面区段配属有：第一反射层(22)；第二反射层(23)；布置在这两个反射层之间的有源区段(16)，所述有源区段用于产生所述光(21)；以及由被注入的阻挡结构(26)限界的隧道结(27)，其特征在于，被注入的区域对于具有所发射的波长的光(21)是透明的，其中，所述半导体器件(10)包含或基于磷化铟、镓和砷化物。
15.根据权利要求14所述的半导体器件(10)，其特征在于，设置多个隧道结(27)和分别配属的台面区段(19)，所述隧道结和所述台面区段通过被注入的电绝缘屏障(40，41)彼此分离。
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种用于制造半导体器件(10)的方法，所述半导体器件用于发射光(21)并且具有基体(9)，所述基体具有用于产生光(21)的有源层(16)以及由阻挡结构(26)限界的隧道结(27)，其中，所述阻挡结构(26)用于使导入到所述有源层(16)中的电流(25)缩窄，其中，所述阻挡结构(26)在所述隧道结(27)的区域中的产生通过注入步骤进行，其特征在于，通过由所述注入引起的晶格缺陷产生杂质，使得被注入的区域对于具有所发射的波长的光(21)是透明的。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将质子注入工艺作为注入步骤，其中，注入能量选择为使得所述阻挡结构(26)在构成所述隧道结(27)的层的内部形成并且优选关于注入方向而言至少在所述隧道结(27)的一侧上不延伸到邻接的层中。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述注入能量选择为使得所述阻挡结构(26)的至少一部分延伸到与所述隧道结(27)邻接的层中。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，将阻断剂(29)施加在所述基体(9)的要借助注入射束(30)辐射的表面上，使得所述注入射束(30)在未被所述阻断剂(29)覆盖的区域处射入所述基体(9)，至少直至所述隧道结(27)。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，形成孔状的阻挡结构(26)，所述孔状的阻挡结构具有不被所述注入射束(30)涉及的贯通区域(31)，其中，在注入工艺之前，特别是相应于所述孔状的阻挡结构(26)，优选在台面区段(19)上施加光刻胶。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，将第一反射层和/或第二反射层(22，23)施加在所述基体(9)的不同的侧面上，其中，优选预先从所述基体(9)去除载体基底(18)，并且特别是接着将保护层(32)至少施加在所述反射层(22，23)中的一个反射层上。
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在隧道结层(13)中产生多个阻挡结构(26)，使得半导体器件(10)具有多个隧道结(27)。
8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，具有另外的...
【专利技术属性】
技术研发人员：R·克尔纳，A·魏格尔，H·J·门希，B·施密特，
申请(专利权)人：通快光电器件有限公司，
类型：发明
国别省市：
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