[發明專利]一種非對稱半導體結構的制備方法

在審

• 申請號: 202010075810.9
• 申請日: 2020-01-22
• 公開（公告）號: CN111252730A
• 公開（公告）日: 2020-06-09
• 發明（設計）人: 孟令款;李可為
• 申請（專利權）人: 成都工業學院
• 主分類號: B81C1/00
• 分類號: B81C1/00;H01L21/033;H01L21/311;B82Y40/00
• 代理公司: 北京秉文同創知識產權代理事務所(普通合伙) 11859
• 代理人: 趙星;張文武

1.一種非對稱半導體結構的制備方法，其特征在于包括以下步驟：

S1：在半導體襯底(1)上使用光刻膠和/或硬掩模定義好光刻圖案，所述圖案具有周期性或非周期性的多種圖形，且圖形兩側、圖形周邊或相鄰圖形間距大小不等；

S2：通入第一刻蝕性氣體對上述定義的圖案進行刻蝕，形成第一級溝槽圖形；

S3：通入鈍化性氣體在所述第一級溝槽圖形底部和側壁形成一鈍化保護層；

S4：通入第二刻蝕性氣體去除第一溝槽圖形底部的鈍化保護層，并保留側壁的鈍化保護層；

S5：周期性重復步驟S2-S3形成第二級溝槽圖形、第三級溝槽圖形……第N級溝槽圖形，形成非對稱半導體結構；

S6：清除殘留在所述非對稱半導體結構上所述鈍化保護層、光刻膠和/或掩模層(2)，形成最終的非對稱的光子晶體結構。

2.如權利要求1所述的非對稱半導體結構的制備方法，其特征在于，所述圖案可以為周期性或非周期性的線條形、圓形、橢圓形或不規則圖形。

3.如權利要求1所述的非對稱半導體結構的制備方法，其特征在于，所述圖案中圖形密度和相鄰圖形間距差距越大，非對稱趨勢越明顯，優選地，相鄰間距大小為3倍以上的關系。

4.如權利要求1所述的非對稱半導體結構的制備方法，其特征在于，所述半導體襯底(1)選擇Si、Ge、SiGe、SiC、SiGeC、SOI以及包括InAs、GaN、GaAs和InP在內的III/V化合物半導體。

5.如權利要求1所述的非對稱半導體結構的制備方法，其特征在于，所述硬掩膜層為氧化硅、氮化硅、旋涂或CVD旋涂的非晶碳、硅基抗反射材料(Si ARC)以及上述材料組成的多層復合結構。

6.如權利要求5所述的非對稱半導體結構的制備方法，其特征在于，所述硬掩膜層為氧化硅/氮化硅、硅基抗反射材料(Si ARC)/SOC/氧化硅或Si ARC/SOC/氮化硅復合結構。

7.如權利要求1所述的非對稱半導體結構的制備方法，其特征在于，所述第一刻蝕性氣體選自SF₆、SF₆/O₂、SF₆/O₂/Ar或SF₆與其他氣體的組合。

8.如權利要求1所述的非對稱半導體結構的制備方法，其特征在于，所述第二刻蝕性氣體選自Ar、Ar和O₂混合氣體、SF₆、SF₆與O₂混合氣體。

9.如權利要求1所述的半導體結構的制備方法，其特征在于，在步驟S2之后，通入O₂進行原位鈍化處理。

10.如權利要求1所述的非對稱半導體結構的制備方法，其特征在于，在步驟S6之后進一步對所述非對稱半導體結構進行高溫原位處理包括高溫熱氧化和高溫氫氣退火。