[發明專利]制造半導體結構

在審

• 申請號: 202080074205.8
• 申請日: 2020-10-16
• 公開（公告）號: CN114616648A
• 公開（公告）日: 2022-06-10
• 發明（設計）人: 瑪麗亞·約翰娜·海倫娜·約赫姆
• 申請（專利權）人: 思敏光子控股有限責任公司
• 主分類號: H01L21/20
• 分類號: H01L21/20;H01L21/306;H01L21/764;H01L21/82;H01S5/20;G02B6/13;G02B6/12;B81C1/00
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 劉彬

本公開涉及制造一半導體結構的方法。該方法包含：沉積一第一層，使其與一基材的一第一表面區域接觸，該基材具有一第一半導體材料且該第一層具有一第二半導體材料；沉積一第二層，使其與該基材的一第二表面區域接觸，該第二表面區域基本上與該第一表面區域共面且在該第一表面區域之外，且該第二層具有該第一半導體材料或一第三半導體材料；沉積一第三層，使其與該第一層及該第二層接觸，該第三層具有該第一半導體材料或該第三半導體材料或一第四半導體材料；移除該第三層的一部分以暴露該第一層的一部分；移除該第一層的至少一部分以在該基材、該第二層與該第三層之間產生一空腔。

背景技術

在某些光子集成電路(PIC)中，使半導體材料的膜由介電材料(諸如空氣或聚合物材料)界限存在益處。通常，此類結構通過以下步驟制造：在基材的整個表面區域之上沉積第一半導體材料層，在第一材料層的整個表面區域之上沉積第二半導體材料層，向第二材料層的一個或多個部分施加光罩材料及蝕刻該層以暴露該第一材料層的一個或多個部分。然后，施加蝕刻制程，其中使蝕刻劑材料穿過到達第一半導體材料層的暴露部分以對其進行蝕刻。此種過程是有問題的，因為它需要仔細控制將蝕刻劑材料施加到第一材料層以便提供所需尺寸的時間。此外，在一些情況下，可能無法非對稱地蝕刻材料。

期望提供制造半導體結構的更可靠方法。

附圖說明

圖1是示出根據實施方式的制造半導體結構的方法的流程圖；且

圖2a至圖2g是根據實施方式的在制造的各個階段期間半導體結構的一系列剖面圖。

具體實施方式

本文描述的實施方式涉及制造半導體結構的方法。具體地，但非排他地，涉及制造半導體材料的膜以供在光子集成電路(PIC)中使用。

如下文(例如)將參考塊110詳細說明，可通過蝕刻產生形狀和尺寸更精確的空腔。這使得用于PIC的半導體結構具有更多的設計自由度和復雜性。

圖1是以一般方式示出根據實施方式的制造半導體結構的方法100的流程圖。

在塊102處，沉積第一層，使其與基材的第一表面區域接觸。基材具有第一半導體材料，且第一層具有第二半導體材料。

在塊104處，沉積第二層，使其與基材的第二表面區域接觸。第二表面區域基本上與第一表面區域共面且在第一表面區域之外。第二層具有第一半導體材料或與第一半導體材料不同的第三半導體材料。第一表面區域可另外稱為內表面區域，且第二表面區域可另外稱為外表面區域。

通過認為基本上共面，例如沉積第二表面層，使其與基材的第一層沉積在其上的區域連續的區域接觸。因此，第一表面區域和第二表面區域可在可接受的制造公差內彼此處于同一平面中，該制造公差可通過單獨地沉積第一層及第二層而發生。

在一些實施方式中，第一層基本上跨基材的整個表面區域(例如，除基材的被在其中制造半導體的反應器的晶圓夾具夾緊的區域之外)沉積。在此類實施方式中，然后在沉積第二層之前，通過移除第一層的在第一表面區域之外的外部分來暴露第二表面區域。例如，通過蝕刻制程移除該外部分，該蝕刻制程可以是干式蝕刻制程或濕式蝕刻制程或濕式蝕刻制程與干式蝕刻制程的組合。在其他實施方式中，第一層沉積在第一表面區域上，而不是也沉積在第二表面區域上(例如使用光罩)。

沉積第一層使其具有第一厚度，且沉積第二層使其具有基本上等于第一厚度的第二厚度。以此方式，預期第二層的上表面與第一層的上表面連續(在可接受的制造公差內)。這提供連續的(例如，平坦或平面的)或接近連續的表面，在該表面上沉積另外的層，諸如下文參考塊106描述的第三層。可設想每個沉積制程受到制造公差的影響，且所產生的上表面可能不是完全連續的(例如，不能一起形成恰好平坦的表面或彼此位于同一平面內)。