[發明專利]半導體結構的形成方法有效

申請號：	202110376774.4	申請日：	2021-04-08
公開（公告）號：	CN112768574B	公開（公告）日：	2021-06-18
發明（設計）人：	楊國文;唐松	申請（專利權）人：	度亙激光技術（蘇州）有限公司
主分類號：	H01L33/00	分類號：	H01L33/00;H01L33/06;H01L33/14
代理公司：	北京超凡宏宇專利代理事務所(特殊普通合伙) 11463	代理人：	孫海杰
地址：	215000 江蘇省蘇州市工業園***	國省代碼：	江蘇;32
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摘要：
搜索關鍵詞：	半導體結構形成方法
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【說明書】：

本發明提供了一種半導體結構的形成方法，涉及半導體加工的技術領域，所述半導體結構的形成方法包括以下步驟：S1.在半導體結構的上表面上形成掩模結構，并經過刻蝕，在掩模結構上形成開口；S2.通過所述開口，利用刻蝕等離子氣體刻蝕掩模結構底部的半導體結構，形成上溝槽結構，在刻蝕形成的上溝槽結構的底部邊沿區域和側壁形成有有機物殘余物；S3.刻蝕上溝槽結構的底部，形成下溝槽結構；其中，下溝槽結構的寬度小于上溝槽結構的寬度；S4.在上溝槽結構和下溝槽結構進行離子注入，形成高阻區。

技術領域

本發明涉及半導體加工的技術領域，尤其是涉及一種半導體結構的形成方法。

背景技術

注入電流橫向擴展問題是影響高功率邊發射半導體器件功率提升和發光寬度控制的核心問題之一。

常見的電流橫向擴展限制方法包括在制作工藝中通過刻蝕（腐蝕）引入深隔離槽或離子注入形成高阻區等方法。其中離子注入由于損耗較小且沒有明顯橫向擴展問題，同時可以減少載流子在注入區邊緣的堆積效應，被證明對功率提升和近場光斑限制有特殊的優勢。

如圖1所示，現有技術中，雙隧道結結構包括襯底1以及襯底1上方交替設置的P型材料2和N型材料3，雙隧道結結構的離子注入深度略淺。對于多隧道結高功率器件而言，電流限制深度需要更深，特別是3結以上的器件，需要橫向電流限制深度超過12μm，對于離子注入工藝來說，實現15μm的注入基本已經是理論極限，但在8μm以上的注入對于一般設備相對復雜，注入時間需要很久，同時注入能量和劑量需要精準調控，實現起來相對較為復雜。而采用干法刻蝕的工藝，由于刻蝕深度較深同時需要穿過量子阱230和隧道結240，因此損耗會很大，導致器件功率降低，濕法腐蝕工藝在此基礎上還會帶來橫向鉆蝕問題，無法實現很好的橫向電流擴展限制。對于4結、5結以上的隧道結器件，目前還未有強而有效的方法以較小的損耗能形成較深的電流限制深度。

發明內容

本發明的目的在于提供一種半導體結構的形成方法，以解決超深橫向電流擴展限制的難題，同時緩解現有的離子注入方法中，深度注入離子困難，注入深度淺和注入時間長的技術問題。

本發明實施例提供的一種半導體結構的形成方法，包括以下步驟：

S1.在半導體結構的上表面上形成掩模結構，并經過刻蝕，在掩模結構上形成開口；

S2. 通過所述開口，利用刻蝕等離子氣體刻蝕掩模結構底部的半導體結構，形成上溝槽結構，在刻蝕形成的上溝槽結構的底部邊沿區域和側壁形成有由所述刻蝕等離子氣體產生的第一有機物殘余物；

S3.刻蝕上溝槽結構的底部，形成下溝槽結構；其中，下溝槽結構的寬度小于上溝槽結構的寬度；

S4. 對上溝槽結構和下溝槽結構進行離子注入，形成高阻區。

進一步的，所述步驟S3具體包括：

S31. 通過所述開口，利用刻蝕等離子氣體刻蝕上溝槽結構的底部，形成第一槽單元，在刻蝕形成的第一槽單元的底部邊沿區域和側壁形成有第二有機物殘余物；

S32.利用刻蝕等離子氣體刻蝕第一槽單元的底部，并在第一槽單元下方形成第二槽單元；

或者，所述步驟S3具體包括：

S32.利用刻蝕等離子氣體刻蝕第一槽單元的底部，并在第一槽單元下方形成第二槽單元，在刻蝕形成的第二槽單元的底部邊沿區域和側壁形成有第三有機物殘余物；