用于混合组装的结构和包括该结构的装置的优化制造方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种半导体结构(100)的制造方法，该半导体结构(100)旨在通过混合方式组装至第二支撑件(201)。该半导体结构(100)包括有源层(115)，该有源层包括氮化的半导体。该方法包括：形成至少一个第一插入件主体和至少一个第二插入件主体(145A、145B、146A、146B)的步骤，并且在此步骤中，形成与支撑表面(101、110、111、112、113、121、131)接触的镍层(148)；以及对有源层(111、112、113)进行局部物理化学刻蚀的步骤，该有源层(111、112、113)的包括有源区域(115)的部分受镍层(148)保护。

【技术实现步骤摘要】
用于混合组装的结构和包括该结构的装置的优化制造方法
本专利技术涉及半导体装置的领域，并且更具体地，涉及光电装置。本专利技术的目的是一种制造旨在通过混合(hybridisation)方式组装到支撑件的半导体结构的方法，以及一种制造包括结构和支撑件的装置的方法，其中该结构通过混合方式组装到该支撑件。
技术介绍
一些半导体装置的制造可能需要例如通过混合方式的操作，以在半导体结构与专用支撑件之间建立连接。这对于光电装置尤其如此，对于所述光电装置而言，所述结构可以由一种或者几种称为III-V型材料的半导体材料制成，并且所述支撑件由硅制成，可能包括基于C-MOS类型技术的用于所述结构的控制电路。尤其是通过文献WO2006/054005和WO2009/115686已知，可以通过提供具有插入件的结构和具有由延展性导电材料制成的突起的支撑件来进行这种连接，该连接是通过将插入件插入到由延展性导电材料制成的所述突起中来实现的。适于这种连接的结构(换而言之，包括所述插入件)通常在几个共同的步骤中制造，通过这些步骤，可以在同一支撑件上制造多个结构，并且包括个性化步骤，特别地包括：-局部蚀刻至少一个有源层，在该有源层中布置了每个结构的有源区域，这种蚀刻可以使各有源区域彼此绝缘，从而彼此独立地形成所述结构；以及-将所述结构与衬底分离。当这种结构中的至少一个有源层包括诸如氮化镓的氮化半导体材料时，至少一个有源层的局部蚀刻步骤必须利用特别磨蚀的物理化学蚀刻工艺。因此，结果是，为了确定这种蚀刻的位置，必须使用适应的掩模，诸如由二氧化硅制成的相对较厚的硬掩模或者树脂掩模，在蚀刻有源层时这种掩模本身也被蚀刻。因此，尽管这种制造方法能够实现结构的完美个性化，但是由于必须使用相对较厚的掩模，因此其具有实施起来相对复杂的缺点。此外，利用这种制造结构的方法，结构个性化步骤与插入件的定位不相关，因此在结构的划界与插入件之间存在严重的对准问题的风险。因此，半导体结构必须尺寸过大以限制这种风险。
技术实现思路
本专利技术旨在克服这些缺点，因此本专利技术的目的是公开一种用于制造半导体结构的方法，该半导体结构设计成通过混合方式连接到支撑衬底，该半导体结构包括至少一个氮化半导体形式的有源层，该方法比现有技术的方法更简单，使得能够形成这种半导体结构，并且在结构的划界与插入件之间提供对准。为实现此目的，本专利技术涉及一种制造半导体结构的方法，该半导体结构设计成通过混合方式与支撑衬底连接，所述制造半导体结构的方法包括以下步骤：-提供包括衬底和至少一个有源层的第一支撑件，所述有源层包括至少一种氮化的半导体材料，所述半导体结构的至少一个有源区域以及所述有源区域的至少一个第一连接区域和至少一个第二连接区域布置在所述有源层中，所述有源区域的所述第一连接区域和所述第二连接区域与所述第一支撑件的表面齐平，-形成分别与所述第一连接区域和所述第二连接区域电接触的至少一个第一插入件主体和至少一个第二插入件主体，所述形成步骤包括形成覆盖所述第一支撑件的一部分表面的镍层，所述镍层布置在所述有源区域处的所述支撑表面上，至少部分地覆盖所述第一连接区域和所述第二连接区域，-对所述有源层进行局部物理化学蚀刻，通过所述镍层保护所述有源层的包括所述有源区域的部分来提供局部蚀刻，-对所述镍层进行物理化学蚀刻，在释放所述镍层的所述第一支撑件的至少一部分表面之后停止蚀刻，所述第一支撑件的该部分表面包括所述第一支撑件的在所述第一连接区域和所述第二连接区域之外的表面，所述镍层的剩余部分以及所述第一插入件主体和所述第二插入件主体中的每一个使形成第一插入件和第二插入件成为可能，-从所述第一衬底释放所述有源层，所述释放使得能够形成所述半导体结构。以此方式，使结构个体化的局部蚀刻可提供与插入件对准的结构的划界。插入件中包含的镍层在该局部蚀刻期间充当掩模。此外，由于在用于蚀刻氮化的半导体材料的物理化学蚀刻工艺中，镍具有相对较低或者几乎为零的蚀刻速率，因此该层不需要像在现有技术中用于蚀刻有源层的蚀刻掩模那样厚。由于该相同的镍层参与插入件的形成，因此通过物理化学蚀刻去除所述层的不必要部分使得能够形成第一插入件和第二插入件。因此，与现有技术不同，在有源层的局部蚀刻期间去除所使用的掩模的步骤是完全有用的，因为它参与了插入件的形成。因此，结果是，根据本专利技术的制造方法比现有技术中已知的方法更简单。当在本文的以上和其余部分中使用术语“导体”和“绝缘体”时，必须理解为“电导体”和“电绝缘体”。用于形成所述第一插入件和所述第二插入件的步骤包括以下子步骤：-形成金属层的分别覆盖所述第一连接区域和所述第二连接区域的至少第一部分和第二部分，-形成分别与金属层的所述第一部分和所述第二部分接触的第一插入件主体和第二插入件主体，-沉积与所述支撑表面、金属层的所述第一部分和所述第二部分、以及所述第一插入件主体和所述第二插入件主体接触的镍层，所述镍层形成所述第一插入件主体和所述第二插入件主体的涂层。以此方式，镍层通过参与所述插入件的形成而在插入件主体上形成涂层，并且还通过蚀刻掩模以释放用于使所述半导体结构单片化的有源层。这种单片化在根据本专利技术的并行结构制造的构架中是特别有利的。用于形成所述第一插入件主体和所述第二插入件主体的步骤包括以下子步骤：-形成金属层的分别覆盖所述第一连接区域和所述第二连接区域的至少第一部分和第二部分，-沉积覆盖不与金属层的第一部分和第二部分接触的支撑表面、以及金属层的第一部分和第二部分的镍层，-形成在金属层的第一部分和第二部分处分别与所述镍层接触的所述第一插入件主体和所述第二插入件主体。以此方式，镍层参与每个插入件的基部的形成。第一插入层和第二插入层可以包括镍。以这种方式，并且以类似于镍层的方式，在对有源层进行局部物理化学蚀刻的步骤期间，第一插入件主体和第二插入件主体没有被蚀刻或者仅被轻微地蚀刻。第一插入件主体和第二插入件主体可以包括选自碳化硅和碳化钨中的碳化物。由于它们的硬度，这种材料特别好地适于通过混合方式而将半导体结构与第二支撑件连接。有源层可以包括氮化镓。根据本专利技术的方法特别适于有源层中的这种材料。半导体结构的有源区域可以是二极管，所述第一连接区域和所述第二连接区域分别对应于所述二极管的阳极和阴极的金属触点。所述有源层可以包括：-具有第一类型导电性的第一有源子层，所述第二连接区域是所述第一有源子层的连接区域，-适于发光的有源区域，所述有源区域优选包括至少一个量子阱，-具有第二类型导电性的第二有源子层，所述第二类型导电性与所述第一类型导电性相反，所述第一连接区域是所述第二有源子层的连接区域，本专利技术还涉及一种制造包括半导体结构的装置的方法，该方法包括以下步骤：-使用根据本专利技术的制造方法形成半导体结构，-提供第二支撑件，所述第二支撑件至少包括第三连接区域和第四本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体结构(100)的制造方法，所述半导体结构(100)旨在通过混合方式连接至第二支撑件(200)，所述半导体结构(100)的制造方法包括以下步骤：/n-提供包括衬底(101)和至少一个有源层(111、112、113)的第一支撑件(101、110、111、112、113、121、131)，所述有源层(111、112、113)包括至少一种氮化的半导体材料，所述半导体结构(100)的至少一个有源区域(115)以及所述有源区域(115)的至少一个第一连接区域和至少一个第二连接区域布置在所述有源层(111、112、113)中，所述有源区域(115)的所述第一连接区域和所述第二连接区域与所述第一支撑件(101、110、111、112、113、121、131)的表面齐平；/n-形成分别与所述第一连接区域和所述第二连接区域电接触的至少一个第一插入件主体(145A、146A)和至少一个第二插入件主体(145B、146B)，所述形成步骤包括形成覆盖所述第一支撑件(101、110、111、112、113、121、131)的一部分表面的镍层(147)，所述镍层(147)布置在所述有源区域(115)处的支撑表面(101、110、111、112、113、121、131)上，至少部分地覆盖所述第一连接区域和所述第二连接区域，/n-对所述有源层(111、112、113)进行局部物理化学蚀刻，通过所述镍层(147)保护所述有源层(111、112、113)的包括所述有源区域(115)的部分来提供局部蚀刻，/n-对所述镍层(147)进行物理化学蚀刻，在释放所述镍层(147)中的所述第一支撑件(101、110、111、112、113、121、131)的至少一部分表面之后停止蚀刻，所述第一支撑件(101、110、111、112、113、121、131)的该部分表面包括所述第一支撑件(101、110、111、112、113、121、131)的在所述第一连接区域和所述第二连接区域之外的表面，所述镍层(147)的剩余部分以及所述第一插入件主体(145A、146A)和所述第二插入件主体(145B、146B)中的每一个用于形成第一插入件(142A、143A)和第二插入件(142B、143B)，/n-从所述第一衬底(101)释放所述有源层(111、112、113)，所述释放使得能够形成所述半导体结构(100)。/n...

【技术特征摘要】
20181228 FR 18743621.一种半导体结构(100)的制造方法，所述半导体结构(100)旨在通过混合方式连接至第二支撑件(200)，所述半导体结构(100)的制造方法包括以下步骤：
-提供包括衬底(101)和至少一个有源层(111、112、113)的第一支撑件(101、110、111、112、113、121、131)，所述有源层(111、112、113)包括至少一种氮化的半导体材料，所述半导体结构(100)的至少一个有源区域(115)以及所述有源区域(115)的至少一个第一连接区域和至少一个第二连接区域布置在所述有源层(111、112、113)中，所述有源区域(115)的所述第一连接区域和所述第二连接区域与所述第一支撑件(101、110、111、112、113、121、131)的表面齐平；
-形成分别与所述第一连接区域和所述第二连接区域电接触的至少一个第一插入件主体(145A、146A)和至少一个第二插入件主体(145B、146B)，所述形成步骤包括形成覆盖所述第一支撑件(101、110、111、112、113、121、131)的一部分表面的镍层(147)，所述镍层(147)布置在所述有源区域(115)处的支撑表面(101、110、111、112、113、121、131)上，至少部分地覆盖所述第一连接区域和所述第二连接区域，
-对所述有源层(111、112、113)进行局部物理化学蚀刻，通过所述镍层(147)保护所述有源层(111、112、113)的包括所述有源区域(115)的部分来提供局部蚀刻，
-对所述镍层(147)进行物理化学蚀刻，在释放所述镍层(147)中的所述第一支撑件(101、110、111、112、113、121、131)的至少一部分表面之后停止蚀刻，所述第一支撑件(101、110、111、112、113、121、131)的该部分表面包括所述第一支撑件(101、110、111、112、113、121、131)的在所述第一连接区域和所述第二连接区域之外的表面，所述镍层(147)的剩余部分以及所述第一插入件主体(145A、146A)和所述第二插入件主体(145B、146B)中的每一个用于形成第一插入件(142A、143A)和第二插入件(142B、143B)，
-从所述第一衬底(101)释放所述有源层(111、112、113)，所述释放使得能够形成所述半导体结构(100)。


2.根据权利要求1所述的制造方法，其中，用于形成所述第一插入件(142A、143A)和所述第二插入件主体(142B、143B)的步骤包括以下子步骤：
-形成金属层(148)的分别覆盖所述第一连接区域和所述第二连接区域的至少第一部分和第二部分，
-形成分别与所述金属层(148)的所述第一部分和所述第二部分接触的第一插入件主体(145A、146A)和第二插入件主体(145B、146B)，
-沉积与所述支撑表面(101、110、111、112、113、121、131)、所述金属层(148)的所述第一部分和所述第二部分、以及所述第一插入件主体(145A、146A)和所述第二插入件主体(145B、146B)接触的所述镍层(147)，所述镍层(147)形成所述第一插入件主体(145A、146A)和所述第二插入件主体(145B、146B)的涂层。


3.根据权利要求1所述的制造方法，其中，...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·伯纳德，
申请(专利权)人：法国原子能源和替代能源委员会，
类型：发明
国别省市：法国;FR