I)至⑶以及⑶至(14)与先前所描述的那些步骤一样。步骤⑷’和(5) ’如下:
[0139](4) ’通过基板14的暴露区域和种子岛18的热氧化的方法形成部分23和区域22 (图5A)。部分23基本上由形成先前描述种子岛18的材料的氧化物制成。区域22基本上由氧化娃(S12)制成，并且当种子岛18由氮化销制成时，部分23基本上由氧化销制成。氧化硅区域22的获得深度应当足以防止III族元素例如镓对形成基板14的材料的腐蚀。区域22的深度可以在从5nm至10nm的范围内，优选地大于或等于10nm。部分23具有在从5nm至10nm的范围内例如等于大约1nm的厚度。
[0140]电介质区域22和电介质部分23可以在高温炉中形成。氧化步骤可以利用氧气或利用水蒸气来执行。作为实例，对于从几分钟变化至一小时的氧化时期而言，氧化温度从750°C变化至1，100C。在形成区域22和部分23的步骤期间，部分52保护每个岛18的顶部20不受氧化处理。区域22可以部分地在岛18之下延伸。但是，选择氧化条件以便基板14保持与每个岛18的电接触。而且，过厚可以出现在区域22的水平处。
[0141](5) ’移除电介质层51的部分52 (图5B)。用于形成部分52的材料被选择为在形成种子岛18、电介质区域22和电介质部分23的材料上被选择性地蚀刻。作为实例，形成部分52的材料为氮化硅。这个可以通过不引起衬垫18、部分23和区域22的蚀刻的选择性蚀刻的步骤来执行。其可以是使用六氟化硫等离子(SF6)的蚀刻。
[0142]图6为从例如先前所描述的并且能够发射电磁辐射的线24形成的光电子设备60的另一个实施方式的部分简化横截面图。设备60不同于设备10在于在基板14中延伸的绝缘区域22和设备10的种子岛18的侧面21上的保护部分23被替换为形成在基板14的表面16上并且在岛18之间延伸与岛18的侧面接触的绝缘区域62。形成绝缘区域62的电介质材料为例如氮化硅(例如Si3N4)。绝缘区域62例如具有大致上与种子岛18 —样的高度。
[0143]图7A至图7D示出制造光电子设备60的方法的实施方式的步骤(5) ”、(6) ”、(7) ”和(8)”并且替代先前关于4E至4G而描述的步骤(5)至(7)，其它步骤⑴至(4)以及(8)至(14)与先前描述的那些步骤一样。步骤(5) ”、(6) ”、(7) ”和⑶”如下:
[0144](5) ”将第一电介质材料的层64沉积在种子岛18上(图7A)。层64由可以在形成种子岛18的材料上的被选择性地蚀刻的第一电介质材料制成。第一电介质材料为例如氧化硅或氮化硅。电介质层64优选地具有严格大于或等于种子岛18厚度的，优选地大于或等于种子岛18厚度的至少1.5倍的厚度。作为实例，层64具有在从Inm至10nm的范围中例如大约60nm的厚度。层64被例如共形沉积。层64因此在每个种子岛18上形成凸块65。
[0145](6) ”将第二电介质材料的层66沉积在层64上(图7B)。第二电介质材料不同于第一电介质材料。但是，第二电介质材料被选择为使得存在这样一种蚀刻方法，其使得大致上以相同速度对第一电介质材料和第二电介质材料进行非选择性蚀刻。当第一电介质材料为氮化硅时，第二电介质材料为例如氧化硅，当第一电介质材料氧化硅时，第二电介质材料为例如氮化硅。电介质层66具有严格大于电介质层64的厚度的厚度，优选地为大于或等于层64的厚度的1.5倍的厚度，更优选地等于或大于层64的厚度的3倍的厚度。作为实例，层66具有在50nm至200nm的范围中的例如大约10nm的厚度。层66被例如共形沉积。
[0146](7) ”蚀刻层66以暴露层64的部分(图7C)。蚀刻可以为CMP (化学机械平面化)。给定第一电介质材料和第二电介质材料是不同的，当层64通过光检查开始可见时，可以停止蚀刻。在蚀刻的末尾，层66的部分68留在层64的凸块65之间。在这个蚀刻步骤之后获得的结构具有大致上平面的上表面69。
[0147](8) ”将层66的剩余部分68和层64进行蚀刻以暴露种子岛18的顶部20 (图7D)。该蚀刻在形成种子岛18的材料上是选择性的。其可以使等离子蚀刻或湿刻。给定形成种子岛18的材料不同于第一电介质材料，当种子岛18的顶部20通过光检测是可见的时，可以停止蚀刻。在图7D中，在蚀刻步骤的末尾，层66的为维持部分6大致上消失。但是，作为变形，当停止蚀刻时，保留衬垫18之间的层66的部分。
[0148]图8为能够发射电磁辐射的光电子设备70的另一个实施方式的部分简化横截面图。设备70不同于设备10尤其在于每个线24的有源部分的形状。事实上，对于每个线24而言，有源部分72仅覆盖线24的顶部。有源部分72可以具有与如之前描述的有源层30的相同的成分。而且，半导体部分74的堆覆盖有源部分72。半导体层74的堆可以具有与如之前描述的堆32相同的成分。
[0149]图9为光电子设备80的实施方式的部分简化横截面图，其在在接着图4G中示出的步骤的制造步骤处带有锥形三维元件。生长例如圆锥或带有多边形基座的锥形具体地以金字塔形或截断的金字塔形的三维元件80。作为实例，当三维元件助于包括II1-V化合物时，形成种子岛18的材料优选地选择为根据III族元素的极性促进II1-V化合物的生长。
[0150]已描述本发明的特定实施方式。对本领域技术人员会发生各种改变，修改和改进。具体地，尽管其中覆盖有第一电极的线形成在支撑物的第一表面上，同时形成在支撑物的与第一表面相对的第二表面上的第二电极已经显示在图中，但是清楚的是，第二电极可以提供在第一表面的侧边上。
[0151]而且，尽管在之前描述的实施方式中，每个线24包括在于种子岛18的顶部20接触的线的基底处的钝化层26，但是可以没有钝化部分26。
[0152]而且，虽热光电子设备的不同的之前描述的实施方式能够发射电磁辐射，但是这种设备可以由本领域技术人员容易地适配以接收电磁辐射并且将其转化成电信号。然后，有源层30是这样一种层，在该层中捕捉设备所接收的辐射。这种适配通过适配线24的每个的两个有源层30、70和通过将适合的偏置应用到半导体结构上来执行。这种设备10、70的适配可以被执行以形成专用于测量或检测电磁辐射的光电子设备，或专用于光伏应用的光电子设备。
【主权项】
1.一种光电子设备(10 ；60 ；70)包括: 基板(14)； 在基板的表面(16)上的衬垫(18)； 半导体元件(24 ;82)，每个原件搁置在衬垫上； 至少覆盖每个衬垫的侧面(21)的部分(23 ;62)，所述部分防止半导体元件在所述侧面上的生长；以及 电介质区域(22)，所述电介质区域(22)在基板(14)中从所述表面(16)延伸并且对于每对衬垫(18)将该对中的一个衬垫连接至该对中的另一个衬垫。2.根据权利要求1所述的光电子设备，其中，基板(14)由从包括硅、锗、碳化硅、II1-V化合物、I1-VI化合物和这些化合物的组合的组中选择的第一半导体材料制成。3.根据权利要求2所述的光电子设备，其中，每个元件(24;82)包括至少一个部分(26，28)，其主要包括与其中一个衬垫(18)接触的第二半导体材料，所述第二半导体材料是从包括硅、锗、碳化硅、II1-V化合物、I1-VI化合物和这些化合物的组合的组中选择的。4.根据权利要求1至3中的任一项所述的光电子设备，其中，每个衬垫(18)的厚度在Inm至10nm的范围内，并且其中基板(14)与每个衬垫(18)电接触。5.根据权利要求1至4中的任一项所述的光电子设备，其中，每个元件(24;82)为微米线、纳米线、圆锥元件或楔形元件。6.根据权利要求1至5中的任一项所述的光电子设备，其中，部分(23；62)由绝缘材料制成。7.一种制造光电子设备(10 ；60 ；70 ；80)的方法，包括以下连续步骤: 提供基板(14)； 在所述基板的表面(16)上形成衬垫(18); 形成至少覆盖每个衬垫的侧面(21)的部分(23 ;62)并且形成电介质区域(22)，所述电介质区域在基板(14)中从所述表面(16)延伸并且对于每对衬垫(18)将该对中的一个衬垫连接至该对中的另一个衬垫；以及 形成半导体元件(24 ;82)，每个元件搁置在所述衬垫上，所述部分包括防止半导体元件在所述侧面上的生长的材料。8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述部分(23；62)由绝缘材料制成。9.根据权利要求7或8所述的方法，其中，区域(22)通过所述基板(14)的氧化或渗氮形成。10.根据权利要求9所述的方法，包括以下的连续步骤: 在所述基板(14)上沉积层(50); 在所述层(50)上形成绝缘块(52); 将所述层的未被绝缘块覆盖的部分蚀刻以形成衬垫(18); 将衬垫的侧面(21)和未被衬垫覆盖的基板部分氧化；和 将所述绝缘块移除。11.根据权利要求9所述的方法，包括以下连续步骤: 在所述基板(14)上沉积层(50); 在所述层(50)上形成绝缘块(52); 将所述层的未被绝缘块覆盖的部分蚀刻以形成衬垫(18); 将所述绝缘块移除； 沉积用于覆盖所述衬垫和在所述衬垫之间的基板的电介质层(58); 各向异性地蚀刻所述电介质层以将电介质从所述基板和从所述衬垫的顶部移除，并且留下在所述侧面(21)上的电介质层的部分(23);以及 对未被衬垫覆盖的基板部分以及有可能衬垫(18)的顶部进行渗氮。
【专利摘要】本发明涉及光电子设备(10)，该设备包括：基板(14)；在基板的一个表面(16)上的触头(18)；半导体元件(24)，每个元件承接触头；至少覆盖每个触头的侧面(21)的部分，该部分防止半导体元件在所述侧面上的生长；和从前述表面延伸至基板并且对于每对触头而言将来自该对的一个触头与来自该对的另一个触头连接的电介质区域(22)。
【IPC分类】H01L33/08, B82Y40/00, H01L31/036, H01L33/24, H01L21/205, H01L33/00, H01L33/20, H01L33/18
【公开号】CN104918878
【申请号】CN201380056223
【发明人】娜塔莉·德绍克斯, 伯努瓦·阿姆斯塔特, 菲力浦·吉莱
【申请人】艾利迪公司, 原子能与替代能源委员会
【公开日】2015年9月16日
【申请日】2013年10月25日
【公告号】EP2911974A1, US20150255677, WO2014064395A1