用于制造光电子设备的方法与流程

本公开总体上关于光电子设备制造方法。

背景技术：

1、适用于形成能够捕获或发出红外辐射的光电子组件的半导体材料包括ⅲ-ⅴ族化合物。已知没有方法允许通过外延直接地在硅基板上生长由ⅲ-ⅴ族化合物制成的层。

2、制造包括由ⅲ-ⅴ族化合物制成的光电子组件的光电子设备的方法的示例包括形成由ⅲ-ⅴ族化合物制成的块，将ⅲ-ⅴ族化合物的层从块转移到支撑体上，以及从ⅲ-ⅴ族化合物的层外延生长由ⅲ-ⅴ族化合物制成的半导体层的堆叠，在该半导体层的堆叠中将会形成光电子组件。这样的方法具有高的成本，特别是由于能够从相同的块转移的ⅲ-ⅴ族化合物的层的数目减少的事实。

3、在本领域中需要提供克服现有方法的缺点的全部或部分的光电子设备制造方法。

4、在本领域中针对制造方法需要具有低成本。

技术实现思路

1、实施例提供了光电子设备制造方法，其包括在每个第一层上外延生长第一半导体材料的第一层和第二半导体材料的第二层，第一层覆盖第一支撑体并且彼此间隔开，以及在每个第二层上外延生长包括与第二层物理接触的第三层的半导体层的堆叠，通过在第一和第三材料两者上选择性刻蚀来蚀刻第二层从第一层分离每个堆叠，以及将堆叠转移到第二支撑体上，第一和第三材料的每种材料是ⅲ-ⅴ族化合物或ⅱ-ⅵ族化合物。

2、根据实施例，方法包括，在从第一层分离每个堆叠的步骤之后，重复使用被第一层覆盖的第一支撑体以用于在每个第一层上外延生长第二半导体材料的新的第二层，以及在每个新的第二层上外延生长新的半导体层的堆叠。

3、根据实施例，第二材料是三元或四元化合物。

4、根据实施例，在通过第二层的刻蚀分离每个堆叠的步骤使用的刻蚀是在第一和第三材料上具有选择性的湿法刻蚀。

5、根据实施例，第一、第二和第三材料的晶格参数在0.1％内相等。

6、根据实施例，每个堆叠还包括至少一个第四材料的第四层，并且在通过第二层的刻蚀分离每个堆叠的步骤使用的刻蚀在第一、第三和第四材料上同时具有选择性。

7、根据实施例，第二支撑体包括晶圆，该晶圆包括多个相同的电子电路，在将堆叠转移到第二支撑体上的步骤之后，每个电子电路被来自堆叠中的堆叠所覆盖。

8、根据实施例，方法还包括晶圆的切割以分离电子电路，每个电子电路被来自堆叠中的堆叠所覆盖。

9、实施例还提供中间产品，其包括被第一半导体材料的第一层覆盖的第一支撑体，第一层彼此间隔开，并且中间产品包括在每个第一层上的由通过外延关系耦合到第一层的第二材料所制成的第二层以及，在每个第二层上的半导体层的堆叠，该半导体层的堆叠包括与第二层物理接触并且通过外延关系耦合到第二层的第三层，第一和第三材料的每个材料是ⅲ-ⅴ族化合物或ⅱ-ⅵ族化合物，第二材料适用于在第一和第三材料上被选择性地刻蚀。

10、根据实施例，每个堆叠还包括至少一个第四材料的第四层，第二材料适用于在第一、第三，以及第四材料上被同时选择性地刻蚀。

技术特征：

1.一种制造方法，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，还包括：在分离之后，重复使用被所述多个第一层覆盖的所述第一支撑体来重复以下步骤：

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述第二半导体材料是三元化合物或四元化合物中的一种化合物。

4.根据权利要求1所述的方法，其中所述刻蚀是所述第二层的湿法刻蚀，所述湿法刻蚀对于所述第一半导体材料和第三半导体材料具有选择性。

5.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一半导体材料、第二半导体材料和第三半导体材料的晶格参数在0.1％内相等。

6.根据权利要求1所述的方法，其中每个半导体层的堆叠还包括至少一个第四半导体材料的第四层，并且其中所述刻蚀对于所述第一半导体材料、第三半导体材料、以及第四半导体材料同时具有选择性。

7.一种通过所述权利要求6所述的方法生产的中间产品。

8.根据权利要求1所述的方法，还包括：

9.根据权利要求8所述的方法，还包括所述晶圆的切割以将所述电子电路彼此分离，其中每个电子电路被一个半导体层的堆叠所覆盖。

10.根据权利要求8所述的方法，其中每个半导体层的堆叠形成光电子组件。

11.根据权利要求10所述的方法，其中所述光电子组件是光电二极管。

12.根据权利要求10所述的方法，其中所述光电子组件是发光二极管。

13.根据权利要求8所述的方法，其中形成所述第二支撑体包括：提供在所述多个电子电路上延伸的氧化层并且其中转移包括将每个半导体层的堆叠键合到所述氧化层。

14.一种通过权利要求1所述的方法生产的中间产品。

15.一种中间产品，包括：

16.根据权利要求15所述的中间产品，其中每个堆叠还包括由第四半导体材料制成的第四层，并且其中所述第二半导体材料对于所述第一半导体材料、第三半导体材料、以及第四半导体材料能够同时选择性刻蚀。

技术总结
公开了用于制造光电子设备的方法。在第一支撑体上彼此间隔开的很多第一层的每个第一层上，通过外延生长制造一种光电子设备，其中第一层由第一半导体材料制成，第二层由第二半导体材料制成。在半导体层的堆叠的每个第二层上进一步进行外延生长。每个堆叠包括与第二层物理接触的由第三半导体材料制成的第三层。然后通过使用对第一和第三半导体材料两者同时具有选择性的刻蚀移除第二层来从第一层分离每个堆叠。然后每个堆叠被转移到第二支撑体上。第一和第二半导体材料的每个半导体材料是Ⅲ‑Ⅴ族化合物或Ⅱ‑Ⅵ族化合物中的一种化合物。

技术研发人员：F·罗伊
受保护的技术使用者：意法半导体（克洛尔2）公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16