[发明专利]一种电极窗口、具有电极窗口的半导体器件的制作方法

说明书

本发明公开了一种电极窗口的制作方法，包括以下步骤：在半导体本体的第一表面上制作向外突出的凸起部；在半导体本体形成凸起部的一侧依次制备绝缘层和平坦化层，绝缘层覆盖凸起部的外侧表面且具有与平坦化层不同的第一颜色；平坦化层覆盖绝缘层，以及竖向区域与第一表面的外部空间，且在靠近凸起部顶部区域的一侧形成连续平面；执行刻蚀处理，刻蚀工艺包括对平坦化层的连续平面进行刻蚀处理至具有第一颜色的绝缘层露出的第一刻蚀工艺；以及对露出的绝缘层进行刻蚀处理，形成露出凸起部顶部区域的开口的第二刻蚀工艺。上述制作方法能够通过自动对准刻蚀制作电极窗口，降低了电极窗口的制作难度，适于在窄线宽的脊型波导器件上开设电极窗口。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，具体涉及一种电极窗口、具有电极窗口的半导体器件的制作方法。

背景技术

以半导体激光器、半导体光放大器等为代表的半导体光学器件，采用半导体材料形成有源区，有源区受激发生电磁辐射，以激射出激光，实现其光学性能。由于半导体光学器件具有功耗小、使用寿命长、电光转换效率高、覆盖波段范围广等方面的优势，可以广泛使用于纤通信、激光存储、激光显示、激光打标、机械加工、生物医学和军事等领域。

在半导体光学器件的设计与制作中，为更好的实现对有源区内载流子及光波的限制，常在半导体外延片上刻蚀出脊型波导，以脊型波导的顶部作为电流注入位置。为了实现激光的单模输出以及波长的稳定输出，脊型波导的线宽需要做到足够窄，通常为2-3μm。现有技术中在通过刻蚀得到脊型波导后，通常需要在脊型波导的顶部及两侧沉积一层介电质作为绝缘层，绝缘层的外侧涂覆光刻胶，然后利用掩膜板对光刻胶进行曝光和显影处理，使位于脊型波导顶部的绝缘层上的光刻胶被去除，以露出位于脊型波导顶部的绝缘层，通过刻蚀露出的绝缘层，在脊型波导的顶部开设出电极窗口，电极通过电极窗口与脊型波导实现欧姆接触。上述的制备过程需要以掩膜板对位于脊型波导顶部的光刻胶进行曝光和显影处理，对光刻具有较高的精度要求；此外，在去除脊型波导顶部光刻胶时，为防止覆盖于两侧绝缘层上的光刻胶脱落导致两侧的绝缘层在刻蚀过程中受损，通常需要利用掩膜板在脊型波导顶部形成小于脊宽的窗口，使具有窄线宽的脊型波导开设电极窗口的难度显著增加。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中在脊型波导顶部开设电极窗口存在对光刻精度要求高、制备难度高的缺陷。

为此，本发明提供如下技术方案：

第一方面，本发明提供了一种电极窗口的制作方法，包括以下步骤：

S1，在半导体本体的第一表面上制作向外突出的凸起部，所述凸起部的外侧表面具有与所述第一表面相对的顶部区域及连接于所述顶部区域两端的竖向区域；

S2，在所述半导体本体形成所述凸起部的一侧依次制备绝缘层和平坦化层，所述绝缘层覆盖所述凸起部的外侧表面且具有与所述平坦化层不同的第一颜色；所述平坦化层覆盖所述绝缘层，以及所述竖向区域与所述第一表面的外部空间，且在靠近所述凸起部顶部区域的一侧形成连续平面；

S3，执行刻蚀处理，所述刻蚀处理包括对所述平坦化层的连续平面进行刻蚀处理至具有第一颜色的绝缘层露出的第一刻蚀工艺；以及对露出的绝缘层进行刻蚀处理，形成露出所述凸起部顶部区域的开口的第二刻蚀工艺，所述开口即为电极窗口。

可选地，上述的制作方法，所述执行第一刻蚀工艺的步骤包括：

S31，使用含有所述平坦化层的反应气体对所述平坦化层进行反应性离子刻蚀；

S32，所述平坦化层的连续平面被去除至具有第一颜色的绝缘层露出，对应形成所述第二刻蚀工艺的刻蚀区域，所述刻蚀区域的外围包覆有平坦化层，对应形成所述第二刻蚀工艺的保留区域。

进一步可选地，上述的制作方法，所述执行第二刻蚀工艺的步骤包括：