[发明专利]半导体结构钝化方法及设备

说明书

本发明提供了一种半导体结构钝化方法及设备，涉及半导体解理的技术领域，所述半导体结构钝化方法包括步骤：将半导体结构置入到腔室内；利用氩等离子体轰击半导体结构的腔面；利用氢等离子体轰击半导体结构的腔面；向腔室内通入氮等离子体，以使氮等离子体能够在半导体结构腔面上形成氮化物层；在氮等离子体的环境下，向腔室输入铝源，用于在氮化物层的腔面形成氮化铝过渡层；在氮等离子体的环境下，向腔室输入镓源和砷源进行原子沉积，用于在氮化铝过渡层的表面形成铝镓砷钝化层。清除掉半导体结构腔面吸附的残渣颗粒和氧化物并进行表面钝化，可以极大降低腔面复合中心的存在，从而提高半导体结构的输出性能与寿命。

技术领域

本发明涉及半导体解理技术领域，尤其是涉及一种半导体结构钝化方法及设备。

背景技术

半导体结构具有体积小、重量轻、寿命长、成本低、易于大量生产等优点，广泛应用于整个光电子学领域，已成为当今光电子科学领域的核心器件。在半导体结构中，半导体结构的谐振腔是一个重要组成部分，谐振腔由自然解理面构成，因此，解理面对于半导体结构的可靠性有着重要的影响。

解理获得的半导体结构的端面即为谐振腔的腔面，腔面的材料的晶体被周期性破坏会产生很多悬键，使得晶体表面存在了很多缺陷能级。另外，腔面吸附的氧、表面残留物和污染都会在原有的带隙中引入新的缺陷能级，这些都会在端面形成复合中心，影响半导体结构特性，导致半导体结构的输出性能与寿命降低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种半导体结构钝化方法及设备，以缓解现有半导体结构的输出性能与寿命比较低的技术问题。

第一方面，本发明实施例提供的一种半导体结构钝化方法，所述半导体结构钝化方法包括步骤：

S1.将半导体结构置入到腔室内；

S2.利用氩等离子体轰击半导体结构的腔面；

S3.利用氢等离子体轰击半导体结构的腔面；

S4.向腔室内通入氮等离子体，以使氮等离子体能够在半导体结构腔面上形成氮化物层；

S5.在氮等离子体的环境下，向腔室输入铝源，用于在氮化物层的腔面形成氮化铝过渡层；

S6. 在氮等离子体的环境下，向腔室输入镓源和砷源进行原子沉积，用于在氮化铝过渡层的表面形成铝镓砷钝化层。

进一步的，所述半导体结构钝化方法还包括在步骤S1前进行的步骤：

S0.将晶圆解理成多个半导体结构。

进一步的，所述步骤S2中具体包括：

开启氩气源，利用氩气产生氩等离子体，利用氩等离子体轰击半导体结构的腔面。

进一步的，所述步骤S2的轰击持续时间为5分钟-20分钟。

进一步的，所述步骤S3中具体包括：

开启氢气源，利用氢气产生氢等离子体，利用氢等离子体轰击半导体结构的腔面。

进一步的，所述步骤S3的轰击持续时间为50秒-10分钟。

进一步的，所述步骤S5中氮化铝过渡层的厚度为5nm-20nm。

进一步的，所述步骤S4、步骤S5和步骤S6中均对腔室内输入氮等离子体。

进一步的，所述步骤S4、步骤S5和步骤S6中氮等离子体的输入量逐渐降低。

第二方面，本发明实施例提供的一种半导体钝化设备，所述半导体钝化设备采用上述的半导体结构钝化方法对半导体结构进行钝化处理。