半导体器件的制作方法及半导体器件结构.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115881555A(43)申请公布日2023.03.31(21)申请号202211669130.5H01S5/0235(2021.01)(22)申请日2022.12.23G02B6/42(2006.01)(71)申请人杰创半导体（苏州）有限公司地址215000江苏省苏州市金鸡湖大道99号纳米城西北区20幢405、406室(72)发明人祝进田(74)专利代理机构苏州三英知识产权代理有限公司32412专利代理师陆颖(51)Int.Cl.H01L21/60(2006.01)H01L21/603(2006.01)H01L25/18(2023.01)H01S5/02(2006.01)H01S5/0233(2021.01)权利要求书1页说明书5页附图4页(54)发明名称半导体器件的制作方法及半导体器件结构(57)摘要本发明公开了一种半导体器件的制作方法及半导体器件结构，制作方法包括：提供第一半导体衬底，所述第一半导体衬底具有相对设置的第一表面和第二表面，在所述第一表面上形成电子电路；提供第二半导体衬底，将所述第二半导体衬底键合于所述第一半导体衬底的第一表面；在所述第二半导体衬底表面生长外延结构，并制成光器件结构；去除部分所述第二半导体衬底并暴露出所述电子电路；在所述光器件结构和所述电子电路之间形成电连接。本发明的半导体器件的制作方法及半导体器件结构，其能够解决现有技术中硅光芯片因热胀冷缩而导致的性能不稳定的问题。CN115881555ACN115881555A权利要求书1/1页1.一种半导体器件的制作方法，其特征在于，包括：提供第一半导体衬底，所述第一半导体衬底具有相对设置的第一表面和第二表面，在所述第一表面上形成电子电路；提供第二半导体衬底，将所述第二半导体衬底键合于所述第一半导体衬底的第一表面；在所述第二半导体衬底表面生长外延结构，并制成光器件结构；去除部分所述第二半导体衬底并暴露出所述电子电路；在所述光器件结构和所述电子电路之间形成电连接。2.如权利要求1所述的半导体器件的制作方法，其特征在于，所述第二半导体衬底与所述第一半导体衬底的第一表面通过金属热压键合工艺和/或半导体键合工艺键合。3.如权利要求2所述的半导体器件的制作方法，其特征在于，所述第二半导体衬底与所述第一半导体衬底的第一表面通过金‑金热压键合工艺键合。4.如权利要求1所述的半导体器件的制作方法，其特征在于，所述电子电路包括驱动电路、放大电路。5.如权利要求1所述的半导体器件的制作方法，其特征在于，通过MOCVD或EBM外延技术在所述第二半导体衬底表面生长外延结构。6.如权利要求1所述的半导体器件的制作方法，其特征在于，通过半导体工艺在所述外延结构上制作光器件结构，所述光器件结构包括激光器、调制器、探测器以及无源波导中的一种或多种。7.如权利要求1所述的半导体器件的制作方法，其特征在于，所述第一半导体衬底包括硅衬底；所述第二半导体衬底包括InP衬底、GaAs衬底或GaN衬底。8.如权利要求1所述的半导体器件的制作方法，其特征在于，通过ICP或化学腐蚀方法去除掉部分所述第二半导体衬底，暴露出所述电子电路。9.如权利要求1所述的半导体器件的制作方法，其特征在于，通过引线键合工艺在所述光器件结构和所述电子电路之间形成电连接。10.一种半导体器件结构，其特征在于，包括：第一半导体衬底，所述第一半导体衬底具有相对设置的第一表面和第二表面，所述第一表面上形成有电子电路；第二半导体衬底，形成于所述第一半导体衬底的第一表面，所述第二半导体衬底上形成有窗口，所述窗口暴露出所述电子电路；光器件结构，形成于所述第二半导体衬底表面，且与所述电子电路之间电连接。2CN115881555A说明书1/5页半导体器件的制作方法及半导体器件结构技术领域[0001]本发明是关于半导体器件制造技术领域，特别是关于一种半导体器件的制作方法及半导体器件结构。背景技术[0002]硅光芯片是通过半导体工艺将硅材料和光器件集成在一起的集成光电芯片。主要由激光器、调制器、探测器、无源波导和电子电路等组成，将电子电路和多种光器件集成在同一硅基衬底上。硅光芯片能够大大提高集成芯片的性能，是大数据、人工智能、移动通信等新兴产业的基础性支撑技术，可广泛应用于大数据中心、5G、物联网等产业。[0003]目前，硅光芯片的制作是在硅基衬底上制作电子电路，如驱动、放大电路等；在InP衬底上制作各种激光器、调制器、探测器等。然后，通过半导体工艺把制作的光器件封装在有电子电路的硅基衬底上。这种方法遇到的主要问题是封装工艺的难度比较大。不仅需要把光器件固定在硅基衬底上，并解决光器件之间的耦合问题，同时还要确保在光器件的使用过程中不受热胀冷缩的影响，维持硅光芯片性能稳定，但这一