書(shū)籍：《炬豐科技-半導(dǎo)體工藝》

文章：金屬輔助化學(xué)刻蝕

編號(hào)：JFKJ-21-354

作者：炬豐科技

摘要

? 提供了金屬輔助化學(xué)蝕刻 III-V 族半導(dǎo)體的方法。該方法可以包括提供設(shè)置在包括III-V族半導(dǎo)體的半導(dǎo)體襯底上的導(dǎo)電膜圖案。通過(guò)將導(dǎo)電膜圖案和半導(dǎo)體襯底浸入包含酸和氧化電位小于氧化電位的氧化劑的蝕刻溶液中，可以選擇性地去除直接在導(dǎo)電膜圖案下方的 III-V 族半導(dǎo)體的至少一部分。

技術(shù)領(lǐng)域

? 本公開(kāi)一般涉及蝕刻半導(dǎo)體材料，更具體地涉及金屬輔助化學(xué)蝕刻以形成納米結(jié)構(gòu)。

背景

? 由半導(dǎo)體材料形成的納米結(jié)構(gòu)正變得越來(lái)越普遍。許多不同的制造方法可用于生產(chǎn)納米結(jié)構(gòu)，但它們通常無(wú)法以負(fù)擔(dān)得起且及時(shí)的方式完全控制納米結(jié)構(gòu)的圖案和質(zhì)量。最流行的方法之一是圖案化基板的反應(yīng)離子蝕刻。然而，這會(huì)導(dǎo)致對(duì)晶體結(jié)構(gòu)和表面形態(tài)的嚴(yán)重破壞。由于許多半導(dǎo)體應(yīng)用對(duì)材料中的缺陷非常敏感，因此盡可能減少缺陷非常重要。

簡(jiǎn)要總結(jié)

? 提供了一種形成高縱橫比半導(dǎo)體納米結(jié)構(gòu)，例如III-V族納米結(jié)構(gòu)的方法。納米結(jié)構(gòu)可用于許多應(yīng)用，包括太陽(yáng)能電池、發(fā)光二極管 (LED)、激光二極管 (LD)，例如分布式反饋 (DFB) 激光器和分布式布拉格反射器 (DBR) 激光器、探測(cè)器、場(chǎng)效應(yīng)晶體管 (FET)、熱電設(shè)備、傳感器（例如沿生物界面）和納米級(jí)處理單元。

詳細(xì)說(shuō)明

? ?本文描述了蝕刻諸如III-V族半導(dǎo)體之類的半導(dǎo)體以形成具有納米尺寸的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的方法。由于能夠產(chǎn)生直接帶隙、三元和異質(zhì)結(jié)構(gòu)材料，III-V 族納米結(jié)構(gòu)的蝕刻陣列可以提供優(yōu)于硅的多種優(yōu)勢(shì)。在以下描述的某些示例中，通過(guò)可參考的蝕刻方法形成具有約10至約1000nm或約500至約1000nm范圍內(nèi)的橫向尺寸（例如，寬度或直徑）的周期性高縱橫比GaAs納米柱作為金屬輔助化學(xué)蝕刻 (MacEtch)。當(dāng)覆蓋有金屬（例如金）圖案并暴露于含有合適氧化劑的酸性環(huán)境時(shí)，金屬圖案正下方的 GaAs 會(huì)被蝕刻。

納米線形成示例

? ?雖然硅已經(jīng)能夠通過(guò)金屬輔助化學(xué)蝕刻成功地形成納米線，但它尚未被證明是 III-V 族材料。使用上面提到的穿孔圖案和上面提到的蝕刻溶液，能夠根據(jù)蝕刻參數(shù)以不同程度的成功在GaAs中蝕刻納米線。