CN105870006A - GaN基材料的侧壁加工工艺 - Google Patents
GaN基材料的侧壁加工工艺 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105870006A CN105870006A CN201610402689.XA CN201610402689A CN105870006A CN 105870006 A CN105870006 A CN 105870006A CN 201610402689 A CN201610402689 A CN 201610402689A CN 105870006 A CN105870006 A CN 105870006A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- sidewall
- base material
- gan base
- front cutting
- etching solution
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 46
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 title abstract description 5
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims abstract description 23
- 230000007704 transition Effects 0.000 claims abstract description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 27
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000010432 diamond Substances 0.000 claims description 4
- 238000007654 immersion Methods 0.000 claims description 2
- 229910002601 GaN Inorganic materials 0.000 description 36
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 21
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 11
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 238000012876 topography Methods 0.000 description 6
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 4
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 4
- 238000002488 metal-organic chemical vapour deposition Methods 0.000 description 3
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 239000002346 layers by function Substances 0.000 description 2
- 230000004223 radioprotective effect Effects 0.000 description 2
- JMASRVWKEDWRBT-UHFFFAOYSA-N Gallium nitride Chemical compound [Ga]#N JMASRVWKEDWRBT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
- H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
- H01L21/306—Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching
- H01L21/30604—Chemical etching
- H01L21/30612—Etching of AIIIBV compounds
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/005—Processes
- H01L33/0062—Processes for devices with an active region comprising only III-V compounds
- H01L33/0075—Processes for devices with an active region comprising only III-V compounds comprising nitride compounds
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Weting (AREA)
Abstract
本发明涉及一种GaN基材料的侧壁加工工艺，其特征是，包括以下步骤：（1）将GaN基材料进行正面切割，得到正面切割槽；（2）将切割后的GaN基材料浸入刻蚀溶液中进行刻蚀，对正面切割除槽的侧壁和/或底表面形状进行改变，刻蚀温度为20~105℃，刻蚀时间为0.1~1000分钟。所述刻蚀溶液采用KOH溶液。所述刻蚀溶液的浓度为0.1~20mol/L。经步骤（2）刻蚀溶液处理后，正面切割槽的形状为正梯形、倒梯形或矩形。经步骤（2）刻蚀溶液处理后，正面切割槽的侧壁为平滑表面或锯齿形表面。经步骤（2）刻蚀溶液处理后，正面切割槽的侧壁与底表面呈圆弧过渡。本发明所述加工工艺廉价、有效，能够得到不同形貌的GaN基材料的侧壁或表面。
Description
技术领域
本发明涉及一种GaN基材料的侧壁加工工艺，属于GaN（氮化镓）基材料技术领域。
背景技术
GaN基材料具有禁带宽度大、热导率高、耐高温、抗辐射、耐酸碱、高强度和高硬度等特性，是现在世界上人们最感兴趣的半导体材料之一。GaN基材料在高亮度蓝、绿、紫和白光二极管，蓝、紫色激光器以及抗辐射、高温大功率微波器件等领域有着广泛的应用潜力和良好的市场前景。对GaN基材料进行形貌雕刻或表面加工具备很大的应用价值。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种GaN基材料的侧壁加工工艺，廉价、有效，能够得到不同形貌的GaN基材料的侧壁或表面。
按照本发明提供的技术方案，所述GaN基材料的侧壁加工工艺，其特征是，包括以下步骤：
（1）将GaN基材料进行正面切割，得到正面切割槽；
（2）将切割后的GaN基材料浸入刻蚀溶液中进行刻蚀，对正面切割除槽的侧壁和/或底表面形状进行改变，得到所需要形状的侧壁和底表面；刻蚀温度为20~105℃，刻蚀时间为0.1~1000分钟。
在一个具体实施方式中，所述刻蚀溶液采用KOH溶液。
在一个具体实施方式中，所述刻蚀溶液的浓度为0.1~20mol/L。
在一个具体实施方式中，经步骤（2）刻蚀溶液处理后，正面切割槽的形状为正梯形、倒梯形或矩形。
在一个具体实施方式中，经步骤（2）刻蚀溶液处理后，正面切割槽的侧壁为平滑表面或锯齿形表面。
在一个具体实施方式中，经步骤（2）刻蚀溶液处理后，正面切割槽的侧壁为多段平面连成的折面。
在一个具体实施方式中，经步骤（2）刻蚀溶液处理后，正面切割槽的侧壁与底表面呈圆弧过渡。
在一个具体实施方式中，经步骤（2）刻蚀溶液处理后，正面切割槽的侧壁与GaN基材料表面呈圆弧过渡。
在一个具体实施方式中，所述步骤（1）中正面切割的方式采用金刚石物理切割或激光切割。
本发明所述GaN基材料的侧壁加工工艺，经腐蚀后的GaN基材料侧壁可按制定呈现出一定的形貌，从而提升GaN基材料的可加工度、利于在腐蚀后的GaN基材料上制备绝缘层或其他功能层、提升侧壁光量子通过率等等。本发明也可以配合等离子干法刻蚀对GaN基材料的侧壁形貌进行加工。
附图说明
图1为本发明第一种GaN基材料的表面形貌示意图。
图2为本发明第二种GaN基材料的表面形貌示意图。
图3为本发明第三种GaN基材料的表面形貌示意图。
图4为本发明第四种GaN基材料的表面形貌示意图。
图5为本发明第五种GaN基材料的表面形貌示意图。
图6为本发明第六种GaN基材料的表面形貌示意图。
具体实施方式
下面结合具体附图对本发明作进一步说明。
实施例1：
将使用MOCVD设备生长出的GaN基半导体材料（具备P、N型半导体参杂），先进行正面切割，可以采用金刚石物理切割或激光切割，得到正面切割槽；切割后将的GaN基半导体材料浸入浓度为3mol/L、温度为75℃的KOH溶液15分钟，可得到如图2所示的侧壁形貌，正面切割槽呈倒梯形。
实施例2：
将使用MOCVD设备生长出的GaN基半导体材料（具备P、N型半导体参杂），先进行正面切割，可以采用金刚石物理切割或激光切割，得到正面切割槽；切割后将的GaN基半导体材料浸入浓度为5mol/L、温度为95℃的KOH溶液10分钟，可得到如图4所示的侧壁形貌，正面切割槽呈矩形，并且正面切割槽的侧壁呈锯齿面。
实施例3：
将使用MOCVD设备生长出的GaN基半导体材料（具备P、N型半导体参杂），先进行正面激光切割，得到正面切割槽；切割后将的GaN基半导体材料浸入浓度为5mol/L、温度为83~85℃的KOH溶液8分钟，可得到如图6所示的侧壁形貌，此形貌可以便于GaN基LED半导体的后续加工且可以提升LED半导体器件的可靠性。
本发明使用KOH（氢氧化钾）溶液通过对GaN基材料的腐蚀作用实现材料的侧壁加工工艺。本发明根据KOH溶液的温度、浓度及加工时间的不同，可以得到不同形貌的GaN材料侧壁或表面。经腐蚀后的GaN基材料侧壁可按制定呈现出一定的形貌，从而提升GaN基材料的可加工度、利于在腐蚀后的GaN基材料上制备绝缘层或其他功能层、提升侧壁光量子通过率等等。
Claims (9)
1.一种GaN基材料的侧壁加工工艺，其特征是，包括以下步骤：
（1）将GaN基材料进行正面切割，得到正面切割槽；
（2）将切割后的GaN基材料浸入刻蚀溶液中进行刻蚀，对正面切割除槽的侧壁和/或底表面形状进行改变，得到所需要形状的侧壁和底表面；刻蚀温度为20~105℃，刻蚀时间为0.1~1000分钟。
2.如权利要求1所述的GaN基材料的侧壁加工工艺，其特征是：所述刻蚀溶液采用KOH溶液。
3.如权利要求2所述的GaN基材料的侧壁加工工艺，其特征是：所述刻蚀溶液的浓度为0.1~20mol/L。
4.如权利要求1所述的GaN基材料的侧壁加工工艺，其特征是：经步骤（2）刻蚀溶液处理后，正面切割槽的形状为正梯形、倒梯形或矩形。
5.如权利要求1所述的GaN基材料的侧壁加工工艺，其特征是：经步骤（2）刻蚀溶液处理后，正面切割槽的侧壁为平滑表面或锯齿形表面。
6.如权利要求1所述的GaN基材料的侧壁加工工艺，其特征是：经步骤（2）刻蚀溶液处理后，正面切割槽的侧壁为多段平面连成的折面。
7.如权利要求1所述的GaN基材料的侧壁加工工艺，其特征是：经步骤（2）刻蚀溶液处理后，正面切割槽的侧壁与底表面呈圆弧过渡。
8.如权利要求1所述的GaN基材料的侧壁加工工艺，其特征是：经步骤（2）刻蚀溶液处理后，正面切割槽的侧壁与GaN基材料表面呈圆弧角过渡。
9.如权利要求1所述的GaN基材料的侧壁加工工艺，其特征是：所述步骤（1）中正面切割的方式采用金刚石物理切割或激光切割。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201610402689.XA CN105870006A (zh) | 2016-06-08 | 2016-06-08 | GaN基材料的侧壁加工工艺 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201610402689.XA CN105870006A (zh) | 2016-06-08 | 2016-06-08 | GaN基材料的侧壁加工工艺 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN105870006A true CN105870006A (zh) | 2016-08-17 |
Family
ID=56677382
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201610402689.XA Pending CN105870006A (zh) | 2016-06-08 | 2016-06-08 | GaN基材料的侧壁加工工艺 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN105870006A (zh) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002151418A (ja) * | 2000-11-14 | 2002-05-24 | Sony Corp | 窒化物系ｉｉｉ−ｖ族化合物半導体基板およびその製造方法ならびに半導体装置およびその製造方法 |
| CN1532890A (zh) * | 2003-03-26 | 2004-09-29 | Ѷ���Ƽ���˾ | 具有图案式表面的iii族元素氮化物层 |
| CN1812147A (zh) * | 2004-12-20 | 2006-08-02 | 住友电气工业株式会社 | 发光装置 |
| CN1883859A (zh) * | 2005-06-24 | 2006-12-27 | 住友电气工业株式会社 | 加工氮化物半导体晶体的方法 |
| WO2007105281A1 (ja) * | 2006-03-10 | 2007-09-20 | Fujitsu Limited | 化合物半導体装置の製造方法及びエッチング液 |
| TW200834974A (en) * | 2007-02-15 | 2008-08-16 | Chung Shan Inst Of Science | The process reducing leakage currents and improving surface properties in photodiode |
-
2016
- 2016-06-08 CN CN201610402689.XA patent/CN105870006A/zh active Pending
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002151418A (ja) * | 2000-11-14 | 2002-05-24 | Sony Corp | 窒化物系ｉｉｉ−ｖ族化合物半導体基板およびその製造方法ならびに半導体装置およびその製造方法 |
| CN1532890A (zh) * | 2003-03-26 | 2004-09-29 | Ѷ���Ƽ���˾ | 具有图案式表面的iii族元素氮化物层 |
| CN1812147A (zh) * | 2004-12-20 | 2006-08-02 | 住友电气工业株式会社 | 发光装置 |
| CN1883859A (zh) * | 2005-06-24 | 2006-12-27 | 住友电气工业株式会社 | 加工氮化物半导体晶体的方法 |
| WO2007105281A1 (ja) * | 2006-03-10 | 2007-09-20 | Fujitsu Limited | 化合物半導体装置の製造方法及びエッチング液 |
| US7985637B2 (en) * | 2006-03-10 | 2011-07-26 | Fujitsu Limited | Manufacturing method for compound semiconductor device and etching solution |
| TW200834974A (en) * | 2007-02-15 | 2008-08-16 | Chung Shan Inst Of Science | The process reducing leakage currents and improving surface properties in photodiode |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102544248B (zh) | 发光二极管晶粒的制作方法 | |
| US8507357B2 (en) | Method for lift-off of light-emitting diode substrate | |
| CN101789476B (zh) | 一种发光二极管芯片的制造方法 | |
| US20120018853A1 (en) | Photoelectrochemical etching of p-type semiconductor heterostructures | |
| CN101997068B (zh) | 一种制备GaN基LED的方法 | |
| CN104078837A (zh) | 一种GaN基蓝绿光激光二极管器件及制作方法 | |
| CN103943744A (zh) | 一种能提高led光效的芯片加工方法 | |
| CN103966605B (zh) | 一种LED芯片GaP层用刻蚀液及刻蚀方法以及表面粗化方法 | |
| CN102569543B (zh) | 一种发光二极管芯片的制作方法 | |
| CN103137795B (zh) | 一种GaN基发光二极管芯片晶胞的制备方法 | |
| CN110690327B (zh) | 一种高亮度紫光led芯片的制备方法及led芯片 | |
| CN105914267B (zh) | 一种利用激光切割制备蓝宝石衬底led芯片的方法 | |
| CN105870006A (zh) | GaN基材料的侧壁加工工艺 | |
| KR101018106B1 (ko) | 역 메사 구조의 질화물 반도체 발광 소자의 제조 방법 | |
| CN102447020A (zh) | 制造高亮度垂直式发光二极管的方法 | |
| CN108718030A (zh) | 一种低电阻、低热阻的氮化物半导体微腔激光器结构及其制备方法 | |
| CN110071198A (zh) | 一种发光元件及其制作方法、阵列基板 | |
| CN106328776B (zh) | 一种垂直结构紫光led芯片的制备方法 | |
| Lin et al. | GaN-based LEDs with air voids prepared by one-step MOCVD growth | |
| CN210379096U (zh) | 一种高亮度紫光led芯片 | |
| CN103325910A (zh) | 基于微切削的led表面强化出光结构的制作方法及多齿刀具 | |
| CN102468372A (zh) | GaN基垂直结构LED中SiC衬底的剥离方法 | |
| CN102306693A (zh) | 图形化氮化镓基发光外延片、发光芯片及其制作方法 | |
| CN103682005B (zh) | Led磊晶制程 | |
| CN103956415A (zh) | GaN基发光二极管的制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20160817 |