CN108666390A - 一种InAlSb芯片的制备方法及InAlSb芯片 - Google Patents

一种InAlSb芯片的制备方法及InAlSb芯片 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种InAlSb芯片的制备方法及InAlSb芯片,属于半导体光电探测器制造技术领域。本发明的InAlSb芯片的制备方法包括以下步骤:1)在InAlSb基底上制备掩膜层,在掩膜层上光刻掩膜图形,得图形基底;2)采用Cl2、Ar、CH4和H2的混合气体对图形基底进行等离子体刻蚀;所述混合气体中,Cl2、Ar、CH4和H2的流量比为(1~10):(5~15):(1~10):(5~30)。通过该制备方法制得的InAlSb芯片表面光滑,平整度高,台面横向无钻蚀,满足较高的工艺要求。

Description

一种InAlSb芯片的制备方法及InAlSb芯片
技术领域
本发明涉及一种InAlSb芯片的制备方法及InAlSb芯片,属于半导体光电探测器制造技术领域。
背景技术
InAlSb是Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体基础上发展起的新型材料,在光电探测器芯片行业具有广阔的应用前景。同时InAlSb探测器的暗电流低,可以提高工作温度,降低制冷器的负载,减少启动时间,在军事领域有重要的应用价值,近几年备受人们的关注。不同于二元成分化合物半导体探测器制造技术相对成熟,三元化合物半导体成分复杂,三元化合物半导体InAlSb探测器的制备工艺要求更高,InAlSb芯片的表面和台面刻蚀是最为关键的工艺,其决定器件的性能及后续工艺的制作。在InAlSb光电探测器芯片制造工艺过程中,若使用湿法腐蚀工艺,易造成横向钻蚀,对于大面阵小间距难于控制精度。干法刻蚀由于精度高、方向性好、精确控制刻蚀深度,解决了湿法腐蚀的钻蚀问题,对于大规模焦平面更能发挥其优势,逐渐被广泛地应用于半导体芯片的制备中。
对于三元化合物半导体InAlSb探测器,由于其工艺复杂,对芯片的制作精度要求更高。目前报道的干法刻蚀中大多有其局限性,刻蚀沟道不平整、发黑,不能有效提高芯片的性能。
发明内容
本发明的目的在于提供一种InAlSb芯片的制备方法,通过使用本发明制备方法使得芯片表面光滑,平整度高,台面横向无钻蚀。
本发明的另一个目的在于提供一种由上述制备方法制备所得的InAlSb芯片。
为了实现上述目的,本发明的InAlSb芯片的制备方法,包括以下步骤:
1)在InAlSb基底上制备掩膜层,在掩膜层上光刻掩膜图形,得图形基底;
2)采用Cl2、Ar、CH4和H2的混合气体对图形基底进行等离子体刻蚀;所述混合气体中,Cl2、Ar、CH4和H2的体积比为(1~10):(5~15):(1~10):(5~30)。
上述掩膜层为SiO2掩膜层或SiN掩膜层。
上述SiO2掩膜层的制备方法包括:采用等离子体增强化学气相沉积(PECVD)方法在InAlSb基底表面制备SiO2掩膜层。
上述SiO2掩膜层的制备中等离子体增强化学气相沉积功率为30~200W,衬底温度为10~150℃,时间为10~40min,SiO2掩膜层厚度为0.5~3μm。
上述SiO2掩膜层的制备中等离子体增强化学气相沉积功率优选为50W,制备时间为优选为25min,厚度优选为1μm。
上述SiN掩膜层的制备方法包括:采用等离子体增强化学气相沉积(PECVD)方法在InAlSb基底表面制备SiN掩膜层。
上述SiN掩膜层的制备中等离子体增强化学气相沉积功率为30~200W,衬底温度为10~150℃,时间为10~40min,SiN掩膜层厚度为0.5~3μm。
上述SiN掩膜层的制备中等离子体增强化学气相沉积功率优选为50W,制备时间为优选为25min,厚度优选为1μm。
上述制备掩膜层前将InAlSb基底依次置于45~56℃丙酮、50~64℃甲醇中分别进行浸泡,处理之后先用去离子水冲洗然后使用氮气将InAlSb芯片吹干。
上述丙酮、甲醇为MOS级化学试剂,即“金属-氧化物-半导体”电路专用的特纯试剂。
上述浸泡时间优选为5min。
上述制备光刻掩膜图形是在InAlSb基底的掩膜层表面旋涂光刻胶,然后进行曝光、显影和坚膜处理,采用光刻腐蚀的方法在将需要刻蚀掉的区域显露出来。
上述步骤2)中等离子体刻蚀的功率为150~600W,偏置功率为50~200W,腔室压强为0.5~2.0Pa,等离子体刻蚀的衬底温度为20~150℃。
上述偏置功率为负压。
上述步骤2)中等离子体刻蚀在达到指定刻蚀深度时停止刻蚀。
上述步骤2)中等离子体刻蚀过程中,每刻蚀2~20min后,对图形基底进行等离子体清洗,等离子体清洗所用气体为O2
上述等离子体清洗的是通过等离子体刻蚀掉制备过程中粘附在基底材料上的杂质。
现有技术中,在用氯基气体对含In化合物刻蚀时,因反应生成物InCl3具有较高的气化温度(600℃),而InCl3的脱附速率是限制刻蚀速率的因素之一,在刻蚀基底材料上的InCl3时,需要通过升高基片温度来提高刻蚀速率,而过高的基底温度可能会破坏基底材料。本发明中采用合适的间隔式等离子体清洗工艺,在不加热衬底的情况下,使得生成的InClx很容易从基底材料表面被刻蚀掉,使得刻蚀出的芯片表面表面光滑,平整度高。
上述等离子体清洗功率为10~150W,偏置功率为10~100W,腔室压强为0.5~2.0Pa。
上述偏置功率为负压。
上述等离子体清洗的衬底温度为10~100℃。
上述每次等离子体清洗的时间为10~200s。
上述对步骤1)所得的图形基底进行前期等离子体清洗,然后进行步骤2)。
本发明通过增加前期等离子体清洗过程,去除表面氧化层等不易刻蚀的物质,为后续刻蚀提供一个良好的刻蚀环境。
上述前期等离子体清洗所用气体为O2和Ar的混合气体。
上述O2与Ar的体积比为(1~4):(2~6)。
上述前期等离子体清洗过程中,等离子体清洗的衬底温度为20~150℃。
上述前期等离子体清洗时间为10~200s。
上述前期等离子体清洗的功率为150~600W,偏置功率为50~200W,腔室压强为0.5~2.0Pa。
上述偏置功率为负压。
上述步骤2)结束后进行后期等离子体清洗。
上述后期等离子体清洗所用气体为O2和Ar的混合气体。
上述O2与Ar的体积比为(1~4):(2~6)。
上述后期等离子体清洗过程中,等离子体清洗的衬底温度为20~150℃。
上述后期等离子体清洗时间为10~200s。
上述后期等离子体清洗功率为150~600W,偏置功率为50~200W,腔室压强为0.5~2.0Pa。
上述偏置功率为负压。
上述后期等离子体清洗后再对所得芯片清洗液清洗;清洗的过程是将经后期等离子体清洗后所得的InAlSb芯片置于20~30℃清洗液中浸泡10~30s。
上述清洗液为乳酸、硝酸、氢氟酸以及双氧水配制而成的混合液。
上述清洗液为乳酸、硝酸、氢氟酸以及双氧水按照体积比5:2:1:2进行混合配制。
上述硝酸为质量分数68~98%的硝酸。
上述氢氟酸为质量分数30~68%的氢氟酸。
上述双氧水为质量分数20~60%的双氧水。
上述步骤2)结束后经后期等离子体清洗后进行清洗液清洗去除InAlSb芯片表面损伤层。本发明中,通过上述清洗液清洗去除InAlSb芯片表面损伤层进一步提高了芯片的性能。
上述进行清洗液清洗之后,将掩膜层的去除。
上述将掩膜层去除是将清洗后所得的InAlSb芯片置于氢氟酸中浸泡5~30秒后用去离子水冲洗10~30分钟,使用氮气吹干,即得。所用氢氟酸的为质量分数68%的氢氟酸。
一种InAlSb芯片,其中InAlSb芯片采用由上述制备方法制得。
本发明的InAlSb芯片,可以用于制备高温焦平面探测器。
上述等离子体刻蚀是采用电感耦合等离子体(ICP)装置完成。
上述等离子体刻蚀和等离子体清洗是在同一台设备中完成。
本发明制备方法中的气体体积比是通过控制气体流量比来实现。
本发明的有益效果:
本发明的InAlSb芯片的制备方法,是在InAlSb基底制备图形基底,采用Cl2、Ar、CH4和H2的混合气体对图形基底进行等离子体刻蚀,以Cl2、Ar、CH4和H2的混合气体作为等离子体刻蚀气体,在保证刻蚀速率的同时,对芯片的损伤较少,制得的芯片表面光滑,平整度高,台面横向无钻蚀,本发明的制备方法满足较高的工艺要求。
进一步,等离子体刻蚀每进行2~20min后,对InAlSb芯片进行氧等离子体清洗。在不需要提高衬底温度的前提下,减少了对芯片结构的损伤,并对刻蚀过程中产生的杂质进行了快速、有效清洗,解决了刻蚀过程中出现的发黑、沟道不平整等工艺问题,满足电性能及后续工艺的要求。
进一步,通过本发明制备方法制得的InAlSb芯片,在高温焦平面探测器应用方面具有极大优势。本发明中的制备方法解决了目前湿法腐蚀中存在表面粗糙,钝化效果不好、存在横向钻蚀、腐蚀坑、不易控制腐蚀深度、倒焊互连反光差导致倒焊精度降低、有效占空比小等问题。通过采用合适的气体组分、配比、气压及温度,增加刻蚀前、中、后芯片表面清洗工艺过程,刻蚀出表面光滑,平整度高,台面横向无钻蚀,深度满足要求,解决了刻蚀过程中出现的发黑、沟道不平整等工艺问题,满足电性能及后续工艺的要求。从而有效地保证了大阵列小面元焦平面器件的尺寸精度、光电性能及可靠性,很适合于大面阵小面元InAlSb焦平面器件的制备。
附图说明
图1为实施例1中InAlSb芯片在制备过程的结构示意图,其中1.光刻胶 2.SiO2掩膜层 3.InAlSb基底。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步详细说明。
实施例1
本实施例的InAlSb芯片的制备方法,如图1所示,包括以下步骤:
本实施例所用的等离子体装置为电感耦合等离子体(ICP)装置;
1)制备SiO2掩膜层:
将InAlSb基底3依次置于50℃丙酮、50℃甲醇中分别浸泡5min,取出之后先用去离子水冲洗然后使用氮气将InAlSb基底3吹干,采用PECVD方法在InAlSb基底3表面制备SiO2掩膜层2,SiO2掩膜层2的制备中等离子体增强化学气相沉积功率为50W,衬底温度为100℃,制备时间为25min,SiO2掩膜层厚度为1μm;所用的丙酮、甲醇为MOS级试剂;
2)制备光刻掩膜图形:
如图1中的a所示,在步骤1)中所得InAlSb基底3的SiO2掩膜层2表面旋涂光刻胶1,然后进行曝光、显影和坚膜处理,如图1中的c所示,采用光刻腐蚀的方法在将需要刻蚀掉的区域显露出来,然后去除光刻胶1,如图1中的d所示。
3)前期等离子体清洗:
对步骤2)所得的InAlSb基底刻蚀区域进行前期等离子体清洗,前期等离子体清洗所用气体为O2与Ar,前期等离子体的清洗功率为250W,负偏置功率为100W,气体O2与Ar流量比为1:2,腔室气体压强为0.6Pa,前期等离子体清洗的衬底温度为120℃,清洗时间为60s;通过前期等离子体清洗工艺去除表面杂质及不易刻蚀物质。
4)等离子体刻蚀:
经步骤3)处理将InAlSb基底表面杂质去除之后,进行等离子体刻蚀,等离子体刻蚀所用气体为Cl2、Ar、CH4和H2的混合气体,气体流量比为1:3:1:6,腔室气体压强为0.6Pa,等离子体刻蚀的功率为250W,负偏置功率为100W,等离子体刻蚀的衬底温度为120℃,等离子体刻蚀每进行10min后,对图形基底进行等离子体清洗,清洗功率为150W,负偏置功率为100W,等离子体清洗的衬底温度为100℃,清洗所用气体为O2,腔室压强为1.0Pa,清洗时间为30s,等离子体刻蚀在达到指定刻蚀深度时停止刻蚀,通过间隔设置的等离子体清洗能够有效去除刻蚀过程中产生的InClx、聚合物等不易挥发物质,使刻蚀表面更加平整;等离子体刻蚀后,如图1中e所示;
5)后期等离子体清洗:
经步骤4)之后,进行后期等离子体清洗,后期等离子体清洗所用气体为O2与Ar,O2与Ar的流量比为1:2,腔室气体压强0.6Pa,后期等离子体清洗功率为250W,负偏置功率为100W,等离子体清洗的衬底温度为120℃,时间为60s;通过后期等离子体清洗去除等离子体刻蚀过程中在InAlSb芯片表面生成的杂质;
6)清洗液清洗:
将步骤5)所得的InAlSb芯片进行清洗液清洗,清洗液为乳酸、质量分数68%的硝酸、质量分数48%的氢氟酸以及质量分数30%的双氧水按照体积比5:2:1:2进行混合配制而成的混合液。清洗的过程是将步骤5)所得的InAlSb芯片置于25℃清洗液中浸泡30s。
7)SiO2掩膜层的去除:将步骤6)所得的InAlSb芯片置于质量分数68%的氢氟酸中浸泡5秒后用去离子水冲洗10分钟,使用氮气吹干,如图1中f所示。
一种高温焦平面探测器,其中探测器所用芯片为由本实施制备方法制得的InAlSb芯片。
实施例2
本实施例的InAlSb芯片的制备方法,包括以下步骤:
本实施例所用的等离子体装置为电感耦合等离子体(ICP)装置;
本实施例中的制备流程与实施例1中的制备流程相同;
1)制备SiO2掩膜层:
将InAlSb基底依次置于45℃丙酮、55℃甲醇中分别浸泡5min,取出之后先用去离子水冲洗然后使用氮气将InAlSb基底吹干,采用PECVD方法在InAlSb基底表面制备SiO2掩膜层,SiO2掩膜层的制备中等离子体增强化学气相沉积功率为30W,衬底温度为100℃,制备时间为10min,SiO2掩膜层厚度为0.5μm;所用的丙酮、甲醇为MOS级试剂;
2)制备光刻掩膜图形:
在步骤1)中所得InAlSb基底的SiO2掩膜层表面旋涂光刻胶,然后进行曝光、显影和坚膜处理,采用光刻腐蚀的方法在将需要刻蚀掉的区域显露出来。
3)前期等离子体清洗:
对步骤2)所得的InAlSb基底刻蚀区域进行前期等离子体清洗,前期等离子体清洗所用气体为O2与Ar,前期等离子体的清洗功率为150W,负偏置功率为50W,气体O2与Ar流量比为2:5,腔室气体压强为0.5Pa,前期等离子体清洗的衬底温度为20℃,清洗时间为10s;通过前期等离子体清洗工艺去除表面杂质及不易刻蚀物质。
4)等离子体刻蚀:
经步骤3)处理将InAlSb基底表面杂质去除之后,进行等离子体刻蚀,等离子体刻蚀所用气体为Cl2、Ar、CH4和H2的混合气体,气体流量比为1:5:1:5,腔室气体压强为0.5Pa,等离子体刻蚀的功率为150W,负偏置功率为50W,等离子体刻蚀的衬底温度为80℃,等离子体刻蚀每进行2min后,对图形基底进行等离子体清洗,清洗功率为10W,负偏置功率为10W,等离子体清洗的衬底温度为80℃,腔室压强为0.5Pa,清洗所用气体为O2,清洗时间为10s,等离子体刻蚀在达到指定刻蚀深度时停止刻蚀,通过间隔设置的等离子体清洗能够有效去除刻蚀过程中产生的InClx、聚合物等不易挥发物质,使刻蚀表面更加平整;
5)后期等离子体清洗:
经步骤4)之后,进行后期等离子体清洗,后期等离子体清洗所用气体为O2与Ar,O2与Ar的流量比为2:5,腔室气体压强0.5Pa,后期等离子体清洗功率为150W,负偏置功率为50W,等离子体清洗的衬底温度为20℃,时间为10s;通过后期等离子体清洗去除等离子体刻蚀过程中在InAlSb芯片表面生成的杂质;
6)清洗液清洗:
将步骤5)所得的InAlSb芯片进行清洗液清洗,清洗液为由乳酸、质量分数65%的硝酸、质量分数40%的氢氟酸以及质量分数60%的双氧水按照体积比5:2:1:2进行混合配制而成的混合液。清洗的过程是将步骤5)所得的InAlSb芯片置于20℃清洗液中浸泡10s;
7)SiO2掩膜层的去除:将步骤6)所得的InAlSb芯片置于质量分数68%的氢氟酸中浸泡15秒后用去离子水冲洗20分钟,使用氮气吹干。
一种高温焦平面探测器,其中探测器所用芯片为由本实施制备方法制得的InAlSb芯片。
实施例3
本实施例的InAlSb芯片的制备方法,包括以下步骤:
本实施例所用的等离子体装置为电感耦合等离子体(ICP)装置;
本实施例中的制备流程与实施例1中的制备流程相同;
1)制备SiN掩膜层:
将InAlSb基底依次置于56℃丙酮、64℃甲醇中分别浸泡5min,取出之后先用去离子水冲洗然后使用氮气将InAlSb基底吹干,采用PECVD方法在InAlSb基底表面制备SiN掩膜层,SiN掩膜层的制备中等离子体增强化学气相沉积功率为200W,衬底温度为150℃,制备时间为40min,SiN掩膜层厚度为3.0μm;所用的丙酮、甲醇为MOS级试剂;
2)制备光刻掩膜图形:
在步骤1)中所得InAlSb基底的SiN掩膜层表面旋涂光刻胶,然后进行曝光、显影和坚膜处理,采用光刻腐蚀的方法在将需要刻蚀掉的区域显露出来。
3)前期等离子体清洗:
对步骤2)所得的InAlSb基底刻蚀区域进行前期等离子体清洗,前期等离子体清洗所用气体为O2与Ar,前期等离子体的清洗功率为600W,负偏置功率为200W,气体O2与Ar流量比为2:3,腔室气体压强为2.0Pa,前期等离子体清洗的衬底温度为150℃,清洗时间为200s;通过前期等离子体清洗工艺去除表面杂质及不易刻蚀物质。
4)等离子体刻蚀:
经步骤3)处理将InAlSb基底表面杂质去除之后,进行等离子体刻蚀,等离子体刻蚀所用气体为Cl2、Ar、CH4和H2的混合气体,气体流量比为2:3:2:6,腔室气体压强为2.0Pa,等离子体刻蚀的功率为600W,负偏置功率为200W,等离子体刻蚀的衬底温度为150℃,等离子体刻蚀每进行20min后,对图形基底进行等离子体清洗,清洗功率为150W,负偏置功率为100W,等离子体清洗的衬底温度为100℃,清洗所用气体为O2,腔室压强为2.0Pa,清洗时间为200s,等离子体刻蚀在达到指定刻蚀深度时停止刻蚀,通过间隔设置的等离子体清洗能够有效去除刻蚀过程中产生的InClx、聚合物等不易挥发物质,使刻蚀表面更加平整;
5)后期等离子体清洗:
经步骤4)之后,进行后期等离子体清洗,后期等离子体清洗所用气体为O2与Ar,O2与Ar的流量比为2:3,腔室气体压强2.0Pa,后期等离子体清洗功率为600W,负偏置功率为200W,等离子体清洗的衬底温度为150℃,时间为200s;通过后期等离子体清洗去除等离子体刻蚀过程中在InAlSb芯片表面生成的杂质;
6)清洗液清洗:
将步骤5)所得的InAlSb芯片进行清洗液清洗,清洗液为由乳酸、质量分数69%的硝酸、质量分数38%的氢氟酸以及质量分数30%的双氧水按照体积比5:2:1:2进行混合配制而成的混合液。清洗的过程是将步骤5)所得的InAlSb芯片置于30℃清洗中浸泡15s。
7)SiN掩膜层的去除:将步骤6)所得的InAlSb芯片置于质量分数68%的氢氟酸中浸泡30秒后用去离子水冲洗30分钟,使用氮气吹干。
一种高温焦平面探测器,其中探测器所用芯片为由本实施制备方法制得的InAlSb芯片。
实施例4
本实施例的InAlSb芯片的制备方法,包括以下步骤:
本实施例所用的等离子体装置为电感耦合等离子体(ICP)装置;
本实施例中的制备流程与实施例1中的制备流程相同;
1)制备SiO2掩膜层:
将InAlSb基底依次置于50℃丙酮、50℃甲醇中分别浸泡5min,取出之后先用去离子水冲洗然后使用氮气将InAlSb基底吹干,采用PECVD方法在InAlSb基底表面制备SiO2掩膜层,SiO2掩膜层的制备中等离子体增强化学气相沉积功率为50W,衬底温度为10℃,制备时间为24min,SiO2掩膜层厚度为1μm;所用的丙酮、甲醇为MOS级试剂;
2)制备光刻掩膜图形:
在步骤1)中所得InAlSb基底的SiO2掩膜层表面旋涂光刻胶,然后进行曝光、显影和坚膜处理,采用光刻腐蚀的方法在将需要刻蚀掉的区域显露出来,然后去除光刻胶。
3)前期等离子体清洗:
对步骤2)所得的InAlSb基底刻蚀区域进行前期等离子体清洗,前期等离子体清洗所用气体为O2与Ar,前期等离子体的清洗功率为250W,负偏置功率为100W,气体O2与Ar流量比为1:2,腔室气体压强为0.6Pa,前期等离子体清洗的衬底温度为120℃,清洗时间为60s;通过前期等离子体清洗工艺去除表面杂质及不易刻蚀物质。
4)等离子体刻蚀:
经步骤3)处理将InAlSb基底表面杂质去除之后,进行等离子体刻蚀,等离子体刻蚀所用气体为Cl2、Ar、CH4和H2的混合气体,气体流量比为1:3:1:6,腔室气体压强为0.6Pa,等离子体刻蚀的功率为250W,负偏置功率为100W,等离子体刻蚀的衬底温度为20℃,等离子体刻蚀每进行10min后,对图形基底进行等离子体清洗,清洗功率为150W,负偏置功率为100W,等离子体清洗的衬底温度为10℃,清洗所用气体为O2,腔室压强为1.0Pa,清洗时间为30s,等离子体刻蚀在达到指定刻蚀深度时停止刻蚀,通过间隔设置的等离子体清洗能够有效去除刻蚀过程中产生的InClx、聚合物等不易挥发物质,使刻蚀表面更加平整;
5)后期等离子体清洗:
经步骤4)之后,进行后期等离子体清洗,后期等离子体清洗所用气体为O2与Ar,O2与Ar的流量比为1:2,腔室气体压强0.6Pa,后期等离子体清洗功率为250W,负偏置功率为100W,等离子体清洗的衬底温度为120℃,时间为60s;通过后期等离子体清洗去除等离子体刻蚀过程中在InAlSb芯片表面生成的杂质;
6)清洗液清洗:
将步骤5)所得的InAlSb芯片进行清洗液清洗,清洗液为乳酸、质量分数69%的硝酸、质量分数48%的氢氟酸以及质量分数30%的双氧水按照体积比5:2:1:2进行混合配制而成的混合液。清洗的过程是将步骤5)所得的InAlSb芯片置于25℃清洗液中浸泡30s。
7)SiO2掩膜层的去除:将步骤6)所得的InAlSb芯片置于质量分数68%的氢氟酸中浸泡5秒后用去离子水冲洗10分钟,使用氮气吹干。
一种高温焦平面探测器,其中探测器所用芯片为由本实施制备方法制得的InAlSb芯片。

Claims (10)

1.一种InAlSb芯片的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
1)在InAlSb基底上制备掩膜层,在掩膜层上光刻掩膜图形,得图形基底;
2)采用Cl2、Ar、CH4和H2的混合气体对图形基底进行等离子体刻蚀;所述混合气体中,Cl2、Ar、CH4和H2的体积比为(1~10):(5~15):(1~10):(5~30)。
2.根据权利要求1所述的InAlSb芯片的制备方法,其特征在于,步骤2)中所述等离子体刻蚀的功率为150~600W,偏置功率为50~200W,腔室压强为0.5~2.0Pa,等离子体刻蚀的衬底温度为20~150℃。
3.根据权利要求1所述的InAlSb芯片的制备方法,其特征在于,所述步骤2)中等离子体刻蚀过程中,每刻蚀2~20min后,对图形基底进行等离子体清洗,等离子体清洗所用气体为O2
4.根据权利要求3所述的InAlSb芯片的制备方法,其特征在于,所述等离子体清洗的功率为10~150W,偏置功率为10~100W,腔室压强为0.5~2.0Pa。
5.根据权利要求3所述的InAlSb芯片的制备方法,其特征在于,所述等离子体清洗的衬底温度为10~100℃。
6.根据权利要求3所述的InAlSb芯片的制备方法,其特征在于,每次等离子体清洗的时间为10~200s。
7.根据权利要求1所述的InAlSb芯片的制备方法,其特征在于,步骤1)所得的图形基底在进行步骤2)的等离子体刻蚀之前,事先进行前期等离子体清洗,然后进行步骤2);所述前期等离子体清洗所用气体为O2和Ar的混合气体。
8.根据权利要求1所述的InAlSb芯片的制备方法,其特征在于,步骤2)所述等离子刻蚀结束后,进行后期等离子体清洗;所述后期等离子体清洗所用气体为O2和Ar的混合气体。
9.根据权利要求8所述的InAlSb芯片的制备方法,其特征在于,所述后期等离子体清洗后再对所得芯片进行清洗液清洗;所述清洗液为乳酸、硝酸、氢氟酸以及双氧水配制而成的混合液。
10.一种由权利要求1~9中任一项所述的制备方法制备所得的InAlSb芯片。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111933791A (zh) * 2020-09-07 2020-11-13 浙江驰拓科技有限公司 磁性随机存储器件及其制造方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0981168A2 (en) * 1998-08-18 2000-02-23 TRW Inc. Semiconductor micro-optical components and method for producing them
US20070134926A1 (en) * 2005-12-08 2007-06-14 Kwon O Kyun Method of etching for multi-layered structure of semiconductors in groups III-V and method for manufacturing vertical cavity surface emitting laser device
CN102023455A (zh) * 2009-09-16 2011-04-20 中国科学院半导体研究所 基于n-InP的单片集成的光逻辑门及其制作方法
CN102738698A (zh) * 2012-06-27 2012-10-17 浙江大学 一种基于紫外光刻工艺的深亚微米刻蚀槽制作方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0981168A2 (en) * 1998-08-18 2000-02-23 TRW Inc. Semiconductor micro-optical components and method for producing them
US20070134926A1 (en) * 2005-12-08 2007-06-14 Kwon O Kyun Method of etching for multi-layered structure of semiconductors in groups III-V and method for manufacturing vertical cavity surface emitting laser device
CN102023455A (zh) * 2009-09-16 2011-04-20 中国科学院半导体研究所 基于n-InP的单片集成的光逻辑门及其制作方法
CN102738698A (zh) * 2012-06-27 2012-10-17 浙江大学 一种基于紫外光刻工艺的深亚微米刻蚀槽制作方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111933791A (zh) * 2020-09-07 2020-11-13 浙江驰拓科技有限公司 磁性随机存储器件及其制造方法

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