CN1796604A - 对砷化铝/砷化镓的砷化镓高选择比化学腐蚀液 - Google Patents
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Abstract
一种对砷化铝/砷化镓的砷化镓高选择比化学腐蚀液，其特征在于，包括：柠檬酸溶液和双氧水，该柠檬酸溶液和双氧水的体积比为4∶1。本腐蚀液不仅具有很高的选择性腐蚀比，而且与砷化镓集成工艺兼容，溶液无毒，工艺简单等特点。
Description
技术领域
本发明属于半导体技术领域使用的化学腐蚀液，特别是一种对砷化铝/砷化镓的砷化镓高选择比化学腐蚀液。
背景技术
腐蚀速率受到两种制约机制的限制：
第一，腐蚀速率受控于腐蚀剂到达反应表面的速率，或者说受控于反应生成物离开反应表面的速率。这种情况称为扩散制约腐蚀机制，或者称为质量输运制约腐蚀机制。
第二种情况是腐蚀速率受表面发生的化学反应速率的限制，这定义为反应速率制约腐蚀，或称之为表面制约腐蚀，这种制约通常是温度和腐蚀液成分以及浓度的函数。
砷化镓(GaAs)是继硅(Si)之后最重要的半导体材料，在半导体器件制作中常常需要通过选择性腐蚀技术来获得特定的结构。理想的腐蚀方法是在要求具有高的选择性的同时，还需要与集成电路工艺兼容，安全稳定，操作简单和可重复性好等特点。在过去的十几年中，对砷化铝/砷化镓(AlAs/GaAs)选择性腐蚀进行了很多研究，主要有三种：
第一种是50％的柠檬酸∶双氧水(H2O2)＝2∶1(体积比)。
第二种是NH4OH-H2O2系腐蚀液。
第三种用氟里昂等离子体进行干法刻蚀。
上述三种方法都存在一些不利因素，其中：
第一种方法选择比低。
第二种方法存在腐蚀液对光刻胶破坏的问题。
第三种方法虽然选择比比较大，但在器件制作的过程中，容易对器件产生损伤。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种对AlAs/GaAs的GaAs高选择比化学腐蚀液，尤其是一种与GaAs集成电路工艺兼容，高选择比，对器件无损伤，处理工艺简单的对AlAs/GaAs的GaAs化学选择性腐蚀液。
本发明一种对砷化铝/砷化镓的砷化镓高选择比化学腐蚀液，其特征在于，包括：
柠檬酸溶液和双氧水，该柠檬酸溶液和双氧水的体积比为4∶1。
其中柠檬酸溶液由1克固体柠檬酸和1ml水的比例混合组成。
其中双氧水的浓度为30％。
附图说明
为进一步说明本发明的具体技术内容，以下结合实施例及附图详细说明如后，其中：
图1是外延层结构图；
图2是腐蚀深度与腐蚀时间关系图。
具体实施方式
本发明一种对AlAs/GaAs的GaAs高选择比化学腐蚀液，其特征在于，包括：
柠檬酸溶液和双氧水，该柠檬酸溶液和双氧水的体积比为4∶1。
其中柠檬酸溶液由1克固体柠檬酸和1ml水的比例混合组成。
其中双氧水的浓度为30％。
本发明的使用方法是：
采用柠檬酸溶液∶H2O2体积比为4∶1配比的溶液从AlAs层上选择腐蚀GaAs层的方法。此方法不仅具有很高的选择腐蚀比，而且与GaAs集成电路工艺兼容，具有工艺简单，安全稳定，操作简单和可重复性好的等特点。
本发明采用柠檬酸溶液∶H2O2体积比为4∶1配比的溶液，柠檬酸溶液由1克固体柠檬酸C3H4(OH)(COOH3)·H2O和1ml水的比例混合组成。H2O2的浓度为30％。腐蚀温度在18～25℃之间。
以腐蚀温度为20℃为例，腐蚀液对说明书图1所示的结构进行腐蚀，腐蚀的深度与腐蚀时间的关系如说明书图2。图1所示的结构由分子束外延设备(MBE)生长，腐蚀的深度由台阶议测量所得。测量分析结果显示：对GaAs层与AlAs层的腐蚀选择比大约为：1000∶1。在18℃～25℃进行腐蚀试验，温度越高对AlAs和GaAs的腐蚀速率都增加，腐蚀选择比基本不变。
Claims (3)
1、一种对砷化铝/砷化镓的砷化镓高选择比化学腐蚀液，其特征在于，包括：
柠檬酸溶液和双氧水，该柠檬酸溶液和双氧水的体积比为4∶1。
2、根据权利要求1所述的对砷化铝/砷化镓的砷化镓高选择比化学腐蚀液，其特征在于，其中柠檬酸溶液由1克固体柠檬酸和1ml水的比例混合组成。
3、根据权利要求1所述的对砷化铝/砷化镓的砷化镓高选择比化学腐蚀液，其特征在于，其中双氧水的浓度为30％。
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2004
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