新技術(shù)使蝕刻半導(dǎo)體更容易

金屬輔助化學(xué)蝕刻使用兩個(gè)步驟。首先，使用軟光刻技術(shù)在半導(dǎo)體晶圓頂部形成一層薄金圖案（左）。金催化化學(xué)反應(yīng)，從上到下蝕刻半導(dǎo)體，為光電應(yīng)用創(chuàng)建三維結(jié)構(gòu)（右）。

半導(dǎo)體通常采用兩種技術(shù)進(jìn)行蝕刻：“濕法”蝕刻使用化學(xué)溶液從各個(gè)方向腐蝕半導(dǎo)體，而“干法”蝕刻使用定向離子束轟擊表面，雕刻出定向圖案。高縱橫比納米結(jié)構(gòu)或具有較大高寬比的微小形狀需要此類圖案。高縱橫比結(jié)構(gòu)對(duì)于許多高端光電器件應(yīng)用至關(guān)重要。 （江蘇英思特半導(dǎo)體科技有限公司）

雖然硅是半導(dǎo)體器件中最普遍的材料，但 III-V 族（發(fā)音為 3-5）的材料在光電應(yīng)用（如太陽能電池或激光器）中效率更高。不幸的是，這些材料可能難以干法蝕刻，因?yàn)楦吣茈x子爆炸會(huì)損壞半導(dǎo)體表面。III-V 族半導(dǎo)體特別容易損壞。（江蘇英思特半導(dǎo)體科技有限公司）

金屬輔助化學(xué)蝕刻該過程有兩個(gè)步驟。首先，在 GaAs 表面形成一層金屬薄膜。然后，將具有金屬圖案的半導(dǎo)體浸入 MacEtch化學(xué)溶液中。金屬催化反應(yīng)，因此只有接觸金屬的區(qū)域被蝕刻掉，隨著金屬沉入晶圓，形成高縱橫比結(jié)構(gòu)。蝕刻完成后，可以在不損壞金屬的情況下從表面清潔金屬。（江蘇英思特半導(dǎo)體科技有限公司）

能夠以這種方式蝕刻砷化鎵是一件大事，通過濕法蝕刻實(shí)現(xiàn)高縱橫比 III-V 族納米結(jié)構(gòu)陣列可能會(huì)改變半導(dǎo)體激光器的制造，目前半導(dǎo)體激光器的表面光柵是通過干法蝕刻制造的，這種方法既昂貴又會(huì)造成表面損壞。（江蘇英思特半導(dǎo)體科技有限公司）

接下來，研究人員希望進(jìn)一步優(yōu)化GaAs刻蝕條件，建立其他III-V族半導(dǎo)體的MacEtch參數(shù)。然后，他們希望展示設(shè)備制造，包括分布式布拉格反射激光器和光子晶體。

審核編輯 黃宇