專利名稱：一種氮化鎵表面腐蝕液及腐蝕方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明專利涉及一種半導(dǎo)體材料的表面腐蝕液，具體是指一種氮化鎵材料表面腐 蝕溶液。
背景技術(shù)：
氮化鎵(GaN)基寬禁帶半導(dǎo)體材料是制備高溫、高功率、高頻電子器件以及發(fā)光 管、紫外探測(cè)器等光電子器件的重要材料。GaN基發(fā)光管在節(jié)約能源方面有著巨大的應(yīng)用前 景。而使用GaN基半導(dǎo)體光子探測(cè)器代替真空管進(jìn)行紫外探測(cè)，也有其重大的應(yīng)用背景。干 法刻蝕是制備氮化鎵基紫外探測(cè)器的關(guān)鍵工藝之一，一般情況下都會(huì)對(duì)材料造成較大的物 理?yè)p傷；而濕法腐蝕、特別是高鋁組分的濕法腐蝕將有助于消除干法刻蝕帶來(lái)的損傷，從而 減小器件的漏電流。早期的氫氧化鉀腐蝕液存在幾個(gè)方面的技術(shù)缺陷(“氮化鎵基雪崩光 電二極管的研究”，許金通，中國(guó)科學(xué)院研究生院博士學(xué)位論文)，首先需要在85攝氏度以 上腐蝕氮化鎵材料，對(duì)器件的可靠性有影響，并且操作時(shí)有燙傷的危險(xiǎn)；其次，腐蝕后表面 狀態(tài)不佳，腐蝕后的表面出現(xiàn)六角型的腐蝕坑。本發(fā)明針對(duì)這一問(wèn)題，研制了腐蝕溫度低、 腐蝕后表面狀態(tài)好的化學(xué)腐蝕液。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種氮化鎵半導(dǎo)體器件加工過(guò)程中應(yīng)用的氮化鎵材料表面 腐蝕化學(xué)溶液，解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的腐蝕溫度高和腐蝕后表面狀態(tài)不佳的問(wèn)題。本發(fā)明腐蝕液的配制方法如下1)配制濃度為1 士0. 1摩爾/升的氫氧化鉀溶液；2)將配制好的氫氧化鉀溶液加熱至35攝氏度；3)將碳酸鉀溶入加熱后的氫氧化鉀溶液，使碳酸鉀在溶液中的的濃度達(dá)到 2 士 0.2摩爾/升。采用本發(fā)明腐蝕氮化鎵基薄膜材料的特點(diǎn)是當(dāng)溶液溫度是50°C時(shí)，其腐蝕速率 大致是0.3ym/min。掃描電子顯微鏡測(cè)試表明，腐蝕后的表面沒(méi)有出現(xiàn)六角型的腐蝕坑。
具體實(shí)施例方式采用上述方法配制的腐蝕液腐蝕氮化鎵材料的工藝步驟如下1.將配制好的氮化鎵腐蝕液加熱到50°C。2.將氮化鎵材料浸沒(méi)在腐蝕液中，如果需要腐蝕0. 3微米深度，則在1分鐘后取
出ο3.氮化鎵材料取出后立刻在25°C去離子水中清洗3次，去除表面的鉀離子和碳酸 根離子，終止腐蝕作用。4.高純氮?dú)獯蹈?，測(cè)試腐蝕深度，保存在干燥箱中。
權(quán)利要求
1.一種氮化鎵表面腐蝕液，由氫氧化鉀和碳酸鉀組成，其特征在于所述的腐蝕液配 制步驟如下1)配制濃度為1士0.1摩爾/升的氫氧化鉀溶液；2)將配制好的氫氧化鉀溶液加熱至35攝氏度；3)將碳酸鉀溶入加熱后的氫氧化鉀溶液，使碳酸鉀在溶液中的的濃度達(dá)到2士0.2摩爾/升。
2.一種采用如權(quán)利要求1所述腐蝕液的氮化鎵表面腐蝕方法，其特征在于包括以下步驟1)將配制好的氮化鎵腐蝕液加熱到50°C；2)將氮化鎵材料浸沒(méi)在腐蝕液中，如果需要腐蝕0.3微米深度，則在1分鐘后取出；3)氮化鎵材料取出后立刻在25°C去離子水中清洗3次，去除表面的鉀離子和碳酸根離 子，終止腐蝕作用；4)高純氮?dú)獯蹈?，測(cè)試腐蝕深度，保存在干燥箱中。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種氮化鎵表面腐蝕液及腐蝕方法，氮化鎵表面腐蝕液由濃度為1±0.1摩爾/升的氫氧化鉀溶液加熱到35攝氏度后溶解進(jìn)濃度為2±0.2摩爾/升的碳酸鉀配制而成，腐蝕液的優(yōu)點(diǎn)在于腐蝕工藝所需的溫度低、腐蝕后氮化鎵表面狀態(tài)好。
文檔編號(hào)H01L21/02GK102134491SQ20101056504
公開日2011年7月27日 申請(qǐng)日期2010年11月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月26日
發(fā)明者劉福浩, 李向陽(yáng), 楊曉陽(yáng), 王平, 許金通, 陸榮 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院上海技術(shù)物理研究所