《炬丰科技-半导体工艺》不同氮化镓蚀刻技术的比较

书籍：《炬丰科技-半导体工艺》

文章：不同氮化镓蚀刻技术的比较

编号：JFKJ-21-610

作者：炬丰科技

关键词:氮化镓，氮化物，二元蚀刻，轮廓仪，原子力显微镜

摘要

   综述并比较了几种氮化镓刻蚀技术。本实验选用氮化镓二元刻蚀技术，用德克轮廓仪和原子力显微镜测量刻蚀后的氮化镓轮廓。二元刻蚀技术采用了本征氮化镓、n型氮化镓和p型氮化镓三种氮化镓薄膜。实验结果表明，在室温和较高温度下，二元刻蚀都可以用于氮化镓湿法刻蚀，具有良好的控制和精度。

介绍

   氮化镓作为一种宽带隙的ⅲ-ⅴ族化合物半导体，近年来得到了广泛的研究。高性能的氮化镓HFET和金属氧化物半导体场效应晶体管已经被证]。氮化镓加工技术是实现氮化镓基器件良好性能的关键。已经尝试了许多氮化镓蚀刻方法。大多数氮化镓蚀刻是通过等离子体蚀刻完成的，其缺点是容易产生离子诱导损伤，难以获得光滑的蚀刻侧壁。

实验和结果

   回顾了几种蚀刻技术，蚀刻速率和表面粗糙度总结在图1、图2和表1中。

 

 

 

在实验中，选择PEC二元GaN刻蚀方法的原因如下:二元蚀刻能够实现更好的控制和精度。它不需要复杂的设备。可以在室温和更高的温度下进行。不需要任何电极和不需要外部刺激。

蚀刻过程按以下循环进行:1)浸泡在5% K2S2O8溶液中30秒；2)用去离子水冲洗30秒；3)在10%氢氧化钾中浸泡30秒；4)在去离子水中洗涤30秒；5)重复上述步骤50个循环。6)用氮气吹干。

结论

分别在室温和高温下对蓝宝石上的本征氮化镓、氮掺杂氮化镓和磷掺杂氮化镓薄膜进行了K2S2O 8/氢氧化钾二元刻蚀。蚀刻速率-温度关系符合阿伦尼乌斯定律。蚀刻速率相对较低，但可以高精度控制表面粗糙度。二元蚀刻需要深入的研究，但是本研究中显示的室温实验结果证明了GaN表面粗糙度控制的非常有希望的结果。

标签：二元,室温,30,刻蚀,半导体,蚀刻,氮化
来源： https://blog.csdn.net/hlkn2020/article/details/120527156