激光誘導(dǎo)液相腐蝕關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、半導(dǎo)體的激光誘導(dǎo)液相腐蝕與普通化學腐蝕相比，可以有效地消除晶體取向影響，制作出更加多樣化的腐蝕圖形；與激光誘導(dǎo)氣相腐蝕相比，其工藝條件更加容易實現(xiàn)，操作更加簡單；與干法離子刻蝕相比，對基片無離子損傷，過度腐蝕容易控制，成本低。正因如此，激光腐蝕技術(shù)逐漸成為國內(nèi)外學者研究的熱點之一。因影響半導(dǎo)體激光誘導(dǎo)液相腐蝕效果的因素很多，要得到理想的腐蝕圖樣以及監(jiān)控腐蝕進程有著很大的技術(shù)難度，至今沒有得到有效解決。
　　本文的工作就是圍繞半導(dǎo)體

2、GaAs基片的激光化學誘導(dǎo)液相腐蝕技術(shù)開展的，主要的研究結(jié)果和創(chuàng)新之處如下：
　　1）提出了激光誘導(dǎo)液相抗蝕膜掩蔽法和電極腐蝕法
　　抗蝕膜掩蔽法是指在基片表面不需要腐蝕的區(qū)域用抗蝕膜覆蓋，激光照射在無抗蝕膜區(qū)域，對基片進行腐蝕。電極腐蝕法是指在激光腐蝕的過程中，通過外加電壓在溶液中形成腐蝕電流，促使中間離子產(chǎn)物脫離基片表面，使腐蝕持續(xù)穩(wěn)定進行。理論分析和實驗結(jié)果都表明，以上兩種方法均可以在簡化工藝條件的基礎(chǔ)上得到更好的腐蝕

3、效果，有效地縮短激光腐蝕時間，得到更加均勻的腐蝕表面。
　　2）提出了激光化學誘導(dǎo)液相次序選擇腐蝕法
　　該方法適用于腐蝕液為混合溶劑的情況，例如，H2SO4-H2O2對GaAs基片進行腐蝕時，先采用H2O2對基片進行氧化腐蝕處理，再利用H2SO4進行激光化學腐蝕。理論分析和實驗結(jié)果都表明，次序選擇腐蝕法可以有效地提高腐蝕表面的均勻性；因先對基片進行化學腐蝕處理，大大縮短了激光化學腐蝕的時間；使溶劑先后分別作用于基片，可以提

4、高激光化學腐蝕溶劑配比的精度容差，使激光化學腐蝕控制和分析更加簡單。
　　3）提出了利用溶液腐蝕電流對激光化學腐蝕進程進行監(jiān)測
　　研究了試劑本身及其對半導(dǎo)體材料的腐蝕在激光環(huán)境中的回路電流變化，腐蝕表面均勻性和腐蝕電流變化速率的內(nèi)在關(guān)系，腐蝕液濃度改變引起的腐蝕電流變化規(guī)律，以及電極距離改變時腐蝕電流變化的特點。
　　4）提出了利用紅外熱圖像實現(xiàn)對半導(dǎo)體激光化學腐蝕進程的實時監(jiān)控
　　利用紅外熱像儀對腐蝕進程進