腐蝕AlGaN/GaN外延片的流程圖，其中，圖4a為用氧化劑腐蝕液腐蝕后的AlGaN/GaN外延片結(jié)構(gòu)示意圖；圖4b為腐蝕深度截止在阻擋層AlGaN/GaN外延片廣品結(jié)構(gòu)不意圖。
【具體實施方式】
[0032]下面結(jié)合附圖并通過【具體實施方式】來進(jìn)一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案。
[0033]圖1是本發(fā)明一種實施方式提供的三族氮化物的腐蝕工藝流程圖。所述三族氮化物的腐蝕方法為:先用氧化劑溶液將三族氮化物中的金屬元素氧化為金屬氧化物，再用氧化物腐蝕液將金屬氧化物去除，即得到腐蝕后的三族氮化物。
[0034]實施例1
[0035]如圖2所示，AlGaN/GaN外延片I包括襯底材料2(所述襯底材料如S1、SiC或藍(lán)寶石等)，緩沖層3(成分為氮化鎵GaN，厚度為1-5微米)，阻擋層5(成分為AlGaN，厚度為15-35納米)，二維電子氣4介于緩沖層3和阻擋層5之間，阻擋層5之上增加一層GaN覆蓋層6(厚度為1-5納米)。
[0036]對AlGaN/GaN外延片的腐蝕過程如圖3所示，包括如下步驟:
[0037](I)在AlGaN/GaN外延片I材料表面形成一層圖形化的掩膜層7，如圖3a所示，該掩膜材料為普通光刻膠，所述圖形化的掩膜材料通過常規(guī)的半導(dǎo)體光刻工藝得到；
[0038](2)將AlGaN/GaN外延片I浸泡在氧化劑溶液中，氧化劑溶液為濃硫酸(98wt% )，GaN被氧化形成氧化鎵8，如圖3b所示，之后將外延片取出，用去離子水進(jìn)行充分清洗，再轉(zhuǎn)移至氧化物腐蝕液中浸泡，氧化劑腐蝕液為KOH溶液，以便將前一步氧化生成的氧化物去除，之后用去離子水清洗，得到腐蝕后的外延片，如圖3c所示；
[0039](3)反復(fù)進(jìn)行步驟(2)所述的操作，使得外延片的腐蝕深度截止在GaN覆蓋層6，將掩膜材料去除，工藝完成，所得產(chǎn)品如圖3d所示。
[0040]實施例2
[0041]除步驟(3)得到的外延片的腐蝕深度截止在阻擋層5外，所述實施例2與實施例1相同。
[0042]其中，步驟(2)所得腐蝕后的外延片如圖4a所示;步驟(3)所得產(chǎn)品如圖4b所示。
[0043]實施例3
[0044]如圖1所示，AlGaN/GaN外延片I包括襯底材料2(所述襯底材料如S1、SiC或藍(lán)寶石等)，緩沖層3(成分為氮化鎵GaN，厚度為1-5微米)，阻擋層5(成分為AlGaN，厚度為15-35納米)，二維電子氣4介于緩沖層3和阻擋層5之間，阻擋層5之上增加一層GaN覆蓋層6(厚度為1-5納米)。
[0045]對AlGaN/GaN外延片的腐蝕過程，包括如下步驟:
[0046](I)將AlGaN/GaN外延片I浸泡在氧化劑溶液中，氧化劑溶液為濃硫酸(98wt% )，GaN被氧化形成氧化鎵，之后將外延片取出，用去離子水進(jìn)行充分清洗，再轉(zhuǎn)移至氧化物腐蝕液中浸泡，氧化物腐蝕液為鹽酸，以便將前一步氧化生成的氧化物去除，之后用去離子水清洗，得到腐蝕后的外延片；
[0047](2)如步驟(I)得到的腐蝕深度已經(jīng)達(dá)到要求，則將掩膜材料去除，工藝完成;如腐蝕深度未達(dá)到腐蝕深度要求，需繼續(xù)腐蝕，則重復(fù)步驟(I)直至達(dá)到所需腐蝕深度。
[0048]實施例4
[0049]AlGaN外延片包括襯底材料2(所述襯底材料如S1、SiC或藍(lán)寶石等)，緩沖層3(成分為氮化鎵GaN，厚度為1-5微米)，阻擋層5(成分為AlGaN，厚度為15-35納米)，二維電子氣4介于緩沖層3和阻擋層5之間。
[0050]對AlGaN外延片的腐蝕過程如下:
[0051](I)在AlGaN外延片材料表面形成一層圖形化的掩膜層，該掩膜材料為氧化硅；
[0052](2)將AlGaN外延片浸泡在氧化劑溶液中，氧化劑溶液為H202(30wt% )，AlGaN被氧化形成氧化鎵和氧化鋁，之后將外延片取出，用去離子水進(jìn)行充分清洗，再轉(zhuǎn)移至氧化物腐蝕液中浸泡，氧化劑腐蝕液為鹽酸，以便將前一步氧化生成的氧化物去除，之后用去離子水清洗，得到腐蝕后的外延片；
[0053](3)如步驟(2)得到的腐蝕深度已經(jīng)達(dá)到要求，則將掩膜材料去除，工藝完成；如腐蝕深度未達(dá)到腐蝕深度要求，需繼續(xù)腐蝕，則重復(fù)步驟(2)直至達(dá)到所需腐蝕深度。
[0054]實施例5
[0055]AlGaN外延片包括襯底材料2(所述襯底材料如S1、SiC或藍(lán)寶石等)，緩沖層3(成分為氮化鎵GaN，厚度為1-5微米)，阻擋層5(成分為AlGaN，厚度為15-35納米)，二維電子氣4介于緩沖層3和阻擋層5之間。
[0056]對AlGaN外延片的腐蝕包括如下步驟:
[0057](I)將AlGaN外延片浸泡在氧化劑溶液中，氧化劑溶液為H2O2(30wt% )，AlGaN被氧化形成氧化鎵和氧化鋁，之后將外延片取出，用去離子水進(jìn)行充分清洗，再轉(zhuǎn)移至氧化物腐蝕液中浸泡，氧化物腐蝕液為KOH溶液，以便將前一步氧化生成的氧化物去除，之后用去離子水清洗，得到腐蝕后的外延片；
[0058](2)如步驟(I)得到的腐蝕深度已經(jīng)達(dá)到要求，則將掩膜材料去除，工藝完成；如腐蝕深度未達(dá)到腐蝕深度要求，需繼續(xù)腐蝕，則重復(fù)步驟(I)直至達(dá)到所需腐蝕深度。
[0059]申請人聲明，以上所述僅為本發(fā)明的【具體實施方式】，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明了，任何屬于本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍和公開范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種濕法腐蝕三族氮化物的方法，其特征在于，所述方法為:先用氧化劑溶液將三族氮化物中的金屬元素氧化為金屬氧化物，再用氧化物腐蝕液將金屬氧化物去除，即得到腐蝕后的三族氮化物。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述氧化劑溶液為H2O2溶液、H2SO4溶液或臭氧水中的任意一種或至少兩種的組合； 優(yōu)選地，所述H2O2溶液中H2O2的質(zhì)量百分含量為30-50 %。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述氧化在10-35°C的條件下進(jìn)行。4.根據(jù)權(quán)利要求1-3之一所述的方法，其特征在于，先在三族氮化物表面形成圖案化掩膜層再用氧化劑溶液氧化。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述掩膜層為光刻膠層、氧化硅層、氮化硅層或金屬層中的任意一種或至少兩種的組合。6.根據(jù)權(quán)利要求1-5之一所述的方法，其特征在于，所述氧化物腐蝕液為強(qiáng)酸溶液或強(qiáng)堿溶液。7.根據(jù)權(quán)利要求1-6之一所述的方法，其特征在于，所述氧化物腐蝕液為HCl溶液或KOH溶液； 優(yōu)選地，所述HCl溶液由體積比為1-10:1的H2O和質(zhì)量百分含量為36%的HCl溶液混合得到。8.根據(jù)權(quán)利要求1-7之一所述的方法，其特征在于，采用氧化物腐蝕液和等離子體刻蝕去除所述金屬氧化物。9.根據(jù)權(quán)利要求1-8之一所述的方法，其特征在于，所述三族氮化物為GaN、AlN、InN、二元三族氮化物或三元三族氮化物中的任意一種或至少兩種的組合。10.根據(jù)權(quán)利要求1-9之一所述的方法，其特征在于，所述方法中三族氮化物的氧化和金屬氧化物的去除反復(fù)進(jìn)行，直到達(dá)到所需的腐蝕深度。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種濕法腐蝕三族氮化物的方法，所述方法為：先用氧化劑溶液將三族氮化物中的金屬元素氧化為金屬氧化物，再用氧化物腐蝕液將金屬氧化物去除，即得到腐蝕后的三族氮化物。本發(fā)明提供的腐蝕三族氮化物的方法中的氧化只會發(fā)生在三族氮化物表層及表層以下的一定深度(幾個至十幾個納米)；所述氧化物的去除不會損傷氧化物之下的氮化物材料；所述方法只需溶液腐蝕環(huán)境，腐蝕過程無需高溫，可在100℃以下，甚至常溫下進(jìn)行，對工藝和設(shè)備要求低，適于大規(guī)模生產(chǎn)。
【IPC分類】H01L21/306
【公開號】CN105551951
【申請?zhí)枴緾N201510958312
【發(fā)明人】法比奧·圣阿加塔, 艾莉娜·耶爾沃利諾, 羅伯特·索科洛夫斯基, 董明智, 張國旗, 王小葵
【申請人】北京代爾夫特電子科技有限公司
【公開日】2016年5月4日
【申請日】2015年12月18日