美實(shí)驗(yàn)室開發(fā)砷化鎵新蝕刻法 速度/成本獲優(yōu)化
[導(dǎo)讀]美國伊利諾大學(xué)(University of Illinois)實(shí)驗(yàn)室開發(fā)出一種以金屬為蝕刻催化劑的砷化鎵晶圓蝕刻法,這種蝕刻方法,其制造速度較傳統(tǒng)的濕式蝕刻制程來得快、而成本又較干式蝕刻來得低,一旦該制程獲得推廣,可望有效推
美國伊利諾大學(xué)(University of Illinois)實(shí)驗(yàn)室開發(fā)出一種以金屬為蝕刻催化劑的砷化鎵晶圓蝕刻法,這種蝕刻方法,其制造速度較傳統(tǒng)的濕式蝕刻制程來得快、而成本又較干式蝕刻來得低,一旦該制程獲得推廣,可望有效推進(jìn)用以生產(chǎn)太陽能砷化鎵產(chǎn)品的商業(yè)應(yīng)用技術(shù)。
砷化鎵晶圓被應(yīng)用在制造射頻元件、太陽能電池,由于其較矽材料更佳的電子移動速率,在高頻率應(yīng)用的效能上較矽來得更佳。不過,砷化鎵材料易破碎的結(jié)構(gòu),使得過去對砷化鎵晶圓的蝕刻,多半只能采用蝕刻時間需時較長的濕制程,也拉長了砷化鎵晶圓產(chǎn)業(yè)的制造周期。
而美國伊利諾大學(xué)開發(fā)出的「金屬輔助化學(xué)蝕刻(Metal-assisted chemical etching, MACEtch)」技術(shù),是將一片已刻妥晶圓表面欲蝕刻圖像的金屬薄膜,覆蓋在砷化鎵晶圓上,然后將砷化鎵晶圓浸入MACEtch蝕刻溶液當(dāng)中。由于有金屬作為催化劑,被金屬所覆蓋、接觸的晶圓表面,遭蝕刻的速度將較沒有被覆蓋的部份來得快,從而達(dá)成差分蝕刻(differential etching)的目的。
值得注意的是,有別于傳統(tǒng)半導(dǎo)體制程采用光罩制程來刻劃晶圓所需的結(jié)構(gòu)圖像,伊利諾大學(xué)的實(shí)驗(yàn)室采用了「軟光刻(soft lithography)」制程,制造出用以覆蓋在砷化鎵晶圓表面的金屬薄膜。這種制程省去了高昂的光罩設(shè)備成本,因此亦可有效降低金屬輔助化學(xué)蝕刻制程的總體成本。
不過相對地,受限于該制程技術(shù)目前僅能進(jìn)行垂直結(jié)構(gòu)蝕刻,僅適于制造「劍山」型態(tài)的晶圓表面結(jié)構(gòu),因此技術(shù)推廣初期,主要將應(yīng)用于捕捉光線的太陽能砷化鎵產(chǎn)品;惟該實(shí)驗(yàn)室目前亦積極提升技術(shù),最終目的不僅要能生產(chǎn)各種形式的砷化鎵結(jié)構(gòu),也希望能將該技術(shù)推廣到其他III-V族化合物半導(dǎo)體的制程。
砷化鎵晶圓被應(yīng)用在制造射頻元件、太陽能電池,由于其較矽材料更佳的電子移動速率,在高頻率應(yīng)用的效能上較矽來得更佳。不過,砷化鎵材料易破碎的結(jié)構(gòu),使得過去對砷化鎵晶圓的蝕刻,多半只能采用蝕刻時間需時較長的濕制程,也拉長了砷化鎵晶圓產(chǎn)業(yè)的制造周期。
而美國伊利諾大學(xué)開發(fā)出的「金屬輔助化學(xué)蝕刻(Metal-assisted chemical etching, MACEtch)」技術(shù),是將一片已刻妥晶圓表面欲蝕刻圖像的金屬薄膜,覆蓋在砷化鎵晶圓上,然后將砷化鎵晶圓浸入MACEtch蝕刻溶液當(dāng)中。由于有金屬作為催化劑,被金屬所覆蓋、接觸的晶圓表面,遭蝕刻的速度將較沒有被覆蓋的部份來得快,從而達(dá)成差分蝕刻(differential etching)的目的。
值得注意的是,有別于傳統(tǒng)半導(dǎo)體制程采用光罩制程來刻劃晶圓所需的結(jié)構(gòu)圖像,伊利諾大學(xué)的實(shí)驗(yàn)室采用了「軟光刻(soft lithography)」制程,制造出用以覆蓋在砷化鎵晶圓表面的金屬薄膜。這種制程省去了高昂的光罩設(shè)備成本,因此亦可有效降低金屬輔助化學(xué)蝕刻制程的總體成本。
不過相對地,受限于該制程技術(shù)目前僅能進(jìn)行垂直結(jié)構(gòu)蝕刻,僅適于制造「劍山」型態(tài)的晶圓表面結(jié)構(gòu),因此技術(shù)推廣初期,主要將應(yīng)用于捕捉光線的太陽能砷化鎵產(chǎn)品;惟該實(shí)驗(yàn)室目前亦積極提升技術(shù),最終目的不僅要能生產(chǎn)各種形式的砷化鎵結(jié)構(gòu),也希望能將該技術(shù)推廣到其他III-V族化合物半導(dǎo)體的制程。





