一种InP沟槽腐蚀方法技术

技术编号:13187765 阅读:168 留言:0更新日期:2016-05-11 17:32
本发明专利技术涉及一种InP沟槽腐蚀方法,包括以下步骤:步骤S1:提供一InGaAs-InP-InGaAs器件结构,所述InGaAs-InP-InGaAs器件结构包括一设置于表层的第一InGaAs层、一设置于中间层的一InP层以及一设置于底层的第二InGaAs层;步骤S2:在InGaAs层的表面生长SiO2,形成一SiO2层后进行光胶涂覆,对涂覆上的光胶中部进行图形光刻;步骤S3:在光胶的图形光刻处对生成的SiO2层进行刻蚀,并将SiO2层未刻蚀部分上的光胶去除;步骤S4:对第一InGaAs层以及所述InP层的中部进行腐蚀,形成的沟槽呈碗口状;步骤S5:对InP层继续进行腐蚀,第二InGaAs层不受到腐蚀,InP层形成的沟槽剖面呈等腰梯形;步骤S6:腐蚀结束后将SiO2层去除。本发明专利技术通过湿法腐蚀来实现,通过改变工艺条件中化学试剂的不同配比来实现沟槽形貌的控制。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及InP沟槽工艺领域,特别是。
技术介绍
光通信用半导体激光器的制备,代表了先进微纳加工和器件集成工艺的发展方向,得到了国际上各个国家的高度重视。光通信用的半导体激光器是光纤通信的核心。目前光通信用半导体激光器主要应用InP衬底片进行外延生长及后端加工,在后端加工中InP沟槽腐蚀工艺是保证激光器参数的关键工序。目前InP沟槽工艺主要靠干法刻蚀来实现,干法刻蚀设备全是昂贵的进口等离子刻蚀设备,因此生产厂家如何利用本身现有资源来实现InP沟槽腐蚀已成为重中之重。
技术实现思路
有鉴于此,本专利技术的目的是提供,通过湿法腐蚀来实现,通过改变工艺条件中化学试剂的不同配比来实现沟槽形貌的控制。本专利技术采用以下方案实现:,包括以下步骤: 步骤SI:提供一InGaAs-1nP-1nGaAs器件结构,所述InGaAs-1nP-1nGaAs器件结构包括一设置于表层的第一 InGaAs层、一设置于中间层的一 InP层以及一设置于底层的第二InGaAs层; 步骤S2:在所述InGaAs层的表面生长Si02,形成一 Si02层后进行光胶涂覆,对涂覆上的光胶中部进行图形光刻; 步骤S3:在光胶的图形光刻处对生成的所述S12层进行刻蚀,并将所述S12层未刻蚀部分上的光胶去除; 步骤S4:对所述第一 InGaAs层以及所述InP层的中部进行腐蚀,形成的沟槽呈碗口状;步骤S5:对所述InP层继续进行腐蚀,所述第二 InGaAs层不受到腐蚀,所述InP层形成的沟槽剖面呈等腰梯形; 步骤S6:腐蚀结束后将所述SiC>2层去除。进一步地,所述步骤S4中,使用湿法腐蚀的方法进行腐蚀,采用的腐蚀液包括Br、HBr以及水,所述Br的用量比例为I_5,所述HBr的用量比例为10_50,所述水的用量比例为50-500 ;所述腐蚀液对所述第一InGaAs层的腐蚀速率为0.03-0.lum/s,对所述InP层的腐蚀速率为 0.03-0.lum/s。进一步地,所述步骤S4中,可通过改变腐蚀液中各含量的配比控制碗口状沟槽的宽度,所述宽度的取值范围为2um-10umo进一步地,所述步骤S5中,使用湿法腐蚀的方法进行腐蚀,采用的腐蚀液包括H3PO4与HCL;所述H3PO4的用量比例为1-10,所述HCL的用量比例为I _ 1,所述腐蚀液对所述I nP层的腐蚀速率为0.3-lum/min。进一步地,所述步骤S5中,可通过改变控制腐蚀液各含量的配比控制等腰梯形的倾角度α与沟槽深度,所述倾角度ct的取值范围为60°-90°,所述沟槽深度的取值范围为Ium-3um0与现有技术相比,本专利技术利用湿法腐蚀的方法制作满足器件要求的InP沟槽,通过改变工艺条件中化学试剂的不同配比来实现沟槽形貌的控制。【附图说明】图1为本专利技术的方法流程示意图。图2为本专利技术的InGaAs-1nP-1nGaAs器件结构示意图。图3为本专利技术经过腐蚀液A腐蚀后的器件结构示意图。图4为本专利技术完成腐蚀后的器件结构示意图。【具体实施方式】下面结合附图及实施例对本专利技术做进一步说明。本实施提供,如图1所示,包括以下步骤: 步骤SI:提供一InGaAs-1nP-1nGaAs器件结构,所述InGaAs-1nP-1nGaAs器件结构包括一设置于表层的第一 InGaAs层、一设置于中间层的一 InP层以及一设置于底层的第二InGaAs层; 步骤S2:在所述InGaAs层的表面生长Si02,形成一 Si02层后进行光胶涂覆,对涂覆上的光胶中部进行图形光刻; 步骤S3:在光胶的图形光刻处对生成的所述S12层进行刻蚀,并将所述S12层未刻蚀部分上的光胶去除; 步骤S4:对所述第一 InGaAs层以及所述InP层的中部进行腐蚀,形成的沟槽呈碗口状;步骤S5:对所述InP层继续进行腐蚀,所述第二 InGaAs层不受到腐蚀,所述InP层形成的沟槽剖面呈等腰梯形; 步骤S6:腐蚀结束后将所述SiC>2层去除。在本实施例中,所述步骤S4中,使用湿法腐蚀的方法进行腐蚀,采用的腐蚀液A包括Br、HBr以及水,所述Br的用量比例为I _5,所述HBr的用量比例为10_50,所述水的用量比例为50-500 ;所述腐蚀液A对所述第一InGaAs层的腐蚀速率为0.03-0.lum/s,对所述InP层的腐蚀速率为0.03-0.lum/s ο在本实施例中,所述步骤S4中,可通过改变腐蚀液A中各含量的配比控制碗口状沟槽的宽度,所述宽度的取值范围为2um-10umo在本实施例中,所述InGaAs-1nP-1nGaAs器件结构如图2所示,其中表层的第一InGaAs层作为阻挡层,与InP层结构不同,本实施例通过调整Br(溴)、HBr(溴化氢)和水的比例,达到同时腐蚀InGaAs层和InP层的效果。由于腐蚀液A对InGaAs和INP都有腐蚀作用,此步腐蚀后沟槽端面层碗口状,如图3所示,由于此腐蚀为各向同性,因此槽宽也可以通过腐蚀时间来做微调。在本实施例中,所述步骤S5中,使用湿法腐蚀的方法进行腐蚀,采用的腐蚀B液包括H3PO4与HCL;所述H3PO4的用量比例为1-10,所述HCL的用量比例为I _ 1,所述腐蚀液B对所述InP层的腐蚀速率为0.3?lum/min。在本实施例中,所述步骤S5中,可通过改变控制腐蚀液B各含量的配比控制等腰梯形的倾角度α与沟槽深度,所述倾角度α的取值范围为60°-90°,所述沟槽深度的取值范围为lum_3um0在本实施例中,表层的第一InGaAs层经过腐蚀后,器件剩余InP-1nGaAs结构如图3所示,则继续腐蚀只腐蚀InP层而不腐蚀底层的第二InGaAs层。腐蚀液B在InP材料111晶向方向腐蚀是各向异性的,通过调整H3POM磷酸)和HCL(盐酸)的配比实现沟槽剖面倾角度α的控制。腐蚀完成的后的器件结构如图4所示,腐蚀后得到的沟槽宽度2um-1Oum,槽深Ium-3um,沟槽剖面倾角度α在60°-90°。以上所述仅为本专利技术的较佳实施例,凡依本专利技术申请专利范围所做的均等变化与修饰,皆应属本专利技术的涵盖范围。【主权项】1.,其特征在于:包括以下步骤: 步骤SI:提供一InGaAs-1nP-1nGaAs器件结构,所述InGaAs-1nP-1nGaAs器件结构包括一设置于表层的第一 InGaAs层、一设置于中间层的一 InP层以及一设置于底层的第二InGaAs层; 步骤S2:在所述InGaAs层的表面生长Si02,形成一 Si02层后进行光胶涂覆,对涂覆上的光胶中部进行图形光刻; 步骤S3:在光胶的图形光刻处对生成的所述S12层进行刻蚀,并将所述S12层未刻蚀部分上的光胶去除; 步骤S4:对所述第一 InGaAs层以及所述InP层的中部进行腐蚀,形成的沟槽呈碗口状; 步骤S5:对所述InP层继续进行腐蚀,所述第二 InGaAs层不受到腐蚀,所述InP层形成的沟槽剖面呈等腰梯形; 步骤S6:腐蚀结束后将所述SiC>2层去除。2.根据权利要求1所述的,其特征在于:所述步骤S4中,使用湿法腐蚀的方法进行腐蚀,采用的腐蚀液包括Br、HBr以及水,所述Br的用量比例为I _5,所述HBr的用量比例为10-50,所述水的用量比例为50-500;所述腐蚀液对所述第一 In本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种InP沟槽腐蚀方法,其特征在于:包括以下步骤:    步骤S1:提供一InGaAs‑InP‑InGaAs器件结构,所述InGaAs‑InP‑InGaAs器件结构包括一设置于表层的第一InGaAs层、一设置于中间层的一InP层以及一设置于底层的第二InGaAs层;步骤S2:在所述InGaAs层的表面生长SiO2,形成一SiO2层后进行光胶涂覆,对涂覆上的光胶中部进行图形光刻;步骤S3:在光胶的图形光刻处对生成的所述SiO2层进行刻蚀,并将所述SiO2层未刻蚀部分上的光胶去除;步骤S4:对所述第一InGaAs层以及所述InP层的中部进行腐蚀,形成的沟槽呈碗口状;   步骤S5:对所述InP层继续进行腐蚀,所述第二InGaAs层不受到腐蚀,所述InP层形成的沟槽剖面呈等腰梯形;   步骤S6:腐蚀结束后将所述SiO2层去除。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:苏辉张鹏
申请(专利权)人:福建中科光芯光电科技有限公司
类型:发明
国别省市:福建;35

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