专利名称：用于外延剥离的台面蚀刻方法和组成的制作方法
用于外延剥离的台面蚀刻方法和组成发明背景发明领域本发明的实施方式一般涉及太阳能器件、半导体器件以及电子器件的制作， 而且更特别地涉及台面蚀刻(mesa etch)方法和组成(composition)，以及外延剥离 (epitaxial lift off, EL0)器件和方法。相关技术的描述器件制造中的一个阶段包含用作太阳能器件、半导体器件或其它电子器件的薄膜的处理和封装。这种薄膜器件可以通过利用用于将材料沉积和移除到晶片或其它基底上的多种工艺而制造。一种用于制造薄膜器件的罕见技术称为外延剥离(ELO)工艺。传统ELO 工艺包括将外延层或膜沉积到生长基底上的牺牲层上，然后蚀刻牺牲层来将外延层与生长基底分离。移除的薄外延层称为ELO膜或ELO层，而且通常包括用作太阳能器件、半导体器件或其它电子器件的薄膜。例如当结合到基底时或在封装时，薄ELO膜管理或处理是困难的，因为ELO膜是非常易碎的而且具有窄尺寸。ELO膜在非常小的力下产生裂纹。同样，由于它们极窄的尺寸， ELO膜移动是非常困难的。整个工艺的速度可受限于反应物到蚀刻前缘的传送或暴露的缺乏，这导致较少从蚀刻前缘移除副产品。蚀刻工艺可以是有限扩散工艺，而且如果膜保持在它们所沉积的几何形状，非常窄且长的开口或缺口将会形成而严重地限制工艺的整体速度。反应物向蚀刻前缘移动，同时副产品一般从蚀刻前缘移开。蚀刻工艺必须快，以获得整个制作工艺的高产量，以及减少外延层在不适当的张力或力下的持续时间。因此，蚀刻溶液在移除目标材料方面必须是侵蚀性的并且是有选择性的，以便不蚀刻非目标材料。如果蚀刻溶液化学上不是非常有侵蚀性或过于稀释，可能会经历低产量。同样，在ELO蚀刻过程期间，晶片也必须不能过度蚀刻、污染或用别的方式损坏。晶片，特别是砷化镓晶片，是贵重的而且会理想地用于沉积和从晶片的表面移除材料的许多周期。因此，需要有器件制作期间，例如在ELO过程期间所使用的可替代的蚀刻组成和方法。
发明内容
本发明的实施方式一般涉及台面蚀刻溶液的组成，以及在外延剥离(ELO)过程期间使用这些溶液来从晶片或基底移除材料的台面蚀刻方法。在一个实施方式中，选择性蚀刻溶液包含琥珀酸、包含氢氧化铵化合物的碱性溶液以及诸如过氧化氢的氧化剂。选择性蚀刻溶液具有约400或更大，优选约600或更大，优选约1000或更大，以及更优选约1400 或更大的GaAs/AlAs选择性。选择性蚀刻溶液一般包含碱性溶液，例如包含氢氧化铵化合物的水溶液。氢氧化铵化合物可以是氢氧化铵、烷基氢氧化铵、其衍生物、或其组合。在一个实施例中，碱性溶液包含氢氧化铵。选择性蚀刻溶液还包含氧化剂，例如过氧化氢、有机过氧化物、臭氧、水、其衍生物、以及其组合。在一个实施例中，氧化剂是过氧化氢。在一个实施例中，选择性蚀刻溶液包含琥珀酸、氢氧化铵化合物、氧化剂，而且选择性蚀刻溶液具有约400或更大的GaAs/ AlAs选择性。在方法和组成的许多实施方式中，选择性蚀刻溶液包含琥珀酸、过氧化氢、氢氧化铵以及水。在一些实施例中，选择性蚀刻溶液可包含约5%到约25%，优选约10%到约 20%，以及更优选约12%到约18%，例如，约15%重量浓度的琥珀酸。选择性蚀刻溶液可包含约0.5%到约5%，优选约到约3%，以及更优选约1%到约2%，例如，约1.5%重量浓度的氧化剂(例如，过氧化氢)。在一些实施例中，选择性蚀刻溶液可包含约0. 5%到约 5 %，优选约1 %到约3 %，以及更优选约1 %到约2 %，例如，约1. 5 %重量浓度的氢氧化铵化合物(例如，氢氧化铵)。在一些实施例中，选择性蚀刻溶液会可包含约70 %到约95 %，优选约74%到约88%，以及更优选约78%到约84%，例如，约82%重量浓度的水。选择性蚀刻溶液的PH值可在约2到约6，优选约3到约5，优选约3. 6到约4. 8，以及更优选约4到约 4.4的范围内。在一个实施例中，选择性蚀刻溶液包含约10%到约20%重量浓度琥珀酸，约到约3%重量浓度的过氧化氢，约到约3%重量浓度的氢氧化铵，而剩余部分可以是水或者水可以是约74%到约88%的重量浓度。在其它实施方式中，用于在ELO过程期间形成薄膜材料的方法被提供，该方法包括在将基底暴露给选择性蚀刻溶液之前，在非选择性蚀刻过程期间将基底暴露给非选择性蚀刻溶液。非选择性蚀刻溶液可以是包含硫酸和过氧化氢的水溶液。在一些实施例中，非选择性蚀刻溶液可包含约0. 4%到约2%，优选约0. 6%到约 1. 2%体积浓度的硫酸，约到约5%，优选从约1. 5%到约3. 0%体积浓度的过氧化氢，以及约95%到约99%，优选约96%到约98%体积浓度的水。在一个实施例中，非选择性蚀刻溶液按体积可包括，约0. 9%的硫酸、约2. 2%的过氧化氢、以及约97%或剩余部分的去离子水。在非选择性蚀刻工艺和/或选择性蚀刻工艺之后，在冲洗步骤期间，基底可以用去离子水冲洗。在其它实施方式中，在干燥步骤期间，基底也可以暴露给干气(例如，N2或Ar)。在其它实施方式中，方法提供在晶片或基底上的蚀刻停止层上方形成叠层外延材料(laminated epitaxial material)和在其上粘附支持柄。叠层外延材料包含包围或密封外延材料的至少一部分的材料，例如砷化镓材料、单元、或层。密封材料可以是包含聚合物、共聚物、低聚物、或其衍生物的粘着层叠薄片(adhesive laminate)。在许多实施例中， 密封材料是压敏粘着剂(PSA)或其它粘着层叠薄片。在其它实施例中，密封材料是包围外延材料至少一部分的热熔胶。在一些实施例中，密封材料可包含聚乙烯、聚碳酸酯、聚酯、其衍生物、或其组合。方法还提供将基底暴露给至少一种蚀刻溶液来移除蚀刻停止层，同时，在蚀刻过程期间，把叠层外延材料从基底剥落而且保持叠层外延材料中的压缩。基底可包含支持柄， 该支持柄布置在叠层外延材料上或上方，该叠层外延材料布置在蚀刻停止层上或上方，该蚀刻停止层布置在基底上或上方。在一个实施例中，蚀刻溶液是选择性蚀刻溶液而蚀刻过程是选择性蚀刻过程。在另一个实施例中，晶片或基底最初暴露给非选择性蚀刻溶液，而且随后在蚀刻过程期间暴露给选择性蚀刻溶液。详述本发明的实施方式一般涉及蚀刻溶液的组成，以及在外延剥离(ELO)过程期间使用蚀刻溶液用于从晶片或基底移除材料的蚀刻方法。晶片通常包含蚀刻停止层(etch stop layer)和布置在蚀刻停止层上的叠层外延材料，该蚀刻停止层包含布置在其上的砷化铝。 在一个实施方式中，蚀刻工艺包括将晶片暴露给非选择性蚀刻溶液且随后将晶片暴露给选择性蚀刻溶液，同时从晶片剥落和移除叠层外延材料。选择性蚀刻溶液可具有约400、约 600、约1000、约1400或更大的GaAs/AlAs选择性。选择性蚀刻溶液可包含有机酸溶液、碱性溶液和/或氧化剂。在许多实施方式中， 有机酸可以是琥珀酸，这也被称为丁二酸或乙烷-1，2-二羧酸(HO2CH2CH2CO2H)。选择性蚀刻溶液可包含琥珀酸、氢氧化铵化合物以及诸如过氧化氢的氧化剂。在一些实施例中，选择性蚀刻溶液可包含约5%到约25%，优选约10%到约20%，以及更优选约12%到约18%， 例如，约15%的重量浓度的琥珀酸。选择性蚀刻溶液还包含氧化剂。选择性蚀刻溶液可包含约0. 5 %到约5 %，优选约到约3%，以及更优选约到约2%，例如，约1. 5%的重量浓度的氧化剂。示范性氧化
剂包括过氧化氢、有机过氧化物、臭氧、水、其衍生物、以及其组合。在一个例子中，选择性蚀刻溶液包含约0. 5 %到约5 %，优选约1 %到约3 %，以及更优选约1 %到约2 %，例如，约 1.5%重量浓度的过氧化氢。选择性蚀刻溶液通常包含碱性溶液，例如包含氢氧化铵化合物的水溶液。选择性蚀刻溶液可包含约0. 5%到约5%，优选约到约3%，以及更优选约到约2%，例如， 约1.5%的重量浓度的氢氧化铵化合物(例如，氢氧化铵)。氢氧化铵化合物可以是氢氧化铵、烷基氢氧化铵、其衍生物、或其组合。烷基氢氧化铵可包括甲基氢氧化铵、二甲基氢氧化铵、三甲基氢氧化铵、四甲基氢氧化铵以及其它烷基化衍生物。在一个实施例中，碱性溶液包含氢氧化铵。选择性蚀刻溶液还包含水，例如去离子水。选择性蚀刻溶液可包含约70%到约 95%，优选约74%到约88%，以及更优选约78%到约84%，例如，约82%重量浓度的水。氢氧化铵化合物可以滴定或者用别的方法添加到选择性蚀刻溶液，以便调节溶液的整体PH。选择性蚀刻溶液的PH值可在从约2到约6，优选从约3到约5，优选从约3. 6到约4. 8，以及更优选从约4到约4. 4的范围。在许多实施方式中，选择性蚀刻溶液通常包含琥珀酸、氢氧化铵化合物、氧化剂， 而且选择性蚀刻溶液具有约400或更大的GaAs/AlAs的选择性。在一个实施例中，选择性蚀刻溶液包含约10%到约20%重量浓度的琥珀酸，约到约3%重量浓度的过氧化氢，约
到约3%重量浓度的氢氧化铵，而剩余部分是水或约74%到约88%重量浓度的水。在其它实施方式中，方法提供在晶片或基底上的蚀刻停止层上方形成叠层外延材料和在其上粘附支持柄。方法还提供将基底暴露给至少一种蚀刻溶液，同时将叠层外延材料从基底剥落而且在蚀刻过程期间保持叠层外延材料中的压缩。基底可包含支持柄，该支持柄布置在叠层外延材料上或上方，该叠层外延材料布置在蚀刻停止层上或上方，该蚀刻停止层布置在基底上或上方。在一个实施例中，蚀刻溶液是选择性蚀刻溶液而蚀刻过程是选择性蚀刻过程。在另一个实施例中，晶片或基底在蚀刻过程期间最初暴露给非选择性蚀刻溶液，而随后暴露给选择性蚀刻溶液。在其它实施方式中，用于在ELO过程期间形成薄膜材料的方法被提供，该方法包括在将基底暴露给选择性蚀刻溶液之前，在非选择性蚀刻过程期间，将基底暴露给非选择性蚀刻溶液。非选择性蚀刻溶液可以包含硫酸和过氧化氢。在一些实施例中，非选择性蚀刻溶液可包含约0. 4%到约2%，优选约0. 6%到约1. 2%体积浓度的硫酸，约到约5%， 优选约1. 5 %到约3. 0 %体积浓度的过氧化氢，以及约95 %到约99 %，优选约96 %到约 98%体积浓度的水。在一个实施例中，非选择性蚀刻溶液按体积可包含，约0. 9%的硫酸、约 2. 2%的过氧化氢以及约97%或剩余部分的去离子水。在非选择性蚀刻工艺和/或选择性蚀刻工艺之后，在冲洗步骤期间，基底可以用去离子水冲洗。在其它实施方式中，在干燥步骤期间，基底也可以暴露给干气(例如，乂或六！·)。在其它实施方式中，方法提供在晶片或基底上的蚀刻停止层上方形成叠层外延材料和在其上粘附支持柄。叠层外延材料包含部分地包围或密封外延材料的至少一部分的材料，例如砷化镓材料、单元(cell)、或层。外延材料可形成在包含蚀刻停止层的晶片或基底上。随后，密封材料可布置在外延材料的上方。密封材料可以是包含聚合物、共聚物、低聚物、弹性体、其衍生物、或其组合的层叠薄片。在其它实施例中，密封材料可包含粘着剂、层叠薄片、粘着层叠薄片、热熔胶、有机材料或有机涂层、或其组合。在许多实施方式中，密封材料可包含或由压敏粘着剂(PSA)材料或层叠薄片制成，和/或包含包围外延材料(例如，砷化镓材料)的至少一部分的其它材料。密封材料可以是PSA，这是包含聚乙烯、聚碳酸酯、聚酯、其衍生物、或其组合的层叠薄片。在一些实施例中，密封材料可具有从约50nm到约500nm，优选从约75nm到约200nm的范围内的厚度。许多可用于密封材料的PSA层叠薄片在商业上可用作来自位于Paul ,Minnesota (圣保罗， 明尼苏达)的3M Inc.的PSA粘着层叠薄片。在其它实施方式中，密封材料可包含或由包围外延材料(例如，砷化镓材料)的至少一部分的热熔胶而制成。在一些实施例中，密封材料可以是热熔胶，其包含共聚物，例如乙烯/乙酸乙烯酯(EVA)共聚物或其衍生物。包含可用于密封材料的EVA共聚物的热熔胶是晶片握紧胶膜(WAFER GRIP adhesive f ilm)，商业上可从位于Santa Rosa，CA (圣罗莎， 力口利福尼亚)的 Dynatex International 得至Ij。在可选择的实施方式中，密封材料可包含弹性体，例如橡胶或其衍生物。可选择地，密封材料可包含诸如氯丁橡胶、胶乳或其衍生物的材料。在一些实施例中，密封材料可包含单体。例如，密封材料可包含乙烯丙烯二烃单体或其衍生物。在组成和方法的许多实施例中，叠层外延材料包含砷化镓材料而蚀刻停止层包含砷化铝或砷化铝衍生物。蚀刻停止层可暴露给非选择性蚀刻溶液，而且在非选择性蚀刻过程期间，以第一速率蚀刻。以后，蚀刻停止层可暴露给选择性蚀刻溶液，而且在选择性蚀刻过程期间，以第二速率蚀刻。第一蚀刻速率大于第二蚀刻速率，因此，非选择性蚀刻速率与选择性蚀刻速率的比大于1。在各种实施例中，第一速率与第二速率的比大约会是2或更大，例如大约是3或更大，例如大约是4或更大，例如大约是5或更大，或者大约是10或更大。非选择性蚀刻溶液和工艺可具有约0. 1 μ m/min或更大的蚀刻速率，例如约0. 3 μ m/ min或更大，或约0. 5 μ m/min或更大。在一个实施例中，非选择性蚀刻速率可以在从约 0. 05 μ m/min到约1 μ m/min的范围内，例如约0. 3 μ m/min。选择性蚀刻溶液和工艺可具有约0. 05 μ m/min或更大的蚀刻速率，例如约0. 07 μ m/min或更大，或约0. 1 μ m/min或更大。 在一个实施例中，选择性蚀刻速率可以在从约0. 005 μ m/min到约0. 5 μ m/min的范围内，例如约 0. 08 μ m/min。在一些实施方式中，选择性蚀刻溶液具有约400或更大，优选约600或更大，优选约1000或更大，以及更优选约1400或更大的GaAs/AlAs选择性，也就是，移除或蚀刻砷化铝上的砷化镓。在其它实施方式中，选择性蚀刻溶液在从约400到约2000或更高的范围内具有蚀刻选择性或GaAs/AlAs选择性。在一个实施例中，选择性蚀刻溶液在从约400到约 2000，优选从约500到约1600，优选从约600到约1500的范围内具有蚀刻选择性或GaAs/ AlAs选择性。在一个实施例中，蚀刻过程是选择性蚀刻过程而包含堆叠的基底暴露给选择性蚀刻溶液。在另一个实施例中，在非选择性蚀刻过程期间，基底最初暴露给非选择性蚀刻溶液，而随后在选择性蚀刻过程期间，暴露给选择性蚀刻溶液。在非选择性蚀刻工艺和/或选择性蚀刻工艺之后，在冲洗步骤期间，基底可以用去离子水冲洗。在其它实施方式中，在干燥步骤期间，基底也可暴露给干气(例如，N2或Ar)。在各种实施方式中，提供薄膜堆叠材料，这包括布置在基底或晶片上的蚀刻停止层，布置在蚀刻停止层上方的叠层外延材料，以及布置在叠层外延材料上方的支持材料或层。支持材料可以在张力下，以便保持叠层外延材料在压缩下。支持材料可包含单层或多层。在一些实施例中，支持材料包含聚对苯二甲酸乙二酯聚酯、聚烯烃、其衍生物、或其它聚合材料。在其它实施例中，支持材料包含金属或金属合金。ELO工艺包括将叠层外延材料从蚀刻停止层和晶片上剥落，同时在其间形成蚀刻缺口，直到叠层外延材料与支持材料的结合从晶片移除为止。蚀刻停止层一般包含砷化铝或其衍生物。基底或晶片可由多种材料，例如III/IV族材料形成，而且可掺杂其它元素。在一个实施方式中，晶片包含砷化镓。支持材料或柄可以是单层材料或多层材料。在一些实施方式中，支持材料可包含蜡、聚乙烯、聚酯、聚烯烃、聚对苯二甲酸乙二酯聚酯、橡胶、其它聚合物或低聚物材料、其衍生物、或其组合。在一些实施例中，支持材料包含聚对苯二甲酸乙二酯聚酯或其衍生物，例如MYLAR 膜。在其它实施例中，支持材料包含聚烯烃或其衍生物。在其它实施方式中，支持材料可包含各种金属或金属层，包括钴、铜、银、金、其合金、以及其组合。在此描述的实施方式中，在被叠层之前，外延材料、单元、或层可包含砷化镓、砷化铝镓、磷化铟镓、其合金、其衍生物、或其组合。外延材料可包含一层砷化镓材料，但是通常包含多层砷化镓材料。在一些实施例中，外延材料包含具有砷化镓的一层和具有砷化铝镓的另一层。在另一个实施例中，外延材料包含砷化镓缓冲层、砷化铝镓钝化层以及砷化镓活性层。砷化镓缓冲层可具有约IOOnm到约500nm，例如约300nm的厚度，砷化铝镓钝化层具有约IOnm到约50nm，例如约30nm的厚度，而砷化镓活性层具有约500nm到约2000nm，例如约IOOOnm的厚度。在一些实施例中，外延材料还包含第二砷化铝镓钝化层。在此处的一些实施方式中，外延材料可包含含有多层的单元结构。单元结构可包含砷化镓、η型掺杂砷化镓、ρ型掺杂砷化镓、砷化铝镓、η型掺杂砷化铝镓、ρ型掺杂砷化铝镓、磷化铟镓、其合金、其衍生物、或其组合。在许多实施例中，砷化镓是η型掺杂或ρ型掺杂的。
蚀刻停止层包含砷化铝、其合金、其衍生物、或其组合。在一个实施例中，蚀刻停止层包含砷化铝层且具有约20nm或更小，优选约Inm到约lOnm，以及更优选约4nm到约6nm 的厚度。晶片或下面的基底通常含有砷化镓或其衍生物，而且可以是η型掺杂或ρ型掺杂的。在非选择性蚀刻溶液的一些实施例中，2cmX2cm晶片上的外延样品暴露给非选择性蚀刻溶液，该溶液包含约IOOmL的水、约ImL的硫酸(约96% )，以及约8mL的过氧化氢 (约30%)。在其它实施例中，2英寸直径的圆晶片上的外延样品暴露给非选择性蚀刻溶液， 该溶液包含约500mL的水、约5mL的硫酸(约96% )，以及约40mL的过氧化氢(约30% )。 在其它实施例中，四个外延样品，每个在2英寸直径的圆晶片上暴露给非选择性蚀刻溶液， 该溶液包含约800mL的水、约8mL的硫酸(约96% )，以及约64mL的过氧化氢(约30% )。在选择性蚀刻溶液的一些实施例中，2cmX2cm晶片上的外延样品暴露给选择性蚀刻溶液，该溶液包含约IOOmL的水、约20g的琥珀酸、约6. 7mL的过氧化氢(约30% )、以及约6-8mL的氢氧化铵(约)，直到pH约为4. 2为止。在其它实施例中，2英寸直径的圆晶片上的外延样品暴露给选择性蚀刻溶液，该溶液包含约500mL的水、约IOOg的琥珀酸、约 33. 5mL的过氧化氢(约30% )、以及约30_40mL的氢氧化铵(约)，直到pH约为4. 2 为止。在其它实施例中，四个外延样品，每个在2英寸直径的圆晶片上暴露给选择性蚀刻溶液，该溶液包含约800mL的水、约160g的琥珀酸、约53. 6mL的过氧化氢(约30% )、以及约 50-60mL的氢氧化铵(约)，直到pH约为4. 2为止。在一个实施例中，基底包含布置在晶片上的蚀刻停止层、布置在蚀刻停止层上的叠层外延材料、以及布置在外延材料上方的支持材料。晶片是具有4英寸X4英寸尺寸的砷化镓晶片。蚀刻停止层包含砷化铝，同时叠层外延材料包含砷化镓单元且由PDA层叠薄片覆盖。基底被放入含有约400mL的非选择性蚀刻溶液的容器中。非选择性蚀刻溶液按约 1比约8比约100的体积比分别地包含硫酸、过氧化氢和水。非选择性蚀刻溶液是处于室温，例如处于从约18°C到约23°C的范围内的温度。在基底从池(bath)中移除之前，非选择性蚀刻溶液被搅动约8分钟。随后，基底用去离子水冲洗，然后在干燥步骤期间暴露给气流(例如，队或々!·)。基底然后放入含有400mL的选择性蚀刻溶液的容器中。选择性蚀刻溶液按约10比约1比约1 比约55的重量比分别地包含琥珀酸、过氧化氢、氢氧化铵和水。选择性蚀刻溶液是处于室温，例如处于约18°C到约23°C的温度。在基底从池中移除之前，选择性蚀刻溶液被搅动约 5分钟。包含砷化铝的蚀刻停止层被保存且保护下面的晶片。尽管前述内容针对于本发明的实施方式，但本发明的其它和另外的实施方式可被设计而不偏离其基本范围，而且其范围是由紧接着的权利要求决定。
权利要求
1.一种用于在外延剥离过程期间形成薄膜材料的方法，包括在选择性蚀刻过程期间，将基底暴露给包括琥珀酸的选择性蚀刻溶液，其中所述基底包括布置在叠层外延材料上的支持柄，所述叠层外延材料布置在蚀刻停止层上，所述蚀刻停止层布置在所述基底上；以及将所述叠层外延材料从所述基底上剥落。
2.如权利要求1所述的方法，其中所述选择性蚀刻溶液还包括氢氧化铵化合物。
3.如权利要求2所述的方法，其中所述氢氧化铵化合物是氢氧化铵、烷基氢氧化铵或其衍生物。
4.如权利要求3所述的方法，其中所述氢氧化铵化合物是氢氧化铵。
5.如权利要求1所述的方法，其中所述选择性蚀刻溶液还包括氧化剂。
6.如权利要求5所述的方法，其中所述氧化剂包括试剂，所述试剂选自由过氧化氢、有机过氧化物、臭氧、水、其衍生物以及其组合组成的组。
7.如权利要求6所述的方法，其中所述氧化剂包括过氧化氢。
8.如权利要求1所述的方法，其中所述选择性蚀刻溶液还包括过氧化氢、氢氧化铵以及水。
9.如权利要求8所述的方法，其中所述选择性蚀刻溶液包括约5%到约25%重量浓度的琥珀酸。
10.如权利要求9所述的方法，其中所述选择性蚀刻溶液包括约0.5%到约5%重量浓度的过氧化氢。
11.如权利要求9所述的方法，其中所述选择性蚀刻溶液包括约0.5%到约5%重量浓度的氢氧化铵。
12.如权利要求9所述的方法，其中所述选择性蚀刻溶液包括约70%到约95%重量浓度的水。
13.如权利要求8所述的方法，其中所述选择性蚀刻溶液包括 约10%到约20%重量浓度的琥珀酸；约到约3%重量浓度的过氧化氢； 约到约3%重量浓度的氢氧化铵；以及约74%到约88%重量浓度的水。
14.如权利要求1所述的方法，其中所述选择性蚀刻溶液具有约3.6到约4. 8的pH值。
15.如权利要求1所述的方法，其中所述叠层外延材料包括砷化镓，而所述蚀刻停止层包括砷化铝。
16.如权利要求15所述的方法，其中所述叠层外延材料包括包围所述砷化镓的至少一部分的粘着剂。
17.如权利要求16所述的方法，其中所述粘着剂包括聚合物，所述聚合物选自由聚酯、 聚乙烯、聚碳酸酯、其衍生物以及其组合组成的组。
18.如权利要求16所述的方法，其中所述粘着剂是包围所述砷化镓的至少一部分的压敏粘着层叠薄片。
19.如权利要求16所述的方法，其中所述粘着剂是包围所述砷化镓的至少一部分的热熔胶。
20.如权利要求1所述的方法，其中所述GaAs/AlAs选择性是约1000或更大。
21.如权利要求20所述的方法，其中所述GaAs/AlAs选择性是约1400或更大。
22.如权利要求1所述的方法，还包括在将所述基底暴露给所述选择性蚀刻溶液之前， 在非选择性蚀刻过程期间，将所述基底暴露给非选择性蚀刻溶液。
23.如权利要求22所述的方法，其中所述非选择性蚀刻溶液包括硫酸和过氧化氢。
24.如权利要求23所述的方法，其中所述非选择性蚀刻溶液包括约0.4%到约2%体积浓度的硫酸。
25.如权利要求23所述的方法，其中所述非选择性蚀刻溶液包括约到约5%体积浓度的过氧化氢。
26.一种用于在外延剥离过程期间形成薄膜材料的方法，包括在选择性蚀刻过程期间，将基底暴露给选择性蚀刻溶液，其中所述基底包括布置在叠层外延材料上的支持柄，所述叠层外延材料布置在蚀刻停止层上，所述蚀刻停止层布置在所述基底上，而所述选择性蚀刻溶液包括琥珀酸、过氧化氢、以及氢氧化铵化合物；以及在所述选择性蚀刻过程期间，在压缩所述叠层外延材料的同时，将所述叠层外延材料从所述基底上剥落。
27.一种用于在外延剥离过程期间形成薄膜材料的方法，包括 在基底上的蚀刻停止层上方形成叠层外延材料；将支持柄粘附到所述叠层外延材料上；在选择性蚀刻过程期间，将所述基底暴露给包括琥珀酸的选择性蚀刻溶液；以及在所述选择性蚀刻过程期间，将所述叠层外延材料从所述基底上剥落。
28.一种选择性蚀刻溶液的组成，包括 琥珀酸；氢氧化铵化合物； 氧化剂，以及所述选择性蚀刻溶液具有约400或更大的GaAs/AlAs选择性。
29.如权利要求28所述的组成，其中所述氢氧化铵化合物是氢氧化铵、烷基氢氧化铵、 其衍生物、或其组合。
30.如权利要求四所述的组成，其中所述氧化剂包括试剂，所述试剂选自由过氧化氢、 有机过氧化物、臭氧、水、其衍生物以及其组合组成的组。
31.如权利要求观所述的组成，其中所述选择性蚀刻溶液还包括氢氧化铵和过氧化Μ,ο
32.如权利要求观所述的组成，其中所述选择性蚀刻溶液具有约3到约5的pH值。
33.如权利要求32所述的组成，其中所述pH值在约3.6到约4. 8的范围内。
34.如权利要求28所述的组成，其中所述选择性蚀刻溶液具有约400到约2000的 GaAs/AlAs 选择性。
35.如权利要求28所述的组成，其中所述GaAs/AlAs选择性是约1000或更大。
36.如权利要求35所述的组成，其中所述GaAs/AlAs选择性是约1400或更大。
37.如权利要求观所述的组成，其中所述选择性蚀刻溶液包括琥珀酸、过氧化氢、氢氧化铵以及水。
38.如权利要求37所述的组成，其中所述选择性蚀刻溶液包括约5%到约25%的重量浓度的琥珀酸。
39.如权利要求38所述的组成，其中所述选择性蚀刻溶液包括约到约3%重量浓度的过氧化氢。
40.如权利要求38所述的组成，其中所述选择性蚀刻溶液包括约到约3%重量浓度的氢氧化铵。
41.如权利要求38所述的组成，其中所述选择性蚀刻溶液包括约74%到约88%重量浓度的水。
42.如权利要求37所述的组成，其中所述选择性蚀刻溶液包括 约10%到约20%重量浓度的琥珀酸；约到约3%重量浓度的过氧化氢； 约到约3%重量浓度的氢氧化铵；以及约74%到约88%重量浓度的水。
全文摘要
本发明的实施方式一般涉及台面蚀刻溶液的组成和用于在外延剥离(ELO)过程期间的晶片上的台面蚀刻材料的方法。晶片通常包含布置在其上的蚀刻停止层和布置在蚀刻停止层的叠层外延材料。在一个实施方式中，蚀刻工艺包括将晶片暴露给非选择性蚀刻溶液，而且随后将晶片暴露给选择性蚀刻溶液，同时从晶片上剥落叠层外延材料。选择性蚀刻溶液可包含琥珀酸、氢氧化铵化合物以及诸如过氧化氢的氧化剂。选择性蚀刻溶液可具有约600、约1000、约1400或更大的GaAs/AlAs选择性。非选择性蚀刻溶液可以是包含硫酸和过氧化氢的水溶液。
文档编号H01L21/306GK102177572SQ200980140141
公开日2011年9月7日 申请日期2009年10月12日 优先权日2008年10月10日
发明者美利莎·艾契尔 申请人:奥塔装置公司