腐蚀AlGaN/GaN外延片的流程图，其中，图4a为用氧化剂腐蚀液腐蚀后的AlGaN/GaN外延片结构示意图；图4b为腐蚀深度截止在阻挡层AlGaN/GaN外延片广品结构不意图。
【具体实施方式】
[0032]下面结合附图并通过【具体实施方式】来进一步说明本发明的技术方案。
[0033]图1是本发明一种实施方式提供的三族氮化物的腐蚀工艺流程图。所述三族氮化物的腐蚀方法为:先用氧化剂溶液将三族氮化物中的金属元素氧化为金属氧化物，再用氧化物腐蚀液将金属氧化物去除，即得到腐蚀后的三族氮化物。
[0034]实施例1
[0035]如图2所示，AlGaN/GaN外延片I包括衬底材料2(所述衬底材料如S1、SiC或蓝宝石等)，缓冲层3(成分为氮化镓GaN，厚度为1-5微米)，阻挡层5(成分为AlGaN，厚度为15-35纳米)，二维电子气4介于缓冲层3和阻挡层5之间，阻挡层5之上增加一层GaN覆盖层6(厚度为1-5纳米)。
[0036]对AlGaN/GaN外延片的腐蚀过程如图3所示，包括如下步骤:
[0037](I)在AlGaN/GaN外延片I材料表面形成一层图形化的掩膜层7，如图3a所示，该掩膜材料为普通光刻胶，所述图形化的掩膜材料通过常规的半导体光刻工艺得到；
[0038](2)将AlGaN/GaN外延片I浸泡在氧化剂溶液中，氧化剂溶液为浓硫酸(98wt% )，GaN被氧化形成氧化镓8，如图3b所示，之后将外延片取出，用去离子水进行充分清洗，再转移至氧化物腐蚀液中浸泡，氧化剂腐蚀液为KOH溶液，以便将前一步氧化生成的氧化物去除，之后用去离子水清洗，得到腐蚀后的外延片，如图3c所示；
[0039](3)反复进行步骤(2)所述的操作，使得外延片的腐蚀深度截止在GaN覆盖层6，将掩膜材料去除，工艺完成，所得产品如图3d所示。
[0040]实施例2
[0041]除步骤(3)得到的外延片的腐蚀深度截止在阻挡层5外，所述实施例2与实施例1相同。
[0042]其中，步骤(2)所得腐蚀后的外延片如图4a所示;步骤(3)所得产品如图4b所示。
[0043]实施例3
[0044]如图1所示，AlGaN/GaN外延片I包括衬底材料2(所述衬底材料如S1、SiC或蓝宝石等)，缓冲层3(成分为氮化镓GaN，厚度为1-5微米)，阻挡层5(成分为AlGaN，厚度为15-35纳米)，二维电子气4介于缓冲层3和阻挡层5之间，阻挡层5之上增加一层GaN覆盖层6(厚度为1-5纳米)。
[0045]对AlGaN/GaN外延片的腐蚀过程，包括如下步骤:
[0046](I)将AlGaN/GaN外延片I浸泡在氧化剂溶液中，氧化剂溶液为浓硫酸(98wt% )，GaN被氧化形成氧化镓，之后将外延片取出，用去离子水进行充分清洗，再转移至氧化物腐蚀液中浸泡，氧化物腐蚀液为盐酸，以便将前一步氧化生成的氧化物去除，之后用去离子水清洗，得到腐蚀后的外延片；
[0047](2)如步骤(I)得到的腐蚀深度已经达到要求，则将掩膜材料去除，工艺完成;如腐蚀深度未达到腐蚀深度要求，需继续腐蚀，则重复步骤(I)直至达到所需腐蚀深度。
[0048]实施例4
[0049]AlGaN外延片包括衬底材料2(所述衬底材料如S1、SiC或蓝宝石等)，缓冲层3(成分为氮化镓GaN，厚度为1-5微米)，阻挡层5(成分为AlGaN，厚度为15-35纳米)，二维电子气4介于缓冲层3和阻挡层5之间。
[0050]对AlGaN外延片的腐蚀过程如下:
[0051](I)在AlGaN外延片材料表面形成一层图形化的掩膜层，该掩膜材料为氧化硅；
[0052](2)将AlGaN外延片浸泡在氧化剂溶液中，氧化剂溶液为H202(30wt% )，AlGaN被氧化形成氧化镓和氧化铝，之后将外延片取出，用去离子水进行充分清洗，再转移至氧化物腐蚀液中浸泡，氧化剂腐蚀液为盐酸，以便将前一步氧化生成的氧化物去除，之后用去离子水清洗，得到腐蚀后的外延片；
[0053](3)如步骤(2)得到的腐蚀深度已经达到要求，则将掩膜材料去除，工艺完成；如腐蚀深度未达到腐蚀深度要求，需继续腐蚀，则重复步骤(2)直至达到所需腐蚀深度。
[0054]实施例5
[0055]AlGaN外延片包括衬底材料2(所述衬底材料如S1、SiC或蓝宝石等)，缓冲层3(成分为氮化镓GaN，厚度为1-5微米)，阻挡层5(成分为AlGaN，厚度为15-35纳米)，二维电子气4介于缓冲层3和阻挡层5之间。
[0056]对AlGaN外延片的腐蚀包括如下步骤:
[0057](I)将AlGaN外延片浸泡在氧化剂溶液中，氧化剂溶液为H2O2(30wt% )，AlGaN被氧化形成氧化镓和氧化铝，之后将外延片取出，用去离子水进行充分清洗，再转移至氧化物腐蚀液中浸泡，氧化物腐蚀液为KOH溶液，以便将前一步氧化生成的氧化物去除，之后用去离子水清洗，得到腐蚀后的外延片；
[0058](2)如步骤(I)得到的腐蚀深度已经达到要求，则将掩膜材料去除，工艺完成；如腐蚀深度未达到腐蚀深度要求，需继续腐蚀，则重复步骤(I)直至达到所需腐蚀深度。
[0059]申请人声明，以上所述仅为本发明的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，所属技术领域的技术人员应该明了，任何属于本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
【主权项】
1.一种湿法腐蚀三族氮化物的方法，其特征在于，所述方法为:先用氧化剂溶液将三族氮化物中的金属元素氧化为金属氧化物，再用氧化物腐蚀液将金属氧化物去除，即得到腐蚀后的三族氮化物。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述氧化剂溶液为H2O2溶液、H2SO4溶液或臭氧水中的任意一种或至少两种的组合； 优选地，所述H2O2溶液中H2O2的质量百分含量为30-50 %。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述氧化在10-35°C的条件下进行。4.根据权利要求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图案化掩膜层再用氧化剂溶液氧化。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述掩膜层为光刻胶层、氧化硅层、氮化硅层或金属层中的任意一种或至少两种的组合。6.根据权利要求1-5之一所述的方法，其特征在于，所述氧化物腐蚀液为强酸溶液或强碱溶液。7.根据权利要求1-6之一所述的方法，其特征在于，所述氧化物腐蚀液为HCl溶液或KOH溶液； 优选地，所述HCl溶液由体积比为1-10:1的H2O和质量百分含量为36%的HCl溶液混合得到。8.根据权利要求1-7之一所述的方法，其特征在于，采用氧化物腐蚀液和等离子体刻蚀去除所述金属氧化物。9.根据权利要求1-8之一所述的方法，其特征在于，所述三族氮化物为GaN、AlN、InN、二元三族氮化物或三元三族氮化物中的任意一种或至少两种的组合。10.根据权利要求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属氧化物的去除反复进行，直到达到所需的腐蚀深度。
【专利摘要】本发明提供了一种湿法腐蚀三族氮化物的方法，所述方法为：先用氧化剂溶液将三族氮化物中的金属元素氧化为金属氧化物，再用氧化物腐蚀液将金属氧化物去除，即得到腐蚀后的三族氮化物。本发明提供的腐蚀三族氮化物的方法中的氧化只会发生在三族氮化物表层及表层以下的一定深度(几个至十几个纳米)；所述氧化物的去除不会损伤氧化物之下的氮化物材料；所述方法只需溶液腐蚀环境，腐蚀过程无需高温，可在100℃以下，甚至常温下进行，对工艺和设备要求低，适于大规模生产。
【IPC分类】H01L21/306
【公开号】CN105551951
【申请号】CN201510958312
【发明人】法比奧·圣阿加塔, 艾莉娜·耶尔沃利诺, 罗伯特·索科洛夫斯基, 董明智, 张国旗, 王小葵
【申请人】北京代尔夫特电子科技有限公司
【公开日】2016年5月4日
【申请日】2015年12月18日