[发明专利]一种利用稀盐酸选择腐蚀砷化铝制作空气隙结构的方法

权利要求书

1.一种利用稀盐酸选择腐蚀砷化铝牺牲层制作空气隙结构的方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)用分子外延技术或金属化学气相沉积法在晶向为001的砷化镓衬底上生长带有砷化铝牺牲层的结构，砷化铝牺牲层上是由厚度为四分之一中心波长的砷化镓和砷化镓铝构成的分布布拉格反射镜，砷化铝牺牲层的厚度为800nm～2000nm；

2)清洗生长的晶片，并在晶片表面光刻出所需图形，图形为圆形，正方形，矩形或它们的组合图形；

3)用湿法或干法在晶片表面非选择性的垂直腐蚀出台面，将砷化铝牺牲层的侧壁暴露出来；

4)配制一定浓度的稀盐酸，在恒温水浴缸中用所配稀盐酸选择腐蚀晶片上的砷化铝牺牲层，控制温度和时间，是腐蚀不损伤牺牲层以外的其他结构；

5)用特制的聚瓷氟漏勺将选择腐蚀完毕的晶片转移到盛有甲醇或丙酮的烧杯中，清洗晶片，勿使晶片露出液面；

6)将盛有甲醇或丙酮中的烧杯静置于一恒温的环境之中，直到甲醇或丙酮完全挥发，取出晶片；

7)用光学显微镜或扫描电镜观察晶片，测量盐稀酸侧蚀砷化铝的深度，估算稀盐酸侧蚀砷化铝的平均速率；

8)以测得的侧蚀速率作为参考，选择腐蚀光刻有特定图形的含有相同砷化铝牺牲层的晶片，重复1)～7)的过程，调整腐蚀时间，直到准确得到所需几何尺寸的空气隙结构。

2.根据权利要求1所述的利用稀盐酸选择腐蚀砷化铝牺牲层制作空气隙结构的方法，其特征在于，所述步骤1)构成分布布拉格反射镜的砷化镓和砷化镓铝的厚度为中心波长1000nm～1600nm的四分之一，砷化镓铝中铝的含量低于或等于90％。

3.根据权利要求1所述的利用稀盐酸选择腐蚀砷化铝牺牲层制作空气隙结构的方法，其特征在于，所述步骤2)中光刻在分布布拉格反射镜上的图形中包含一圆形，圆的最大半径小于60微米。

4.根据权利要求1所述的利用稀盐酸选择腐蚀砷化铝牺牲层制作空气隙结构的方法，其特征在于，所述步骤3)湿法腐蚀台面所用的非选择性腐蚀液为磷酸，双氧水和去离子水组成的混合溶液，比例为3：2：20或3：2：50，在室温25摄氏度下测得的晶向001面的平均腐蚀速率分别为831nm/min和140nm/min；湿法腐蚀台面采用过腐蚀的方法，即实际腐蚀时间比估算腐蚀时间，牺牲层和分布布拉格反射镜厚度之和除以平均腐蚀速率831nm/min或140nm/min得到的商，长20～30秒钟，以保证将砷化铝牺牲层的侧壁完全暴露出来。

5.根据权利要求1所述的利用稀盐酸选择腐蚀砷化铝牺牲层制作空气隙结构的方法，其特征在于，所述步骤4)所用稀盐酸的浓度分别为：盐酸(37％):去离子水＝1:100，1:200和1:250，恒温腐蚀的温度为30摄氏度。

6.根据权利要求1所述的利用稀盐酸选择腐蚀砷化铝牺牲层制作空气隙结构的方法，其特征在于，所述步骤5)特制的聚瓷氟漏勺的勺底分布有纵多的圆形漏孔可以将稀盐酸露出，用耐腐蚀镊子将晶片放在聚瓷氟漏勺上，这个操作是在稀盐酸液面以下完成的；用聚瓷氟漏勺转移晶片的过程中，勿使晶片表面的稀盐酸完全挥发，在甲醇或丙酮中清洗晶片时，勿使晶片露出液面。

7.根据权利要求1所述的利用稀盐酸选择腐蚀砷化铝牺牲层制作空气隙结构的方法，其特征在于，所述步骤6)中的恒温环境为零摄氏度或室温二十五摄氏度及低于室温的温度。