[发明专利]用于II-VI族半导体的新型湿蚀刻剂及方法

说明书

技术领域

本发明的公开内容涉及蚀刻II-VI族半导体。

背景技术

光电子元件的迅速发展已对在半导体表面上制造纳米尺寸图案的方法产生需求。通常，这些图案能以多种技术蚀刻到半导体基板上。例如，已使用湿化学蚀刻来蚀刻各种各样的半导体。通常，对于诸如ZnSe的II-VI族半导体的情况而言，湿化学蚀刻采用溴基化学试剂。湿化学蚀刻通过氧化半导体组分，然后在合适的溶剂中化学溶解氧化物来进行。

目前Br₂-HBr基蚀刻溶液可用于制造平滑、无缺陷表面或用于图案化II-VI族半导体。此溴基蚀刻剂对于II-VI族半导体诸如可被用于制造用来改变激光二极管或发光二极管（LED）波长的下转换器的那些作用非常好。利用溴基蚀刻剂溶液的一个重大缺点是它们具有储存不稳定性。不稳定性归因于溴的蒸发以及消耗溴的副反应。此外，由于蚀刻速率与溴的浓度成比例，在不存在蚀刻阻挡层的情况下蚀刻深度的控制可能较差。

发明内容

因此，需求用于II-VI族半导体的稳定的湿蚀刻剂。还需求可长期储存并保持它们的反应性的湿蚀刻剂。另外，需求可与II-VI族半导体快速反应但不与其他半导体材料反应的湿蚀刻剂。最后，需求用于II-VI族半导体的处理和使用更安全的湿蚀刻剂。

在一个方面，提供了一种蚀刻半导体的方法，其包括使II-VI族半导体表面的至少一部分与包含高锰酸钾和磷酸的蚀刻剂接触，移除II-VI族半导体的至少一部分以形成蚀刻的II-VI族半导体，并且冲洗所述蚀刻的II-VI族半导体以移除所述蚀刻剂。

在另一方面，提供了一种蚀刻半导体的方法，其包括提供一种设置于II-VI族半导体上的II-VI族半导体，使所述II-VI族半导体表面的至少一部分与包含高锰酸钾和磷酸的蚀刻剂接触，移除所述II-VI族半导体的至少一部分以形成蚀刻的II-VI族半导体，以及冲洗所述蚀刻的II-VI族半导体以移除所述蚀刻剂。

最后，在另一方面，还提供了一种蚀刻剂溶液，其包括包含高锰酸钾和磷酸的水溶液，其中高锰酸钾的浓度为约0.01摩尔/升至约0.1摩尔/升，并且磷酸浓度为约1.5摩尔/升至约4.5摩尔/升，

其中所述水溶液在室温下稳定至少一周。

在本公开中：

“设置于…上”意指直接接触下方层；

“室温”是指在环境压力下约25℃的温度；

上述发明内容并非旨在描述本发明的每种实施方式的每一个公开的实例。以下具体实施方式更具体地例证提供实施例。

具体实施方式

应当理解，在不偏离本发明的范围或精神的前提下可以考虑其他实施例并进行实施。因此，以下的具体实施方式不应被理解成具有限制性意义。

除非另外指明，在所有情况下，说明书和权利要求书中用来表述特征尺寸、量和物理特性的所有数字均应理解为由术语“约”来修饰。因此，除非另外指明，上述说明书和所附权利要求书中给出的数值参数均为近似值，利用本发明公开内容的教导，本领域技术人员根据所需获得的特性，这些近似值可有所不同。使用端值表示的数值范围包括该范围内的所有数字（如，1至5包括1、1.5、2、2.75、3、3.80、4和5）以及该范围内的任何范围。

提供了一种湿蚀刻II-VI族半导体方法。可利用所提供的方法移除所述半导体的一面上的表面缺陷。或者，可用所提供的方法透过一个掩模来蚀刻所述半导体以在蚀刻的表面制造出极小的蚀刻结构。蚀刻可为迅速的、有选择性的，并且蚀刻溶液可长期储存而不分解。