[发明专利]一种InP沟槽腐蚀方法

说明书

技术领域

本发明涉及InP沟槽工艺领域，特别是一种InP沟槽腐蚀方法。

背景技术

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。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种InP沟槽腐蚀方法，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。

本发明采用以下方案实现：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。

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1-5，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0.03-0.1um/s，对所述InP层的腐蚀速率为0.03-0.1um/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-10um。

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1-10，所述腐蚀液对所述InP层的腐蚀速率为0.3-1um/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α的取值范围为60°-90°，所述沟槽深度的取值范围为1um-3um。

与现有技术相比，本发明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为本发明的方法流程示意图。

图2为本发明的InGaAs-InP-InGaAs器件结构示意图。

图3为本发明经过腐蚀液A腐蚀后的器件结构示意图。

图4为本发明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发明做进一步说明。

本实施提供一种InP沟槽腐蚀方法，如图1所示，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；