[发明专利]基于纳米压印光栅的两步干法刻蚀方法及外延片和激光器

摘要

一种基于纳米压印光栅的两步干法刻蚀方法及外延片和激光器，该方法包括：通过紫外纳米压印技术在GaInP材料上压印出光栅图形；将压印好的样品送入ICP设备中，进行一次刻蚀，反应气体为CH₄/H₂/Ar；对样品进行二次刻蚀，反应气体为H₂/Ar，刻蚀出光栅图形；使用氧等离子体对样品进行处理，以清洁沉积在刻蚀表面和侧壁的残留聚合物；将样品放入负胶去膜剂中加热处理8‑15分钟，用去离子水反复冲洗，最后用异丙醇清洗若干次，完成清洁步骤。本工艺采用CH₄/H₂/Ar和H₂/Ar混合气体对GaInP光栅进行两步刻蚀，经过优化各项刻蚀参数，可有效去除刻蚀表面和侧壁非挥发性刻蚀产物，得到优良的刻蚀结果。

主权项

1.一种基于纳米压印光栅的两步干法刻蚀方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：准备一外延片；步骤2：通过纳米压印工艺，在所述外延片表面涂敷的光刻胶上压印出光栅图形；步骤3：将所述压印出光栅图形的外延片送入ICP反应腔室进行一次刻蚀；其中一次刻蚀时向所述ICP反应腔室中充入的反应气体为CH₄/H₂/Ar的混合气体，其中CH₄/H₂/Ar的混合气体中CH₄的流量为5‑10sccm、H₂的流量为15‑25sccm、Ar的流量为4‑8sccm；一次刻蚀时所述ICP反应腔室中的压强为50‑60mTorr，射频功率为150W，电感耦合功率为0W；一次刻蚀时的反应时间是3‑4min；步骤4：将完成一次刻蚀的所述外延片送入ICP反应腔室进行二次刻蚀，在所述外延片上的GaInP层上刻蚀出光栅图形；二次刻蚀时向所述ICP反应腔室中充入的反应气体为H₂/Ar的混合气体，H₂/Ar的混合气体中H₂的流量为20‑28sccm、Ar的流量为4‑8sccm；二次刻蚀时所述ICP反应腔室中的压强为15‑25mTorr，射频功率为150W，电感耦合功率为0W；二次刻蚀时的反应时间是2‑3min；步骤5：用氧等离子体对所述外延片表面进行清洁处理；步骤6：将完成步骤5的所述外延片清洗除去光刻胶，完成制备。