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申请/专利权人：电子科技大学
申请日：2024-03-26
公开（公告）日：2024-06-28
公开（公告）号：CN118263106A
主分类号：H01L21/306
分类号：H01L21/306;H01L21/308
优先权：
专利状态码：在审-公开
法律状态：2024.06.28#公开
摘要：本发明属于电力电子，半导体材料刻蚀技术领域，具体为一种集成掩膜板的半导体光电化学刻蚀装置。本发明利用带有石英通光孔的反应容器，辅以滤波片组以及放置待刻蚀半导体材料的金属掩膜箱作为工作电极，通过将金属掩膜箱集成与刻蚀图形匹配的图形化窗口，简化了刻蚀流程，提高了刻蚀装置的稳定性与刻蚀效率，增大了刻蚀表面质量。并可进一步加载占空比频率可调的光学斩波器，通过改变对待刻蚀半导体样品表面的不同作用时间与频率的周期性照射，在减小位错处复合电流的同时，在半导体材料与电解液交界面产生均匀密度的空穴，从而改善刻蚀粗糙度，提升刻蚀表面质量。本发明解决了现有光电化学刻蚀技术相对复杂、稳定性以及效率相对不佳的问题。
主权项：1.一种集成掩膜板的半导体光电化学刻蚀装置，其特征在于：包括反应容器、电化学工作站、滤波片组、光源、刻蚀控制系统和刻蚀液；所述反应容器中盛放电解液，设有石英通光孔，为光电化学刻蚀的反应提供刻蚀环境；所述电化学工作站包括对电极、参比电极和工作电极，与刻蚀控制系统连接，对刻蚀电流采样，并以图形的形式呈现在刻蚀控制系统上；对电极、参比电极和工作电极均浸泡在装有电解液的反应容器中；通过刻蚀控制系统调控对电极、参比电极、工作电极上所施加的偏置电压，确保光生电子能够及时的被抽取，刻蚀工作可以顺利的进行，偏置电压为-5V到5V；其中，工作电极为置放待刻蚀半导体材料的金属掩膜箱，金属掩膜箱的箱体集成有图形化的掩膜窗口；掩膜窗口的所在平面正对石英通光孔的平面，且平行，用于接收石英通光孔射入的平行紫外光，从而待刻蚀半导体材料在照射下产生电子-空穴对，箱体集成的图形化掩膜窗口与待刻蚀的半导体材料图形相适配，进而发生氧化反应并在刻蚀液的作用下实现对待刻蚀半导体材料图形化的刻蚀效果；所述滤波片组位于光源与石英通光孔间，用于筛选特定波长紫外线平行光；所述光源发出不同频率、不同光照强度的平行光束，通过滤波片组射入石英通光孔，以满足不同半导体材料的刻蚀要求。
全文数据：
权利要求：
百度查询： 电子科技大学 一种集成掩膜板的半导体光电化学刻蚀装置
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