美實驗室開發砷化鎵新蝕刻法 速度/成本獲優化
精實新聞 2012-01-02 17:20:38 記者 羅毓嘉 報導 美國伊利諾大學(University of Illinois)實驗室開發出一種以金屬為蝕刻催化劑的砷化鎵晶圓蝕刻法，這種蝕刻方法，其製造速度較傳統的濕式蝕刻製程來得快、而成本又較乾式蝕刻來得低，一旦該製程獲得推廣，可望有效推進用以生產太陽能砷化鎵產品的商業應用技術。
砷化鎵晶圓被應用在製造射頻元件、太陽能電池，由於其較矽材料更佳的電子移動速率，在高頻率應用的效能上較矽來得更佳。不過，砷化鎵材料易破碎的結構，使得過去對砷化鎵晶圓的蝕刻，多半只能採用蝕刻時間需時較長的濕製程，也拉長了砷化鎵晶圓產業的製造週期。
而美國伊利諾大學開發出的「金屬輔助化學蝕刻(Metal-assisted chemical etching, MACEtch)」技術，是將一片已刻妥晶圓表面欲蝕刻圖像的金屬薄膜，覆蓋在砷化鎵晶圓上，然後將砷化鎵晶圓浸入MACEtch蝕刻溶液當中。由於有金屬作為催化劑，被金屬所覆蓋、接觸的晶圓表面，遭蝕刻的速度將較沒有被覆蓋的部份來得快，從而達成差分蝕刻(differential etching)的目的。
值得注意的是，有別於傳統半導體製程採用光罩製程來刻劃晶圓所需的結構圖像，伊利諾大學的實驗室採用了「軟光刻(soft lithography)」製程，製造出用以覆蓋在砷化鎵晶圓表面的金屬薄膜。這種製程省去了高昂的光罩設備成本，因此亦可有效降低金屬輔助化學蝕刻製程的總體成本。
不過相對地，受限於該製程技術目前僅能進行垂直結構蝕刻，僅適於製造「劍山」型態的晶圓表面結構，因此技術推廣初期，主要將應用於捕捉光線的太陽能砷化鎵產品；惟該實驗室目前亦積極提昇技術，最終目的不僅要能生產各種形式的砷化鎵結構，也希望能將該技術推廣到其他III-V族化合物半導體的製程。
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