新技术使蚀刻半导体更容易

金属辅助化学蚀刻使用两个步骤。首先，使用软光刻技术在半导体晶圆顶部形成一层薄金图案（左）。金催化化学反应，从上到下蚀刻半导体，为光电应用创建三维结构（右）。

半导体通常采用两种技术进行蚀刻：“湿法”蚀刻使用化学溶液从各个方向腐蚀半导体，而“干法”蚀刻使用定向离子束轰击表面，雕刻出定向图案。高纵横比纳米结构或具有较大高宽比的微小形状需要此类图案。高纵横比结构对于许多高端光电器件应用至关重要。 （江苏英思特半导体科技有限公司）

虽然硅是半导体器件中最普遍的材料，但 III-V 族（发音为 3-5）的材料在光电应用（如太阳能电池或激光器）中效率更高。不幸的是，这些材料可能难以干法蚀刻，因为高能离子爆炸会损坏半导体表面。III-V 族半导体特别容易损坏。（江苏英思特半导体科技有限公司）

金属辅助化学蚀刻该过程有两个步骤。首先，在 GaAs 表面形成一层金属薄膜。然后，将具有金属图案的半导体浸入 MacEtch化学溶液中。金属催化反应，因此只有接触金属的区域被蚀刻掉，随着金属沉入晶圆，形成高纵横比结构。蚀刻完成后，可以在不损坏金属的情况下从表面清洁金属。（江苏英思特半导体科技有限公司）

能够以这种方式蚀刻砷化镓是一件大事，通过湿法蚀刻实现高纵横比 III-V 族纳米结构阵列可能会改变半导体激光器的制造，目前半导体激光器的表面光栅是通过干法蚀刻制造的，这种方法既昂贵又会造成表面损坏。（江苏英思特半导体科技有限公司）

接下来，研究人员希望进一步优化GaAs刻蚀条件，建立其他III-V族半导体的MacEtch参数。然后，他们希望展示设备制造，包括分布式布拉格反射激光器和光子晶体。

审核编辑 黄宇