低温液III–V族半导体氧化绝缘层之制程

摘要

本案为一种低温液相III-V族半导体氧化绝缘层之制程，尤指以一种极为简化的低温化学辅助液相氧化[Chemical Assisted Liquid Phase Oxidation ]反应在砷化镓半导体材料晶圆上成长氧化绝缘薄膜的方法。其在低温下快速成长透光性高、非常均匀、平坦镜面、稳定性佳、制程再现性良好的绝缘性薄膜。此种技术无论在III-V族半导体积体电路制造，或是光电元件之应用上均有非常大的潜力与前景。且特别因为在本技术的低温条件下，吾人已成功实现了以光阻膜或贵金属膜〔如金、铂〕为遮罩的选择性氧化〔Selective oxidation〕制程。此外，特性良好、稳定性佳、成本低廉、具有相当优秀之再现性使该技术合乎于元件制作上之考量。

主权项

1.一种低温液相III-V族半导体氧化绝缘层之制程,其制程系为一成长系统,该成长系统系含一恒温水槽、一搅拌系统、一晶圆夹具以及一III-V族半导体晶圆,其制程如下:a.以偏酸性IIIA族金属硝酸盐溶液与氨水配制一薄膜成长溶液置于该成长系统内;以及b.将该III-V族半导体晶圆清洗后置入该薄膜成长溶液中以成长该氧化绝缘层。2.如申请专利范围第1项所述之低温液相III-V族半导体氧化绝缘层之制程,其中该薄膜成长溶液配制之方法如下:用氨水稀释后之溶液掺至一偏酸性IIIA族金属硝酸盐溶液稀释后之溶液中,调配至一PH値,将之过滤即为该IIIA金属族水合氧化物之溶液。3.如申请专利范围第2项所述之低温液相III-V族半导体氧化绝缘层之制程,其中该PH値系界于4.0与4.5之间,用以于一定之速率成长该氧化绝缘层。4.如申请专利范围第2项所述之低温液相III-V族半导体氧化绝缘层之制程,其中所谓将之过滤系以一10-6m孔径之滤纸为之。5.如申请专利范围第2项所述之低温液相III-V族半导体氧化绝缘层之制程,其中该氨水之浓度为28%。6.如申请专利范围第2项所述之低温液相III-V族半导体氧化绝缘层之制程,其中该偏酸性IIIA族金属硝酸盐溶液系用2.25M(莫耳/公升)之IIIA金属硝酸盐溶液加至一浓度为70%的硝酸溶液中为之。7.如申请专利范围第2项所述之低温液相III-V族半导体氧化绝缘层之制程,其中该稀释之方法系以纯水为之。8.如申请专利范围第1项所述之低温液相III-V族半导体氧化绝缘层之制程,其中该III-V族半导体晶圆清洗后置入该薄膜成长溶液之清洗系为一丙酮、甲醇、去离子水之标准清洗程序。9.如申请专利范围第1项所述之低温液相III-V族半导体氧化绝缘层之制程,因应于一特定区域中不成长该氧化绝缘层,该步骤b系为:将该III-V族半导体晶圆清洗后,将一光阻涂布于该特定区域,置入该薄膜成长溶液中以成长该氧化绝缘层,以有机溶剂去除该光阻。10.如申请专利范围第9项所述之低温液相III-V族半导体氧化绝缘层之制程,其中该III-V族半导体晶圆清洗后置入该薄膜成长溶液之清洗系为一丙酮、甲醇、去离子水之标准清洗程序。11.如申请专利范围第9项所述之低温液相III-V族半导体氧化绝缘层之制程,其中该光阻系为一贵金属膜与一光阻膜其中之一种。12.如申请专利范围第11项所述之低温液相III-V族半导体氧化绝缘层之制程,其中该贵金属膜为金与铂之一种。13.如申请专利范围第1项所述之低温液相III-V族半导体氧化绝缘层之制程,其中该III-V族半导体晶圆长出该氧化绝缘层之后系经去离子水冲洗、氮气吹乾、再于一120℃烤箱中烤乾残余水汽。14.如申请专利范围第1项所述之低温液相III-V族半导体氧化绝缘层之制程,该制程系于一室温至90℃之温度下为之。图式简单说明:第一图:应用于砷化镓的低温液相氧化系统图。第二图:化学辅助低温液相氧化法成长溶液配制流程图。第三图:化学辅助低温液相氧化法实施流程图。第四图:应用化学辅助低温液相氧化法于选择性氧化制程示意图。