激光化学诱导液相腐蚀新方法

提出了一种激光诱导液相腐蚀新方法——抗蚀膜掩蔽法。抗蚀膜掩蔽法是指在激光腐蚀中,用抗蚀膜来实现对激光腐蚀区域的控制。理论分析和实验结果都表明,抗蚀膜掩蔽法可以有效地控制激光化学腐蚀的图像形状;因不需要对激光光束进行聚焦,光传播垂直于基片表面,制作出的腐蚀孔侧壁可以具有很高的垂直度;利用激光光束中心区域能量分布近似均匀的特点,使小面积腐蚀区域的腐蚀速率近似相等,腐蚀面内各点没有明显的高度差。因为以上优点,抗蚀膜掩蔽法能克服现有激光腐蚀方法的诸多弊端,简化激光腐蚀工艺,在特殊结构光电器件和光电集成中具有广泛的应用前景。

激光化学液相次序选择腐蚀新方法

提出了一种激光诱导液相腐蚀新方法———次序选择腐蚀法。次序选择腐蚀是指在激光化学液相腐蚀中,腐蚀溶剂不是混合后同时作用于基片,而是按照溶剂的性能,分先后对基片进行腐蚀。实质上是采用微处理(表面处理)再进行混合液相激光辅助下的腐蚀。理论分析和实验结果都表明,与国内外研究普遍采用的混合溶剂腐蚀法相比,次序选择腐蚀可以有效地提高腐蚀表面的均匀性;因先采用H2O2对基片进行化学腐蚀处理,大大缩短了激光化学腐蚀的时间;利用溶剂分开,降低了激光化学腐蚀对混合溶剂精确配比的要求,使激光化学腐蚀控制和分析更加简单。这种方法可以克服常规方法的诸多弊端,提高腐蚀性能,在特殊结构光电器件和光电集成中具有广泛的应用前景。

激光化学腐蚀孔直径控制与横向腐蚀特性

提出了一种激光诱导液相腐蚀的抗蚀膜掩蔽法。理论分析和实验结果表明,该方法可以有效地控制激光化学腐蚀的图像形状;因不需要对激光光束进行聚焦,光传播垂直于基片表面,制作出的腐蚀孔侧壁具有很高的垂直度;利用激光光束中心区域能量分布近似均匀的特点,使小面积腐蚀区域的腐蚀速率近似相等,腐蚀面内各点没有明显的高度差;避免了激光对腐蚀孔侧壁的直接照射,横向腐蚀由激光化学腐蚀变为轻微化学腐蚀,大大降低了横向腐蚀对腐蚀孔形状的影响。为说明抗蚀膜掩蔽法的横向腐蚀问题,专门对GaAs基片的轻微腐蚀性能进行了研究并报道了有价值的实验结果。

无掩膜激光辅助刻蚀GaAs图形中的衍射条纹分布

以菲涅耳直边衍射理论为基础,通过大量实验;对影响激光辅助化学刻蚀图形效果最为明显的直边、宽缝和交叉三种衍射行为进行研究;获得了光强分布与衍射腐蚀条纹分布的主要特性。实验表明,直边衍射的衍射腐蚀深度最大值位于直接照明区,微微偏离阴影边区域;缝宽对宽缝衍射的腐蚀条纹特性有较大影响;交叉衍射时,受GaAS晶体取向影响,其刻蚀条纹分布不完全对称。

消除半导体激光诱导腐蚀晶向影响的两步腐蚀新方法

提出了一种消除激光化学诱导液相腐蚀晶体取向影响的新方法———两步腐蚀法。激光化学液相两步腐蚀法实质上是加长非晶向方向图形的腐蚀时间,保证与晶向方向腐蚀程度一致。实验结果表明,晶体取向对激光化学诱导液相腐蚀图形有较大的影响;两步腐蚀法可以有效地消除晶体取向影响,得到需要的图形;与国内外普遍采用的表面抗蚀膜掩蔽和激光光强分布调节等方法相比,具有可以处理内部晶向影响,操作简单,设备要求低等特点,两步腐蚀法可以有效地克服常规方法的诸多弊端,达到消除晶向影响的目的,在特殊结构光电器件和光电集成中具有广泛的应用前景。