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半导体的激光诱导液相腐蚀与普通化学腐蚀相比,可以有效地消除晶体取向影响,制作出更加多样化的腐蚀图形;与激光诱导气相腐蚀相比,其工艺条件更加容易实现,操作更加简单;与干法离子刻蚀相比,对基片无离子损伤,过度腐蚀容易控制,成本低。正因如此,激光腐蚀技术逐渐成为国内外学者研究的热点之一。因影响半导体激光诱导液相腐蚀效果的因素很多,要得到理想的腐蚀图样以及监控腐蚀进程有着很大的技术难度,至今没有得到有效解决。本文的工作就是围绕半导体GaAs基片的激光化学诱导液相腐蚀技术开展的,主要的研究结果和创新之处如下:1)提出了激光诱导液相抗蚀膜掩蔽法和电极腐蚀法抗蚀膜掩蔽法是指在基片表面不需要腐蚀的区域用抗蚀膜覆盖,激光照射在无抗蚀膜区域,对基片进行腐蚀。电极腐蚀法是指在激光腐蚀的过程中,通过外加电压在溶液中形成腐蚀电流,促使中间离子产物脱离基片表面,使腐蚀持续稳定进行。理论分析和实验结果都表明,以上两种方法均可以在简化工艺条件的基础上得到更好的腐蚀效果,有效地缩短激光腐蚀时间,得到更加均匀的腐蚀表面。2)提出了激光化学诱导液相次序选择腐蚀法该方法适用于腐蚀液为混合溶剂的情况,例如,H2SO4-H2O2对GaAs基片进行腐蚀时,先采用H2O2对基片进行氧化腐蚀处理,再利用H2SO4进行激光化学腐蚀。理论分析和实验结果都表明,次序选择腐蚀法可以有效地提高腐蚀表面的均匀性;因先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;使溶剂先后分别作用于基片,可以提高激光化学腐蚀溶剂配比的精度容差,使激光化学腐蚀控制和分析更加简单。3)提出了利用溶液腐蚀电流对激光化学腐蚀进程进行监测研究了试剂本身及其对半导体材料的腐蚀在激光环境中的回路电流变化,腐蚀表面均匀性和腐蚀电流变化速率的内在关系,腐蚀液浓度改变引起的腐蚀电流变化规律,以及电极距离改变时腐蚀电流变化的特点。4)提出了利用红外热图像实现对半导体激光化学腐蚀进程的实时监控利用红外热像仪对腐蚀进程进行图像采集,提取温度灰度值作为表征参数,有效地描述了溶剂自身温度分布的变化、基片表面的温度分布、表面腐蚀的不均