一种用于蓝宝石湿法刻蚀的装置和方法制造方法及图纸

本申请涉及蓝宝石刻蚀技术领域，公开了一种用于蓝宝石湿法刻蚀的装置和方法，包括：刻蚀腔和水蒸气发生腔，所述刻蚀腔与所述水蒸汽发生腔之间由导管连接；所述刻蚀腔内设有用于放置蓝宝石的衬底支架；往所述刻蚀腔内加入刻蚀溶液后，所述刻蚀溶液没过所述导管的水蒸气出口端和所述蓝宝石；所述水蒸气发生腔经第一加热装置加热后，使其内部的水沸腾产生水蒸汽，所述水蒸汽通过所述导管导入所述刻蚀腔内的刻蚀溶液中，第二加热装置对所述刻蚀腔加热。通过在浓硫酸刻蚀液中持续通入水蒸汽，使得浓硫酸刻蚀液中的水分子实际含量远高于刻蚀温度下的平衡值，大幅提升刻蚀产物在刻蚀液中的溶解度，保证刻蚀行为的均匀稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种用于蓝宝石湿法刻蚀的装置和方法
本专利技术涉及蓝宝石刻蚀
，特别是一种蓝宝石湿法刻蚀装置及其刻蚀方法。
技术介绍
近年来，以Ⅲ-Ⅴ族氮化镓为代表的氮化物半导体材料因其具有宽直接带隙、高热导率、高硬度、低介电常数、抗辐射等特点获得了人们的广泛关注，在固态照明、电力电子、射频微波等领域都有着巨大的发展应用潜力。由于缺乏合适的衬底材料，外延氮化镓都是在异质衬底上进行。蓝宝石(Al2O3)是外延氮化镓薄膜最为普遍的一种衬底材料，但由于它和氮化镓外延层之间存在很大的晶格常数失配和热膨胀系数差异，在外延生长时会产生大量的位错缺陷。为了缓解上述问题，业界提出了许多较为成熟的解决方案，其中，采用图形化蓝宝石衬底(PatternSapphireSubstrate，PSS)技术可以较好地缓解蓝宝石衬底和氮化镓外延生长中的应力，降低氮化镓外延中的缺陷密度，提高外延材料的晶体质量。此外在LED应用中，采用图形化蓝宝石衬底技术不但可以改善材料品质，还可以使有源层发出的光，藉由具有周期性图形化结构的蓝宝石衬底而减少因为折射率差异所造成的全反射，从而提高L本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于蓝宝石湿法刻蚀的装置，其特征在于，包括：刻蚀腔和水蒸气发生腔，所述刻蚀腔与所述水蒸汽发生腔之间由导管连接；所述刻蚀腔内设有用于放置蓝宝石的衬底支架；/n往所述刻蚀腔内加入刻蚀溶液后，所述刻蚀溶液的液面高度高于所述导管的水蒸气出口端和所述蓝宝石；/n所述水蒸气发生腔经第一加热装置加热后，使其内部的水沸腾产生水蒸汽，所述水蒸汽通过所述导管导入所述刻蚀腔内的刻蚀溶液中，第二加热装置对所述刻蚀腔加热。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于蓝宝石湿法刻蚀的装置，其特征在于，包括：刻蚀腔和水蒸气发生腔，所述刻蚀腔与所述水蒸汽发生腔之间由导管连接；所述刻蚀腔内设有用于放置蓝宝石的衬底支架；
往所述刻蚀腔内加入刻蚀溶液后，所述刻蚀溶液的液面高度高于所述导管的水蒸气出口端和所述蓝宝石；
所述水蒸气发生腔经第一加热装置加热后，使其内部的水沸腾产生水蒸汽，所述水蒸汽通过所述导管导入所述刻蚀腔内的刻蚀溶液中，第二加热装置对所述刻蚀腔加热。


2.根据权利要求1所述的用于蓝宝石湿法刻蚀的装置，其特征在于，所述刻蚀腔包括隔热顶盖，所述隔热顶盖设有蒸汽回流管，所述蒸汽回流管的出口末端通向尾气收集容器。


3.根据权利要求1所述的用于蓝宝石湿法刻蚀的装置，其特征在于，所述导管的水蒸气出口端与所述刻蚀腔底部基本平行，且所述导管的水蒸气出口端的管口的直径小于所述导管的直径。


4.根据权利要求1所述的用于蓝宝石湿法刻蚀的装置，其特征在于，所述第二加热装置为电热套，所述电热套包覆于所述刻蚀腔的底面和侧面。


5.一种蓝宝石湿法刻蚀的方法，采用权利要求1至4中任意一种用于蓝宝石湿法刻蚀的装置，包括以下步骤：
S1.在蓝宝石衬底上镀抗刻蚀掩膜层；
S2.在所述抗刻蚀掩膜层的表面制作光刻胶掩膜图案，并去除所述光刻胶掩膜图案表面的所述抗刻蚀掩膜层；
S3.将经过步骤S2处理后的所述蓝宝石衬底放置于衬底支架，放入装有刻蚀溶液的刻蚀腔内，且所述蓝宝石衬底完全没入刻蚀溶液中；
S4....

【专利技术属性】
技术研发人员：王勇炜，刘东方，万冬云，
申请(专利权)人：上海大学，
类型：发明
国别省市：上海;31