計畫名稱：以超臨界流體技術開發三五族磊晶結構之高效剝離技術
執行起迄：2014/08/01~2015/10/31
總核定金額：884,000元
中文摘要：以砷化鎵為基底III-V化合物「磊晶層剝離技術」之發展已超過30年，但受限於AlxGa1-xAs (x>0.6)犧牲層過薄(20nm ~ 200nm)、HF蝕刻溶液進不去、化學反應生成物出不來及水溶液表面張力之限制等諸多連鎖不利的因素，造成其側向蝕刻速率過低，故此技術遲遲未有重大進展。深究「磊晶層剝離技術」之技術瓶頸，發現其蝕刻效率主要是受擴散速度限制(diffusion-limited)，而不是反應速度限制(reaction-rate limited)。換句話說，反應生成物之溶解度及離開蝕刻渠道之速度，乃影響蝕刻速率快慢之主要因素，因此當犧牲層愈薄樣品尺寸愈大(蝕刻寬高比愈大)，平均側向蝕刻速率將愈小。 為求突破，針對「蝕刻液之表面張力是否可調整」一題深入研究，發現「超臨界流體」具有極低的黏滯力、極高的擴散速率及幾乎為零的表面張力等特點，其「液氣共存」之特殊性，極具潛力為「磊晶層剝離技術」發展帶來重大突破。 鑑於此，本研究完成建置開發具高抗腐能力之『水浴溫控雙腔體超臨界流體蝕刻系統』及相關製程能力，並將其導入於磊晶層剝離技術上，透過調整製程步驟與條件，優化製程參數，於超流體條件下，以無水或低含水之低濃度氫氟酸(HF)，實現III-V族薄膜(GaAs)與奈米矽薄膜之高效磊晶層剝離技術，展演其特優之蝕刻能力。