CN100387761C - InP单晶锭退火处理方法 - Google Patents
InP单晶锭退火处理方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN100387761C CN100387761C CNB2005100864828A CN200510086482A CN100387761C CN 100387761 C CN100387761 C CN 100387761C CN B2005100864828 A CNB2005100864828 A CN B2005100864828A CN 200510086482 A CN200510086482 A CN 200510086482A CN 100387761 C CN100387761 C CN 100387761C
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- hour
- inp
- treatment method
- silica tube
- annealing treatment
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
Abstract
一种InP单晶锭退火处理方法,包括如下步骤:步骤1:将生长出的InP单晶表面用去离子水清洗,去掉残留的氧化硼;步骤2:然后用有机溶剂擦洗,用去离子水冲洗后晾干待用;步骤3:准备石英管和封泡,用王水浸泡后去离子水冲洗干净,烘干待用;步骤4:将晶体直接放入石英管内,同时放入红磷;步骤5:然后放封泡后用机械泵抽真空,用氢氧焰烧结封口;步骤6:将装有晶体的石英管放入退火炉内退火,完成InP单晶锭退火处理。本发明可以解决生长出的化合物半导体单晶InP中存在着很高的残留热应力,极容易造成晶体在切割过程中开裂以及晶片在研磨、抛光、清洗和使用过程中碎裂,提高晶体的质量。
Description
技术领域
本发明属于微电子和光电子用化合物半导体材料制备技术领域,是有关退火处理降低铟磷(InP)单晶中的热应力和改善晶体的电学均匀性的技术,特别是指一种InP单晶锭退火处理方法。
背景技术
InP单晶是一种制造微波器件、光纤通信用光电子器件等的重要衬底材料。生长出的InP单晶需要切割成标准尺寸的晶片,然后经过倒角、研磨、抛光、清洗等加工过程,成为商品晶片供用户使用。在整个加工过程中,保持晶片的机械强度、避免碎裂对于提高生产成品率、降低成本是至关重要的。目前,缺乏有关晶体退火处理,降低残留热应力和提高材料的电学均匀性的可靠技术工艺。
发明内容
本发明的目的在于,提供一种InP单晶锭退火处理方法,以解决生长出的化合物半导体单晶InP中存在着很高的残留热应力,极容易造成晶体在切割过程中开裂以及晶片在研磨、抛光、清洗和使用过程中碎裂,提高晶体的质量。
本发明的另一目的在于,提供一种InP单晶锭退火处理方法,以消除晶体的杂质分布的不均匀,提高晶体的电学性质的均匀性。
本发明一种InP单晶锭退火处理方法,其特征在于,包括如下步骤:
步骤1:将生长出的InP单晶表面用去离子水清洗,去掉残留的氧化硼;
步骤2:然后用有机溶剂擦洗,用去离子水冲洗后晾干待用;
步骤3:准备石英管和封泡,用王水浸泡后去离子水冲洗干净,烘干待用;
步骤4:将晶体直接放入石英管内,同时放入红磷;
步骤5:然后放封泡后用机械泵抽真空,用氢氧焰烧结封口;
步骤6:将装有晶体的石英管放入退火炉内退火,完成InP单晶锭退火处理。
其中步骤2的有机溶剂为丙酮或酒精。
其中步骤3的石英管和封泡的内径大于晶体的直径。
其中步骤3用王水浸泡的时间为2小时。
其中步骤4中石英管的磷蒸气的压力为60mbar,200毫克。
其中步骤6中的退火按以下速率加温:室温-500℃,100℃/小时;500℃-800℃,60℃/小时;800℃-950℃,30℃/小时;950℃恒温5小时;然后按以下速率降温:950℃-800℃,30℃/小时;800℃-500℃,60℃/小时;500℃-室温,100℃/小时。
具体实施方式
本发明一种InP单晶锭退火处理方法,其特征在于,包括如下步骤:
步骤1:将生长出的InP单晶用去离子水浸泡4小时,去掉残留的氧化硼;
步骤2:然后用有机溶剂擦洗,该有机溶剂为丙酮或酒精,用去离子水冲洗后晾干待用;
步骤3:准备石英管和石英管封口用的封泡,用丙酮或酒精擦洗,然用王水浸泡2小时后去离子水冲洗干净,烘干待用;
步骤4:将晶体直接放入石英管内,同时放入红磷200毫克;
步骤5:然后放封泡后用机械泵抽真空,用氢氧焰烧结封口;
步骤6:将装有晶体的石英管放入退火炉内退火,其中退火按以下速率加温:室温-500℃,100℃/小时;500℃-800℃,60℃/小时;800℃-950℃,30℃/小时;950℃恒温5小时;然后按以下速率降温:950℃-800℃,30℃/小时;800℃-500℃,60℃/小时;500℃-室温,100℃/小时,完成InP单晶锭退火处理。
实施例
用高压液封直拉法生长出一个(100)晶向的、掺硫InP单晶,直径为58毫米,长150毫米,重量为1380克,准备进行退火处理。首先将生长出的InP单晶锭用去离子水浸泡4小时,去掉残留在表面的氧化硼。然后用有机溶剂(丙酮和酒精)擦洗干净表面,用去离子水冲洗后晾干待用。准备一根外径为90毫米,壁厚3毫米,长为600毫米,一端封口的石英管和一个外径为84毫米,高150毫米的石英封泡(石英坩埚)。用王水浸泡石英管和封泡2小时后去离子水冲洗干净,烘干待用。将晶体直接放入石英管内,同时放入一定量的红磷,根据石英管的有效容积计算,保持约60mbar的压力,一般在200毫克左右。然后将封泡放在石英管的端口、接上管路的接口后用机械泵抽真空,达到10-2mmHg后即用氢氧焰烧结封口。
将装有晶体的石英管放入退火炉的炉膛内,端口处用保温砖堵上以便保温,炉膛的温度预先调试需要建立200毫米长以上的恒温区,使单晶处于恒温区内。按以下速率加温:室温-500℃,100℃/小时;500℃-800℃,60℃/小时;800℃-950℃,30℃/小时。950℃恒温5小时。然后按以下速率降温:950℃-800℃,30℃/小时;800℃-500℃,60℃/小时;500℃-室温,100℃/小时。
将石英管取出,用切割机先慢速切一个小口,待放气后再快速切开。取出晶体后准备切片加工。
退火炉的恒温区长度应大于晶体的长度,以保证退火的效果。一般应使用至少3温区的加热炉。
原生状态的InP单晶中杂质分布不均匀,聚集在位错周围(如半绝缘磷化铟中的铁杂质),导致材料的电阻率和载流子浓度分布不均匀。需要通过退火,产生杂质原子的扩散激活,使杂质分布均匀,从而改善材料的电学均匀性。
在恒定、温度均匀分布的高温炉内对InP单晶进行长时间退火处理,可以有效降低晶体中的残留热应力。退火时,晶体封闭在石英管内,管内还需要保持一定的磷蒸气压以防止晶体理解。在退火过程中需要严格控制晶体的升温、降温速度,避免由于升降温速度过快而产生位错等缺陷。
通过退火处理可以有效消除晶体中的残留热应力,避免晶体的切割碎裂,显著改善晶体的电学均匀性,提高晶体的质量。
Claims (5)
1.一种InP单晶锭退火处理方法,其特征在于,包括如下步骤:
步骤1:将生长出的InP单晶表面用去离子水清洗,去掉残留的氧化硼;
步骤2:然后用有机溶剂擦洗,用去离子水冲洗后晾干待用;
步骤3:准备石英管和封泡,用王水浸泡后去离子水冲洗干净,烘干待用;
步骤4:将晶体直接放入石英管内,同时放入红磷;
步骤5:然后放封泡后用机械泵抽真空,用氢氧焰烧结封口;
步骤6:将装有晶体的石英管放入退火炉内退火,完成InP单晶锭退火处理,其中,退火按以下速率加温:室温-500℃,100℃/小时;500℃-800℃,60℃/小时;800℃-950℃,30℃/小时;950℃恒温5小时;然后按以下速率降温:950℃-800℃,30℃/小时;800℃-500℃,60℃/小时;500℃-室温,100℃/小时。
2.根据权利要求1所述的InP单晶锭退火处理方法,其特征在于,其中步骤2的有机溶剂为丙酮或酒精。
3.根据权利要求1所述的InP单晶锭退火处理方法,其特征在于,其中步骤3的石英管和封泡的内径大于晶体的直径。
4.根据权利要求1所述的InP单晶锭退火处理方法,其特征在于,其中步骤3用王水浸泡的时间为2小时。
5.根据权利要求1所述的InP单晶锭退火处理方法,其特征在于,其中步骤4中石英管的磷蒸气的压力为60mbar,200毫克。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CNB2005100864828A CN100387761C (zh) | 2005-09-22 | 2005-09-22 | InP单晶锭退火处理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CNB2005100864828A CN100387761C (zh) | 2005-09-22 | 2005-09-22 | InP单晶锭退火处理方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN1936119A CN1936119A (zh) | 2007-03-28 |
CN100387761C true CN100387761C (zh) | 2008-05-14 |
Family
ID=37953842
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CNB2005100864828A Expired - Fee Related CN100387761C (zh) | 2005-09-22 | 2005-09-22 | InP单晶锭退火处理方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN100387761C (zh) |
Families Citing this family (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102040204B (zh) * | 2009-10-16 | 2013-01-16 | 北京有色金属研究总院 | 磷化镓多晶铸锭的方法 |
CN103361735B (zh) * | 2012-03-26 | 2017-07-28 | 北京通美晶体技术有限公司 | 一种iiia‑va族半导体单晶衬底及其制备方法 |
CN105408528A (zh) * | 2013-03-27 | 2016-03-16 | 北京通美晶体技术有限公司 | 半导体衬底中的可控氧浓度 |
CN105603534A (zh) * | 2016-02-26 | 2016-05-25 | 吕远芳 | 一种锗晶体应力消除方法 |
CN106400102B (zh) * | 2016-10-26 | 2019-06-28 | 珠海鼎泰芯源晶体有限公司 | 一种可实现单晶在线退火的生长设备及其方法 |
CN107675262A (zh) * | 2017-11-10 | 2018-02-09 | 北京鼎泰芯源科技发展有限公司 | 一种掺铁磷化铟单晶片的退火方法 |
CN107829141A (zh) * | 2017-11-10 | 2018-03-23 | 北京鼎泰芯源科技发展有限公司 | 富铟磷化铟多晶料的循环利用方法 |
CN107829142A (zh) * | 2017-11-10 | 2018-03-23 | 北京鼎泰芯源科技发展有限公司 | 消除InP晶片微缺陷的方法 |
US11456363B2 (en) * | 2018-02-23 | 2022-09-27 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Indium phosphide crystal substrate |
CN109112637A (zh) * | 2018-09-26 | 2019-01-01 | 汉能新材料科技有限公司 | 一种砷化镓晶体的退火方法及得到的砷化镓晶片 |
CN109111097A (zh) * | 2018-09-28 | 2019-01-01 | 广州宏晟光电科技股份有限公司 | 一种玻璃光纤拉制加热炉 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61117198A (ja) * | 1984-11-13 | 1986-06-04 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | InP単結晶の成長用溶解物およびその使用法 |
JPS6385099A (ja) * | 1986-09-27 | 1988-04-15 | Sumitomo Electric Ind Ltd | リン化インジユウム単結晶の製造方法 |
JPH0632699A (ja) * | 1992-07-14 | 1994-02-08 | Japan Energy Corp | 半絶縁性InP単結晶の製造方法 |
JPH08175899A (ja) * | 1994-12-21 | 1996-07-09 | Japan Energy Corp | 半絶縁性InP単結晶の製造方法 |
US6455385B1 (en) * | 1998-01-07 | 2002-09-24 | Advanced Micro Devices, Inc. | Semiconductor fabrication with multiple low dose implant |
-
2005
- 2005-09-22 CN CNB2005100864828A patent/CN100387761C/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61117198A (ja) * | 1984-11-13 | 1986-06-04 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | InP単結晶の成長用溶解物およびその使用法 |
JPS6385099A (ja) * | 1986-09-27 | 1988-04-15 | Sumitomo Electric Ind Ltd | リン化インジユウム単結晶の製造方法 |
JPH0632699A (ja) * | 1992-07-14 | 1994-02-08 | Japan Energy Corp | 半絶縁性InP単結晶の製造方法 |
JPH08175899A (ja) * | 1994-12-21 | 1996-07-09 | Japan Energy Corp | 半絶縁性InP単結晶の製造方法 |
US6455385B1 (en) * | 1998-01-07 | 2002-09-24 | Advanced Micro Devices, Inc. | Semiconductor fabrication with multiple low dose implant |
Non-Patent Citations (6)
Title |
---|
Undoped semi-insulating InP by high-pressure annealing. K.Kaomosho et.al.Appl.Phys.Lett.,Vol.59 No.8. 1991 |
Undoped semi-insulating InP by high-pressure annealing. K.Kaomosho et.al.Appl.Phys.Lett.,Vol.59 No.8. 1991 * |
提高(100)晶向磷化铟单晶的成晶率和质量的研究. 赵友文等.人工晶体学报,第32卷第5期. 2003 |
提高(100)晶向磷化铟单晶的成晶率和质量的研究. 赵友文等.人工晶体学报,第32卷第5期. 2003 * |
高温退火处理的磷化铟中的深能级缺陷. 【作者】,董志远,赵有文,曾一平,段满龙,李晋闽.中国科学E辑,第34卷第5期. 2004 |
高温退火处理的磷化铟中的深能级缺陷. 【作者】,董志远,赵有文,曾一平,段满龙,李晋闽.中国科学E辑,第34卷第5期. 2004 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN1936119A (zh) | 2007-03-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN100387761C (zh) | InP单晶锭退火处理方法 | |
CN105624795A (zh) | 一种n型硅片热处理方法 | |
CN102148155B (zh) | 硅晶片及其制造方法 | |
CN107364870B (zh) | 一种半熔底部籽晶的高效除杂破碎工艺 | |
CN102965734A (zh) | 磷化铟多晶材料的快速合成方法及其多管石英磷泡 | |
CN103144024A (zh) | 使用高温热处理的300mm硅抛光片制造工艺 | |
CN107738370A (zh) | 一种多晶硅片制备工艺 | |
CN102969229A (zh) | 一种重掺磷单晶硅晶圆片高致密性二氧化硅背封工艺 | |
CN113035690A (zh) | 一种磷化铟晶片的清洗方法 | |
CN101286444A (zh) | Soi基板的制造方法 | |
CN101942701A (zh) | 一种太阳能级硅晶体的热处理方法 | |
CN102515555B (zh) | 一种石英坩埚表面处理方法 | |
CN102430552A (zh) | 一种晶体生长用坩埚的清理方法 | |
CN212725241U (zh) | 一种用于半导体晶圆快速退火处理的加热装置 | |
CN100400721C (zh) | 晶圆的制造方法 | |
JP2016225366A (ja) | 太陽電池の製造方法および太陽電池の製造装置 | |
CN109671620B (zh) | 半导体器件制备过程中的杂质扩散工艺 | |
CN107641837B (zh) | 一种恢复ntd区熔单晶硅真实电阻率的退火方法 | |
CN106400122B (zh) | 一种金刚线切割多晶硅片的制绒预处理方法及制绒方法 | |
JP5090682B2 (ja) | 半導体基板の処理方法 | |
JP2023075200A (ja) | 単結晶シリコンインゴットの製造中の不純物の蓄積を決定するための複数のサンプルロッドの成長 | |
CN101591806A (zh) | 太阳能级φ6英吋无位错单晶硅的制备方法 | |
KR101983751B1 (ko) | 실리콘 단결정 인상 장치 내의 부재의 재생 방법 | |
JP7400683B2 (ja) | 横型熱処理炉を用いたシリコンウェーハの熱処理方法 | |
CN105264641A (zh) | 贴合晶圆的制造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
C19 | Lapse of patent right due to non-payment of the annual fee | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |