CN102796526A - 一种腐蚀磷化铟单晶片的腐蚀液及腐蚀方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种腐蚀磷化铟单晶片的腐蚀液和腐蚀方法，该腐蚀液的原料包括硫酸、双氧水、水；以体积百分比计算，所述硫酸、所述双氧水和所述水的比例为（4-6）：（1-3）：（1-2）。本发明还提供了磷化铟单晶片的化学腐蚀方法，该腐蚀方法包括以下步骤：将磷化铟单晶片放在夹具上；将硫酸、双氧水、水按照硫酸：双氧水：水=（4-6）：（1-3）：（1-2）的配比配制腐蚀液；当所述容器内腐蚀液达到60-75度的腐蚀温度时，将夹有所述磷化铟单晶片的所述夹具放入所述腐蚀液中，进行腐蚀，腐蚀时间为2-6分钟；将所述磷化铟单晶片取出，迅速放入去离子水中清洗。本发明能够有效解决磷化铟单晶片在切、磨等加工过程中产生的表面机械损伤的问题。
Description
技术领域
本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及一种腐蚀磷化铟单晶片的腐蚀液及腐蚀方法。
背景技术
磷化铟单晶片是重要的化合物半导体材料，具有闪锌矿结构。与砷化镓（GaAs）材料相比，它具有电子极限漂移速度高、耐辐射性能好、热导率高、击穿电场高等特点。磷化铟器件的工作频率极限比GaAs器件高出一倍，有更大的输出功率和更好的噪声特性，抗辐射性能比GaAs和硅(Si)材料等更为优越。因此，磷化铟单晶材料在微波、毫米波电路及高速数字集成电路的制备中是首选的衬底材料。
随着磷化铟单晶材料成功地用于微波、毫米波器件，人们开始更多的关注磷化铟单晶片的加工技术。近几年来，国家投入了相当的资金，用于磷化铟单晶片衬底材料的研制。化学腐蚀是磷化铟单晶片加工中非常重要的一步，它的主要作用是去除切、磨等加工过程在磷化铟单晶片表面造成的机械损伤。该工艺对于保证磷化铟单晶片加工的各项几何参数和最终获得重复、稳定的抛光镜面有着直接的关系。
但是现有的处理方法不能很好的去除切、磨等加工过程在磷化铟单晶片表面所产生的机械损伤。
发明内容
鉴于上述的分析，本发明旨在提供一种腐蚀磷化铟单晶片的腐蚀液及腐蚀方法，用以解决现有技术中不能很好的去除切、磨等加工过程在磷化铟单晶片表面产生的机械损伤的问题。
本发明的目的主要是通过以下技术方案实现的：
一种腐蚀磷化铟单晶片的腐蚀液，该腐蚀液的原料包括硫酸、双氧水、水；
以体积百分比计算，所述硫酸、所述双氧水和所述水的比例为（4-6）：（1-3）：（1-2）。
优选地，以体积百分比计算，所述硫酸、所述双氧水和所述水的比例为5：2：1.5。
本发明提供一种磷化铟单晶片的腐蚀方法包括以下步骤：
将硫酸、双氧水、水按照硫酸：双氧水：水=（4-6）：（1-3）：（1-2）的配比配制腐蚀液；
当腐蚀液达到60-75度的腐蚀温度时，将所述磷化铟单晶片放入所述腐蚀液中进行腐蚀，腐蚀时间为2-6分钟；
将所述磷化铟单晶片取出，迅速放入去离子水中清洗。
优选地，所述磷化铟单晶片放在夹具上，然后再对所述磷化铟单晶片进行腐蚀。
优选地，所述腐蚀液在采用石英材料制成的容器内进行混合。
优选地，所述腐蚀温度为65-70度。
优选地，所述腐蚀液的配制步骤如下：
将水和双氧水倒入所述容器中，并搅拌均匀；
将硫酸缓慢倒入所述容器中，并不断搅拌；
将配制好的腐蚀液自然冷却。
优选地，将所述磷化铟单晶片取出，迅速放入去离子水中清洗的步骤之后，进一步包括对清洗后的所述磷化铟单晶片进行干燥。
优选地，在腐蚀过程中不断的摇动所述夹具。
优选地，所述腐蚀时间为3-5分钟。
优选地，在腐蚀液自然冷却过程中，对所述腐蚀液进行搅拌。
本发明有益效果如下：
1.本发明的一种腐蚀磷化铟单晶片的腐蚀液的原料采用硫酸、双氧水、水作为腐蚀液，其中硫酸、双氧水、水按照硫酸：双氧水：水=（4-6）：（1-3）：（1-2）的配比配制腐蚀液，并在60-75度的腐蚀温度时对磷化铟单晶片进行腐蚀，腐蚀时间为2-6分钟，腐蚀完后将磷化铟单晶片放入去离子水中清洗。该方法处理后的磷化铟单晶片，能够很好地去除切、磨等加工过程在磷化铟单晶片表面造成机械损伤。
2.采用本发明的磷化铟单晶片的腐蚀液对磷化铟单晶片进行处理后，磷化铟单晶片的表面光洁度好，而且本发明的磷化铟单晶片的腐蚀方法的工艺简单，腐蚀速率高。
本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分的从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
图1为本发明一个实施例的磷化铟单晶片的腐蚀方法；
图2为本发明另一个实施例的磷化铟单晶片的腐蚀方法。
具体实施方式
下面结合附图来具体描述本发明的优选实施例，其中，附图构成本申请一部分，并与本发明的实施例一起用于阐释本发明的原理。
实施例1
本发明实施例提供了一种腐蚀磷化铟单晶片的腐蚀液，该腐蚀液的原料包括硫酸、双氧水、水；
以体积百分比计算，所述硫酸、所述双氧水、所述水的比例为（4-6）：（1-3）：（1-2）。
实施例2
本发明实施例提供了一种腐蚀磷化铟单晶片的腐蚀液，该腐蚀液的原料包括硫酸、双氧水、水；
以体积百分比计算，所述硫酸、所述双氧水和所述水的比例为5：2：1.5。
实施例3
本发明实施例提供了一种腐蚀磷化铟单晶片的腐蚀液，该腐蚀液的原料包括硫酸、双氧水、水；
以体积百分比计算，所述硫酸、所述双氧水、所述水的比例为4：2：1。
实施例4
本发明实施例提供了一种腐蚀磷化铟单晶片的腐蚀液，该腐蚀液的原料包括硫酸、双氧水、水；
以体积百分比计算，所述硫酸、所述双氧水、所述水的比例为5：2.5：2。
实施例5
本发明实施例提供了一种腐蚀磷化铟单晶片的腐蚀液，该腐蚀液的原料包括硫酸、双氧水、水；
以体积百分比计算，所述硫酸、所述双氧水、所述水的比例为4.5：1.5：1.5。
实施例6
本发明实施例提供了一种腐蚀磷化铟单晶片的腐蚀液，该腐蚀液的原料包括硫酸、双氧水、水；
以体积百分比计算，所述硫酸、所述双氧水、所述水的比例为5.5：2.5：2。
实施例7
如图1所示，本发明实施例提供了一种磷化铟单晶片的腐蚀方法，该方法包括以下步骤：
S101、将硫酸、双氧水、水按照硫酸：双氧水：水=（4-6）：（1-3）：（1-2）的配比配制腐蚀液；
所述磷化铟单晶片夹在所述夹具上，夹具采用耐酸碱材料制成，腐蚀时，将所述磷化铟单晶片和所述夹具放进腐蚀液中进行腐蚀。
S102、当腐蚀液达到60-75度的腐蚀温度时，将所述磷化铟单晶片放入所述腐蚀液中进行腐蚀，腐蚀时间为2-6分钟；
作为优选实施例，所述腐蚀时间为3-5分钟。
作为优选实施例，所述腐蚀时间为4分钟。
腐蚀时间的控制，有效保证了磷化铟单晶片的腐蚀去除量，还能改善磷化铟单晶片的弯曲度及翘曲度。
S103、将所述磷化铟单晶片取出，迅速放入去离子水中清洗。
作为本发明的优选实施例，所述腐蚀温度为65-70度；
作为本发明的优选实施例，所述磷化铟单晶片放在夹具上，然后再对所述磷化铟单晶片进行腐蚀。而且在腐蚀过程中要不断的摇动所述夹具，以使磷化铟单晶片与腐蚀液能充分接触，保证磷化铟单晶片很好的处理效果。
通过去离子水迅速将残留在所述磷化铟单晶片的腐蚀液去除掉，以免腐蚀液继续对磷化铟单晶片腐蚀，造成腐蚀过度。
本发明实施例的一种腐蚀磷化铟单晶片的腐蚀液的原料采用硫酸、双氧水、水作为腐蚀液，其中硫酸、双氧水、水按照硫酸：双氧水：水=（4-6）：（1-3）：（1-2）的配比配制腐蚀液，并在60-75度的腐蚀温度时对磷化铟单晶片进行腐蚀，腐蚀时间为2-6分钟，腐蚀完后将磷化铟单晶片放入去离子水中清洗。该方法处理后的磷化铟单晶片，能够很好地去除切、磨等加工过程在磷化铟单晶片表面造成机械损伤。
采用本发明实施例的磷化铟单晶片的腐蚀液对磷化铟单晶片进行处理后，磷化铟单晶片的表面光洁度好，而且本发明实施例的磷化铟单晶片的腐蚀方法的工艺简单，腐蚀速率高。
实施例8
如图2所示，本发明实施例提供了另一种磷化铟单晶片的腐蚀方法，该方法包括以下步骤：
S201、将磷化铟单晶片放在夹具上；
所述夹具采用耐酸碱材料制成，所述磷化铟单晶片夹在所述夹具上，腐蚀时，将所述磷化铟单晶片和所述夹具放进腐蚀液中进行腐蚀。
S202、将水和双氧水倒入容器中，并搅拌均匀；
S203、将硫酸缓慢倒入所述容器中，并不断搅拌；
硫酸与水混合时，要释放大量的热量，所以在这个过程需要不断的搅拌，以使热量快速散开。
S204、将配制好的腐蚀液自然冷却，并每间隔一段时间搅拌一次。
本发明实施例的所述的间隔时间为5分钟，每间隔一段时间搅拌一次，可使腐蚀液成分均匀，还有利于腐蚀液内的热量散发出去。
S205、当所述容器内腐蚀液达到60-75度的腐蚀温度时，将夹有所述磷化铟单晶片的所述夹具放入所述腐蚀液中，进行腐蚀，腐蚀时间为2-6分钟；
作为本发明的优选实施例，所述腐蚀温度为65-70度；
作为本发明的优选实施例，所述容器采用石英材料制成；石英材料耐酸碱腐蚀，所以腐蚀液需要放在采用石英材料制成的容器内。
作为本发明的优选实施例，在腐蚀过程中要不断的摇动所述夹具；以使磷化铟单晶片与腐蚀液充分接触。
S206、将所述磷化铟单晶片取出，迅速放入去离子水中清洗；
通过去离子水迅速将残留在所述磷化铟单晶片的腐蚀液去除掉，以免腐蚀液继续对磷化铟单晶片腐蚀，造成腐蚀过度，影响磷化铟单晶片的表面质量。
S207、对清洗后的所述磷化铟单晶片进行干燥。
通过干燥将残留在所述磷化铟单晶片上的离子水去除掉。
其中，所述腐蚀液的原料包括硫酸、双氧水、水；
以体积百分比计算，所述硫酸、所述双氧水、所述水的比例为（4-6）：（1-3）：（1-2）。
综上所述，本发明实施例提供了一种腐蚀磷化铟单晶片的腐蚀液及腐蚀方法具有至少一种以下的有益效果：
1.本发明的一种腐蚀磷化铟单晶片的腐蚀液的原料采用硫酸、双氧水、水作为腐蚀液，其中硫酸、双氧水、水按照硫酸：双氧水：水=（4-6）：（1-3）：（1-2）的配比配制腐蚀液，并在60-75度的腐蚀温度时对磷化铟单晶片进行腐蚀，腐蚀时间为2-6分钟，腐蚀完后将磷化铟单晶片放入去离子水中清洗。该方法处理后的磷化铟单晶片，能够很好地去除切、磨等加工过程在磷化铟单晶片表面造成的机械损伤。
2.采用本发明的磷化铟单晶片的腐蚀液对磷化铟单晶片进行处理后，磷化铟单晶片的表面光洁度好，而且本发明的磷化铟单晶片的腐蚀方法的工艺简单，腐蚀速率高。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种腐蚀磷化铟单晶片的腐蚀液，其特征在于，该腐蚀液的原料包括硫酸、双氧水、水；
以体积百分比计算，所述硫酸、所述双氧水和所述水的比例为（4-6）：（1-3）：（1-2）。
2.根据权利要求1所述的磷化铟单晶片的腐蚀液，其特征在于，以体积百分比计算，所述硫酸、所述双氧水和所述水的比例为5：2：1.5。
3.磷化铟单晶片的腐蚀方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
将硫酸、双氧水、水按照硫酸：双氧水：水=（4-6）：（1-3）：（1-2）的配比配制腐蚀液；
当腐蚀液达到60-75度的腐蚀温度时，将所述磷化铟单晶片放入所述腐蚀液中进行腐蚀，腐蚀时间为2-6分钟；
将所述磷化铟单晶片取出，迅速放入去离子水中清洗。
4.根据权利要求3所述的磷化铟单晶片的腐蚀方法，其特征在于，所述磷化铟单晶片放在夹具上，然后再对所述磷化铟单晶片进行腐蚀。
5.根据权利要求3所述的磷化铟单晶片的腐蚀方法，其特征在于，所述腐蚀液在采用石英材料制成的容器内进行混合。
6.根据权利要求3所述的磷化铟单晶片的腐蚀方法，其特征在于，所述腐蚀温度为65-70度。
7.根据权利要求5所述的磷化铟单晶片的腐蚀方法，其特征在于，所述腐蚀液的配制步骤如下：
将水和双氧水倒入所述容器中；
将硫酸缓慢倒入所述容器中；
将配制好的腐蚀液自然冷却。
8.根据权利要求3所述的磷化铟单晶片的腐蚀方法，其特征在于，将所述磷化铟单晶片取出，迅速放入去离子水中清洗的步骤之后，进一步包括对清洗后的所述磷化铟单晶片进行干燥。
9.根据权利要求4所述的磷化铟单晶片的腐蚀方法，其特征在于，在腐蚀过程中不断的摇动所述夹具。
10.根据权利要求3所述的磷化铟单晶片的腐蚀方法，其特征在于，所述腐蚀时间为3-5分钟。
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