CN104988505A - 一种制备Si基碲镉汞芯片位错观察样品的衬底腐蚀液 - Google Patents
一种制备Si基碲镉汞芯片位错观察样品的衬底腐蚀液 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104988505A CN104988505A CN201510295677.7A CN201510295677A CN104988505A CN 104988505 A CN104988505 A CN 104988505A CN 201510295677 A CN201510295677 A CN 201510295677A CN 104988505 A CN104988505 A CN 104988505A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- cadmium telluride
- solution
- mercury cadmium
- mixed solution
- observation
- 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.)
- Pending
Links
- 239000000758 substrate Substances 0.000 title claims abstract description 15
- 239000007788 liquid Substances 0.000 title claims 2
- 229910000661 Mercury cadmium telluride Inorganic materials 0.000 title abstract description 27
- MCMSPRNYOJJPIZ-UHFFFAOYSA-N cadmium;mercury;tellurium Chemical compound [Cd]=[Te]=[Hg] MCMSPRNYOJJPIZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title abstract description 16
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims abstract description 26
- WGTYBPLFGIVFAS-UHFFFAOYSA-M tetramethylammonium hydroxide Chemical compound [OH-].C[N+](C)(C)C WGTYBPLFGIVFAS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 18
- ROOXNKNUYICQNP-UHFFFAOYSA-N ammonium persulfate Chemical compound [NH4+].[NH4+].[O-]S(=O)(=O)OOS([O-])(=O)=O ROOXNKNUYICQNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 17
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 claims abstract description 17
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 claims abstract description 9
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 229910001870 ammonium persulfate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 claims abstract description 4
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims description 13
- 239000004160 Ammonium persulphate Substances 0.000 claims 1
- 235000019395 ammonium persulphate Nutrition 0.000 claims 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 abstract description 11
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 abstract description 11
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 6
- 229910004613 CdTe Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 239000003513 alkali Substances 0.000 abstract description 3
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 abstract description 3
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 abstract description 3
- MARUHZGHZWCEQU-UHFFFAOYSA-N 5-phenyl-2h-tetrazole Chemical compound C1=CC=CC=C1C1=NNN=N1 MARUHZGHZWCEQU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910021421 monocrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005083 Zinc sulfide Substances 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000012670 alkaline solution Substances 0.000 description 1
- 238000013475 authorization Methods 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000010408 film Substances 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 1
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000001451 molecular beam epitaxy Methods 0.000 description 1
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002161 passivation Methods 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
- 238000001039 wet etching Methods 0.000 description 1
- 229910052984 zinc sulfide Inorganic materials 0.000 description 1
- DRDVZXDWVBGGMH-UHFFFAOYSA-N zinc;sulfide Chemical compound [S-2].[Zn+2] DRDVZXDWVBGGMH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Weting (AREA)
Abstract
本发明公开了一种制备Si基碲镉汞芯片位错观察样品的衬底腐蚀液。它由有机碱溶液四甲基氢氧化铵、去离子水和氧化剂过硫酸铵配制而成。首先将四甲基氢氧化铵溶液与去离子水配置成浓度为5％～20％的混合溶液，再根据混合液的体积加入1g/l～3g/l的过硫酸铵，最后将混合溶液放在温度超过80℃的水浴中加热，在50℃～65℃温度下使用。本发明的特点在于：腐蚀液的使用条件与碲镉汞工艺兼容，不改变碲镉汞芯片的物理特性，保证了分析结果的准确性。腐蚀液的选择性好，能够将Si衬底完全去除，但对缓冲层碲化镉和外延薄膜碲镉汞不腐蚀，获得完整清晰的外延材料观察界面，为从缓冲层碲化镉界面入手对位错进行观察提供了良好的观察样品。
Description
技术领域
本发明涉及半导体晶体Si腐蚀液，特别适用于制备Si基碲镉汞芯片位错观察样品时Si衬底腐蚀。
背景技术
Si基HgCdTe(碲镉汞)探测器是第三代红外焦平面探测器发展的主流之一。依托于成熟的Si晶元制备工艺和分子束外延生长工艺的发展，使Si基碲镉汞材料具备更大的使用面积、更高平整度和高机械强度，从而能够制备出超大像素规模，超高分辨率、更远探测距离、高可靠性的红外探测器。Si基碲镉汞探测器制备最大的挑战在于低位错密度的碲镉汞外延材料生长和抑制位错对器件性能的影响。在研究位错对器件性能的影响时，由于碲镉汞芯片表面存在钝化膜、金属电极等结构，从碲镉汞界面入手观察位错存在困难，将Si衬底去除后从背面入手对材料位错进行观察成为一种解决办法。
用于外延生长碲镉汞材料的衬底为(211)单晶Si，单晶Si的腐蚀液分两种，各向同性和各向异性腐蚀液。各向同性腐蚀液中多有强酸存在，如硝酸、氢氟酸等(专利，申请号：201210506767.2，授权号：CN 103022246，基于选择性湿法腐蚀工艺的碲镉汞探测器的衬底去除技术)，虽然对碲镉汞具有选择性，但对缓冲层碲化镉的选择性较差；各项异性腐蚀液多采用碱性溶液，选择性好，腐蚀速率均匀，但在高温下使用，与碲镉汞的低温操作工艺不兼容。因此本发明选择无机碱腐蚀液进行硅衬底的腐蚀，通过调节腐蚀液浓度和腐蚀温度，在保证碲镉汞材料性能稳定的前提下使腐蚀形貌和腐蚀速率达到最佳，最终获得清晰的碲化镉观察界面和完整的碲化镉/碲镉汞薄膜芯片，有助于对Si基碲镉汞芯片中位错的观察和分析。
发明内容
本发明提供了一种用于制备Si基碲镉汞芯片位错观察样品的衬底腐蚀液，通过对(211)单晶Si衬底的选择性腐蚀，实现从碲镉汞芯片的背面(碲化镉界面)进行位错观察。
本发明的腐蚀液配制方法如下：将四甲基氢氧化铵溶液和去离子水配制成质量分数为5％～20％的混合液，然后根据混合液的体积加入1g/l～3g/l的过硫酸铵氧化剂，放在温度超过80℃的水浴中加热溶解，配制好的腐蚀液在50℃～65℃温度下使用。
本发明的优点在于：腐蚀液的选择性好，与碲化镉、碲镉汞、硫化锌、铟、金等材料不反应，最终获得光亮的碲化镉界面和完整的碲化镉/碲镉汞芯片。腐蚀条件与碲镉汞工艺兼容，损伤小、不改变碲镉汞芯片的物理特性，保证了分析结果的准确性。
具体实施方式
腐蚀液由有机碱溶液四甲基氢氧化铵、去离子水和氧化剂过硫酸铵配制而成。
实施例1：首先将质量分数为25％的四甲基氢氧化铵溶液与去离子水按照质量比1：4配置成质量分数为5％的混合溶液，再根据混合液的体积加入1g/l的过硫酸铵，最后将混合溶液加热至80℃，1小时后备用。将衬底减薄抛光至50μm的Si基碲镉汞芯片放在60℃腐蚀液中腐蚀2小时后衬底完全去除。
实施例2：首先将质量分数为25％的四甲基氢氧化铵溶液与去离子水按照质量比2：3配置成质量分数为10％的混合溶液，再根据混合液的体积加入2g/l的过硫酸铵，最后将混合溶液加热至80℃，1小时后备用。将衬底减薄抛光至50μm的Si基碲镉汞芯片放在65℃腐蚀液中腐蚀2.5小时后衬底完全去除。
实施例3：首先将质量分数为25％的四甲基氢氧化铵溶液与去离子水按照质量比4：1配置成质量分数为20％的混合溶液，再根据混合液的体积加入3g/l的过硫酸铵，最后将混合溶液加热至80℃，1小时后备用。将衬底减薄抛光至50μm的Si基碲镉汞芯片放在65℃腐蚀液中腐蚀4小时后衬底完全去除。
Claims (1)
1.一种制备Si基碲镉汞芯片位错观察样品的衬底腐蚀液，它由四甲基氢氧化铵、去离子水和过硫酸铵配制而成，其特征在于：
将四甲基氢氧化铵溶液和去离子水配制成质量分数为5％～20％的混合液，然后根据混合液的体积加入1g/l～3g/l的过硫酸铵氧化剂，放在温度超过80℃的水浴中加热溶解，配制好的腐蚀液在50℃～65℃温度下使用。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510295677.7A CN104988505A (zh) | 2015-06-02 | 2015-06-02 | 一种制备Si基碲镉汞芯片位错观察样品的衬底腐蚀液 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510295677.7A CN104988505A (zh) | 2015-06-02 | 2015-06-02 | 一种制备Si基碲镉汞芯片位错观察样品的衬底腐蚀液 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN104988505A true CN104988505A (zh) | 2015-10-21 |
Family
ID=54300394
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201510295677.7A Pending CN104988505A (zh) | 2015-06-02 | 2015-06-02 | 一种制备Si基碲镉汞芯片位错观察样品的衬底腐蚀液 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN104988505A (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109142793A (zh) * | 2018-09-25 | 2019-01-04 | 天津大学 | 一种焊接接头界面微结构的无损可视化检测方法 |
| CN112011340A (zh) * | 2020-08-04 | 2020-12-01 | 中国电子科技集团公司第十一研究所 | 用于腐蚀碲镉汞表面硫化锌ZnS薄膜的腐蚀液及腐蚀方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1563493A (zh) * | 2004-03-18 | 2005-01-12 | 中国科学院上海技术物理研究所 | 用于硅腐蚀的四甲基氢氧化铵腐蚀液及制备方法 |
| CN101083511A (zh) * | 2006-05-31 | 2007-12-05 | 福州大学 | 锥光纤微球型光分插复用器及其制造方法 |
| JP2015079163A (ja) * | 2013-10-18 | 2015-04-23 | Panasonic Ip Management Corp | レジスト剥離液 |
-
2015
- 2015-06-02 CN CN201510295677.7A patent/CN104988505A/zh active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1563493A (zh) * | 2004-03-18 | 2005-01-12 | 中国科学院上海技术物理研究所 | 用于硅腐蚀的四甲基氢氧化铵腐蚀液及制备方法 |
| CN101083511A (zh) * | 2006-05-31 | 2007-12-05 | 福州大学 | 锥光纤微球型光分插复用器及其制造方法 |
| JP2015079163A (ja) * | 2013-10-18 | 2015-04-23 | Panasonic Ip Management Corp | レジスト剥離液 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109142793A (zh) * | 2018-09-25 | 2019-01-04 | 天津大学 | 一种焊接接头界面微结构的无损可视化检测方法 |
| CN112011340A (zh) * | 2020-08-04 | 2020-12-01 | 中国电子科技集团公司第十一研究所 | 用于腐蚀碲镉汞表面硫化锌ZnS薄膜的腐蚀液及腐蚀方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103985664B (zh) | 硅基氮化镓外延层剥离转移的方法 | |
| CN103219428A (zh) | 一种晶体硅太阳能电池的绒面结构及其制备方法 | |
| CN102110594A (zh) | 一种对GaAs与Si进行低温金属键合的方法 | |
| CN108321244B (zh) | 用于紫外红外双色探测的紫外光电探测器及其制备方法 | |
| CN104535578A (zh) | 一种快速揭示碲锌镉晶体各类缺陷的方法 | |
| TWI844077B (zh) | 藉助少數載子壽命表徵矽片捕獲金屬雜質效率的裝置和方法 | |
| CN102496632A (zh) | 基于键合基片的超薄硅pin高能粒子探测器及制备方法 | |
| CN103413863A (zh) | 一种延伸波长的平面型铟镓砷红外探测器芯片制备方法 | |
| CN101286536A (zh) | 超薄硅基粒子探测器及其制备方法 | |
| CN105405746A (zh) | 一种锑化镓单晶抛光片的清洗方法 | |
| WO2015081876A1 (zh) | 太阳能电池的表面制绒处理方法 | |
| CN101957324B (zh) | 一种检测锗硅外延缺陷的方法 | |
| CN104988505A (zh) | 一种制备Si基碲镉汞芯片位错观察样品的衬底腐蚀液 | |
| CN104555902B (zh) | 自支撑介质薄膜及其制备方法 | |
| CN107342219A (zh) | 一种p型HgCdTe复合膜层接触孔的湿法腐蚀方法 | |
| Mehta et al. | Controlled etching behavior of O-polar and Zn-polar ZnO single crystals | |
| Ou et al. | Effects of IPA on texturing process for mono-crystalline silicon solar cell in TMAH solution | |
| KR20150107773A (ko) | 실리콘 에칭액 및 에칭방법 그리고 미소전기기계소자 | |
| CN105047530A (zh) | 一种制备Si基碲镉汞芯片位错观察样品的衬底腐蚀工艺 | |
| CN103413814B (zh) | 红外焦平面器件高密度微细铟柱端面整平的制备方法 | |
| RU2011134068A (ru) | Способ увеличения поверхностного сопротивления пластины и/или уровня плотности мощности фотоэлектрического элемента | |
| CN106904839B (zh) | 一种玻璃腐蚀的掩膜方法 | |
| CN102507293B (zh) | 一种用于显示重掺n型直拉硅单晶空洞型缺陷的腐蚀液 | |
| CN114965468A (zh) | 一种区分4h-碳化硅表面的方法 | |
| CN107963667B (zh) | 一种无支撑MoS2纳米带的获取方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20151021 |