CN105405746A - 一种锑化镓单晶抛光片的清洗方法 - Google Patents

一种锑化镓单晶抛光片的清洗方法 Download PDF

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Abstract

本申请公开了一种锑化镓单晶抛光片的清洗方法,该清洗方法包括如下步骤:1)将锑化镓单晶抛光片用有机溶剂浸洗;2)用去离子水冲洗所述锑化镓单晶抛光片;3)将所述锑化镓单晶抛光片放入化学腐蚀液中,在10-40℃的温度下腐蚀晶片表面;4)用去离子水冲洗步骤4)中腐蚀后的锑化镓单晶抛光片;5)干燥所述锑化镓单晶抛光片。本申请所使用的清洗工艺及腐蚀液可以有效地去除加工过程中晶片表面残留的杂质和颗粒,获得洁净的表面,同时提高晶片表面粗糙度达到Rq=0.5-0.3μm,满足外延生长的要求。

Description

一种锑化镓单晶抛光片的清洗方法
技术领域
本发明属于半导体材料领域,具体涉及一种在III-V族化合物半导体材料锑化镓单晶抛光片的加工过程用使用的清洗方法。
背景技术
锑化镓单晶抛光片是II类超晶格非制冷中长波红外探测器及焦平面阵列的关键基础材料,非制冷中长波红外探测器具有轻量化、长寿命、高灵敏度、高可靠性等优点,在红外技术领域具有良好应用前景。
现代红外成像技术的发展也对晶片材料提出了更高的要求,获得良好表面质量的锑化镓衬底晶片材料,对锑化镓衬底的外延生长至关重要。锑化镓衬底晶片的加工过程一般包括切割、磨边、研磨、抛光、清洗等加工工序,其中清洗的作用在于进一步提高抛光之后的表面的平整度、粗糙度和清洁度的,减少残留颗粒和杂质,以满足后续外延生长的要求。现有清洗技术由于晶片腐蚀的速率较慢,因此腐蚀过程耗时较长,效率偏低。而且,由于腐蚀过程较长,因此腐蚀药液的前后温度变化不易控制,也容易产生背侵、背花等问题。因此需要一种适合锑化镓单晶抛光片的清洗方法。
发明内容
针对背景技术中存在的问题,本发明的目的在于提供一种锑化镓单晶抛光片的清洗方法,该方法使用的清洗工艺及腐蚀液可以有效地去除加工过程中晶片表面残留的杂质和颗粒,获得洁净的表面,同时提高晶片表面粗糙度达到Rq=0.5-0.3μm,满足外延生长的要求。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的:
一种锑化镓单晶抛光片的清洗方法,其特征在于,所述清洗方法包括如下步骤:
1)将锑化镓单晶抛光片用有机溶剂浸洗;
2)用去离子水冲洗所述锑化镓单晶抛光片;
3)将所述锑化镓单晶抛光片放入化学腐蚀液中,在10-40℃的温度下腐蚀晶片表面;
4)用去离子水冲洗步骤4)中腐蚀后的锑化镓单晶抛光片;
5)干燥所述锑化镓单晶抛光片。
进一步,所述步骤1)中的有机溶剂为酒精,浸洗时间为20-30分钟,浸洗的温度为60-70℃。
进一步,所述步骤3)中的腐蚀温度为20-40℃,腐蚀时间为10秒到1分钟。
进一步,所述步骤3)中所述化学腐蚀液采用去离子水作为溶剂,并含有体积百分数为5%-10%的硫酸作为氧化剂;含有体积百分数为1%-5%的盐酸作为腐蚀剂;含有体积百分数为20%-25%的乙酸作为缓冲剂,其典型的pH值为4.5-5.6。
进一步,所述步骤2)中使用去离子水溢流漂洗与快排冲水相结合的方式冲洗晶片表面,冲洗时间为30秒至2分钟,之后再加以手动冲水操作。
进一步,所述步骤5)中干燥过程为:将所述锑化镓单晶抛光片在50-60℃的温度下干燥30-90秒。
本发明具有以下积极的技术效果:
本申请使用的清洗工艺及腐蚀液可以有效地去除加工过程中晶片表面残留的杂质和颗粒,获得洁净的表面,同时提高晶片表面粗糙度达到Rq=0.5-0.3μm,满足外延生长的要求。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步说明。
实施例1
将8片厚度为400μm的2寸锑化镓抛光片放入清洗提篮,将提篮于酒精溶液中,在60℃下浸洗20分钟,之后立即将提篮置入溢流冲洗槽中,用去离子水溢流漂洗与快排冲水相结合的方式冲洗30秒,并加以手动冲水10秒,之后将提篮浸入按体积比例配制好的5%硫酸、1.5%盐酸、20%乙酸、其余为去离子水的溶液中,保持溶液温度20℃下摇动20秒,之后再次将提篮置入溢流冲洗槽中,用去离子水溢流漂洗与快排冲水相结合的方式冲洗40秒,并加以手动冲水10秒,之后将锑化镓抛光片放入晶片旋转干燥机中,用热氮气干燥,干燥温度50℃,干燥时间30秒。
实施例2
将8片厚度为400μm的2寸锑化镓抛光片放入清洗提篮,将提篮于酒精溶液中,在65℃下浸洗25分钟,之后立即将提篮置入溢流冲洗槽中,用去离子水溢流漂洗与快排冲水相结合的方式冲洗90秒,并加以手动冲水15秒,之后将提篮浸入按体积比例配制好的8%硫酸、3%盐酸、23%乙酸、其余为去离子水的溶液中,保持溶液温度30℃下摇动40秒,之后再次将提篮置入溢流冲洗槽中,用去离子水溢流漂洗与快排冲水相结合的方式冲洗90秒,并加以手动冲水15秒,之后将锑化镓抛光片放入晶片旋转干燥机中,用热氮气干燥,干燥温度55℃,干燥时间60秒。
实施例3
将8片厚度为400μm的2寸锑化镓抛光片放入清洗提篮,将提篮于酒精溶液中,在70℃下浸洗30分钟,之后立即将提篮置入溢流冲洗槽中,用去离子水溢流漂洗与快排冲水相结合的方式冲洗100秒,并加以手动冲水20秒,之后将提篮浸入按体积比例配制好的10%硫酸、5%盐酸、25%乙酸、其余为去离子水的溶液中,保持溶液温度40℃下摇动60秒,之后再次将提篮置入溢流冲洗槽中,用去离子水溢流漂洗与快排冲水相结合的方式冲洗100秒,并加以手动冲水20秒,之后将锑化镓抛光片放入晶片旋转干燥机中,用热氮气干燥,干燥温度60℃,干燥时间90秒。
优选实施例
将8片厚度为400μm的2寸锑化镓抛光片放入清洗提篮,将提篮于酒精溶液中,在70℃下浸洗30分钟,之后立即将提篮置入溢流冲洗槽中,用去离子水溢流漂洗与快排冲水相结合的方式冲洗30秒,并加以手动冲水10秒,之后将提篮浸入按体积比例配制好的5%硫酸、1.5%盐酸、25%乙酸、其余为去离子水的溶液中,保持溶液温度25℃下摇动20秒,之后再次将提篮置入溢流冲洗槽中,用去离子水溢流漂洗与快排冲水相结合的方式冲洗60秒,并加以手动冲水10秒,之后将锑化镓抛光片放入晶片旋转干燥机中,用热氮气干燥,干燥温度60℃,干燥时间45秒。
将使用本发明的方法清洗过的锑化镓单晶抛光片于强光灯和显微镜下检查,抛光片表面均匀一致,亮度正常,无明显颗粒、划痕等缺陷。采用三维光学轮廓仪测试抛光片表面5点粗糙度Rq均值=0.43μm。
上面所述只是为了说明本发明,应该理解为本发明并不局限于以上实施例,符合本发明思想的各种变通形式均在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种锑化镓单晶抛光片的清洗方法,其特征在于,所述清洗方法包括如下步骤:
1)将锑化镓单晶抛光片用有机溶剂浸洗;
2)用去离子水冲洗所述锑化镓单晶抛光片;
3)将所述锑化镓单晶抛光片放入化学腐蚀液中,在10-40℃的温度下腐蚀晶片表面;
4)用去离子水冲洗步骤4)中腐蚀后的锑化镓单晶抛光片;
5)干燥所述锑化镓单晶抛光片。
2.根据权利要求1所述的锑化镓单晶抛光片的清洗方法,其特征在于,所述步骤1)中的有机溶剂为酒精,浸洗时间为20-30分钟,浸洗的温度为60-70℃。
3.根据权利要求1所述的锑化镓单晶抛光片的清洗方法,其特征在于,所述步骤3)中的腐蚀温度为20-40℃,腐蚀时间为10秒到1分钟。
4.根据权利要求1所述的锑化镓单晶抛光片的清洗方法,其特征在于,所述步骤3)中所述化学腐蚀液采用去离子水作为溶剂,并含有体积百分数为5%-10%的硫酸作为氧化剂;含有体积百分数为1%-5%的盐酸作为腐蚀剂;含有体积百分数为20%-25%的乙酸作为缓冲剂,其典型的pH值为4.5-5.6。
5.根据权利要求1所述的锑化镓单晶抛光片的清洗方法,其特征在于,所述步骤2)中使用去离子水溢流漂洗与快排冲水相结合的方式冲洗晶片表面,冲洗时间为30秒至2分钟,之后再加以手动冲水操作。
6.根据权利要求1所述的锑化镓单晶抛光片的清洗方法,其特征在于,所述步骤5)中干燥过程为:将所述锑化镓单晶抛光片在50-60℃的温度下干燥30-90秒。
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