CN106000977B - 一种砷化镓单晶片清洗的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种砷化镓单晶片清洗的方法，包括：砷化镓单晶片抛光处理后，用无水乙醇清洗，去离子水冲洗，再用极稀的碱性溶液清洗，去离子水冲洗，最后用SC1药液清洗，去离子水冲洗，经甩干、检验后封装。为使晶片表面状态较好，应注意所用溶液的配比以及所用溶液的温度。本发明通过无水乙醇和碱溶液的清洗去除晶片表面的有机物，SC1号液清洗时，双氧水可把砷化镓表面层氧化，氨水可溶解砷的氧化物以及镓的氧化物，使表面层剥离，再经去离子水快速冲洗，使表面无药液残留，从而得到洁净的表面。

Description

一种砷化镓单晶片清洗的方法
技术领域
本发明涉及一种砷化镓单晶片清洗的方法，具体涉及一种LEC、VB、VGF生长的砷化镓单晶片的清洗方法。
背景技术
随着器件集成度的提高，单一器件的尺寸越来越小，在器件加工过程中，材料表面的清洁程度在决定器件的工作性能、使用寿命和可靠性等方面所起的作用，甚至超过体材料本身。化学清洗的质量不高，产品的性能就要下降。GaAs是二元化合物，表面具有较高的活性，其表面吸附的污染物是各种各样的。最常见的是灰尘、有机物、氧化物、碳氢化合物和各种气体等。目前化合物半导体GaAs清洗工艺中广泛使用的是硫酸清洗工艺，但是在硫酸清洗中存在许多不尽如人意的地方，在不同的清洗条件下会产生相当不同的效果，不恰当的清洗会使表面严重偏离化学配比，并造成表面的粗糙化。除此之外，还有紫外线臭氧清洗、真空加热清洁、各种化学溶剂清洗等等，这些清洗方法中有的使用的化学试剂有毒，有的腐蚀性很强，有的会产生辐射，对人体有危害，对环境有污染，有的成本过高等。
目前，砷化镓单晶片的清洗没有相对统一的方法，各个砷化镓单晶片制造商对于砷化镓单晶片的清洗方法还属于技术保密阶段。
发明内容
鉴于现有技术存的状况及不足，本发明提供了一种砷化镓单晶片清洗的方法，用于2-6寸，单面抛光、双面抛光的砷化镓单晶片的清洗工艺。该方法使用到的化学试剂对人体伤害极小，对环境无污染，且成本较低。
本发明为实现上述目的，所采用的技术方案是：一种砷化镓单晶片清洗的方法，适用于LEC、VB、VGF生长的砷化镓单晶片，其特征在于：对采用LEC法、VB法或VGF法生长的砷化镓单晶，断掉单晶的头尾，滚圆制作主次参考面，在线切割机切割成一定厚度晶片，晶片清洗干净后，在倒角机上倒晶片边缘，经磨片、化学腐蚀后，再经机械化学抛光CMP，粗抛、精抛后进入清洗；
待清洗的晶片先在无水乙醇中清洗20-60秒，用去离子水冲洗30-60秒，用体积比碱溶液：去离子水=1:30-100的碱性溶液清洗5-20秒，去离子水冲洗60-120秒，再用SC1药液清洗 20-30秒，再用去离子水冲洗60-120秒，最后甩干，检验后封装，上述每个清洗步骤中间无间隔进行；
所用碱性溶液和SC1药液的药温小于8℃且大于0℃，去离子水的温度小于10℃且大于0℃；
通过无水乙醇和碱性溶液的清洗去除晶片表面的有机物，SC1药液清洗时，双氧水可把砷化镓表面层氧化，氨水可溶解砷的氧化物以及镓的氧化物，使表面层剥离，再经去离子水快速冲洗，使表面无药液残留，从而得到洁净的表面；
所述碱性溶液为氢氧化钾、氢氧化钠、碳酸氢钠、碳酸钠、氨水的其中的一种；
所述SC1药液为体积比氨水：双氧水：去离子水=1-2：2-3：8-60的混合溶液，其中氨水的质量百分浓度为28-30%，双氧水的质量百分浓度为30-32%；
本方法用于2-6英寸砷化镓单晶片单面抛光和双面抛光的清洗工艺。
本发明的有益效果是：本发明通过无水乙醇和碱溶液的清洗去除晶片表面的有机物，SC1号液清洗时，双氧水可把砷化镓表面层氧化，氨水可溶解砷的氧化物以及镓的氧化物，使表面层剥离，再经去离子水快速冲洗，使表面无药液残留，从而得到洁净的表面。与其他方法相比，该方法清洗后的砷化镓抛光片表面的颗粒度极大的降低，且清洗的非常干净，在强光灯下可以清楚的看见抛光片表面的状态，如划线、损伤等情况，便于检验。该方法不使用具有辐射的设备，使用到的化学试剂无毒、无强烈的腐蚀性，对人体伤害极小，对环境无污染，且成本较低。
具体实施方式
一种砷化镓单晶片清洗的方法，适用于LEC、VB、VGF生长的砷化镓单晶片。
对采用LEC法、VB法或VGF法生长的砷化镓单晶，断掉单晶的头尾，滚圆制作主次参考面，在线切割机切割成一定厚度晶片，晶片清洗干净后，在倒角机上倒晶片边缘，经磨片、化学腐蚀后，再经机械化学抛光CMP，粗抛、精抛后进入清洗。
清洗的晶片先在无水乙醇中清洗20-60秒，用去离子水冲洗30-60秒，用体积比碱溶液：去离子水=1:30-100的碱性溶液清洗5-20秒，去离子水冲洗60-120秒，再用SC1药液清洗 20-30秒，使表面层剥离，再用去离子水冲洗60-120秒，使表面无药液残留，从而得到洁净的表面，最后甩干，检验后封装。
上述每个清洗步骤中间无间隔进行。
所用碱性溶液和SC1药液的药温小于8℃且大于0℃，去离子水的温度小于10℃且大于0℃。
上述碱性溶液为氢氧化钾、氢氧化钠、碳酸氢钠、碳酸钠、氨水的其中的一种。
上述SC1药液为体积比氨水：双氧水：去离子水=1-2：2-3：8-60的混合溶液，其中氨水的含量为28-30%，双氧水的含量为30-32%。
本方法适用于砷化镓单晶片单面抛光和双面抛光的清洗工艺。
本方法适用于2-6英寸砷化镓单晶片的清洗。
实施例一
将已抛光好的2寸砷化镓单抛片先在无水乙醇中清洗20秒，用去离子水冲洗30秒，极稀的氢氧化钾溶液清洗5秒，去离子水冲洗60秒，再用SC1药液清洗 20秒，去离子水冲洗100秒，最后甩干。
所用到的所有化学试剂为UP级，所用SC1药液为体积比氨水：双氧水：去离子水=1：2：10，且所用极稀的氢氧化钾溶液的温度为6℃、SC1药液的温度为6℃、去离子水的温度为10℃。
实施例二
将已抛光好的4寸砷化镓双抛片先在无水乙醇中清洗30秒，用去离子水冲洗60秒，极稀的氨水溶液清洗10秒，去离子水冲洗60秒，再用SC1药液清洗 25秒，去离子水冲洗120秒，最后甩干。
所用到的所有化学试剂为UP级，所用SC1药液为体积比氨水：双氧水：去离子水=1：1：30，且所用极稀的氨水溶液的温度为5℃、SC1药液的温度为5℃、去离子水的温度为8℃。

Claims (3)

1.一种砷化镓单晶片清洗的方法，适用于LEC、VB、VGF生长的砷化镓单晶片，其特征在于：对采用LEC法、VB法或VGF法生长的砷化镓单晶，断掉单晶的头尾，滚圆制作主次参考面，在线切割机切割成一定厚度晶片，晶片清洗干净后，在倒角机上倒晶片边缘，经磨片、化学腐蚀后，再经机械化学抛光CMP，粗抛、精抛后进入清洗；
待清洗的晶片先在无水乙醇中清洗20-60秒，用去离子水冲洗30-60秒，用体积比碱溶液：去离子水=1:30-100的碱性溶液清洗5-20秒，去离子水冲洗60-120秒，再用SC1药液清洗20-30秒，再用去离子水冲洗60-120秒，最后甩干，检验后封装，上述每个清洗步骤中间无间隔进行；
所用碱性溶液和SC1药液的药温小于8℃且大于0℃，去离子水的温度小于10℃且大于0℃；
通过无水乙醇和碱性溶液的清洗去除晶片表面的有机物，SC1药液清洗时，双氧水可把砷化镓表面层氧化，氨水可溶解砷的氧化物以及镓的氧化物，使表面层剥离，再经去离子水快速冲洗，使表面无药液残留，从而得到洁净的表面；
所述碱性溶液为氢氧化钾、氢氧化钠、碳酸氢钠、碳酸钠、氨水的其中的一种；
所述SC1药液为体积比氨水：双氧水：去离子水=1-2：2-3：8-60的混合溶液，其中氨水的质量百分浓度为28-30%，双氧水的质量百分浓度为30-32%；
本方法用于2-6英寸砷化镓单晶片单面抛光和双面抛光的清洗工艺。
2.根据权利要求1所述的一种砷化镓单晶片清洗的方法，其特征在于，所述砷化镓单晶片为2寸砷化镓单抛片，将已抛光好的2寸砷化镓单抛片先在无水乙醇中清洗20秒，用去离子水冲洗30秒，极稀的氢氧化钾溶液清洗5秒，去离子水冲洗60秒，再用SC1药液清洗 20秒，去离子水冲洗100秒，最后甩干；
所用到的所有化学试剂为UP级，所用SC1药液为体积比氨水：双氧水：去离子水=1：2：10，且所用极稀的氢氧化钾溶液的温度为6℃、SC1药液的温度为6℃、去离子水的温度为10℃。
3.根据权利要求1所述的一种砷化镓单晶片清洗的方法，其特征在于，所述砷化镓单晶片为4寸砷化镓双抛片，将已抛光好的4寸砷化镓双抛片先在无水乙醇中清洗30秒，用去离子水冲洗60秒，极稀的氨水溶液清洗10秒，去离子水冲洗60秒，再用SC1药液清洗 25秒，去离子水冲洗120秒，最后甩干；
所用到的所有化学试剂为UP级，所用SC1药液为体积比氨水：双氧水：去离子水=1：1：30，且所用极稀的氨水溶液的温度为5℃、SC1药液的温度为5℃、去离子水的温度为8℃。
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