CN107604445A - 一种提高锗单晶片机械强度的腐蚀方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种提高锗单晶片机械强度的腐蚀方法，该方法将腐蚀工艺分为两步腐蚀，第一步，将锗单晶片在碱性腐蚀液中腐蚀；第二步，将锗单晶片在酸性腐蚀液中腐蚀；碱性腐蚀液由KOH和H2O2混合而成，其体积比为KOH：H2O2=3：1；酸性腐蚀液由HNO3、HF、DIW混合而成，其体积比为HNO3：HF：DIW=5：3：2。用碱性腐蚀液腐蚀可去除8μm~10μm；用酸性腐蚀液腐蚀可去除6μm~8μm；两步共去除厚度16μm~18μm。采用本腐蚀方法可有效提高锗单晶片的机械强度。
Description
技术领域
本发明属于半导体材料领域，特别涉及一种提高锗单晶片机械强度的腐蚀方法。
背景技术
锗单晶片作为衬底材料广泛应用于航空航天太阳能电池制作。不论是多节还是单节太阳能电池，其制作过程中的外延工艺都是必须的过程，而衬底材料的强度对外延的质量和成品率都有很大的影响。用常规的单步腐蚀方法加工的锗单晶片，机械强度普遍偏低，难以满足太阳能电池制作要求。因此迫切需要发明一种提高锗单晶片机械强度的腐蚀方法，满足太阳能电池制作的要求。
发明内容
鉴于单步腐蚀工艺中存在的问题，本发明的目的是提供一种提高锗单晶片机械强度的腐蚀方法。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案是：一种提高锗单晶片机械强度的腐蚀方法，其特征在于：该方法将腐蚀工艺分为两步腐蚀，第一步，将锗单晶片在碱性腐蚀液中腐蚀；第二步，将锗单晶片在酸性腐蚀液中腐蚀；所述碱性腐蚀液由KOH和H2O2混合而成，其体积比为KOH：H2O2=3：1；所述酸性腐蚀液由HNO3、HF、DIW混合而成，其体积比为HNO3：HF：DIW=5：3：2。
本发明所述碱性腐蚀液中的KOH是浓度为10±1%的水溶液；H2O2是浓度为30±1%的水溶液。
本发明所述将锗单晶片在温度为40±2℃的碱性腐蚀液中腐蚀3min。
本发明所述酸性腐蚀液中的HNO3浓度为68±1%；HF浓度为40±1%。
本发明所述将锗单晶片在温度为30±2℃的酸性腐蚀液中腐蚀2min。
本发明具有的优点和有益效果是：该腐蚀方法可以稳定提高锗单晶片的机械强度。本方法易于操作，采用本方法腐蚀的锗单晶片机械强度高，满足后期工艺要求，具有一定的实用性。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步说明：
实施例：锗片晶向为P<100>，电阻率为：0.01~0.05Ω·cm，厚度为330μm。
将锗单晶片10片放入由氢氧化钾与过氧化氢溶液组成的碱性腐蚀液中，腐蚀液体积比为KOH：H2O2=3：1。腐蚀液温度为40℃，腐蚀时间为3min。此步骤可去除锗单晶片厚度8μm~10μm。
将锗单晶片放入由硝酸、氢氟酸与去离子水组成的酸性腐蚀液中，腐蚀液体积比为HNO3：HF：DIW=5：3：2。腐蚀液温度为30℃，腐蚀时间为2min。此步骤可去除锗单晶片厚度6μm ~8μm。
完成两步腐蚀后，用机械强度测试仪测试锗单晶片的机械强度。机械强度测试结果如表1所示。
表1
| 锗片序号 | 腐蚀前厚度/μm | 腐蚀后厚度/μm | 机械强度/lb |
| 1 | 330.1 | 313.6 | 12.7 |
| 2 | 330.0 | 313.0 | 11.6 |
| 3 | 329.9 | 313.9 | 10.9 |
| 4 | 330.2 | 312.7 | 11.7 |
| 5 | 329.8 | 312.2 | 12.6 |
| 6 | 330.3 | 313.9 | 11.8 |
| 7 | 329.7 | 312.1 | 13.9 |
| 8 | 330.1 | 312.0 | 10.1 |
| 9 | 330.2 | 312.6 | 14.3 |
| 10 | 330.0 | 313.7 | 10.2 |
结论：从表1中可以看出，锗单晶片机械强度高。两步共去除厚度16μm~18μm。采用本腐蚀方法可以有效提高锗单晶片的机械强度，操作简单，满足后期工艺要求。
Claims (5)
1.一种提高锗单晶片机械强度的腐蚀方法，其特征在于：该方法将腐蚀工艺分为两步腐蚀，第一步，将锗单晶片在碱性腐蚀液中腐蚀；第二步，将锗单晶片在酸性腐蚀液中腐蚀；所述碱性腐蚀液由KOH和H2O2混合而成，其体积比为KOH：H2O2=3：1；所述酸性腐蚀液由HNO3、HF、DIW混合而成，其体积比为HNO3：HF：DIW=5：3：2。
2.根据权利要求1所述的一种提高锗单晶片机械强度的腐蚀方法，其特征在于：所述碱性腐蚀液中的KOH是浓度为10±1%的水溶液；H2O2是浓度为30±1%的水溶液。
3.根据权利要求2所述的一种提高锗单晶片机械强度的腐蚀方法，其特征在于：将锗单晶片在温度为40±2℃的碱性腐蚀液中腐蚀3min。
4.根据权利要求1所述的一种提高锗单晶片机械强度的腐蚀方法，其特征在于：
所述酸性腐蚀液中的HNO3浓度为68±1%；HF浓度为40±1%。
5.根据权利要求4所述的一种提高锗单晶片机械强度的腐蚀方法，其特征在于：将锗单晶片在温度为30±2℃的酸性腐蚀液中腐蚀2min。
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