CN110373720A - 一种砷化镓背侵的去除方法 - Google Patents

一种砷化镓背侵的去除方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种砷化镓背侵的去除方法，所述方法包括以下步骤：(1)将砷化镓晶片在有机溶剂中浸洗后用去离子水冲洗；(2)将步骤(1)处理后的砷化镓晶片浸没在化学腐蚀液中腐蚀清洗，所述化学腐蚀液包括碱、过氧化氢和水，所述碱为氢氧化钾或者氢氧化钠；(3)将步骤(2)处理后的砷化镓晶片用去离子水冲洗后干燥。本发明方法能够去除研磨、抛光和清洗加工工序中造成的砷化镓晶片背侵，首次解决了研磨、抛光和清洗加工工序中造成的砷化镓晶片背侵问题。

Description

一种砷化镓背侵的去除方法
技术领域
本发明属于半导体材料制备技术领域，具体涉及一种砷化镓背侵的去除方法。
背景技术
砷化镓(GaAs)晶片是重要的化合物半导体材料之一，应用领域主要分为微电子领域和光电子领域，砷化镓晶片的表面质量至关重要。砷化镓晶片的加工工序一般包括切片、磨边、研磨、抛光、清洗等，但是在研磨、抛光和清洗加工工序中容易造成砷化镓晶片背侵。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的不足之处而提供一种砷化镓背侵的去除方法以去除在研磨、抛光和清洗加工工序中造成的砷化镓晶片背侵。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种砷化镓(GaAs)背侵的去除方法，所述方法包括以下步骤：
(1)将砷化镓晶片在有机溶剂中浸洗后用去离子水冲洗；
(2)将步骤(1)处理后的砷化镓晶片浸没在化学腐蚀液中腐蚀清洗，所述化学腐蚀液包括碱、过氧化氢和水，所述碱为氢氧化钾或者氢氧化钠；
(3)将步骤(2)处理后的砷化镓晶片用去离子水冲洗后干燥。
上述去除方法通过将砷化镓晶片用有机溶剂和水清洗后在化学腐蚀液中腐蚀清洗，通过改变化学腐蚀液的成分，发现由氢氧化钾、过氧化氢和水组成的化学腐蚀液或者由氢氧化钠、过氧化氢和水组成的化学腐蚀液通过腐蚀清洗可以去除砷化镓背侵。
优选地，所述化学腐蚀液中碱的质量浓度为3％-15％，化学腐蚀液中过氧化氢的质量浓度为2％-20％。
当化学腐蚀液中碱的质量浓度为3％-15％，化学腐蚀液中过氧化氢的质量浓度为2％-20％时，对砷化镓背侵的去除效果更好。
优选地，所述化学腐蚀液中过氧化氢的质量浓度为4％-8％。
当化学腐蚀液中过氧化氢的质量浓度为4％-8％时，对砷化镓背侵的去除效果更好。
优选地，化学腐蚀液中碱的质量浓度为5％-10％。
当化学腐蚀液中碱的质量浓度为5％-10％时，对砷化镓背侵的去除效果更好。
优选地，所述步骤(2)中，腐蚀清洗的时间为1分钟-5分钟，腐蚀清洗的温度为10℃-20℃。
优选地，所述有机溶剂为乙醇或者乙醇水溶液。
优选地，所述步骤(1)中，有机溶剂中浸洗的时间为20min-30min，浸洗的温度为10℃-40℃。
优选地，所述步骤(1)中，去离子水冲洗的方式为溢流漂洗、快排冲水相结合。
优选地，所述步骤(2)中，腐蚀清洗的方式为匀速震荡腐蚀清洗、兆声波辅助腐蚀清洗或者超声波辅助腐蚀清洗。
本发明的有益效果在于：本发明提供了一种砷化镓背侵的去除方法，本发明方法能够去除研磨、抛光和清洗加工工序中造成的砷化镓晶片背侵，首次解决了研磨、抛光和清洗加工工序中造成的砷化镓晶片背侵问题。
附图说明
图1为本发明实施例的砷化镓背侵的去除方法的应用效果图。其中，(a)为在砷化镓晶片加工工序后产生背侵的砷化镓晶片，(b)为本发明实施例的砷化镓背侵的去除方法应用后的砷化镓晶片。
具体实施方式
为更好的说明本发明的目的、技术方案和优点，下面将结合具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
作为本发明实施例的一种砷化镓背侵的去除方法，所述方法包括以下步骤：
(1)将5片经加工工序后产生背侵的砷化镓晶片置于晶片盒(Cassette)中，将砷化镓晶片及晶片盒置于质量分数为98％酒精中在20℃下浸洗30min；将砷化镓晶片及晶片盒置于溢流槽中，用去离子水溢流漂洗与快排冲水相结合的方式冲洗70s，再加以手动冲去离子水30s，
(2)将步骤(1)处理后的砷化镓晶片浸没在15℃的化学腐蚀液中腐蚀清洗，所述化学腐蚀液由氢氧化钾、过氧化氢和水组成，化学腐蚀液中氢氧化钾的质量浓度为4％，化学腐蚀液中过氧化氢的质量浓度为3％，所述腐蚀清洗的方式为匀速震荡腐蚀清洗2min；
(3)将步骤(2)处理后的砷化镓晶片用去离子水溢流漂洗与快排冲水相结合的方式冲洗60s，再加以手动冲去离子水30s，将砷化镓晶片在旋转干燥机中干燥。
经过本实施例的方法处理后的砷化镓晶片，在日光灯下观察砷化镓晶片背面均匀一致，亮度正常，如图1所示；砷化镓晶片的腐蚀掉量为1μm/min。
实施例2
作为本发明实施例的一种砷化镓背侵的去除方法，所述方法包括以下步骤：
(1)将5片经加工工序后产生背侵的砷化镓晶片置于晶片盒(Cassette)中，将砷化镓晶片及晶片盒置于质量分数为98％酒精中在20℃下浸洗30min；将砷化镓晶片及晶片盒置于溢流槽中，用去离子水溢流漂洗与快排冲水相结合的方式冲洗70s，再加以手动冲去离子水30s，
(2)将步骤(1)处理后的砷化镓晶片浸没在15℃的化学腐蚀液中腐蚀清洗，所述化学腐蚀液由氢氧化钾、过氧化氢和水组成，化学腐蚀液中氢氧化钾的质量浓度为15％，化学腐蚀液中过氧化氢的质量浓度为13％，所述腐蚀清洗的方式为匀速震荡腐蚀清洗1min；
(3)将步骤(2)处理后的砷化镓晶片用去离子水溢流漂洗与快排冲水相结合的方式冲洗60s，再加以手动冲去离子水30s，将砷化镓晶片在旋转干燥机中干燥。
经过本实施例的方法处理后的砷化镓晶片，在日光灯下观察砷化镓晶片背面均匀一致，亮度正常；砷化镓晶片的腐蚀掉量为1μm/min。
实施例3
作为本发明实施例的一种砷化镓背侵的去除方法，所述方法包括以下步骤：
(1)将5片经加工工序后产生背侵的砷化镓晶片置于晶片盒(Cassette)中，将砷化镓晶片及晶片盒置于质量分数为98％酒精中在20℃下浸洗30min；将砷化镓晶片及晶片盒置于溢流槽中，用去离子水溢流漂洗与快排冲水相结合的方式冲洗70s，再加以手动冲去离子水30s，
(2)将步骤(1)处理后的砷化镓晶片浸没在15℃的化学腐蚀液中腐蚀清洗，所述化学腐蚀液由氢氧化钾、过氧化氢和水组成，化学腐蚀液中氢氧化钾的质量浓度为4％，化学腐蚀液中过氧化氢的质量浓度为5％，所述腐蚀清洗的方式为匀速震荡腐蚀清洗2min；
(3)将步骤(2)处理后的砷化镓晶片用去离子水溢流漂洗与快排冲水相结合的方式冲洗60s，再加以手动冲去离子水30s，将砷化镓晶片在旋转干燥机中干燥。
实施例4
作为本发明实施例的一种砷化镓背侵的去除方法，所述方法包括以下步骤：
(1)将5片经加工工序后产生背侵的砷化镓晶片置于晶片盒(Cassette)中，将砷化镓晶片及晶片盒置于质量分数为98％酒精中在20℃下浸洗30min；将砷化镓晶片及晶片盒置于溢流槽中，用去离子水溢流漂洗与快排冲水相结合的方式冲洗70s，再加以手动冲去离子水30s，
(2)将步骤(1)处理后的砷化镓晶片浸没在15℃的化学腐蚀液中腐蚀清洗，所述化学腐蚀液由氢氧化钾、过氧化氢和水组成，化学腐蚀液中氢氧化钾的质量浓度为8％，化学腐蚀液中过氧化氢的质量浓度为10％，所述腐蚀清洗的方式为匀速震荡腐蚀清洗2min；
(3)将步骤(2)处理后的砷化镓晶片用去离子水溢流漂洗与快排冲水相结合的方式冲洗60s，再加以手动冲去离子水30s，将砷化镓晶片在旋转干燥机中干燥。
对比例1
作为本发明对比例的一种砷化镓背侵的去除方法，所述方法包括以下步骤：
(1)将5片经加工工序后产生背侵的砷化镓晶片置于晶片盒(Cassette)中，将砷化镓晶片及晶片盒置于质量分数为98％酒精中在20℃下浸洗30min；将砷化镓晶片及晶片盒置于溢流槽中，用去离子水溢流漂洗与快排冲水相结合的方式冲洗70s，再加以手动冲去离子水30s，
(2)将步骤(1)处理后的砷化镓晶片浸没在15℃的化学腐蚀液中腐蚀清洗，所述化学腐蚀液由氢氧化钾和水组成，化学腐蚀液中氢氧化钾的质量浓度为4％，所述腐蚀清洗的方式为匀速震荡腐蚀清洗2min；
(3)将步骤(2)处理后的砷化镓晶片用去离子水溢流漂洗与快排冲水相结合的方式冲洗60s，再加以手动冲去离子水30s，将砷化镓晶片在旋转干燥机中干燥。
有4片砷化镓晶片实现了背侵除去，除去背侵的砷化镓晶片背面均匀一致，亮度正常；经过化学腐蚀后，有1片砷化镓晶片的背侵难以去除；晶片的腐蚀掉量为1μm/min。
对比例2
作为本发明对比例的一种砷化镓背侵的去除方法，所述方法包括以下步骤：
(1)将5片经加工工序后产生背侵的砷化镓晶片置于晶片盒(Cassette)中，将砷化镓晶片及晶片盒置于质量分数为98％酒精中在20℃下浸洗30min；将砷化镓晶片及晶片盒置于溢流槽中，用去离子水溢流漂洗与快排冲水相结合的方式冲洗70s，再加以手动冲去离子水30s，
(2)将步骤(1)处理后的砷化镓晶片浸没在15℃的化学腐蚀液中腐蚀清洗，所述化学腐蚀液由氢氧化铵、过氧化氢和水组成，化学腐蚀液中氢氧化铵的质量浓度为15％，化学腐蚀液中过氧化氢的质量浓度为13％，所述腐蚀清洗的方式为匀速震荡腐蚀清洗2min；
(3)将步骤(2)处理后的砷化镓晶片用去离子水溢流漂洗与快排冲水相结合的方式冲洗60s，再加以手动冲去离子水30s，将砷化镓晶片在旋转干燥机中干燥。
有3片砷化镓晶片实现了背侵除去，除去背侵的砷化镓晶片背面均匀一致，亮度正常；有2片砷化镓晶片的背侵难以去除；晶片的腐蚀掉量为1μm/min。
通过实施例1-4的结果说明，实施例1-4的一种砷化镓背侵的去除方法能够去除抛光加工工序后砷化镓晶片产生的背侵。
比较实施例1和对比例1的结果，说明过氧化氢是化学腐蚀液中的必不可少的成分。
比较实施例2和对比例2结果说明，砷化镓背侵的去除方法中由氢氧化钾、过氧化氢和水组成的化学腐蚀液的效果明显优于由氢氧化铵、过氧化氢和水组成的化学腐蚀液的效果。
最后所应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (9)

1.一种砷化镓背侵的去除方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
(1)将砷化镓晶片在有机溶剂中浸洗后用去离子水冲洗；
(2)将步骤(1)处理后的砷化镓晶片浸没在化学腐蚀液中腐蚀清洗，所述化学腐蚀液包括碱、过氧化氢和水，所述碱为氢氧化钾或者氢氧化钠；
(3)将步骤(2)处理后的砷化镓晶片用去离子水冲洗后干燥。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述化学腐蚀液中碱的质量浓度为3％-15％，化学腐蚀液中过氧化氢的质量浓度为2％-20％。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述化学腐蚀液中过氧化氢的质量浓度为4％-8％。
4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，化学腐蚀液中碱的质量浓度为5％-10％。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(2)中，腐蚀清洗的时间为1分钟-5分钟，腐蚀清洗的温度为10℃-20℃。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述有机溶剂为乙醇或者乙醇水溶液。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述步骤(1)中，有机溶剂中浸洗的时间为20min-30min，浸洗的温度为10℃-40℃。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(1)中，去离子水冲洗的方式为溢流漂洗、快排冲水相结合。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(2)中，腐蚀清洗的方式为匀速震荡腐蚀清洗、兆声波辅助腐蚀清洗或者超声波辅助腐蚀清洗。
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