CN112382555A - 一种磷化铟衬底的清洗方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种磷化铟衬底的清洗方法，包括以下步骤：(1)将抛光后的磷化铟衬底在a℃的硫酸溶液中浸泡e秒；(2)将步骤(1)处理后的磷化铟衬底在c℃的硫酸溶液中浸泡f秒后去离子水冲洗；(3)将步骤(2)处理后的磷化铟衬底在清洗液中清洗后用去离子水冲洗，所述清洗液包括无机酸、双氧水和水；(4)将步骤(3)处理后的磷化铟衬底用氢氟酸水溶液清洗h秒后用去离子水冲洗；所述氢氟酸水溶液中氟化氢的质量浓度为g％；(5)将步骤(6)处理后的磷化铟衬底用SC1清洗液清洗后用去离子水冲洗。本发明的磷化铟衬底清洗方法显著减少了清洗后磷化铟衬底的亮点数量，降低了氧化层的厚度，提高了清洗的成品率。
Description
技术领域
本发明涉及半导体衬底制造领域，具体涉及一种磷化铟衬底的清洗方法。
背景技术
InP晶体具有高的饱和电场漂移速度，良好的导热性能和较强的抗辐射能力等优点，适合于制造高频、高速和低功耗微波器件和电路。InP衬底的质量直接影响外延层的质量，进而影响InP基器件的性能，除了衬底材料要保证性能质量必须满足客户要求，衬底表面质量也必须满足客户使用要求，与客户工艺相匹配。InP清洗直接影响衬底表面的洁净度、粗糙度、氧化层厚度、白雾、表面杂质含量等，这些参数都会影响InP后续的外延及器件性能，现有的InP清洗工艺晶片表面亮点多、氧化层太厚影响客户外延后的质量，且现有清洗工艺耗时长成品率低，生产成本太高，所以迫切需要开发新的清洗工艺来更好的满足客户的需求。
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磷化铟衬底的清洗方法。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种磷化铟衬底的清洗方法，所述方法包括以下步骤：
(1)将抛光后的磷化铟衬底在a℃的硫酸溶液中浸泡e秒，所述硫酸溶液的质量浓度为b％；其中，65≤a≤100，50≤b≤90；
(2)将步骤(1)处理后的磷化铟衬底在c℃的硫酸溶液中浸泡f秒后去离子水冲洗，所述硫酸溶液的质量浓度为d％；其中，20≤c≤60，50≤d≤90；
(3)将步骤(2)处理后的磷化铟衬底在清洗液中清洗后用去离子水冲洗，所述清洗液包括无机酸、双氧水和水；
(4)将步骤(3)处理后的磷化铟衬底用氢氟酸水溶液清洗h秒后用去离子水冲洗；所述氢氟酸水溶液中氟化氢的质量浓度为g％；
(5)将步骤(6)处理后的磷化铟衬底SC1清洗液清洗2～20s后用去离子水冲洗。
上述磷化铟衬底清洗方法，依次用高温硫酸、低温硫酸、清洗液、氢氟酸水溶液和SC1清洗液清洗，并且限定各步骤的清洗液的浓度、清洗的时间，显著减少了清洗后磷化铟衬底的亮点数量，降低了氧化层的厚度，提高了清洗的成品率。
优选地，所述a、b、c、d、e和f符合以下关系：1.0≤(cbe/adf+gh/be)≤1.1。
发明人通过研究发现，当a、b、c、d、e和f符合以下关系时，1.0≤(cbe/adf+gh/be)≤1.1，更有利于减少清洗后磷化铟衬底的亮点数量提高清洗的成品率。
优选地，所述步骤(1)中，浸泡的时间为1～30s。
优选地，所述步骤(2)中，浸泡的时间为1～30s。
优选地，所述步骤(3)中，清洗的时间为20～100s。
优选地，所述步骤(4)中，清洗的时间为20～100s。
优选地，所述步骤(5)中，清洗的时间为2～20s。
优选地，所述步骤(1)中浸泡的时间为20～30s；所述步骤(2)中浸泡的时间为20～30s；所述步骤(3)中，清洗的时间为60～100s；所述步骤(4)中，清洗的时间为60～100s；所述步骤(5)中，清洗的时间为15～20s。
优选地，所述步骤(3)中，所述无机酸为硫酸、盐酸或硝酸。
本发明的有益效果在于：本发明提供了一种磷化铟衬底的清洗方法，本发明的磷化铟衬底清洗方法，依次用高温硫酸、低温硫酸、清洗液、氢氟酸水溶液和SC1清洗液清洗，并且限定各步骤的清洗液的浓度、清洗的时间，显著减少了清洗后磷化铟衬底的亮点数量，降低了氧化层的厚度，提高了清洗的成品率。
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磷化铟衬底的清洗方法，所述方法包括以下步骤：
(1)将抛光后的磷化铟衬底在a℃的硫酸溶液中浸泡e秒，所述硫酸溶液的质量浓度为b％；其中，a＝90，b＝70，e＝20；
(2)将步骤(1)处理后的磷化铟衬底在c℃的硫酸溶液中浸泡f秒后去离子水冲洗，所述硫酸溶液的质量浓度为d％；其中，c＝50，d＝45，f＝20；
(3)将步骤(2)处理后的磷化铟衬底在清洗液中清洗后用去离子水冲洗，所述清洗液包括硫酸、双氧水和水，所述清洗液中的硫酸的摩尔浓度为0.55mol/L，所述清洗液中的过氧化氢的摩尔浓度为3.0mol/L；
(4)将步骤(3)处理后的磷化铟衬底用氢氟酸水溶液清洗h秒后用去离子水冲洗；所述氢氟酸水溶液中氟化氢的质量浓度为g％，g＝4，h＝60；
(5)将步骤(6)处理后的磷化铟衬底SC1清洗液清洗15s后用去离子水冲洗；
其中，(cbe/adf+gh/be)＝1.0356。
实施例2
作为本发明实施例的一种磷化铟衬底的清洗方法，所述方法包括以下步骤：
(1)将抛光后的磷化铟衬底在a℃的硫酸溶液中浸泡e秒，所述硫酸溶液的质量浓度为b％；其中，a＝85，b＝70，e＝20；
(2)将步骤(1)处理后的磷化铟衬底在45℃的硫酸溶液中浸泡f秒后去离子水冲洗，所述硫酸溶液的质量浓度为d％；其中，c＝50，d＝45，f＝20；
(3)将步骤(2)处理后的磷化铟衬底在清洗液中清洗后用去离子水冲洗，所述清洗液包括硫酸、双氧水和水，所述清洗液中的硫酸的摩尔浓度为0.55mol/L，所述清洗液中的过氧化氢的摩尔浓度为3.0mol/L；
(4)将步骤(3)处理后的磷化铟衬底用氢氟酸水溶液清洗h秒后用去离子水冲洗；所述氢氟酸水溶液中氟化氢的质量浓度为g％，g＝4，h＝60；
(5)将步骤(6)处理后的磷化铟衬底SC1清洗液清洗15s后用去离子水冲洗；
其中，(cbe/adf+gh/be)＝1.0864。
对比例1
作为本发明对比例的一种磷化铟衬底的清洗方法，所述方法包括以下步骤：
(1)将抛光后的磷化铟衬底在a℃的硫酸溶液中浸泡e秒，所述硫酸溶液的质量浓度为b％；其中，a＝75，b＝70，e＝20；
(2)将步骤(1)处理后的磷化铟衬底在50℃的硫酸溶液中浸泡f秒后去离子水冲洗，所述硫酸溶液的质量浓度为d％；其中，c＝50，d＝45，f＝20；
(3)将步骤(2)处理后的磷化铟衬底在清洗液中清洗后用去离子水冲洗，所述清洗液包括硫酸、双氧水和水，所述清洗液中的硫酸的摩尔浓度为0.55mol/L，所述清洗液中的过氧化氢的摩尔浓度为3.0mol/L；
(4)将步骤(3)处理后的磷化铟衬底用氢氟酸水溶液清洗h秒后用去离子水冲洗；所述氢氟酸水溶液中氟化氢的质量浓度为g％，g＝4，h＝60
(5)将步骤(6)处理后的磷化铟衬底SC1清洗液清洗15s后用去离子水冲洗；
其中，(cbe/adf+gh/be)＝1.2084。
对比例2
作为本发明对比例的一种磷化铟衬底的清洗方法，所述方法包括以下步骤：
(1)将抛光后的磷化铟衬底在a℃的硫酸溶液中浸泡e秒，所述硫酸溶液的质量浓度为b％；其中，a＝90，b＝70，e＝20；
(2)将步骤(1)处理后的磷化铟衬底在c℃的硫酸溶液中浸泡f秒后去离子水冲洗，所述硫酸溶液的质量浓度为d％；其中，c＝50，d＝55，f＝18；
(3)将步骤(2)处理后的磷化铟衬底在清洗液中清洗后用去离子水冲洗，所述清洗液包括硫酸、双氧水和水，所述清洗液中的硫酸的摩尔浓度为0.55mol/L，所述清洗液中的过氧化氢的摩尔浓度为3.0mol/L；
(4)将步骤(3)处理后的磷化铟衬底用氢氟酸水溶液清洗h秒后用去离子水冲洗；所述氢氟酸水溶液中氟化氢的质量浓度为g％，g＝4，h＝60；
(5)将步骤(6)处理后的磷化铟衬底SC1清洗液清洗15s后用去离子水冲洗；
其中，(cbe/adf+gh/be)＝0.9570。
效果例1
设置四个实验组：分别用实施例1-2、对比例1-2的磷化铟衬底清洗100片3寸磷化铟晶片。
分别统计每个实验组的成品率。
每个实验组随机选取五片清洗后的磷化铟衬底成品，用Tencor机检测磷化铟衬底上的0.3μm2范围内的亮点数，每个实验组分别取平均值。结果如表1所示。
每个实验组随机选取五片清洗后的磷化铟衬底成品，用椭偏仪检测磷化铟衬底上氧化层的厚度，每个实验组分别取平均值。结果如表1所示。
表1磷化铟衬底的清洗方法的清洗效果
由表1可知磷化铟衬底清洗方法依次用高温硫酸、低温硫酸、清洗液、氢氟酸水溶液和SC1清洗液清洗，并且限定各步骤的清洗液的浓度、清洗的时间，显著减少了清洗后磷化铟衬底的亮点数量，降低了氧化层的厚度，提高了清洗的成品率。并且发现，当a、b、c、d、e和f符合以下关系时，1.0≤(cbe/adf+gh/be)≤1.1，更有利于减少清洗后磷化铟衬底的亮点数量提高清洗的成品率。
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 (10)
1.一种磷化铟衬底的清洗方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
(1)将抛光后的磷化铟衬底在a℃的硫酸溶液中浸泡e秒，所述硫酸溶液的质量浓度为b％；其中，65≤a≤100，50≤b≤90；
(2)将步骤(1)处理后的磷化铟衬底在c℃的硫酸溶液中浸泡f秒后用去离子水冲洗，所述硫酸溶液的质量浓度为d％；其中，20≤c≤60，50≤d≤90；
(3)将步骤(2)处理后的磷化铟衬底在清洗液中清洗后用去离子水冲洗，所述清洗液包括无机酸、过氧化氢和水，所述清洗液中的无机酸的摩尔浓度为0.5～0.6mol/L，所述清洗液中的过氧化氢的摩尔浓度为2.5～3.5mol/L；
(4)将步骤(3)处理后的磷化铟衬底用氢氟酸水溶液清洗h秒后用去离子水冲洗；所述氢氟酸水溶液中氟化氢的质量浓度为g％；
(5)将步骤(6)处理后的磷化铟衬底SC1清洗液清洗2～20s后用去离子水冲洗。
2.根据权利要求1所述磷化铟衬底的清洗方法，其特征在于，所述a、b、c、d、e和f符合以下关系：1.0≤(cbe/adf+gh/be)≤1.1。
3.根据权利要求1所述磷化铟衬底的清洗方法，其特征在于，所述步骤(1)中，浸泡的时间为1～30s。
4.根据权利要求1所述磷化铟衬底的清洗方法，其特征在于，所述步骤(2)中，浸泡的时间为1～30s。
5.根据权利要求1所述磷化铟衬底的清洗方法，其特征在于，所述步骤(3)中，清洗的时间为20～100s。
6.根据权利要求1所述磷化铟衬底的清洗方法，其特征在于，所述步骤(4)中，清洗的时间为20～100s。
7.根据权利要求1所述磷化铟衬底的清洗方法，其特征在于，所述步骤(5)中，清洗的时间为2～20s。
8.根据权利要求1所述磷化铟衬底的清洗方法，其特征在于，所述步骤(1)中浸泡的时间为20～30s；所述步骤(2)中浸泡的时间为20～30s；所述步骤(3)中，清洗的时间为60～100s；所述步骤(4)中，清洗的时间为60～100s；所述步骤(5)中，清洗的时间为15～20s。
9.根据权利要求1所述磷化铟衬底的清洗方法，其特征在于，所述步骤(3)中，所述无机酸为硫酸、盐酸或硝酸。
10.根据权利要求1所述磷化铟衬底的清洗方法，其特征在于，述步骤(4)中，氢氟酸水溶液中氟化氢的质量浓度为2％～5％。
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