CN113035690B - 一种磷化铟晶片的清洗方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种磷化铟晶片的清洗方法，包括如下步骤：将抛光后的磷化铟晶片甩干后，依次经过：热硫酸浸泡、冷硫酸浸泡、冲洗、柠檬酸酸水溶液浸泡、冲洗、稀无机酸浸泡、冲洗、氨水和双氧水的混合溶液浸泡和冲洗后，甩干即可。本发明磷化铟晶片的清洗方法，相比现有工艺，亮点明显减少，成品率显著提高，稳定性好、安全性高、能耗低。
Description
技术领域
本发明涉及一种磷化铟晶片的清洗方法，属于晶体清洗技术领域。
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，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。现有的清洗工艺存在亮点多、成品率差等问题。
发明内容
本发明提供一种磷化铟晶片的清洗方法，解决了现有技术中晶片表面亮点多、成品率差等技术问题。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下：
一种磷化铟晶片的清洗方法，包括如下步骤：
1)将抛光后的磷化铟晶片甩干；
2)将步骤1)所得晶片在热硫酸中面浸泡15～25s取出，立即浸泡在冷硫酸中，在冷硫酸中的浸泡时间为15～25s；
3)将步骤2)中浸泡结束的晶片从冷硫酸中取出，浸入装有清水的水碗中浸泡1～5s，然后取出，立即放入1#溢流槽，并同时使用水枪冲洗5～15s，冲洗过程中1#溢流槽保持水溢流状态；
4)将步骤3)中浸泡结束的晶片从1#溢流槽取出，在柠檬酸酸水溶液中浸泡15～20s；
5)将步骤4)中浸泡结束的晶片从柠檬酸酸水溶液中取出，立即放入2#溢流槽，并同时使用水枪冲洗5～15s，冲洗过程中2#溢流槽保持水溢流状态；
6)将步骤5)中浸泡结束的晶片从2#溢流槽取出，在稀无机酸水溶液中浸泡15～20s，无机酸为硫酸、盐酸或硝酸；
7)将步骤6)中浸泡结束的晶片从稀无机酸水溶液中取出，立即放入3#溢流槽，并同时使用水枪冲洗30～50s，冲洗过程中3#溢流槽保持水溢流状态；
8)将步骤7)中浸泡结束的晶片从3#溢流槽取出，在氨水和双氧水的混合溶液中浸泡2～20s；
9)将步骤8)中浸泡结束的晶片从氨水和双氧水的混合溶液中取出，立即放入4#溢流槽，并同时使用水枪冲洗10～20s，冲洗过程中4#溢流槽保持水溢流状态；最后甩干即可。
申请人经过长期的研发实验发现，上述步骤的结合，可显著提高清洗质量和成品率，且能耗低，安全性高。
为了进一步提高清洗质量，同时兼顾能耗和安全性问题，步骤2)中，热硫酸的温度为25～40℃，冷硫酸的温度为15～20℃。
为了进一步提高清洗质量，步骤2)中，热硫酸的质量浓度为50％～90％，优选为50～55％，冷硫酸的质量浓度为50％～90％，优选为50～55％。
为了进一步提高清洗效果，步骤3)中，1#溢流槽的溢流水量为10～50L/min。
为了进一步提高清洗质量，步骤4)中，柠檬酸酸水溶液中的柠檬酸酸与水的质量比为1:20～1:1000，进一步优选为1:500～1:1000。
为了进一步提高清洗效果，步骤5)中，2#溢流槽的溢流水量为10～50L/min。
为了进一步提高清洗质量，步骤6)中，稀无机酸水溶液中，无机酸与水的质量比为1:20～1:100。
为了进一步提高清洗效果，步骤7)中，3#溢流槽的溢流水量为10～50L/min。
为了进一步提高清洗质量，步骤8)中，氨水和双氧水的混合溶液中，氨水和双氧水的体积比为2:3，氨水的质量浓度为27％，双氧水的质量浓度为30％。
为了进一步提高清洗效果，步骤9)中，4#溢流槽的溢流水量为10～50L/min。
本发明未提及的技术均参照现有技术。
本发明磷化铟晶片的清洗方法，相比现有工艺，亮点明显减少，成品率显著提高，稳定性好、安全性高、能耗低。
附图说明
图1为本发明磷化铟晶片的清洗方法流程图；
图2为对比例中清洗方法流程图；
具体实施方式
为了更好地理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。
实施例中常温指25℃；
实施例1
取一片4寸磷化铟晶片，抛光后甩干，依次进行如下步骤：如图1所示，使用清洗夹具夹紧，在30℃的热硫酸(质量浓度为50％)里浸泡20S，在20℃的冷硫酸(质量浓度为50％)里浸泡15S；浸入装有清水的水碗中浸泡3s；然后取出立即放入1#溢流槽，并同时使用水枪冲洗溢流槽保持水溢流状态，清洗时间：15S，溢流水量为20L/min；在常温的柠檬酸水(柠檬酸酸与水的质量比为1:500)里浸泡15S；放入2#溢流槽，并同时使用水枪冲洗溢流槽保持水溢流状态，清洗时间：5S，溢流水量为30L/min；在常温的稀硫酸(质量浓度为3％)里浸泡15S，放入3#溢流槽，并同时使用水枪冲洗溢流槽保持水溢流状态，清洗时间：30S，溢流水量为40L/min；放入氨水和双氧水的混合溶液(氨水和双氧水的体积比为2:3，氨水的质量浓度为27％，双氧水的质量浓度为30％)中清洗，清洗时间15s；放入4#溢流槽，并同时使用水枪冲洗溢流槽保持水溢流状态，清洗时间：10S，溢流水量为20L/min；最后甩干，用美国TENCOR公司生产的Sufscan 6220检测晶片表面亮点数量和HAZE值。
实施例2
取一片4寸磷化铟晶片，抛光后甩干，依次进行如下步骤：使用清洗夹具夹紧，在35℃的热硫酸(质量浓度为50％)里浸泡15S，在15℃的冷硫酸(质量浓度为50％)里浸泡20S；浸入装有清水的水碗中浸泡2s；然后取出立即放入1#溢流槽，并同时使用水枪冲洗溢流槽保持水溢流状态，清洗时间：10S，溢流水量为25L/min；在常温的柠檬酸水(柠檬酸酸与水的质量比为1:1000)里浸泡20S；放入2#溢流槽，并同时使用水枪冲洗溢流槽保持水溢流状态，清洗时间：15S，溢流水量为10L/min；在常温的稀硫酸(质量浓度为2％)里浸泡20S，放入3#溢流槽，并同时使用水枪冲洗溢流槽保持水溢流状态，清洗时间：40S，溢流水量为20L/min；放入氨水和双氧水的混合溶液(氨水和双氧水的体积比为2:3，氨水的质量浓度为27％，双氧水的质量浓度为30％)中清洗，清洗时间15s；放入4#溢流槽，并同时使用水枪冲洗溢流槽保持水溢流状态，清洗时间：15S，溢流水量为25L/min；最后甩干，用美国TENCOR公司生产的Sufscan 6220检测晶片表面亮点数量和HAZE值。
对比例1
取一片4寸磷化铟晶片，抛光后甩干，依次进行如下步骤：如图2所示，使用清洗夹具夹紧，放入1#溢流槽，并同时使用水枪冲洗溢流槽保持水溢流状态，清洗时间：15S，溢流水量为20L/min；放入氨水、双氧水和水的混合液1(氨水、双氧水和水的体积比为1:2:8，氨水的质量浓度为27％，双氧水的质量浓度为30％)中清洗，清洗时间15s；放入2#溢流槽，并同时使用水枪冲洗溢流槽保持水溢流状态，清洗时间：15S，溢流水量为20L/min；甩干；30℃的热硫酸(质量浓度为50％)里浸泡20S，在20℃的冷硫酸(质量浓度为50％)里浸泡15S；浸入装有清水的水碗中浸泡3s；然后取出立即放入3#溢流槽，并同时使用水枪冲洗溢流槽保持水溢流状态，清洗时间：15S，溢流水量为20L/min；在常温的柠檬酸水(柠檬酸酸与水的质量比为1:500)里浸泡15S；放入4#溢流槽，并同时使用水枪冲洗溢流槽保持水溢流状态，清洗时间：5S，溢流水量为30L/min；放入氨水和双氧水的混合液2(氨水和双氧水的体积比为2:3，氨水的质量浓度为27％，双氧水的质量浓度为30％)中清洗，清洗时间15s；放入5#溢流槽，并同时使用水枪冲洗溢流槽保持水溢流状态，清洗时间：10S，溢流水量为20L/min；在常温的稀硫酸(质量浓度为3％)里浸泡15S，放入6#溢流槽，并同时使用水枪冲洗溢流槽保持水溢流状态，清洗时间：30S，溢流水量为40L/min；最后甩干。
上述实施例1-2中，一步骤结束后，立即进入下一步骤，分别用实施例1-2的方法清洗4寸磷化铟晶片300片，各例性能的平均值如表1所示。
表1
Claims (6)
1.一种磷化铟晶片的清洗方法，其特征在于：由如下步骤组成：
1)将抛光后的磷化铟晶片甩干；
2)将步骤1)所得晶片在热硫酸中面浸泡15～25s取出，立即浸泡在冷硫酸中，在冷硫酸中的浸泡时间为15～25s；热硫酸的质量浓度为50％，温度为25～40℃；冷硫酸的质量浓度为50％，温度为15～20℃；
3)将步骤2)中浸泡结束的晶片从冷硫酸中取出，浸入装有清水的水碗中浸泡1～5s，然后取出，立即放入1#溢流槽，并同时使用水枪冲洗5～15s，冲洗过程中1#溢流槽保持水溢流状态；
4)将步骤3)中浸泡结束的晶片从1#溢流槽取出，在柠檬酸酸水溶液中浸泡15～20s；
5)将步骤4)中浸泡结束的晶片从柠檬酸酸水溶液中取出，立即放入2#溢流槽，并同时使用水枪冲洗5～15s，冲洗过程中2#溢流槽保持水溢流状态；
6)将步骤5)中浸泡结束的晶片从2#溢流槽取出，在稀无机酸水溶液中浸泡15～20s，无机酸为硫酸，硫酸与水的质量比为1:20～1:10；
7)将步骤6)中浸泡结束的晶片从稀无机酸水溶液中取出，立即放入3#溢流槽，并同时使用水枪冲洗30～50s，冲洗过程中3#溢流槽保持水溢流状态；
8)将步骤7)中浸泡结束的晶片从3#溢流槽取出，在氨水和双氧水的混合溶液中浸泡2～20s，氨水和双氧水的混合溶液中，氨水和双氧水的体积比为2:3，氨水的质量浓度为27％，双氧水的质量浓度为30％；
9)将步骤8)中浸泡结束的晶片从氨水和双氧水的混合溶液中取出，立即放入4#溢流槽，并同时使用水枪冲洗10～20s，冲洗过程中4#溢流槽保持水溢流状态；最后甩干即可。
2.如权利要求1所述的磷化铟晶片的清洗方法，其特征在于：步骤3)中，1#溢流槽的溢流水量为10～50L/min。
3.如权利要求1或2所述的磷化铟晶片的清洗方法，其特征在于：步骤4)中，柠檬酸酸水溶液中，柠檬酸酸与水的质量比为1:20～1:1000。
4.如权利要求1或2所述的磷化铟晶片的清洗方法，其特征在于：步骤5)中，2#溢流槽的溢流水量为10～50L/min。
5.如权利要求1或2所述的磷化铟晶片的清洗方法，其特征在于：步骤7)中，3#溢流槽的溢流水量为10～50L/min。
6.如权利要求1或2所述的磷化铟晶片的清洗方法，其特征在于：步骤9)中，4#溢流槽的溢流水量为10～50L/min。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
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Denomination of invention: A cleaning method for indium phosphide chips Granted publication date: 20230922 Pledgee: China Minsheng Banking Corp Nanjing branch Pledgor: CHINA GERMANIUM Co.,Ltd. Registration number: Y2024980010281 |