CN113731932B - 一种磷化铟晶片的化蜡方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种磷化铟晶片的化蜡方法，包括：配制清洗药液，清洗药液包括水和清洗药剂，清洗药剂包括无机碱、非离子表面活性剂、助剂和分散剂；将清洗剂加热至80～85℃，将晶片依次过药，过药后冲水、甩干即可。本发明的方法可以批量化蜡磷化铟的抛光片，本方法操作简单，加工效率高，成品率能达到90%以上。通过本发明化蜡的磷化铟晶片Haze≤60ppm；晶片表面颗粒Tencor0.3μm≤10颗，更有利于外延结构的生长。化蜡片未检测到擦伤、脏等缺陷。本发明采用卡塞化蜡的方法，相比单片化蜡工艺可以节省时长，提高化蜡效率；相较于传统的卡塞化蜡工艺，本工艺更为简便，成本更低，化蜡效果更好，且清洗剂的成本低。
Description
技术领域
本发明涉及一种化合物半导体晶片清洗工艺，具体涉及一种磷化铟晶片的化蜡方法。
背景技术
磷化铟晶片是极具价值的半导体材料，具有电子迁移率高和电光转化率高的优点，适合制作高频微波器件和电路，具有强的抗辐射能力，作为太阳能电池材料，广泛应用在固体发光、光纤通信、移动通信、医疗成像、导航、卫星等领域。
磷化铟现有抛光技术，目前是通过上蜡对其进行抛光加工，所以化蜡便成为其中不可或缺的重要一环。然而，传统的单片化蜡，耗时长，效率低。
随着外延器件制备工艺的日趋成熟，外延器件对磷化铟晶片表面的质量要求也越来越高。目前磷化铟衬底亟需解决的问题为：（1）如何提高磷化铟晶片表面的质量水平；（2）如何降低磷化铟晶片的加工成本，提高加工效率。
CN104550100A已然公开了一种无机碱清洗剂来清洗晶片的方法，但是该方法仅仅能够吸附去除晶面表面的蜡，并不能将晶面表面的质量提高。
因此，提升晶片表面质量，有必要提供一种新的磷化铟晶片的化蜡方法。此外，为了进一步提高磷化铟晶片的加工效率，降低加工成本，也有需要对现有工艺进行改进。
发明内容
针对现有技术中存在的上述问题，本发明提供一种磷化铟晶片的化蜡方法，该方法不仅能够实现良好的去蜡效果，而且操作简便，化蜡后的晶片表面质量得到明显改善，晶片表面的Haze≤60ppm；晶片表面颗粒Tencor0.3μm≤10颗，且所使用的无机清洗剂价格便宜，不会对环境和人体造成危害。
为了达到上述目的，本发明采用了以下技术方案：
一种磷化铟晶片的化蜡方法，包括如下步骤：
（1）配制清洗药液，所述清洗药液包括水和清洗药剂，所述清洗药剂包括无机碱、非离子表面活性剂、助剂和分散剂；
（2）将清洗药剂加热至80～85℃，将晶片过药，过药后冲水、甩干即可。
作为优选，所述清洗药液中，水和清洗药剂的体积比为9～11:1。
作为优选，按质量分数计，所述清洗药剂包括无机碱1～3%，非离子表面活性剂13～15%，助剂13～15%，分散剂2～5%。
作为优选，步骤（2）中，所述晶片放置于卡塞中，将装有晶片的卡塞过药、冲水和甩干。
作为优选，所述晶片过药的时间为240～300s；过药后冲水的时间为150～200s。
作为优选，所述冲水使用半自动的冲水方式。
作为优选，所述卡塞为周转卡塞；所述卡塞的材质为材质密度较大的卡塞，所述卡塞的材质密度不低于2.2g/cm2。
作为优选，所述清洗药剂中，所述无机碱为四甲基氢氧化铵，所述非离子表面活性剂为聚乙二醇，所述助剂为正己烷，所述分散剂为焦磷酸钠。
作为优选，所述磷化铟晶片经清洗后，Haze≤60ppm；晶片表面颗粒Tencor0.3μm≤10颗。
步骤（1）中，所述晶片为经过抛光处理的晶片。
与现有技术相比，本发明有以下优点：
（1）采用本发明的方法可以批量化蜡磷化铟的抛光片，本方法操作简单，加工效率高，成品率能达到90%以上。通过本发明化蜡的磷化铟晶片Haze≤60ppm；晶片表面颗粒Tencor0.3μm≤10颗，更有利于外延结构的生长。化蜡片未检测到擦伤、脏等缺陷。
（2）本发明采用卡塞化蜡的方法，相比单片化蜡工艺可以节省时长，提高化蜡效率；而相较于传统的卡塞化蜡工艺，本清洗工艺更为简便，成本更低，化蜡效果更好，且清洗剂的成本低。
附图说明
图1为本发明的磷化铟晶片的化蜡方法的工艺流程图。
具体实施方式
以下结合说明书附图和具体优选的实施例对本发明作进一步描述，但并不因此而限制本发明的保护范围。
为保证磷化铟晶片在后续过程中的正常使用，现阶段必需满足晶片表面无Haze（Tencor机检测晶片表面Haze≤60ppm），表面颗粒少（Tencor@0.3μm≤10颗）的要求。
实施例1：
一种磷化铟晶片的化蜡方法，其工艺流程图如图1所示，包括如下步骤：
（1）将晶片抛光后下片，将晶片放入周转卡塞中；
（2）配置10L清洗药液，清洗药液采用水与无机清洗药剂按体积比10:1配制，按质量分数计，清洗药剂的组成为：四甲基氢氧化铵1～3%，聚乙二醇13～15%，正己烷13～15%，焦磷酸钠2～5%，其余成分为超纯水；
（3）将清洗药液加热至82℃，将磷化铟晶片按顺序放入化蜡卡塞，进行化蜡，过药时间控制在240s，化蜡之后冲水200s，最后将晶片甩干后清洗检验，结果列于表1中，测试表面Haze为53.58ppm，Tencor@0.3μm =4颗。
对比例1：
一种磷化铟晶片的化蜡方法，包括如下步骤：
（1）将晶片抛光后下片，将晶片放入周转卡塞中；
（2）配置10L清洗药液，清洗药液采用水与无机清洗药剂按体积比10:1配制，按质量分数计，清洗药剂的组成为：四甲基氢氧化铵1～3%，聚乙二醇13～15%，正己烷13～15%，焦磷酸钠2～5%，其余成分为超纯水；
（3）将清洗药液加热至75℃，将磷化铟晶片按顺序放入化蜡卡塞，进行化蜡，过药时间控制在240s，化蜡之后冲水200s，最后将晶片甩干后清洗检验，结果列于表1中，测试表面Haze为72.65ppm，Tencor@0.3μm =7颗。
对比例2：
一种磷化铟晶片的化蜡方法，包括如下步骤：
（1）将晶片抛光后下片，将晶片放入周转卡塞中；
（2）配置10L清洗药液，清洗药液采用水与无机清洗药剂按体积比10:1配制，按质量分数计，清洗药剂的组成为：四甲基氢氧化铵1～3%，聚乙二醇13～15%，正己烷13～15%，焦磷酸钠2～5%，其余成分为超纯水；
（3）将清洗药液加热至88℃，将磷化铟晶片按顺序放入化蜡卡塞，进行化蜡，过药时间控制在240s，化蜡之后冲水200s，最后将晶片甩干后清洗检验，结果列于表1中，测试表面Haze为71.88ppm，Tencor@0.3μm =6颗。
对比例3：
一种磷化铟晶片的化蜡方法，包括如下步骤：
（1）将晶片抛光后下片，将晶片放入周转卡塞中；
（2）配置10L清洗药液，清洗药液采用水与无机清洗药剂按体积比10:1配制，按质量分数计，清洗药剂的组成为：四甲基氢氧化铵1～3%，聚乙二醇13～15%，正己烷13～15%，焦磷酸钠2～5%，其余成分为超纯水；
（3）将清洗药液加热至82℃，将磷化铟晶片按顺序放入化蜡卡塞，进行化蜡，过药时间控制在90s，化蜡之后冲水200s，最后将晶片甩干后清洗检验，结果列于表1中，测试表面Haze为78.54ppm，Tencor@0.3μm =8颗。
对比例4：
一种磷化铟晶片的化蜡方法，包括如下步骤：
（1）将晶片抛光后下片，将晶片放入周转卡塞中；
（2）配置10L清洗药液，清洗药液成分为99%的异丙醇；
（3）将清洗药液加热至75℃，将磷化铟晶片按顺序放入化蜡卡塞，进行化蜡，过药时间控制在240s，化蜡之后冲水200s，最后将晶片甩干后清洗检验，结果列于表1中，测试表面Haze为54.75ppm，Tencor@0.3μm =14颗。
实施例2：
一种磷化铟晶片的化蜡方法，包括如下步骤：
（1）将晶片抛光后下片，将晶片放入周转卡塞中；
（2）配置10L清洗药液，清洗药液采用水与无机清洗药剂按体积比10:1配制，按质量分数计，清洗药剂的组成为：四甲基氢氧化铵1～3%，聚乙二醇13～15%，正己烷13～15%，焦磷酸钠2～5%，其余成分为超纯水；
（3）将清洗药液加热至82℃，将磷化铟晶片进行单片化蜡，过药时间控制在240s，化蜡之后冲水200s，最后将晶片甩干后清洗检验，结果列于表1中，测试表面Haze为56.49ppm，Tencor@0.3μm =4颗。
实施例3：
一种磷化铟晶片的化蜡方法，包括如下步骤：
（1）将晶片抛光后下片，将晶片放入周转卡塞中；
（2）配置10L清洗药液，清洗药液采用水与无机清洗药剂按体积比10:1配制，按质量分数计，清洗药剂的组成为：四甲基氢氧化铵1～3%，聚乙二醇13～15%，正己烷13～15%，焦磷酸钠2～5%，其余成分为超纯水；
（3）将清洗药液加热至82℃，将磷化铟晶片按顺序放入化蜡卡塞，进行化蜡，过药时间控制在240s，化蜡之后冲水200s，最后将晶片甩干后清洗检验，结果列于表1中，测量结果为：Haze为55.77ppm，Tencor@0.3μm =5颗。
表1
对实施例1进行检测，Haze:53.58ppm，Tencor@0.3μm =4颗，已满足磷化铟晶片后续的使用要求。对比例1、2和3，因改变药液温度和缩短过药时间导致表面Haze超标；对比例4中更改使用有机清洗剂，则表面颗粒数会出现超标的问题；实施例2中采用单片化蜡的方法，虽然化蜡效果与卡塞化蜡的效果相当，但效率很低，卡塞化蜡可以在相同时间条件化蜡10-20片，大大提高的化蜡的效率。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制。虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明的精神实质和技术方案的情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同替换、等效变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。
Claims (7)
1.一种磷化铟晶片的化蜡方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）配制清洗药液，所述清洗药液包括水和清洗药剂，所述清洗药剂由水、无机碱、非离子表面活性剂、助剂和分散剂组成；按质量分数计，所述清洗药剂包括无机碱1～3%，非离子表面活性剂13～15%，助剂13～15%，分散剂2～5%，剩余组分为超纯水或去离子水；所述无机碱为四甲基氢氧化铵，所述非离子表面活性剂为聚乙二醇，所述助剂为正己烷，所述分散剂为焦磷酸钠；所述清洗药液中，水和清洗药剂的体积比为9～11:1；
（2）将清洗药剂加热至82～85℃，将晶片过药，过药后冲水、甩干即可；所述晶片过药的时间为240～300s。
2.根据权利要求1所述的磷化铟晶片的化蜡方法，其特征在于，步骤（2）中，所述晶片放置于卡塞中，将装有晶片的卡塞过药、冲水和甩干。
3.根据权利要求1所述的磷化铟晶片的化蜡方法，其特征在于，步骤（2 ）中，过药后冲水的时间为150～200s。
4.根据权利要求1或2所述的磷化铟晶片的化蜡方法，其特征在于，所述冲水使用半自动的冲水方式。
5.根据权利要求2所述的磷化铟晶片的化蜡方法，其特征在于，所述卡塞为周转卡塞；所述卡塞的材质密度不低于2.2g/cm2。
6.根据权利要求1～3任意一项所述的磷化铟晶片的化蜡方法，其特征在于，所述磷化铟晶片经清洗后，Haze≤60ppm；晶片表面颗粒Tencor0.3μm≤10颗。
7.根据权利要求1～3任意一项所述的磷化铟晶片的化蜡方法，其特征在于，步骤（1）中，所述晶片为经过抛光处理的晶片。
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