CN114108102A - 锑化镓晶片湿法腐蚀方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种锑化镓晶片湿法腐蚀方法,包括:将锑化镓晶片进行去蜡处理,减少颗粒和杂质的吸附;将去蜡后的锑化镓晶片置于腐蚀液中浸泡,去除锑化镓晶片表面残留颗粒和杂质;对腐蚀后的锑化镓晶片进行冲洗并干燥。该方法能够有效减少锑化镓晶片表面的杂质,降低晶片的表面颗粒度,提高外延结构的质量。
Description
技术领域
本发明属于半导体材料表面处理领域,尤其涉及一种锑化镓晶片湿法腐蚀方法。
背景技术
锑化镓(GaSb)及其相关三元、四元合金广泛用于研制和生产各种激光器、探测器、微波、毫米波器件和电路、中长波红外探测器等。这些器件所呈现的优异性能,是通过在高质量的GaSb晶片上外延生长晶格匹配、质量完美的量子微结构材料(量子阱、量子点、II类超晶格等)来实现的。在锑化镓晶片抛光过程中,GaSb晶片表面的缺陷通过范德华力、静电力和化学键力吸附周围环境及化学试剂中的颗粒和杂质原子,使得衬底表面颗粒和杂质浓度较高,晶片表面的洁净度受到影响。
由于GaSb晶片表面洁净程度直接影响外延结构的应变和光吸收,获得表面无颗粒和杂质且易脱附的衬底材料成为获得高质量外延结构的关键。随着科学技术的快速发展,半导体元器件的尺寸正在不断缩小,对GaSb晶片表面颗粒和杂质的要求也越来越严格。
发明内容
针对以上问题,本发明提供了一种锑化镓晶片湿法腐蚀方法,能够有效减少锑化镓晶片表面的杂质,降低晶片的表面颗粒度。
为了实现上述技术目的,本发明提供了一种锑化镓晶片湿法腐蚀方法,包括:
将锑化镓晶片进行去蜡处理,减少颗粒和杂质的吸附;
将去蜡后的锑化镓晶片置于腐蚀液中浸泡,去除锑化镓晶片表面残留颗粒和杂质;
对腐蚀后的锑化镓晶片进行冲洗并干燥。
根据本发明的实施例,其中,去蜡处理包括:
将锑化镓晶片置于化蜡剂中浸泡;
对锑化镓晶片进行冲洗。
根据本发明的实施例,其中,化蜡剂为碱性,
优选地,化蜡剂的pH值为11-12。
根据本发明的实施例,其中,化蜡剂温度为90℃,浸泡时间为30-60秒。
根据本发明的实施例,其中,锑化镓晶片的冲洗包括:通过水枪使用去离子水对锑化镓晶片进行溢流冲洗,冲洗时间为50-70秒。
根据本发明的实施例,其中,腐蚀液包括:以去离子水作为溶剂,体积分数为1-5%的硝酸作为氧化剂,体积分数为20-30%的氨水作为腐蚀剂的腐蚀液。
根据本发明的实施例,其中,腐蚀液温度为7-9℃,浸泡时间为30-40秒。
根据本发明的实施例,其中,锑化镓晶片的干燥包括将锑化镓晶片在干燥环境下使用甩干机快速甩干,甩干时间为40-60秒。
根据本发明的实施例,其中,湿法腐蚀方法还包括:
将干燥完成后的锑化镓晶片进行惰性气体密封。
根据本发明的实施例,其中,惰性气体包括:氮气、氩气、氦气、和氖气中的一种或多种。
根据本发明上述实施例的锑化镓晶片湿法腐蚀方法,有效去除了晶片表面的残留物和杂质,降低了晶片的表面颗粒度,提高外延结构的质量。
附图说明
图1示意性示出了根据本发明实施例的锑化镓晶片湿法腐蚀方法流程图;
图2示意性示出了本发明实例1中锑化镓晶片表面颗粒度测试结果图;
图3示意性示出了本发明实例2中锑化镓晶片表面颗粒度测试结果图;
图4示意性示出了本发明实例3中锑化镓晶片表面颗粒度测试结果图;
图5示意性示出了本发明实例4中锑化镓晶片表面颗粒度测试结果图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白,以下结合具体实施例,并参照附图,对本发明作进一步的详细说明。
GaSb晶片表面存在高浓度的不饱和悬挂键,不饱和悬挂键处于不稳定的状态,极易与周围的分子或原子结合起来,即表面“吸附”。GaSb晶片表面颗粒和杂质的吸附力较强,在真空下的热脱附尚且不能达到较好的效果,外延材料生长和脱氧温度较低,更加不能对GaSb晶片表面颗粒和杂质产生良好的预处理效果。而表面颗粒和杂质等会在外延生长过程中扩散和转移到外延材料中,影响超晶格材料质量,直接影响外延结构的应变和光吸收。因此,解决GaSb晶片表面颗粒和杂质的问题对外延生长具有重要意义。
根据以上发明构思,本发明提供了一种锑化镓晶片湿法腐蚀方法,包括:
将锑化镓晶片进行去蜡处理,减少颗粒和杂质的吸附;
将去蜡后的锑化镓晶片置于腐蚀液中浸泡,去除锑化镓晶片表面残留颗粒和杂质;
对腐蚀后的锑化镓晶片进行冲洗并干燥。
图1示意性示出了根据本发明实施例的锑化镓晶片湿法腐蚀方法流程图,结合图1对锑化镓晶片湿法腐蚀方法进行详细描述,锑化镓晶片湿法腐蚀方法包括S01~S03。
在操作S01,将锑化镓晶片进行去蜡处理,减少颗粒和杂质的吸附。
根据本发明的实施例,去蜡处理包括:将锑化镓晶片置于化蜡剂中浸泡;对锑化镓晶片进行冲洗。
根据本发明的实施例,化蜡剂为碱性。例如,化蜡剂的pH值为11-12。
根据本发明的实施例,化蜡剂温度为90℃,浸泡时间为30-60秒。
根据本发明的实施例,锑化镓晶片的冲洗包括:通过水枪使用去离子水对锑化镓晶片进行溢流冲洗,冲洗时间为50-70秒。
在操作S02,将去蜡后的锑化镓晶片置于腐蚀液中浸泡,去除锑化镓晶片表面残留颗粒和杂质。
根据本发明的实施例,腐蚀液包括:以去离子水作为溶剂,体积分数为1-5%的硝酸作为氧化剂,体积分数为20-30%的氨水作为腐蚀剂的腐蚀液。
根据本发明的实施例,腐蚀液温度为7-9℃,浸泡时间为30-40秒。
在操作S03,对腐蚀后的锑化镓晶片进行冲洗并干燥。
根据本发明的实施例,锑化镓晶片的冲洗包括:通过水枪使用去离子水对锑化镓晶片进行溢流冲洗,冲洗时间为50-70秒。
根据本发明的实施例,锑化镓晶片的干燥包括将锑化镓晶片在干燥环境下使用甩干机快速甩干,甩干时间为40-60秒。
在一种示例性实施例中,将干燥完成后的锑化镓晶片进行惰性气体密封,惰性气体包括:氮气、氩气、氦气、和氖气中的一种或多种。
更进一步地,惰性气体密封环境为百级超净环境,减少空气中的颗粒污染。
根据本发明的实施例,通过高温碱性化蜡剂和低温腐蚀液对锑化镓进行处理,有效去除锑化镓晶片表面残留杂质和颗粒,改变了传统有机试剂化蜡方法,简化了化学腐蚀流程,减少了晶片化学吸附,有效降低了晶片表面颗粒度,获得满足外延生长要求的锑化镓单晶衬底。
下面通过具体实例说明上述锑化镓晶片湿法腐蚀方法。需要说明的是,该举例仅为本发明的具体实例而已,并不用于限制本发明。
实例1:
碱性化蜡剂稀释液(pH=11.5)设置加热温度为90℃,并保持恒温,将化学机械抛光后的2寸GaSb晶片采用清洗专用标准的单片夹进行单片处理,处理完成后置入化蜡剂溶液中60秒,使用去离子水冲洗干净,然后干燥密封,并对其采用表面颗粒度测试仪Candela进行表征,结果如图2所示。
图2中横坐标为杂质和颗粒的种类;纵坐标为各表面缺陷、杂质和颗粒的计数。横坐标中,1为划痕,2为坑点,3为外延缺陷,4为大颗粒(指颗粒大小为0.8微米的粒子),5为中等颗粒(指颗粒大小为0.5微米的粒子),6为小颗粒(指颗粒大小为0.08微米的粒子)。由图2可知,实例1中GaSb晶片上存在坑点、大颗粒、中等颗粒和小颗粒,其中,小颗粒数量最多,计数为885个。
实例2:
碱性化蜡剂稀释液(pH=11.5)设置加热温度为90℃,并保持恒温,将化学机械抛光后的2寸GaSb晶片采用清洗专用标准的单片夹进行单片处理,处理完成后置入化蜡剂溶液中60秒,使用去离子水对锑化镓晶片表面冲洗60秒,再置入氨水腐蚀液中腐蚀40秒,使用去离子水冲洗干净,然后干燥密封,并对其采用表面颗粒度测试仪Candela进行表征,结果如图3所示。
图3中横坐标为杂质和颗粒的种类;纵坐标为各表面缺陷、杂质和颗粒的计数。横坐标中,1为划痕,2为坑点,3为外延缺陷,4为大颗粒(指颗粒大小为0.8微米的粒子),5为中等颗粒(指颗粒大小为0.5微米的粒子),6为小颗粒(指颗粒大小为0.08微米的粒子)。由图3可知,实例2中GaSb晶片上存在划痕、外延缺陷、大颗粒、中等颗粒和小颗粒,其中,小颗粒数量最多,计数为504个。
实例3:
碱性化蜡剂稀释液(pH=11.5)设置加热温度为90℃,并保持恒温,将化学机械抛光后的2寸GaSb晶片采用清洗专用标准的单片夹进行单片处理,处理完成后置入化蜡剂溶液中60秒,使用去离子水对锑化镓晶片表面冲洗60秒,再置入盐酸腐蚀液中腐蚀40秒,使用去离子水冲洗干净,然后干燥密封,并对其采用表面颗粒度测试仪Candela进行表征,结果如图4所示。
图4中横坐标为杂质和颗粒的种类;纵坐标为各表面缺陷、杂质和颗粒的计数。横坐标中,1为划痕,2为坑点,3为外延缺陷,4为大颗粒(指颗粒大小为0.8微米的粒子),5为中等颗粒(指颗粒大小为0.5微米的粒子),6为小颗粒(指颗粒大小为0.08微米的粒子)。由图4可知,实例3中GaSb晶片上存在坑点、大颗粒、中等颗粒和小颗粒,其中,小颗粒数量最多,计数为1194个。
实例4:
碱性化蜡剂稀释液(pH=11)设置加热温度为90℃,并保持恒温;化学腐蚀液为体积比为20%的氨水,2%的硝酸,其余为去离子水的溶液,将化学机械抛光后的2寸GaSb晶片采用清洗专用标准的单片夹进行单片处理,处理完成后置入碱性化蜡剂中60秒,使用去离子水对锑化镓晶片表面冲洗60秒,将冲洗干净的GaSb晶片置于碱性腐蚀液对GaSb表面进行腐蚀40秒,再使用去离子水对锑化镓晶片表面冲洗40秒,使用甩干机干燥锑化镓单晶抛光片,最后对GaSb单晶片在超净环境下进行氮气密封处理。对处理好的GaSb单晶片采用表面颗粒度测试仪Candela进行表征,结果如图5所示。
图5中横坐标为杂质和颗粒的种类;纵坐标为各表面缺陷、杂质和颗粒的计数。横坐标中,1为划痕,2为坑点,3为外延缺陷,4为大颗粒(指颗粒大小为0.8微米的粒子),5为中等颗粒(指颗粒大小为0.5微米的粒子),6为小颗粒(指颗粒大小为0.08微米的粒子)。由图5可知,实例4中GaSb晶片上存在大颗粒、中等颗粒和小颗粒,其中,小颗粒数量最多,计数为477个。
结合图2-图5中的测试结果,对比可知实例4中锑化镓晶片表面缺陷、杂质和颗粒少于实例1-3中的锑化镓晶片,整体的腐蚀效果更好。因此,使用本发明的锑化镓晶片湿法腐蚀方法能够有效去除锑化镓晶片表面残留杂质和颗粒,减少了晶片吸附,有效降低了晶片表面颗粒度。
以上所述的具体实施例,对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,应理解的是,以上所述仅为本发明的具体实施例而已,并不用于限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种锑化镓晶片湿法腐蚀方法,包括:
将锑化镓晶片进行去蜡处理,减少颗粒和杂质的吸附;
将去蜡后的所述锑化镓晶片置于腐蚀液中浸泡,去除所述锑化镓晶片表面残留颗粒和杂质;
对腐蚀后的所述锑化镓晶片进行冲洗并干燥。
2.根据权利要求1所述的湿法腐蚀方法,其中,所述去蜡处理包括:
将所述锑化镓晶片置于化蜡剂中浸泡;
对所述锑化镓晶片进行冲洗。
3.根据权利要求2所述的湿法腐蚀方法,其中,所述化蜡剂为碱性,
优选地,所述化蜡剂的pH值为11-12。
4.根据权利要求2所述的湿法腐蚀方法,其中,所述化蜡剂温度为90℃,所述浸泡时间为30-60秒。
5.根据权利要求1或2所述的湿法腐蚀方法,其中,所述锑化镓晶片的冲洗包括:通过水枪使用去离子水对所述锑化镓晶片进行溢流冲洗,所述冲洗时间为50-70秒。
6.根据权利要求1所述的湿法腐蚀方法,其中,所述腐蚀液包括:以去离子水作为溶剂,体积分数为1-5%的硝酸作为氧化剂,体积分数为20-30%的氨水作为腐蚀剂的腐蚀液。
7.根据权利要求1所述的湿法腐蚀方法,其中,所述腐蚀液温度为7-9℃,所述浸泡时间为30-40秒。
8.根据权利要求1所述的湿法腐蚀方法,其中,所述锑化镓晶片的干燥包括将所述锑化镓晶片在干燥环境下使用甩干机快速甩干,所述甩干时间为40-60秒。
9.根据权利要求1所述的湿法腐蚀方法,其中,所述湿法腐蚀方法还包括:
将干燥完成后的所述锑化镓晶片进行惰性气体密封。
10.根据权利要求9所述的湿法腐蚀方法,其中,所述惰性气体包括:氮气、氩气、氦气、和氖气中的一种或多种。
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115156170A (zh) * | 2022-07-11 | 2022-10-11 | 广东先导微电子科技有限公司 | 一种锑化铟晶片的清洗方法 |
CN115992390A (zh) * | 2023-01-09 | 2023-04-21 | 苏州焜原光电有限公司 | 一种用于分子束外延锑化镓衬底的表面处理方法 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20020011253A1 (en) * | 1999-05-13 | 2002-01-31 | Suraj Puri | Methods for cleaning microelectronic substrates using ultradilute cleaning liquids |
CN105405746A (zh) * | 2015-11-24 | 2016-03-16 | 北京华进创威电子有限公司 | 一种锑化镓单晶抛光片的清洗方法 |
-
2021
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Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20020011253A1 (en) * | 1999-05-13 | 2002-01-31 | Suraj Puri | Methods for cleaning microelectronic substrates using ultradilute cleaning liquids |
CN105405746A (zh) * | 2015-11-24 | 2016-03-16 | 北京华进创威电子有限公司 | 一种锑化镓单晶抛光片的清洗方法 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
杨春明等: "晶片去蜡技术综述", 《科学观察》 * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115156170A (zh) * | 2022-07-11 | 2022-10-11 | 广东先导微电子科技有限公司 | 一种锑化铟晶片的清洗方法 |
CN115992390A (zh) * | 2023-01-09 | 2023-04-21 | 苏州焜原光电有限公司 | 一种用于分子束外延锑化镓衬底的表面处理方法 |
CN115992390B (zh) * | 2023-01-09 | 2023-05-26 | 苏州焜原光电有限公司 | 一种用于分子束外延锑化镓衬底的表面处理方法 |
Also Published As
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