[發(fā)明專利]磷化銦晶片及其表面清洗方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110352001.9
• 申請(qǐng)日: 2011-11-08
• 公開（公告）號(hào): CN102456549A
• 公開（公告）日: 2012-05-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐衛(wèi);任殿勝;李娟;劉文森
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京通美晶體技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): H01L21/02
• 分類號(hào): H01L21/02
• 代理公司: 北京北翔知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11285
• 代理人: 鐘守期;王媛

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種磷化銦晶片及其表面清洗方法。

背景技術(shù)

磷化銦(InP)晶片是重要的化合物半導(dǎo)體材料，與砷化鎵(GaAs)相比，其優(yōu)越性主要在于高的飽和電場(chǎng)飄移速度、導(dǎo)熱性好以及較強(qiáng)的抗輻射能力等。在當(dāng)前迅速發(fā)展的光纖通訊領(lǐng)域，磷化銦晶片是首選的襯底材料。

隨著磷化銦晶片的廣泛應(yīng)用，人們對(duì)晶片的表面質(zhì)量也提出了更高的要求。硅(Si)和砷化鎵晶片的清洗方法已經(jīng)得到了較好解決，如中國(guó)專利CN101661869中所述。然而，由于磷化銦特殊的物理化學(xué)特性，同樣的方法往往不能令人滿意地應(yīng)用于磷化銦的清洗。磷化銦屬于二元化合物，不同晶向的化學(xué)特性有很大差異。例如(111)B和(311)B等特殊晶向角度晶片與一般晶向(110)、(100)等相比，表面富含磷元素，磷/銦比大于1。由于表面配比的差異，采用常規(guī)表面清洗方法對(duì)其清洗會(huì)造成腐蝕加劇，導(dǎo)致清洗后的表面粗糙不均勻，且氧化層厚。在強(qiáng)光燈下檢測(cè)，可見(jiàn)表面不均勻地出現(xiàn)“白霧”，無(wú)法滿足“開盒即用”的外延生長(zhǎng)需要。

此外，現(xiàn)有技術(shù)中的方法還很難較好地同時(shí)去除上述磷化銦晶片表面的顆粒和金屬殘留物。

發(fā)明內(nèi)容

為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的一種或多種上述問(wèn)題而作出本發(fā)明。

本發(fā)明提供一種清洗磷化銦晶片的方法，該方法包括以下步驟：

(1)在-10至25℃用一種含有H₂O₂的氨水溶液處理晶片；

(2)用去離子水洗滌晶片；

(3)在-10至55℃用一種濃酸處理晶片；

(4)用去離子水洗滌晶片；

(3)在-10至35℃用一種有機(jī)酸溶液處理晶片；

(5)用去離子水洗滌晶片；以及

(6)干燥所得晶片。

出乎意料地，本發(fā)明的方法不但能夠有效地減少磷化銦晶片、特別是磷化銦特殊晶向角度晶片表面的顆粒和金屬殘留，而且還能提高其表面的腐蝕均勻性并降低白霧值。由此獲得的磷化銦晶片能很好地滿足“開盒即用”的外延生長(zhǎng)要求。

因此，本發(fā)明還提供一種磷化銦晶片，特別是磷化銦特殊晶向角度晶片，其每平方厘米晶片表面截面積中大于0.11μm²的顆?！?.3顆/cm²晶片表面(按晶片表面截面積中顆粒數(shù)的平均值計(jì))，晶片表面的金屬殘留Cu≤10×10¹⁰原子/cm²且Zn≤10×10¹⁰原子/cm²，表面平均白霧值≤1.0ppm。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明提供一種清洗磷化銦晶片的方法，包括以下步驟：

(1)在-10至25℃用一種含有H₂O₂的氨水溶液處理晶片；

(2)用去離子水洗滌晶片；

(3)在-10至55℃用一種濃酸處理晶片；

(4)用去離子水洗滌晶片；

(5)在-10至35℃用一種有機(jī)酸溶液處理晶片；

(6)用去離子水洗滌晶片；以及

(7)干燥所得晶片。

出乎意料地，本發(fā)明的方法不但能有效地清洗磷化銦晶片表面，減少晶片表面顆粒并降低金屬、特別是銅和鋅的殘留量，而且還能保證腐蝕的均勻性，使白霧值更低。因此，使用本發(fā)明方法獲得的晶片能夠很好地滿足“開盒即用”的外延生長(zhǎng)要求。

在本發(fā)明中，所述磷化銦晶片優(yōu)選為一種磷化銦特殊晶向角度晶片。就本發(fā)明而言，磷化銦特殊晶向角度晶片是指除磷化銦(100)和(110)之外的所有角度的磷化銦晶片，優(yōu)選磷化銦(111)B或磷化銦(311)B晶向角度晶片。

在本發(fā)明方法中，作為原始晶片使用的晶片(即第(1)步使用的晶片)是已經(jīng)完成機(jī)械化學(xué)拋光和化學(xué)精細(xì)拋光的晶片(即已經(jīng)完成精細(xì)鏡面拋光的晶片)，通常是單面拋光后的晶片，其拋光面表面微觀粗糙度Ra≤0.5nm(用AFM(原子力顯微鏡)測(cè)試)，優(yōu)選Ra≤0.3nm。如果要求兩面拋光，則上述參數(shù)為兩面的平均值。