[發(fā)明專利]一種砷化鎵晶體的退火方法及得到的砷化鎵晶片

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• 申請日: 2018-09-26
• 公開（公告）號: CN109112637A
• 公開（公告）日: 2019-01-01
• 發(fā)明（設計）人: 朱鐵軍;談笑天;肖亞東
• 申請（專利權）人: 漢能新材料科技有限公司
• 主分類號: C30B33/02
• 分類號: C30B33/02;C30B29/42
• 代理公司: 北京安信方達知識產(chǎn)權代理有限公司 11262
• 代理人: 陳丹;張奎燕

1.一種砷化鎵晶體的退火方法，所述方法包括下述步驟：

將砷化鎵晶棒切割成晶片；

在真空條件下、砷蒸氣氣氛中，對所述晶片進行退火。

2.根據(jù)權利要求1所述的方法，所述砷蒸氣氣氛的砷壓為5×10⁴-7×10⁴帕。

3.根據(jù)權利要求1或2所述的方法，所述在真空條件下、砷蒸氣氣氛中，對所述晶片進行退火包括：

將砷和所述晶片分別放入真空容器的第一區(qū)和第二區(qū)，將所述真空容器抽真空至1×10^-7-1×10^-5帕，分別將所述第一區(qū)和所述第二區(qū)加熱至1000-1200攝氏度，并且在加熱過程中通過分別控制對所述第一區(qū)和所述第二區(qū)的加熱速率，使所述砷轉(zhuǎn)化為砷蒸氣的時間晚于所述晶片的溫度達到610-620攝氏度的時間；

將所述第一區(qū)和所述第二區(qū)在1000-1200攝氏度下各自保溫5-15小時；

分別將所述第一區(qū)和所述第二區(qū)冷卻至室溫，并且在冷卻過程中通過分別控制對所述第一區(qū)和所述第二區(qū)的降溫速率，使所述砷蒸氣完全轉(zhuǎn)化為砷的時間早于所述晶片的溫度達到610-620攝氏度的時間。

4.根據(jù)權利要求3所述的方法，所述分別將所述第一區(qū)和所述第二區(qū)加熱至1000-1200攝氏度包括：

同時開始對所述第一區(qū)和所述第二區(qū)加熱，以80-100攝氏度/小時的加熱速率將所述第一區(qū)從室溫加熱至520-550攝氏度，然后以50-60攝氏度/小時的加熱速率將所述第一區(qū)從520-550攝氏度加熱至1000-1200攝氏度；

以95-115攝氏度/小時的加熱速率將所述第二區(qū)從室溫加熱至610-620攝氏度，然后以40-55攝氏度/小時的加熱速率將所述第二區(qū)從610-620攝氏度加熱至1000-1200攝氏度；以及

控制將所述第一區(qū)從室溫加熱至520-550攝氏度時的加熱速率小于將所述第二區(qū)從室溫加熱至610-620攝氏度時的加熱速率。

5.根據(jù)權利要求3所述的方法，所述分別將所述第一區(qū)和所述第二區(qū)冷卻至室溫包括：

同時開始對所述第一區(qū)和所述第二區(qū)降溫，以50-60攝氏度/小時的降溫速率將所述第一區(qū)從1000-1200攝氏度降溫至520-550攝氏度，然后以70-90攝氏度/小時的降溫速率將所述第一區(qū)從520-550攝氏度降溫至室溫；

以40-55攝氏度/小時的降溫速率將所述第二區(qū)從1000-1200攝氏度降溫至610-620攝氏度，然后以80-105攝氏度/小時的降溫速率將所述第二區(qū)從610-620攝氏度降溫至室溫；以及

控制將所述第一區(qū)從1000-1200攝氏度降溫至520-550攝氏度時的降溫速率大于將所述第二區(qū)從1000-1200攝氏度降溫至610-620攝氏度時的降溫速率。

6.根據(jù)權利要求1或2所述的方法，所述方法還包括：在將砷化鎵晶棒切割成晶片之后，對所述晶片進行退火之前，將所述晶片放入堿液中浸泡，以除去所述晶片表面的污染物。

7.根據(jù)權利要求6所述的方法，所述堿液為氨水溶液，所述氨水溶液中的氨水與水的體積比為1:2-5，所述浸泡的時間為5-10分鐘。

8.根據(jù)權利要求6所述的方法，所述方法還包括：在除去所述晶片表面的污染物之后，對所述晶片進行退火之前，將所述晶片放入腐蝕性溶液中，以腐蝕掉所述晶片表面的因切片造成的損傷層。

9.根據(jù)權利要求8所述的方法，所述晶片表面被腐蝕掉的厚度為10-18微米，所述腐蝕性溶液為雙氧水、氨水和水的混合溶液，雙氧水、氨水與水的體積比為1:1-3:6-9。

10.一種砷化鎵晶片，所述砷化鎵晶片通過根據(jù)權利要求1-9中任一項所述的方法制備得到。