[發明專利]硅基襯底的加工方法

有效

• 申請號: 201910980307.5
• 申請日: 2019-10-15
• 公開（公告）號: CN110783183B
• 公開（公告）日: 2022-04-15
• 發明（設計）人: 王叢;高達;王經緯;劉銘;劉興新;于小兵;周立慶
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第十一研究所
• 主分類號: H01L21/30
• 分類號: H01L21/30;H01L21/02;H01L21/311
• 代理公司: 工業和信息化部電子專利中心 11010
• 代理人: 焉明濤

本發明提出了一種硅基襯底的加工方法，包括：獲取硅片；對硅片進行化學處理，以在硅片表面形成氫鈍化層；對硅片進行脫附工藝處理，以去除氫鈍化層。根據本發明實施例的硅基襯底的加工方法，在對硅片進行化學處理后，在硅片的表面形成氫鈍化層，可以有效保護硅片。而且，氫鈍化層的脫附溫度相對較低，從而有效降低避免了硅片高溫脫附鈍化層而導致硅片彎折損傷和引入雜質的問題，而且，在選擇硅片時，優化硅片篩選標準，從而有效降低了硅基襯底的平整度，提高了硅基襯底的加工質量，方便大面陣器件的加工。

技術領域

本發明涉及芯片加工技術領域，尤其涉及一種硅基襯底的加工方法。

背景技術

高質量的碲鎘汞(HgCdTe)薄膜材料是制備高性能碲鎘汞紅外焦平面探測器的基礎，傳統HgCdTe薄膜主要以碲鋅鎘(CdZnTe)單晶材料為襯底，采用液相外延(LPE)或分子束外延(MBE)等方法進行HgCdTe薄膜材料的制備。隨著第三代HgCdTe紅外焦平面技術向著大規模、高性能、雙多色方向發展，傳統CdZnTe基HgCdTe材料由于CdZnTe體晶生長困難，難以獲得大面積晶體材料。CdZnTe襯底機械強度較低、晶體均勻性較差、襯底雜質多、價格昂貴等缺點日益顯現，逐漸成為制約HgCdTe紅外探測技術發展的瓶頸。與傳統的CdZnTe相比，Si基HgCdTe薄膜具有以下幾個優點：更大的可用面積；更低的材料成本；與Si讀出電路的熱應力自動匹配；較高的機械強度和平整度；更高的熱導率。

Si基襯底與Si讀出電路天然熱匹配可以有效解決大面積襯底的獲得和探測器芯片高低溫沖擊可靠性問題，但是分子束外延方法外延Si基HgCdTe材料存在一個較大的困難，由于Si材料和HgCdTe之間存在著較大的晶格失配(19.3％)，外延過程中不可避免地引入大量的穿越位錯，比CdZnTe基HgCdTe材料高不止一個數量級。因此，必須在Si表面外延合適的緩沖層，減小晶格失配。通常的方法是在Si片表面外延碲化鎘(CdTe)緩沖層形成復合襯底。

相關技術中，在進行大面陣器件制備時，外延材料不再進行劃片處理，采用晶圓流片法，直接在外延完成的Si基材料上進行器件工藝。然而，由于外延材料平整度過大的問題，給器件工藝造成巨大的難度。

發明內容

本發明要解決的技術問題是如何降低硅基襯底的平整度，本發明提出了一種硅基襯底的加工方法。

根據本發明實施例的硅基襯底的加工方法，包括：

獲取硅片；

對所述硅片進行化學處理，以在所述硅片表面形成氫鈍化層；

對所述硅片進行脫附工藝處理，以去除所述氫鈍化層。

根據本發明實施例的硅基襯底的加工方法，在對硅片進行化學處理后，在硅片的表面形成氫鈍化層，可以有效保護硅片。而且，氫鈍化層的脫附溫度相對較低，從而有效降低避免了硅片高溫脫附鈍化層而導致硅片彎折損傷和引入雜質的問題，從而有效降低了硅基襯底的平整度，提高了硅基襯底的加工質量，從而便于大面陣器件的加工。

根據本發明的一些實施例，所述硅片的厚度大于等于500微米。

在本發明的一些實施例中，所述硅片的彎曲度小于等于10微米。

根據本發明的一些實施例，所述硅片的翹曲度小于等于10微米。

在本發明的一些實施例中，所述對所述硅片進行化學處理，以在所述硅片表面形成氫鈍化層，包括：

對所述硅片進行脫脂處理，并采用第一沖洗液沖洗；

采用第一配方溶液對所述硅片進行處理，并采用第二沖洗液沖洗；

采用第二配方溶液對所述硅片進行處理，并采用第二沖洗液沖洗；

采用第三配方溶液對所述硅片進行處理，并采用第二沖洗液沖洗；