[发明专利]一种重复使用的半导体基底及其纯化重复使用方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种半导体基底以及使该半导体基底纯化重复使用的方法，属于半导体技术领域

背景技术

由III-V族形成的电子器件正在向高效，多功能和实用的方向发展，具体的体现在高效太阳能电池，高亮度LED和其他的光电器件。外延薄膜剥离技术正在应用于这些生产领域，因此不仅生产出高性能光电器件，并且有助于生产成本的降低。由外延剥离方法带来的成本降低主要是价格不菲的基底重复使用。6英寸砷化镓的价格是160-320美元/片。因此，如何有效地将基底重复使用是降低生产成本的一个重要的步骤。剥离后的基底表面粗糙度会增加，也会有一定的缺陷，这会给外延层的生长质量带来很多缺陷，同时剥离后的基底与其他金属有接触，也造成了金属污染。目前对于剥离后的基底处理是去除基底表面一定厚度，使基底表面的光滑度提高，然而，在重复使用过程中发现，由于剥离后的基底表面粗糙度高，需要去除的厚度就高，因此，基底重复用几次就变得非常薄，这样降低了基底的重复使用次数。另外一些大的表面缺陷经过上述工艺后一般只能弱化而无法去除。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种重复使用的半导体基底，该半导体基底的重复使用次数高，重复使用时半导体基底上的表面的缺陷少，可减低外延层生长过程中存在的缺陷。

本发明所要解决的另一技术问题是：提供一种重复使用的半导体基底纯化重复使用的方法，该方法可对半导体基底进行纯化，使半导体基底的缺陷减少，基底本体的表面去除量薄，提高了基底的重复使用次数。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种重复使用的半导体基底，包括基底本体、至少一层保护层和至少两层缓冲层，保护层处于各缓冲层之间；各层缓冲层中，具有一层设置于保护层与基底本体之间的最底缓冲层；具有一层处于整个半导体基底的上表面的最顶缓冲层，最底缓冲层与基底本体的材质相同。

作为一种优选的方案，该半导体基底包括一层保护层和两层缓冲层，其中保护层处于两层缓冲层之间，两层缓冲层中，一层缓冲层处于基底本体的表面和保护层之间，另一层缓冲层处于整个半导体基底的上表面。

作为一种优选的方案，所述保护层为磷化物层。

一种重复使用的半导体基底纯化重复使用的方法，包括

A．提供一个剥离后的半导体基底；

B．从半导体基底的表面由外而内依次逐层去除缓冲层和保护层，直至保留最后粘结在基底本体表面的最底缓冲层；

C.利用化学机械整平的方式去除最底缓冲层；

D.清洗基底本体的表面颗粒物和污染物；

E．将基底本体干燥处理后重复使用。

作为一种优选的方案，步骤B中缓冲层的去除方法为：将半导体基底倒置，仅使待去除的缓冲层浸没在缓冲层化学蚀刻液中去除缓冲层。

作为一种优选的方案，所述缓冲层刻蚀液为0.1-1%的硫酸和1-5%的过氧化氢，溶剂为去离子水。

作为一种优选的方案，步骤B中保护层的去除方法为：将半导体基底整体浸没在保护层刻蚀液中选择性去除保护层，该保护层刻蚀液同时去除半导体基底表面的含磷污染物和金属污染。

作为一种优选的方案，步骤B中保护层的去除方法为：当保护层有多层时，至少在去除一层保护层时将半导体基底整体浸没在保护层刻蚀液中去除保护层，此时保护层刻蚀液同时去除半导体基底表面的含磷污染物和金属污染；而其他剩余的保护层则采用单面去除的方法，即将半导体基底倒置，仅使待去的保护层浸没在保护层化学蚀刻液中去除保护层。

作为一种优选的方案，所述保护层刻蚀液为盐酸溶液，其浓度是10%-25%。

作为一种优选的方案，所述步骤C中化学机械整平采用的研磨液PH值8.5-10.5，含有0.2－2％的颗粒度在20-80ｎｍ二氧化硅颗粒，并加入0.2%-2%的抛光添加剂。

采用了上述技术方案后，本发明的效果是：该重复使用的半导体基底具有缓冲层和保护层，并且缓冲层与基底本体材料相同，缓冲层不会对基底本体污染；保护层的存在，使对基底进行处理时，一些缺陷被保护层隔离，从而保护了基底本体的表面质量，而后只需将缓冲层、保护层去除后，基底本体的表面质量高，生长的外延层缺陷少。当然，缓冲层的存在，在去除缓冲层时无需过厚的去除基底本体表面，这样可提高半导体基底的使用次数。

而该发明还提供了一种纯化上述半导体基底使其可重复使用的方法，该方法保留了最底缓冲层，并利用化学机械整平方法去除最底缓冲层，使基底本体的表面光滑度高，缺陷少，基底本体的去除量低，半导体基底的使用次数提高。