[发明专利]一种锑化铟晶片化学抛光方法

说明书

技术领域

本发明涉及晶片的化学抛光技术领域，尤其涉及一种锑化铟晶片化学抛光方法。

背景技术

锑化铟InSb是一种Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体材料，因为有着极高的电子迁移率，窄禁带宽度和很小的电子有效质量等独特的半导体性质而受到广泛地重视。在制造红外探测器、霍尔器件和磁阻元件等方面有着广泛地应用。锑化铟InSb的窄禁带宽度和其较为简单的高纯晶体材料制备工艺决定了它可用于制造3～5微米中波红外探测器，至今它们仍是这个波段应用最为广泛的一种红外探测器。迄今为止，基于锑化铟InSb材料的红外探测器已由单元、多元发展至一维线列和二维焦平面阵列。随着探测器像元数目的增加，探测器的响应率、噪声、响应时间等重要品质因子不只取决于锑化铟InSb材料的载流子浓度、迁移率、寿命等半导体参数，而且还与锑化铟InSb晶片的表面状态有重要关系。另外，锑化铟InSb红外光电探测器的阻抗性能指标，除了与PN结特性有关外，还与锑化铟InSb晶片的表面状态直接有关，其中，表面粗糙度的增加会使器件噪声增大，另外还会使表面悬挂键密度变大，使表面吸附力增强，更容易吸附金属离子，造成锑化铟InSb晶片的电性能下降，漏电流增大，从而影响器件的性能。此外，机械化学抛光工艺使得受压的锑化铟InSb晶片表面和抛光衬垫之间存在不可避免的摩擦，这种摩擦将会给锑化铟InSb晶片的表面带来一定程度的机械损伤。而锑化铟InSb材料与其他半导体材料相比硬度更小，所以机械化学抛光后的粗糙度会比较大。因此，为了消除这种机械损伤，需要对锑化铟InSb晶片进行化学抛光，但是常用的腐蚀液虽然在条件控制得当的时候也能获得较好的抛光表面，但是由于这些腐蚀液的腐蚀速度很快，在腐蚀过程中常常会有大量气体析出，而且极易氧化，使得锑化铟InSb晶片的表面平整度较差，这对制备高质量的锑化铟InSb红外探测器是极为不利的。因此，需要一种锑化铟晶片化学抛光方法，以解决现有技术中存在的上述技术问题。

发明内容

本发明提供一种锑化铟晶片化学抛光方法。采用所述这种化学抛光方法可以明显降低锑化铟晶片表面的粗糙度，去除表面的损伤，提高晶片表面的平滑度。

本发明采用的技术方案是：

一种锑化铟晶片化学抛光方法，其中，机械化学抛光完成后，将粘结有锑化铟晶片的抛光盘倒置于盛有0.005％～10％的溴甲醇化学抛光液的抛光槽内，使得所述锑化铟晶片的表面朝向所述抛光槽的底部并且所述锑化铟晶片浸没于所述溴甲醇化学抛光液中，以进行化学抛光。

优选地，所述方法还包括：抛光盘倒置于抛光槽内之前和化学抛光时，在所述锑化铟晶片的下方搅拌所述溴甲醇化学抛光液。

优选地，搅拌速度设定为50rpm/s～100rpm/s，并且在所述抛光盘倒置于抛光槽内之前搅拌10～40min。

优选地，所述抛光盘倒置于所述抛光槽内之前和所述化学抛光时，控制所述溴甲醇化学抛光液的温度为0℃～30℃。

优选地，所述化学抛光的时间为10s～200s。

优选地，化学抛光完成后，执行冲洗步骤1：采用温度为0℃～30℃的COMS级甲醇溶液作为第一冲洗液冲洗锑化铟晶片。

优选地，冲洗步骤1完成后执行冲洗步骤2：使用0℃～30℃的去离子水作为第二冲洗液冲洗所述锑化铟晶片5min～20min。

优选地，冲洗步骤2完成后，采用氮气吹干锑化铟晶片。

优选地，所述抛光槽流体连通有储液箱，所述第一冲洗液和所述第二冲洗液分别存储于所述储液箱内，化学抛光完成后，将所述溴甲醇化学抛光液从所述锑化铟晶片的下方排出，并且将所述第一冲洗液从所述抛光盘的上方导入所述抛光槽内，其中所述溴甲醇化学抛光液的流量小于所述第一冲洗液的流量；冲洗步骤1完成后，将所述第一冲洗液从所述锑化铟晶片的下方排出，并且将所述第二冲洗液从所述抛光盘的上方导入所述抛光槽内，其中所述第一冲洗液的流量小于所述第二冲洗液的流量。

优选地，所述抛光槽的内侧壁的上部设置有向内延伸的凸台以支撑所述抛光盘。

本发明中所使用的术语“内”为朝向抛光槽的内部的方向。

采用上述技术方案，本发明至少具有下列优点：

本发明的锑化铟晶片化学抛光方法中使用浓度为0.005％～10％的化学抛光液对锑化铟晶片进行化学抛光，不仅解决了传统化学抛光工艺中锑化铟晶片表面粗糙度上升的问题，而且能够很好的去除表面划痕，获得平坦光滑的表面。

附图说明

图1为本发明的锑化铟晶片化学抛光方法第一个优选实施例的流程图；