[发明专利]一种砷化镓晶片的位错测定方法

说明书

本发明涉及半导体材料技术领域，公开了一种砷化镓晶片的位错测定方法，包括以下步骤，S1、用研磨液将砷化镓晶片研磨至没有锯纹；S2、配制由过氧化氢、去离子水和氢氧化氨组成的腐蚀液，将研磨好的砷化镓晶片放入腐蚀液中腐蚀后取出冲洗干净，擦干；S3、将砷化镓晶片放入镍锅内烧KOH；S4、将砷化镓晶片从镍锅中取出后放入90‑100℃的去离子水中煮，待去除砷化镓晶片表面所有的KOH后，将砷化镓晶片冲洗干净，擦干；S5、在光学显微镜下观察晶体的晶胞方向以及位错密度。本发明解决现有的砷化镓晶片的位错测定方法工艺比较复杂，晶片腐蚀坑密度不够清晰准确，砷化镓腐蚀位错的效率及EPD数量的准确性较低的问题。

技术领域

本发明涉及半导体材料技术领域，尤其涉及一种砷化镓晶片的位错测定方法。

背景技术

砷化镓(简称：GaAs)是目前生产量最大、应用最广泛，最重要的半导体材料之一。砷化镓作为第二代III-V族化合物半导体材料，是一种性能优异的电子信息功能材料，它具有高速、高频、耐高温、低噪声和发光等特点。与Si相比，GaAs的电子运动速度很高，用它可以制备工作频率高达100GHz，可满足具有远程通讯微波器件的需求。由于砷化镓自身的固有优点，使其在卫星数据传输、通信、微电子、光电子领域具有关键性应用。

随着GaAs器件的发展，砷化镓材料的性能正受到广泛关注，半导体材料行业中，要做出合格的砷化镓晶圆，必须对砷化镓晶棒两端取片进行Hall测试得出电阻率、电子迁移率、载流子浓度数据，主要是位错密度测试，最后根据检测得出的数据判断是否满足客户需求。

目前人们测定晶体的位错密度有两种方法：1、化学机械抛光片腐蚀；2、化学抛光液抛光腐蚀。但目前的砷化镓晶片的位错测定方法工艺比较复杂，并且受晶片形状及晶向角度影响，使得晶片腐蚀坑密度(简称：EPD)不够清晰准确，砷化镓腐蚀位错的效率及EPD数量的准确性较低。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种砷化镓晶片的位错测定方法，解决现有的砷化镓晶片的位错测定方法工艺比较复杂，晶片腐蚀坑密度(EPD)不够清晰准确，砷化镓腐蚀位错的效率及EPD数量的准确性较低的问题。

本发明通过以下技术手段解决上述技术问题：

一种砷化镓晶片的位错测定方法,包括以下步骤，

S1、用研磨液将砷化镓晶片研磨至没有锯纹；

S2、配制由过氧化氢、去离子水和氢氧化氨组成的腐蚀液，将研磨好的砷化镓晶片放入腐蚀液中腐蚀后取出冲洗干净，擦干；

S3、将砷化镓晶片放入镍锅内烧KOH；

S4、将砷化镓晶片从镍锅中取出后放入90-100℃的去离子水中煮，待去除砷化镓晶片表面所有的KOH后，将砷化镓晶片冲洗干净，擦干；

S5、在光学显微镜下观察晶体的晶胞方向以及位错密度。

进一步，所述过氧化氢、去离子水和氢氧化氨的质量比为1：1：(1-2)。

进一步，所述过氧化氢质量浓度为30％-32％，氢氧化氨的质量浓度为28％-30％。首先，砷化镓单晶片与过氧化氢氧化剂发生氧化反应，在砷化镓晶片表面生成一层氧化物；然后砷化镓晶片表面的氧化物与氢氧化氨络合剂发生反应，并溶解于腐蚀液中；接下来，砷化镓晶片表面继续与腐蚀液发生化学反应，边氧化边溶解；最后，砷化镓晶片脱离腐蚀液，反应终止。其化学反应原理如下：

H₂O₂→H₂O+[O] (1)

GaAs+[O]→Ga₂O₃+As₂O₃ (2)