一种抛光液及应用该抛光液对锑化镓晶片进行抛光的方法技术

本发明专利技术公开了一种抛光液及应用该抛光液对锑化镓进行抛光的方法，本发明专利技术的抛光液对锑化镓材料抛光去除速率高，抛光后晶片表面光洁平坦，并且无崩边掉渣，且本发明专利技术的抛光工艺方法简单，人为控制因素较少，可用率大大提高，有利于降低成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光电探测
，尤其涉及一种抛光液及应用该抛光液对锑化镓进行抛光的方法。
技术介绍
GaSb是继GaAs和InP之后又一种非常重要的III-V族半导体衬底材料，它可以用于制作许多非常有用的窄带光电器件，如长波发光二极管、激光器、探测器，用它制作的激光器波长可以在1.7～4.3μm范围内改变，以GaSb单晶为衬底研制的GaAs/GaSb层太阳能电池转换效率可达35％；因此，GaSb在红外研究、光纤通讯、空间技术、红外聚焦平面阵列(IRfocalplanearreys)等领域引起人们的广泛关注。尽管碲镉汞晶体MCT是公认且长期使用的红外波段衬底材料。它可以通过调节组分和温度使其覆盖波长为1～25μm的整个红外区域。但是，GaSb单晶的晶格常数与大多数的含三种元素和含四种元素的III-V化合物匹配，可以组成第二类(倒转型)超晶格(SLs)，电子和空穴分别限制在不同的材料里，使器件不受隧道暗电流的限制。SLs可以选取不同的组分或者材料来调整能带结构，这是MCT材料无法具备的性质，特别是对于窄带隙材料。SLs有更高的电子有效质量和更大的重-轻空穴带的间隙，可以有效地抑制俄歇复合，进而增大材料的载流子寿命，因此有比MCT材料更高的工作温度。由于以上特点，GaSb材料越来越受到MWIR/LWIR机制器件的青睐。由GaSb/InAs组成的超晶格型红外探测器，在投入使用前，考虑到产品可靠性和量子效率两方面，需将其衬底部分即GaSb材料大量减薄。一般GaSb衬底材料的去除技术是将GaSb衬底和多层薄膜材料整体粘附在玻璃基板上，衬底材料向上，先后采用机械研磨或车削、机械抛光和化学腐蚀的方法去除。但由于锑化镓材料是一种软脆材料，常规的研磨方法很容易崩边掉渣使衬底表面划伤，形成较深的损伤；而普通的抛光过程很容易使锑化镓衬底材料厚度不均匀。作为衬底材料，表面状态直接影响着器件的关键性能。因此急需一种可获得平坦光洁低损伤GaSb晶片表面的减薄方法。
技术实现思路
鉴于上述的分析，本专利技术旨在提供一种抛光液及应用该抛光液对锑化镓进行抛光的方法，用完全或者至少部分地解决上述问题。为解决上述问题，本专利技术主要是通过以下技术方案实现的：本专利技术一方面提供了一种抛光液，该抛光液包括质量分数为10％～15％的SiO2磨料、体积分数为5％～10％的双氧水以及体积分数为0.5％～1.5％的冰醋酸，其中SiO2磨料的粒径为0.04～0.1微米；或者，质量分数为10％～15％的SiO2磨料、体积分数为5％～10％的双氧水以及体积分数1％～4％的乳酸，其中SiO2磨料的粒径为0.04～0.2微米；或者，质量分数为5％～10％的Al2O3磨料、体积分数为5％～10％的双氧水以及体积分数为0.5％～1.5％的冰醋酸，其中Al2O3磨料的粒径为0.1～0.5微米；或者，质量分数为5％～10％的Al2O3磨料、体积分数为5％～10％的双氧水以及体积分数为1％～4％的乳酸，其中Al2O3磨料的粒径为0.1～0.5微米。进一步地，SiO2和Al2O3磨料的机械化学抛光底液的pH值为5～7或者7～9。本专利技术另一方面还提供了一种应用上述任意一种所述的抛光液对锑化镓晶片进行抛光的方法，该方法包括：通过所述抛光液对抛光机上的锑化镓晶片进行抛光，抛光转速为40～50rpm，抛光压力为100～120g/cm2，所述抛光液滴速为10～15ml/min，锑化镓的抛光去除速率为2～5微米/min。所述抛光液的温度为20～30℃。进一步地，该方法还包括：将抛光后的锑化镓晶片通过无水乙醇进行清洗，并用氮气吹干。本专利技术有益效果如下：本专利技术的抛光液对锑化镓材料抛光去除速率高，抛光后晶片表面光洁平坦，并且无崩边掉渣，且本专利技术的抛光工艺方法简单，人为控制因素较少，可用率大大提高，有利于降低成本。本专利技术的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且部分的从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。附图说明图1为本专利技术实施例的一种对锑化镓晶片进行抛光的方法的流程示意图。具体实施方式下面结合附图来具体描述本专利技术的优选实施例，其中，附图构成本申请一部分，并与本专利技术的实施例一起用于阐释本专利技术的原理。为了清楚和简化目的，当其可能使本专利技术的主题模糊不清时，将省略本文所描述的器件中已知功能和结构的详细具体说明。本专利技术提供了一种抛光液及应用该抛光液对锑化镓晶片进行抛光的方法，本专利技术的抛光液对锑化镓材料抛光去除速率高，抛光后晶片表面光洁平坦，并且无崩边掉渣，且本专利技术的抛光工艺方法简单，人为控制因素较少，可用率大大提高，有利于降低成本。以下结合附图以及几个实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不限定本专利技术。本专利技术实施例提供了一种抛光液，该抛光液包括：质量分数为10％～15％的SiO2磨料、体积分数为5％～10％的双氧水以及体积分数为0.5％～1.5％的冰醋酸，其中SiO2磨料的粒径为0.04～0.1微米；或者，质量分数为10％～15％的SiO2磨料、体积分数为5％～10％的双氧水以及体积分数1％～4％的乳酸，其中SiO2磨料的粒径为0.04～0.2微米；或者，质量分数为5％～10％的Al2O3磨料、体积分数为5％～10％的双氧水以及体积分数为0.5％～1.5％的冰醋酸，其中Al2O3磨料的粒径为0.1～0.5微米；或者，质量分数为5％～10％的Al2O3磨料、体积分数为5％～10％的双氧水以及体积分数为1％～4％的乳酸，其中Al2O3磨料的粒径为0.1～0.5微米。本专利技术的抛光液对锑化镓材料抛光去除速率高，抛光后晶片表面光洁平坦，并且无崩边掉渣本专利技术实施例的SiO2和Al2O3磨料的机械化学抛光底液的pH值为5～7或者7～9。也就是说，本专利技术的磨料由含有此种成分的市售机械化学抛光底液提供，机械化学抛光底液为弱酸碱型即可。具体来说，本专利技术中抛光液采用含有SiO2磨料或Al2O3磨料的悬浮弱酸碱性的底液为主要原料，底料的pH值范围为5～7或者7～9，加入对锑化镓氧化能力较小的双氧水为氧化剂，添加冰醋酸或者乳酸作为缓冲剂，并通过添加去离子水来调整整个抛光液的成分。各配方中各组分用量为：(1)以含有SiO2磨料的悬浮弱酸碱性的底液为主要原料，加入双氧水作为氧化剂，添加少量的冰醋酸，该混合抛光液含有质量分数为10％～15％的SiO2和体积分数为5％～10％的双氧水和体积分数为0.5％～1.5％的冰醋酸，并且SiO2磨料的粒径为0.04～0.1微米；(2)以含有SiO2磨料的悬浮弱酸碱性的底液为主要原料，加入双氧水作为氧化剂，添加少量的乳酸，该混合抛光液含有质量分数为10％～15％的SiO2和体积分数为5％～10％的双氧水和体积分数1％～4％的乳酸，并且SiO2磨料的粒径为0.04～0.2微米；(3)以含有Al2O3磨料的悬浮弱酸碱性的底液为主要原料，加入双氧水作为氧化剂，添加少量的冰醋酸，该混合抛光液含有质量分数为5％～10％的Al2O3和体积分数为5％～10％的双氧水和体积分数为0.5％～1.5％的冰醋酸，并且Al2O3磨料的粒径为0.1～0.本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种抛光液，其特征在于，该抛光液包括：质量分数为10％～15％的SiO2磨料、体积分数为5％～10％的双氧水以及体积分数为0.5％～1.5％的冰醋酸，其中SiO2磨料的粒径为0.04～0.1微米；或者，质量分数为10％～15％的SiO2磨料、体积分数为5％～10％的双氧水以及体积分数1％～4％的乳酸，其中SiO2磨料的粒径为0.04～0.2微米；或者，质量分数为5％～10％的Al2O3磨料、体积分数为5％～10％的双氧水以及体积分数为0.5％～1.5％的冰醋酸，其中Al2O3磨料的粒径为0.1～0.5微米；或者，质量分数为5％～10％的Al2O3磨料、体积分数为5％～10％的双氧水以及体积分数为1％～4％的乳酸，其中Al2O3磨料的粒径为0.1～0.5微米。

【技术特征摘要】
1.一种抛光液，其特征在于，该抛光液包括：质量分数为10％～15％的SiO2磨料、体积分数为5％～10％的双氧水以及体积分数为0.5％～1.5％的冰醋酸，其中SiO2磨料的粒径为0.04～0.1微米；或者，质量分数为10％～15％的SiO2磨料、体积分数为5％～10％的双氧水以及体积分数1％～4％的乳酸，其中SiO2磨料的粒径为0.04～0.2微米；或者，质量分数为5％～10％的Al2O3磨料、体积分数为5％～10％的双氧水以及体积分数为0.5％～1.5％的冰醋酸，其中Al2O3磨料的粒径为0.1～0.5微米；或者，质量分数为5％～10％的Al2O3磨料、体积分数为5％～10％的双氧水以及体积分数为1％～4％的乳酸...

【专利技术属性】
技术研发人员：程雨，肖钰，李春领，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第十一研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11