一种高效稳定的锗单晶片腐蚀工艺制造技术

技术编号:16581252 阅读:36 留言:0更新日期:2017-11-18 04:27
本发明专利技术公开了一种可以高效稳定腐蚀锗单晶片的腐蚀工艺。将锗单晶片浸入NH4OH:H2O2:HF:DIW=1:2:3:5的腐蚀液中,其中氢氟酸、过氧化氢和氢氧化铵的质量浓度分别为40±1%、30±1%和 25±1%,搅拌均匀,腐蚀液温度保持在50℃‑53℃,每次将10片锗单晶片浸入腐蚀液顺时针转动3min20s~3min40s,可去除厚度16μm ‑18μm。本腐蚀工艺中的腐蚀液腐蚀速度高效稳定,且腐蚀液温度、有效成分波动小,工艺条件易于控制,腐蚀后锗片表面一致均匀、无腐蚀坑,质量好,适用于批量生产。

【技术实现步骤摘要】
一种高效稳定的锗单晶片腐蚀工艺
本专利技术属于半导体材料加工领域,特别涉及一种高效稳定的锗单晶片腐蚀工艺。
技术介绍
锗单晶片是一种重要的半导体材料,大量应用在红外光学器件、核辐射探测器、微电子芯片技术、航空航天太阳能电池衬底等多个领域。湿法化学腐蚀是锗单晶片化学腐蚀加工的主要方法之一,目前常用的H2O2/HF腐蚀工艺是锗单晶片化学腐蚀加工中广泛使用的方法之一,具有去除锗片表面损伤层,释放应力等作用,其缺点是在腐蚀中温度变化较快,腐蚀速率不稳定,腐蚀液成分变化较快,在批量生产过程中难以控制,产品的一致性较差。因此专利技术一种新的腐蚀工艺,要求反应过程中腐蚀液温度平稳、腐蚀速率与溶液成分稳定,提高产品的一致性和稳定性,同时使锗片腐蚀后无腐蚀坑,表面质量好是非常必要的。
技术实现思路
鉴于H2O2/HF腐蚀工艺中存在的问题,本专利技术提供一种高效稳定的锗单晶片腐蚀工艺,该工艺中的腐蚀液温度平稳、腐蚀速率与溶液成分稳定,同时锗片腐蚀后表面质量好。为实现上述目的,本专利技术采取的技术方案是:一种高效稳定的锗单晶片腐蚀工艺,其特征在于:将锗单晶片浸入由氢氧化铵、过氧化氢、氢氟酸和去离子水配制而成的腐蚀液中进行腐蚀,腐蚀时间为3min20s~3min40s,腐蚀温度保持在50℃~53℃;所述腐蚀液中氢氧化铵、过氧化氢、氢氟酸、去离子水的体积比为NH4OH:H2O2:HF:DIW=1:2:3:5。本专利技术所述腐蚀液中的氢氟酸、过氧化氢和氢氧化铵的质量浓度分别为氢氟酸40±1%、过氧化氢30±1%、氢氧化铵25±1%。本专利技术具有的优点和有益效果是:过氧化氢溶液作氧化剂,氢氟酸一方面作为腐蚀剂,另一方面与氢氧化铵形成氟化铵起缓冲溶液,具有稳定溶液pH值、反应温度和有效成分的作用,从而稳定腐蚀速率,控制腐蚀坑的形成和扩大,改善了锗片表面质量,提高了加工的高效性和稳定性。本方法易于操作,理论原理简单可靠,晶片加工过程高效稳定,经过腐蚀的锗片表面质量满足后期工艺要求,应用于实际生产过程中,工艺参数容易控制,锗片表面均匀一致,无腐蚀坑,具有一定的实用性,适用于批量生产。具体实施方式以下结合实施例对本专利技术作进一步说明:实施例:锗片晶向为P<100>,厚度为420μm,共60片。腐蚀前锗片表面光洁无损伤。每次将10片锗单晶片浸入由氢氧化铵、过氧化氢、氢氟酸和去离子水配制而成的腐蚀液中进行腐蚀,顺时针转动,腐蚀时间为3min30s,腐蚀温度为50℃开始,腐蚀后使用离心机甩干,可去除厚度16μm-18μm。腐蚀液中氢氧化铵、过氧化氢、氢氟酸、去离子水的体积比为NH4OH:H2O2:HF:DIW=1:2:3:5。腐蚀液配制完成后搅拌均匀。腐蚀液中的氢氟酸的质量浓度为40%;过氧化氢的质量浓度为30%;氢氧化铵的质量浓度为25%。本实施例记录了锗片加工过程中腐蚀液温度的变化情况,数据如表1。表1序号每篮片数腐蚀前温度℃腐蚀后温度℃腐蚀速率μm/min11050.452.05.3921050.852.45.4131050.251.85.3841050.652.45.4251050.852.65.3961050.452.25.40从表1中可以看出腐蚀液温度波动小,腐蚀速率稳定,适用于批量生产。锗片腐蚀后目检并用金相显微镜观察表面质量,锗片表面均匀,无腐蚀坑,满足使用要求。结论:采用本腐蚀工艺腐蚀速率高效稳定,腐蚀液温度与有效成分波动小,同时可以保证锗单晶片表面质量高,完全能够满足后期工艺要求。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高效稳定的锗单晶片腐蚀工艺,其特征在于:将锗单晶片浸入由氢氧化铵、过氧化氢、氢氟酸和去离子水配制而成的腐蚀液中进行腐蚀,腐蚀时间为为3min20s~3min40s,腐蚀温度保持在50℃~53℃;所述腐蚀液中氢氧化铵、过氧化氢、氢氟酸、去离子水的体积比为NH4OH:H2O2:HF:DIW=1:2:3:5。

【技术特征摘要】
1.一种高效稳定的锗单晶片腐蚀工艺,其特征在于:将锗单晶片浸入由氢氧化铵、过氧化氢、氢氟酸和去离子水配制而成的腐蚀液中进行腐蚀,腐蚀时间为为3min20s~3min40s,腐蚀温度保持在50℃~53℃;所述腐蚀液中氢氧化铵、过氧化氢、氢氟酸、去离...

【专利技术属性】
技术研发人员:吕菲张伟才常耀辉王云彪窦连水刘洋
申请(专利权)人:中国电子科技集团公司第四十六研究所
类型:发明
国别省市:天津,12

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