一种磷化铟籽晶的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种磷化铟籽晶的制备方法，涉及半导体材料技术领域。本发明专利技术的一种磷化铟籽晶的制备方法，所述制备方法是对磷化铟单晶进行角度调整，并通过测试得到合格区域后，再进行钻取、打磨、抛光得到磷化铟籽晶。本发明专利技术公开了一种磷化铟籽晶的制备方法，不仅可以快速制备磷化铟籽晶，操作工艺简单快捷，不受晶体形状及晶向角度影响，且处理后的籽晶表面光滑平整、性质稳定，大大提高了磷化铟单晶的晶体生长质量。生长质量。

【技术实现步骤摘要】
一种磷化铟籽晶的制备方法


[0001]本专利技术涉及半导体材料
，尤其涉及一种磷化铟籽晶的制备方法。

技术介绍

[0002]磷化铟(InP)是重要的
Ⅲ‑Ⅴ
族化合物半导体材料之一，是继Si、GaAs之后的新一代电子功能材料。磷化铟具有直接跃迁型能带结构，电光转换效率和电子迁移率高的优点，易于制成半绝缘片材料，适合制作高频微波器件和电路，工作温度高，具有强的抗辐射能力，作为太阳能电池材料转换效率高等。而其具有的这些特征决定了其在固体发光、微波通信、光纤通信、制导/导航、卫星等民用和军事领域的应用十分广阔。
[0003]随着磷化铟材料的广泛应用，磷化铟材料的性能正受到广泛关注。现有的磷化铟生长工艺，主要通过放置籽晶生长晶体，能控制晶体的取向、生长速率、完整性和掺杂等，而在生长过程中被引入晶体的，除了晶体的取向还有籽晶的缺陷，其中包括位错和电性能，并且在生长过程中从头到尾呈扩散状态，因此，需要对磷化铟籽晶的品质进行严格的把控才能得到质量高的磷化铟单晶。
[0004]现有技术中的磷化铟籽晶，大多是仅对磷化铟单晶晶棒的缺陷进行检测之后，直接进行切割得到方形籽晶，再进行打磨得到最终的籽晶，这样操作会导致籽晶的晶向角度不可控，且籽晶中仍然容易引入缺陷，进而导致对磷化铟单晶的生长造成影响，将籽晶中的缺陷引入生长晶体中，造成磷化铟单晶位错密集或电性能超标，无法满足客户需求。

技术实现思路

[0005]针对上述问题，本专利技术的目的在于公开一种磷化铟籽晶的制备方法，不仅可以快速制备磷化铟籽晶，操作工艺简单快捷，不受晶体形状及晶向角度影响，且处理后的籽晶表面光滑平整、性质稳定，大大提高了磷化铟单晶的晶体生长质量。
[0006]具体的，本专利技术的一种磷化铟籽晶的制备方法，所述制备方法是对磷化铟单晶进行角度调整，并进行切割得到测试样片，通过对测试样片进行测试得到合格区域后，再进行钻取、打磨、抛光得到磷化铟籽晶。
[0007]进一步，所述角度调整及切割得到测试样片的具体操作为：
[0008]A1：在磷化铟单晶头部切片得到磷化铟晶片，将磷化铟晶片进行切割掰片得到方形片；
[0009]A2：利用所述方形片进行测量得到所述磷化铟晶片的实际晶向角度，并计算得到偏离度；
[0010]A3：调整切片机的X轴与Y轴，调整至偏离度＜0.05
°
，切割取头部测试片；
[0011]A4：进刀，平行切下一段磷化铟单晶，得到籽晶坯，在籽晶坯尾部平行切割，得到尾部测试片。
[0012]进一步，所述偏离度为实际晶向角度和目标晶向角度之间的差值。
[0013]进一步，所述磷化铟晶片的厚度为0.8
‑
1.2mm。
[0014]进一步，所述合格区域的确定具体为：使用磷化铟位错测定方法对所述头部测试样片、尾部测试片进行位错测定及电性能测试，在光学显微镜下观察位错分布情况，并根据头部测试样片、尾部测试片的位错分布，在磷化铟单晶上标记出位错＜500的区域为合格区域。
[0015]进一步，所述打磨步骤，使用无心磨床进行打磨加工处理。
[0016]进一步，打磨后的籽晶使用溴素乙醇溶液进行化学抛光。
[0017]进一步，所述溴素乙醇溶液中，溴素和乙醇的体积比为1:5
‑
1:8。
[0018]本专利技术的有益效果：
[0019]1.本专利技术公开了一种磷化铟籽晶的制备方法，首先对磷化铟单晶晶棒进行晶向角度的检测和定位调整，从而保证了最后所制备得到的籽晶的晶向为所需要的目标晶向，取向精确，再结合位错的标记，选取位错<500的区域为合格区域，在制备籽晶时仅在合格区域钻取，同时利用电性能测试有效保证了所取籽晶的内部性能，且使用金刚石砂轮的无心磨床对外表面做物理加工，以及溴素和乙醇混合液对外表面进行化学加工，有效保证了所取籽晶的表面特性，由此保证了制备得到的磷化铟籽晶的性能。
[0020]2.采用本专利技术的方法制备得到籽晶，能够为单晶生长提供光滑平整的生长晶面，所取籽晶不受磷化铟单晶晶体形状及晶向角度影响，能有效改善磷化铟单晶的晶体生长质量。
具体实施方式
[0021]以下将结合具体实施例对本专利技术进行详细说明：
[0022]本专利技术的一种磷化铟籽晶的制备方法，通过对磷化铟单晶进行角度调整，并进行切割得到测试样片，对测试样片进行测试得到合格区域后，再进行钻取、打磨、抛光得到磷化铟籽晶。具体如下：
[0023]实施例
[0024]S1：磷化铟单晶头部进行角度调整并取测试样片。
[0025]A1：在磷化铟单晶头部切片得到厚度为0.8
‑
1.2mm的磷化铟晶片，将磷化铟晶片进行切割掰片得到方形片。即具体为：将圆形的磷化铟晶片，使用现有的方法在边缘处用工具均匀切割开出四个小口，然后沿着小口将磷化铟晶片边缘部分掰开，形成四个相互垂直、相交的断面，该断面为解理面，由此将磷化铟晶片由圆形变为方形，即方形片，由于圆形的磷化铟晶片在进行检测时不方便进行定位，因此将圆形的磷化铟晶片掰为方形片，方便进行定位操作。
[0026]A2：利用方形片进行测量得到磷化铟晶片的实际晶向角度，并计算得到偏离度，其中，偏离度为实际晶向角度和目标晶向角度之间的差值，实际晶向角度为用于制备籽晶的磷化铟单晶的实际晶向角度，目标晶向角度为实际需要的角度。
[0027]A3：调整切片机X轴与Y轴调整至偏离度＜0.05
°
，切割得到厚度为1mm头部测试片。
[0028]例如，经过检测得到用于制备籽晶的磷化铟单晶实际晶向角度是1.5
°
，假设实际生产中需要0
°
的籽晶，则偏离度为1.5
°
，需要调整的角度就是1.5
±
0.05
°
，如果实际生产中需要6
°
的籽晶，则偏离度为4.5
°
，需要调整的角度就是4.5
±
0.05
°
。
[0029]A4：进刀，平行切下30
‑
50mm长的磷化铟单晶，本实施例为38cm，得到籽晶坯，在籽
晶坯尾部平行切割，得到厚度为1mm尾部测试片。
[0030]S2：使用现有常规的磷化铟位错测定方法对头部测试样片、尾部测试片进行位错测定及电性能测试，在光学显微镜下观察位错分布情况，并根据头部测试样片、尾部测试片的位错分布，在籽晶坯上标记出位错＜500的区域为合格区域。
[0031]S3：以籽晶坯上的切割面为基准面，对合格区域进行垂直批量钻取，得到籽晶粗品。
[0032]S4：使用砂轮为600目金刚石砂轮的无心磨床对籽晶粗品外表面与直径进行加工。
[0033]S5：对打磨加工后的籽晶粗品使用溴素和乙醇按照1:5
‑
1:8，本实施例选择1:6的体积比进行混合得到的溴素乙醇溶液进行化学抛光，得到表面本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种磷化铟籽晶的制备方法，其特征在于，所述制备方法是对磷化铟单晶进行角度调整，并进行切割得到测试样片，通过对测试样片进行测试得到合格区域后，再进行钻取、打磨、抛光得到磷化铟籽晶。2.根据权利要求1所述的一种磷化铟籽晶的制备方法，其特征在于，所述角度调整及切割得到测试样片的具体操作为：A1：在磷化铟单晶头部切片得到磷化铟晶片，将磷化铟晶片进行切割掰片得到方形片；A2：利用所述方形片进行测量得到所述磷化铟晶片的实际晶向角度，并计算得到偏离度；A3：调整切片机的X轴与Y轴，调整至偏离度＜0.05
°
，切割取头部测试片；A4：进刀，平行切下一段磷化铟单晶，得到籽晶坯，在籽晶坯尾部平行切割，得到尾部测试片。3.根据权利要求2所述的一种磷化铟籽晶的制备方法，其特征在于，所述偏离度为实际晶向角度和目标晶向角度之间的差值。4.根据权利要求3所述的一种磷化铟籽晶的制备...

【专利技术属性】
技术研发人员：傅伟力，李勇，
申请(专利权)人：威科赛乐微电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：