一种InSb晶片制备方法技术

本发明专利技术公开了一种InSb晶片制备方法，包括：将晶锭按照固定基准固定后，垂直于晶锭的轴线进行切割，以切出第一InSb晶片；确定第一InSb晶片的晶向，调整切割角度，在切开的所述晶锭，继续切割出第一目标晶向的端面；保持切割机刀片角度，基于所述固定基准旋转晶锭目标角度，执行切割，以获得第二目标晶向的端面；对第二目标晶向的端面进行标记，基于标记后的端面切割出所需的籽晶；基于切割的籽晶进行晶体生长和切割，以获得目标InSb晶片。本公开的方法解决了晶体生长之后因Te元素在晶片中心区域聚集而引起的电学参数分布不均匀的技术难题，从而提高大尺寸InSb晶片有效区域范围内的电学参数的均匀性以及晶片的有效使用面积。电学参数的均匀性以及晶片的有效使用面积。电学参数的均匀性以及晶片的有效使用面积。

【技术实现步骤摘要】
一种InSb晶片制备方法


[0001]本专利技术涉及半导体
，尤其涉及一种InSb晶片制备方法。

技术介绍

[0002]InSb作为一种
Ⅲ‑Ⅴ
族化合物半导体材料，有着极高的电子迁移率，极窄的禁带宽度和极小的电子有效质量等独特的半导体性质，在3～5μm中波红外波段，用InSb材料制备的红外器件由于是本征吸收，拥有极高的量子效率和响应率，因此其被广泛应用于红外探测领域。迄今为止基于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不断增加，像元尺寸的不断减小，使得高电学均匀性、低缺陷的高质量InSb晶片需求愈发的迫切和巨大。为了满足InSb材料电学参数对制备红外焦平面探测器的要求，需要对本征InSb晶体进行Te元素掺杂。在半导体中，微量杂质元素将会显著地影响半导体的电学性能，做为红外探测器用的基片材料，必须严格控制InSb的电学参数，方能适应红外探测器器件制备的需求。
[0003]通过对传统方法生长的晶体的电学参数测试研究发现，在晶体径向截面的中心区域，存在着载流子浓度明显高于其他区域的现象，即为Te元素掺杂在该区域内发生聚集。Te元素聚集于晶片直径方向的中心，对于后续器件的制造极为不利，电学参数不均匀区域落入器件中，势必会对器件性能造成严重影响，尤其是大面阵的红外焦平面阵列器件。此外，Te元素在晶片直径方向的中心区域聚集也减少了晶片的有效使用面积，降低了晶片出芯率。

技术实现思路

[0004]本专利技术实施例提供一种高电学均匀性的InSb晶片制备方法，解决晶体生长之后因Te元素在晶片中心区域聚集而引起的电学参数分布不均匀的技术难题，从而提高大尺寸InSb晶片有效区域范围内的电学参数的均匀性以及晶片的有效使用面积。
[0005]本公开提出一种InSb晶片制备方法，包括：
[0006]将晶锭按照固定基准固定后，垂直于所述晶锭的轴线进行切割，以切出第一InSb晶片；
[0007]确定所述第一InSb晶片的晶向，并基于所述第一InSb晶片的晶向，调整切割角度，以根据调整后的切割角度，在切开的所述晶锭，继续切割出第一目标晶向的端面；
[0008]保持切割机刀片角度，基于所述固定基准旋转所述晶锭目标角度，执行切割，以获得第二目标晶向的端面；
[0009]对所述第二目标晶向的端面进行标记，基于标记后的端面切割出所需的籽晶；
[0010]基于切割获得的籽晶进行晶体生长和切割，以获得目标InSb晶片。
[0011]在一些实施例中，基于晶锭的生长棱线确定所述固定基准。
[0012]在一些实施例中，确定所述第一InSb晶片的晶向，并基于所述第一InSb晶片的晶向，调整切割角度包括：对所述第一InSb晶片进行晶向测试；基于所述第一InSb晶片的晶向
与第一目标晶向的偏差，确定调整的切割角度。
[0013]在一些实施例中，在切割第二目标晶向的端面之前，所述InSb晶片制备方法还包括：采用位错腐蚀法对切割面进行标记。
[0014]在一些实施例中，对所述第二目标晶向的端面进行标记包括：按照网格线的形式，在所述第二目标晶向的端面进行标记。
[0015]在一些实施例中，基于切割获得的籽晶进行晶体生长和切割之前，所述InSb晶片制备方法还包括：对切割获得的籽晶进行打磨、机械抛光、清洗、化学抛光。
[0016]在一些实施例中，基于切割获得的籽晶进行晶体生长和切割，以获得目标InSb晶片包括：将基于籽晶生长的晶体进行切割，以及，将切割后的晶片的边缘区域去除，以获得目标InSb晶片。
[0017]本专利技术实施例通过确定第一InSb晶片的晶向，然后切出所需的端面，并调整角度，从而可以在该端面切出第二晶向的端面，由此基于第二晶向的端面切割出籽晶，然后进行晶体生长、切割，通过这种方式能够将原本处于中心位置的Te元素聚集区调整到边缘位置，从而在后续加工中，只需要将晶片边缘去除，即可获得高电学均匀性的InSb晶片。
[0018]上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本专利技术的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本专利技术的具体实施方式。
附图说明
[0019]通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本专利技术的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
[0020]图1为本公开的InSb晶片制备方法的基本流程图；
[0021]图2为本公开的第一目标晶向的Te元素聚集区示意图；
[0022]图3为本公开的晶锭端面示意图；
[0023]图4为本公开的对第二目标晶向的端面的标记示例；
[0024]图5为本公开的第二目标晶向的四方籽晶示例；
[0025]图6为本公开的利用籽晶生长的晶体切割的晶片Te元素聚集区示意图；
[0026]图7为本公开的高电学均匀性InSb晶片的加工路径示例。
具体实施方式
[0027]下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
[0028]本公开提出一种高电学均匀性的InSb晶片制备方法，如图1所示，包括：
[0029]在步骤S101中，将晶锭按照固定基准固定后，垂直于所述晶锭的轴线进行切割，以切出第一InSb晶片。按照固定基准固定作为本公开的InSb晶片制备方法具有重要作用，后续的切割以及角度调整均基于该固定基准执行。在将晶锭按照固定基准固定后，垂直于所
述晶锭的轴线进行切割，从而可以获得用于定向的第一InSb晶片。
[0030]在步骤S102中，确定所述第一InSb晶片的晶向，并基于所述第一InSb晶片的晶向，调整切割角度，以根据调整后的切割角度，在切开的所述晶锭，继续切割出第一目标晶向的端面。由于初始的晶锭切出的晶片的晶向是不确定的，因此本公开中进一步确定第一InSb晶片的晶向，用来对当前固定基准固定的晶锭进行定向，然后调整切割角度，从而根据调整后的切割角度，在切开的前述晶锭，继续切割出第一目标晶向的端面。例如可以将第一InSb晶片放置于X射线衍射定向仪上进行晶向测试，从而确定切割机角度，由此可以在固定基准的基础上，切割出所需的<111>
±
0.1
°
晶锭端面。到此步骤确定了基础的端面，也即<111>
±
0.1
°
晶锭端面。如图2所示，此时Te元素聚集区1在第一目标晶向的端面2的中心区域，为了避免Te元素聚集区在中心区域聚集的问本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种InSb晶片制备方法，其特征在于，包括：将晶锭按照固定基准固定后，垂直于所述晶锭的轴线进行切割，以切出第一InSb晶片；确定所述第一InSb晶片的晶向，并基于所述第一InSb晶片的晶向，调整切割角度，以根据调整后的切割角度，在切开的所述晶锭，继续切割出第一目标晶向的端面；保持切割机刀片角度，基于所述固定基准旋转所述晶锭目标角度，执行切割，以获得第二目标晶向的端面；对所述第二目标晶向的端面进行标记，基于标记后的端面切割出所需的籽晶；基于切割获得的籽晶进行晶体生长和切割，以获得目标InSb晶片。2.如权利要求1所述的InSb晶片制备方法，其特征在于，基于晶锭的生长棱线确定所述固定基准。3.如权利要求1所述的InSb晶片制备方法，其特征在于，确定所述第一InSb晶片的晶向，并基于所述第一InSb晶片的晶向，调整切割角度包括：对所述第一InSb晶片进行晶向测试；基...

【专利技术属性】
技术研发人员：柏伟，董涛，彭志强，折伟林，王成刚，
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：