一种用于磷化铟抛光的化学机械抛光液与抛光工艺制造技术

本发明专利技术涉及基于电化学机理的磷化铟电化学机械抛光液技术领域，尤其涉及在电化学作用下产生活性物质，电化学反应领域，包括如下步骤：步骤S1：取质量百分比m0氧化性物质、质量百分比m1的电解物质和质量百分比m2的研磨颗粒；步骤S2：用均质机在转速n1处理上述混合物t1时间；步骤S3：将上述处理后的电解物质和研磨颗粒分散在纯水中，并用pH调节剂调节pH值。并用pH调节剂调节pH值。并用pH调节剂调节pH值。

【技术实现步骤摘要】
一种用于磷化铟抛光的化学机械抛光液与抛光工艺


[0001]本专利技术涉及本专利技术涉及基于电化学机理的磷化铟电化学机械抛光液
，尤其涉及在电化学作用下产生活性物质，电化学反应领域。

技术介绍

[0002]磷化铟(InP)是重要的
Ⅲ‑Ⅴ
族化合物半导体材料，磷化铟具有直接跃迁型能带结构，禁带宽度较宽，磷化铟晶体材料具有高的电场漂移速度、良好的热导特性和较强的抗辐射能力等优点，适合于制造高频、高速和低功耗微波器件和电路，在光纤通讯领域，磷化铟也是首选的通讯材料，应用于太阳电池时，具有较高的转换速率，且其抗辐射能力优于Si和GaAs等半导体材料，而且工作温度高(675～725K)，非常适宜用作人造卫星的太阳电池材料。另外，磷化铟具有较高的电子迁移速率和良好的光学性能，可作为衬底材料制作光电器件、光电集成电路。专利技术专利(CN 112480826 A)公开了一种磷化铟芯片抛光液及其制备方法，具体公开了该磷化铟芯片抛光液，按重量份数计，由以下组分组成：氧化铝微粉2
‑
40份，氧化剂1
‑
5份，分散剂0.1
‑
0.5份，水60
‑
98份，磷化铟芯片抛光液及其制备方法摒弃了传统的二氧化硅基CMP抛光液，采用氧化铝作为磨料,采用化学作用较强的氧化剂与之匹配，但是没有公开电化学工艺，本专利技术基于此研发，本专利技术使用电源通电，使电解质发生电解，抛光液阳极处形成活性Fe2+，在Fe2+催化作用下，抛光液里的氧化剂物质会分解产生OH
‑
，OH
‑
作用于磷化铟晶片。

技术实现思路

[0003]为了克服上述技术缺陷，本专利技术的目的在于提供一种用于磷化铟的化学机械抛光液与抛光工艺，本专利技术所提供的化学机械抛光液与抛光工艺可以提供快速的磷化铟抛光速度，更优质的表面质量，本专利技术涉及基于电化学机理的磷化铟电化学机械抛光液
，尤其涉及在电化学作用下产生活性物质，电化学反应领域。包括如下步骤：
[0004]步骤S1：取质量百分比m0氧化性物质、质量百分比m 1的电解物质和质量百分比m2的研磨颗粒；
[0005]步骤S2：用均质机在转速n 1处理上述混合物t1时间，改性后，分散性和渗透率强，有助于降低被抛光晶圆的粗糙度；
[0006]步骤S3：将上述处理后的电解物质和研磨颗粒分散在纯水中，并用pH调节剂调节pH值。
[0007]优选地，所述氧化性物质为双氧水和叔丁基过氧化物的混合物。
[0008]优选地，所述双氧水和叔丁基过氧化物的质量比为1：1
‑
2：1。
[0009]优选地，所述电解物质剂是碳酸钠和碳酸氢钠中一种或多种混合物。
[0010]优选地，所述氧化性物质质量百分比m0为1
‑
2wt％，电解物质质量百分比m 1为0.1
‑
0.5wt％，研磨颗粒为粒径为400
‑
500nm的二氧化硅颗粒，质量百分比m2为10
‑
20wt％。
[0011]优选地，所述转速n 1为6000
‑
8000rpm，处理时间t1为0.5
‑
1h。
[0012]优选地，所述pH剂是硝酸，质量分数为30％。
[0013]优选地，所述pH值为3
‑
5，在中性或碱性的环境中，溶液中的Fe2+会产生氢氧化铁沉淀，从而失去催化能力；当溶液中H+浓度过高，Fe3+不能顺利的被还原Fe2+，催化反应受阻。
[0014]优选地，采用所制得的磷化铟抛光液进行抛光，需要配合电源使用，电压12
‑
24V，铁棒做为阳极，石墨棒为阴极。
[0015]相对于现有技术，本专利技术具有如下优点：
[0016]抛光过程中，通电后，电解质发生电解，抛光液阳极处形成活性Fe2+，在Fe2+催化作用下，抛光液里的氧化剂物质会分解产生OH
‑
，从而引发一系列的链反应，对磷化铟晶片进行精抛处理，发现粗抛工序后残留下的损伤层可被去除，从而获得高质量的抛光表面。
【附图说明】
[0017]图1是本专利技术一种基于电化学机理的磷化铟光液制备方法的流程示意图。
[0018]图2为本专利技术抛光后样品，通过布鲁克Icon原子力显微镜(AFM)测试所得表面粗糙度示意图。
【具体实施方式】
[0019]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施实例，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用于解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0020]请参阅图1,本专利技术提供了一种两性离子表面活性成分的化学机械抛光液，包括如下步骤：
[0021]步骤S1：取质量百分比m0氧化性物质、质量百分比m 1的电解物质和质量百分比m2的研磨颗粒；
[0022]步骤S2：用均质机在转速n 1处理上述混合物t1时间，改性后，分散性和渗透率强，有助于降低被抛光晶圆的粗糙度；
[0023]步骤S3：将上述处理后的电解物质和研磨颗粒分散在纯水中，并用pH调节剂调节pH值。
[0024]在本专利技术的步骤S1中，优选地，所述氧化性物质为双氧水和叔丁基过氧化物的混合物。
[0025]在本专利技术的步骤S1中，所述双氧水和叔丁基过氧化物的质量比为1：1
‑
2：1。
[0026]在本专利技术的步骤S1中，所述电解物质剂是碳酸钠和碳酸氢钠中一种或多种混合物。
[0027]在本专利技术的步骤S1中，所述氧化性物质质量百分比m0为1
‑
2wt％，电解物质质量百分比m 1为0.1
‑
0.5wt％，研磨颗粒为粒径为400
‑
500n m的二氧化硅颗粒，质量百分比m2为10
‑
20wt％。
[0028]在本专利技术的步骤S2中，所述转速n 1为6000
‑
8000rpm，处理时间t1为0.5
‑
1h。
[0029]在本专利技术的步骤S3中，所述pH剂是硝酸，质量分数为30％。
[0030]在本专利技术的步骤S3中，所述pH值为3
‑
5，在中性或碱性的环境中，溶液中的Fe2+会
产生氢氧化铁沉淀，从而失去催化能力；当溶液中H+浓度过高，Fe3+不能顺利的被还原Fe2+，催化反应受阻。
[0031]本专利技术采用所制得的磷化铟抛光液进行抛光，需要配合电源使用，电压12
‑
24V，铁棒做为阳极，石墨棒为阴极。
[0032]在本专利技术实施例中，提供进一步具体实施例，结合表1和表2，具体如下：
[0033]1、第一具体实施例：
[0034]取质量百分比m0＝2％氧化性物质(双氧水和叔丁基过氧化物的混合物)，双氧水和叔丁基过氧化物的质量比为1：1；质量百分比m 1＝0.2％的电解物质碳酸本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于磷化铟抛光的化学机械抛光液的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤S1：取质量百分比m0氧化性物质、质量百分比m 1的电解物质和质量百分比m2的研磨颗粒；步骤S2：用均质机在转速n 1处理上述混合物t1时间；步骤S3：将上述处理后的电解物质和研磨颗粒分散在纯水中，并用pH调节剂调节pH值。2.根据权利要求1所述的用于磷化铟抛光的化学机械抛光液的制备方法，其特征在于：所述氧化性物质为双氧水和叔丁基过氧化物的混合物。3.根据权利要求1所述的用于磷化铟抛光的化学机械抛光液的制备方法，其特征在于：所述双氧水和叔丁基过氧化物的质量比为1：1
‑
2：1。4.根据权利要求1所述的用于磷化铟抛光的化学机械抛光液的制备方法，其特征在于：所述电解物质剂是碳酸钠和碳酸氢钠中一种或多种混合物。5.根据权利要求1所述的用于磷化铟抛光的化学机械抛光液的制备方法，其特征在于：所述氧化性物质质量百分比m0为1
‑
2wt％，电解物质质量百分比m 1为0.1
‑
0.5wt％...

【专利技术属性】
技术研发人员：汤庭滨，肖辉亚，黄灿容，李光，马楠楠，侯康生，韦苏琳，
申请(专利权)人：深圳市永霖科技有限公司，
类型：发明
国别省市：