一种锑化镓外延片去除外延层的方法技术

本发明专利技术提供了一种锑化镓外延片去除外延层的方法，包括如下步骤：S1、对锑化镓外延片进行厚度分选；S2、对分选后厚度一致的锑化镓外延片进行打磨，直至完全去除异质外延层后停止，得到完全暴露出同质外延层的第一外延片；S3、将第一外延片浸入酸性腐蚀液，得到第二外延片，其中，酸性腐蚀液由体积百分比为4%

【技术实现步骤摘要】
一种锑化镓外延片去除外延层的方法


[0001]本专利技术涉及化合物半导体晶片处理
，特别涉及一种锑化镓外延片去除外延层的方法。

技术介绍

[0002]分子束外延是一种物理沉积单晶薄膜的方法，现已广泛应用于半导体膜的生长制备中，但是基于部分产品对于平滑度、稳定性和纯度的要求，外延层的生长往往达不到要求，因此会出现很多不合格的材料，对于这类次品，常规使用机械打磨的方式来去除衬底表面的外延层，以实现衬底的回收利用，减少损耗。
[0003]锑化镓衬底是一种较为常见的衬底，其成本较高，强度较低，在打磨的过程中，如果不能精确控制打磨的力度和速度则会对锑化镓衬底造成损伤，严重时甚至会直接造成破片，此外打磨时还容易使磨头的金属离子等副产物在锑化镓衬底表面聚集，影响二次使用。

技术实现思路

[0004]为此，本专利技术所要解决的技术问题在于克服现有技术中通过打磨外延层回收衬底时易损伤衬底或引入副产物的问题，提供一种化学去除锑化镓外延片的方法。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种锑化镓外延片去除外延层的方法，所述锑化镓外延片包括依次排列的锑化镓衬底、同质外延层以及异质外延层，其特征在于：包括如下步骤：S1、对所述锑化镓外延片进行厚度分选；S2、对分选后厚度一致的所述锑化镓外延片进行打磨，直至完全去除所述异质外延层后停止，得到完全暴露出所述同质外延层的第一外延片；S3、将所述第一外延片浸入酸性腐蚀液，得到第二外延片，其中，酸性腐蚀液由体积百分比为4%
‑
5%的磷酸、23%
‑
24%的双氧水、23%
‑
24%的柠檬酸及47%
‑
50%的乙酸组成，所述磷酸浓度为85
‑
90%，所述双氧水浓度27
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30%，所述柠檬酸浓度为95
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98%，所述乙酸浓度为5
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8%；S4、对所述第二外延片进行抛光，直至完全去除所述同质外延层及其表面的残余应力，得到能够再次利用的锑化镓衬底。
[0006]在本专利技术的一个实施例中，所述步骤S1具体为：在所述锑化镓外延片表面间隔设置多个检测点，分别测量每个所述检测点处的所述锑化镓外延片的厚度，计算平均值后得到所述锑化镓外延片的实际厚度。
[0007]在本专利技术的一个实施例中，在所述步骤S2中采用金刚石砂轮进行打磨，所述金刚石砂轮目数为1000
‑
3000目，转速为500
‑
3000rpm，处理时间为2
‑
4分钟。
[0008]在本专利技术的一个实施例中，所述异质外延层厚度为3.0um
±
2.0um。
[0009]在本专利技术的一个实施例中，所述异质外延层为二类超晶格材料、锑化镓或砷化铟中的一种。
[0010]在本专利技术的一个实施例中，所述同质外延层基质为二类超晶格材料或锑化镓中的一种，且所述同质外延层与所述异质外延层为不同材质。
[0011]在本专利技术的一个实施例中，所述步骤S3中，浸入时间为1.5
‑
3.0min，浸入温度为
23.0
±
1.0℃。
[0012]在本专利技术的一个实施例中，所述步骤S3中，所述第一外延片通过移动支架在所述酸性腐蚀液中匀速移动。
[0013]在本专利技术的一个实施例中，所述锑化镓衬底与所述同质外延层相异侧的表面设置有石蜡保护层。
[0014]本专利技术的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：本专利技术所述的锑化镓外延片去除外延层的方法，将物理打磨与化学腐蚀相结合，共同去处锑化镓衬底上生长的外延层，在保证去除效果的同时避免了对锑化镓衬底的挤压损伤，提高了锑化镓衬底的二次利用率。
附图说明
[0015]为了使本专利技术的内容更容易被清楚的理解，下面根据本专利技术的具体实施例并结合附图，对本专利技术作进一步详细的说明。
[0016]图1是本专利技术中锑化镓外延片去除外延层的方法流程图；图2是本专利技术优选实施例中制得的锑化镓衬底拉曼光谱图。
具体实施方式
[0017]下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本专利技术并能予以实施，但所举实施例不作为对本专利技术的限定。
[0018]一种锑化镓外延片去除外延层的方法，锑化镓外延片包括依次排列的锑化镓衬底、同质外延层以及异质外延层，包括如下步骤：S1、对锑化镓外延片进行厚度分选；S2、对分选后厚度一致的锑化镓外延片进行打磨，直至完全去除异质外延层后停止，得到完全暴露出同质外延层的第一外延片；S3、将第一外延片浸入酸性腐蚀液，得到第二外延片，其中，酸性腐蚀液由体积百分比为4%
‑
5%的磷酸、23%
‑
24%的双氧水、23%
‑
24%的柠檬酸及47%
‑
50%的乙酸组成，磷酸浓度为85
‑
90%，双氧水浓度27
‑
30%，柠檬酸浓度为95
‑
98%，乙酸浓度为5
‑
8%。
[0019]S4、对第二外延片进行机械抛光，直至完全去除同质外延层及保护层，得到能够再次利用的锑化镓衬底。
[0020]其中，异质外延层为二类超晶格材料、锑化镓或砷化铟中的一种，同质外延层为二类超晶格材料、锑化镓或砷化铟中的一种，且同质外延层与异质外延层为不同材质。
[0021]本专利技术提供的锑化镓外延片去除外延层的方法首先通过物理打磨简单高效地去除异质外延层，之后通过化学腐蚀安全稳定地去除同质外延层，最后采用抛光获得表面洁净且无磨损的锑化镓衬底，本专利技术的方法不同于常规仅通过物理去除外延层的方式，而是将物理去除与化学去除相结合，在达到彻底去除外延层目的的同时避免了对锑化镓衬底造成的磨损和挤压，提高了锑化镓衬底回收利用的质量和效率，大大降低了次品率，从而减少损失。
实施例一
[0022]本实施例中，同质外延层基质为锑化镓外延层，其中掺杂硅元素，异质外延层为二类超晶格材料，锑化镓衬底与同质外延层相对侧的表面设置有石蜡保护层，具体实施方式如下：a)、厚度分选：参见图1中步骤S1所示，对锑化镓外延片进行厚度分选，筛选出厚度为500um的锑化镓外延片。在此过程中，需要在锑化镓外延片的表面间隔设置多个检测点，分别测量每个检测点处的锑化镓外延片的厚度，计算平均值后得到锑化镓外延片的实际厚度。本实施例中，在锑化镓外延片的表面间隔设置5个检测点，5个检测点分别位于锑化镓外延片的中心以及以锑化镓外延片中心沿四个方向向外辐射分布的四个检测点，以上述5个检测点的平均值为本锑化镓外延片的实际厚度。
[0023]b)、去除异质外延层：参见图1中步骤S2所示，对分选后厚度均为500um的锑化镓外延片进行打磨，以去除异质外延层。本实施例中异质外延层厚度为5.0um，且本实施例采用金刚石砂轮进行打磨，进一步地，金刚石砂轮目数为1000目，转速为500rpm，处理时本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种锑化镓外延片去除外延层的方法，所述锑化镓外延片包括依次排列的锑化镓衬底、同质外延层以及异质外延层，其特征在于：包括如下步骤：S1、对所述锑化镓外延片进行厚度分选；S2、对分选后厚度一致的所述锑化镓外延片进行打磨，直至完全去除所述异质外延层后停止，得到完全暴露出所述同质外延层的第一外延片；S3、将所述第一外延片浸入酸性腐蚀液，得到第二外延片，其中，酸性腐蚀液由体积百分比为4%
‑
5%的磷酸、23%
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24%的双氧水、23%
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24%的柠檬酸及47%
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50%的乙酸组成，所述磷酸浓度为85
‑
90%，所述双氧水浓度27
‑
30%，所述柠檬酸浓度为95
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98%，所述乙酸浓度为5
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8%；S4、对所述第二外延片进行抛光，直至完全去除所述同质外延层及其表面的残余应力，得到能够再次利用的锑化镓衬底。2.根据权利要求1所述的锑化镓外延片去除外延层的方法，其特征在于：步骤S1具体为：在所述锑化镓外延片表面间隔设置多个检测点，分别测量每个所述检测点处的所述锑化镓外延片的厚度，计算平均值后得到所述锑化镓外延片的实际厚度。3.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈意桥，钱磊，孙维国，
申请(专利权)人：苏州焜原光电有限公司，
类型：发明
国别省市：