[发明专利]一种砷化镓晶片的抛光方法

说明书

技术领域

本发明属于砷化镓领域，尤其涉及一种砷化镓晶片的抛光方法。

背景技术

砷化镓晶片(GaAs)具有高的电子迁移率和禁带宽度，是微波、毫米波器件的理想材料，在国防及卫星通讯领域有极其重要的作用，是仅次于硅晶片的重要的半导体材料。

砷化镓晶片是由纯砷和镓合成并生长得到的砷化镓单晶材料经过切、磨、抛光和清洗等工序后制成，其中，抛光工序是实现砷化镓晶片最终达到超高精度的表面要求的关键工序。目前，国内外普遍采用的砷化镓晶片的抛光工艺是化学机械抛光(CMP)工艺。CMP工艺是化学腐蚀作用和机械磨削作用协同效应的组合工艺，借助于机械磨削作用以及抛光液的化学腐蚀作用，在被抛光的介质表面上形成光洁平坦表面。

实现CMP工艺所使用的设备称为化学机械抛光机，化学机械抛光机主要由旋转的晶片夹持器、承载抛光垫的工作台和抛光液供给装置三大部分组成。化学机械抛光时，旋转的设置有待抛光晶片的晶片夹持器以一定的压力压在旋转的抛光垫上，氧化性抛光液通过抛光液供给装置输送至工作台并在晶片与抛光垫之间流动，同时与晶片表面产生化学反应形成一层容易去除的氧化腐蚀膜，晶片表面形成的氧化腐蚀膜和抛光垫之间通过旋转的机械切削作用去除，在化学成膜和机械去膜的交替过程中完成了晶片的化学机械抛光。

CMP工艺结合了化学抛光和机械抛光的优点，使用该工艺对砷化镓晶片进行抛光可以大大降低砷化镓晶片的粗糙度，但现有CMP工艺抛光得到的砷化镓晶片在强灯下检查后会有大量抛光液残留，且清洗后仍无法去除。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种砷化镓晶片的抛光方法，采用本发明提供的方法对砷化镓晶片进行抛光能够有效减少晶片表面的抛光液残留。

本发明提供了一种砷化镓晶片的抛光方法，包括以下步骤：

依次使用氧化剂和还原剂作为抛光液对待抛光砷化镓晶片进行化学机械抛光，得到抛光后砷化镓晶片。

优选的，所述还原剂为硫代硫酸钠水溶液。

优选的，所述硫代硫酸钠水溶液中硫代硫酸钠的含量为2～10wt％。

优选的，所述使用还原剂对待抛光砷化镓晶片进行化学机械抛光的时间为10s～3min。

优选的，所述使用氧化剂对待抛光砷化镓晶片进行化学机械抛光的时间为10～30min。

优选的，所述抛光液在单位面积待抛光砷化镓晶片上的用量为10000～60000mL/(min.m²)。

优选的，所述还原剂在单位面积待抛光砷化镓晶片上的用量为30000～60000mL/(min.m²)。

优选的，所述氧化剂在单位面积待抛光砷化镓晶片上的用量为10000～30000mL/(min.m²)。

优选的，所述氧化剂为二氯异氰尿酸钠水溶液、次氯酸钠水溶液、双氧水溶液、硝酸水溶液和硫酸水溶液中的一种或多种。

优选的，所述次氯酸钠水溶液中次氯酸钠的含量为0.55～0.66wt％。

与现有技术相比，本发明提供了一种砷化镓晶片的抛光方法。本发明提供的方法包括：依次使用氧化剂和还原剂作为抛光液对待抛光砷化镓晶片进行化学机械抛光，得到抛光后砷化镓晶片。本发明提供的抛光方法将氧化性抛光液与还原性抛光液配合使用，减少了砷化镓晶片表面抛光液的残留，提高砷化镓晶片的成品率。实验结果表明，相比于单纯使用氧化性抛光液，采用本发明提供的抛光方法对砷化镓晶片进行抛光可以有效降低晶片表面的抛光液残留。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的化学机械抛光机的结构简图；

图2是本发明实施例提供的晶片夹持器底面砷化镓晶片分布示意图；

图3是本发明实施例1制得的砷化镓晶片在强光灯下的显微镜50倍观察图；

图4是本发明对比例制得的砷化镓晶片在强光下的显微镜50倍观察图。

具体实施方式

下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。