[发明专利]富铟磷化铟多晶料的循环利用方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体多晶技术领域，特别是涉及一种富铟磷化铟多晶料的循环利用方法。

背景技术

移动通信、宽带互联网、毫米波卫星通信、红外技术等已成为当今信息社会发展、经济增长和科技进步等的重要技术依托和必备基础设施。化合物半导体InP是制造光纤通信收发及放大器件和电路、毫米波器件和电路、红外探测器等光电器件的重要基础材料，其优异性能和应用领域具有不可替代性。近年来，InP晶片的需求量以每年15％的速度递增。世界各国都对InP材料的发展给予了高度重视和大量投入。用于生长InP单晶的高化学配比度、高纯InP多晶原料的需求量也是越来越大。

由于P的蒸气压很高，因此InP多晶合成过程或是长晶过程都容易产生富铟的InP多晶。随着产业的发展富铟InP多晶的量也越来越大，有效循环利用富铟InP多晶对于促进InP产业的发展意义重大。

发明内容

基于上述缺陷，本发明的目的在于提供一种富铟磷化铟多晶料的循环利用方法，该方法合理有效地回收利用了单晶制备或合成过程中产生的富铟InP多晶材料，避免了磷化铟单晶原料的浪费，降低了生产成本。

上述目的是通过以下技术方案实现的：

一种富铟磷化铟多晶料的循环利用方法，其特征在于，包括以下步骤：

第一步，按富铟程度，对富铟InP多晶进行分选，切割出富铟较轻InP多晶和富铟严重InP多晶两部分；

第二步，对富铟较轻InP多晶进行化学腐蚀、清洗以及烘干；

第三步，将所述第二步处理后的富铟较轻InP多晶拉制InP多晶棒；

第四步，对所述第三步得到的InP多晶棒进行第一电学检测，分拣出第一电学参数合格InP多晶和第一电学参数不合格InP多晶，第一电学参数合格InP多晶进行第五步入库储存，第一电学参数不合格InP多晶进行第六步；

第五步，将合格InP多晶打包入库储存；

第六步，将所述第一步切割出的富铟严重InP多晶和所述第四步得到的第一电学参数不合格InP多晶进行化学腐蚀、清洗以及烘干；

第七步，将所述第六步得到的InP多晶作为水平合成的原料进行InP多晶的合成；

第八步，对所述第七步合成的InP多晶进行第二电学检测、分拣出第二电学参数合格InP多晶和第二电学参数不合格InP多晶，第二电学参数合格InP多晶进行第五步入库储存，第二电学参数不合格的InP多晶进行积攒，积攒后循环第一步到第八步的操作。

优选地，在所述第一步中，首先，通过肉眼判断富铟InP多晶的富铟程度，富铟InP多晶上部为富铟较轻InP多晶，尾部为富铟严重InP多晶；然后，采用线锯或带锯将富铟InP多晶的上部和尾部进行切割分离，得到富铟较轻InP多晶和富铟严重InP多晶。

优选地，所述第二步和所述第六步中包括以下步骤：首先，采用化学腐蚀液腐蚀2-10分钟；然后，原料从腐蚀液中取出迅速用去离子水冲洗，其中，所述去离子水的电阻率在15兆以上；更优选地，在所述第二步和所述第六步中，用电阻率15兆或16兆的去离子水冲洗；去离子水冲洗后再放入超净台内进行烘干。

优选地，在所述第二步和所述第六步中，所述化学腐蚀液为稀王水；更优选地，所述稀王水是由王水与去离子水以体积比1:1-5进行混合制得，其中，制备所述稀王水的所述去离子水的电阻率在15兆以上；更优选地，在所述第二步和所述第六步中，制备所述稀王水的所述去离子水的电阻率为15兆-18兆。更优选地，采用化学腐蚀液腐蚀时间为8-10分钟。

优选地，在所述第三步中，拉制InP多晶棒之前，还包括将富铟较轻InP多晶装入高压单晶炉，对富铟较轻InP多晶进行升温熔化。

优选地，在所述第四步中，第一电学检测时，按照电学参数是否符合室温迁移率在4000以上，载流子浓度在5×10¹⁵以下，来分拣第一电学参数合格InP多晶和第一电学参数不合格InP多晶。其中，所述第六步的操作步骤与所述第二步相同。

优选地，在所述第七步中，InP多晶的水平合成过程还包括加入红磷，根据富铟程度以及水平合成过程中用的封闭石英管体积大小，在封闭前向石英管内加入一定比例的红磷，其中，原料量与红磷加入量的质量比为3.5:1-20:1。

有益效果：

本发明富铟磷化铟多晶料的循环利用方法，可以有效循环利用富铟多晶料，得到化学配比度好、高纯InP多晶，避免了磷化铟单晶原料的浪费，降低了生产成本。

附图说明