[发明专利]InSb晶片损伤层深度的测试方法

说明书

本发明公开了一种InSb晶片损伤层深度的测试方法，所述方法包括：测量InSb晶片的重量M以及厚度H；在InSb晶片的第一面设置隔离膜，并测量具有隔离膜的InSb晶片的重量M1；对具有隔离膜的InSb晶片进行腐蚀，并对腐蚀后的InSb晶片进行半峰宽测试；当半峰宽测试值趋于稳定，测量半峰宽测试值趋于稳定的InSb晶片的重量M2，并根据h＝(M1‑M2)×H/M计算InSb晶片损伤层深度h。采用本发明，通过对InSb晶片进行腐蚀，利用半峰宽值与损伤层剥离深度的关系来定量的测定的损伤层的深度，从而实现InSb晶片中包含应力层在内的损伤层的定量测定，以满足后续各个工艺所要求的InSb晶片最优去除量，提高InSb晶片材料的利用率和加工效率，获得无损伤的InSb晶片、为提升红外探测器的性能提供了理论依据和科学指导。

技术领域

本发明涉及半导体领域，尤其涉及一种InSb晶片损伤层深度的测试方法。

背景技术

InSb作为一种Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体材料，具有禁带宽度窄、电子有效质量小和电子迁移率高的特点。在3～5μm中波波段其拥有将近100％的量子效率，是制备中波红外探测器的关键材料。红外探测器历经单元、多元、一维线列和二维面阵的迅速发展，使得红外系统性能得到大幅提高，有利促进了红外技术在天文观察、侦察监视、搜索跟踪、辅助驾驶、消防及安全生产等领域的应用。

红外探测器像元数目不断增加、像元尺寸不断减小，集成度越来越高，这使得器件制造对晶片的表面质量要求越来越高。晶片制备工艺包括切割、研磨和抛光，机械加工的损伤深度是晶片质量的关键问题之一。晶片表面损伤对器件的性能影响巨大，损伤层不仅会使器件噪声增大，还会使表面悬挂键密度增大，造成表面吸附力增强，更容易吸附杂质离子，造成电性能下降，从而影响器件的整体性能。

晶片损伤层主要是由两层晶格不完整区构成，外表层是碎裂层，包括微裂纹、破碎和缺陷，碎裂层下面则是应力层。相关技术中，一般采用原子力显微镜或台阶仪检测晶片表面粗糙度及表面起伏或是利用扫描电子显微镜观察断面裂纹等来表征损伤层的厚薄，但此类方法只能定量测定晶片表面高形变碎裂层的厚度，对于应力层的厚度是无法测量。

发明内容

本发明实施例提供一种InSb晶片损伤层深度的测试方法，用以解决现有技术中无法实现损伤层中应力层的定量测定的问题。

本发明实施例提出一种InSb晶片损伤层深度的测试方法，包括：

测量InSb晶片的重量M以及厚度H；

在所述InSb晶片的第一面设置隔离膜，并测量具有所述隔离膜的InSb晶片的重量M1；

对具有所述隔离膜的InSb晶片进行腐蚀，并对腐蚀后的InSb晶片进行半峰宽测试；

当半峰宽测试值趋于稳定，测量半峰宽测试值趋于稳定的InSb晶片的重量M2，并根据公式1计算InSb晶片损伤层深度h，

h＝(M1-M2)×H/M 公式1。

根据本发明的一些实施例，所述测量InSb晶片的重量M以及厚度H，包括：

清洗InSb晶片；

测量清洗后的InSb晶片的重量M以及厚度H。

进一步的，所述清洗InSb晶片，包括：

依次采用丙酮、无水乙醇、去离子水对InSb晶片进行超声清洗；

利用氮气枪将清洗后的InSb晶片吹干。

根据本发明的一些实施例，所述在InSb晶片的第一面设置隔离膜，包括：

将所述第一面用胶带覆盖。

根据本发明的一些实施例，所述对具有所述隔离膜的InSb晶片进行腐蚀，并对腐蚀后的InSb晶片进行半峰宽测试，包括：