[发明专利]抛光液及其制备方法

说明书

本发明提供一种抛光液及其制备方法。该抛光液含有磨料、氧化剂、润滑剂、螯合剂、及水。所述抛光液具有抛光速率高和通用性强的优点。

技术领域

本发明涉及半导体材料抛光技术领域，尤其涉及一种适用于III-V族半导体 材料的抛光液及其制备方法。

背景技术

1952年，Welker等发现了Ⅲ族和Ⅴ族元素形成的化合物(即，半导体)。 某些半导体材料，如砷化镓(GaAs)、磷化铟(InP)、氮化镓(GaN)、磷化 镓(GaP)等，具有锗(Ge)和硅(Si)所不具备的优越特性，并在微波及光电 器件领域有着广泛的应用。因而，这引起人们对半导体材料的广泛注意。

GaAs是最重要、用途最广泛的半导体材料，也是目前研究最成熟、生产量 最大的半导体材料。GaAs具有电子迁移率高、禁带宽度大、工作温度高、光电 特性好、本征载流子浓度低、耐热、抗辐射性能好等优点，被广泛地应用于微 波二极管、集成电路、光探测器、相控阵雷达、高效太阳能电池等方面，并在 移动电话、光纤通信、汽车自动化、军事航空等领域起着关键的作用。

InP具有电子漂移速度快，负阻效应显著等优点。相较于GaAs，InP还具有 转换效率高、工作频率的极限比高、热导率高、噪声特性好、电子迁移率高等 优点。因此，InP不仅可用于制作光电器件、光电集成电路，还是微波器件、高 速、高频器件的理想衬底材料。当InP用于太阳能电池材料时，不仅具有较高的 转换效率，还具有比GaAs和Si等更优越的抗辐射性能，因此，InP特别适于空 间应用。

GaN具有直接带隙宽、原子键强、热导率高、及抗辐照能力强等性质，不 仅可作为短波长光电子材料，还可作为高温半导体器件的换代材料。此外，GaN 还具有更好的发光性能，可作为蓝光和白光发光器件的主流材料，在蓝光发光 领域已取代碳化硅。同时，在微波功率放大领域，GaN的输出微波功率比GaAs 和Si高出一个数量级以上。

GaP的发光现象是间接跃迁材料中研究的最为透彻的。前市场主要供应的 红、绿色普通LED，主要采用GaP作为衬底材料。由GaP制作的LED，在节约 能源、减少污染、改善人们的生活环境等方面都有着重大的意义。

随着材料技术的不断发展和成熟，新材料层出不穷。InGaN系合金的生成，InGaNAlGaN双异质结LED，InGaN单量子阱LED，InGaN多量子阱LD等相 继开发成功。人们可以用三种或四种元素人工合成混晶半导体薄层单晶材料， 调节这些元素的比例就可以得到想要的禁带宽度和晶格常数，以满足不同的性 能要求。

得到高质量的晶片是以上各种半导体材料得以应用的前提。晶片是对晶体 材料进行线切割、研磨、抛光、及清洗等处理得到的。想要获得高精度的晶片， 抛光是关键性的工序。目前，大多是采用化学机械抛光工艺对晶片进行抛光处 理。具体的，通过化学腐蚀和机械磨削的协同效应作用于晶片的表面，用于解 决上步工序造成的表面损伤层、表面不平整等缺陷，并显著降低表面应力和粗 糙度，从而获得原子级表面，以便于后道工序的展开。

抛光液是影响抛光效果的关键要素。目前，半导体材料的抛光液，基本还 是依赖于进口。这主要是因为国内抛光液存在抛光速率低、容易形成表观缺陷、 离子污染等缺陷。而且，国内抛光液还具有通用性差，一种抛光液只适用于对 某一种材质的晶片进行抛光的问题。

发明内容

鉴于上述问题，本发明提供了一种抛光液及其制备方法，旨在一定程度上 解决现有技术中抛光液的抛光速率低及通用性差的技术问题。

为了解决上述问题，本发明提出一种抛光液，该抛光液含有：磨料、氧化 剂、润滑剂、螯合剂、及水。

在一些实施例中，所述抛光液含有量百分比含量为10～20％的磨料、质量百 分比含量为1～10％的氧化剂、质量百分比含量为1～5％的润滑剂、质量百分比含 量为0.001～1％的螯合剂、及质量百分比含量为60～85％的水。