InP单晶片翘曲度控制技术研究-论文.pdf

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1、第4期中嚼鼋；舛譬研宪宪学饭V0l_9N0．42014年8月JournalofCAEITAug．2014doi：10．3969／j．issn．1673-5692．2014．04．020InP单晶片翘曲度控制技术研究吕菲，刘春香，于妍(中国电子科技集团公司第46研究所，天津300220)摘要：InP单晶片受热场及机械损伤的作用而产生翘曲形变，这种形变在外延过程中会产生滑移线，也会影响外延层厚度均匀性，最终影响外延质量，因此必须采取措施对InP衬底的翘曲度加以控制。切割工艺是影响晶片翘曲度的关键，但

2、受InP单晶特性及切割工艺自身的限制，InP切片的翘曲度仍保持在一个较高的水平，不能满足高质量外延的要求，需要采取措施进一步降低翘曲度。讨论了用化学腐蚀方法降低InP单晶切片翘曲度，研究了化学腐蚀液的组分、温度及腐蚀去除量对InP单晶片翘曲度的影响，综合工艺的稳定性和实际操作的便利性及晶片翘曲度的实际测试结果，确定了降低InP单晶片翘曲度的适宜工艺。关键词：InP；翘曲度；腐蚀液的组分；腐蚀温度；腐蚀去除量中图分类号：TN304文献标识码：A文章编号：1673—5692(2014)04-429-

3、04StudyonReducingtheWarpofInPWafer蚰Fei，LIUChun—xiang，YUYan(The46thResearchInstitute，CETC，Tianjin300220，China)Abstract：ThewarpofInPwafersisduetothegrowthconditionofthecrystalandthemechanicaldamageofthewafers．Themechanicaldamagecanbereducedbychemicalme

4、thod．Theeffectoftheetchingprocessparameters，suchasthesolutionproportion，temperatureandetchingremoval，isresearched．TheresultsindicatethatthewarpofInPwaferschangewiththeetchingrate，whichiseffectedbytheSO—lutionproportionandtemperature．Thehighertheetchi

5、ngrateis，thelowerthewarpofInPwafersis．However，thewarpofInPwafersreducewiththeetchingremovalonlyatcertainrange．ThewarpofInPwafersisreducedremarkablywhentheetchingsolutionisproportionC，thesolutiontemperatureisat50％andtheetchingremovalisabout5um．Keyword

6、s：InP；warp；solutionproportion；temperature；etchingremoval强的抗辐射能力等优点，适合于制造高频、高速和低0引言功耗微波器件和电路。在光纤通讯领域，以InP衬底材料制作的激光器和光探测器传输损耗低，色InP是由Ⅲ族元素铟和V族元素镓化合成而成散近似为零，因此InP成为制造这类器件的关键材的化合物半导体材料，具有闪锌矿结构，常温下禁带料。在空间领域，InP作为太阳能电池材料具有高宽度1．35eV，为直接跃迁型能带结构。InP晶体材的理论转换效率，

7、比si和GaAs更优越的抗辐射性料具有高的饱和电场飘移速度、良好的导热性和较能_2J，更适合空间应用。InP基器件的性能依赖于收稿日期：2014-06．13修订日期：2014-07-27基金项目：国家级工程项目430中IiI荡；舛簟研宪竞学瓤2014年第4期InP衬底的质量，衬底材料直接影响外延层的缺陷片翘曲度随去除量的变化。水平，特别是随着器件性能的不断提高和器件尺寸的减小，对衬底材料的要求越来越高，除单晶本身的3结果和讨论缺陷外，衬底材料的加工工艺尤为重要，它决定了衬底材料的晶体完整性、几何

8、参数，以及表面质量等。实验所用单晶为LEC法生长单晶，在单晶生长在加工工艺中对抛光、清洗的研究比较深入，鲜见对过程中存在很高的纵向温度梯度(100~C～200℃)InP单晶片几何参数的报道，实际上几何参数特别和径向温度梯度，由此造成单晶在生长过程中承受是翘曲度是加工过程中必须加以控制的指标，因为着很高的热应力并引起晶格滑移产生位错曲J，热晶片的翘曲度是属于体缺陷，一旦形成，在后续的工应力的存在导致单晶片翘曲形变。除此之外，在晶序中很难改善。而切割工序是控制晶片翘曲度的关体切割过程中，晶锭在钢线作