本發(fā)明涉及晶圓制備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種磷化銦晶圓片減薄拋光方法及化學(xué)腐蝕裝置。

背景技術(shù)：

磷化銦(InP)是重要的III-V族化合物半導(dǎo)體材料，是繼硅(Si)和砷化鎵(GaAs)之后的新一代電子功能材料。通常，InP器件制備在InP單晶拋光片的表面，所以拋光片的表面質(zhì)量會影響器件性能的優(yōu)劣。磷化銦的化學(xué)性質(zhì)活潑，容易與氧化劑發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，尤其在酸性環(huán)境下，極易發(fā)生劇烈化學(xué)反應(yīng)而出現(xiàn)“閃光”現(xiàn)象；另一方面，磷化銦的克氏硬度較小，且具有一定的脆性，容易產(chǎn)生加工損傷。

目前，國內(nèi)外常用的InP單晶片的拋光方法一種是化學(xué)腐蝕減薄，主要是Br₂、HBr、溴甲醇等鹵素系列腐蝕劑。雖然，上述鹵素系列腐蝕劑具有良好的拋光性能，但是減薄速率不夠高，而且對人體產(chǎn)生蓄積性毒害，不適用工業(yè)化生產(chǎn)。另外一種是化學(xué)機械拋光(CMP)，主要是在拋光液中加入高氯化物、過氧化氫等氧化物，在化學(xué)作用和機械作用的同時作用下進行減薄拋光。然而，此方法的減薄速率較慢，且不穩(wěn)定，生產(chǎn)效率也不高，長時間減薄還會造成表面劃痕增多的問題。

因此，針對上述問題，有必要提出進一步的解決方案。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種磷化銦晶圓片減薄拋光方法及化學(xué)腐蝕裝置，以克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足。

為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供一種磷化銦晶圓片減薄拋光方法，其包括如下步驟：

S1、物理研磨步驟，將磷化銦晶圓片在研磨盤上進行物理研磨，將磷化銦晶圓片厚度從300～500μm減薄至180～240μm；

S2、化學(xué)腐蝕步驟，將經(jīng)過物理研磨的磷化銦晶圓片放置于化學(xué)腐蝕裝置中，在濃鹽酸中進行化學(xué)腐蝕；

S3、化學(xué)機械拋光步驟，將經(jīng)過化學(xué)腐蝕后的磷化銦晶圓片在尼龍絨布上進行化學(xué)機械拋光。

作為本發(fā)明的磷化銦晶圓片減薄拋光方法的改進，所述物理研磨步驟中，使用主要成分為氧化鋁粉的研磨液，將磷化銦晶圓片在石英研磨盤上進行物理研磨。

作為本發(fā)明的磷化銦晶圓片減薄拋光方法的改進，所述物理研磨步驟中，減薄速率為5～10μm/min。

作為本發(fā)明的磷化銦晶圓片減薄拋光方法的改進，所述化學(xué)腐蝕步驟中，在30℃～40℃的濃鹽酸中，在磁力攪拌下進行化學(xué)腐蝕。

作為本發(fā)明的磷化銦晶圓片減薄拋光方法的改進，所述化學(xué)腐蝕步驟中，減薄速率為20～30μm/min。

作為本發(fā)明的磷化銦晶圓片減薄拋光方法的改進，所述化學(xué)機械拋光步驟中，使用NaOH-H₂O₂系列拋光液，將經(jīng)過化學(xué)腐蝕后的磷化銦晶圓片在尼龍絨布上進行化學(xué)機械拋光。

作為本發(fā)明的磷化銦晶圓片減薄拋光方法的改進，所述化學(xué)機械拋光步驟中，所述拋光速率為0.3～0.6μm/min。

為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供一種化學(xué)腐蝕裝置，其包括底座和把手；

所述底座的底部鏤空設(shè)置，且所述底座的四周邊緣垂直設(shè)置有邊框，所述底座的底部和邊框限定磷化銦晶圓片的收容腔；所述邊框上還設(shè)置有安裝耳，所述把手的兩端分別凹陷設(shè)置有形狀與所述安裝耳形狀相對應(yīng)的安裝槽，所述把手通過所述安裝耳和安裝槽拆卸地安裝于所述底座上。

作為本發(fā)明的化學(xué)腐蝕裝置的改進，所述底部開設(shè)有若干鏤空通孔，所述若干鏤空通孔以環(huán)形陣列形式排布于所述底座的底部。

作為本發(fā)明的化學(xué)腐蝕裝置的改進，所述安裝耳包括連接部和安裝部，所述安裝部通過所述連接部設(shè)置于所述邊框的頂面，所述連接部的厚度和寬度分別小于所述安裝部的厚度和寬度。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明提出了一種以物理研磨和化學(xué)腐蝕分步組合進行的高效率減薄拋光方法，其能夠克服現(xiàn)有的InP晶圓片減薄拋光方法中，存在的速率慢、表面劃痕多、以及減薄過程中容易破裂等問題。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明中記載的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明的磷化銦晶圓片減薄拋光方法一具體實施方式的方法流程示意圖；

圖2為本發(fā)明的化學(xué)腐蝕裝置一具體實施方式的立體示意圖；

圖3為圖2中虛線部分的放大示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖所示的各實施方式對本發(fā)明進行詳細說明，但應(yīng)當說明的是，這些實施方式并非對本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員根據(jù)這些實施方式所作的功能、方法、或者結(jié)構(gòu)上的等效變換或替代，均屬于本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。

如圖1所示，本發(fā)明的磷化銦晶圓片減薄拋光方法包括如下步驟：

S1、物理研磨步驟，將磷化銦晶圓片在研磨盤上進行物理研磨，將磷化銦晶圓片厚度從300～500μm減薄至180～240μm。

具體地，將磷化銦晶圓片在研磨盤上進行物理研磨時，使用主要成分為氧化鋁粉的研磨液進行研磨，優(yōu)選地，所述研磨盤為石英研磨盤。控制減薄速率為5～10μm/min，從而在物理研磨的作用下，磷化銦晶圓片厚度從300～500μm減薄至180～240μm。

S2、化學(xué)腐蝕步驟，將經(jīng)過物理研磨的磷化銦晶圓片放置于化學(xué)腐蝕裝置中，在濃鹽酸中進行化學(xué)腐蝕。

具體地，進行化學(xué)腐蝕時，控制減薄速率為20～30μm/min，將放置磷化銦晶圓片的化學(xué)腐蝕裝置，在30℃～40℃的濃鹽酸中，在磁力攪拌下進行化學(xué)腐蝕。

如圖2所示，其中，所述化學(xué)腐蝕裝置包括底座1和把手2。所述底座1具有放置磷化銦晶圓片及其載具的收容腔。具體地，所述底座1的底部鏤空設(shè)置，為實現(xiàn)該目的，所述底部開設(shè)有若干鏤空通孔10，所述若干鏤空通孔10以環(huán)形陣列形式排布于所述底座1的底部。優(yōu)選地，所述鏤空通孔10為扇形，所述環(huán)形陣列的圓心為所述底座1的底部的中心。通過設(shè)置所述鏤空通孔10，腐蝕時攪拌的濃鹽酸流通更順暢，從而，濃鹽酸與InP晶圓的反應(yīng)更加充分。

此外，所述底座1的底部還設(shè)置有若干支撐腳3，所述支撐腳3傾斜地設(shè)置有所述底座1的底面上，如此設(shè)置，以為所述底座1提供穩(wěn)固的支撐作用力。優(yōu)選地，所述支撐腳3的數(shù)量為3個。

進一步地，所述底座1的四周邊緣垂直設(shè)置有邊框11，所述底座1的底部和邊框11限定所述磷化銦晶圓片及其載具的所述收容腔。為了實現(xiàn)所述把手2方便地安裝和拆卸，所述底座1和把手2進行拆卸式連接。具體地，所述邊框11還設(shè)置有安裝耳13，優(yōu)選地，所述安裝耳13對稱設(shè)置。同時，所述把手2的兩端分別凹陷設(shè)置有形狀與所述安裝耳13形狀相對應(yīng)的安裝槽20，所述把手2通過所述安裝耳13和安裝槽20拆卸地安裝于所述底座1上。優(yōu)選地，所述安裝耳13對稱跌設(shè)置于所述邊框11上。所述把手2為U形，所述安裝槽20位于所述U形把手2兩端的內(nèi)側(cè)壁上。

上述實施方式中，所述安裝耳13包括連接部131和安裝部132，其中，所述安裝部132通過所述連接部131設(shè)置于所述邊框11的頂面，所述連接部132的厚度和寬度分別小于所述安裝部131的厚度和寬度。從而，所述連接部131的尺寸小于所述安裝部132的尺寸，二者之間形成臺階結(jié)構(gòu)。

如此設(shè)置，當安裝所述把手2時，由于把手2具有一定的彈性，從而，可將把手2撐開，然后按照所述安裝耳13的安裝方向，將所述安裝耳13安裝于所述安裝槽20中。此時，所述臺階結(jié)構(gòu)形成所述把手2的限位結(jié)構(gòu)，避免其在水平和豎直方向發(fā)生移動。當拆卸所述把手2時，可將把手2撐開，使所述安裝耳13和安裝槽20分離，進而實現(xiàn)所述把手2的拆卸。

S3、化學(xué)機械拋光步驟，將經(jīng)過化學(xué)腐蝕后的磷化銦晶圓片在尼龍絨布上進行化學(xué)機械拋光。

具體地，所述化學(xué)機械拋光步驟中，使用NaOH-H₂O₂系列拋光液，并控制所述拋光速率為0.3～0.6μm/min，將經(jīng)過化學(xué)腐蝕后的磷化銦晶圓片在尼龍絨布上進行化學(xué)機械拋光。

綜上所述，本發(fā)明提出了一種以物理研磨和化學(xué)腐蝕分步組合進行的高效率減薄拋光方法，其能夠克服現(xiàn)有的InP晶圓片減薄拋光方法中，存在的速率慢、表面劃痕多、以及減薄過程中容易破裂等問題。

對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本發(fā)明不限于上述示范性實施例的細節(jié)，而且在不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實現(xiàn)本發(fā)明。因此，無論從哪一點來看，均應(yīng)將實施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本發(fā)明內(nèi)。不應(yīng)將權(quán)利要求中的任何附圖標記視為限制所涉及的權(quán)利要求。

此外，應(yīng)當理解，雖然本說明書按照實施方式加以描述，但并非每個實施方式僅包含一個獨立的技術(shù)方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當將說明書作為一個整體，各實施例中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實施方式。