抛光液以及抛光Ⅱ-Ⅵ族化合物半导体晶片的方法

文档序号:6829289阅读:115来源:国知局
专利名称:抛光液以及抛光Ⅱ-Ⅵ族化合物半导体晶片的方法
技术领域
本发明涉及一种抛光液,还涉及用该抛光液抛光II-VI族化合物半导体晶片的方法。
背景技术
半导体晶片的表面状态严重影响半导体器件的光、电性能,抛光可以除去晶片在细磨时所产生的单晶损伤层,高质量的单晶体材料对于其表面的平整度和粗糙度有着严格的要求,因此对半导体晶片的抛光工艺及抛光材料提出了很高的要求。
文献“专利申请号为02800353.5的中国专利”公开了一种抛光剂及基片的抛光方法,文献从密度为3~6克/立方厘米、次级粒子平均粒径为1~300纳米的铈化合物中选择氧化铈、卤化铈和硫化铈的化合物或四价金属氧化物作为抛光剂,采用化学机械抛光方法,能够使粒子引起的抛光损伤减少,抛光速度提高。但是氧化铈、卤化铈和硫化铈的化合物或四价金属氧化物粒子平均粒径为1~300纳米,容易划伤晶片。
文献“专利申请号为93117574.7的中国专利”公开了一种化合物半导体器件的化学抛光腐蚀液双氧水为氧化剂,盐酸为络合剂,按体积比为HCl∶H2O2=(2~6)∶1配制,对CdTe、GaAs化合物半导体器件进行化学腐蚀。但是由于是纯粹的化学腐蚀,在腐蚀处理之前仍需要对其表面进行抛光。
文献“专利号为United States Patent 5.157.876/5,137,544的美国专利”公开了一种采用硅溶胶、含次氯酸钠的漂白剂和水的混合液作为抛光剂,采用加压的化学机械抛光方法,在100~120克/平方厘米的压力下,对II-VI族化合物半导体单晶体进行抛光,采用这种抛光剂可以达到0.07~0.1微米/分钟的抛光速率,抛光面粗糙度在50埃以内。

发明内容
为了克服现有技术“对II-VI族化合物半导体单晶体进行抛光,其抛光面粗糙度高”的不足,本发明提供一种抛光液。
本发明还提供用该抛光液抛光II-VI族化合物半导体晶片的方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是一种抛光液,其组成为脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠0.1~0.75g/L、十二烷基苯磺酸钠0.04.~0.4g/L、椰子油酸二乙醇酰胺0.02~0.15g/L、溴的体积分数1~2%、其余为无水乙醇。
一种上述抛光液抛光II-VI族化合物半导体晶片的方法,包括下述步骤将橡胶垫平铺于抛光盘上,将细磨后的II-VI族化合物半导体晶片固定在抛光装置的支架上,在橡胶垫上滴加抛光液10~30毫升,设定抛光盘转速15~50r/min,对半导体晶片抛光10~120秒,立即用无水乙醇冲洗,再用高纯水冲洗后,于干燥器中存放。
本发明的有益效果是由于抛光液中溴的化学抛光作用,以及表面活性剂脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠和椰子油酸二乙醇酰胺的去污、携污、分散、渗透、润滑等作用,使得污物易于清洗,加上橡胶抛光垫的使用,减少了II-VI族化合物半导体晶片二次划伤的可能,降低了II-VI族化合物半导体晶片抛光面粗糙度,抛光面粗糙度由现有技术的50埃以内降低到30埃以内。
下面结合具体实施方式
对本发明作详细说明。
具体实施例方式
II-VI族化合物半导体晶片较普通半导体材料更软、更脆,即使是很小的粒子作用也有可能在其表面造成机械损伤,从而破坏抛光效果。
实施例1配制抛光液(1)于0.5克脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠中加入10毫升去离子水,放置过夜,搅拌均匀。(2)将0.22克十二烷基苯磺酸钠溶解在5毫升去离子水中,并加入0.04克椰子油酸二乙醇酰胺,搅拌。(3)将上述两种溶液混匀后,加入无水乙醇775毫升,搅拌均匀,加入溴10毫升,混匀。
将橡胶垫平铺于抛光盘上,将细磨后的II-VI族化合物半导体晶片固定在抛光装置的支架上,在橡胶垫上滴加抛光液10毫升,设定抛光盘转速15r/min,将半导体晶片抛光10秒,立即用无水乙醇冲洗,再用高纯水冲洗后,于干燥器中存放。
用Zygo.NewView 5000光学轮廓仪测定,上述II-VI族化合物半导体晶片的粗糙度是27.446埃。
实施例2配制抛光液(1)于0.1克脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠中加入10毫升去离子水,放置过夜,搅拌均匀。(2)将0.04克十二烷基苯磺酸钠溶解在5毫升去离子水中,并加入0.02克椰子油酸二乙醇酰胺,搅拌。(3)将上述两种溶液混匀后,加入无水乙醇775毫升,搅拌均匀,加入溴12毫升,混匀。
将橡胶垫平铺于抛光盘上,将细磨后的II-VI族化合物半导体晶片固定在抛光装置的支架上,在橡胶垫上滴加抛光液15毫升,设定抛光盘转速20r/min,将半导体晶片抛光30秒,立即用无水乙醇冲洗,再用高纯水冲洗后,于干燥器中存放。
用Zygo.NewView 5000光学轮廓仪测定,上述II-VI族化合物半导体晶片的粗糙度是26.384埃。
实施例3配制抛光液(1)于0.21克脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠中加入10毫升去离子水,放置过夜,搅拌均匀。(2)将0.08克十二烷基苯磺酸钠溶解在5毫升去离子水中,并加入0.06克椰子油酸二乙醇酰胺,搅拌。(3)将上述两种溶液混匀后,加入无水乙醇775毫升,搅拌均匀,加入溴13毫升,混匀。
将橡胶垫平铺于抛光盘上,将细磨后的II-VI族化合物半导体晶片固定在抛光装置的支架上,在橡胶垫上滴加抛光液18毫升,设定抛光盘转速25r/min,将半导体晶片抛光60秒,立即用无水乙醇冲洗,再用高纯水冲洗后,于干燥器中存放。
用Zygo.NewView 5000光学轮廓仪测定,上述II-VI族化合物半导体晶片的粗糙度是26.404埃。
实施例4配制抛光液(1)于0.43克脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠中加入10毫升去离子水,放置过夜,搅拌均匀。(2)将0.16克十二烷基苯磺酸钠溶解在5毫升去离子水中,并加入0.08克椰子油酸二乙醇酰胺,搅拌。(3)将上述两种溶液混匀后,加入无水乙醇775毫升,搅拌均匀,加入溴15毫升,混匀。
将橡胶垫平铺于抛光盘上,将细磨后的II-VI族化合物半导体晶片固定在抛光装置的支架上,在橡胶垫上滴加抛光液22毫升,设定抛光盘转速30r/min,将半导体晶片抛光80秒,立即用无水乙醇冲洗,再用高纯水冲洗后,于干燥器中存放。
用Zygo.NewView 5000光学轮廓仪测定,上述II-VI族化合物半导体晶片的粗糙度是28.672埃。
实施例5配制抛光液(1)于0.38克脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠中加入10毫升去离子水,放置过夜,搅拌均匀。(2)将0.4克十二烷基苯磺酸钠溶解在5毫升去离子水中,并加入0.1克椰子油酸二乙醇酰胺,搅拌。(3)将上述两种溶液混匀后,加入无水乙醇775毫升,搅拌均匀,加入溴17毫升,混匀。
将橡胶垫平铺于抛光盘上,将细磨后的II-VI族化合物半导体晶片固定在抛光装置的支架上,在橡胶垫上滴加抛光液25毫升,设定抛光盘转速40r/min,将半导体晶片抛光100秒,立即用无水乙醇冲洗,再用高纯水冲洗后,于干燥器中存放。
用Zygo.NewView 5000光学轮廓仪测定,上述II-VI族化合物半导体晶片的粗糙度是27.561埃。
实施例6配制抛光液(1)于0.75克脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠中加入10毫升去离子水,放置过夜,搅拌均匀。(2)将0.3克十二烷基苯磺酸钠溶解在5毫升去离子水中,并加入0.15克椰子油酸二乙醇酰胺,搅拌。(3)将上述两种溶液混匀后,加入无水乙醇775毫升,搅拌均匀,加入溴20毫升,混匀。
将橡胶垫平铺于抛光盘上,将细磨后的II-VI族化合物半导体晶片固定在抛光装置的支架上,在橡胶垫上滴加抛光液30毫升,设定抛光盘转速50r/min,将半导体晶片抛光120秒,立即用无水乙醇冲洗,再用高纯水冲洗后,于干燥器中存放。
用Zygo.NewView 5000光学轮廓仪测定,上述II-VI族化合物半导体晶片的粗糙度是29.793埃。
权利要求
1.一种抛光液,其组成为脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠0.1~0.75g/L、十二烷基苯磺酸钠0.04~0.4g/L、椰子油酸二乙醇酰胺0.02~0.15g/L、溴的体积分数1~2%、其余为无水乙醇。
2.一种权利要求1所述抛光液抛光II-VI族化合物半导体晶片的方法,其特征在于包括下述步骤将橡胶垫平铺于抛光盘上,将细磨后的II-VI族化合物半导体晶片固定在抛光装置的支架上,在橡胶垫上滴加抛光液10~30毫升,设定抛光盘转速15~50r/min,对半导体晶片抛光10~120秒,立即用无水乙醇冲洗,再用高纯水冲洗后,于干燥器中存放。
全文摘要
本发明公开了一种抛光液,其组成为脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠0.1~0.75g/L、十二烷基苯磺酸钠0.04~0.4g/L、椰子油酸二乙醇酰胺0.02~0.15g/L、溴的体积分数1~2%、其余为无水乙醇。还公开了上述抛光液抛光II-VI族化合物半导体晶片的方法,包括下述步骤将橡胶垫平铺于抛光盘上,将细磨后的II-VI族化合物半导体晶片固定在抛光装置的支架上,在橡胶垫上滴加抛光液10~30毫升,设定抛光盘转速15~50r/min,对半导体晶片抛光10~120秒,立即用无水乙醇冲洗,再用高纯水冲洗后,于干燥器中存放。本发明利用表面活性使得污物易于清洗,加上橡胶抛光垫的使用,使得抛光面粗糙度由现有技术的50埃以内降低到30埃以内。
文档编号H01L21/304GK1970665SQ20061010513
公开日2007年5月30日 申请日期2006年12月7日 优先权日2006年12月7日
发明者马淑英, 介万奇, 华慧, 王涛, 杨光昱 申请人:西北工业大学
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