一种锑化镓精抛光液及精抛光方法与流程

本发明属于半导体材料，具体涉及一种锑化镓精抛光液及精抛光方法。

背景技术：

1、锑化镓是ⅲ-ⅴ族化合物半导体，其禁带宽度为0.725ev（300k），晶格常数为0.60959nm，锑化镓的密度为5.6137g/cm3，在900k时密度为5.6 g/cm3。锑化镓属于闪锌矿、直接带隙材料，空间族用国际符号表示为f43m。闪锌矿结构与金刚石结构类似，每个镓原子与四个锑原子相连，每个锑原子也与四个镓原子相连，原子间存在混合性的离子共价键，锑化镓的离子性参数为0.33。

2、在[100]平面上，镓原子与锑原子呈台阶状分布；在平面上，镓原子与锑原子的数量相同，但易解离；锑化镓晶体的[111]平面全部由镓原子或锑原子构成，这两个面具有完全不同的理化性质。使用锑化镓作为衬底材料外延生长固溶体材料，可有效降低因晶格失配导致的应力、缺陷等问题。由于其具有优异的物理化学性能，常被应用于8～14mm及大于14mm的红外探测器和激光器中、迭层太阳能电池及微波器件、光纤通信系统等中。

3、但锑化镓衬底表面性质活泼，极易氧化，在空气中刚处理过的锑化镓表面能迅速形成几个纳米的氧化层。现使用的锑化镓衬底精抛光液为外协采购，成分不明确且药剂对环境因素敏感，精抛光过程不稳定，在精抛光过程中化学与机械不匹配造成表面划痕、损伤、药液残留、表面粗糙等缺陷，无法达到生产需求；所以需要一种精抛光液和精抛光技术来解决上述缺陷。

技术实现思路

1、基于上述技术背景，本发明提供一种锑化镓精抛光液和采用其进行精抛光的方法，所述锑化镓精抛光液由二氯异氰尿酸钠、碳酸氢钠、水和酸液制得，所述锑化镓精抛光液与精抛光过程匹配度高，有效解决精抛光过程中精抛光液与抛光过程不匹配造成表面划痕、损伤、药液残留，以及表面粗糙等缺陷，精抛光过程稳定、效率高，精抛光后的锑化镓表面质量高，达到锑化镓生产需求，从而完成本发明。

2、本发明第一方面在于提供一种锑化镓精抛光液，所述锑化镓精抛光液由包括二氯异氰尿酸钠、碳酸氢钠和水的原料制得；

3、基于二氯异氰尿酸钠、碳酸氢钠和水的总重量计，二氯异氰尿酸钠占总重量的10%～14%，碳酸氢钠占总重量的3%～7%。

4、优选地，二氯异氰尿酸钠占总重量的12%，碳酸氢钠占总重量的5%。

5、优选地，所述原料还包括酸液，加酸液后锑化镓精抛光液的ph为4～6.5。

6、所述酸液选自盐酸、磷酸和冰醋酸中的一种或几种。

7、本发明第二方面在于提供一种采用上述锑化镓精抛光液对锑化镓衬底进行精抛光的方法，所述方法包括以下步骤：

8、步骤1、将待抛光的锑化镓衬底进行精抛光，精抛光过程中添加步骤1制得的锑化镓精抛光液；

9、步骤2、用水冲洗精抛光后的锑化镓衬底，然后甩干。

10、优选地，步骤1中，所述精抛光在抛光机中进行，抛光机中采用的精抛光布为黑色阻尼布，黑色阻尼布的绒毛长度为50～250μm，黑色阻尼布的孔径为20～60μm。

11、设定抛光机的抛光压力为100～250 g/cm2，抛光机转速为40～70r/min；

12、精抛光时间为5～10min。

13、所述锑化镓精抛光液的流量为300～700ml/min。

14、优选地，步骤2中，甩干转速为500～2000r/min，甩干时间为120～240s。

15、本发明所具有的有益效果：

16、（1）采用本发明所述精抛光液和精抛光方法得到的锑化镓表面质量高、无划痕、无损伤、无药液残留，表面光滑度高，适用于下一步生产；

17、（2）本发明所述精抛光方法所用仪器常规，精抛光过程稳定，精抛光过程中精抛光液与抛光工艺参数匹配度高，工艺过程简单，且抛光效率高、效果好，适用于工业化生产。

技术特征：

1.一种锑化镓精抛光液，其特征在于，所述锑化镓精抛光液由包括二氯异氰尿酸钠、碳酸氢钠和水的原料制得；

2.根据权利要求1所述的锑化镓精抛光液，其特征在于，

3.根据权利要求1所述的锑化镓精抛光液，其特征在于，

4.根据权利要求3所述的锑化镓精抛光液，其特征在于，

5.一种采用权利要求1至4之一所述锑化镓精抛光液对锑化镓衬底进行精抛光的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤1中，

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤1中，

8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤1中，

9.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤2中，

技术总结本发明属于半导体材料技术领域，具体涉及一种锑化镓精抛光液和精抛光方法，所述锑化镓精抛光液由包括二氯异氰尿酸钠、碳酸氢钠和水的原料制得；基于二氯异氰尿酸钠、碳酸氢钠和水的总重量计，二氯异氰尿酸钠占总重量的10%～14%，碳酸氢钠占总重量的3%～7%。本发明所述锑化镓精抛光液性质稳定，与精抛光方法匹配度高，精抛光过程稳定，有效解决了精抛光过程中精抛光液与抛光过程不匹配造成的表面划痕、损伤、药液残留、表面粗糙等缺陷，完全达到生产需求，且抛光效率高，应用前景好。技术研发人员：石志奎,王世峰,张栓平,王泽华受保护的技术使用者：青岛浩瀚全材半导体有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/5