一种用于CdZnTeSe晶片的表面腐蚀剂

本发明属于半导体器件加工，具体涉及一种用于cdzntese(cd1-xznxte1-ysey，0<y<0.1)晶片的表面腐蚀剂。

背景技术：

1、新型ii-vi族半导体单晶材料cdzntese(cd1-xznxte1-ysey，0<y<0.1)相比传统cdznte(cd1-xznxte)材料而言，在缺陷及杂质控制和良率提升方面上具有突出优势。cdzntese晶格中引入se元素后能够显著降低深能级缺陷密度，在探测器内部形成更均匀的电场，而且se所造成的晶格无序效应并不会对探测器的性能造成显著影响。当采用垂直布里奇曼法生长cdzntese固溶体单晶时，由于设备的温度稳定性相对不足，往往导致所合成单晶在质量和均匀性方面稍显逊色。这就需要对晶片的质量进行判断、筛选，将质量合格的晶片用于制作探测器的晶体器件，确保探测器性能的稳定。半导体晶片的质量一般可通过深入分析其表面位错来评估，分析手段中的化学腐蚀工艺能够有效揭示晶片表面的位错腐蚀坑，从而为晶片质量判断提供依据。

2、目前，针对cdte晶体及cdznte晶体(110)面化学腐蚀工艺中选择性刻蚀的腐蚀液相关研究较少，主要包括以下三种：第一种为inoue e1腐蚀液和inoue e2腐蚀液，其中inoue e1腐蚀液的配方为：10ml浓硝酸、20ml水、4g重铬酸钾、0.5mg硝酸银，inoue e2腐蚀液的配方为：10ml浓硝酸、20ml水、4g重铬酸钾、10mg硝酸银，文献报道于j.appl.phys.33,2578-2582(1962)。第一种为bissoli dsl基的cro3溶液，其配方为：100g三氧化铬放入200ml水中作为基本溶液，再与氢氟酸以1：5的体积比混合，文献报道于cryst.res.technol.40,1060-1063(2005)。第三种为hhka腐蚀液，其配方为：10ml浓硝酸、10ml水、2g重铬酸钾、0.25g硝酸银，文献报道于人工晶体学报，33，180-183(2004)。前两种腐蚀液的问题在于腐蚀周期较长，刻蚀结果欠佳；而第三种腐蚀液中的n元素含量较多，易影响晶片的表面组分。鉴于此，需要开发一种用于cdzntese晶片的表面腐蚀剂，完成晶片(110)面的快速腐蚀，并根据晶片腐蚀后的腐蚀坑密度快速判断单晶质量。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的不足，本发明提供了一种用于cdzntese(cd1-xznxte1-ysey，0<y<0.1)晶片的表面腐蚀剂，以实现单晶质量的快速判断。

2、为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、一种用于cdzntese晶片的表面腐蚀剂，其特征在于，所述腐蚀剂的配方为：3ml氢氟酸、2g重铬酸钾、0.25g硝酸银和10ml水；其中，氢氟酸的体积分数为48.5％～49.5％。

4、进一步地，采用所述腐蚀剂腐蚀(110)面cdzntese晶片的方式为：

5、使用体积分数为2％的溴-甲醇溶液浸泡cdzntese晶片，清洗后使用所述腐蚀剂浸泡cdzntese晶片，再次清洗去除晶片表面残余物，得到腐蚀后的(110)面cdzntese晶片。

6、进一步地，采用溴-甲醇溶液浸泡cdzntese晶片的时间为25～30s。

7、进一步地，采用所述腐蚀剂浸泡cdzntese晶片的时间为28～32s。

8、本发明在背景技术中提出的hhka腐蚀液基础上通过改进酸的使用类型和体积，使得富te条件下cdzntese单晶晶片的(110)面能够被腐蚀剂择优刻蚀并易于在显微镜和扫描电镜(sem)下观察腐蚀坑形貌，根据观察区域内的腐蚀坑密度来快速判断晶体质量。

9、本发明的特征为：相比于背景技术中提到的hhka腐蚀液，本发明通过改变酸的类型和体积从而改变了整个溶液体系的浓度；本发明将所用酸由10ml的浓硝酸(体积分数为68～70％)换为3ml的氢氟酸(体积分数为48.5％～49.5％)，使得新的腐蚀剂体系中氢氟酸的含水体积大约比原hhka腐蚀液配方中浓硝酸的含水体积减少一半，在降低酸性强度的同时降低了腐蚀剂体系中n元素含量，达到腐蚀反应后减少晶片表面n元素组分含量的效果。由于掺杂se后的晶格无序度增加，本发明通过降低腐蚀剂中酸的强度便于cdzntese(110)面的腐蚀坑形貌基本均一的控制，减少腐蚀坑的差异程度，更易于观察，而且这种不引入浓硝酸的腐蚀剂配方能够减少酸的用量，让腐蚀后晶片表面所附着的溶剂(溶质)在清洗过程中更易去除。

技术特征：

1.一种用于cdzntese晶片的表面腐蚀剂，其特征在于，所述腐蚀剂的配方为：3ml氢氟酸、2g重铬酸钾、0.25g硝酸银和10ml水；其中，氢氟酸的体积分数为48.5％～49.5％。

2.如权利要求1所述的一种用于cdzntese晶片的表面腐蚀剂，其特征在于，采用所述腐蚀剂腐蚀(110)面cdzntese晶片的方式为：

3.如权利要求2所述的一种用于cdzntese晶片的表面腐蚀剂，其特征在于，采用所述腐蚀剂浸泡cdzntese晶片的时间为28～32s。

4.如权利要求3所述的一种用于cdzntese晶片的表面腐蚀剂，其特征在于，采用溴-甲醇溶液浸泡cdzntese晶片的时间为25～30s。

技术总结本发明公开了一种用于CdZnTeSe晶片的表面腐蚀剂，属于半导体器件加工技术领域。该腐蚀剂的配方为：3ml氢氟酸、2g重铬酸钾、0.25g硝酸银和10ml水；氢氟酸的体积分数为48.5％～49.5％。本发明在HHKA腐蚀液配方的基础上，将10ml体积分数为68～70％的浓硝酸替换为3ml体积分数为48.5％～49.5％的氢氟酸，在降低酸性强度的同时降低了腐蚀剂体系中N元素含量，达到减少晶片表面N元素组分含量的效果；同时，本发明通过降低腐蚀剂中酸的强度便于CdZnTeSe(110)面的腐蚀坑形貌基本均一的控制，减少腐蚀坑的差异程度，更易于观察。技术研发人员：李含冬,方晨旭,刘婷,代轶文,赵鹏,李俊烨,王建伟,姬海宁,牛晓滨受保护的技术使用者：电子科技大学技术研发日：技术公布日：2024/7/9