【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于磷化铟加工，特别涉及一种磷化铟单晶的加工方法和应用。
技术介绍
1、磷化铟(inp)是重要的ⅲ-ⅴ族化合物半导体材料之一，是继si、gaas之后的新一代电子功能材料。磷化铟具有直接跃迁型能带结构，高的电光转换效率和电子迁移率，易于制成半绝缘片材料，适于制作高频微波器件和电路；另外，其工作温度高，具有强的抗辐射能力，作为太阳能电池材料时转换效率高。这些优点使得磷化铟在固体发光、微波通信、光纤通信、制导、导航、卫星等民用和军事领域具有广泛的应用。
2、在半导体材料行业中，要做出合格的磷化铟晶圆，必须对磷化铟晶棒进行一系列的加工，半导体单晶的传统加工工艺是头尾切断、磨外圆、参考面、定向切割、磨边、后续加工。但对于成晶率低，晶体长度不大，表面缺陷多的磷化铟单晶，采用这种传统工艺会造成很大的单晶浪费。比如：生长的单晶直径为4英寸，最小直径103mm，最大直径107mm，如果采用传统加工方法，需将晶体外圆滚磨至100.8-101mm，原本能得到4英寸晶片的晶体很可能因为边缘的小缺陷而导致直径不够，只能被迫降级为3英寸直径档。由于单晶难获得，成品率低，如此一来，很多通过克服种种困难而获得的单晶，却在晶片加工环节被白白损失掉，造成极大的成本和资源的浪费。
3、因此，亟需提供一种磷化铟单晶的加工方法，其可提高参考面的精度，进而保证单晶的加工精度，有效提高单晶的出片面积，避免浪费。
技术实现思路
1、本专利技术旨在解决现有技术中存在的一个或多个技术问题，至少提供一
2、本专利技术的专利技术构思：本专利技术通过对磷化铟单晶角度的调整及性能测定，可有效保证单晶的精确加工，不受晶体形状及晶向角度影响，且可保证单晶的内部性能；然后进行定向操作、粘接、切片，且对直径进行尺寸分类后使用自然解理法制作参考面，可提高参考面的精度，进而保证单晶的加工精度，提高单晶的出片面积，避免浪费；并且这种方法也同样适用于生长困难，价格昂贵但成品率又没有得到很好控制的新型半导体单晶锭的加工。
3、因此，本专利技术的第一方面提供一种磷化铟单晶的加工方法。
4、具体的，一种磷化铟单晶的加工方法，包括以下步骤：
5、(1)对磷化铟单晶进行头尾切断，并对切断后的磷化铟单晶进行角度调整；
6、(2)对步骤(1)所得的经过角度调整的磷化铟单晶的头部、尾部取测试样片，确定单晶的晶胞方向，并对所述测试样片进行性能测试，得到性能合格的磷化铟单晶；
7、(3)对步骤(2)所得的磷化铟单晶进行定向操作，并对定向后的单晶进行粘接、切片，得到晶片；
8、(4)对步骤(3)所得的的晶片按照直径进行尺寸分类，对分类后的晶片采用解理法制作参考面，然后激光割圆，完成磷化铟单晶的加工；
9、其中，步骤(2)中，所述性能合格的标准如下：
10、电阻率：(0.5-2.5)×10-3(ohm·m)；
11、位错密度：平均值≤500/cm2；
12、载流子浓度：(0.4-8)×1018(cm-2)；
13、电子迁移率：≥1000(cm2/v·s)。
14、优选地，步骤(1)中，所述磷化铟单晶为生长的磷化铟单晶。
15、优选地，步骤(1)中，所述角度调整的方法，包括以下步骤：
16、s1：对所述切断后的磷化铟单晶的头部进行切片，沿解理面解离，得到方形片；
17、s2：测量所述方形片的实际角度并计算偏离度，若偏离度≥0.02°，则通过调整切片机x轴与y轴来调整偏离度，切下测试片，重复以上步骤至偏离度＜0.02°，完成角度调整。
18、优选地，步骤s1中，所述切片的厚度为0.6-1.3mm；进一步优选地，步骤s1中，所述切片的厚度为0.8-1.2mm。
19、优选地，步骤s2中，采用x射线晶向测量仪测量所述方形片的实际角度；所述偏离度等于实际角度和目标角度的差值。
20、具体的，所述角度调整为角度精度调整，角度调整的目的就是保证晶向角度的精度，即偏离度＜0.02°。
21、具体的，所述偏离度即为角度精度。
22、优选地，步骤s2中，所述确定单晶晶胞方向的方法为：将所述测试样片浸泡在酸液中，取出并通过显微镜进行确定。
23、优选地，所述取出后先经过清洗，然后再通过显微镜确定磷化铟单晶的晶胞方向。
24、优选地，所述酸液包括盐酸；所述浸泡的时间为80-130s。
25、进一步优选地，所述浸泡的时间为90-120s。
26、优选地，步骤(2)中，所述性能测试包括电性能测试、位错密度测试中的至少一种。
27、优选地，所述电性能测试为霍尔效应测试(hall测试)。
28、具体的，通过hall测试控制电流、电压、磁场来测试晶片的电阻率、电子迁移率、载流子浓度。
29、优选地，位错密度测试参照申请公布号为cn112082992a中磷化铟晶片的位错测定方法来进行测定。
30、具体的，位错密度测试是通过化学腐蚀使晶体内部的微观缺陷呈现出来。
31、具体的，通过对测试样片的电性能及位错密度进行测定，得到测试样片实际的电阻率、电子迁移率、载流子浓度和位错密度，如果超出性能合格的标准范围需切除后重新取样测试，直至所有性能参数合格为止。
32、优选地，步骤(3)中，所述定向操作的方法为：根据步骤(2)所确定的单晶的晶胞方向，得到参考面的大边和小边的位置，同时在单晶的晶棒上画出晶胞方向及参考面位置。
33、优选地，步骤(3)中，所述粘接时以步骤(1)中完成角度调整的切割面为基准。
34、具体的，所述粘接是将单晶和切割机的夹具进行粘接。
35、优选地，步骤(4)中，所述尺寸分类的规则为，2英寸档：大于等于50.8mm小于76.2mm；3英寸档：大于等于76.2mm小于等于100mm；4英寸档：100.0mm以上。
36、具体的，步骤(4)中，按照直径进行尺寸分类的含义为，因磷化铟单晶生长困难，缺陷较多，目前生长的4英寸单晶大多数因为缺陷问题只能出2英寸和3英寸的晶片。比如：切片得到的均为4英寸的晶片，但是因为存在缺陷的地方无法出晶片，只能被迫降级为出3英寸或2英寸的晶片，即切片后需要根据缺陷分布情况进行尺寸分类，因此，除去缺陷后直径大于等于50.8mm小于76.2mm只能出2英寸晶片，除去缺陷后直径大于等于76.2mm小于等于100mm只能出3英寸晶片，除去缺陷后直径为100.0mm以上才能出4英寸晶片。
37、优选地，步骤(4)中，所述解理法为自然解理法。
38、优选地，步骤(4)中，所述采用自然解理法制作参考面的方法为：根据步骤(3)所得到的参考面本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种磷化铟单晶的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的加工方法，其特征在于，步骤(1)中，所述角度调整的方法，包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的加工方法，其特征在于，步骤S2中，采用X射线晶向测量仪测量所述方形片的实际角度；所述偏离度等于实际角度和目标角度的差值。
4.根据权利要求1所述的加工方法，其特征在于，步骤(2)中，所述确定单晶晶胞方向的方法为：将所述测试样片浸泡在酸液中，取出并通过显微镜进行确定。
5.根据权利要求4所述的加工方法，其特征在于，所述酸液包括盐酸；所述浸泡的时间为80-130s。
6.根据权利要求1所述的加工方法，其特征在于，步骤(2)中，所述性能测试包括电性能测试、位错密度测试中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的加工方法，其特征在于，步骤(3)中，所述定向操作的方法为：根据步骤(2)所确定的单晶的晶胞方向，得到参考面的大边和小边的位置，同时在单晶的晶棒上画出晶胞方向及参考面位置。
8.根据权利要求1所述的加工方法，其特征在于，步骤(3
9.根据权利要求1所述的加工方法，其特征在于，步骤(4)中，所述尺寸分类的规则为，2英寸档：大于等于50.8mm小于76.2mm；3英寸档：大于等于76.2mm小于等于100mm；4英寸档：100.0mm以上。
10.权利要求1-9任一项所述的加工方法在半导体领域中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种磷化铟单晶的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的加工方法，其特征在于，步骤(1)中，所述角度调整的方法，包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的加工方法，其特征在于，步骤s2中，采用x射线晶向测量仪测量所述方形片的实际角度；所述偏离度等于实际角度和目标角度的差值。
4.根据权利要求1所述的加工方法，其特征在于，步骤(2)中，所述确定单晶晶胞方向的方法为：将所述测试样片浸泡在酸液中，取出并通过显微镜进行确定。
5.根据权利要求4所述的加工方法，其特征在于，所述酸液包括盐酸；所述浸泡的时间为80-130s。
6.根据权利要求1所述的加工方法，其特征在于，步骤(2)中，所述性能测试包...
【专利技术属性】
技术研发人员：傅伟力，钟勇，曾平生，余敬桂，汪永琴，许振华，王建武，朱建华，王坚，黄大霜，
申请(专利权)人：深圳市中金岭南有色金属股份有限公司韶关冶炼厂，
类型：发明
国别省市：
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