一种分子束外延用衬底材料的清洗方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107481921A(43)申请公布日2017.12.15(21)申请号201710638802.9(22)申请日2017.07.31(71)申请人中国电子科技集团公司第十一研究所地址100015北京市朝阳区酒仙桥路4号(72)发明人王经纬巩锋周立庆(74)专利代理机构工业和信息化部电子专利中心11010代理人于金平(51)Int.Cl.H01L21/02(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称一种分子束外延用衬底材料的清洗方法(57)摘要本发明提供了一种分子束外延用衬底材料的清洗方法，包括以下步骤：将衬底材料在有机溶剂中进行表面去油脂处理；将表面去油脂处理后的衬底材料浸入到第一溴甲醇溶液中进行第一次腐蚀；将第一次腐蚀后的衬底材料放入盐酸溶液中进行清洗；将经盐酸溶液清洗后的衬底材料浸入到第二溴甲醇溶液中进行第二次腐蚀。本发明提供的分子束外延用衬底表面清洗方法能够较好的解决衬底材料表面过于粗糙及氧化层残留的问题，同时易于操作，可以将衬底材料以简单的方式尽快转移安装到分子束外延设备中；同时在衬底材料转移过程中可以避免衬底表面的污染。CN107481921ACN107481921A权利要求书1/1页1.一种分子束外延用衬底材料的清洗方法，其特征在于，包括以下步骤：将所述衬底材料在有机溶剂中进行表面去油脂处理；将表面去油脂处理后的衬底材料浸入到第一溴甲醇溶液中进行第一次腐蚀；将第一次腐蚀后的衬底材料放入盐酸溶液中进行清洗；将经盐酸溶液清洗后的衬底材料浸入到第二溴甲醇溶液中进行第二次腐蚀。2.如权利要求1所述的分子束外延用衬底材料的清洗方法，其特征在于，将所述衬底材料在有机溶剂中进行表面去油脂处理之后，还包括：去除所述衬底材料表面的有机溶剂。3.如权利要求1所述的分子束外延用衬底材料的清洗方法，其特征在于，所述第一溴甲醇溶液的体积浓度为0.4％～0.6％，所述第一次腐蚀的时间为50～70S。4.如权利要求1所述的分子束外延用衬底材料的清洗方法，其特征在于，所述第二溴甲醇溶液的体积浓度为0.05％～0.15％，所述第二次腐蚀的时间为5～15S。5.如权利要求1所述的分子束外延用衬底材料的清洗方法，其特征在于，在第一次腐蚀和/或第二次腐蚀之后，还包括：用甲醇清洗所述衬底材料。6.如权利要求1所述的分子束外延用衬底材料的清洗方法，其特征在于，将第一次腐蚀后的衬底材料放入盐酸溶液进行清洗包括：将第一次腐蚀后的衬底材料放入体积浓度为5％～15％的盐酸溶液中涮洗50～70S，然后用去离子水清洗所述衬底材料。7.如权利要求1所述的分子束外延用衬底材料的清洗方法，其特征在于，将所述衬底材料在有机溶剂中进行表面去油脂处理，包括：将所述衬底材料放入丙酮中进行清洗，以去除所述衬底材料表面的油脂。8.如权利要求1所述的分子束外延用衬底材料的清洗方法，其特征在于，在将所述衬底材料在有机溶剂中进行表面去油脂处理之前，还包括：将所述衬底材料进行机械化学抛光或/和化学抛光处理。2CN107481921A说明书1/4页一种分子束外延用衬底材料的清洗方法技术领域[0001]本发明涉及红外焦平面技术领域，特别涉及一种分子束外延用衬底材料的清洗方法。背景技术[0002]目前，红外焦平面探测器正向着大面阵、双多色的第三代焦平面探测器领域发展；不仅在军事上得到更广泛的使用，随着成本的不断下降，在民用领域也得到较广的应用。在众多焦平面探测器中，基于碲镉汞材料的焦平面探测器由于其较高的量子效率、探测光谱范围在全谱段可调等诸多优点占据着绝对的市场份额。[0003]在实现碲镉汞材料的外延过程中，晶格匹配的碲锌镉衬底一直以来都是外延碲镉汞材料的最佳选择。但传统的液相外延技术无法实现多层异质外延，因此无法实现双多色材料外延；另外，液相外延技术生长的材料存在表面起伏较大等无法克服的缺点导致芯片制备过程中倒装互联工艺难以实现，限制了其作为大面阵探测器材料方面的应用。此外，由于成本方面的压力及碲锌镉衬底尺寸无法满足超大面阵碲镉汞探测器等方面的限制，替代复合衬底材料(Si、Ge及GaAs等衬底材料)正扮演着越来越重要的角色，而液相外延技术无法实现异质外延。基于以上几点原因分析，分子束外延技术成为面向三代焦平面技术领域的必须材料生长技术。在使用分子束外延方法进行碲锌镉基碲镉汞及替代衬底材料外延碲镉汞的工艺过程中，衬底的表面清洗及氧化层的去除是其中一项关键技术。在本申请中为方便表述，“碲锌镉衬底”及“复合衬底材料”在下文统称为“衬底材料”。[0004]衬底材料清洗过程中主要有以下几个难点：1、表面杂质的去除；2、表面损伤层的去除；3、表面氧化物、碲化物的去除；4、表面粗糙度的控制。使用传统的清洗方法，