[发明专利]碲镉汞液相外延薄膜背面残液的去除方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体晶片制造工艺方法，具体涉及一种碲镉汞垂直液相外延生长背面残液的去除工艺处理方法。

技术背景

对于液相外延生长方式制备的红外碲镉汞材料而言，通常在碲锌镉衬底上生长一层10-20微米的碲镉汞外延层。但在实际生长中，无论垂直浸渍式生长还是水平推舟式生长都会或多或少的产生一定量的残液，残液问题也是长期以来影响着碲镉汞材料使用面积和质量的因素之一。由于生长残液为硬度接近于硅材料的非晶体用普通的抛光方式很难去除，且残液不透光不能进行光谱的测算，更不能在有残液的材料上进行器件的制作。因此，残液问题长期以来严重影响了液相外延碲镉汞材料的成品率。

通常来说水平推舟所形成的残液以样片表面四周残液为主，此类残液可以通过切除四周的办法来解决。但垂直浸渍式外延的生长方式所形成的外延则主要由背面残液为主，且常常形成正整个背面全粘的情况。此类残液想要去除即要保证外延薄膜表面的碲镉汞外延层不受破坏，又要保证残液层完全去除，因此在实际操作中具有相当的难度。

发明内容

本发明的目的是提供一种碲镉汞液相外延薄膜背面残液的去除处理方法，此方法解决了液相外延薄膜制备中背面所粘残留物质所导致成品率降低的问题。

本工艺处理方法步骤如下：

1)在100级洁净室中，对外延薄膜表面用薄胶进行光刻胶匀胶保护并进行切割，将外延薄膜样品表面四周残液切除；

2)选取一块洁净的玻璃圆盘放置在可调温电炉上，温度调至80摄氏度。待玻璃盘升温后在其正中央区域涂上一块5厘米乘以5厘米的蜡，随后将外延薄膜样品有残液的面向上，水平放置于玻璃圆盘上蜡已融化的区域中，贴片完成后取下玻璃盘放置在易导热散热处，待蜡完全凝结后用刀片沿着外延薄膜边缘小心得将四周的蜡刮去；

3)先用三氯乙烯冲洗玻璃盘表面，以去除残留蜡、油及粘污，再用大量酒精冲洗玻璃盘表面，随后将清洗好的玻璃盘贴片面朝上浸泡于新配王水中腐蚀1分钟到10分钟后，用大量去离子水冲洗30秒后擦干；

4)用抛光机对外延薄膜样品有残液的背面依次进行15-20分钟的机械粗抛和10分钟的化学、机械精抛光，彻底去除外延薄膜样品背面的残液；

5)将残液已处理完毕的外延薄膜样品连同玻璃盘放置与可调温电炉上，温度调至80摄氏度，待蜡融化后将外延薄膜取下；

6)对外延薄膜样品表面进行去蜡和去光刻胶清洗；

7)在100级洁净室中，对外延薄膜样品表面用薄胶进行光刻胶匀胶保护。

附图说明

图1：碲镉汞液相外延薄膜背面粘性残液的方法流程图。

图2（a）：残液去除前的外延薄膜背面；（b）：残液去除前的外延薄膜背面。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施流程见图1做进一步详细说明：

1.匀胶主要起到保护外延薄膜表面的作用。此处理方法中，采取用薄胶匀胶两遍的工艺。转速为前3秒200，后30秒2000转/分钟。

2.王水腐蚀主要起到使外延薄膜背面残液部分酥松化及部分取出残液的作用。由于传统的碲锌镉抛光技术加压大易将背面残液的外延薄膜抛碎，而加压小则无法将背面残液去除。因此，王水腐蚀是此项发明的最核心工艺。

3.在取片环节最容易损伤到外延薄膜表面的碲镉汞外延层。在此工艺中，必须将玻璃盘完全加热，待蜡完全融化后方可取片。在取片过程中如外延薄膜行径路线上无蜡，则必须在玻璃盘上涂上足够的蜡以免产生拉丝。未去除残液的外延薄膜见图2（a）与已去除残液的外延薄膜背面见图2（b）对比图如下所示。

4.清洗工艺也是取出光刻胶和蜡的一个步骤，此步骤主要用到三氯乙烯、甲醇和异丙醇。具体步骤如下：（a）将外延薄膜正面向上放置于四氟器具中。（b）三氯乙烯热浴三遍去蜡、去油、去粘污。（c）甲醇中清洗三遍。（d）丙酮中清洗三遍，以去除光刻胶。（e）甲醇中清洗三遍。（f）异丙醇清洗三遍，第三次加热至沸点后将外延薄膜取出，放入保存器皿中。最后进行涂胶保护。成品片。