[发明专利]一种MOCVD设备用石墨盘的清洗方法

说明书

本发明公开了一种MOCVD设备用石墨盘的清洗方法，包括：1）对石墨盘进行氧化处理；2）利用第一洗液对石墨盘进行加热浸泡，去除包含砷元素的沉积物；3）利用第二洗液对石墨盘进行加热浸泡，去除包含锑元素的沉积物；4）利用第三洗液对石墨盘进行浸泡去除残留的金属；5）对石墨盘进行烘烤以去除残留的挥发物，而后自然降温冷却，真空封存。该工艺过程简单，能有效去除含砷、含锑沉积物，对设备要求低，大大降低了清洗成本。

技术领域

本发明涉及一种MOCVD设备用石墨盘的清洗方法，涉及半导体技术领域。

背景技术

金属有机物化学气相沉积(Metal-organic Chemical Vapor Deposition，简写MOCVD)设备主要用于化合物半导体材料与器件(比如GaAs、InP、GaN、InAs、GaSb等材料)的生长。石墨盘是MOCVD里面用来放置的晶圆的部件，随着材料的生长，石墨盘会积累大量沉积物从而影响材料品质，这个时候就需要对石墨盘进行清理。MOCVD生长过程中的材料均为超高纯材料，对于非生长所需元素的含量需要有严格的控制。本专利所涉及的InAs\GaSb等相关含锑材料或器件由于其窄带隙的特性在红外光电器件方面有着无可替代的地位。对于以GaAs、InP等沉积物为主的石墨盘业界通行做法为使用1300℃高温烘烤来去除，对于以GaN为主要沉积物的石墨盘通常的做法是使用1300~1500℃高温并通入氯气或者氯化氢来予以去除。而以含Sb材料为主要沉积物的石墨盘由于Sb的低饱和蒸气压特性直接使用高温烘烤或者通入氯气或氯化氢则无法很好去除，且会带来烘烤炉的Sb沾污问题。生长In\As\Ga\Sb几种元素中的两种或多种含Sb化合物材料的石墨盘也无法直接使用高温烘烤来解决，对于含As、Sb沉积物的石墨盘直接使用酸洗会产生剧毒气体不符合环保及安全要求且会引入其他微量的元素沾污从而在MOCVD生长过程中引入掺杂。所以如何提供一种有效方法来解决含锑沉积物的石墨盘清洁问题就显得尤为必要了。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种MOCVD设备用石墨盘的清洗方法。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种MOCVD设备用石墨盘的清洗方法，包括以下步骤：

1）在密闭环境下，对石墨盘进行氧化处理，直至石墨盘上的沉积物充分氧化；

2）利用第一洗液对经步骤1）后的石墨盘进行加热浸泡，去除包含砷元素的沉积物，所述第一洗液是由氨水、双氧水与水按照质量比1:1:1-1:10:1的比例混合而成，处理温度控制在40-80℃间；

3）利用第二洗液对石墨盘进行加热浸泡，去除包含锑元素的沉积物，所述第二洗液为氢氧化钠或氢氧化钾溶液，其浓度控制在1%~50%间，处理温度控制在50℃~100℃间；

4）利用第三洗液对石墨盘进行浸泡去除残留的金属，所述第三洗液为盐酸溶液，其浓度控制在1%~25%间，浸泡结束后，用去离子水对石墨盘进行冲洗干净；

5）对石墨盘进行烘烤以去除残留的挥发物，而后自然降温冷却，真空封存。

作为一种具体的实施方式，步骤1）中氧化处理的温度控制在50℃~300℃间且密闭环境中通入空气或氧气或氧等离子体对石墨盘进行氧化。

作为一种具体的实施方式，步骤2）中加热浸泡时间控制在30min~60min间。

作为一种具体的实施方式，步骤3）中加热浸泡时间控制在30min~60min间。

作为一种具体的实施方式，步骤4）中的浸泡温度控制在0℃~25℃之间。

作为一种具体的实施方式，在步骤2）、3）、4）浸泡处理后，均采用去离子水进行冲洗30min~180min。