[发明专利]碲锌镉晶体的电感耦合等离子体刻蚀工艺方法

摘要

本发明公开了一种碲锌镉晶体的电感耦合等离子体刻蚀工艺方法，在刻蚀前采用碲锌镉晶体的结构采用衬底‑半导体的组合形式。本发明用SF6和Ar作为电感耦合等离子刻蚀的刻蚀气体，与传统的反应离子刻蚀方式相比，电感耦合等离子刻蚀的离子密度高，刻蚀速率更快，让刻蚀后的碲锌镉晶体的刻蚀形貌有更高的精度，更高的选择比并且刻蚀表面平整光滑。本发明刻蚀的晶体材料对于公共安全、军事、核工业、核医学、科学研究以及航空航天等领域安全监控、辐射防护方面具有重要意义和应用前景。

主权项

1.一种碲锌镉晶体的电感耦合等离子体刻蚀工艺方法，其特征在于：包括如下步骤：(1)CdZnTe晶体的机械抛光预处理：在准备好CdZnTe晶体材料之后，采用机械抛光的方法，减小CdZnTe晶体材料表面的粗糙度，用0.05～1.0μm粒度的氧化铝抛光粉配成的抛光液，对CdZnTe晶体材料表面进行抛光1～2h，直到肉眼可见CdZnTe晶体材料表面光滑，且CdZnTe晶体材料表面光线如镜面反射，并且CdZnTe晶体材料表面无颗粒状形态，然后将机械抛光后的CdZnTe晶体材料进行清洗，然后用氮气吹干，得到洁净的CdZnTe晶体材料；(2)CdZnTe晶体的匀胶光刻过程：采用半导体材料的光刻工艺，在所述步骤(1)中制备所得的洁净的CdZnTe晶体材料表面进行光刻；当进行光刻时，准备正胶光刻胶，使用匀胶机涂胶，控制前烘后烘总时间为5～30min，并采用深紫外线曝光，控制曝光时间8～10s，控制显影时间为10‑20s，得到光刻处理的CdZnTe材料，然后进行清洗，取出干燥，得到光刻处理的CdZnTe材料；(3)CdZnTe晶体的电感耦合等离子体刻蚀工艺过程：采用电感耦合等离子体刻蚀刻蚀的方法，在所述步骤(2)光刻后得到的光刻处理的CdZnTe材料表面进行刻蚀，采用SF₆和Ar气为刻蚀源气体，控制刻蚀腔环境的真空度不大于1.0×10^‑4Pa；控制射频电源频率为13.56MHz，控制刻蚀腔体气压为1～2Pa，控制射频功率RF1为600W，射频功率源RF2为150W，控制调整Ar和SF₆不同的气体流量及比例达到不同的刻蚀效果，控制刻蚀时间为30～180min，待电感耦合等离子体刻蚀过程结束后，取出CdZnTe材料，得到薄膜碲锌镉晶体材料器件。