專利名稱：一種無(wú)蠟研磨精拋?lái)阡\鎘晶片的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種碲鋅鎘(CdZnTe)晶片無(wú)蠟研磨、精拋工藝，具體是指一種用于II-VI族半導(dǎo)體晶體材料的研磨和精拋工藝，該工藝無(wú)需貼蠟，減少了由于粘蠟引入的污染。它適用于紅外晶體材料的研磨和精拋，特別適用于碲鋅鎘晶體的研磨、精拋工藝。
背景技術(shù)：
碲鋅鎘(CdZnTe)晶體在航空、航天以及軍事、民用等方面具有重大用途，通過(guò)調(diào)節(jié)Zn的組分，該晶體即可以用作航天紅外遙感關(guān)鍵元器件HgCdTe焦平面的襯底，還可作深空高能射線探測(cè)材料，并且在未來(lái)載人空間站中作為太陽(yáng)能電池材料具有較大的應(yīng)用前
旦
oCdZnTe晶片是重要的紅外航空、航天材料，目前在航天領(lǐng)域的HgCdTe外延薄膜時(shí)作為襯底材料。在現(xiàn)有常規(guī)前道工藝中，CdZnTe晶體經(jīng)過(guò)定向、切割之后，需要熔融熱蠟將晶片貼在載物盤(pán)上，再進(jìn)行研磨、精拋等工藝。拋光之后的晶片再經(jīng)過(guò)熔融蠟，將晶片從載物盤(pán)上取下，然后反復(fù)熱浴去蠟。但蠟的引入很難去除干凈，在后繼的外延工藝中會(huì)引入污染。即使經(jīng)過(guò)熱三氯乙烯沸騰熱浴也未必能將蠟去除干凈。如果蠟去除不干凈，會(huì)對(duì)后期的外延過(guò)程產(chǎn)生嚴(yán)重的影響，極大的影響外延材料的質(zhì)量。若在研磨和精拋工藝中，不粘蠟，將有效減少由于蠟去除不干凈造成的外延形貌缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是提供了一種不貼片、批量研磨CdZnTe晶片的工藝。本專利解決了CdZnTe晶片的無(wú)蠟研磨、拋光工藝，不貼片、批量研磨、拋光可以有效提高研磨效率和研磨質(zhì)量，減少蠟污染，本方法可以控制住研磨參數(shù)，如晶片厚度、研磨時(shí)間、轉(zhuǎn)速、上下盤(pán)壓力、游行片開(kāi)孔大小、研磨劑用量以及研磨顆粒大小等。CdZnTe晶片無(wú)蠟研磨、拋光工藝成熟之后，在此襯底上進(jìn)行HgCdTe外延薄膜的生長(zhǎng)其晶體質(zhì)量，結(jié)構(gòu)會(huì)有進(jìn)一步提高，對(duì)其電學(xué)參數(shù)的優(yōu)化也有重要意義。具體工藝如下I、利用內(nèi)圓切割機(jī)將定好晶向的CMZnTe晶片從晶淀上切割，利用劃片機(jī)將晶片劃成需要的標(biāo)準(zhǔn)尺寸。經(jīng)熱三氯乙烯、丙酮清洗去油，酒精、去離子水反復(fù)清洗去污。高純氮?dú)鈱⒕蹈?，放入表面皿?、將光學(xué)玻璃級(jí)的載物盤(pán)用丙酮、酒精、去離子水依次清洗干凈，表面貼上提前做好模具，如圖I (開(kāi)孔尺寸根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)樣品進(jìn)行確定，比樣品稍微大一點(diǎn)，薄一點(diǎn)，便于后面的放片、取片)。3、將貼好模具的載物盤(pán)記為W7，用去離子水清洗干凈，將樣品取出放入模具的開(kāi)口處，由于去離子水的表面張力，樣品就會(huì)吸附在載物盤(pán)上，利用7um的Al2O3顆粒懸浮液作為研磨液，轉(zhuǎn)速80轉(zhuǎn)/分鐘，粗研磨4分鐘，不要取片，將帶著樣品的載物盤(pán)W7用去離子水反復(fù)清洗，將表面附著的7um的Al2O3顆粒清洗干凈，然后晶片取下，放在表面皿里清洗背面附著的7um的Al2O3顆粒研磨液。
4、將清洗好的晶片放入第二個(gè)已經(jīng)貼好模具的載物盤(pán)記為W3. 5，利用3. 5um的Al2O3顆粒懸浮液作為研磨液，轉(zhuǎn)速80轉(zhuǎn)/分鐘，粗研磨3分鐘，不要取片，將帶著樣品的載物盤(pán)W3. 5用去離子水反復(fù)清洗，將表面附著的3. 5um的Al2O3顆粒清洗干凈，然后晶片取下，放在表面皿里清洗背面附著的3. 5um的Al2O3顆粒研磨液。5、將清洗好的晶片放入第三個(gè)已經(jīng)貼好模具的載物盤(pán)記為W1，利用Ium的Al2O3顆粒懸浮液作為拋光液，將玻璃研磨盤(pán)換為絨布盤(pán)，轉(zhuǎn)速80轉(zhuǎn)/分鐘，拋光3分鐘，不要取片，將帶著樣品的載物盤(pán)Wl用去離子水反復(fù)清洗，將表面附著的Ium的Al2O3顆粒清洗干凈，然后晶片取下，放在表面皿里清洗背面附著的Ium的Al2O3顆粒拋光液。6、將清洗好的晶片放入第四個(gè)已經(jīng)貼好模具的載物盤(pán)記為W0，將絨布盤(pán)換為精拋
盤(pán)，利用80nm的Al2O3拋光液作為精拋液，轉(zhuǎn)速95轉(zhuǎn)/分鐘，精拋10分鐘，不要取片，將帶著樣品的載物盤(pán)WO用去離子水反復(fù)清洗，用高純、長(zhǎng)纖維棉花將表面附著的SOnm的Al2O3化學(xué)拋光液清洗干凈，否則殘余的拋光液會(huì)對(duì)晶片有進(jìn)一步的腐蝕。7、最后，將晶片取下，放在表面皿里清洗背面附著的SOnm的Al2O3化學(xué)拋光液。用熱三氯乙烯熱浴三次，MOS級(jí)乙醇熱浴三次，取片、高純氮?dú)獯蹈?。本專利的?yōu)點(diǎn)在于它可以解決碲鋅鎘在研磨、拋光中的去蠟問(wèn)題，如果蠟去除不干凈，會(huì)對(duì)后期的外延過(guò)程產(chǎn)生嚴(yán)重的影響，極大的影響外延材料的質(zhì)量。若在研磨和精拋工藝中，不粘蠟，將有效減少由于蠟去除不干凈造成的外延形貌缺陷。該方法可以應(yīng)用于碲鋅鎘晶體研磨、拋光領(lǐng)域。


I:本專利的方法流程圖。2:本專利的模具圖。
具體實(shí)施例方式以Imm厚的CdZnTe晶片的研磨、拋光工藝為例I、將CdZnTe晶片從晶錠上切害I]、劃成尺寸為Imm厚的標(biāo)準(zhǔn)尺寸。經(jīng)熱三氯乙烯、丙酮清洗去油，酒精、去離子水反復(fù)清洗去污。高純氮?dú)鈱⒕蹈桑湃氡砻婷蟆?、將光學(xué)玻璃級(jí)的載物盤(pán)用丙酮、酒精、去離子水依次清洗干凈，表面貼上提前做好模具，如圖I (開(kāi)孔尺寸15. 5mm*15. 5mm, 0. 8mm,比樣品稍微大一點(diǎn)，薄一點(diǎn),便于后面的放片、取片)。3、將貼好模具的載物盤(pán)記為W7，用去離子水清洗干凈，將樣品取出放入模具的開(kāi)口處，由于去離子水的表面張力，樣品就會(huì)吸附在載物盤(pán)上，利用7um的Al2O3顆粒懸浮液作為研磨液，轉(zhuǎn)速80轉(zhuǎn)/分鐘，粗研磨4分鐘，不要取片，將帶著樣品的載物盤(pán)W7用去離子水反復(fù)清洗，將表面附著的7um的Al2O3顆粒清洗干凈，然后晶片取下，放在表面皿里清洗背面附著的7um的Al2O3顆粒研磨液。4、將清洗好的晶片放入第二個(gè)已經(jīng)貼好模具的載物盤(pán)記為W3. 5，利用3. 5um的Al2O3顆粒懸浮液作為研磨液，轉(zhuǎn)速80轉(zhuǎn)/分鐘，粗研磨3分鐘，不要取片，將帶著樣品的載物盤(pán)W3. 5用去離子水反復(fù)清洗，將表面附著的3. 5um的Al2O3顆粒清洗干凈，然后晶片取下，放在表面皿里清洗背面附著的3. 5um的Al2O3顆粒研磨液。5、將清洗好的晶片放入第三個(gè)已經(jīng)貼好模具的載物盤(pán)記為W1，利用Ium的Al2O3顆粒懸浮液作為拋光液，將玻璃研磨盤(pán)換為絨布盤(pán)，轉(zhuǎn)速80轉(zhuǎn)/分鐘，拋光3分鐘，不要取片，將帶著樣品的載物盤(pán)Wl用去離子水反復(fù)清洗，將表面附著的Ium的Al2O3顆粒清洗干凈，然后晶片取下，放在表面皿里清洗背面附著的Ium的Al2O3顆粒拋光液。6、將清洗好的晶片放入第四個(gè)已經(jīng)貼好模具的載物盤(pán)記為W0，將絨布盤(pán)換為精拋盤(pán)，利用80nm的Al2O3拋光液作為精拋液，轉(zhuǎn)速95轉(zhuǎn)/分鐘，精拋10分鐘，不要取片，將帶著樣品的載物盤(pán)WO用去離子水反復(fù)清洗，用高純、長(zhǎng)纖維棉花將表面附著的SOnm的Al2O3化學(xué)拋光液清洗干凈，否則殘余的拋光液會(huì)對(duì)晶片有進(jìn)一步的腐蝕。7、最后，將晶片取下，放在表面皿里清洗背面附著的80nm的Al2O3化學(xué) 拋光液。用熱三氯乙烯熱浴三次，MOS級(jí)乙醇熱浴三次，取片、高純氮?dú)獯蹈伞?br> 權(quán)利要求
1.一種無(wú)蠟研磨精拋CdZnTe晶片的方法，其特征在于包括以下步驟 1)利用內(nèi)圓切割機(jī)將定好晶向的CdZnTe晶片從晶徒上切割，利用劃片機(jī)將晶片劃成需要的標(biāo)準(zhǔn)尺寸。經(jīng)熱三氯乙烯、丙酮清洗去油，酒精、去離子水反復(fù)清洗去污。高純氮?dú)鈱⒕蹈?，放入表面皿? 2)將光學(xué)玻璃級(jí)的載物盤(pán)用丙酮、 酒精、去離子水依次清洗干凈，表面貼上提前做好模具； 3)將貼好模具的載物盤(pán)記為W7，用去離子水清洗干凈，將樣品取出放入模具的開(kāi)口處，由于去離子水的表面張力，樣品就會(huì)吸附在載物盤(pán)上，利用7um的Al2O3顆粒懸浮液作為研磨液，轉(zhuǎn)速80轉(zhuǎn)/分鐘，粗研磨4分鐘，不要取片，將帶著樣品的載物盤(pán)W7用去離子水反復(fù)清洗，將表面附著的7um的Al2O3顆粒清洗干凈，然后晶片取下，放在表面皿里清洗背面附著的7um的Al2O3顆粒研磨液； 4)將清洗好的晶片放入第二個(gè)已經(jīng)貼好模具的載物盤(pán)記為W3.5，利用3. 5um的Al2O3顆粒懸浮液作為研磨液，轉(zhuǎn)速80轉(zhuǎn)/分鐘，粗研磨3分鐘，不要取片，將帶著樣品的載物盤(pán)W3. 5用去離子水反復(fù)清洗，將表面附著的3. 5um的Al2O3顆粒清洗干凈，然后晶片取下，放在表面皿里清洗背面附著的3. 5um的Al2O3顆粒研磨液； 5)將清洗好的晶片放入第三個(gè)已經(jīng)貼好模具的載物盤(pán)記為W1，利用Ium的Al2O3顆粒懸浮液作為拋光液，將玻璃研磨盤(pán)換為絨布盤(pán)，轉(zhuǎn)速80轉(zhuǎn)/分鐘，拋光3分鐘，不要取片，將帶著樣品的載物盤(pán)Wl用去離子水反復(fù)清洗，將表面附著的Ium的Al2O3顆粒清洗干凈，然后晶片取下，放在表面皿里清洗背面附著的Ium的Al2O3顆粒拋光液； 6)將清洗好的晶片放入第四個(gè)已經(jīng)貼好模具的載物盤(pán)記為W0，將絨布盤(pán)換為精拋盤(pán)，利用80nm的Al2O3拋光液作為精拋液，轉(zhuǎn)速95轉(zhuǎn)/分鐘，精拋10分鐘，不要取片，將帶著樣品的載物盤(pán)WO用去離子水反復(fù)清洗，用高純、長(zhǎng)纖維棉花將表面附著的SOnm的Al2O3化學(xué)拋光液清洗干凈，否則殘余的拋光液會(huì)對(duì)晶片有進(jìn)一步的腐蝕； 7)將晶片取下，放在表面皿里清洗背面附著的SOnm的Al2O3化學(xué)拋光液，用熱三氯乙烯熱浴三次，MOS級(jí)乙醇熱浴三次，取片、高純氮?dú)獯蹈伞?br> 全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種無(wú)蠟研磨精拋?lái)阡\鎘晶片的方法，在常規(guī)前道工藝中，晶體錠條經(jīng)內(nèi)圓切割以后形成一定厚度的晶片，然后經(jīng)過(guò)熱蠟貼片工藝進(jìn)行研磨和精拋。但蠟的引入很難去除干凈，在后繼的外延工藝中會(huì)引入污染。即使經(jīng)過(guò)熱三氯乙烯沸騰熱浴也未必能將蠟去除干凈。不貼片、批量研磨、拋光可以有效提高研磨效率和研磨質(zhì)量，減少蠟污染，本工藝可以控制住研磨參數(shù)，如晶片厚度、研磨時(shí)間、轉(zhuǎn)速、上下盤(pán)壓力、游行片開(kāi)孔大小、研磨劑用量以及研磨顆粒大小等。CdZnTe晶片無(wú)蠟研磨、拋光工藝成熟之后，在此襯底上進(jìn)行HgCdTe外延薄膜的生長(zhǎng)其晶體質(zhì)量，結(jié)構(gòu)會(huì)有進(jìn)一步提高，對(duì)其電學(xué)參數(shù)的優(yōu)化也有重要意義。
文檔編號(hào)B24B37/00GK102729132SQ20121021162
公開(kāi)日2012年10月17日 申請(qǐng)日期2012年6月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月25日
發(fā)明者張可峰, 張莉萍, 李向陽(yáng), 杜云辰, 林杏潮, 焦翠靈, 王仍, 邵秀華, 陸液 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院上海技術(shù)物理研究所