本發(fā)明屬于光電探測(cè),具體涉及一種高面形質(zhì)量的碲鋅鎘晶片加工方法。
背景技術(shù):
1、碲鋅鎘(cdznte)晶片廣泛應(yīng)用在核安全、天體物理、環(huán)境監(jiān)測(cè)和醫(yī)學(xué)成像等光電探測(cè)技術(shù)領(lǐng)域。此類用途對(duì)cdznte晶片表面加工提出了較高的要求,需要具有高平面度和低表面損傷。同時(shí),由于光電探測(cè)對(duì)透過(guò)率的要求,必須對(duì)cdznte進(jìn)行雙面加工;雙面磨拋已廣泛應(yīng)用于硅工藝中,但由于cdznte工藝晶片不規(guī)則,且雙面磨拋邊緣破損率較高,大部分的cdznte晶片加工工藝仍采用單面磨、單面拋工藝。
2、采用單面磨、單面拋的技術(shù)路線,一方面,會(huì)引入加工殘余應(yīng)力反復(fù)變化而造成翹曲形變,具有較強(qiáng)的隨機(jī)性與不規(guī)律性。另一方面,低表面損傷的要求還需要最后一步對(duì)cdznte進(jìn)行化學(xué)拋光,而化學(xué)拋光過(guò)程由于“邊緣效應(yīng)”又將引入晶片邊緣塌邊。傳統(tǒng)工藝下,主要是通過(guò)調(diào)整化學(xué)拋光液組分、調(diào)整化學(xué)拋光參數(shù)、優(yōu)化前序精拋工藝縮短化學(xué)拋光時(shí)間等方法,力求在化學(xué)拋光工藝中達(dá)到控制面形的目的。但由于“邊緣效應(yīng)”不可避免,再加上前序工藝后面形具有較強(qiáng)的隨機(jī)性,導(dǎo)致使用化學(xué)拋光來(lái)控制面形的效果穩(wěn)定性和重復(fù)性較差,無(wú)法穩(wěn)定獲得高面形質(zhì)量的cdznte晶片。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是,針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足,提供一種高面形質(zhì)量的碲鋅鎘晶片加工方法,該方法工藝簡(jiǎn)單、重復(fù)性好、可實(shí)現(xiàn)性,適用于工業(yè)化生產(chǎn),能有效提升碲鋅鎘晶片生產(chǎn)過(guò)程中的面形控制水平。
2、本發(fā)明為解決上述技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:
3、一種高面形質(zhì)量的碲鋅鎘晶片加工方法,將對(duì)碲鋅鎘晶片加工過(guò)程的不利因素,通過(guò)調(diào)整工藝步驟,將不利因素互相中和,以此達(dá)到制備高面形質(zhì)量碲鋅鎘晶片的目的,即利用碲鋅鎘晶片磨拋過(guò)程中產(chǎn)生的損傷層應(yīng)力對(duì)晶片造成的形變,“中和”化學(xué)拋光過(guò)程中晶片的塌邊現(xiàn)象。該方法包括以下四個(gè)步驟:
4、步驟一:對(duì)碲鋅鎘晶片進(jìn)行化學(xué)腐蝕去除晶片雙面的損傷層應(yīng)力,確保在進(jìn)行步驟二前晶片未發(fā)生形變;
5、步驟二:將碲鋅鎘晶片固定后使用砂輪進(jìn)行研磨,研磨后取下晶片,使晶片在損傷層應(yīng)力的作用下朝損傷層方向發(fā)生翹曲形變;
6、步驟三:將碲鋅鎘晶片取下并重新固定后進(jìn)行拋光,去除損傷層應(yīng)力,拋光后取下晶片,得到中心低四周高的“凹”面晶片;
7、步驟四:將碲鋅鎘晶片進(jìn)行化學(xué)拋光,使得晶片在化學(xué)作用下塌邊且四周去除速率高于中心,“凹”面晶片趨平。
8、按上述方案,步驟一中使用的化學(xué)腐蝕液為濃度0.1%~10.0%的溴基溶液。
9、按上述方案,步驟一中腐蝕時(shí)間為2~15min。
10、按上述方案,步驟二和步驟三中的固定方式均包括吸附、蠟粘和膜粘任一種。
11、按上述方案,步驟二中使用金剛石砂輪進(jìn)行研磨,砂輪的目數(shù)為8000~15000目。
12、按上述方案,步驟二中研磨的轉(zhuǎn)速為1500~2500rpm,進(jìn)給速度為0.03~0.05μm/s。
13、按上述方案,步驟三中拋光的轉(zhuǎn)速為50~70rpm。
14、按上述方案,步驟三中拋光時(shí)間為10~20min。
15、按上述方案,步驟四中使用的化學(xué)拋光液為濃度0.1~10.0%的溴基溶液。
16、按上述方案,步驟四中化學(xué)拋光時(shí)間為1~8min。
17、與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:
18、如圖1所示為本發(fā)明碲鋅鎘晶片加工方法中步驟二、步驟三示意,經(jīng)過(guò)步驟三后晶片面形為“凹”,后續(xù)步驟四化學(xué)拋光由于塌邊效應(yīng)會(huì)使晶片面形變“凸”,因此,經(jīng)過(guò)本發(fā)明的步驟一至步驟四后,晶片面形會(huì)趨于平坦。本發(fā)明基于現(xiàn)有實(shí)際工藝進(jìn)行改進(jìn),將損傷層應(yīng)力與化拋塌邊兩個(gè)對(duì)面形不利且不可調(diào)和的因素相互中和,可加工出高面形質(zhì)量碲鋅鎘晶片,該工藝簡(jiǎn)單、重復(fù)性好、可實(shí)現(xiàn)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),能有效提升碲鋅鎘晶片生產(chǎn)過(guò)程中的面形控制水平。
1.一種高面形質(zhì)量的碲鋅鎘晶片加工方法,其特征在于,包括以下步驟:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高面形質(zhì)量的碲鋅鎘晶片加工方法,其特征在于,步驟一中使用的化學(xué)腐蝕液為濃度0.1%~10.0%的溴基溶液。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高面形質(zhì)量的碲鋅鎘晶片加工方法,其特征在于,步驟一中腐蝕時(shí)間為2~15min。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高面形質(zhì)量的碲鋅鎘晶片加工方法,其特征在于,步驟二和步驟三中的固定方式均包括吸附、蠟粘和膜粘任一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高面形質(zhì)量的碲鋅鎘晶片加工方法,其特征在于,步驟二中使用金剛石砂輪進(jìn)行研磨,砂輪的目數(shù)為8000~15000目。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高面形質(zhì)量的碲鋅鎘晶片加工方法,其特征在于,步驟二中研磨的轉(zhuǎn)速為1500~2500rpm,進(jìn)給速度為0.03~0.05μm/s。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高面形質(zhì)量的碲鋅鎘晶片加工方法,其特征在于,步驟三中拋光的轉(zhuǎn)速為50~70rpm。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高面形質(zhì)量的碲鋅鎘晶片加工方法,其特征在于,步驟三中拋光時(shí)間為10~20min。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高面形質(zhì)量的碲鋅鎘晶片加工方法,其特征在于,步驟四中使用的化學(xué)拋光液為濃度0.1~10.0%的溴基溶液。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-9任一項(xiàng)所述的一種高面形質(zhì)量的碲鋅鎘晶片加工方法,其特征在于,步驟四中化學(xué)拋光時(shí)間為1~8min。