II类超晶格探测器背面减薄技术研究

为了验证外延材料制备工艺试验的正确性,减少GaSb衬底对红外光的吸收,同时提升探测器的可靠性和长期稳定性,需要对II类超晶格红外探测器的GaSb衬底进行减薄处理。采用机械抛光法和机械化学抛光法实现II类超晶格探测器的GaSb衬底背面减薄,最后利用专用腐蚀液腐蚀的方法将GaSb衬底全部去除,使II类超晶格材料完全露出。扫描电镜测试表明,超晶格材料腐蚀阻挡层能起到较好的阻挡作用,材料表面光滑,衬底无残留。探测器性能测试结果表明,减薄后的探测器芯片性能未发生变化。     

InAs/GaSb Ⅱ类超晶格长波红外探测器背面减薄技术研究

在长波红外波段,InAs/GaSb Ⅱ类超晶格材料具有比碲镉汞材料更优越的性能,因此得到了广泛研究。对InAs/GaSb Ⅱ类超晶格红外探测器芯片的背面减薄技术开展了一系列试验。针对<100>GaSb单晶片进行了单点金刚石机床精密加工、机械化学抛光和化学抛光方法研究,并去除了加工损伤。InAs/GaSb Ⅱ类超晶格红外器件的流片结果表明,长波探测器组件获得了较好的红外成像图片,提高了InAs/GaSb Ⅱ类超晶格长波红外探测器芯片的研制水平。     

碲锌镉衬底的化学机械抛光液研究

作为碲锌镉衬底表面加工的重要工序，化学机械抛光（Chemical Mechanical Polishing, CMP）的加工效果决定了碲锌镉衬底的表面质量和生产效率。抛光液是CMP的关键影响因素之一，直接影响衬底抛光后的表面质量。对碲锌镉衬底CMP工艺使用的抛光液进行了研究，探究了以二氧化硅溶胶和过氧化氢为主体的抛光液体系在不同pH值、不同磨料浓度下对衬底抛光表面质量和去除速率的影响。结果表明，使用改进后的抛光液体系对碲锌镉衬底进行CMP，能够在获得超光滑表面的同时实现高效率加工，为批量化制备高表面质量的碲锌镉衬底奠定了良好基础。     

量子阱红外探测器衬底完全去除技术研究

背面减薄技术对于提高量子阱红外焦平面探测器的性能有着重要的意义,通过衬底减薄能够缓解探测器芯片与读出电路的热膨胀失配,提高互连混成芯片可靠性,同时能够有效降低串扰。本文结合机械研磨、化学机械抛光和选择性湿法腐蚀技术,实现了量子阱探测器互连混成芯片的衬底完全去除。     

碲锌镉晶体表面磨抛方法研究

碲锌镉是一种性能优异的Ⅱ-Ⅵ族化合物半导体材料。随锌含量不同,其禁带宽度可连续调节,是用于制备红外探测器的碲镉汞材料的优良衬底。介绍了多种碲锌镉晶体的磨抛方法,包括手工研磨、机械抛光、化学抛光和机械化学抛光。借助多种表征技术和改良手段,碲锌镉晶体的表面加工取得了显著进步。     

软脆碲锌镉衬底的新型化学抛光技术研究

碲锌镉(CdZnTe)是液相外延碲镉汞(HgCdTe)薄膜的最佳衬底材料。获得高质量的CdZnTe衬底表面对于提升红外探测器的性能有着十分重大的意义。针对CdZnTe表面加工技术进行了研究,开发出一种新的化学抛光技术,使得抛光后的CdZnTe表面粗糙度Ra可达0.3 nm。     

CdZnTe衬底表面结构分析

报道用ＸＰＳ研究Ｃｄ１－ｙＺｎｙＴｅ衬底经机械抛光后和化学抛光后的表面化学配比和表面结构。ＭｇＯ粉机械抛光后，表面为富Ｃｄ层，溴乙醇溶液化学抛光后，表面为贫Ｃｄ层；２－４．５ｋｖＡｒ＾＋溅射表面不导致元素的择优溅射，表面化学配比接近用电镜测量所得的体内组份值。     

碲锌镉衬底表面处理研究

主要从碲锌镉表面处理工艺及表面位错缺陷揭示两个方面对碲锌镉衬底的表面处理研究进行了详细介绍。从表面处理机理和工艺参数对衬底表面的影响两个方面介绍了机械研磨、机械抛光、化学机械抛光以及化学抛光4种表面处理工艺。同时，介绍了能揭示碲锌镉不同晶向表面的位错缺陷的Everson、Nakagawa及E_Ag三种化学腐蚀液。     

碲锌镉衬底表面处理研究

主要从碲锌镉表面处理工艺及表面位错缺陷揭示两个方面对碲锌镉衬底的表面处理研究进行了详细介绍。从表面处理机理和工艺参数对衬底表面的影响两个方面介绍了机械研磨、机械抛光、化学机械抛光以及化学抛光4种表面处理工艺。同时，介绍了能揭示碲锌镉不同晶向表面的位错缺陷的Everson、Nakagawa及EAg三种化学腐蚀液。     

W-Mo合金表面超精密加工的CMP技术研究

阐述了金属化学机械抛光的机理。将半导体制造工艺中的nm级平坦化技术、化学机械抛光技术拓展并应用到W-Mo合金工艺中,在实现精密物理材料表面高平坦度、低粗糙度的前提下,提高W-Mo合金去除速率。采用碱性抛光液进行实验,确定了抛光液的成分;分析了W-Mo合金化学机械抛光中压力、流量、转速、pH值、活性剂等参数对W-Mo合金的影响。实验表明,实现W-Mo合金表面超精密抛光的最佳条件为:压力0.06MPa,流速160mL/min,转速60r/min,pH值10.1~10.3。     

磷化铟的化学机械抛光技术研究进展

磷化铟单晶作为一种重要的外延层衬底材料被广泛应用于光电器件.衬底外延生长和电子器件制备要求磷化铟晶片表面具有极低的表面粗糙度、无表面/亚表面损伤和残余应力等,需对磷化铟晶片表面进行抛光加工,其表面质量决定了后续的外延层质量并最终影响磷化铟基器件的性能.综述了磷化铟晶体化学机械抛光(CMP)技术进展;介绍了磷化铟表面的化学反应原理、CMP去除机理;详细分析了磷化铟抛光液组分及pH值、抛光工艺参数(抛光压力、抛光盘转速、抛光垫特性、磨料种类、粒径及浓度)等对磷化铟抛光质量的影响;介绍了磷化铟抛光片的清洗工艺,并对磷化铟CMP的后续研究方向提出一些建议.     

锑化铟抛光片表面粗糙度优化研究

锑化铟是中波红外探测应用较广的材料。抛光片的表面粗糙度是影响器件性能的关键指标。研究了锑化铟化学机械抛光(Chemical Mechanical Polishing, CMP)液的pH值、氧化剂比例以及抛光液流速对锑化铟抛光片表面粗糙度的影响,并结合原子力显微镜(Atomic Force Microscope, AFM)和表面轮廓仪测试对抛光片的表面粗糙度进行了表征和优化。结果表明,当pH值为8、氧化剂比例为0.75%、抛光液流速为200 L/min时,InSb晶片的表面粗糙度为1.05 nm (AFM),同时晶片的抛光宏观质量较好。     

不同腐蚀时间对CZT(211)B衬底的影响分析

主要分析了不同溴甲醇(溴体积比为0.05%)腐蚀时间对CZT(211)B衬底表面粗糙度、总厚度偏差、红外透过率、Zn值以及X射线衍射半峰宽(FWHM)的影响。研究发现即使使用溴体积比0.05%的溴甲醇溶液腐蚀5 s,衬底表面粗糙度都会由0.5 nm增加至1.5 nm以上。随着腐蚀时间的增加CZT(211)B衬底总厚度偏差逐渐增加。使用溴甲醇作为抛光液的两个样品的Zn值明显低于使用氨水作为抛光液的样品,同时该两样品的X射线衍射半峰宽和红外透过率随腐蚀时间的变化趋势一致,但不同于使用氨水作为抛光液的样品,说明不同的抛光液影响CZT(211)B衬底表面Zn值以及表面损伤层等表面状态。     

GaAs晶片化学机械抛光的机理分析

在不同条件下（系统pH值，磨粉浓度，氧化剂浓度），通过对GaAs化学机械抛光速率变化规律的研究和对晶片表面氧化层的俄联（AES）分析，探讨了H2O2胶体磨料化学机械抛光的作用过程（表面氧化十机械磨除＋化学去除）和系统pH值对其过程的影响。     

Chemical polishing of CdZnTe substrates fabricated from crystals grown by the vertical-gradient freezing method

Chemical polishing is a process of crucial importance in the manufacture of epiready substrates for molecular beam epitaxy (MBE) of high-quality HgCdTe layers. With the aim of fabrication of (211) CdZnTe substrates, we focused on the fundamental research of polishing processes with respect to reducing subsurface damage. Wafers of the orientation (211) were prepared from the as-grown crystals by a process flow including oriented slicing, several steps of mechanical polishing, and finally chemical polishing. In the prechemical polishing process, several free and bound abrasives were applied to reach the surface roughness close to 1 nm. The surface polishing treatment included testing of the surface quality after each polishing step. We used an interferometer profiler, which yields detailed surface maps. Within chemical polishing processing, we have looked for an optimum composition of etchant based on the bromine-methanol/ethylene glycol solution and adequate polishing pad. We studied the substrate surface quality dependence on the rotation speed of the plate, sample loading weights, and duration of polishing. Correlation between the final surface roughness and layer thickness removed was established. The chemical polishing with a very low concentration of Br-methanol/ethylene glycol solution was found to yield very good CdZnTe surfaces with a perfect flatness.     

硒化镉晶片的化学机械抛光

硒化镉(CdSe)的表面加工质量对CdSe基器件的性能至关重要.化学机械抛光(CMP)是一种获得高质量晶体加工表面的常用方法.为改善CdSe晶片的表面加工质量,以SiO2水溶胶配制抛光液,研究了抛光液磨料质量分数、抛光液pH值、氧化剂NaClO的质量分数、抛光盘转速和抛光时间等因素对CdSe晶片抛光去除速率和表面质量的影响,优化了CdSe的CMP工艺参数.结果表明,在优化工艺条件下,CdSe的平均去除速率为320 nm/min,晶片的抛光表面无明显划痕和塌边现象.原子力显微镜(AFM)测量结果表明,抛光后的CdSe晶片表面粗糙度为0.542 nm,可以满足器件制备要求.     

不同抛光方式下InSb晶片表面质量的对比研究

本文分别以加双氧水的化学机械抛光和未加双氧水的纯机械抛光方式对InSb晶片进行表面处理,通过分析氧化膜的生成,以及对InSb晶片的表面划痕、表面粗糙度和表面损伤的表征,开展了两种不同抛光方式下InSb晶片的表面质量对比研究.结果表明,在化学机械抛光过程中,InSb晶片表面有氧化层生成,该氧化层能保护材料表面免受损伤;并...