InSb晶片的机械加工损伤层研究

结合X射线衍射技术以及逐层化学 腐蚀剥离损伤层的方法,定量分析了InSb晶体 由于切割、研磨、抛光等工艺所引入的损伤层的深度,并探讨了 损伤层结构及引入因素。研究结果表明,切割加工是引入InSb晶 片表面损伤层的主要工序,其表面损伤层的深度达 到16 μm左右;双面研磨的InSb晶片表面的损伤层深度约 为12 μm;经机械化学抛光加工后的InSb晶片表面的损伤层深 度明显减小,约为2 μm。     

InSb芯片表面抛光及腐蚀研究

表面抛光及腐蚀是InSb红外焦平面探测器芯片制备的重要工艺.本文针对腐蚀后粗糙表面、腐蚀坑和精抛后\     

载荷对SiC晶片抛光质量的影响

首先利用不同粒度的碳化硼研磨液对Si C晶片分别进行粗磨和细磨,然后利用金刚石微粉悬浮抛光液对晶片进行机械抛光,在此基础上进行最终的化学机械抛光。本文重点研究了化学机械抛光时,不同载荷对晶片质量的影响,并利用Taylor Surf CCI2000非接触式粗糙度检测仪来进行表征。实验结果表明:在主盘转速为60rpm,PH为11,抛光时间为120min,温度为20摄氏度的最优实验条件下,加载0.6kg/cm2的压力,初始粗糙度为17nm的晶片其粗糙度可减小至3.8nm;在一定范围内晶面的表面粗糙度随着载荷的增大而减小,材料去除率随着载荷增大而增大,当载荷增大到一定程度时候粗糙度并无明显变化。     

CMP抛光机抛光台温度控制的研究

阐述了CMP抛光机抛光台的温度控制方法。用有限元软件ANSYS模拟了抛光台和循环水的热交换过程,并且分析循环水的流量和温度对热交换效率的影响,得出循环水流量和温度跟热交换效率的关系。根据它们之间的关系,设计了一种CMP抛光机抛光台温度控制系统和方法,通过有限元软件ANSYS模拟了该温度控制系统和方法的控制过程,模拟结果...     

InSb晶片清洗研究

随着红外探测器件制备工艺的不断发展,人们对InSb晶片表面质量的要求也越来越高,但是晶片在生产过程中不可避免地会引进各种杂质。研究了一种利用兆声超声并结合药液去离子水清洗InSb晶片的方法,并对清洗后的InSb晶片进行了表面颗粒度、表面有机物和表面粗糙度等方面的测量。实验结果表明,该方法能够有效去除InSb晶片表面的颗粒、有机物和金属离子杂质,但是也会略微增大晶片表面的粗糙度。     

4 in InSb晶片加工技术研究

在红外探测领域,InSb材料已经大规模地被用于制造3～5 μm波长范围的焦平面阵列探测器。对更大规模、更高性能探测器的需求日益增长,而该类探测器需要在更大尺寸、更高质量的晶片上制备。所以,对4 in InSb晶片加工技术进行了研究。通过优化研磨、抛光工艺参数,最终获得总厚度偏差小于等于10 μm、翘曲度小于等于20 μm、表面粗糙度小于1 nm、表面质量优的4 in InSb晶片,提高了加工效率,能够满足大规模高质量红外焦平面探测器的使用需求。     

InSb晶片的表面状态参数研究

随着InSb红外探测器的不断发展,像元数不断增加,线宽不断减小;在 采用外延工艺生长衬底时,人们对InSb晶片表面状态的要求也越来越高。主要讨论了 InSb晶片的表面状态参数及其相关的测试方法,列举了一些相关标准以及国内外厂家和研究机构对 表面状态参数的关注点,并找到了下一步的研发方向。该研究为生产更大规格的焦平面 探测器、提高探测器性能的稳定性以及给外延生长提供优质衬底打好了基础。     

线切割InSb晶片表面损伤研究

利用扫描电子显微镜 (Scanning Electron Microscopy, SEM)、台阶仪和X射线衍射仪 (X-ray Diffraction, XRD) 研究了线切割InSb晶片和内圆切割晶片的表面损伤程度,定量分析了损伤层的厚度,并探讨了影响InSb切割晶片表面损伤的因素。结果表明,线切割InSb晶片的表面较平整,粗糙度小,表面损伤小,损伤层的厚度约为14 μm,小于常规内圆切割晶片。研究结果对大尺寸、大批量InSb晶片的生产及后续加工具有一定的参考价值。     

钽抛光及抛光机理的探究

为拓宽CMP技术应用领域,研究了中国工程物理研究院机械制造工艺研究所提供的钽片的抛光,打破过去以机械加工为主的加工手段,采用提高化学作用的方法,加入螯合剂、有机碱、活性剂等助剂,对钽进行抛光.结果发现,钽表面的粗糙度较小,表面状态良好,说明增强化学作用可以提高抛钽效果.对钽的CMP机理做了分析与推测,为钽CMP进一步研究奠定了基础.     

硫化镉晶片抛光工艺研究

研究了硫化镉(CdS)晶片Cd面的化学机械抛光(CMP)工艺。采用硅溶胶抛光液和NaClO氧化剂,分别使用聚氨脂和磨砂革抛光垫进行粗抛和精抛实验,并研究了氧化剂掺入量、抛光转速、抛光压力等工艺条件对CdS晶片表面质量的影响。结果表明,在抛光液中氧化剂体积分数为6%左右、抛光盘的转速为90～100 r/min、压强为55～60 g/cm2条件下可得到平整度较好、表面缺陷低、表面粗糙度低的高质量抛光表面。金相显微镜和微分干涉显微镜下观测抛光片表面无划痕、无桔皮产生,原子力显微镜测试得到抛光后CdS晶片Cd面的表面粗糙度值仅为0.385 nm。     

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。     

InSb半导体材料抛光研磨技术研究

InSb由于硬度低、脆性大等特性,其材料表面的精密加工水平成为制约器件性能进一步提高的重要因素.采用机械抛光技术对InSb进行表面加工,分析了研磨液磨料浓度对InSb表面状况及去除率的影响,实验得到了优化研磨液配比参数,在此参数下,获得了良好的研磨表面.     

InSb半导体材料的抛光液研究

InSb薄膜被广泛应用于光电元件、磁阻元件、霍尔元件以及晶体管结构器件之中.研究了一种应用于的抛光液,在一定压力、温度、转速下,以有机碱替代无机碱,通过添加螯合剂、活性剂降低产品表面粗糙度,减少划伤,表面污染小.     

InSb衬底表面的氧化层研究

能在高温下工作的InSb基InAlSb红外探测器是新一代红外探测器的发展方向。对衬底表面氧化层的研究是该研究方向的基础。利用椭偏仪(Spectroscopic Ellipsometry,SE)、X射线光电子能谱分析(X-ray photoelectron spectroscopy, XPS)对用现工艺生长的InSb衬底表面氧化层进行了分析。从常用的腐蚀液中挑选了较优的腐蚀液,调节配比,试验加入无机酸后的效果,获得了较优的表面氧化层处理液。对处理后的表面氧化层的稳定性进行了对比,分析了其主要成分的变化,最终获得了满足Epi-ready InSb晶片表面氧化层参数的衬底,为后面高温工作探测组件的研究打好了基础。     

硅片研磨表面状态的改善和研磨液的改进

在硅片研磨过程中,由于应力的积累和剧烈的机械作用,硅片表面损伤严重,碎片率增加.介绍了一种改进的研磨液,不但把剧烈的机械作用转变为比较缓和的化学-机械作用,还能起到其他较好的辅助作用并对其各成分作用,进行了理论分析.硅片表面状态得到了一定程度的改善,提高了生产效率.     

InSb晶片化学抛光研究

机械抛光会给InSb晶片表面造成一定程度的机械损伤,增加表面的粗糙度,从而影响器件的性能.化学抛光可以有效地去除表面划痕,改善晶片的表面形貌,降低粗糙度.用低浓度的澳一甲醇溶液对机械抛光后的InSb晶片进行了化学抛光,并对化学抛光前后的InSb晶片进行了表面形貌、总厚度偏差(TTV),粗糙度、表面组分和杂质对比分析.实验结果表明,用低浓度的溴-甲醇溶液对InSb晶片进行化学抛光,腐蚀速率平稳且容易控制,能有效去除表面划痕,从而得到光滑、平坦的表面.晶片表面的粗糙度为6.443nm,TTV为3.4μm,In/Sb原子比接近1.与传统的腐蚀液CP4-A,CP4-B相比,用低浓度的溴-甲醇溶液对InSb晶片进行化学抛光,可以获得更低的表面粗糙度和TTV,且In/Sb的原子比更接近于1.     

超低亚表面损伤层GaAs抛光晶片的工艺

在不同弹性抛光布、不同氧化浓度、不同 p H值的抛光液等条件下进行了化学机械抛光试验 ,并用 TEM测量了晶片亚表面损伤层厚度 .研究发现抛光布的弹性及抛光液的氧化和化学去除能力决定了 Ga As抛光晶片的亚表面损伤层深度 ,并分析和讨论了其原因     

锑化铟晶片的电学均匀性研究

锑化铟焦平面探测器是红外成像系统的重要组成部分,对红外成像的成本和性能都有重要影响。锑化铟晶片的质量及均匀性决定了探测器的性能。通过霍尔效应测试、低温探针法以及微波光电导衰退法研究了锑化铟晶片的电学性能均匀性。结果表明,所制备的锑化铟晶片的载流子浓度和电子迁移率的面分布较均匀,但低温电阻率以及少子寿命的分布呈现较小的非均匀性变化,这主要与锑化铟生长过程中的杂质分凝有关。