一种碲锌镉晶片损伤层厚度的检测方法技术

本发明专利技术涉及一种碲锌镉晶片损伤层厚度的检测方法，包括如下步骤：步骤一：将碲锌镉晶片进行低温冷冻处理，采用激光切割方式将碲锌镉晶片切出截面，截面相对其切面方向的倾斜角度为α；步骤二：对截面进行腐蚀液腐蚀处理；步骤三：腐蚀处理以后对截面涂覆一层荧光剂，运用荧光识别装置在放大视场下获取截面的图像信息，计算图像中的损伤区域长度L，损伤层厚度D＝Lsinα。本发明专利技术实施例有利于获得更精确的碲锌镉晶片损伤层厚度数据，可以提高损伤层厚度检测的精确度，实用价值高。实用价值高。实用价值高。

【技术实现步骤摘要】
一种碲锌镉晶片损伤层厚度的检测方法


[0001]本专利技术涉及碲锌镉晶片加工
，特别是涉及一种碲锌镉晶片损伤层厚度的检测方法。

技术介绍

[0002]碲锌镉(CZT)晶体是一种新型三元化合物半导体，由于其性能优异，具有较高的电阻率，较大的禁带宽度(随着掺杂锌含量的变化，禁带宽度从1.4eV至2.26eV连续变化)，而对X射线及γ射线具有非常好的分别率，可用于天文、医学、军事等领域的各类探测器等器材中。同时，由于其结构与碲镉汞(MCT)及其匹配，因此是作为MCT最佳的衬底材料。
[0003]碲锌镉衬底材料是将生长完成的碲锌镉晶体经过切割、倒角、研磨、抛光、清洗等工序制备而成，研磨工艺会给衬底表面引入一定的损伤层，需要再进行抛光工艺来去除衬底表面的损伤层，同时优化衬底平整度、表面粗糙度等指标。
[0004]现国内外关于控制碲锌镉晶片损伤层的深入研究鲜有报道，损伤层厚度的检测的方法，目前使用最多的是晶体双晶半峰宽法。通过低损的化学抛光不断减薄晶片，分别测量并记录晶片的双晶半峰宽，直到图形从起初较为宽泛一直变化为明显尖锐，数值基本稳定不变为止。最后通过累加晶片的去除厚度来计算某加工工艺对晶片造成的损伤层厚度。此方法与其他高精度设备例如X射线断层摄影术等具有最大缺点，就是制样复杂，设备昂贵，不适合损伤层的快捷常规检测。此外，损伤层在面分布上并不平均，单测某一点或者某个区域对整片晶片的损伤层厚度只能起到参考作用。另一种方法是通过使用原子力显微镜检测样品表面粗糙度(Ra.)来说明晶片表面损伤层的厚薄。此类方法只能检测晶体表面高度形变碎裂区的厚度，对于次表面损伤和延伸缺陷的厚度是无法精确判别的。随着半导体产业的迅猛发展，关于晶片损伤层的研究越来越受到重视。专利技术专利CN103017713A提出了利用多次化学腐蚀法对化学硬脆性材料的损伤层厚度进行检测的方法，其原理是利用损伤区域与非损伤区域对于同种腐蚀液的腐蚀速率不同来判断晶片的损伤层厚度，但多次重复腐蚀，耗时长，效率慢，误差大，不适合快速常规检测。同时，软脆型的CdZnTe晶体材料较之于硬脆型光学材料在损伤层产生方面的性质很不相同，腐蚀液体系也完全不同，无法按部就班。

技术实现思路

[0005](1)要解决的技术问题
[0006]本专利技术实施例提供了一种碲锌镉晶片损伤层厚度的检测方法，包括将碲锌镉晶片进行低温冷冻处理，切出截面；对截面进行腐蚀液腐蚀处理；腐蚀处理以后对截面涂覆一层荧光剂，运用荧光识别装置在放大视场下获取截面的图像信息。本专利技术实施例有利于获得更精确的碲锌镉晶片损伤层厚度数据，可以提高损伤层厚度检测的精确度，实用价值高。
[0007](2)技术方案
[0008]本专利技术的实施例提出了一种碲锌镉晶片损伤层厚度的检测方法，包括如下步骤：
[0009]步骤一：将碲锌镉晶片进行低温冷冻处理，采用激光切割方式将碲锌镉晶片切出截面，截面相对其切面方向的倾斜角度为α；
[0010]步骤二：对截面进行腐蚀液腐蚀处理；
[0011]步骤三：腐蚀处理以后对截面涂覆一层荧光剂，运用荧光识别装置在放大视场下获取截面的图像信息，计算图像中的损伤区域长度L，损伤层厚度D＝Lsinα。
[0012]进一步地，步骤一中碲锌镉晶片进行低温冷冻处理的温度不高于
‑
20℃。
[0013]进一步地，所述碲锌镉晶片的截面的倾斜角度α的范围为0
°‑
75
°
。
[0014]进一步地，步骤一处理以后还需要对碲锌镉晶片的截面依次进行抛光、清洗和烘干处理。
[0015]进一步地，所述步骤二的腐蚀液腐蚀处理方法具体包括：将碲锌镉晶片的截面在氢氟酸溶液中充分搅拌、反应，对碲锌镉晶片的截面进行单面减薄，反应结束后对碲锌镉晶片进行清洗、干燥，所述氢氟酸溶液的浓度为5wt％
‑
40wt％，腐蚀处理时间为5min
‑
30min。
[0016]进一步地，所述碲锌镉晶片在进行腐蚀液腐蚀处理时，需将除截面以外的其他面进行保护处理，隔绝腐蚀液。
[0017]进一步地，所述损伤区域长度L为截面的图像像素的个数与像素大小的乘积。
[0018]进一步地，所述损伤区域为截面中有裂纹区。
[0019]进一步地，所述荧光识别装置为荧光识别相机。
[0020]进一步地，步骤二结束以后，将碲锌镉晶片放置在常温下静置不少于1h。
[0021](3)有益效果
[0022]在本专利技术实施例中，首先将碲锌镉晶片进行低温冷冻处理，可以提高碲锌镉晶片的结构强度，采用激光切割方式将碲锌镉晶片切出截面，具有切缝小，精度高，切缝平整的优点，可以降低碲锌镉晶片发生崩边或损坏的可能性。然后，在本专利技术实施例中，对截面进行腐蚀液腐蚀处理，而截面腐蚀液腐蚀处理主要采用氢氟酸溶液中充分搅拌、反应，氢氟酸溶液具有腐蚀性强的优点，可以将损伤层充分暴露出来。接着，对截面涂覆一层荧光剂，运用荧光识别装置在放大视场下获取截面的图像信息，可以获取更加清晰的截面图像信息，有利于获得更精确的碲锌镉晶片损伤层厚度数据。最后，截面相对其切面方向的倾斜角度为α，这样可以在倾斜方向增长损伤层的长度，可以提高损伤层厚度检测的精确度，实用价值高。
[0023]本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。
附图说明
[0024]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对本专利技术实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0025]图1是本专利技术一实施例的碲锌镉晶片损伤层厚度的检测方法流程图。
[0026]图2是本专利技术一实施例的碲锌镉晶片截面结构示意图。
具体实施方式
[0027]下面结合附图和实施例对本专利技术的实施方式作进一步详细描述。以下实施例的详细描述和附图用于示例性地说明本专利技术的原理，但不能用来限制本专利技术的范围，即本专利技术不限于所描述的实施例，在不脱离本专利技术的精神的前提下覆盖了零件、部件和连接方式的任何修改、替换和改进。
[0028]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0029]下面将参照附图1
‑
附图2并结合实施例来详细说明本申请。
[0030]实施例一
[0031]参阅附图1所示，本专利技术实施例的一种碲锌镉晶片损伤层厚度的检测方法，包括如下步骤：
[0032]步骤一：将碲锌镉晶片进行低温冷冻处理，采用激光切割方式将碲锌镉晶片切出截面，截面相对其切面方向的倾斜角度为α；
[0033]步骤二：对截面进行腐蚀液腐蚀处理；
[0034]步骤三：腐蚀处理以后对截面涂覆一层荧光剂，运用荧光识别装置在放大视场下获取截面的图像信息，计算图本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种碲锌镉晶片损伤层厚度的检测方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一：将碲锌镉晶片进行低温冷冻处理，采用激光切割方式将碲锌镉晶片切出截面，截面相对其切面方向的倾斜角度为α；步骤二：对截面进行腐蚀液腐蚀处理；步骤三：腐蚀处理以后对截面涂覆一层荧光剂，运用荧光识别装置在放大视场下获取截面的图像信息，计算图像中的损伤区域长度L，损伤层厚度D＝Lsinα。2.根据权利要求1所述的一种碲锌镉晶片损伤层厚度的检测方法，其特征在于，步骤一中碲锌镉晶片进行低温冷冻处理的温度不高于
‑
20℃。3.根据权利要求1所述的一种碲锌镉晶片损伤层厚度的检测方法，其特征在于，所述碲锌镉晶片的截面的倾斜角度α的范围为0
°‑
75
°
。4.根据权利要求1所述的一种碲锌镉晶片损伤层厚度的检测方法，其特征在于，步骤一处理以后还需要对碲锌镉晶片的截面依次进行抛光、清洗和烘干处理。5.根据权利要求1所述的一种碲锌镉晶片损伤层厚度的检测方法，其特征在于，所述步骤二的腐...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓波浪，李玉萍，
申请(专利权)人：安徽承禹半导体材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：