一种抛光夹具及对大尺寸碲锌镉衬底进行表面抛光方法技术

本发明专利技术公开了一种抛光夹具及对大尺寸碲锌镉衬底进行表面抛光方法，本发明专利技术中的抛光夹具为中心凸起的陶瓷圆盘，且抛光夹具是由中心凸起向外围平缓过度，通过微凸夹具能够有效控制了衬底的“塌边”现象，解决了传统抛光时易形成“中间厚四周薄”的表面面型问题，从而提高了衬底的表面平整度,尤其是解决了大尺寸碲锌镉衬底表面加工平整度差的问题，对后续高质量碲镉汞外延、器件互连成品率提升及探测器性能一致性提升奠定了良好基础。致性提升奠定了良好基础。致性提升奠定了良好基础。

【技术实现步骤摘要】
一种抛光夹具及对大尺寸碲锌镉衬底进行表面抛光方法


[0001]本专利技术涉及材料
，特别是涉及一种抛光夹具及对大尺寸碲锌镉衬底进行表面抛光方法。

技术介绍

[0002]碲锌镉衬底作为广泛应用于红外探测器的化合物半导体，是高性能碲镉汞外延薄膜的首选衬底材料。碲锌镉衬底的表面加工质量会直接影响碲镉汞外延薄膜的质量，进而影响后续器件加工工艺及性能。其中，碲锌镉衬底表面平整度会显著影响碲镉汞红外探测器性能的一致性，一方面，碲锌镉衬底的表面平整度会直接影响碲镉汞外延薄膜的厚度均一性，进而影响器件/电路互连的连通率。如果表面平整度较差，将会导致部分光敏元和读出电路连接不上，还会导致部分连接铟柱受力过大和产生较大形变，造成PN结因受力过大而出现缺陷增殖和性能下降。另一方面，表面平整度较差还会改变光学信号在器件上的传输特性，影响器件的响应率和光学串音。因此，获得高表面平整度的碲锌镉衬底对于提升红外探测器的性能具有十分重要的意义。尤其是随着红外探测器像元数目的不断增加、像元尺寸的不断减小，集成度越来越高，使得大尺寸、高表面质量的碲镉汞外延薄膜成为关键基础。碲锌镉作为碲镉汞外延衬底材料，对其表面平整度更是提出了更高要求，如何保证碲镉汞材料的厚度均匀一致，以满足新一代百万像素、高集成度、高性能超大规格阵列红外焦平面探测器的应用需求成为了现在亟待需要解决的问题。

技术实现思路

[0003]本专利技术提供了一种抛光夹具及对大尺寸碲锌镉衬底进行表面抛光方法，以解决现有技术中抛光后衬底表面“塌边”现象，难以保证高表面平整度的问题。
[0004]第一方面，本专利技术提供了一种对大尺寸碲锌镉衬底表面抛光的抛光夹具，包括：所述抛光夹具为中心凸起的陶瓷圆盘，且所述抛光夹具为由中心凸起向外围平缓过度；所述凸起的高度和直径均根据其所抛光的碲锌镉衬底的尺寸进行设定。
[0005]可选地，所述凸起的高度为6微米，所述抛光夹具的直径为100
‑
150毫米。
[0006]可选地，当所述碲锌镉衬底的尺寸小于预设阈值，则所述抛光夹具进一步包括：圆形载片；所述圆形载片真空吸附在所述抛光夹具上，并通过所述圆形载片来粘接所述碲锌镉衬底。
[0007]可选地，所述预设阈值为2.5英寸。
[0008]可选地，所述圆形载片为玻璃圆形载片或蓝宝石圆形载片。
[0009]第二方面，本专利技术提供了一种应用上述中任一种所述的抛光夹具对大尺寸碲锌镉衬底进行抛光的方法，包括：
[0010]将待抛光的的碲锌镉衬底置于所述抛光夹具上；
[0011]按照预设抛光工艺对所述碲锌镉衬底进行抛光处理，以得到表面平整的碲锌镉衬底。
[0012]可选地，当所述碲锌镉衬底的尺寸小于预设阈值，则将所述碲锌镉衬底粘接在圆形载片上，并通过将所述圆形载片吸附在所述抛光夹具上，以对所述碲锌镉衬底进行抛光。
[0013]可选地，所述预设阈值为2.5英寸。
[0014]可选地，所述圆形载片为玻璃圆形载片或蓝宝石圆形载片。
[0015]可选地，所述碲锌镉衬底的尺寸为小于4英寸。
[0016]本专利技术有益效果如下：
[0017]本专利技术中的抛光夹具为中心凸起的陶瓷圆盘，且抛光夹具是由中心凸起向外围平缓过度，通过微凸夹具能够有效控制了衬底的“塌边”现象，解决了传统抛光时易形成“中间厚四周薄”的表面面型问题，从而提高了衬底的表面平整度，尤其是解决了大尺寸碲锌镉衬底表面加工平整度差的问题，对后续高质量碲镉汞外延、器件互连成品率提升及探测器性能一致性提升奠定了良好基础。
[0018]上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本专利技术的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本专利技术的具体实施方式。
附图说明
[0019]通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本专利技术的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
[0020]图1是本专利技术实施例提供的微凸夹具抛光碲锌镉衬底示意图。
具体实施方式
[0021]碲锌镉材料作为典型的软脆材料，莫氏硬度约为0.8～1.5，临界剪切应力为0.1MPa，Si衬底的两种参数分别是其6倍和19倍，如此小的硬度和临界剪切应力导致碲锌镉材料既软又脆，这使得碲锌镉衬底机械加工很困难、很特殊。碲锌镉衬底的小硬度决定了其抛光时边缘效应严重，抛光后的衬底表面会呈现“馒头状”，尤其是随着衬底尺寸增加这一现象会更加严重，抛光后的衬底表面会出现较为严重的“塌边”现象，难以保证衬底的表面平整度。对此，本专利技术提供一种抛光夹具，该抛光夹具为中心微凸结构，通过这种结构来保证抛光后衬底的表面平整度。以下结合附图以及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不限定本专利技术。
[0022]本专利技术第一实施例提供了一种对大尺寸碲锌镉衬底表面抛光的抛光夹具，参见图1，该抛光夹具为中心凸起的陶瓷圆盘，且所述抛光夹具为由中心凸起向外围平缓过度；所述凸起的高度和直径均根据其所抛光的碲锌镉衬底的尺寸进行设定。
[0023]具体来说，本专利技术实施例是通过大量实验得出，抛光夹具的凸起的高度为6微米，且抛光夹具的直径为100
‑
150毫米，可以对4英寸以下碲锌镉衬底很好地实现高表面平整度抛光处理。当然，在具体实施时，本领域技术人员也可以根据实际需要进行任意设置，本专利技术对此不作具体限定。
[0024]也就是说，通过本专利技术实施例中的微凸夹具和相应的抛光控制配合有效地改善了抛光过程中衬底的整体受力分布情况，有效控制了衬底的“塌边”现象，解决了传统抛光时
易形成“中间厚四周薄”的表面面型问题，从而提高了抛光衬底的表面平整度，尤其是解决了大尺寸碲锌镉衬底表面加工平整度差的问题，对后续高质量碲镉汞外延、器件互连成品率提升及探测器性能一致性提升奠定了良好基础。
[0025]具体实施时，当所述碲锌镉衬底的尺寸小于预设阈值时，则通过圆形载片来粘接衬底，然后通过将圆形载片真空吸附在抛光夹具上，从而实现对衬底的高表面平整度抛光。
[0026]也即，因为衬底尺寸小于阈值，一方面不容易实现将衬底直接吸附固定在抛光夹具上，另一方面，如果将衬底直接置于抛光夹具之上，衬底全部处于微凸夹具中间部分，抛光压力过于集中，无法均匀分散施加在衬底之上。所以本专利技术实施例创新性的提出，首先通过圆形载片来承载衬底，然后将粘有衬底的圆形载片固定在抛光夹具上，通过不同厚度的大尺寸圆形载片的缓冲、分散作用实现抛光压力的轴对称均匀分布，进而均匀传递至抛光衬底，以此实现对衬底的高表面平整度抛光处理。
[0027]其中，本专利技术实施例中的预设阈值可以是2.5英寸等。
[0028]需要说明的是，本专利技术实施例中所采用的圆形载片为玻璃圆形载片或蓝宝石圆形载片本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种对大尺寸碲锌镉衬底表面抛光的抛光夹具，其特征在于，包括：所述抛光夹具为中心凸起的陶瓷圆盘，且所述抛光夹具为由中心凸起向外围平缓过度；所述凸起的高度和所述抛光夹具的直径均根据其所抛光的碲锌镉衬底的尺寸进行设定。2.根据权利要求1所述的抛光夹具，其特征在于，所述凸起的高度为6微米，所述抛光夹具的直径为100
‑
150毫米。3.根据权利要求2所述的抛光夹具，其特征在于，当所述碲锌镉衬底的尺寸小于预设阈值，则所述抛光夹具进一步包括：圆形载片；所述圆形载片真空吸附在所述抛光夹具上，并通过所述圆形载片来粘接所述碲锌镉衬底。4.根据权利要求3所述的抛光夹具，其特征在于，所述预设阈值为2.5英寸。5.根据权利要求3所述的抛光夹具，其特征在于，所述圆形载片为玻璃圆形载片或...

【专利技术属性】
技术研发人员：柏伟，王琰璋，李振兴，折伟林，侯晓敏，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第十一研究所，
类型：发明
国别省市：