本發(fā)明涉及碲鋅鎘加工的，具體為一種大尺寸碲鋅鎘加工方法。

背景技術(shù)：

1、碲鋅鎘晶體是一種新型三元化合物半導(dǎo)體，因其優(yōu)異的性能，如較高的電阻率和大的禁帶寬度(隨摻雜鋅含量的變化而變化)，在x射線及γ射線探測、紅外探測器、醫(yī)學(xué)成像等領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用。隨著技術(shù)的進(jìn)步和市場需求的增長，對大尺寸、高性能碲鋅鎘晶片的需求日益增加。因此，能夠顯著提高成品率的大尺寸碲鋅鎘晶片加工方法顯得尤為重要。

2、在現(xiàn)有技術(shù)中，由于碲鋅鎘晶片在加工過程中易發(fā)生崩邊現(xiàn)象，導(dǎo)致成品率較低。這不僅增加了生產(chǎn)成本，還影響了生產(chǎn)效率。并且在升溫和降溫過程中，由于熱應(yīng)力的影響，碲鋅鎘晶片容易產(chǎn)生裂紋或熱解氮化硼涂層脫落，這進(jìn)一步降低了成品率。

3、傳統(tǒng)的加工方法雖然在一定程度上能夠滿足生產(chǎn)需求，但存在著諸多不足，如成品率低、崩邊問題嚴(yán)重、加工效率低下等。這些問題不僅影響了產(chǎn)品質(zhì)量，也限制了生產(chǎn)效率的提升和成本的降低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是為了提供一種大尺寸碲鋅鎘加工方法，以解決成品率低、崩邊問題嚴(yán)重、加工效率低下的問題。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案：一種大尺寸碲鋅鎘加工方法，包括以下步驟：

3、s1：將碲鋅鎘單晶錠使用線切割技術(shù)切成晶圓；

4、s2：篩選可用區(qū)域并劃成目標(biāo)尺寸方片；

5、s3：將碲鋅鎘晶片以50℃/h的升溫速率緩慢升至500℃，主要目的是增大熱解氮化硼涂層與碲鋅鎘之間的附著力；

6、s4：在碲鋅鎘襯底a面噴涂0.15～0.2mm厚的熱解氮化硼涂層；

7、s5：噴涂結(jié)束后，以30℃/h的降溫速率緩慢降至20℃，防止驟降引起裂片或者熱解氮化硼涂層脫落；

8、s6：使用機(jī)械研磨將熱解氮化硼涂層去除0.05mm左右，使表面粗糙度pv≤2μm；

9、s7：按順序?qū)面進(jìn)行研磨、粗拋、精拋和化學(xué)拋光處理；

10、s8：最后進(jìn)行包裝。

11、優(yōu)選的，其中在步驟s3中，所述的以50℃/h的升溫速率緩慢升至500℃的過程，進(jìn)一步包括在真空環(huán)境下進(jìn)行，以減少熱解氮化硼涂層與碲鋅鎘界面處的氧化反應(yīng)。

12、優(yōu)選的，其中步驟s4中的熱解氮化硼涂層采用射頻磁控濺射技術(shù)沉積，濺射功率控制在1.5kw至2.5kw之間，以確保涂層的均勻性和附著力。

13、優(yōu)選的，其中在射頻磁控濺射過程中，使用高純度氬氣作為工作氣體，其流量維持在50sccm至70sccm范圍內(nèi)，以優(yōu)化熱解氮化硼涂層的質(zhì)量。

14、優(yōu)選的，其中步驟s6涉及的機(jī)械研磨過程采用精密數(shù)控平面磨床，研磨壓力控制在5n至10n之間，以避免對碲鋅鎘晶片造成損傷。

15、優(yōu)選的，其中的精密數(shù)控平面磨床配備有在線檢測系統(tǒng)，實(shí)時(shí)監(jiān)測研磨表面的質(zhì)量，確保表面粗糙度pv值達(dá)到≤2μm的要求。

16、優(yōu)選的，其中步驟s7中的化學(xué)拋光處理采用堿性拋光液，該拋光液由氫氧化鈉、硅酸鹽和表面活性劑組成，ph值調(diào)節(jié)至10.5至11.5，以提高拋光效率和選擇性。

17、優(yōu)選的，其中在進(jìn)行化學(xué)拋光之前，步驟s7還包括一步預(yù)處理工序，即使用超聲波清洗機(jī)在乙醇介質(zhì)中對b面進(jìn)行清洗，以去除表面有機(jī)污染物和顆粒物，提高化學(xué)拋光的效果。

18、與現(xiàn)有技術(shù)相比，采用了上述技術(shù)方案的一種大尺寸碲鋅鎘加工方法，具有如下有益效果：

19、一、通過緩慢升溫至500℃，增強(qiáng)了熱解氮化硼涂層與碲鋅鎘之間的附著力，提高了涂層的穩(wěn)定性和耐用性，在真空環(huán)境下進(jìn)行升溫過程，有助于減少熱解氮化硼涂層與碲鋅鎘界面處的氧化反應(yīng)，從而保持材料的性能和延長使用壽命。采用射頻磁控濺射技術(shù)沉積熱解氮化硼涂層，并通過精確控制濺射功率和工作氣體流量，可以獲得均勻且具有良好附著力的涂層。通過優(yōu)化加工步驟和參數(shù)控制，加工良率從83％提升至96.6％，顯著提高了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量；

20、二、機(jī)械研磨過程中使用精密數(shù)控平面磨床，并嚴(yán)格控制研磨壓力，可以避免對脆弱的碲鋅鎘晶片造成損傷。在線檢測系統(tǒng)的使用能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測研磨表面的質(zhì)量，確保達(dá)到所需的表面粗糙度要求，這有助于提高產(chǎn)品的一致性和可靠性?；瘜W(xué)拋光處理采用特定組成的堿性拋光液，可以提高拋光效率和選擇性，僅去除需要去除的材料而不損傷底層材料。在進(jìn)行化學(xué)拋光之前，使用超聲波清洗機(jī)在乙醇介質(zhì)中對b面進(jìn)行清洗，可以有效去除表面的有機(jī)污染物和顆粒物，為化學(xué)拋光提供了更好的基礎(chǔ)；

21、三、整個(gè)加工過程的精確控制，包括溫度、壓力、化學(xué)成分等，有助于優(yōu)化碲鋅鎘晶片的表面質(zhì)量，提高其性能和可靠性。通過這些精細(xì)的加工步驟，可以減少材料中的缺陷，如裂紋、孔洞等，從而提高材料的機(jī)械強(qiáng)度和電學(xué)性能。

技術(shù)特征：

1.一種大尺寸碲鋅鎘加工方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大尺寸碲鋅鎘加工方法，其特征在于：其中在步驟s3中，所述的以50℃/h的升溫速率緩慢升至500℃的過程，進(jìn)一步包括在真空環(huán)境下進(jìn)行，以減少熱解氮化硼涂層與碲鋅鎘界面處的氧化反應(yīng)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大尺寸碲鋅鎘加工方法，其特征在于：其中步驟s4中的熱解氮化硼涂層采用射頻磁控濺射技術(shù)沉積，濺射功率控制在1.5kw至2.5kw之間，以確保涂層的均勻性和附著力。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種大尺寸碲鋅鎘加工方法，其特征在于：其中在射頻磁控濺射過程中，使用高純度氬氣作為工作氣體，其流量維持在50sccm至70sccm范圍內(nèi)，以優(yōu)化熱解氮化硼涂層的質(zhì)量。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大尺寸碲鋅鎘加工方法，其特征在于：其中步驟s6涉及的機(jī)械研磨過程采用精密數(shù)控平面磨床，研磨壓力控制在5n至10n之間，以避免對碲鋅鎘晶片造成損傷。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大尺寸碲鋅鎘加工方法，其特征在于：其中的精密數(shù)控平面磨床配備有在線檢測系統(tǒng)，實(shí)時(shí)監(jiān)測研磨表面的質(zhì)量，確保表面粗糙度pv值達(dá)到≤2μm的要求。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大尺寸碲鋅鎘加工方法，其特征在于：其中步驟s7中的化學(xué)拋光處理采用堿性拋光液，該拋光液由氫氧化鈉、硅酸鹽和表面活性劑組成，ph值調(diào)節(jié)至10.5至11.5，以提高拋光效率和選擇性。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大尺寸碲鋅鎘加工方法，其特征在于：其中在進(jìn)行化學(xué)拋光之前，步驟s7還包括一步預(yù)處理工序，即使用超聲波清洗機(jī)在乙醇介質(zhì)中對b面進(jìn)行清洗，以去除表面有機(jī)污染物和顆粒物，提高化學(xué)拋光的效果。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及碲鋅鎘加工的領(lǐng)域，公開了一種大尺寸碲鋅鎘加工方法，包括以下步驟：將碲鋅鎘單晶錠使用線切割技術(shù)切成晶圓；篩選可用區(qū)域并劃成目標(biāo)尺寸方片；將碲鋅鎘晶片以50℃/h的升溫速率緩慢升至500℃，主要目的是增大熱解氮化硼涂層與碲鋅鎘之間的附著力；在碲鋅鎘襯底A面噴涂0.15～0.2mm厚的熱解氮化硼涂層；噴涂結(jié)束后，以30℃/h的降溫速率緩慢降至20℃，防止驟降引起裂片或者熱解氮化硼涂層脫落。在本發(fā)明中，通過緩慢升溫至500℃，增強(qiáng)了熱解氮化硼涂層與碲鋅鎘之間的附著力，提高了涂層的穩(wěn)定性和耐用性，在真空環(huán)境下進(jìn)行升溫過程，有助于減少熱解氮化硼涂層與碲鋅鎘界面處的氧化反應(yīng)，從而延長使用壽命。

技術(shù)研發(fā)人員：聶賀,龐昊,聶忠杰
受保護(hù)的技術(shù)使用者：合肥天曜新材料科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15