[发明专利]一种硫化镉单晶片的抛光方法

说明书

本发明涉及一种硫化镉单晶片的抛光方法，属于光电材料技术领域。所述方法通过粗磨、粗抛、一次精抛和二次精抛四道工序，每道工序采用特定的抛光液，并配合抛光盘的转速、压强以及抛光液的滴速，利用抛光液的化学作用和磨盘的机械作用，实现了对硫化镉单晶片表面的精密平整化加工，能够有效避免二次缺陷，加工出完美硫化镉单晶片，经过所述方法加工的硫化镉单晶片的表面在放大100倍的显微镜下无划伤，弥补了硫化镉单晶片精密加工领域的空白。

技术领域

本发明涉及一种硫化镉单晶片的抛光方法，属于光电材料技术领域。

背景技术

硫化镉(CdS)属于Ⅱ-Ⅵ族化合物半导体材料，具有直接跃迁带隙结构，室温下禁带宽度约为2.42eV。纤锌矿型CdS单晶材料具有优异的光、电特性，广泛应用于光敏传感器、太阳能电池，光化学催化和非线性光学器件等领域。CdS单晶材料具有紫外光灵敏、红外光透过性好的特点，可以用于制备红外/紫外双色探测器。

硫化镉(CdS)单晶的研制最早报道为英国学者G.J.RUSSELL(1979年，晶体生长)用PVT的方法研制硫化镉晶体。随后美国、印度、韩国和中国等国家均有相关文献报道。现有技术中，硫化镉晶体的生长方法主要有两种：高压垂直布里基曼(HPVB)和物理气相传输(PVT)。目前硫化镉(CdS)单晶研制主流方法是物理气相传输(PVT)。

随着硫化镉单晶片作为芯片材料的发展，制约芯片成品率和成本的因素，已经不是材料本身的质量和尺寸，而是单晶片表面加工的技术和质量。为了提高芯片的可靠性和成品率，其采用硫化镉单晶片表面无划伤，消除暗划道的精密加工技术研究发展至关重要。

现有技术中，硫化镉单晶片精密抛光加工时主要采用三氧化二铝和氧化镁等为磨料的抛光液，采用所述抛光液及其相关的抛光方法抛光后的硫化镉单晶片表面存在暗划道，粗糙度难以达到应用的技术要求，并且抛光效率低，硫化镉单晶在后续的芯片生产工艺过程中，高温氧化后，因机械应力的影响，划道周围会产生大量的位错，极大的影响采用所述硫化镉作为芯片的器件性能。

发明内容

针对现有技术中对硫化镉单晶片抛光技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种硫化镉单晶片抛光方法，所述方法通过对单晶片抛光过程中抛光材料以及抛光工艺条件的选择，实现了对硫化镉单晶片表面的精密加工。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的。

一种硫化镉单晶片的抛光方法，所述方法步骤包括：

(1)粗磨：将硫化镉单晶片采用粘接剂粘接在抛光盘上，采用粗磨液进行粗磨，粗磨后硫化镉晶片的减薄厚度为80μm～120μm；粗磨液为氧化铝水溶液，其中，磨料氧化铝粉体的直径为3μm。

(2)粗抛：将步骤(1)粗磨后的硫化镉单晶片在抛光盘上采用粗抛液进行粗抛，粗抛后硫化镉单晶片的减薄厚度为20μm～30μm，粗抛时，控制抛光盘的转速为30r/min～60r/min，压强为10g/cm²～15g/cm²，粗抛液滴速为10滴/min～20滴/min；粗抛液为氧化镁水溶液。

(3)一次精抛：将步骤(2)粗抛后的硫化镉单晶片在抛光盘上采用一次精抛液进行一次精抛，一次精抛后硫化镉单晶片的减薄厚度为10μm～15μm，一次精抛时，控制抛光盘的转速为30r/min～50r/min，压强为10g/cm²～15g/cm²，一次精抛液滴速为10滴/min～20滴/min；一次精抛液为氧化镁水溶液。

(4)二次精抛：将步骤(3)一次精抛后的硫化镉单晶片在抛光盘上采用二次精抛液进行二次精抛，二次精抛后硫化镉单晶片的减薄厚度为10μm～15μm，二次精抛时，控制抛光盘的转速为60r/min～90r/min，压强为10g/cm²～15g/cm²，二次精抛液滴速为10滴/min～20滴/min；二次精抛液为硅溶胶水溶液。