CN103762271A - 一种碲镉汞红外材料器件双面平坦化方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种碲镉汞红外材料器件双面平坦化方法，包括：步骤A：将外延制备的碲锌镉基碲镉汞材料正面进行正面平坦化处理；步骤B：将表面平坦化处理后的正面进行标准的碲镉汞器件制备；步骤C：在互连之前将制备的碲镉汞器件正面进行光刻胶保护，将器件正面粘结在玻璃板上；步骤D：测试碲镉汞器件表面的厚度；步骤E：对器件背面的碲锌镉衬底进行背面平坦化。通过本发明大大提高了碲镉汞材料器件的平面度，满足大面阵红外焦平面器件与Si读出电路的互连要求。
Description
技术领域
本发明涉及红外探测技术领域，尤其涉及一种碲镉汞红外材料器件双面平坦化方法。
背景技术
红外器件一般是在碲锌镉衬底表面通过液相外延（LPE）、分子束外延（MBE）或金属有机化合物沉积（MOCVD）工艺生长一层薄膜，然后进行p-n结制备。由于碲锌镉衬底为一种软脆材料，其加工工艺不能采用双面抛光的方法处理，而是采用粘接在玻璃衬底上先进行A面抛光，达到加工要求后再将A面保护后粘结，然后对B面进行抛光。这种分步抛光的方法在抛光时需要将晶片进行多次粘结，由于粘结工艺会造成晶片面形发生形变，加工制备的碲锌镉衬底在制备大面积焦平面器件时平面度不能满足需求。
发明内容
鉴于上述的分析，本发明旨在提供一种碲镉汞红外材料器件双面平坦化方法，用以解决现有技术中分步抛光时进行多次粘结造成晶片发生形变的问题。
本发明主要是通过以下技术方案实现的：
一种碲镉汞红外材料器件双面平坦化方法，该方法包括：
步骤A：将外延制备的碲锌镉基碲镉汞材料正面进行正面平坦化处理;
步骤B：将表面平坦化处理后的正面进行标准的碲镉汞器件制备；
步骤C：在互连之前将制备的碲镉汞器件正面进行光刻胶或环氧树脂保护，将器件正面粘结在玻璃板上；
步骤D：测试碲镉汞器件表面的厚度；
步骤E：对器件背面的碲锌镉衬底进行背面平坦化处理。
优选地，所述将器件正面粘结在玻璃板上具体为：将器件正面自由粘结在玻璃板上。
优选地，对器件背面的碲锌镉衬底进行背面平坦化去除的厚度=（测试碲镉汞器件表面的最大厚度-测试碲镉汞器件表面的最小厚度）+2～7微米。
优选地，所述外延制备的碲锌镉基碲镉汞材料为采用液相外延LPE、分子束外延MBE或金属有机化合物沉积MOCVD工艺生长制备获得的。
优选地，所述正面平坦化处理和所述背面平坦化处理为采用研磨、抛光、单点金刚石车削和铣中的一种或几种方法的结合处理。
优选地，所述正面平坦化处理为对所述外延制备的碲锌镉基碲镉汞材料正面的全部进行处理。
本发明提供的方法，大大提高了碲镉汞材料器件的平面度，满足大面阵红外焦平面器件与Si读出电路的互连要求。
本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且部分的从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
图1为本发明实施例的碲镉汞红外材料器件双面平坦化方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图来具体描述本发明的优选实施例，其中，附图构成本申请一部分，并与本发明的实施例一起用于阐释本发明的原理。为了清楚和简化目的，当其可能使本发明的主题模糊不清时，将省略本文所描述的器件中已知功能和结构的详细具体说明。
本发明的目的是这样实现的：将外延制备的碲锌镉基碲镉汞材料正面进行表面平坦化处理，然后进行标准的碲镉汞器件制备工艺；在互连之前将制备的碲镉汞器件表面进行光刻胶保护，将器件正面粘结在玻璃板上，自由放置，不施加任何外力，测试玻璃板表面到器件表面的距离即器件的厚度，再对器件背面的碲锌镉衬底进行背面平坦化，去除厚度大于测试晶片厚度的最大值与最小值之差；从而完成碲镉汞焦平面材料器件的双面平坦化。
本发明实施例设计了一种碲镉汞红外材料器件双面平坦化方法，参见图1，该方法包括：
步骤A：将外延制备的碲锌镉基碲镉汞材料正面进行正面平坦化处理;
该步骤为对整个正面全部进行平坦化处理。所述外延制备的碲锌镉基碲镉汞材料为采用液相外延LPE、分子束外延MBE或金属有机化合物沉积MOCVD工艺生长制备获得的。
本发明正面平坦化处理为采用研磨、抛光、单点金刚石车削和铣中的一种或几种方法的结合处理。
步骤B：将表面平坦化处理后的正面进行标准的碲镉汞器件制备；
步骤C：在互连之前将制备的碲镉汞器件正面进行光刻胶（或者是环氧树脂及其他）保护，将器件正面粘结在玻璃板（陶瓷衬底或Si片）上；
该步骤中将器件正面自由粘结在玻璃板上，即依靠其自重粘贴，不施加任何的外力。
步骤D：测试碲镉汞器件表面的厚度；
步骤E：对器件背面的碲锌镉衬底进行背面平坦化处理。
该步骤具体包括：对器件背面的碲锌镉衬底进行背面平坦化去除的厚度=（测试碲镉汞器件表面的最大厚度-测试碲镉汞器件表面的最小厚度）+2～7微米。
所述背面平坦化处理为采用研磨、抛光、单点金刚石车削和铣中的一种或几种方法的结合处理。
通过上述方法大大提高了碲镉汞材料器件的平面度，满足了大面积的碲镉汞红外材料器件的互连要求。经试验证明本发明可成功地应用于MW1280×1024碲镉汞焦平面。
下面以几个具体的例子对本发明进行详细的说明：
实施例1
碲镉汞材料晶片尺寸为30mm×25mm，采用金刚石砂轮研磨表面去除厚度3微米，然后去除砂轮磨损伤；经过标准的碲镉汞器件工艺，光刻胶保护后利用蜡粘附在玻璃板上，测试厚度最大值与最小值之间的厚度差值为7微米，利用金刚石砂轮研磨去除厚度10微米，测试碲镉汞器件平面度为1.75微米，满足互连要求。
实施例2
碲镉汞材料晶片尺寸为30mm×25mm，采用金刚石砂轮研磨表面去除厚度2.5微米，然后去除砂轮研磨损伤；经过标准的碲镉汞器件工艺，光刻胶保护后利用蜡粘附在玻璃板上，测试厚度最大值与最小值之间的厚度差值为6微米，利用金刚石砂轮研磨去除厚度10微米，测试碲镉汞器件平面度为1.55微米，满足互连要求。
实施例3
碲镉汞材料晶片尺寸为36mm×38mm，采用金刚石砂轮研磨表面去除厚度5微米，然后去除砂轮研磨损伤；经过标准的碲镉汞器件工艺，光刻胶保护后利用环氧树脂胶粘附在玻璃板上，测试厚度最大值与最小值之间的厚度差值为11微米，利用单点金刚石车削去除厚度15微米，测试碲镉汞器件平面度为1.95微米，满足互连要求。
实施例4
碲镉汞材料晶片尺寸为36mm×38mm，采用研磨机表面去除厚度4微米，然后去除研磨损伤；经过标准的碲镉汞器件工艺，光刻胶保护后利用环氧树脂胶粘附在玻璃板上，测试厚度最大值与最小值之间的厚度差值为9微米，利用单点金刚石车削去除厚度15微米，测试碲镉汞器件平面度为1.85微米，满足互连要求。
本发明提供的方法，大大提高了碲镉汞材料器件的平面度，满足大面阵红外焦平面器件与Si读出电路的互连要求。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。
Claims (6)
1.一种碲镉汞红外材料器件双面平坦化方法，其特征在于，包括：
步骤A：将外延制备的碲锌镉基碲镉汞材料正面进行正面平坦化处理;
步骤B：将表面平坦化处理后的正面进行标准的碲镉汞器件制备；
步骤C：在互连之前将制备的碲镉汞器件正面进行光刻胶或环氧树脂保护，将器件正面粘结在玻璃板上；
步骤D：测试碲镉汞器件表面的厚度；
步骤E：对碲镉汞材料器件背面的碲锌镉衬底进行背面平坦化处理。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将器件正面粘结在玻璃板上具体为：将器件正面自由粘结在玻璃板上。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，对器件背面的碲锌镉衬底进行背面平坦化去除的厚度=（测试碲镉汞器件表面的最大厚度-测试碲镉汞器件表面的最小厚度）+2～7微米。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述外延制备的碲锌镉基碲镉汞材料为采用液相外延LPE、分子束外延MBE或金属有机化合物沉积MOCVD工艺生长制备获得的。
5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述正面平坦化处理和所述背面平坦化处理为采用研磨、抛光、单点金刚石车削和铣中的一种或几种方法的结合处理。
6.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述正面平坦化处理为对所述外延制备的碲锌镉基碲镉汞材料正面的全部进行处理。
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