CN105372266A - 一种碲锌镉晶片腐蚀形貌的快速成像装置及方法 - Google Patents

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周梅华
虞慧娴
孙士文
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Abstract

本发明公开了一种碲锌镉晶片腐蚀形貌的快速成像装置及方法，装置包括一框架，该框架由样品台、下底板、左侧挡板、顶盖、右侧挡板和中间隔板组成；所述顶盖与中间隔板上等间距分布若干螺孔，用于安装光源若干；所述框架顶盖上设置有若干电源开关，该开关位置与光源相互对应；所述样品台放置在下底板上，可自由移动；所述左侧挡板设有电源总开关，与顶盖上的电源开关和光源通过电线串并联。本发明通过使用可见光拍照技术，对碲锌镉晶片表面腐蚀坑缺陷分布进行观察和记录，可以快速获得整个晶片的缺陷分布形貌。

Description

一种碲锌镉晶片腐蚀形貌的快速成像装置及方法
技术领域
本发明涉及半导体与器件技术领域，具体涉及一种碲锌镉晶片腐蚀形貌的快速成像装置。
背景技术
碲锌镉衬底的位错等缺陷通常采用化学腐蚀方法来揭示，一般情况下，衬底缺陷分布并不均匀，存在较强的分布特征，衬底应用更关注衬底缺陷分布特征的整体评价。传统的评价方法是使用光学显微镜对样品表面进行观察，但是由于视场范围的局限性，难以实现对碲锌镉晶片表面缺陷分布的观察和成像。X射线衍射形貌术是一种非破坏性的检测材料缺陷分布的成像技术，可实现对整个晶片进行扫描拼图检测，能较好地呈现晶片表面缺陷的宏观分布，但缺陷分辨率较低，成像速度慢，设备昂贵，并且对操作人员存在辐射风险。本发明通过使用可见光拍照技术，对晶片腐蚀表面进行拍照成像，可以快速获得整个晶片的缺陷分布形貌。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够快速评价并记录碲锌镉晶片表面缺陷分布特征的装置和方法。通过在可见光下成像，能够清晰的记录碲锌镉衬底表面腐蚀缺陷的分布特征。
本发明的技术方案如下：
一种碲锌镉晶片腐蚀形貌的快速成像装置，所述装置包括：一框架，该框架由样品台、下底板、左侧挡板、顶盖、右侧挡板、中间隔板和光源；所述顶盖与中间隔板上等间距分布若干螺孔，用于安装光源若干；所述框架顶盖上设置有若干电源开关，该开关位置与光源相互对应；所述样品台放置在下底板上，可自由移动；所述左侧挡板设有电源总开关，与顶盖上的电源开关和光源通过电线并联。
所述样品台材质为有机玻璃。
所述光源为射灯，按照顶盖长度从左到右等间距安装6个射灯，射灯入射角度在0°～180°范围内，调节射灯的角度，使每个射灯发出的光能够均匀地照射到样品台上。
本发明还同时提供了一种安全、操作方便的基于碲锌镉晶片表面缺陷的评价方法；该方法能够对碲锌镉的腐蚀表面进行大视场成像，以获得材料缺陷的面分布。
技术方案如下：
1选择样品：取沿(111)面加工得到的碲锌镉晶片，对晶片表面进行减薄抛光，得到一个镜面的表面。
2配置Everson腐蚀液：按乳酸：硝酸：氢氟酸体积比100:20:5配制Everson腐蚀液，搅拌均匀待用。
3Everson腐蚀：将碲锌镉晶片(111)B面朝上浸入腐蚀液中，腐蚀150s，再用去离子水对晶片进行清洗，用氮气枪吹干。
4调节射灯最佳光源：将腐蚀过的碲锌镉衬底放在样品台上，调整射灯的位置和角度，调试出均匀的面光源。
5安装微距架：将数码相机安装在特制的微距架上。
6设置相机的各项参数：使用佳能G11数码相机对目标环境进行测光，在手动模式下，控制光圈及快门，进而将ISO感光度调节为80。将测光模式设置为点测光，快门速度设置为1/160，白平衡设置为白炽灯，拍摄模式设置为微距。
7拍照：在均匀的面光源照射下，调整碲锌镉晶片的位置，找到最佳的拍摄角度，对晶片进行手动聚焦，按下快门拍摄照片，从而记录碲锌镉晶片表面的缺陷分布信息。
本发明与现有技术相比具有的有益效果是：
(1)通过拍照成像法获得整个晶片表面缺陷形貌的速度快，适用于工艺线对碲锌镉晶片进行快速质量筛选。
(2)与X射线衍射形貌术相比，无射线辐射风险。
(3)本装置结构简单，成本低，操作方便。
附图说明
图1是本发明装置的结构示意图。
图2是本发明装置结构的俯视图。
附图标记说明：
1、样品台；2、下底板；3、左侧挡板；4、顶盖；5、右侧挡板；6、中间隔板；7、光源；8、开关；9、电源总开关。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例，对本发明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发明，并不用于限定本发明。
参照图1和图2所示，本发明提供了一种碲锌镉晶片腐蚀形貌的快速成像装置，所述装置包括：一框架，该框架由样品台1、下底板2、左侧挡板3、顶盖4、右侧挡板5、中间隔板6和光源7组成；所述顶盖4与中间隔板6上等间距分布若干螺孔，用于安装光源7；所述框架顶盖4上设置有若干电源开关8，该开关位置与光源7相互对应；所述样品台1放置在下底板2上，可自由移动；所述左侧挡板3设有电源总开关9，与顶盖上的电源开关8和光源7通过电线并联。
所述样品台1材质为有机玻璃。
所述光源7为6个射灯，按照顶盖长度从左到右等间距，调节射灯的角度，使每个射灯发出的光能够均匀地照射到样品台1上。
采用上述碲锌镉晶片腐蚀形貌的快速成像装置进行碲锌镉晶片表面缺陷的评价方法，包括以下步骤：
1选择样品：取沿(111)面加工得到的碲锌镉晶片，对晶片表面进行减薄抛光，得到一个镜面的表面。
2配置Everson腐蚀液：按乳酸：硝酸：氢氟酸体积比100:20:5配制Everson腐蚀液，搅拌均匀待用。
3Everson腐蚀：将碲锌镉晶片(111)B面朝上浸入腐蚀液中，腐蚀150s，再用去离子水对晶片进行清洗，用氮气枪吹干。
4调节射灯最佳光源：将腐蚀过的碲锌镉衬底放在样品台上，调整射灯的位置和角度，调试出均匀的面光源。
5安装微距架：将数码相机安装在特制的微距架上。
6设置相机的各项参数：使用佳能G11数码相机对目标环境进行测光，在手动模式下，控制光圈及快门，进而将ISO感光度调节为80。将测光模式设置为点测光，快门速度设置为1/160，白平衡设置为白炽灯，拍摄模式设置为微距。
7拍照：在均匀的面光源照射下，调整碲锌镉晶片的位置，找到最佳的拍摄角度，对晶片进行手动聚焦，按下快门拍摄照片，从而记录碲锌镉晶片表面的缺陷分布信息。

Claims (4)

1.一种碲锌镉晶片腐蚀形貌的快速成像装置，包括样品台(1)、下底板(2)、左侧挡板(3)、顶盖(4)、右侧挡板(5)、中间隔板(6)、光源(7)、电源开关(8)和电源总开关(9)，其特征在于：所述顶盖(4)与中间隔板(6)上等间距分布若干螺孔，用于安装光源(7)；所述框架顶盖(4)上设置有若干电源开关(8)，该开关位置与光源(7)相互对应；所述样品台(1)放置在下底板(2)上，可自由移动；所述左侧挡板(3)设有电源总开关(9)，与顶盖上的电源开关(8)和光源(7)通过电线并联。
2.根据权利要求1所述的一种碲锌镉晶片腐蚀形貌的快速成像装置，其特征在于：所述样品台(1)材质为有机玻璃。
3.根据权利要求1所述的一种碲锌镉晶片腐蚀形貌的快速成像装置，其特征在于：所述光源(7)为6个射灯，按照顶盖长度从左到右等间距安装，调节射灯的角度，使每个射灯发出的光能够均匀地照射到样品台(1)上。
4.一种基于权利要求1所述一种碲锌镉晶片腐蚀形貌的快速成像装置的碲锌镉晶片腐蚀形貌的快速成像方法，其特征在于方法步骤如下：
1)选择样品：取沿(111)面加工得到的碲锌镉晶片，对晶片表面进行减薄抛光，得到一个镜面的表面；
2)配置Everson腐蚀液：按乳酸：硝酸：氢氟酸体积比100:20:5配制Everson腐蚀液，搅拌均匀待用；
3)Everson腐蚀：将碲锌镉晶片(111)B面朝上浸入腐蚀液中，腐蚀150s，再用去离子水对晶片进行清洗，用氮气枪吹干；
4)调节射灯最佳光源：将腐蚀过的碲锌镉衬底放在样品台上，调整射灯的位置和角度，调试出均匀的面光源；
5)安装微距架：将数码相机安装在特制的微距架上；
6)设置相机的各项参数：使用佳能G11数码相机对目标环境进行测光，在手动模式下，控制光圈及快门，进而将ISO感光度调节为80；将测光模式设置为点测光，快门速度设置为1/160，白平衡设置为白炽灯，拍摄模式设置为微距；
7)拍照：在均匀的面光源照射下，调整碲锌镉晶片的位置，找到最佳的拍摄角度，对晶片进行手动聚焦，按下快门拍摄照片，从而记录碲锌镉晶片表面的缺陷分布信息。
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