DE2438877A1 - Verfahren zum polieren von cadmiumtellurid-oberflaechen - Google Patents

Verfahren zum polieren von cadmiumtellurid-oberflaechen

Info

Publication number
DE2438877A1
DE2438877A1 DE2438877A DE2438877A DE2438877A1 DE 2438877 A1 DE2438877 A1 DE 2438877A1 DE 2438877 A DE2438877 A DE 2438877A DE 2438877 A DE2438877 A DE 2438877A DE 2438877 A1 DE2438877 A1 DE 2438877A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
cadmium telluride
polishing
alkali metal
chemical
polishing solution
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE2438877A
Other languages
English (en)
Inventor
Jagtar Singh Basi
Eric Mendel
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
International Business Machines Corp
Original Assignee
International Business Machines Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by International Business Machines Corp filed Critical International Business Machines Corp
Publication of DE2438877A1 publication Critical patent/DE2438877A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/34—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies not provided for in groups H01L21/0405, H01L21/0445, H01L21/06, H01L21/16 and H01L21/18 with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/46—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/428
    • H01L21/461—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/428 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
  • ing And Chemical Polishing (AREA)
  • Weting (AREA)
  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)

Description

Amtl. Aktenzeichen:
Neuanmeldung
Aktenzeichen der Anmelderin: FI 973 038
Verfahren zum Polieren von Cadmium-Tellurid-Oberflächen
Die Erfindung betrifft ein neuartiges Verfahren zum Polieren von Cadmium-Tellurid-Oberflachen bis zu einem sehr hohen Grad von Oberflächengüte.
Halbleitervorrichtungen, wie z.B. integrierte monolithische Schaltkreise, Dioden, passive Bauelemente und dergleichen, werden durch verschiedene additive Verfahren, wie z.B. Diffusion und epitaxiales Aufwachsen auf planaren Oberflächen von Halbleitermaterialien gebildet. Cadmium-Tellurid ist ein in der Herstellung solcher Vorrichtungen verwendetes, bekanntes Material. Die Güte einer Cadmium-Tellurid-Oberflache im Hinblick auf die Feinstruktur dieser Oberfläche bis in die Größenordnung von Angströmeinheiten, (wobei solche Oberflächen vollkommen plan, gleichförmig und frei von mechanischen Beschädigungen sein müssen), sind für die Herstellung von Halbleitervorrichtungen von grundsätzlicher Bedeutung .
Für die Herstellung von Halbleitervorrichtungen ist es von großem Vorteil und auch erwünscht, aus Cadmium-Tellurid bestehende Plättchen auf Hochglanz zu polieren, bevor die einzelnen Verfahrensschritte durchgeführt werden, da der Wirkungsgrad dieser Verfahren und Vorrichtungen durch das Vorhandensein unerwünschter
509 827/0494
Oberflächenzustände und Verunreinigungen herabgesetzt werden kann. Solche Verfahrensschritte können beispielsweise die Bildung von epitaxialen Schichten auf dem Plättchen, die gesteuerte Diffusion von Störelementen in das Plättchen oder eine Wärmebehandlung oder schließlich die Einkapselung der Vorrichtung selbst sein.
Eine absolut ebene Oberfläche des Plättchens ist bei dem ständigen Bemühen, die äußeren Abmessungen einer solchen Vorrichtung zu verringern, besonders kritisch bei photolithographischen Maskenverfahren. Jede Erhöhung des Abstandes zwischen Maske und der Oberfläche des Plättchens durch merkliche Abweichungen von einem ideal ebenen Plättchen beeinflußt die Bildauflösung der Feinstruktur auf der Oberfläche des Plättchens. Eine schlechte Ausbeute sind das Ergebnis an der Peripherie des Plättchens, wo die Abweichungen von der idealen, ebenen Oberfläche des Plättchens bei der Herstellung der einzelnen Halbleitervorrichtungen besonders ausgeprägt ist, je mehr man sich der äußeren Kante oder dem peripheren Bereich des Plättchens nähert. Außerdem ist die gesamte Oberflächenfeinstruktur über das gesamte Plättchen insgesamt äußerst wichtig, da praktisch auf dem ganzen Plättchen unbrauchbare oder schlechte Halbleitervorrichtungen erzeugt werden könnten. Mechanische oder physikalische Fehlstellen und Unregelmäßigkeiten in der ebenen Oberfläche des Plättchens hat auch Halbleitervorrichtungen über die gesamte Oberfläche zur Folge,, die entweder an der Grenze der Einsatzfähigkeit liegen oder gar unbrauchbar sind, was in der Fertigung zu Zeitverlusten und wegen der geringen Ausbeute zu übermäßigen Kosten führt. Fehlerfreie Oberflächen sind insbesondere dann von großer Wichtigkeit, wenn die optischen Eigenschaften von Cadmium-Tellurid ausgenutzt werden sollen.
Bisher wurde mechanisches Polieren und chemisches Abätzen zur Erzielung von fehlerfreien Oberflächen von Cadmium-Tellurid vorgeschlagen.
FI 973 038
509827/0494
Die üblichen mechanischen Polierverfahren bestehen aus einer Reihe von Abschleif- und Polierschritten unter Verwendung von Poliermitteln mit fein abgestuftem Feinheitsgrad. Auf diese Weise lassen sich fast alle Kratzspuren auf der Oberfläche entfernen, jedoch kann eine Beschädigung der Kristallstruktur des Cadmium-Tellurids unmittelbar unter der Oberfläche, welche durch Polieren mit etwas rauherem Material hervorgerufen wurde, nicht beseitigt werden.
Diese Beschädigungen treten bei mechanischen Polierverfahren unter Verwendung einer Diamantpäste auf, wie sie bisher meistens benutzt worden ist. Ersetzt man die Diamantpaste durch Tonerde-Schleifstaub, eine auf Silicium-Dioxyd-Basis aufgebaute Schleifmasse oder ZrSiO , so kann man doch damit■die diesem Verfahren eigenen Nachteile nicht beseitigen. .
Der Erfinder hat daher versucht, Cadmium-Tellurid-Oberflachen mit aen verschiedensten chemischen Verbindungen abzuätzen, wie z.B. HNO -HC1-HF; HISlO3-HCI-H2O2; HNO3-H2O-K2Cr2O7; Br3CH OH; H2O-NH4OH; H2O -Na CO ; H2O2NaOH. Alle diese Ätzversuche waren jedoch erfolglos. Ein typischer Nachteil, der bei allen diesen chemischen Ätzverfahren auftrat, war die Bildung von schwarzen Reaktionsrückständen auf der Oberfläche des Cadmium-Tellurids, ungleichmäßiges Ätzen oder eine sehr kräftige Auflösung der Oberfläche, was zu einer sehr rauhen Oberfläche führte.
In der US-Patentschrift 3 738 882 ist ein Verfahren offenbart, nach dem Gallium-Arsenid unter Verwendung von Natrium-Hypochlorit und Natriuiii-Carbonat poliert werden kann. In dieser Patentschrift ist jedoch keine Angabe darüber zu finden, daß damit Cadmium-'J'ellurid poliert werden kann, noch sind dieser Patentschrift Angaben darüber zu entnehmen, daß man, völlig überraschend, hervorragende Ergebnisse mit Alkalimetall-Hypobromiden, insbesondere mit Hatrium-Hypobromit erzielen kann, wenn man diese zum Polieren von Cadmium-Tellurid gemäß der vorliegenden Erfinaung einsetzt.
i'I 973 038
50 9 8277 (U 9-A
Es ist ferner bekannt, daß Gallium-Phosphid unter Verwendung einer Oxybromidlösung poliert werden kann. Es findet sich dabei aber kein Hinweis, daß die hier offenbarten Systeme zum Polieren von Cadmium-Tellurid zum Erzielen vollkommen ebener, planarer Cadmium-Tellurid-Oberflachen dienen können, die einen hohen Grad von Oberflächenperfektion aufweisen.
Aufgabe der Erfindung ist es also, ein neuartiges Verfahren zum Polieren von Cadmium-Tellurid-Oberflachen bis zu einem hohen Grad der Perfektion anzugeben. Insbesondere sollen sich dabei fehlerfreie, planare, polierte Oberflächen höchster Qualität sowohl auf einkristallinem als auch auf polykristallinem Cadmium-Tellurid mit den einzelnen kristallographischen Orientierungen erzielen lassen. Dabei soll der Poliervorgang der Cadmium-Tellurid-Oberf lache bei der Erzielung hochglanzpolierter, planarer Oberflächen vom Leitungstyp des Cadmium-Tellurids unabhängig sein. Diese der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird durch ein Verfahren zum chemisch-mechanischen Polieren von Cadmium-Tellurid-Oberf lachen unter Verwendung einer wässrigen Lösung eines Alkali- oder Alkalierdmetall-Hypohalogenids erzielt", welcher eine äquimolare oder größere Menge eines Alkalimetall-Carbonats (auf der Grundlage des Hypohalogenids) enthalten ist.
Die vorliegende Erfindung ist also ganz besonders auf chemischmechanisches Polieren ausgerichtet. Grundsätzlich unterscheidet sich chemisch-mechanisches Polieren ganz wesentlich sowohl vom mechanischen Polieren als auch vom chemischen Ätzen. Beispielsweise reagiert beim chemisch-mechanischen Polieren von Cadmium-Tellurid das Alkali- oder Alkalierdmetall-Hypohalogenid der chemischen Polierlösung mit der Oberfläche des Cadmium-Tellurid-Plättchens, wonach das Reaktionsprodukt durch das Alkalimetall-Carbonat mechanisch gelöst und durch ein Poliertuch (mechanisches Polieren) entfernt wird, wodurch freies, frisches Cadmium-Tellurid freigelegt wird, das nunmehr seinerseits dem gleichen Verfahren unterzogen wird.
FI 973 038
509827/0A94
Einzelbeschreibung der Erfindung
Die Cadmium-Tellurid-Oberflache, die normalerweise als Ausgangsmaterial bei dem chemisch-mechanischen Polierverfahren der vorliegenden Erfindung verwendet wird, ist nicht auf die Form der kristallographischen Struktur beschränkt/ solange eine planare Oberfläche vorliegt, die jedoch allgemein in der Form eines dünnen Plättchens sein wird. Diese Plättchen werden normalerweise von aus Cadmium-Tellurid bestehenden Zylindern abgesägt und unter Verwendung eines feinen Schleifmittels in einer.Läppmaschine geläppt. Zu diesem Zeitpunkt ist die Oberfläche des Cadmiuiti-Tellurid-Plättchens ziemlich gleichförmig, ist jedoch mechanisch beschädigt. Das Polierverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung wird gewöhnlich anschließend an diese Vorpolitur eingeleitet. Während eine Vorpolitur nicht notwendig ist, so ist es doch bei industriellen Herstellungsverfahren nützlich, eine Grobpolitur oder Vorpolitur vorzunehmen, so daß das chemisch-mechanische Polierverfahren gemäß der Erfindung nur als Feinstpolierverfahren in besonders kritischen Verfahrensstufen angewandt werden muß.
Das chemisch-mechanische Polierverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung kann unter Verwendung bekannter Vorrichtungen durchgeführt werden. Beispielsweise ist eine solche Poliervorrichtung in der US-Patentschrift 3 436 259 offenbart und diese läßt sich für das vorliegende Verfahren gemäß der Erfindung einsetzen.
Im allgemeinen enthält eine Poliervorrichtung einen Vorratsbehälter mit einem Flüssigkeitseinlauf, einem Flüssigkeitsauslauf und einer Platte. Auf der Platte ist in irgendeiner geeigneten Weise eine weiche und doch feste Polieroberfläche angebracht. Eine kleinere Platte, die das zu polierende Cadmium-Tellurid-Plättchen, das beispielsweise durch einen Klebstoff oder andere bekannte Mittel darauf befestigt ist, ist unterhalb der ersten Platte angebracht. Die kleinere Platte mit dem darauf befestigten Cadmium-Tellurid-Plättchen wird gegen die Polieroberfläche nach oben gedrückt. Solche Polieroberflächen sind beispielsweise die von der Firma Geos, Mt. Vernon, New York, gelieferten, unter dem
FI 973 038
5 0 9 8 2 7/0 494
Handelsnamen Politex vertriebenen Materialien. Obgleich jede der Platten oder beide Platten angetrieben werden können, wird im allgemeinen die obere Platte mit der Polieroberfläche angetrieben werden. Diese wird also angetrieben und die Cadmium-Tellurid-Plättchen werden unter ihr und in Berührung mit der Polierfläche hindurchgeführt. Gleichzeitig mit der Relativbewegung des Cadmium-Tellurid-Plättchens in Berührung mit der Polierfläche wird die chemische Polierlösung gemäß der Erfindung über die Plättchen geleitet, beispielsweise durch die poröse Polierfläche hindurchgetropft, so daß die Cadmium-Tellurid-Plättchen chemischmechanisch durch ihre Berührung mit der rotierenden Polieroberfläche und die chemische Polierlösung gemäß der vorliegenden Erfindung poliert werden.
Es ist an sich überflüssig zu erwähnen, daß die in der US-Patentschrift 3 436 259 beschriebene Vorrichtung nur eine Vorrichtung ist, mit der eine Relativbewegung zwischen Cadmium-Tellurid-Plättchen und Polieroberfläche unter gleichzeitiger Zufuhr der chemischen Polierlösung gemäß der Erfindung erzielt werden kann, und daß damit gleichartige oder gleichwertige Vorrichtungen, bei der diese beiden Vorgänge gleichzeitig durchgeführt werden können, ebenfalls einsetzbar sind.
Die wesentlichen Bestandteile der chemischen Polierlösung gemäß der Erfindung sind ein Alkalimetall- oder Alkalierdmetall-Hypohalogenid und ein Alkalimetall-Carbonat, wie z.B. Natriumcarbonat.
Von den Alkalimetall-Hypohalogeniden ist Natrium-Hypobromit das am meisten bevorzugte Material, das gegenüber anderen Alkalimetall-Hypohalogeniden eindeutig überlegene Ergebnisse erzielen läßt. Die Gründe für diese überlegenen Ergebnisse, die sich mit Natrium-Hypobromit erzielen lassen, sind nicht bekannt. Man würde logischerweise erwarten, daß die verschiedenen Alkalimetall-Hypohalogenide im wesentlichen gleichwertige Ergebnisse liefern würden. Anschließend wird Natrium-Carbonat beispiels-
FI 973 038
509827/0494
weise aufgeführt, es soll jedoch dabei klar sein, daß andere Alkalimetall-Carbonate ebenso eingesetzt werden können.
Für die Alkalierdmetall-Hypohalogenide sei Kalzium-Hypochlorit als Beispiel genannt. Sie sind nicht so wirksam wie die Alkalimetal 1-Hypohalogenide und werden daher nicht bevorzugt angewandt. Dementsprechend ist die nachfolgende Diskussion auf die Alkalimetall-Hypohalogenide abgestellt, obgleich sich die gleiche Diskussion auch auf die Alkalierdmetall-Hypohalogenide anwenden läßt. ·
Natrium-Carbonat ist ein Pflichtbestandteil der chemischen Polierlösung. Aus irgendeinem Grund läßt sich mit Natrium-Bicarbonat keine der Wirkung des Natrium-Carbonats ähnliche Wirkung erzielen, und Natrium-Bicarbonat kann tatsächlich in der chemischen Polierlösung gemäß der vorliegenden Erfindung als inert angesehen werden. Es kann natürlich vorhanden sein und hat außer der Neutralisierung starker Basen keine weitere nützliche Wirkung. Das ist insoweit wichtig, als Natrium-Hydroxid oder andere starke Basen in der chemischen Polierlösung gemäß der Erfindung vermieden werden müssen, da ihr Auftreten die Oberflächenqualität von Cadmium-Tellurid nachteilig beeinflussen kann, da starke Basen die Cadmium-Tellurid-Oberfläche mehr ätzen als polieren.
Unter Berücksichtigung der oben erläuterten Punkte wird allgemein der pH-Wert der chemischen Polierlösung oberhalb von 8 vorzugsweise in einem Bereich zwischen 9 und 11 gehalten.
Anschließend werden der Kürze halber das Alkalimetall-Hypohalogenid und das Alkalimetall-Carbonat als die aktiven Beständteile der chemischen Polierlösung gemäß der Erfindung bezeichnet werden.
Die aktiven Bestandteile der erfindungsgemäßen Polierlösung werden in Form einer wässrigen Lösung benutzt. Falls gewünscht, kann ein Teil des zum Auflösen der aktiven Bestandteile ver-
FI 973 038
509827/0494
wendeten Wassers durch andere organische oder anorganische Lösungsmittel ersetzt werden, die bezüglich der aktiven Bestandteile und von Cadmium inert sind. Allgemein gesagt läßt sich jedoch durch Zufügen anderer organischer oder anorganischer Lösungsmittel zu dem wässrigen System nichts erreichen, so daß sie selten beigegeben werden.
Zusätzlich zu den aktiven Bestandteilen und dem Lösungsmittel können inerte Additive in der chemischen Polierlösung anwesend sein. Sie werden zwar nicht absichtlich beigegeben, haben aber, wenn sie vorhanden sein sollen, keinen nachteiligen Einfluß.
Beispiele solcher inerter Materialien sind etwa Sulfate, Nitrate usw.
Die Menge der in der chemischen Polierlösung gemäß der vorliegenden Erfindung vorhandenen aktiven Bestandteile ist nicht übermäßig kritisch, doch gibt es bestimmte Zusammensetzungen, bei denen sich außergewöhnlich günstige Ergebnisse erzielen lassen. Im allgemeinen liegt das Alkalimetall-Hypohalogenid in einer molaren Konzentration von etwa 0,2 bis 0,8 vor, wobei sich besonders günstige Ergebnisse dann erzielen lassen, wenn das Alkalimetall-Hypohalogenid in einer molaren Konzentration von etwa 0,4 vorliegt.
Natürlich kann man auch etwas größere Mengen des Alkalimetall-Hypohalogenid s verwenden, doch lassen sich bei höheren Konzentrationswerten über eine molare Konzentration von 0,8 hinaus keine zusätzlichen Verbesserungen des Systems erzielen. Bei außerordentlich hohen Anteilen von Alkalimetall-Hypohalogenid ergibt sich jedoch eine leichte Neigung zu Instabilität, die die Reproduzierbarkeit schwierig macht. Berücksichtigt man diese Tatsache, dann wird man selten höhere Konzentrationen einsetzen.
Liegen die Konzentrationen des Alkalimetall-Hypohalogenids weit unter einer molaren Konzentration von 0,2, dann stellt man ganz
FI 973 038
509827/0494
allgemein eine Abnahme der chemisch-mechanischen Polieraktivität fest, wobei die Abnahme des Gehalts an Alkalimetall-Hypohalogenid eine entsprechende Abnahme des Wirkungsgrades zur Folge hat. Der Unterschied ist dabei nicht etwa qualitativ, sondern der Wirkungsgrad nimmt nur allmählich ab.
Es ist dem Fachmann dabei ohne weiteres klar.*. daß dann, wenn ein nahezu perfektes Cadmium-Tellurid-Plättchen poliert werden soll, das heißt, wenn nur geringe Materialmengen abzutragen sind, etwa in der Größenordnung von einigen Mikron, eine chemische Polierlösung, die nurmehr Spuren eines Alkalimetall-Hypohalogenids enthält, als wirksames chemisch-mechanisches Poliermittel eingesetzt werden kann.
Das Alkalimetall-Carbonat muß mindestens in äquimolaren Mengen in bezug auf das Alkalimetall-Hypohalogenid vorhanden sein. Man kann größere Mengen des Alkalimetall-Carbonats benutzen, doch sind die damit erzielten Ergebnisse nicht besser als die, die man mit äquimolaren Verhältnissen erreicht. Allgemein gesagt, kann man einen bestimmten Sicherheitsfaktor dadurch einbauen, daß man die Beträge oder den Anteil des Alkalimetall-Carbonats etwas höher wählt als dem äquimolaren Anteil entsprechen würde. Natriumcarbonat ist das am meisten bevorzugte Alkalimetall-Carbonat und wird allgemein dafür benutzt werden. Das Alkalimetall-Carbonat dient zum Lösen des durch das Alkalimetall-Hypohalogenid durch Einwirkung auf das Cadmium-Tellurid gebildeten Reaktionsfilms und begünstigt dessen Entfernung durch das Polierpolster.
Die exakte Tropfgeschwindigkeit der auf die Cadmium-Tellurid-Plättchen auftropfenden chemischen Polierlösung hängt natürlich ganz entscheidend davon ab, wieviel bei einer bestimmten Gruppe von Cadmium-Tellurid-Plättchen poliert werden soll, vom Polierdruck, der Menge der aktiven Bestandteile und von anderen Faktoren. Das einzige wichtige Kriterium, das unbedingt eingehalten werden muß, besteht darin, daß immer genügend chemische Polierlösung anwesend ist, so daß die Reaktion mit frisch freigelegtem
FI 973 038
50 9 8 27/0494
Cadmium-Tellurid, wenn das Reaktionsprodukt durch mechanisches Polieren entfernt ist, sichergestellt ist. Das Festlegen einer exakten Tropfgeschwindigkeit ist für den Fachmann jedoch kein Problem und läßt sich leicht durch einige Probeläufe feststellen, wobei man zweckmäßigerweise mit einer kleinen Tropfgeschwindigkeit für die chemische Polierlösung anfängt und die Tropfgeschwindigkeit dann langsam steigert, bis die gewünschte chemischmechanische Polierwirkung erzielt ist.
Für die meisten kommerziellen Anwendungen liegt die Tropfgeschwindigkeit für die chemische Polierlösung zwischen 4 ml/min. bis etwa 50 ml/min, je Mikron Cadmium-Tellurid, das abgetragen werden soll.
Beim chemisch-mechanischen Polieren von Cadmium-Tellurid muß eine Relativbewegung zwischen der Oberfläche des zu polierenden Cadmium-Tellurid-Plättchens und der Polierfläche aufrechterhalten werden, doch ist der genaue Anpreßdruck zwischen Cadmium-Tellurid-Plättchen und der Polieroberfläche nicht von allzu großer Bedeutung. Bei den meisten Verfahren ergibt sich jedoch ein bevorzugter Bereich und im vorliegenden Fall liegt der am meisten bevorzugte Druck zwischen Cadmium-Tellurid-Plättchen und der Polieroberfläche zwi sei
Plättchenoberfläche.
2 lieroberfläche zwischen etwa 80 bis 100 g/cm zu polierender
Mit abnehmendem Anpreßdruck nimmt auch die Geschwindigkeit des chemisch-mechanischen Polierens ab und mit zunehmendem Anpreßdruck nimmt die Geschwindigkeit des chemisch-mechanischen Poliervorganges zu.
Folgt man diesen allgemeinen Richtlinien für den Druck beim chemisch-mechanischen Polieren und der Tropfgeschwindigkeit der chemischen Polierlösung, dann können Cadmium-Tellurid-Plättchen zur Erzielung einer fehlerfreien, im wesentlichen perfekten Oberfläche mit einer Abtragungsgeschwindigkeit des Cadmium-Tellurids in der Größenordnung von etwa 0,05 bis 0,125 mm je
FI 973 038
509827/0 4 94
Stunde wirkungsvoll poliert werden. Man kann natürlich auch mit kleineren Abtragungsgeschwindigkeiten arbeiten, doch lassen sich dadurch keine besonderen Vorteile im Hinblick auf die Erhöhung der Qualität erzielen, und die für das chemisch-mechanische Polieren benötigte Zeit wird erhöht, was sich in der kommerziellen Anwendung nachteilig auswirkt.
Das chemisch-mechanische Polieren gemäß der Erfindung wird im allgemeinen bei Zimmertemperatur mit einem für die Umgebungsatmosphäre offenen System durchgeführt, obgleich der Mechanismus des neuen Polierverfahrens nichts enthält, das die Anwendung, von höheren oder niederen Temperaturen und/oder Drücken verbietet, falls man solche anwenden wollte.
Die Geschwindigkeit der Relativbewegung zwischen der Oberfläche des Cadmium-Tellurid-Plättchens und der Polieroberfläche hält sich im Rahmen des Standes der Technik und ist nicht übermäßig von Bedeutung. Die meisten handelsüblichen Poliervorrichtungen, wie man sie zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens einsetzen kann, arbeiten in einem Bereich zwischen etwa 30 bis 100 Umdrehungen pro Minute mit einer Polierscheibe von etwa 30,5 cm Durchmesser, wobei sich über den gesamten Bereich gute Ergebnisse erzielen lassen.
Zum Schluß des erfindungsgemäßen Verfahrens wird man vorzugsweise die polierte Oberfläche des Cadmium-Tellurid-Plättchens von eventuellen Resten der chemischen Polierlösung reinigen. Dies erreicht man am einfachsten dadurch, daß man die Zufuhr chemischer Polierlösung durch Zufuhr eines nichtpolierenden Mediums, wie z.B. Wasser, ersetzt, wonach die so polierte Oberfläche des Cadmium-Tellurid-Plättchens fehlerfrei ist, so daß das Plättchen der Poliervorrichtung entnommen werden kann.
Nach dieser allgemeinen Beschreibung der Erfindung sollen die folgenden Beispiele bestimmte Verfahren erläutern, in denen das chemisch-mechanische Polierverfahren gemäß der Erfindung
FI 973 038
509827/0494
eingesetzt ist. Soweit nichts anderes angegeben, sind alle hier genannten Prozentsätze und Teile Gewichtsprozente bzw. Gewichtsteile.
Acht aus polykristallinem Cadmium-Tellurid bestehende Plättchen von etwa 6,25 mm Dicke und einer zu polierenden Oberfläche von
2
etwa 6,45 cm wurden jeweils gemäß der Erfindung poliert. Die Cadmium-Tellurid-Plättchen wurden zunächst gemäß bekannter Verfahren mit Tonerdestaub oder Tonerdegrieß geläppt.
Dann wurde die in der US-Patentschrift 3 436 259 beschriebene Vorrichtung in Verbindung mit einem aus "Politex" bestehendem Poliertuch benutzt.
In diesem Fall bestand die chemische Polierlösung aus einer wässrigen Lösung von NaOBr und Na9CO-, wobei die molare Konzentration von NaOBr 0,4 betrug und die molare Konzentration von Na9CO3 die gleiche war.
Die chemische Polierlösung wurde durch das Poliertuch hindurch mit einer Geschwindigkeit von 30 ccm/min. aufgetropft. Die Plättchen waren auf einer kreisförmigen Platte mit einem Durchmesser
2 von etwa 30,5 cm befestigt, die mit einem Druck von 90 g/cm je freiliegender Plättchenoberfläche bei einer Umdrehungsgeschwindigkeit der Platte von etwa 65 Umdrehungen pro Minute gegen das Poliertuch angepreßt war.
Nach chemisch-mechanischem Polieren unter den angegebenen Bedingungen waren nach einer Stunde 0,05 mm Cadmium-Tellurid abgetragen.
Nach einer Stunde wurde das Eintropfen der chemischen Polierlösung beendet, das Plättchen wurde mit deionisiertem Wasser gewaschen und dann in Stickstoff getrocknet.
Das chemisch-mechanische Polieren erfolgte bei Umgebungstemperatur FI 973 038
5 09827/0 4 94
in einem gegen die ümgebungsatmosphäre offenen System. ·
Die Prüfung der polierten Cadmium-Telluridplättchen ergab, daß sie eine im wesentlichen fehlerfreie Oberfläche aufwiesen.
Obgleich das Cadmium-Tellurid ein polykristallines Material war, konnte keine bevorzugte Ätzrichtung festgestellt werden und selbst Korngrenzen auf der Oberfläche waren zerstört.
Das war doch etwas überraschend, insbesondere wegen der allgemeinen Auffassung im Stande der Technik, daß polykristalline Materialien nicht mit Erfolg chemisch-mechar.isch zu polieren seien. Ferner konnte keine Bildung von Zwillingsebenen bei den polierten Cadmium-Tellurid-Plättchen festgestellt werden.
FI 973 038
509827/0494

Claims (10)

  1. PATENTANSPRÜCHE
    Verfahren zum chemisch-mechanischen Polieren einer Cadmium-Tellurid-Oberflache bis zu einem hohen Grad an Perfektion, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:
    Ständiges Befeuchten der Cadmium-Tellurid-Oberflache mit einer überschüssigen Menge einer wässrigen, chemischen Polierlösung, die aus einem Alkalimetall-· oder Alkalierdmetall-Hypohalogenid und einem Alkalimetall-Carbonat besteht, wobei Alkalimetall-Carbonat und Alkalimetall-Hypohalogenid mindestens in äquimolaren Mengen vorhanden sind;
    und ständiges Abreiben der Cädmium-Tellurid-Oberfläche mit einer festen unter Druck anliegenden Oberfläche unter Beibehaltung einer Relativbewegung zwischen Cadmium-Tellurid-Oberf lache und der festen Oberfläche zum Entfernen des Cadmium-Tellurids von höhergelegenen Punkten der Cadmium-Tellurid-Oberf lache.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Hypohalogenid ein Hypobromit benutzt wird.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Alkalimetall Natrium verwendet wird.
  4. 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine chemische Polierlösung verwendet wird, bei der die molare Konzentration des verwendeten Natrium-Hypobromit zwischen 0,2 und 0,8 liegt.
  5. 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine chemische Polierlösung verwendet wird, deren Natrium-Hypobromitgehalt bei einer molaren Konzentration von 0,4 liegt.
    FI 973 038
    509827/0494
    ; ; 2A38877
  6. 6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß auf
    die Cadmiura-Tellurid-Oberflache ein Druck von etwa 80 bis
    2
    etwa 1OO g/cm der Cadmium-Tellurid-Oberfläche ausgeübt wird.
  7. 7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine chemische Polierlösung mit einem pH-Wert oberhalb von etwa verwendet wird.
  8. 8- Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die chemische Polierlösung der Oberfläche des Cadmium-Tellurids mit einer Geschwindigkeit zwischen etwa 4 und 50 ml/min, je Mikron abzutragenden Cadmium-Tellurids zugeführt wird.
  9. 9. Anwendung eines Verfahrens nach Anspruch 1 bis 8 auf polykristallines Cadmium—Tellurid.
  10. 10. Anwendung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 8 auf einkristallines Cadmium-Tellurid.
    FI 973 038
    509827/0494
DE2438877A 1973-12-28 1974-08-13 Verfahren zum polieren von cadmiumtellurid-oberflaechen Pending DE2438877A1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US429420A US3869324A (en) 1973-12-28 1973-12-28 Method of polishing cadmium telluride

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE2438877A1 true DE2438877A1 (de) 1975-07-03

Family

ID=23703170

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2438877A Pending DE2438877A1 (de) 1973-12-28 1974-08-13 Verfahren zum polieren von cadmiumtellurid-oberflaechen

Country Status (5)

Country Link
US (1) US3869324A (de)
JP (1) JPS5099466A (de)
DE (1) DE2438877A1 (de)
FR (1) FR2256001B1 (de)
GB (1) GB1437934A (de)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4376716A (en) * 1974-07-18 1983-03-15 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force Preparation of stable sodium carbonate dispersions
US3979239A (en) * 1974-12-30 1976-09-07 Monsanto Company Process for chemical-mechanical polishing of III-V semiconductor materials
DE2600990A1 (de) * 1976-01-13 1977-07-21 Wacker Chemitronic Verfahren zum polieren von halbleiteroberflaechen, insbesondere galliumphosphidoberflaechen
US4380490A (en) * 1981-03-27 1983-04-19 Bell Telephone Laboratories, Incorporated Method of preparing semiconductor surfaces
US4343662A (en) * 1981-03-31 1982-08-10 Atlantic Richfield Company Manufacturing semiconductor wafer devices by simultaneous slicing and etching
US4435247A (en) 1983-03-10 1984-03-06 International Business Machines Corporation Method for polishing titanium carbide
JPS6233784A (ja) * 1985-08-05 1987-02-13 Nec Corp 化合物結晶の加工方法
JPH0657387B2 (ja) * 1985-12-10 1994-08-03 日本電気株式会社 化合物結晶の加工方法
JPH06101456B2 (ja) * 1986-06-10 1994-12-12 株式会社ジャパンエナジー ＣｄＴｅウェーハの鏡面研磨液ならびに鏡面研磨方法
JPH01253239A (ja) * 1988-04-01 1989-10-09 Mitsubishi Monsanto Chem Co ＡｌＧａＡｓ表面研磨方法
JPH0514465U (ja) * 1991-08-07 1993-02-26 日本建鐵株式会社 締り金物の安全装置
US5258422A (en) * 1992-05-05 1993-11-02 Tredegar Industries, Inc. Compostable thermoplastic compositions
US5783497A (en) * 1994-08-02 1998-07-21 Sematech, Inc. Forced-flow wafer polisher
US5562530A (en) * 1994-08-02 1996-10-08 Sematech, Inc. Pulsed-force chemical mechanical polishing
US5527423A (en) * 1994-10-06 1996-06-18 Cabot Corporation Chemical mechanical polishing slurry for metal layers
US5968238A (en) * 1998-02-18 1999-10-19 Turtle Wax, Inc. Polishing composition including water soluble polishing agent

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2690383A (en) * 1952-04-29 1954-09-28 Gen Electric Co Ltd Etching of crystal contact devices
NL192840A (de) * 1954-12-01
US3143447A (en) * 1960-12-22 1964-08-04 Marriner K Norr Chemical etches for lead telluride crystals
US3342652A (en) * 1964-04-02 1967-09-19 Ibm Chemical polishing of a semi-conductor substrate
US3429756A (en) * 1965-02-05 1969-02-25 Monsanto Co Method for the preparation of inorganic single crystal and polycrystalline electronic materials
US3629023A (en) * 1968-07-17 1971-12-21 Minnesota Mining & Mfg METHOD OF CHEMICALLY POLISHING CRYSTALS OF II(b){14 VI(a) SYSTEM
US3775201A (en) * 1971-10-26 1973-11-27 Ibm Method for polishing semiconductor gallium phosphide planar surfaces

Also Published As

Publication number Publication date
GB1437934A (en) 1976-06-03
US3869324A (en) 1975-03-04
JPS5099466A (de) 1975-08-07
FR2256001A1 (de) 1975-07-25
FR2256001B1 (de) 1976-10-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2438877A1 (de) Verfahren zum polieren von cadmiumtellurid-oberflaechen
DE2653901A1 (de) Poliergemisch und -verfahren fuer halbleitersubstrate
DE112011101518T5 (de) Verfahren zum Polieren von Siliziumwafern und Beschreibung der entsprechenden Polierflüssigkeit
DE69923666T2 (de) Aufschlämmung von ceriumoxid zum polieren, verfahren zur herstellung dieser aufschlämmung und verfahren zum polieren mit dieser aufschlämmung
DE19905737C2 (de) Verfahren zur Herstellung einer Halbleiterscheibe mit verbesserter Ebenheit
DE3884778T2 (de) Feine Polierzusammensetzung für Plaketten.
DE2558929A1 (de) Verfahren zum chemische-mechanischen polieren von planaren iii - v-halbleiteroberflaechen
DE102008059044B4 (de) Verfahren zum Polieren einer Halbleiterscheibe mit einer verspannt-relaxierten Si1-xGex-Schicht
DE2007865C2 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Polieren einer Siliciumoberfläche
DE112011102252T5 (de) Verfahren zum Polieren von Siliziumwafern
DE112005003745T5 (de) Aufschlämmzusammensetzung für das chemisch-mechanische Polieren zum Polieren von polykristallinem Siliciumfilm und Verfahren zur Herstellung derselben
DE2650743A1 (de) Herstellung von schadensfreien oberflaechen von alpha-aluminiumoxid
DE2629709C2 (de) Verfahren zur Herstellung eines metallionenfreien amorphen Siliciumdioxids und daraus hergestelltes Poliermittel zum mechanischen Polieren von Halbleiteroberflächen
DE3237235A1 (de) Verfahren zum polieren von iii-v-halbleiteroberflaechen
DE112014003787T5 (de) Verfahren zum Herstellen eines spiegelpolierten Wafers
DE112017006401T5 (de) Verfahren zum polieren eines siliziumwafers und verfahren zum produzieren eines siliziumwafers
DE1496594B1 (de) Verfahren zum AEtzen mechanisch flach gemachter Flaechen von Siliciumdioxid-Gegenstaenden zur Herstellung optisch ebener Oberflaechen
DE2441352A1 (de) Verfahren zum polieren von zinkselenid
DE112013000578T5 (de) Polierzusammensetzung, Herstellungsverfahren dieser, unverdünnte Flüssigkeit, Verfahren zur Herstellung eines Siliziumsubstrats und Siliziumsubstrat
DE2538855A1 (de) Verfahren zur herstellung von schleierfreien halbleiteroberflaechen, insbesondere schleierfreien oberflaechen von (111)-orientiertem galliumarsenid
DE112013001199T5 (de) Polierzusammensetzung, Herstellungsverfahren für diese, Verfahren zur Herstellung eines Siliziumsubstrats und ein Siliziumsubstrat
DE112019005268T5 (de) Verfahren zur herstellung eines lasermarkierten siliziumwafers und lasermarkierter siliziumwafer
EP0204189B1 (de) Verfahren zum mechanisch-chemischen Polieren von Siliciumscheiben
DE10012840C2 (de) Verfahren zur Herstellung einer Vielzahl von polierten Halbleiterscheiben
DE10064081C2 (de) Verfahren zur Herstellung einer Halbleiterscheibe

Legal Events

Date Code Title Description
OHJ Non-payment of the annual fee