DE2441352A1 - Verfahren zum polieren von zinkselenid - Google Patents
Verfahren zum polieren von zinkselenidInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Polieren von ebenen Zinkselenid-Oberflächen
bis zu einem hohen Grad von Oberflächenperfektion.
Halbleitervorrichtungen, wie z.B. integrierte monolithische Schaltungen, Dioden,
passive Bauelemente und dergleichen, werden durch verschiedene additive Verfahren,
wie z.B. Diffusion oder epitaxiales Aufwachsen von Schichten auf der planaren Oberfläche von Halbleitermaterialien, hergestellt. Zinkselenid ist ein bei
der Herstellung solcher Vorrichtungen allgemein bekanntes Material. Die Perfektion
einer Zinkselenidoberfläche in bezug auf die Feinstruktur der Oberfläche bis
in die Größenordnung von Angström-Einheiten der Grad der Gleichförmigkeit der
ebenen Oberfläche und das Fehlen von mechanischen Fehlern und eine große Ebenheit sind fundamentale Erfordernisse für die Herstellung von Halbleitervorrichtungen.
Es ist dabei von Vorteil und erwünscht, daß die Zinkselenidplättchen eine hochgradig
polierte Oberfläche aufweisen, bevor die einzelnen Verfahrensschritte durchgeführt werden, deren Wirksamkeit durch die Anwesenheit unerwünschter
Oberflächenbedingungen und Verunreinigungen verringert werden könnte. Solche Verfahrensschritte können beispielsweise in der Bildung epitaxial er Schichten
auf dem Plättchen, in gesteuerter Diffusion von Störelementen in das Plättchen oder in einer Wärmebehandlung oder auch in der Einkapselung der Vorrichtung
liegen.
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_ 2 —
Die Ebenheit der Oberfläche des Plättchens ist für photolithographische Maskierverfahren
besonders wichtig, da ständig daran gearbeitet wird, die tatsächlichen Größenabmessungen der Vorrichtungen zu verringern. Jede Zunahme des Abstandes
zwischen Maske und der Plättchenoberfläche, die sich aus wesentlichen Abweichungen von einem ideal ebenen Plättchen ergeben, beeinflußt die Bildauflösung
der Feinstruktur auf der Oberfläche des Plättchens ungünstig. Daraus ergibt sich eine geringe Ausbeute an der Peripherie des Plättchens, wo normalerweise
die Unebenheiten ausgeprägter sind, wenn man bei der Herstellung der einzelnen Halbleitervorrichtungen in Richtung der äußeren Kante oder des äußeren
Umfangs des Plättchens vordringt. Die Oberflächeneigenschaften des gesamten
Plättchens sind außerdem extrem wichtige Kenndaten, da sie für schlechte Vorrichtungen
über das ganze Plättchen verantwortlich sein können. Mechanische oder physikalische Defekte und Unregelmäßigkeiten in einer planaren Plättchenoberfläche
ergeben auch an der Grenze der Brauchbarkeit liegende oder unbrauchbare Vorrichtungen über die ganze Oberfläche, was sich außerdem noch als Verschwendung
von Zeit und als übermäßige Kosten bei geringer Ausbeute darstellt.
Die Oberflächeneigenschaften von Zinkselenid werden insbesondere dann sehr
kritisch, wenn die optischen Eigenschaften von Zinkselenid Verwendung finden sollen.
Im Stand der Technik hat man das chemische Ätzen und das mechanische Polieren
zum Erzielen fehlerfreier Zinkselenidoberflächen vorgeschlagen.
Theoretisch könnte man, falls man perfektes Zinkselenid hätte, chemisches
Ätzen mit Erfolg zur Erzielung fehlerfreier Zinkselenidoberflächen einsetzen. Zinkselenid hat jedoch immer kristalline Defekte und in Bereichen, in denen
solche kristallinen Defekte existieren, schreitet ein Ätzvorgang rascher fort als
in solchen Bereichen, die frei von solchen kristallinen Defekten sind. Demgemäß hat man bei chemischen Ätzverfahren von Zinkselenidoberflächen einen unter
dem Namen "Orangenschaleneffekt" bekannten Effekt festgestellt, der es unmöglich
macht, fehlerfreie Zinkselenidoberflächen zu erzielen.
Dem Fachmann leuchtet es ebenfalls ohne weiteres ein, daß man auch bei polykristallinen
Materialien wegen der unterschiedlichen kristallographischen Orientierung differentielle Ätzgeschwindigkeiten in beträchtlichem Ausmaß findet.
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Die üblichen mechanischen Polierverfahren, die aus einer Reihe von Abschleif-
und Polierschritten bestehen, verwenden Schleif- und Poliermaterialien mit abgestuften
Feinheitsgraden. Auf diese Weise lassen sich wohl die meisten Oberflächenkratzer
entfernen, jedoch können durch vorangegangene gröbere, mechanische Polierverfahrensschritte in der Kristallstruktur gerade unter der Oberfläche
hervorgerufene Beschädigungen nicht entfernt werden.
Demgemäß war es bisher unmöglich, fehlerfreie Zinkselenidoberflachen zu erzielen,
gleichgültig ob man dabei chemische Ätzverfahren oder mechanische Polierverfahren anwandte.
Die US-Patentschrift 3 738 882 beschreibt, daß Gallium-Arsenid unter Verwendung
von Natrium-Hypochlorit und Natrium-Carbonat poliert werden kann. In dieser
Patentschrift findet sich jedoch keinerlei Hinweis, daß Zinkselenid chemischmechanisch poliert werden kann, noch findet man dort einen Hinweis, daß andere
Alkalimetalle oder alkaline Erdmetalle, wie z.B. Natrium-Hypobromit, für das
chemisch-mechanische Polieren von Cadmium-Tel lurid gemäß der vorliegenden Erfindung brauchbar sind.
Ferner ist es bekannt, daß Callium-Phosphid mit einer Oxybrom id lösung poliert
werden kann.
Aufgabe der Erfindung ist es also, ein Verfahren zum Polieren von Zinkselenidoberflächen
bis zu einem hohen Grad der Oberflächenperfektion anzugeben. Insbesondere sollen durch das neue Verfahren für alle kristallographische Orientierungen
des Zinkselenids fehlerfreie, ebene Zinkselenidoberflächen höchster Qualität erzielbar sein. Vor allem soll durch das neue Verfahren das Polieren
sowohl von einkristallinen als von polykristallinen Zinkselenidoberflächen unabhängig
vom Leitungstyp zur Erzeugung einer hochglanzpolierten, fehlerfreien,
planaren Oberfläche möglich sein. Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht,
daß man die Zinkselenidoberfläche einem chemisch-mechanischen Polierverfahren
aussetzt unter Verwendung von stabilem, wasserlöslichem Alkali- oder
Alkalierdmetall-Hypohalogenid benutzt, wodurch die Nachteile der aus dem Stand
der Technik bekannten Verfahren vermieden und die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabenstellung gelöst wird.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich also ganz eindeutig auf ein chemisch-
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mechanisches Polierverfahren, das sich ganz wesentlich sowohl von rein mechanischen
Polierverfahren als von chemischen Ätzverfahren unterscheidet. Beispielsweise reagiert in dem chemisch-mechanischen Polierverfahren von Zinkselenid
das Al kali meta 11- oder das Alkalierdmetall-Hypohalogenid als chemische
Polierlösung mit der Zinkselenid-Plättchenoberfläche, worauf das Reaktionsprodukt
durch eine Polieroberfläche (mechanisches Polieren) zum Freilegen frischen Zinkselenids
entfernt wird, das wiederum der beschriebenen Reaktion und Entfernung von Reaktionsprodukten ausgesetzt wird.
Die Zinkselenidoberfläche, die als Ausgangsmaterial für das chemisch-mechanische
Polierverfahren gemäß der Erfindung eingesetzt wird, liegt in Form eines dünnen Plättchens vor. Solche Plättchen werden gewöhnlich von einem Zylinder aus Zinkselenid
abgesägt, auf einer Läppmaschine unter Verwendung eines feinen Schleifmittels, wie Tonerdepulver, geläppt. Zu diesem Zeitpunkt ist die Oberfläche des
Zinkselenidplättchens ziemlich gleichförmig, jedoch mechanisch beschädigt. Das
Polierverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung wird im allgemeinen nach einem solchen Vorpolieren eingeleitet. Obgleich das Vorpolieren nicht notwendig
ist, ist es doch bei kommerzieller Fertigung besser, vorzupolieren, so daß das
chemisch-mechanische Polierverfahren gemäß der Erfindung nur für die endgültigen
und kritischen Polierstufen eingesetzt werden muß.
Das chemisch-mechanische Polierverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung
kann unter Verwendung handelsüblicher Apparaturen durchgeführt werden. Eine solche Poliervorrichtung ist beispielsweise in der US-Patentschrift 3 436 259
beschrieben und diese kann mit Erfolg für die vorliegende Erfindung eingesetzt werden.
Ganz allgemein gesprochen enthält eine Poliervorrichtung einen Vorratsbehälter
mit einem Flüssigkeitseinlauf, einem Flüssigkeitsablauf und einer Platte, auf der
in geeigneter Weise eine weiche, jedoch feste Oberfläche zum Polieren der Zinkselenidplättchen
angebracht ist. Eine kleinere Platte, auf der die zu polierenden Zinkselenidplättchen angebracht sind, wird in die unmittelbare Nachbarschaft
der ersten Platte gebracht. Allgemein wird die kleinere Platte mit den Zinkselenidplättchen
gegen die große Polieroberfläche nach oben angedrückt. Es können zwar beide Platten angetrieben sein, doch gewöhnlich wird die Polierscheibe auf
der oberen Platte angetrieben, während die Zinkselenidplättchen in Berührung mit der Polieroberfläche darunter hindurchgeführt werden. Typische Polierober-
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flächen, die gemäß der vorliegenden Erfindung einsetzbar sind, sind die handelsüblichen
Politexmaterialien. Gleichzeitig mit der Relativbewegung zwischen Zinkselenidplättchen
in Berührung mit der Polieroberfläche wird die chemische Polierlösung gemäß der vorliegenden Erfindung auf die Plättchen geleitet, das heißt,
normalerweise durch die poröse Polieroberfläche auf die Zinkselenidplättchen aufgetropft,
wodurch die Zinkselenidpiättchen durch ihre Berührung mit der rotierenden Polieroberfläche und der chemischen Polierlösung gemäß der Erfindung
chemisch-mechanisch poliert werden.
Selbstverständlich stellt die in der US-Patentschrift 3 436 259 offenbarte Vorrichtung
nur eine Möglichkeit dar, eine Relativbewegung zwischen Zinkselenidplättchen und ein Polieren der Oberfläche bei gleichzeitigem Einwirken der chemischen
Polierlösung gemäß der Erfindung auf die Zinkselenidplättchen zu erzielen, und selbstverständlich lassen sich auch äquivalente Apparaturen einsetzen, die die
beiden erforderlichen Funktionen erfüllen.
Bei der chemisch-mechanischen Polierlösung gemäß der Erfindung ist der Hauptbestandteil
ein stabiles, wasserlösliches Alkalimetall- oder Alkalierdmetall-Hypohalogenid, wobei der Ausdruck "stabil" bedeuten soll, daß sich das Hypohalogenid
während des chemisch-mechanischen Poliervorgangs nicht zersetzt.
Alkalimetall-Hypohalogenide sind bevorzugt einzusetzen und von diesen Materialien
werden Natrium und Kalium unter Berücksichtigung der Kosten und der Verfügbarkeit besonders bevorzugt. Lithium, Rubidium und Caesium werden
in der Praxis wohl wenig angewandt werden.
Alkaiierdmetall-Hypohalogenide sind nicht so wichtig, und von diesen Materialien
wird Calcium vorgezogen. Brom und Chlor sind bevorzugte Halogenide. Fluor und
Jod werden jedoch wenig praktische Bedeutung erhalten, da sie dazu neigen, sich in der Form des Hypohalogenids zu zersetzen. Die am meisten bevorzugten
Alkalimetall-Hypohalogenide sind Natrium-Hypochlorit und Natrium-Hypobromit,
wobei Natrium-Hypochlorit gegenüber Natrium-Hypobromit so wesentlich bessere Ergebnisse liefert, daß man schon von einem artspezifischen Unterschied sprechen
kann. Es sind keine eindeutigen Gründe erkennbar, warum Alkalimetall-Hypochlorite
in ihrer Art den anderen Alkalimetall- oder Alkalierdmetall-Hypohalogeniden beim Polieren von Zinkselenid so überlegen sind. Logischerweise würde
man erwarten, daß bei allen diesen Hypohalogeniden im wesentlichen äquivalente
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Ergebnisse erzielbar seien. Man erhält jedoch wesentlich bessere Ergebnisse mit
Alkalimetall-Hypochloriten, insbesondere mit Natrium-Hypochlorit, verglichen
mit den anderen Hypohalogeniden.
Bei den Hypohalogeniden kann der Sauerstoffanteil als das aktiv wirkende, chemische
Polieragens angesehen werden, während das Alkalimetall oder das Alkalierdmetall als Träger für den Sauerstoffanteil und der Halogenidanteil als Modifiziermittel
betrachtet werden kann.
Solange unlösliche Fällprodukte nicht gebildet werden, können Alkalimetalloder
Alkalierdmetall-Hypohalogenide in Kombination mit einem wasserlöslichen Alkalimetall-Carbonat oder Bicarbonat benutzt werden.
Die Verwendung eines Alkalimetall-Bicarbonats wird bei Verwendung von
Natrium-Hypochlorit besonders bevorzugt, da das im Handel befindliche Natrium-Hypochlorit
normalerweise Natrium-Hydroxid, Natrium-Chlorid und dergleichen enthält. Während Natrium-Chlorid in der chemischen Polierlösung gemäß der
Erfindung als inertes Material wirkt, müssen starke Basen, wie z.B. Natrium-Hydroxid,
vermieden werden, da sie die Oberflächenqualität von Zinkselenid nachteilig beeinflussen. Natrium-Bicarbonat dient dazu, starke Basen, wie z.B.
Natrium-Hydroxid, zu beseitigen, so daß damit sichergestellt wird, daß man vollkommene Zinkselenidoberflächen erzielt. Das Natrium-Bicarbonat wird lediglich
in so großen Mengen eingesetzt, daß man damit eventuell vorhandene starke Basen neutralisieren kann.
Die Anwesenheit eines Alkalimetail-Carbonats, das ein zusätzliches Merkmal der
Erfindung darstellt, dient zur Verbesserung des chemisch-mechanischen Polierverfahrens.
Das bevorzugte Carbonat ist Natrium-Carbonat. Wird Alkalimetall-Carbonat benutzt, dann ist es mit einem äquimolaren oder größeren Anteil,
basierend auf dem verwendeten Hypoha logen id, anwesend. Das Alkalimetall-Carbonat
sollte jedoch mit solchen Hypohalogeniden nicht verwendet werden, bei denen Fällprodukte entstehen könnten, beispielsweise in Verbindung mit Lithium-Hypochlorit.
Unter Berücksichtigung dieser Angaben soll die chemische Polierlösung gemäß
der Erfindung vorzugsweise mit einem pH-Wert oberhalb von 8, insbesondere aber mit einem pH-Wert im Bereich zwischen 9 und 11 verwendet werden.
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Anschließend soll der Kürze halber das Alkalimetall-Hypohalogenid oder das
Aikalierdmetall-Hypohalogenid als der aktive Bestandteil der chemischen Polierlösung
gemäß der Erfindung bezeichnet werden.
Die chemische Polierlösung gemäß der Erfindung wird in Form einer wässrigen
Lösung eingesetzt. Falls erwünscht, kann ein Teil des zum Auflösen der aktiven Bestandteile gemäß der Erfindung benutzten Wassers durch andere organische oder
anorganische Lösungsmittel ersetzt werden, sofern sie nur in dem System inert sind. Im allgemeinen kann man jedoch durch Austausch von Wasser in der chemischen
Polierlösung durch solche sekundären Lösungsmittel wenig erreichen, da sie das System nur komplizieren, ohne zusätzliche günstige Auswirkungen
zu haben.
Außerdem können in der chemischen Polierlösung inerte Materialien, wie z.B.
Nitrate und Sulfate, anwesend sein. Solche inerten Materialien haben weder günstige noch schädliche Einflüsse auf das chemisch-mechanische Polieren gemäß
der Erfindung und werden im allgemeinen nicht eingesetzt.
Die Menge der aktiven Bestandteile der chemischen Polierlösung ist nicht besonders
kritisch, doch gibt es einige Zusammensetzungen, mit denen sich besonders günstige Ergebnisse erzielen lassen. Im allgemeinen wird man die
Hypohalogenide in einer molaren Konzentration von etwa 0,2 bis 0,8 einsetzen,
wobei man bei molaren Konzentrationen von etwa 0,4 besonders gute Ergebnisse erzielt.
Selbstverständlich kann man auch größere Mengen von Hypohalogeniden einsetzen,
erreicht aber mit diesen höheren Anteilen keine zusätzlichen Vorteile im Vergleich mit einer molaren Konzentration von etwa 0,8, und bei besonders hohen
Anteilen an Hypohalogeniden neigen die chemischen Polierlösungen zur Instabilität
und die Reproduzierbarkeit wird schlecht.
Verwendet man andererseits Anteile an Hypohalogeniden mit einer molaren Konzentration
weit unterhalb von 0,2, so wird die chemische Polieraktivität sehr stark verringert, wobei kleinere Anteile an Hypohalogeniden entsprechend verringerte
oder verschlechterte Ergebnisse liefern. Dies ist jedoch kein artmäßiger oder qualitativer Unterschied, sondern ergibt lediglich ein Abfallen des Wirkungsgrades.
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Wenn demgemäß nur kleine Mengen abgetragen werden müssen, beispielsweise
einige Mikron, dann kann eine chemische Polierlösung mit einer molaren Konzentration
von Hypohalogeniden von wesentlich weniger als 0,2 als wirksames Poliermittel eingesetzt werden.
Während des chemisch-mechanischen Polierverfahrens gemäß der Erfindung fließt
die chemische Polierlösung über die Zinkselenidplättchen, während sie poliert werden, mit hohen Strömungsgeschwindigkeiten. Die exakte Strömungsgeschwindigkeit
schwankt natürlich in Abhängigkeit von dem erforderlichen Polieren bei einer bestimmten Gruppe von Zinkselenidplättchen, dem Polierdruck, dem Anteil
an aktiven Bestandteilen und anderen Faktoren.
Das einzige wichtige Kriterium, das eingehalten werden muß, liegt darin, daß
immer ausreichend chemische Polierlösung vorhanden sein muß, so daß eine Reaktion mit frisch freigelegter Zinkselenidoberfläche dann sichergestellt ist,
wenn das Reaktionsprodukt durch mechanisches Polieren entfernt ist. Eine genaue Strömungsgeschwindigkeit oder Tropfgeschwindigkeit kann leicht durch
einige Versuche ermittelt werden, wobei man zunächst mit einer niedrigen Tropfgeschwindigkeit
anfängt und dann die Tropfgeschwindigkeit so lange erhöht, bis man ein zufriedenstellendes chemisch-mechanisches Polieren erzielt.
Für die meisten kommerziellen Anwendungsgebiete liegt die Strömungs- oder
Tropfgeschwindigkeit für die chemische Polierlösung zwischen vier ml/min, und
50 ml/min. je Mikron abzutragenden Zinkselenids.
Ein wichtiger Parameter, der bei dem chemisch-mechanischen Polierverfahren
gemäß der Erfindung eingehalten werden muß, ist die Relativbewegung zwischen der zu polierenden Oberfläche des Zinkselenidplättchens und der polierenden
Oberfläche bei einem bestimmten angelegten Anpreßdruck. Bei dem chemischmechanischen Polierverfahren gemäß der Erfindung ist es erforderlich, daß der
2 Anpreßdruck im Bereich zwischen 100 bis etwa 500 g/cm des zu polierenden
Zinkselenidoberflächenbereichs liegt und es ist insbesondere günstig, wenn der
2 2
Anpreßdruck im Bereich zwischen 200 g/cm und 300 g/cm freiliegender Zinkselenidoberfläche
des Plättchens liegt. Wird dieser Druck nicht innerhalb dieses Bereiches aufrechterhalten, erhält man einen gelben Oberflächenfilm.
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Folgt man diesen allgemeinen Richtlinien für den Druck beim chemisch-mechanischen
Polieren und für die Tropfgeschwindigkeit der chemischen Polierlösung,
dann können Zinkselenidplättchen mit gutem Wirkungsgrad so poliert werden, daß
sie eine fehlerfreie, im wesentlichen perfekte Oberfläche zeigen, wobei das Zinkselenid
mit einer Geschwindigkeit von 0,025 mm je Stunde oder schneller abgetragen werden kann.
Das chemisch-mechanische Polierverfahren gemäß der Erfindung wird im allgemeinen
bei Zimmertemperatur und in einem nach der Atmosphäre offenen System durchgeführt, obgleich es bei diesem Verfahren nichts gibt, was einen daran
hindern könnte, höhere oder niedere Temperaturen und/oder Drücke zu verwenden, falls man das wünscht.
Die Größe der Relativbewegung zwischen den Zinkselenidplättchen und ihren
Oberflächen und der Polieroberfläche ist nicht übermäßig wichtig. Die meisten
handelsüblichen Poliervorrichtungen, die bei der Durchführung der vorliegenden Erfindung einsetzbar sind, arbeiten in dem Bereich zwischen 30 und etwa 100
Umdrehungen pro Minute mit einer Polierscheibe mit einem Durchmesser von etwa 30 cm, und man erhält über diesen gesamten Bereich gute Ergebnisse.
Der letzte Schritt bei dem Verfahren gemäß der Erfindung besteht vorzugsweise
darin, die polierte Oberfläche des Zinkselenids von allen Resten der chemischen Polierlösung zu reinigen. Dies wird in einfachster Weise dadurch erreicht, daß
man das Einströmen von chemischer Polierlösung durch ein Einströmen einer nichtpolierenden Lösung, wie z.B. Wasser, ersetzt, worauf die polierten Zinkselenidplättchen
fehlerfreie Oberflächen aufweisen und aus der Poliervorrichtung entnommen werden können.
Nachdem nunmehr die Erfindung in allgemeinen Worten dargestellt wurde, soll im
folgenden ein tatsächlich ausgeführtes Beispiel eines bestimmten Verfahrens, unter Verwendung des chemisch-mechanischen Polierverfahrens gemäß der Erfindung,
beschrieben werden. Falls nichts anderes angegeben, sind alle Prozentsätze und Teile als Gewichtsprozente oder Gewichtsteile angegeben.
Beispiel 1
Acht polykristalline, kreisförmige Zinkselenidplättchen von 6,35 mm Dicke und
Acht polykristalline, kreisförmige Zinkselenidplättchen von 6,35 mm Dicke und
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einer Oberfläche von 12,9 cm (die zu polierende Seite) wurden nach dem erfindungsgemäßen
Verfahren poliert.
Die Zinkselenidplättchen wurden zunächst mit Tonerdepulver gemäß bekannter
Verfahren geläppt.
Die acht Plättchen wurden dann in einer Poliervorrichtung gemäß US-Patentschrift
3 436 259 auf einer kreisförmigen Polierscheibe mit einem Durchmesser von etwa 30 cm befestigt.
Die chemische Polierlösung gemäß der Erfindung bestand aus einer wässrigen
Lösung von Natrium-Hypochlorit mit einer molaren Konzentration von 0,4 und Natrium-Carbonat mit einem äquimoiaren Anteil zum Natrium-Oxychlorit.
Die chemische Polierlösung wurde auf die Polierfläche aufgetropft, die in diesem
Fall eine aus Politex bestehende Polierscheibe war, und zwar mit einer Tropfgeschwindigkeit
von 10 ccm/min. und die Zinkselenidplättchen wurden unter Auf-
rechterhaltung eines Anpreßdrucks von 300 g/cm und einer Rotationsgeschwindigkeit
von etwa 65 Umdrehungen pro Minute mit der Polieroberfläche in Berührung gebracht.
Nach einer Stunde chemisch-mechanischen Polierens waren 0,025 mm Zinkselenid
abgetragen.
Nach dem chemisch-mechanischen Polieren wurde das Auftropfen der chemischen
Polierlösung eingestellt und die Zinkselenidplättchen mit ent ionisiertem Wasser
gewaschen und in einer Stickstoffatmosphäre getrocknet.
Die Prüfung der Zinkselenidplättchen und ihrer Oberflächen zeigten, daß sie
durchscheinend waren und einen extrem hohen Grad von Oberflächenperfektion aufwiesen. Unter dem Mikroskop war keinerlei bevorzugte Ätzung längs der
Korngrenzen erkennbar.
Das chemisch-mechanische Polieren wurde bei Umgebungstemperatur in einem
zur Atmosphäre offenen System durchgeführt.
Andere Versuchsläufe wurden mit anderen chemischen Polierlosungen durchge-
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führt, beispielsweise mit CrO3; K_Cr2O_ und KM 0_, das angesäuert war entweder
mit HNO_ oder HF, doch in aller selbst nach längerem Polieren narbig.
weder mit HNO_ oder HF, doch in allen Fällen blieb die Oberfläche des Zinkselenids
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Claims (11)
1. ) Verfahren zum Polieren einer Zinkselenidoberfiäche mit einem hohen Grad
von Oberflächenperfektion, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:
Die Zinkselenidoberfiäche wird kontinuierlich mit einer Überschußmenge
einer wässrigen, chemischen Polierlösung benetzt gehalten, die ein Alkalimetal I-Hyphalogenid oder ein Alkalierdmetall-Hypohalogenid enthält;
die Zinkselenidoberfiäche wird ständig mit einer festen, doch weichen
Oberfläche unter einem merklichen Anpreßdruck abgerieben, während gleichzeitig eine Relativbewegung zwischen der Zinkselenidoberfiäche
und der festen Oberfläche aufrechterhalten wird, wodurch das Zinkselenid von den höhergelegenen Punkten der Zinkselenidoberfiäche entfernt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Hypoha logen id
ein Alkalimetall-Hypohalogenid verwendet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Alkalimetall
Natrium oder Kalium verwendet wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Halogenidanteil
aus Brom oder Chlor besteht.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Hypohalogenid
ein Natrium-Hypochlorit verwendet wird.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der wässrigen,
chemischen Polierlösung das Hypohalogenid mit einer molaren Konzentration zwischen 0,2 und etwa 0,8 verwendet wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß bei dem chemischmechanischen Poliervorgang auf das Zinkselenid ein Anpreßdruck von
2
etwa 100 bis etwa 500 g/cm ausgeübt wird.
etwa 100 bis etwa 500 g/cm ausgeübt wird.
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8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß beim chemischmechanischen Polieren von Zinkselenid ein Anpreßdruck im Bereich
zwischen 200 und 300 g/cm der Zinkselenidoberfläche ausgeübt wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Hypohalogenid
in der wässrigen, chemischen Polierlösung in einer molaren Konzentration von etwa 0,4 verwendet wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß als Hypohalogenid
Natrium-Hypochlorit verwendet wird.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß in der wässrigen,
chemischen Polier lösung außerdem noch Natrium-Carbonat verwendet wird.
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