Хіміко-механічне полірування монокристалів CdTe бромвиділяючими розчинами H₂O₂—HBr—етиленгліколь

Хіміко-механічне полірування монокристалів CdTe бромвиділяючими розчинами H₂O₂—HBr—етиленгліколь

Досліджено процес хіміко-механічного полірування напівпровідникових монокристалів CdTe бромвиділяючими травильними композиціями на основі водних розчинів H₂O₂–HBr–етиленгліколь. З’ясовано вплив природи в’язкого органічного компоненту на швидкість травлення і якість полірування поверхні кристалів. Оп...

Ausführliche Beschreibung

Gespeichert in:
Bibliographische Detailangaben
Datum:2011
1. Verfasser: Стратійчук, І.Б.
Format: Artikel
Sprache:Ukrainian
Veröffentlicht: Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова НАН України 2011
Schriftenreihe:Оптоэлектроника и полупроводниковая техника
Online Zugang:http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/116708
Tags: Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
Назва журналу:Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Zitieren:Хіміко-механічне полірування монокристалів CdTe бромвиділяючими розчинами H₂O₂—HBr—етиленгліколь / І.Б. Стратійчук // Оптоэлектроника и полупроводниковая техника: Сб. научн. тр. — 2011. — Вип. 46. — С. 134-139. — Бібліогр.: 10 назв. — укр.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
id irk-123456789-116708
record_format dspace
spelling irk-123456789-1167082017-05-14T03:02:38Z Хіміко-механічне полірування монокристалів CdTe бромвиділяючими розчинами H₂O₂—HBr—етиленгліколь Стратійчук, І.Б. Досліджено процес хіміко-механічного полірування напівпровідникових монокристалів CdTe бромвиділяючими травильними композиціями на основі водних розчинів H₂O₂–HBr–етиленгліколь. З’ясовано вплив природи в’язкого органічного компоненту на швидкість травлення і якість полірування поверхні кристалів. Оптимізовано склади полірувальних травильних композицій та розроблено режими хіміко-механічного полірування кадмій телуриду. За допомогою профілографічного та металографічного аналізів досліджено стан полірованої поверхні та визначено її шорсткість. Chemical-mechanical polishing of the CdTe semiconductor single crystals by the bromine-releasing etchant compositions based on the H₂O₂–HBr–ethylene glycol aqueous solutions has been investigated. The influence of the viscous organic component on the etching rate and surface crystals polishing quality has been determined. The compositions of polishing etchants have been optimized and the conditions of the CdTe chemical mechanic polishing have been developed. The polishing surfaces and their roughness have been investigated using surface profilogram and metallography. 2011 Article Хіміко-механічне полірування монокристалів CdTe бромвиділяючими розчинами H₂O₂—HBr—етиленгліколь / І.Б. Стратійчук // Оптоэлектроника и полупроводниковая техника: Сб. научн. тр. — 2011. — Вип. 46. — С. 134-139. — Бібліогр.: 10 назв. — укр. 0233-7577 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/116708 621.794.4 : 546.48/24 uk Оптоэлектроника и полупроводниковая техника Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова НАН України
institution Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection DSpace DC
language Ukrainian
description Досліджено процес хіміко-механічного полірування напівпровідникових монокристалів CdTe бромвиділяючими травильними композиціями на основі водних розчинів H₂O₂–HBr–етиленгліколь. З’ясовано вплив природи в’язкого органічного компоненту на швидкість травлення і якість полірування поверхні кристалів. Оптимізовано склади полірувальних травильних композицій та розроблено режими хіміко-механічного полірування кадмій телуриду. За допомогою профілографічного та металографічного аналізів досліджено стан полірованої поверхні та визначено її шорсткість.
format Article
author Стратійчук, І.Б.
spellingShingle Стратійчук, І.Б.
Хіміко-механічне полірування монокристалів CdTe бромвиділяючими розчинами H₂O₂—HBr—етиленгліколь
Оптоэлектроника и полупроводниковая техника
author_facet Стратійчук, І.Б.
author_sort Стратійчук, І.Б.
title Хіміко-механічне полірування монокристалів CdTe бромвиділяючими розчинами H₂O₂—HBr—етиленгліколь
title_short Хіміко-механічне полірування монокристалів CdTe бромвиділяючими розчинами H₂O₂—HBr—етиленгліколь
title_full Хіміко-механічне полірування монокристалів CdTe бромвиділяючими розчинами H₂O₂—HBr—етиленгліколь
title_fullStr Хіміко-механічне полірування монокристалів CdTe бромвиділяючими розчинами H₂O₂—HBr—етиленгліколь
title_full_unstemmed Хіміко-механічне полірування монокристалів CdTe бромвиділяючими розчинами H₂O₂—HBr—етиленгліколь
title_sort хіміко-механічне полірування монокристалів cdte бромвиділяючими розчинами h₂o₂—hbr—етиленгліколь
publisher Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова НАН України
publishDate 2011
url http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/116708
citation_txt Хіміко-механічне полірування монокристалів CdTe бромвиділяючими розчинами H₂O₂—HBr—етиленгліколь / І.Б. Стратійчук // Оптоэлектроника и полупроводниковая техника: Сб. научн. тр. — 2011. — Вип. 46. — С. 134-139. — Бібліогр.: 10 назв. — укр.
series Оптоэлектроника и полупроводниковая техника
work_keys_str_mv AT stratíjčukíb hímíkomehaníčnepolíruvannâmonokristalívcdtebromvidílâûčimirozčinamih2o2hbretilenglíkolʹ
first_indexed 2025-07-08T10:55:32Z
last_indexed 2025-07-08T10:55:32Z
_version_ 1837075934690148352
fulltext 134 ISSN 0233-7577. Oïòîýëåêòðîíèêà è ïîëóïðîâîäíèêîâàÿ òåõíèêà, 2011, âûï. 46 ÓÄÊ 621.794.4 : 546.48/24 . . - CdTe H2O2�HBr� Äîñë³äæåíî ïðîöåñ õ³ì³êî-ìåõàí³÷íîãî ïîë³ðóâàííÿ íàï³âïðîâ³äíèêî- âèõ ìîíîêðèñòàë³â CdTe áðîìâèä³ëÿþ÷èìè òðàâèëüíèìè êîìïîçèö³ÿìè íà îñíîâ³ âîäíèõ ðîç÷èí³â H2O2�HBr�åòèëåíãë³êîëü. Ç�ÿñîâàíî âïëèâ ïðèðîäè â�ÿçêîãî îðãà- í³÷íîãî êîìïîíåíòó íà øâèäê³ñòü òðàâëåííÿ ³ ÿê³ñòü ïîë³ðóâàííÿ ïîâåðõí³ êðèñòàë³â. Îï- òèì³çîâàíî ñêëàäè ïîë³ðóâàëüíèõ òðàâèëüíèõ êîìïîçèö³é òà ðîçðîáëåíî ðåæèìè õ³ì³êî-ìåõàí³÷íîãî ïîë³ðóâàííÿ êàäì³é òåëóðèäó. Çà äîïîìîãîþ ïðîô³ëîãðàô³÷íîãî òà ìåòàëîãðàô³÷íîãî àíàë³ç³â äîñë³äæåíî ñòàí ïîë³ðîâàíî¿ ïîâåðõí³ òà âèçíà÷åíî ¿¿ øîðñòê³ñòü. Êëþ÷îâ³ ñëîâà: õ³ì³÷íå ðîç÷èíåííÿ, òðàâëåííÿ, âçàºìîä³ÿ, ïîë³ðóâàííÿ, áðîìâè- ä³ëÿþ÷³ ðîç÷èíè, òðàâèëüí³ êîìïîçèö³¿, ïîâåðõíÿ, êàäì³é òåëóðèä. Ó ðàç³ âèêîðèñòàííÿ íàï³âïðîâ³äíèêîâèõ ìàòåð³àë³â äëÿ ëà- áîðàòîðíèõ äîñë³äæåíü ³ âèãîòîâëåííÿ ðîáî÷èõ åëåìåíò³â ïðèëàä³â ïëàñ- òèíè ï³ñëÿ ìåõàí³÷íî¿ îáðîáêè ï³äëÿãàþòü íèçö³ äîäàòêîâèõ îáðîáîê, ÷³- ëüíå ì³ñöå ñåðåä ÿêèõ çàéìຠõ³ì³÷íå òðàâëåííÿ. Çàëåæíî â³ä òåõíîëîã³÷- íèõ çàäà÷ (âèäàëåííÿ ïîðóøåíîãî øàðó, êîíòðîëüîâàíå ïîòîíøåííÿ ïëà- ñòèí äî çàäàíî¿ òîâùèíè, çíÿòòÿ òîíêèõ øàð³â, îäåðæàííÿ íåîáõ³äíîãî ðåëüºôó, î÷èñòêà â³ä îêñèäíî¿ ïë³âêè é ³íøèõ çàáðóäíåíü, ñåëåêòèâíå òðàâëåííÿ òîùî) çàñòîñîâóþòü ð³çí³ ìåòîäè õ³ì³÷íîãî òðàâëåííÿ òà ï³äáè- ðàþòü ñêëàäè òðàâèëüíèõ êîìïîçèö³é ç íåîáõ³äíèìè âëàñòèâîñòÿìè. Îñê³ëüêè äî ÿêîñò³ ïîâåðõí³ íàï³âïðîâ³äíèê³â âèñóâàþòüñÿ âèñîê³ âèìîãè, äóæå âàæëèâî, ùîá ï³ä ÷àñ ¿¿ òåõíîëîã³÷íî¿ îáðîáêè çàñòîñîâóâàëîñÿ ÿêî- ìîãà ìåíøå ð³çíèõ ðåàêòèâ³â, ÿê³ ìîæóòü âíîñèòè äîäàòêîâ³ çàáðóäíåííÿ. Òàêèì ÷èíîì, óñ³ ïðîöåñè, ùî ñòîñóþòüñÿ åòàïó õ³ì³÷íîãî òðàâëåííÿ ç ìåòîþ ôîðìóâàííÿ ïîë³ðîâàíî¿ ïîâåðõí³ íàï³âïðîâ³äíèê³â, áàæàíî çä³éñ- íþâàòè òðàâèëüíèìè ðîç÷èíàìè, ÿê³ ì³ñòÿòü îäí³ é ò³ ñàì³ êîìïîíåíòè, àëå â ð³çíîìó ñï³ââ³äíîøåíí³. Âàð³þâàííÿ ¿õ ñêëàäó äຠçìîãó ñòâîðþâàòè òðàâèëüí³ êîìïîçèö³¿ ç øèðîêèì ñïåêòðîì øâèäêîñòåé òðàâëåííÿ, ùî çíà÷íî çìåíøóº ÷àñ îáðîáêè çà ðàõóíîê çìåíøåííÿ ê³ëüêîñò³ òåõíîëîã³÷- íèõ îïåðàö³é ³ ï³ñëÿîïåðàö³éíèõ â³äìèâîê. Âàæëèâèì ïàðàìåòðîì ïðè âèãîòîâëåíí³ ð³çíîìàí³òíèõ ïðèñòðî¿â íà îñíîâ³ íàï³âïðîâ³äíèêîâèõ ñïîëóê, çîêðåìà CdTe, º ÿê³ñòü ï³äãîòîâëåíî¿ ïîâåðõí³ ìîíîêðèñòàë³÷íèõ çðàçê³â [1]. Àâòîðàìè ïðàö³ [2] âèÿâëåíî, ùî ó ðàç³ äîäàâàííÿ ëàêòàòíî¿ êèñëîòè äî ñòàíäàðòíîãî áðîììåòàíîëüíîãî òðàâèëüíîãî ðîç÷èíó âëàñòèâîñò³ äåòåêòîð³â ðåíòãåí³âñüêîãî òà -âèïðî- ì³íþâàííÿ ïîë³ïøóþòüñÿ. Äëÿ õ³ì³êî-ìåõàí³÷íîãî ïîë³ðóâàííÿ (ÕÌÏ) ìîíîêðèñòàë³÷íèõ ïëàñ- òèí CdTe, Cd0,2Hg0,8Te, Hg0,9Mn0,1Te ó ïðàö³ [3] âèêîðèñòîâóâàëè ðîç÷èíè I2 â ÍI. Ïðîöåñ ÕÌÏ çä³éñíþâàëè ðîç÷èíîì ç ìàñîâîþ ÷àñòêîþ I2 2�5 % â 15�54%-í³é ÍI çà â³äíîñíî¿ øâèäêîñò³ ïåðåì³ùåííÿ ïëàñòèí ïî òêà- íîìó ïîë³ðóâàëüíèêó 10�40 ì/õâ òà òèñêó 180�250 Ïà. Øâèäê³ñòü âèäàëåí- íÿ íàï³âïðîâ³äíèêîâîãî ìàòåð³àëó ïðè öüîìó ñòàíîâèëà 20�30 ìêì/õâ, à ó ðàç³ âèêîðèñòàííÿ ðîç÷èí³â ç ìàñîâîþ ÷àñòêîþ I2 ìåíøå í³æ 2 % âîíà ïîì³òíî çìåíøóâàëàñÿ (äî 2�3 ìêì/õâ) ³ îäíî÷àñíî ïîã³ðøóâàëàñü ÿê³ñòü ïîë³ðîâàíî¿ ïîâåðõí³ (¿¿ øîðñòê³ñòü çðîñòàëà äî 0,12 ìêì). ³äîìî, © ².Á. Ñòðàò³é÷óê, 2011 135 ùî ïîë³ðóâàëüíà ä³ÿ òðàâèëüíîãî ðîç÷èíó, ÿê ïðàâèëî, ïîñèëþºòüñÿ ó ðàç³ çá³ëüøåííÿ â�ÿçêîñò³ ñåðåäîâèùà. Ç ìåòîþ îòðèìàííÿ ÿê³ñíî¿ ïîë³ðîâà- íî¿ ïîâåðõí³ òâåðäèõ ðîç÷èí³â CdxHg1-xTe ó ïðàö³ [4] äî ñêëàäó ïîë³ðóâà- ëüíèõ ðîç÷èí³â çàïðîïîíîâàíî äîäàâàòè åòèëåíãë³êîëü (ÅÃ). Ïîêàçàíî, ùî âîäíèé ðîç÷èí I2�ÊI ³ç äîäàâàííÿì Åà ìîæíà çàñòîñîâóâàòè äëÿ ÕÌÏ CdxHg1-xTe ç îäåðæàííÿì ÿê³ñíî¿ ïîâåðõí³. Äëÿ ÕÌÏ ïîâåðõí³ òâåðäèõ ðîç÷èí³â Cd1-xZnxTe âèêîðèñòîâóþòüñÿ òàêîæ áðîìâì³ñí³ òðàâèëüí³ êîìïîçèö³¿. Òàê, ó ïðàö³ [5] ïîïåðåäíüî øë³ôîâàí³ ïëàñòèíè ZnxCd1-xTe õ³ì³êî-ìåõàí³÷íî ïîë³ðóâàëè òðàâèëüíèì ðîç÷èíîì Br2�ÍBr�ÅÃ, à â [6] õ³ì³÷íå òðàâëåííÿ öüîãî ìàòåð³àëó âèêî- íóâàëè ðîç÷èíîì ç îá�ºìíîþ ÷àñòêîþ Br2 â ÑÍ3ÎÍ 0,5 %. Çàëåæí³ñòü çìåíøåííÿ òîâùèíè íàï³âïðîâ³äíèêîâèõ ïëàñòèí CdxHg1-xTe â³ä êîíöåíòðàö³¿ áðîììåòàíîëüíîãî òðàâèëüíîãî ðîç÷èíó òà øâèäêîñò³ éîãî ïîäà÷³ äîñë³äæåíî â ïðàö³ [7]. Äëÿ çðàçê³â òîâùèíîþ 10 ìì çàñòîñóâà- ëè êîìá³íîâàíó îáðîáêó (ìåõàí³÷íó òà õ³ì³÷íó), õ³ì³êî-ìåõàí³÷íå çìåí- øåííÿ òîâùèíè òà øë³ôóâàííÿ, ÿêå íàçèâàºòüñÿ òðàâëåííÿì íà òåêñòèëü- íîìó ìàòåð³àë³. Ñïîñòåðåæåííÿ õîäó çàëåæíîñò³ ãëèáèíè íåð³âíîñòåé â³ä êîíöåíòðàö³¿ òðàâèëüíîãî ðîç÷èíó äຠìîæëèâ³ñòü çíàéòè îïòèìàëüí³ óìîâè îáðîáêè. Òàêèìè º ïî÷àòêîâà îáðîáêà çðàçê³â CdxHg1-xTe ó ðîç÷èí³ ç âèñîêîþ êîíöåíòðàö³ºþ òðàâèëüíîãî ðîç÷èíó (íàïðèêëàä, 2,5%-íèé ðîç÷èí Br2 â CH3OH), òà ¿õ ê³íöåâà îáðîáêà çà íèçüêèõ êîíöåíòðàö³é îêè- ñíèêà (0,5%-íèé áðîììåòàíîëüíèé ðîç÷èí). Ó öüîìó ðàç³ àâòîðàìè íå ç�ÿñîâàíî âïëèâ øâèäêîñò³ ïîäà÷³ òðàâèëüíîãî ðîç÷èíó íà ïàðàìåòðè øîðñòêîñò³ ïîâåðõí³ ïëàñòèíè. Íàéêðàù³ ðåçóëüòàòè îòðèìàíî ïðè ïîäà÷³ òðàâèëüíîãî ðîç÷èíó ³ç øâèäê³ñòþ 3,5 ìë/õâ, ïðè÷îìó íàñòóïíå çá³ëüøåííÿ øâèäêîñò³ ïîäà÷³ ñóòòºâî íå âïëèâຠíà ÿê³ñòü ïîâåðõí³ (øâèäê³ñòü ðîç÷èíåííÿ íå ïåðå- âèùóâàëà 20 ìêì/õâ çà òîâùèíè çðàçêà ïðèáëèçíî 100 ìêì). Ó ïðàö³ [8] àíàë³ç ïîâåðõí³ Cd0,2Hg0,8Te âèêîíàíî ìåòîäîì ÐÔÑ ï³ñëÿ ¿¿ îáðîáêè çà äîïîìîãîþ ÕÌÏ â ðîç÷èíàõ ç îá�ºìíîþ ÷àñòêîþ Br2 â CH3OH 0,001� 10 %. ̳í³ìàëüíà êîíöåíòðàö³ÿ ðîç÷èíó (îá�ºìíà ÷àñòêà Br2 â CH3OH 0,001 %) çàáåçïå÷óâàëà øâèäê³ñòü òðàâëåííÿ 0,1 íì/ñ. Âñòàíîâëåíî, ùî ÕÌÏ Cd0,2Hg0,8Te òàêèìè òðàâèëüíèêàìè äຠçìîãó îòðèìàòè äçåðêàëüíó ïîâåðõíþ, ïðè÷îìó õ³ì³÷íèé ñêëàä ïîâåðõí³ íàáëèæàºòüñÿ äî õ³ì³÷íîãî ñêëàäó îá�ºìó ïëàñòèí. Çàóâàæèìî, ùî øâèäê³ñòü çíÿòòÿ ìàòåð³àëó ìåòîäîì ÕÌÏ çðîñòຠâ äåê³ëüêà ðàç³â ïîð³âíÿíî ç õ³ì³êî-äèíàì³÷íèì ïîë³ðóâàííÿì (ÕÄÏ), à ÿê³ñòü îòðèìàíî¿ ïîâåðõí³, ãåîìåòðè÷í³ ïàðàìåòðè ï³äêëàäîê òà ãëèáèíà ñòðóêòóðíèõ ïîðóøåíü çíà÷íîþ ì³ðîþ çàëåæàòü â³ä óìîâ ïîë³ðóâàííÿ. ϳä ÷àñ ïðîâåäåííÿ åêñïåðèìåíòó ïîòð³áíî òàêîæ âðàõîâóâàòè, ùî ÕÌÏ çä³é- ñíþºòüñÿ çà äîïîìîãîþ ÿê õ³ì³÷íîãî ðîç÷èíåííÿ, ùî â³äáóâàºòüñÿ ó ðàç³ âçàºìî䳿 ïîâåðõí³ êðèñòàëà ç òðàâèëüíîþ ñèñòåìîþ, òàê ³ ìåõàí³÷íî¿ âçàº- ìî䳿 ö³º¿ ïîâåðõí³ ç ïîë³ðóâàëüíèêîì, ï³ñëÿ ÿêî¿ òàêîæ â³äáóâàºòüñÿ âè- äàëåííÿ øàð³â íàï³âïðîâ³äíèêà. Íàéá³ëüøó ïðàêòè÷íó ö³íí³ñòü ìàþòü ðîç÷èíè, ÿê³ ìîæóòü âèäàëÿòè òîíê³ øàðè 0,1 ìêì ç ïîâåðõí³ ïëàñòèí, íå ïîðóøóþ÷è ïðè öüîìó ñòðóêòóðó. Òàê³ êîìïîçèö³¿ íàé÷àñò³øå âèêîðè- ñòîâóþòüñÿ ï³ä ÷àñ âèäàëåííÿ òîíêèõ ïë³âîê ç ïîâåðõí³ íàï³âïðîâ³äíèêî- âèõ êðèñòàë³â. Ïðîàíàë³çóâàâøè ë³òåðàòóðí³ äæåðåëà ùîäî ìåõàí³÷íî¿ òà õ³ì³êî-ìåõàí³÷íî¿ îáðîáêè ïîâåðõí³ ñïîëóê òèïó ÀIIÂIV [1�9], ìè íå âè- ÿâèëè ïðàö³ ³ç çàñòîñóâàííÿ áðîìâèä³ëÿþ÷èõ òðàâèëüíèõ ðîç÷èí³â íà îñ- íîâ³ H2O2 äëÿ õ³ì³êî-ìåõàí³÷íî¿ îáðîáêè ìîíîêðèñòàë³â êàäì³é òåëóðèäó. Îñê³ëüêè òàêèé òèï õ³ì³÷íî¿ îáðîáêè º äóæå âàæëèâèì åòàïîì ó ï³äãîòîâö³ ïîâåðõí³ ðîáî÷èõ åëåìåíò³â íàï³âïðîâ³äíèêîâèõ ïðèëàä³â ³ äຠçìîãó çàáåçïå÷èòè îäíîð³äí³ñòü òà ãëàäê³ñòü ïîâåðõí³, à òàêîæ óíèê- íóòè ¿¿ çàáðóäíåíü, íàìè äîñë³äæåíî ïðîöåñ ÕÌÏ CdTe òðàâèëüíèìè ñóì³øàìè íà îñíîâ³ ðîç÷èí³â ñèñòåìè H2O2�HBr�ÅÃ. ϳä ÷àñ ïðîâå- 136 äåííÿ ïîïåðåäí³õ äîñë³äæåíü ç�ÿñîâàíî, ùî ðîç÷èíè ç îá�ºìíèìè ÷àñò- êàìè H2O2 â HBr â³ä 2 äî 10 % ôîðìóþòü ïîë³ðîâàíó ïîâåðõíþ, à çá³ëü- øåííÿ ¿¿ ê³ëüêîñò³ â ñóì³ø³ äî 50 % ïðèçâîäèòü äî óòâîðåííÿ íåïîë³ðó- âàëüíèõ ðîç÷èí³â. Ââåäåííÿ Åà â òðàâèëüí³ êîìïîçèö³¿ H2O2�HBr ñïðè- ÷èíþº çìåíøåííÿ øâèäêîñò³ òðàâëåííÿ (äî 0,5 ìêì/õâ) òà çá³ëüøåííÿ ê³ëüêîñò³ ïîë³ðóâàëüíèõ ðîç÷èí³â [10]. Ìåòà íàøî¿ ïðàö³ � äîñë³äæåííÿ âïëèâó äîäàòêîâîãî ââåäåííÿ â�ÿçêèõ êîìïîíåíò³â åòèëåíãë³êîëþ òà ãë³öåðèíó â òðàâèëüí³ ðîç÷èíè H2O2�HBr�Åà íà ïðîöåñ õ³ì³êî-ìåõàí³÷íîãî ïîë³ðóâàííÿ ïîâåðõí³ ìî- íîêðèñòàë³â CdTe. Äëÿ äîñë³äæåíü ìîíîêðèñòàë³÷í³ çëèâêè CdTe ðîçð³çàëè íà ïëàñòèíè íåîáõ³äíî¿ òîâùèíè çà äîïîìîãîþ ñòðóííî¿ ð³çêè ç àëìàçíèì íàïèëåí- íÿì, ÿêà çìî÷óâàëàñü äèñòèëüîâàíîþ âîäîþ. Ãåîìåòðè÷í³ ðîçì³ðè çðàçê³â ñòàíîâèëè ïðèáëèçíî 5 7 1,5 ìì, à ¿õ ïîâåðõíÿ áóëà íåð³âíîþ ³ ìàëà çíà÷- íèé äåôîðìîâàíèé øàð, îñê³ëüêè ð³çêà ìîíîêðèñòàë³â àáðàçèâíèì ³í- ñòðóìåíòîì ñóïðîâîäæóºòüñÿ ³íòåíñèâíèì ìåõàí³÷íèì âïëèâîì íà ïîâåðõ- íþ, ùî ïðèçâîäèòü äî óòâîðåííÿ íà í³é ïîðóøåíîãî øàðó. Äëÿ ïîäàëüøî¿ îáðîáêè âèêîðèñòîâóâàëè ìåõàí³÷íå øë³ôóâàííÿ âîäíèìè ñóñïåíç³ÿìè àáðàçèâíèõ ïîðîøê³â Ì-10, Ì-5 òà Ì-1 ó ïîðÿäêó çìåíøåííÿ çåðíèñòî- ñò³. Øë³ôóâàííÿ ïðîâîäèëè íà ñêëÿíîìó øë³ôóâàëüíèêó, ïî÷åðãîâî îá- ðîáëÿþ÷è ïëàñòèíè ç îáîõ áîê³â ïðîòÿãîì 3 õâ, ï³ñëÿ ÷îãî ¿õ ðåòåëüíî ïðîìèâàëè òåïëîþ äèñòèëüîâàíîþ âîäîþ ³ç äîäàâàííÿì íåâåëèêî¿ ê³ëüêîñ- ò³ ïîâåðõíåâî-àêòèâíèõ ðå÷îâèí, ïîò³ì äåê³ëüêà ðàç³â äèñòèëüîâàíîþ âî- äîþ, ³çîïðîï³ëîâèì ñïèðòîì òà âèñóøóâàëè íà ïîâ³òð³. Îòðèìàíèé óíàñë³äîê ìåõàí³÷íîãî ïîë³ðóâàííÿ ïîðóøåíèé øàð (100�150 ìêì) âèäàëÿëè çà äî- ïîìîãîþ ðîçðîáëåíîãî íàìè óí³âåðñàëüíîãî áðîìâèä³ëÿþ÷îãî ïîë³ðóâàëü- íîãî òðàâèëüíîãî ðîç÷èíó ç³ øâèäê³ñòþ òðàâëåííÿ 35 ìêì/õâ. Øâèäê³ñòü òðàâëåííÿ âèçíà÷àëè çà çìåíøåííÿì òîâùèíè ïëàñòèí äî ³ ï³ñëÿ òðàâëåí- íÿ çà äîïîìîãîþ ãîäèííèêîâîãî ³íäèêàòîðà 1ÌÈÃÏ ç òî÷í³ñòþ ± 0,5 ìêì. Ïðîöåñ ÕÌÏ ïðîâîäèëè íà ñêëÿíîìó ïîë³ðóâàëüíèêó, îáòÿãíóòîìó ñèíòåòè÷íîþ òêàíèíîþ, ñò³éêîþ äî ïîë³ðóâàëüíèõ ñóñïåíç³é, ìåõàí³÷- íîãî çíîøóâàííÿ ³ çñóâó ïðè ïîë³ðóâàíí³, ùî õàðàêòåðèçóºòüñÿ îäíîð³ä- íèìè âëàñòèâîñòÿìè òà îäíàêîâîþ òîâùèíîþ ïî âñ³é ðîáî÷³é çîí³ ïîë³- ðóâàëüíèêà. Ïðèãîòîâàíèé òðàâèëüíèé ðîç÷èí ïîäàâàëè íà ïîë³ðóâà- ëüíèê ç³ øâèäê³ñòþ 30 êðàïåëü çà 1 õâ. Äëÿ ïðîâåäåííÿ åêñïåðèìåíòó ç äîñë³äæåíîãî ³íòåðâàëó ñèñòåìè H2O2�HBr�Åà âèáðàíî äâà áàçîâèõ ïîë³ðóâàëüíèõ ðîç÷èíè: Á1 ç³ øâèäê³ñòþ ÕÄÏ ïîâåðõí³ ìîíîêðèñòàë³â êàäì³é òåëóðèäó v = 0,5 ìêì/õâ òà Á2 � v = 3,83 ìêì/õâ. Îñê³ëüêè ó ðàç³ âèêîðèñòàííÿ òàêèõ ðîç÷èí³â äëÿ ÕÌÏ íàï³âïðîâ³äíèêîâèõ ìàòåð³àë³â øâèäê³ñòü òðàâëåííÿ çðîñòຠâ äåê³ëüêà ðàç³â, äëÿ çìåíøåííÿ øâèäêîñò³ ðîç÷èíåííÿ CdTe ³ ïîë³ïøåííÿ õàðàêòåðèñòèê ïîâåðõí³ äî ñêëàäó öèõ áàçîâèõ ðîç÷èí³â äîäàòêîâî ââîäèëè ïåâíó ê³ëüê³ñòü â�ÿçêîãî êîìïîíåí- òó: â ðîç÷èí Á1 � åòèëåíãë³êîëü, à â Á2 � ãë³öåðèí. ßê íàñë³äîê, îòðèìàíî íèçêó òðàâèëüíèõ ðîç÷èí³â, ñêëàä ÿêèõ íàâåäåíî â òàáëèö³. Àíàë³çóþ÷è Çàëåæí³ñòü øâèäêîñò³ ÕÌÏ ïîâåðõí³ ìîíîêðèñòàë³÷íèõ ïëàñòèí CdTe â³ä âì³ñòó â�ÿçêèõ îðãàí³÷íèõ êîìïîíåíò³â â ñêëàä³ áàçîâîãî ïîë³ðóâàëüíîãî òðàâèëüíîãî ðîç÷èíó Îá�ºìí³ ñï³ââ³äíîøåííÿ Á1 : Åà v, ìêì/õâ Îá�ºìí³ ñï³ââ³äíîøåííÿ Á2 : ãë³öåðèí v, ìêì/õâ 1 Á1 : 0 Åà 16 1 Á2 : 1 ãë³öåðèí 21 1 Á1 : 1 Åà 8,5 1 Á2 : 2 ãë³öåðèí 9 1 Á1 : 3 Åà 4,3 1 Á2 : 3 ãë³öåðèí 6,5 1 Á1 : 6 Åà 2,8 1 Á2 : 4 ãë³öåðèí 3,0 1 Á1 : 9 Åà 1,67 1 Á2 : 5 ãë³öåðèí 0,75 1 Á1 : 12 Åà 0,6 137 Ðèñ. 1. Çàëåæí³ñòü øâèäêîñò³ õ³ì³êî-ìå- õàí³÷íîãî ïîë³ðóâàííÿ CdTe â³ä ñï³ââ³ä- íîøåííÿ áàçîâîãî òðàâèëüíîãî ðîç÷èíó (Á1) ³ åòèëåíãë³êîëþ ö³ äàí³, çâåðòàºìî óâàãó íà òîé ôàêò, ùî ó ðàç³ çá³ëüøåííÿ ê³ëüêîñò³ ââå- äåíîãî Åà â áàçîâèé òðàâèëüíèé ðîç÷èí Á1 ïðîïîðö³éíî çìåíøóºòü- ñÿ øâèäê³ñòü ÕÌÏ êàäì³é òåëóðèäó (ðèñ. 1). Îòæå, çà íàâåäåíîþ íà ðè- ñóíêó çàëåæí³ñòþ ìîæíà îáèðàòè íåîáõ³äíó øâèäê³ñòü ÕÌÏ â ìåæàõ 0,6�16 ìêì/õâ, çì³íþþ÷è ñï³ââ³ä- íîøåííÿ áàçîâîãî òðàâèëüíîãî ðîç÷èíó Á1 òà ÅÃ. ϳñëÿ ÕÌÏ çðàçêè ïðîìèâàëè ñïî÷àòêó 0,01 Ì ðîç÷èíîì Na2S2O3, ïîò³ì òðè ðàçè äèñòèëüî- âàíîþ âîäîþ, ³çîïðîï³ëîâèì ñïèðòîì ³ âèñóøóâàëè â ïîòîö³ ñóõîãî ïîâ³òðÿ. Äî ïåðåâàã âèêîðèñòàííÿ ðîçðîáëåíèõ òðàâèëüíèõ ðîç÷èí³â äëÿ îá- ðîáêè ïîâåðõí³ CdTe ìîæíà òàêîæ â³äíåñòè òå, ùî äëÿ íèõ ðÍ 6, òîá- òî âîíè ìàéæå íåéòðàëüí³, ³ öå äຠçìîãó óíèêíóòè õ³ì³÷íî¿ âçàºìî䳿 òðàâèëüíîãî ðîç÷èíó ç ïîâåðõíåþ ïîë³ðóâàëüíèêà. Òàêèé ÷èííèê ìຠäóæå âàæëèâå çíà÷åííÿ, îñê³ëüêè â áàãàòüîõ âèïàäêàõ òðàâèëüíèé ðîç- ÷èí óíàñë³äîê ñâ êèñëî¿ àáî ëóæíî¿ ðåàêö³¿ ìîæå ñïðè÷èíþâàòè êîðî- ç³þ ìàòåð³àëó ïîë³ðóâàëüíèêà, ïðè öüîìó âíîñÿ÷è äîäàòêîâ³ çàáðóäíåííÿ íà ïîâåðõíþ íàï³âïðîâ³äíèêîâèõ ïëàñòèí. Ñóì³ø³ äëÿ ÕÌÏ êàäì³é òåëóðèäó íà îñíîâ³ áàçîâîãî òðàâèëüíîãî ðîç÷èíó Á2 ç ð³çíîþ ê³ëüê³ñòþ ãë³öåðèíó (äèâ. òàáëèöþ) õàðàêòåðèçó- þòüñÿ äåùî âèùèìè øâèäêîñòÿìè (0,75�21 ìêì/õâ) âèäàëåííÿ ìàòåð³à- ëó, âîíè á³ëüø â�ÿçê³ ³ äëÿ íèõ ðÍ 4. Ðèñ. 2. ̳êðîñòðóêòóðà ³ øîðñòê³ñòü ïîâåðõí³ CdTe ï³ñëÿ òðàâëåííÿ â ïîë³ðóâàëüíîìó ðîç÷èí³ òðàâèëüíî¿ ñóì³ø³ H2O2�HBr�Åà 138 ̳êðîðåëüºô ïîâåðõí³ CdTe äîñë³äæóâàëè çà äîïîìîãîþ ïðîô³ëî- ãðàôà Nontact 3D Surface Profiler NewView 5022S, ÿêèé äຠçìîãó òî÷íî âèì³ðþâàòè âåðòèêàëüí³ â³äõèëåííÿ â³ä ñåðåäíüî¿ ë³í³¿ � ì³êðîíåð³âíîñ- ò³, ùî çíàõîäÿòüñÿ ó ìåæàõ ðîçêèäó ïî âèñîò³ â³ä 0,1 íì äî 5000 ìêì (òî÷í³ñòü âèì³ðþâàííÿ ñòàíîâèòü 1 %). Íà ðèñ. 2 çà 640-êðàòíîãî çá³ëü- øåííÿ íàâåäåíî ì³êðîñòðóêòóðó ïîâåðõí³ íîì³íàëüíî íåëåãîâàíîãî CdTe ï³ñëÿ ÕÌÏ îäíèì ³ç ïîë³ðóâàëüíèõ òðàâèëüíèõ ðîç÷èí³â H2O2�HBr� ÅÃ. ßê áà÷èìî, äëÿ CdTe òàêà îáðîáêà ïðèçâîäèòü äî ôîðìóâàííÿ ì³êðî- ðåëüºôó, äëÿ ÿêîãî øîðñòê³ñòü ïîâåðõí³ çíàõîäèòüñÿ â ìåæàõ, õàðàêòåð- íèõ äëÿ ïîë³ðîâàíî¿ ïîâåðõí³, à â³äïîâ³äí³ ¿¿ ïàðàìåòðè ñòàíîâëÿòü: Rà = = 10,3 íì, Rz = 24,0 íì, rms = 12,6 íì. Îòæå, àíàë³ç îòðèìàíèõ åêñïåðèìåíòàëüíèõ ðåçóëüòàò³â ñâ³ä÷èòü ïðî òå, ùî çàïðîïîíîâàí³ áðîìâèä³ëÿþ÷³ òðàâèëüí³ êîìïîçèö³¿ íà îñíîâ³ ðîç- ÷èí³â ñèñòåìè H2O2�HBr�Åà âàðò³ îñîáëèâî¿ óâàãè ó âèïàäêó ÕÌÏ ïî- âåðõí³ êàäì³é òåëóðèäó, îñê³ëüêè âîíè õàðàêòåðèçóþòüñÿ ìàëèìè øâèä- êîñòÿìè òðàâëåííÿ (0,6�21 ìêì/õâ) òà âèñîêîþ ïîë³ðóâàëüíîþ çäàòí³ñ- òþ (Rz íå ïåðåâèùóº 25 íì) ³ ìîæóòü âèêîðèñòîâóâàòèñÿ äëÿ êîíòðîëüî- âàíîãî çíÿòòÿ òîíêèõ øàð³â íàï³âïðîâ³äíèê³â òà ¿õ ô³í³øíî¿ îáðîáêè, à òàêîæ áóòè îñíîâîþ äëÿ ðîçðîáêè òðàâèëüíèõ êîìïîçèö³é, ùî âèêîðèñ- òîâóþòüñÿ â òåõíîëî㳿 ÕÌÏ íàï³âïðîâ³äíèêîâèõ êðèñòàë³â ³ ïë³âîê. Ðîçðîáëåíî òðàâèëüí³ ñóì³ø³ òà ìåòîäèêè êîíòðîëüîâàíîãî çíÿòòÿ òîíêèõ øàð³â òà ïë³âîê ç ïîâåðõí³ ìîíîêðèñòàë³â CdTe ìåòîäîì õ³ì³êî-ìåõàí³÷íîãî ïîë³ðóâàííÿ áðîìâèä³ëÿþ÷èìè òðàâèëüíèìè êîìïî- çèö³ÿìè íà îñíîâ³ âîäíèõ ðîç÷èí³â H2O2�HBr�ÅÃ. Âñòàíîâëåíî, ùî øëÿ- õîì ââåäåííÿ äî ñêëàäó òðàâèëüíèõ ðîç÷èí³â äîäàòêîâèõ ê³ëüêîñòåé åòè- ëåíãë³êîëþ ìîæíà çì³íþâàòè øâèäê³ñòü ÕÌÏ ìîíîêðèñòàë³â CdTe â ìåæàõ â³ä 0,6 äî 16 ìêì/õâ, à ó ðàç³ äîäàâàííÿ ãë³öåðèíó � â³ä 0,8 äî 21 ìêì/õâ ç³ çáåðåæåííÿì ïîë³ðóâàëüíèõ âëàñòèâîñòåé ðîç÷èí³â. I.B. Stratiychuk CHEMICAL-MECHANICAL POLISHING OF CdTe SINGLE CRYSTALS BY BROMINE RELEASING SOLUTIONS H2O2�HBr�ETHYLENE GLYCOL Chemical-mechanical polishing of the CdTe semiconductor single crystals by the bromine-releasing etchant compositions based on the H2O2�HBr�ethylene glycol aqueous solutions has been investigated. The influence of the viscous organic component on the etching rate and surface crystals polishing quality has been determined. The compositions of polishing etchants have been optimized and the conditions of the CdTe chemical mechanic polishing have been developed. The polishing surfaces and their roughness have been in- vestigated using surface profilogram and metallography. Keywords: chemical dissolution, etching, interaction, polishing, bromine emerging solutions, etchant compositions, surface, cadmium telluride. 1. Luo Y., Slater D.A., Lery M., Osgood Jr.R.M. Chemical preparation of CdTe (100) and (110) surface using atomic hydrogen // Appl. Surf. Sci. � 1996. � 104/105. � P. 49� 56. 2. Yoon H., VanScyoc J.M., Goorsky M.S. Investigation of the effects of polishing and ecthing on the quality of Cd1�xZnxTe using spatial mapping techniques // J. Electron. Mater. � 1997. � 26, N 6. � P. 529�533. 3. À.Ñ. 1604091 ÑÑÑÐ. Ñïîñîá îáðàáîòêè òåëëóðñîäåðæàùèõ ìàòåðèàëîâ / Ï.Ô. Âåí- ãåëü, Â.Í. Òîìàøèê, À.Â. Ôîìèí è äð. 4. Pat. 4600469 USA. Cochran Method for polishing detector material / A.J. Fusco, B.C. Cocharan. 139 5. Áåëîãîðîõîâ À.È. Ê âîïðîñó î ïîãëîùåíèè èíôðàêðàñíîãî èçëó÷åíèÿ ñâîáîäíûìè íîñèòåëÿìè çàðÿäà â p-Cd1-xZnxTe / À.È. Áåëîãîðîõîâ, Ë.È. Áåëîãîðîõîâà, À.Ã. Áåëîâ è äð. // ÔÒÏ. � 1999. � 33, ¹ 5. � Ñ. 549�552. 6. Reinoso J.J. Kinetic limitations on incorporation of Zn in Cd1-xZnxTe / J.J. Reinoso, E.I. Ko, P.J. Sides // J. Cryst. Growth. � 1997. � 174. � P. 713�718. 7. Neumann E., Dittmar G., Kostka I., Pl tner M. Materialschonendes verfahrem zur bearbeitung von kadmium�quecksilber�tellurid // Exp. Technik der Physik. � 1984. � 32, N 2. � P. 121�126. 8. Chang W.H., Lee T., Lau W.M. An X-ray photoelectron spectroscopic study of chemical etching and chemomechanical polishing of HgCdTe // J. Appl. Phys. � 1990. � 68, N 9. � P. 4816�4819. 9. Òîìàøèê Â.Í., Òîìàøèê Ç.Ô. Ìåõàíè÷åñêàÿ è õèìèêî-ìåõàíè÷åñêàÿ îáðàáîòêà ïîëóïðîâîäíèêîâûõ ñîåäèíåíèé òèïà ÀIIÂIV // Íåîðãàí. ìàòåðèàëû. � 1994. � 30, ¹ 12. � Ñ. 1498�1503. 10. Òîìàøèê Ç.Ô., Ñòðàòèé÷óê È.Á., Òîìàøèê Â.Í. è äð. Õèìè÷åñêîå òðàâëåíèå íå- ëåãèðîâàííîãî è ëåãèðîâàííîãî CdTe â áðîìâûäåëÿþùèõ òðàâèëüíûõ êîìïîçèöè- ÿõ ñèñòåìû H2O2�HBr�ýòèëåíãëèêîëü // Òàì æå. � 2005. � 41, ¹ 7. � Ñ. 775� 781. ²íñòèòóò ô³çèêè íàï³âïðîâ³äíèê³â Îòðèìàíî 25.02.2011 ³ì. Â.ª. Ëàøêàðüîâà ÍÀÍ Óêðà¿íè Ïðîñïåêò Íàóêè, 41 03028 Êè¿â e-mail: Stratiychuk@ukr.net

Ähnliche Einträge