JPH0657387B2 - 化合物結晶の加工方法 - Google Patents
化合物結晶の加工方法Info
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- JPH0657387B2 JPH0657387B2 JP60278363A JP27836385A JPH0657387B2 JP H0657387 B2 JPH0657387 B2 JP H0657387B2 JP 60278363 A JP60278363 A JP 60278363A JP 27836385 A JP27836385 A JP 27836385A JP H0657387 B2 JPH0657387 B2 JP H0657387B2
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Landscapes
- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、赤外線検出器などの赤外線受光素子に用いら
れる化合物結晶、例えばカドミウムテルル（CdTe）結晶
や、水銀カドミウムテルル（Hg1-x CdxTe,x=0.2）単結
晶（以下HgCdTe結晶と称す）のウェーハ表面を加工変質
層のない光学的平滑面すなわち無歪鏡面に仕上げるだけ
でなく形状精度（平面度）の優れた面に加工する化合物
結晶の加工方法に関し、特にウェーハ表面と研磨クロス
が接触しないで加工する非接触ポリシング法に関するも
のである。
れる化合物結晶、例えばカドミウムテルル（CdTe）結晶
や、水銀カドミウムテルル（Hg1-x CdxTe,x=0.2）単結
晶（以下HgCdTe結晶と称す）のウェーハ表面を加工変質
層のない光学的平滑面すなわち無歪鏡面に仕上げるだけ
でなく形状精度（平面度）の優れた面に加工する化合物
結晶の加工方法に関し、特にウェーハ表面と研磨クロス
が接触しないで加工する非接触ポリシング法に関するも
のである。
CdTe結晶やHgCdTe結晶を赤外線やガンマー線の検出器と
して使用するには例えば寸法を幅６０μｍ、長さ８００
μｍ、厚さ１０μｍ程度の薄片板に加工すると共に加工
表面を赤外線の入射に対して支障のない平坦な無歪鏡面
に仕上げることが要求されている。しかしHgCdTe結晶
は、人工的に開発されてからまだ日が浅く、かつ結晶を
形成している各元素がすべて有害物質のため取扱いが極
めて困難であるなどの点から無歪鏡面加工技術の研究例
は極めて少ない。
して使用するには例えば寸法を幅６０μｍ、長さ８００
μｍ、厚さ１０μｍ程度の薄片板に加工すると共に加工
表面を赤外線の入射に対して支障のない平坦な無歪鏡面
に仕上げることが要求されている。しかしHgCdTe結晶
は、人工的に開発されてからまだ日が浅く、かつ結晶を
形成している各元素がすべて有害物質のため取扱いが極
めて困難であるなどの点から無歪鏡面加工技術の研究例
は極めて少ない。
HgCdTe結晶の非接触ポリシング法についてはレビュー・
オブ・サイエンス・インストルメント（Review of Scie
nce Instrument）の１９８１年８月号１２５６ページか
ら１２５９ページに記載のように、エッチング液として
臭素（0.1〜1.0％）とメタノール（８０％）とエチレン
グリコール（２０％）の混合液を用い、発泡ポリウレタ
ン製の研磨クロス面上の約１２５μｍの高さに結晶面を
設定した状態で、研磨布を高速回転させることによりエ
ッチング液を結晶面に作用させて加工する方法がある。
オブ・サイエンス・インストルメント（Review of Scie
nce Instrument）の１９８１年８月号１２５６ページか
ら１２５９ページに記載のように、エッチング液として
臭素（0.1〜1.0％）とメタノール（８０％）とエチレン
グリコール（２０％）の混合液を用い、発泡ポリウレタ
ン製の研磨クロス面上の約１２５μｍの高さに結晶面を
設定した状態で、研磨布を高速回転させることによりエ
ッチング液を結晶面に作用させて加工する方法がある。
このような方法は、エッチング液中の臭素が劇毒物であ
り、またメタノールが引火性を持つ有機溶剤のため、作
業性が極めて悪く、使用後の廃液はすべて回収しなけれ
ばならないなどの欠点がある。
り、またメタノールが引火性を持つ有機溶剤のため、作
業性が極めて悪く、使用後の廃液はすべて回収しなけれ
ばならないなどの欠点がある。
本発明の目的は、このような従来の欠点を除去せしめ
て、エッチング液の取扱いや廃棄方法などの作業性が優
れた無歪鏡面加工が可能となる化合物結晶の加工方法を
提供することにある。
て、エッチング液の取扱いや廃棄方法などの作業性が優
れた無歪鏡面加工が可能となる化合物結晶の加工方法を
提供することにある。
本発明によれば、エッチング液として弱アルカリ性の次
亜鉛素酸ナトリウム（NaOCl）系水溶液を用い、研磨盤
上に発泡ポリウレタン構造の軟かい研磨布を設け、研磨
布面上に結晶ウェーハを微小量浮上させて加工する非接
触ポリシングを行なうことにより、従来のエッチング液
の作業性の不便さが解消された軟質結晶の加工方法が得
られる。
亜鉛素酸ナトリウム（NaOCl）系水溶液を用い、研磨盤
上に発泡ポリウレタン構造の軟かい研磨布を設け、研磨
布面上に結晶ウェーハを微小量浮上させて加工する非接
触ポリシングを行なうことにより、従来のエッチング液
の作業性の不便さが解消された軟質結晶の加工方法が得
られる。
本発明は、上述の構成をとることにより従来技術の問題
点を解消した。研磨布を設けた研磨盤面の中央部に研磨
液（エッチング液）を連続的に供給しながら研磨盤を高
速回転させると、研磨布面上に低圧力で押付けられて保
持された結晶ウェーハが、研磨液の高速流体の動圧作用
すなわちハイドロプレーニング現象のため研磨布面上に
微小量（約１０μｍ）だけ浮上して加工されることによ
り、従来の臭素とメタノールとエチレングリコールの混
合液の場合に生じていた危険薬品使用による作業性の不
便さが解消され、平坦な無歪鏡面と安全な研磨が達成さ
れる利点がある。
点を解消した。研磨布を設けた研磨盤面の中央部に研磨
液（エッチング液）を連続的に供給しながら研磨盤を高
速回転させると、研磨布面上に低圧力で押付けられて保
持された結晶ウェーハが、研磨液の高速流体の動圧作用
すなわちハイドロプレーニング現象のため研磨布面上に
微小量（約１０μｍ）だけ浮上して加工されることによ
り、従来の臭素とメタノールとエチレングリコールの混
合液の場合に生じていた危険薬品使用による作業性の不
便さが解消され、平坦な無歪鏡面と安全な研磨が達成さ
れる利点がある。
なお、前記文献に記載の非接触ポリシング法を用いて、
研磨液として臭素とメタノールとエチレングリコールか
らなる混合液の代りにNaOCl系水溶液を供給して加工す
る方法も考えられるが、この場合には研磨布面と結晶ウ
ェーハ表面との距離が大きすぎて加工面に酸化膜が生成
するため平滑な両面が達成されない。
研磨液として臭素とメタノールとエチレングリコールか
らなる混合液の代りにNaOCl系水溶液を供給して加工す
る方法も考えられるが、この場合には研磨布面と結晶ウ
ェーハ表面との距離が大きすぎて加工面に酸化膜が生成
するため平滑な両面が達成されない。
次に、本発明のの実施例について説明する。
実施例１． HgCdTe結晶素材（直径１０mm、長さ２０mm）から例えば
ワイヤソーを用いて厚さ1.0mmの寸法のウェーハを切り
出す。このウェーハの両表面に残留する切断歪層と形状
的な凹凸をラッピングにより約１００μｍ除去して表面
あらさ１μｍの平坦な梨地面にする。このラッピングは
例えば粒径５μｍのSiC砥粒と水を混合したラップ剤を
用いてSn板上で行う。ラッピングにより生じた表面あら
さと加工歪を高濃度のNaOCl系水溶液（例えば不二見研
磨剤工業(株)の商品名「インセックＮＩＢ」の約３６ｇ
を１リットルの純水に希釈した溶液）を用いて発泡ポリ
ウレタン構造の研磨布（例えば不二見研磨剤工業(株)の
商品名「サーフィン０１８」）面上に微小量浮上させて
非接触ポリシングして約２０μｍ除去する。本発明の研
磨液濃度としては、約１４％のNaOCl濃度が適してい
た。非接触ポリシングの具体的な装置構成及び原理は、
昭和６０年度精機学会春季大会学術講演論文集の２８９
〜２９０ページに記載のとおりである。この非接触ポリ
シング面は、表面あらさ２０Ａ以下の平滑な鏡面と１μ
ｍ以下の平面度が得られており、ウェーハ全面が赤外線
検出器の製作面として十分使用できるものであった。加
工歪については、赤外線検出器を試作して電気的特性を
評価した結果、エッチング面と同等の性能が得られたこ
とから無歪面が得られていると考えられる。
ワイヤソーを用いて厚さ1.0mmの寸法のウェーハを切り
出す。このウェーハの両表面に残留する切断歪層と形状
的な凹凸をラッピングにより約１００μｍ除去して表面
あらさ１μｍの平坦な梨地面にする。このラッピングは
例えば粒径５μｍのSiC砥粒と水を混合したラップ剤を
用いてSn板上で行う。ラッピングにより生じた表面あら
さと加工歪を高濃度のNaOCl系水溶液（例えば不二見研
磨剤工業(株)の商品名「インセックＮＩＢ」の約３６ｇ
を１リットルの純水に希釈した溶液）を用いて発泡ポリ
ウレタン構造の研磨布（例えば不二見研磨剤工業(株)の
商品名「サーフィン０１８」）面上に微小量浮上させて
非接触ポリシングして約２０μｍ除去する。本発明の研
磨液濃度としては、約１４％のNaOCl濃度が適してい
た。非接触ポリシングの具体的な装置構成及び原理は、
昭和６０年度精機学会春季大会学術講演論文集の２８９
〜２９０ページに記載のとおりである。この非接触ポリ
シング面は、表面あらさ２０Ａ以下の平滑な鏡面と１μ
ｍ以下の平面度が得られており、ウェーハ全面が赤外線
検出器の製作面として十分使用できるものであった。加
工歪については、赤外線検出器を試作して電気的特性を
評価した結果、エッチング面と同等の性能が得られたこ
とから無歪面が得られていると考えられる。
実施例２． CdTe結晶素材（直径１０mm、長さ１５mm）から厚さ１mm
の寸法の（１１１）面ウェーハを外周刃ダイヤモンドカ
ッターを用いて切り出した後、両表面に残留した切断歪
層と形状的な凹凸をラッピングにより約１００μｍ除去
して表面あらさ１μｍの平坦な梨地面に仕上げる。この
ラッピングは、例えば粒径５μｍのホワイトアルミナ
（ＷＡ）砥粒と水を混合したラップ剤を用いてガラス板
上で行う。ラッピングにより生じた加工歪と表面の凹凸
をNaOCl系水溶液と発泡ポリウレタン構造の軟かい研磨
布の組合せで非接触ポリシングして約２０μｍ除去す
る。この非接触ポリシング面は、表面あらさ２０Ａ以下
の平滑な鏡面と１μｍ以下の平面度が得られており、加
工歪についてもHF:H2O2:H2O＝２：２：３の混合液を用
いて常温で１分間エッチングして調べた結果、加工によ
る欠陥は全く観察されなかった。従ってこの加工面は、
ガンマー線検出器やHgCdTe薄膜をエピタキシャル成長さ
せるためのの基板に十分使用できた。
の寸法の（１１１）面ウェーハを外周刃ダイヤモンドカ
ッターを用いて切り出した後、両表面に残留した切断歪
層と形状的な凹凸をラッピングにより約１００μｍ除去
して表面あらさ１μｍの平坦な梨地面に仕上げる。この
ラッピングは、例えば粒径５μｍのホワイトアルミナ
（ＷＡ）砥粒と水を混合したラップ剤を用いてガラス板
上で行う。ラッピングにより生じた加工歪と表面の凹凸
をNaOCl系水溶液と発泡ポリウレタン構造の軟かい研磨
布の組合せで非接触ポリシングして約２０μｍ除去す
る。この非接触ポリシング面は、表面あらさ２０Ａ以下
の平滑な鏡面と１μｍ以下の平面度が得られており、加
工歪についてもHF:H2O2:H2O＝２：２：３の混合液を用
いて常温で１分間エッチングして調べた結果、加工によ
る欠陥は全く観察されなかった。従ってこの加工面は、
ガンマー線検出器やHgCdTe薄膜をエピタキシャル成長さ
せるためのの基板に十分使用できた。
上記実施例ではHgCdTe結晶の面方位については何も触れ
なかったが、（１００），（０１０），（１１１）面は
もちろん他の面についても同様に非接触ポリシングが達
成されている。
なかったが、（１００），（０１０），（１１１）面は
もちろん他の面についても同様に非接触ポリシングが達
成されている。
また、上記実施例では、組成がｘ＝0.2の場合とｘ＝１
の場合について述べたが、ｘ＝０〜1.0までの範囲の結
晶すなわちHgTeからCdTeの結晶まで同様に非接触ポリシ
ングが達成できることは言うまでもない。
の場合について述べたが、ｘ＝０〜1.0までの範囲の結
晶すなわちHgTeからCdTeの結晶まで同様に非接触ポリシ
ングが達成できることは言うまでもない。
本加工方法は、上記以外のII−VI族化合物例えばZnSe,C
dSe,HgSeや結晶構造が同じであるIII−Ｖ族化合物例え
ばInP,GaPなどに対しても適用できると考えられる。
dSe,HgSeや結晶構造が同じであるIII−Ｖ族化合物例え
ばInP,GaPなどに対しても適用できると考えられる。
本発明の化合物結晶の加工方法によれば、取扱いが簡単
で安全なNaOCl系水溶液を研磨液として用い、研磨布面
上で微小量浮上させる非接触ポリシングを行うことによ
り、従来の臭素とメタノールとエチレングリコールの混
合液によるハイドロプレーンポリシングの場合に生じて
いた危険な作業や廃液処理の煩雑さが解消されるため、
安全な研磨作業と高精度ウェーハが得られ、化合物結晶
材料の無歪鏡面化工によって極めて有効である。
で安全なNaOCl系水溶液を研磨液として用い、研磨布面
上で微小量浮上させる非接触ポリシングを行うことによ
り、従来の臭素とメタノールとエチレングリコールの混
合液によるハイドロプレーンポリシングの場合に生じて
いた危険な作業や廃液処理の煩雑さが解消されるため、
安全な研磨作業と高精度ウェーハが得られ、化合物結晶
材料の無歪鏡面化工によって極めて有効である。
Claims (1)
- 【請求項１】研磨液を連続的に供給しながら研磨盤を高
速回転させることにより、被加工物を研磨盤面上から微
小量浮上させて保持し加工するII−VI族化合物結晶の加
工方法において、前記研磨液として高濃度のＮａＯＣｌ
系水溶液を用い、前記研磨盤上に発泡ポリウレタン構造
の軟らかい研磨布を設けて化合物結晶を無歪鏡面研磨す
ることを特徴とする化合物結晶の加工方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60278363A JPH0657387B2 (ja) | 1985-12-10 | 1985-12-10 | 化合物結晶の加工方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60278363A JPH0657387B2 (ja) | 1985-12-10 | 1985-12-10 | 化合物結晶の加工方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62136362A JPS62136362A (ja) | 1987-06-19 |
| JPH0657387B2 true JPH0657387B2 (ja) | 1994-08-03 |
Family
ID=17596297
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60278363A Expired - Lifetime JPH0657387B2 (ja) | 1985-12-10 | 1985-12-10 | 化合物結晶の加工方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0657387B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110315421B (zh) * | 2019-08-20 | 2023-12-26 | 江苏集萃精凯高端装备技术有限公司 | 一种晶体材料均一化抛光装置及使用方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3807666A (en) * | 1973-06-11 | 1974-04-30 | Sperry Rand Corp | Control wheel steering system for aircraft automatic pilots |
| US3869324A (en) * | 1973-12-28 | 1975-03-04 | Ibm | Method of polishing cadmium telluride |
-
1985
- 1985-12-10 JP JP60278363A patent/JPH0657387B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62136362A (ja) | 1987-06-19 |
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