CN111975627B - 非规则碲锌镉晶片的研磨方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种非规则碲锌镉晶片的研磨方法，非规则碲锌镉晶片的研磨方法包括：配置研磨液，并将研磨液导入双面研磨机内以用于研磨非规则碲锌镉晶片；将至少一片非规则碲锌镉晶片均匀排布至双面研磨机的上研磨盘与下研磨盘之间的至少一个游轮片上；设置双面研磨机的设备参数，启动双面研磨机，以实现对至少一片非规则碲锌镉晶片的双面研磨。采用本发明，可以同时对多片非规则碲锌镉晶片进行双面研磨，大大的提高了非规则碲锌镉晶片研磨效率，而且能够有效解决非规则碲锌镉晶片在游离态下撞击产生崩边和裂片的问题，使得碲锌镉晶片研磨后的表面平整度和加工产能得到大幅提升。

Description

非规则碲锌镉晶片的研磨方法

技术领域

本发明涉及探测器技术领域，尤其涉及一种非规则碲锌镉晶片的研磨方法。

背景技术

碲锌镉(CdZnTe)衬底是液相外延碲镉汞(HgCdTe)薄膜的最佳衬底材料。高质量的碲锌镉晶片表面加工对于器件性能有着格外的重要性。碲锌镉晶片厚薄不均会直接影响后续的外延碲镉汞薄膜的均匀性。所以要尽可能的减小晶片的TTV值，得到高平整度的衬底表面。而碲锌镉晶体经过定向切割后，产出的晶片是非规则形状的，晶片表面留有许多刀痕和划伤，而且不够平整。为了消除这些表面缺陷必须进行研磨，相关技术中，采用单片单面式机械磨削去除碲锌镉晶片表面的弯曲部分和损伤层，这种加工方式下的晶片平整度较差，片与片间的一致性也较差，而且由于碲锌镉晶片作为衬底的使用要求，两面都需要进行加工，单片单面式机械磨削方式会造成工艺过程繁琐，效率低下。

发明内容

本发明实施例提供一种非规则碲锌镉晶片的研磨方法，用以解决现有技术中单片单面式机械磨削碲锌镉晶片效率低、效果差的问题。

根据本发明实施例的非规则碲锌镉晶片的研磨方法，包括：

配置研磨液，并将所述研磨液导入双面研磨机内以用于研磨非规则碲锌镉晶片；

将至少一片非规则碲锌镉晶片均匀排布至所述双面研磨机的上研磨盘与下研磨盘之间的至少一个游轮片上；

设置所述双面研磨机的设备参数，启动所述双面研磨机，以实现对所述至少一片非规则碲锌镉晶片的双面研磨。

根据本发明的一些实施例，所述配置研磨液，并将所述研磨液导入双面研磨机内以用于研磨非规则碲锌镉晶片，包括：

采用第一粒径的碳化硅研磨砂、去离子水配置粗磨研磨液，并将所述粗磨研磨液倒入料桶内，通过导料管导入所述双面研磨机内以用于粗磨非规则碲锌镉晶片；

采用第二粒径的碳化硅研磨砂、去离子水配置细磨研磨液，并将所述细磨研磨液倒入所述料桶内，通过所述导料管导入所述所述双面研磨机内以用于细磨所述非规则碲锌镉晶片；

所述第一粒径大于所述第二粒径。

根据本发明的一些实施例，所述采用第一粒径的碳化硅研磨砂、去离子水配置粗磨研磨液，包括：

按照所述第一粒径的碳化硅研磨砂与所述去离子水的比例大于等于8％且小于等于15％的配置比例配置所述粗磨研磨液；

所述采用第二粒径的碳化硅研磨砂、去离子水配置细磨研磨液，包括：

按照所述第二粒径的碳化硅研磨砂与所述去离子水的比例大于等于8％且小于等于15％的配置比例配置所述细磨研磨液。

根据本发明的一些实施例，所述将至少一片非规则碲锌镉晶片均匀排布至所述双面研磨机的上研磨盘与下研磨盘之间的至少一个游轮片上，包括：

测量每片非规则碲锌镉晶片的面积，以确定所述至少一片非规则碲锌镉晶片的总面积；

根据所述至少一片非规则碲锌镉晶片的总面积、以及所述游轮片的数量，确定每个所述游轮片对应的非规则碲锌镉晶片的面积；

根据每个所述游轮片对应的非规则碲锌镉晶片的面积，基于每个所述游轮片上所述非规则碲锌镉晶片的数量一致的原则，将至少一片所述非规则碲锌镉晶片均匀排布至至少一个所述游轮片上。

根据本发明的一些实施例，所述设置所述双面研磨机的设备参数，启动所述双面研磨机，以实现对所述至少一片非规则碲锌镉晶片的双面研磨，包括：

在将所述粗磨研磨液导入双面研磨机内后，设置所述双面研磨机的设备参数，对所述至少一片非规则碲锌镉晶片进行双面粗磨；

在将所述细磨研磨液导入双面研磨机内后，设置所述双面研磨机的设备参数，对所述至少一片非规则碲锌镉晶片进行双面细磨。

根据本发明的一些实施例，所述设置所述双面研磨机的设备参数，对所述至少一片非规则碲锌镉晶片进行双面粗磨，包括：

设置所述双面研磨机的第一单位面积压力大于等于1000克且小于等于2000克、第一转速大于等于2转每分钟且小于等于8转每分钟、第一研磨时长大于等于5分钟且小于等于10分钟，对所述至少一片非规则碲锌镉晶片进行第一步双面粗磨；

设置所述双面研磨机的第二单位面积压力大于等于3000克且小于等于4000克、第二转速大于等于5转每分钟且小于等于11转每分钟、第二研磨时长大于等于5分钟且小于等于10分钟，对所述至少一片非规则碲锌镉晶片进行第二步双面粗磨；

根据所述至少一片非规则碲锌镉晶片的总面积设置所述双面研磨机的第三单位面积压力，根据所述至少一片非规则碲锌镉晶片所需去除的厚度设置所述双面研磨机的第三研磨时长，设置所述双面研磨机的第三转速大于等于7转每分钟且小于等于13转每分钟，对所述至少一片非规则碲锌镉晶片进行第三步双面粗磨；

所述设置所述双面研磨机的设备参数，对所述至少一片非规则碲锌镉晶片进行双面细磨，包括：

设置所述双面研磨机的第四单位面积压力大于等于1000克且小于等于2000克、第四转速大于等于2转每分钟且小于等于8转每分钟、第四研磨时长大于等于3分钟且小于等于10分钟，对所述至少一片非规则碲锌镉晶片进行第一步双面细磨；

根据所述至少一片非规则碲锌镉晶片的总面积设置所述双面研磨机的第五单位面积压力，根据所述至少一片非规则碲锌镉晶片所需去除的厚度设置所述双面研磨机的第五研磨时长，设置所述双面研磨机的第五转速大于等于7转每分钟且小于等于13转每分钟，对所述至少一片非规则碲锌镉晶片进行第二步双面细磨。

根据本发明的一些实施例，所述根据所述至少一片非规则碲锌镉晶片的总面积设置所述双面研磨机的第三单位面积压力，包括：

根据公式1计算所述双面研磨机的第三单位面积压力A1，

A1＝M*(12±5)公式1，其中，M为所述至少一片非规则碲锌镉晶片的总面积；

所述根据所述至少一片非规则碲锌镉晶片所需去除的厚度设置所述双面研磨机的第三研磨时长T1，包括：

T1＝H/V1-5公式2，

其中，H为所述至少一片非规则碲锌镉晶片所需去除的厚度，V1为所述至少一片非规则碲锌镉晶片的粗磨去除速率；

所述根据所述至少一片非规则碲锌镉晶片的总面积设置所述双面研磨机的第五单位面积压力，包括：

根据公式3计算所述双面研磨机的第五单位面积压力A2，

A2＝M*(12±5)公式3，

所述根据所述至少一片非规则碲锌镉晶片所需去除的厚度设置所述双面研磨机的第五研磨时长T2，包括：

T2＝H/V2-5公式4，

其中，V2为所述至少一片非规则碲锌镉晶片的细磨去除速率。

根据本发明的一些实施例，所述至少一片非规则碲锌镉晶片的粗磨去除速率等于6微米每分钟；

所述至少一片非规则碲锌镉晶片的细磨去除速率等于1.2微米每分钟。

根据本发明的一些实施例，所述双面研磨机的第三单位面积压力A1小于等于8000克；

所述双面研磨机的第五单位面积压力A2小于等于4000克。

根据本发明的一些实施例，所述方法，还包括：

在将至少一片非规则碲锌镉晶片均匀排布至所述双面研磨机的上研磨盘与下研磨盘之间的至少一个游轮片上之前，修正所述上研磨盘和所述下研磨盘，使得所述上研磨盘和所述下研磨盘的平面度均小于等于10微米。

采用本发明实施例，可以同时对多片非规则碲锌镉晶片进行双面研磨，大大的提高了非规则碲锌镉晶片研磨效率，而且能够有效解决非规则碲锌镉晶片在游离态下撞击产生崩边和裂片的问题，使得碲锌镉晶片研磨后的表面平整度和加工产能得到大幅提升。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。

附图说明

通过阅读下文实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明实施例中非规则碲锌镉晶片的研磨方法流程图；

图2是本发明实施例中多片非规则碲锌镉晶片均匀排布于多个游轮片的示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本发明的示例性实施例。虽然附图中显示了本发明的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本发明，并且能够将本发明的范围完整的传达给本领域的技术人员。

如图1所示，根据本发明实施例的非规则碲锌镉晶片的研磨方法，包括：

S1，配置研磨液，并将研磨液导入双面研磨机内以用于研磨非规则碲锌镉晶片。

研磨液可以与非规则碲锌镉晶片接触并在非规则碲锌镉晶片随着双面研磨机转动的过程中，研磨液与非规则碲锌镉晶片的表面形成摩擦以实现研磨非规则碲锌镉晶片的目的。

S2，将至少一片非规则碲锌镉晶片均匀排布至所述双面研磨机的上研磨盘与下研磨盘之间的至少一个游轮片上。

游轮片通常呈圆形片状，游轮片位于上研磨盘与下研磨盘之间，游轮片的外周具有第一齿纹，第一齿纹可以与位于双面研磨机中心轴的转轴上的第二齿纹配合，转轴转动过程中带动游轮片绕着转轴转动。游轮片具有多个贯通孔，每个贯通孔可以对应放置一个非规则碲锌镉晶片。贯通孔的空间尺寸大于非规则碲锌镉晶片的尺寸，使得非规则碲锌镉晶片在游轮片内处于相对自由的游离状态。

在采用双面研磨机的上研磨盘与下研磨盘对非规则碲锌镉晶片进行双面研磨过程中，非规则碲锌镉晶片在游轮片内处于相对自由的游离状态，同等条件下，非规则碲锌镉晶片面积越小去除速率越快，面积越大去除速率越慢，如果非规则碲锌镉晶片在上研磨盘与下研磨盘之间分布不均匀，上研磨盘加压后，随着非规则碲锌镉晶片不断被逐层去除，面积小的区域非规则碲锌镉晶片去除的过快，面积大的区域非规则碲锌镉晶片去除的过慢，从而导致非规则碲锌镉晶片的表面是倾斜的，平整度很差，非规则碲锌镉晶片与晶片之间的厚度一致性也无法保证。

该步骤通过将至少一片非规则碲锌镉晶片均匀排布在双面研磨机的上研磨盘与下研磨盘之间的至少一个游轮片上，可以保证至少一片非规则碲锌镉晶片研磨过程中受力均匀，从而可以保障非规则碲锌镉晶片表面平整度、以及至少一片非规则碲锌镉晶片厚度的一致性。

S3，设置所述双面研磨机的设备参数，启动所述双面研磨机，以实现对所述至少一片非规则碲锌镉晶片的双面研磨。

可以理解的是，通过设定双面研磨机的设备参数，如压力参数、转速以及研磨时长等，这些都是双面研磨机具有的参数，可以直接设置。

采用本发明实施例，可以同时对多片非规则碲锌镉晶片进行双面研磨，大大的提高了非规则碲锌镉晶片研磨效率，而且能够有效解决非规则碲锌镉晶片在游离态下撞击产生崩边和裂片的问题，使得碲锌镉晶片研磨后的表面平整度和加工产能得到大幅提升。

在上述实施例的基础上，进一步提出各变型实施例，在此需要说明的是，为了使描述简要，在各变型实施例中仅描述与上述实施例的不同之处。

根据本发明的一些实施例，上研磨盘与下研磨盘均为玻璃件。

根据本发明的一些实施例，所述配置研磨液，并将所述研磨液导入双面研磨机内以用于研磨非规则碲锌镉晶片，包括：

采用第一粒径的碳化硅研磨砂、去离子水配置粗磨研磨液，并将所述粗磨研磨液倒入料桶内，通过导料管导入所述双面研磨机内以用于粗磨非规则碲锌镉晶片；

采用第二粒径的碳化硅研磨砂、去离子水配置细磨研磨液，并将所述细磨研磨液倒入所述料桶内，通过所述导料管导入所述所述双面研磨机内以用于细磨所述非规则碲锌镉晶片；

所述第一粒径大于所述第二粒径。

可以理解的是，通过采用不同粒径的研磨砂对非规则碲锌镉晶片进行粗磨和细磨。粗磨和细磨是两道工序，在不同的工序时间，往双面研磨机中通入不同的研磨液。例如，先进行粗磨工序，则在粗磨工序之前往双面研磨机中通入粗磨研磨液，待粗磨工序完成后，再往双面研磨机中通入细磨研磨液。

这里需要说明的是，碳化硅研磨砂仅仅是本发明的一种实施方式，不是对研磨液的具体限定，本发明实施例的研磨液可以采用其他特性类似的研磨砂。但需要注意的是，由于碲锌镉晶片作为衬底材料，后续需要进行外延和器件工艺，为避免可能出现的掺杂和漏电击穿现象，在研磨砂的选择上，要避免使用含有金属离子的研磨砂。

根据本发明的一些实施例，所述采用第一粒径的碳化硅研磨砂、去离子水配置粗磨研磨液，包括：

按照所述第一粒径的碳化硅研磨砂与所述去离子水的比例大于等于8％且小于等于15％的配置比例配置所述粗磨研磨液。

所述采用第二粒径的碳化硅研磨砂、去离子水配置细磨研磨液，包括：

按照所述第二粒径的碳化硅研磨砂与所述去离子水的比例大于等于8％且小于等于15％的配置比例配置所述细磨研磨液。

可以理解的是，采用碳化硅研磨砂作为溶质，使用去离子水作为溶剂，按照8％-15％的比例进行配置。

如图2所示，根据本发明的一些实施例，所述将至少一片非规则碲锌镉晶片均匀排布至所述双面研磨机的上研磨盘与下研磨盘之间的至少一个游轮片上，包括：

测量每片非规则碲锌镉晶片的面积，以确定所述至少一片非规则碲锌镉晶片的总面积；

根据所述至少一片非规则碲锌镉晶片的总面积、以及所述游轮片的数量，确定每个所述游轮片对应的非规则碲锌镉晶片的面积；

根据每个所述游轮片对应的非规则碲锌镉晶片的面积，基于每个所述游轮片上所述非规则碲锌镉晶片的数量一致的原则，将至少一片所述非规则碲锌镉晶片均匀排布至至少一个所述游轮片上。

根据本发明的一些实施例，所述设置所述双面研磨机的设备参数，启动所述双面研磨机，以实现对所述至少一片非规则碲锌镉晶片的双面研磨，包括：

在将所述粗磨研磨液导入双面研磨机内后，设置所述双面研磨机的设备参数，对所述至少一片非规则碲锌镉晶片进行双面粗磨；

在将所述细磨研磨液导入双面研磨机内后，设置所述双面研磨机的设备参数，对所述至少一片非规则碲锌镉晶片进行双面细磨。

对于非规则碲锌镉晶片的研磨包括粗磨工序和细磨工序，针对不同的研磨工序，双面研磨机的设备参数也对应设置不同的值。

根据本发明的一些实施例，所述设置所述双面研磨机的设备参数，对所述至少一片非规则碲锌镉晶片进行双面粗磨，包括：

设置所述双面研磨机的第一单位面积压力大于等于1000克且小于等于2000克、第一转速大于等于2转每分钟且小于等于8转每分钟、第一研磨时长大于等于5分钟且小于等于10分钟，对所述至少一片非规则碲锌镉晶片进行第一步双面粗磨；

设置所述双面研磨机的第二单位面积压力大于等于3000克且小于等于4000克、第二转速大于等于5转每分钟且小于等于11转每分钟、第二研磨时长大于等于5分钟且小于等于10分钟，对所述至少一片非规则碲锌镉晶片进行第二步双面粗磨；

根据所述至少一片非规则碲锌镉晶片的总面积设置所述双面研磨机的第三单位面积压力，根据所述至少一片非规则碲锌镉晶片所需去除的厚度设置所述双面研磨机的第三研磨时长，设置所述双面研磨机的第三转速大于等于7转每分钟且小于等于13转每分钟，对所述至少一片非规则碲锌镉晶片进行第三步双面粗磨。

可以理解的是，粗磨工序分为三步进行，每一步需要对应设置不同的单位面积压力、转速以及研磨时长。

所述设置所述双面研磨机的设备参数，对所述至少一片非规则碲锌镉晶片进行双面细磨，包括：

设置所述双面研磨机的第四单位面积压力大于等于1000克且小于等于2000克、第四转速大于等于2转每分钟且小于等于8转每分钟、第四研磨时长大于等于3分钟且小于等于10分钟，对所述至少一片非规则碲锌镉晶片进行第一步双面细磨；

根据所述至少一片非规则碲锌镉晶片的总面积设置所述双面研磨机的第五单位面积压力，根据所述至少一片非规则碲锌镉晶片所需去除的厚度设置所述双面研磨机的第五研磨时长，设置所述双面研磨机的第五转速大于等于7转每分钟且小于等于13转每分钟，对所述至少一片非规则碲锌镉晶片进行第二步双面细磨。

可以理解的是，细磨工序分为两步进行，每一步需要对应设置不同的单位面积压力、转速以及研磨时长。

根据本发明的一些实施例，所述根据所述至少一片非规则碲锌镉晶片的总面积设置所述双面研磨机的第三单位面积压力，包括：

根据公式1计算所述双面研磨机的第三单位面积压力A1，

A1＝M*(12±5)公式1，其中，M为所述至少一片非规则碲锌镉晶片的总面积；

所述根据所述至少一片非规则碲锌镉晶片所需去除的厚度设置所述双面研磨机的第三研磨时长T1，包括：

T1＝H/V1-5公式2，

其中，H为所述至少一片非规则碲锌镉晶片所需去除的厚度，V1为所述至少一片非规则碲锌镉晶片的粗磨去除速率；

所述根据所述至少一片非规则碲锌镉晶片的总面积设置所述双面研磨机的第五单位面积压力，包括：

根据公式3计算所述双面研磨机的第五单位面积压力A2，

A2＝M*(12±5)公式3，

所述根据所述至少一片非规则碲锌镉晶片所需去除的厚度设置所述双面研磨机的第五研磨时长T2，包括：

T2＝H/V2-5公式4，

其中，V2为所述至少一片非规则碲锌镉晶片的细磨去除速率。

根据本发明的一些实施例，所述至少一片非规则碲锌镉晶片的粗磨去除速率等于6微米每分钟；

所述至少一片非规则碲锌镉晶片的细磨去除速率等于1.2微米每分钟。

根据本发明的一些实施例，所述双面研磨机的第三单位面积压力A1小于等于8000克；

所述双面研磨机的第五单位面积压力A2小于等于4000克。

根据本发明的一些实施例，所述方法，还包括：

在将至少一片非规则碲锌镉晶片均匀排布至所述双面研磨机的上研磨盘与下研磨盘之间的至少一个游轮片上之前，修正所述上研磨盘和所述下研磨盘，使得所述上研磨盘和所述下研磨盘的平面度均小于等于10微米。由此，可以充分保证研磨后非规则碲锌镉晶片TTV和碎片率的指标要求。

下面以一个具体的实施例详细描述根据本发明实施例的非规则碲锌镉晶片的研磨方法。值得理解的是，下述描述仅是示例性说明，而不是对本发明的具体限制。凡是采用本发明的相似结构及其相似变化，均应列入本发明的保护范围。

碲锌镉材料是典型的软脆材料，硬度约为0.8～1.5，临界剪切应力为0.1MPa，Si衬底的两种参数分别是其的6倍和19倍，如此小的硬度和临界剪切应力导致碲锌镉材料很软且很脆，因而使得碲锌镉材料机械加工性能很特殊。在研磨的过程中非常容易掉渣、崩边、甚至碎裂。所以，与研磨方式及研磨液粒径相匹配的压力控制很重要，否则很容易破碎。

本发明实施例的非规则碲锌镉晶片的研磨方法包含研磨液的配置、晶片分布方法、研磨压力计算方法、研磨时间计算方法，四者合一形成完整的技术方案。区别于传统工艺，本发明实施例去除了单面式加工过程中碲锌镉晶片的粘接工序，实现多晶片同时对上下表面进行研磨，通过大量试验研究得到的工艺参数，能够有效解决非规则晶片在游离态下撞击产生崩边和裂片的问题，使得碲锌镉衬底研磨后的表面平整度和加工产能得到大幅提升。

具体的，本发明实施例的非规则碲锌镉晶片的研磨方法，包括：

a.研磨液的配置：

碲锌镉衬底采用双面研磨的方式对碲锌镉衬底进行双面研磨加工，包含粗磨和细磨两步工序，分别使用不同粒径的研磨砂，也可选择其它特性类似的研磨砂。由于碲锌镉作为衬底材料，后续需要进行外延和器件工艺，为避免可能出现的掺杂和漏电击穿现象，在研磨砂的选择上，要避免使用含有金属离子的研磨砂。

使用不同粒径的碳化硅研磨砂作为溶质，使用去离子水作为溶剂，按照8％-15％的比例进行配置。

b.晶片分布方法：

需要说明的是，本发明实施例中所提到的“晶片”、“碲锌镉衬底”、“碲锌镉晶片”均可以表示非规则碲锌镉晶片。

双面研磨过程中晶片在上下盘中间的游轮片内处于相对自由的游离状态，同等条件下，晶片面积越小去除速率越快，面积越大去除速率越慢，如果在研磨盘上的分布不均匀，上研磨盘加压后，随着晶片不断被逐层去除，面积小的区域晶片去除的过快，面积大的区域晶片去除的过慢，结果是晶片的表面是倾斜的，平整度很差，片与片间的厚度一致性也无法保证。

为保证研磨后晶片单片的平整度和片与片间的厚度一致性，需要保证晶片在下研磨盘上的面积分布是均匀的，由于晶片本身是非规则的，因此研磨前需要测量每一片的面积，然后计算单批次所有晶片(即需要一次性同时研磨的所有晶片)的总面积，再除以使用的游轮片数量，得出单个游轮片的平均面积，以此作为晶片分布的基本依据，然后按照每个游轮片内大致相同尺寸晶片的数量保持一致的原则来进行晶片的排布组合。如此才能保证晶片研磨过程中受力均匀，获得高平整度的研磨晶片。

例如，双面研磨机的上研磨盘与下研磨盘之间至少放置四片游轮片，每片游轮片内至少放置一片非规则碲锌镉晶片。

c.研磨压力、研磨时间计算方法：

本发明实施例的非规则碲锌镉晶片的研磨方法包括粗磨和细磨两道工序。碲锌镉衬底受限于本身软脆的物理特性，承受压力过大易造成较深的损伤甚至产生碎片的情况，而压力过小虽然可获得较浅的损伤层，但是会使得研磨效率过低，因此，在兼顾碲锌镉衬底的研磨效率、研磨质量和碎片率的情况下，将去除速率和单位面积压力设置为基准参数，其数值为固定值。根据前期大量的实验结果得出：粗磨的去除速率为6μm/min，单位面积压力为20±5；细磨的去除速率定为1.2μm/min，单位面积压力为12±5。其它工艺参数均在此基准下进行设置，同样为了保证碎片率的要求，压力均设置上限，粗磨为8000g，细磨为4000g。下面详细介绍粗磨和细磨的具体步骤和参数设定。

c1.粗磨：

通过双面研磨机的设备程序设定，分为三步研磨：第一步：压力1000-2000，转速5±3，时间5-10min；第二步：压力3000-4000，转速8±3，时间5-10min；第三步转速10±3，压力按照实际面积计算后设定，时间按照实际晶片所需去除的厚度进行测算得出，同时为避免出现环境等不可控因素导致速率加快使得研磨后的晶片厚度变薄，会在时间的计算值基础上减掉5分钟，研磨后测量实际去除量后根据实际情况决定是否需要再进行二次研磨补足差值。详细参数见表1。

表1粗磨工艺参数

c2.细磨：

通过设备程序设定，分为两步研磨：第一步：压力1000-2000，转速5±3，时间3-10min；第二步：转速10±3，压力按照实际面积计算后设定，时间按照实际晶片所需去除的厚度进行测算得出，时间按照实际晶片所需去除的厚度进行测算得出，同时为避免出现环境等不可控因素导致速率加快使得研磨后的晶片厚度变薄，会在时间的计算值基础上减掉5分钟，研磨后测量实际去除量后根据实际情况决定是否需要再进行二次研磨补足差值。详细参数见表2。

表2细磨工艺参数

d.研磨盘平面度要求：

为充分保证研磨后晶片TTV和碎片率的指标要求，研磨盘(包括上研磨盘和下研磨盘)需定期检测平面度，保证研磨盘平面度TTV≤10μm，超出此范围则必须进行修整。

采用本发明实施例对非规则碲锌镉晶片进行研磨的优点是高平整度和高一致性，能够有效解决非规则晶片在游离态下撞击产生崩边和裂片的问题，研磨后的碲锌镉晶片TTV≤2μm，晶片之间的厚度变化≤5μm，碎片率可有效控制在5％以下。此外，批量式双面加工方式能够显著提高工艺效率，与单片单面式研磨方法相比，可提高10-20倍。

需要说明的是，以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

另外，参考术语“一些实施例”意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。例如，在权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种非规则碲锌镉晶片的研磨方法，其特征在于，包括：

配置研磨液，并将所述研磨液导入双面研磨机内以用于研磨非规则碲锌镉晶片；

将至少一片非规则碲锌镉晶片均匀排布至所述双面研磨机的上研磨盘与下研磨盘之间的至少一个游轮片上；

设置所述双面研磨机的设备参数，启动所述双面研磨机，以实现对所述至少一片非规则碲锌镉晶片的双面研磨；

所述配置研磨液，并将所述研磨液导入双面研磨机内以用于研磨非规则碲锌镉晶片，包括：

采用第一粒径的碳化硅研磨砂、去离子水配置粗磨研磨液，并将所述粗磨研磨液倒入料桶内，通过导料管导入所述双面研磨机内以用于粗磨非规则碲锌镉晶片；

采用第二粒径的碳化硅研磨砂、去离子水配置细磨研磨液，并将所述细磨研磨液倒入所述料桶内，通过所述导料管导入所述所述双面研磨机内以用于细磨所述非规则碲锌镉晶片；

所述第一粒径大于所述第二粒径；

所述将至少一片非规则碲锌镉晶片均匀排布至所述双面研磨机的上研磨盘与下研磨盘之间的至少一个游轮片上，包括：

测量每片非规则碲锌镉晶片的面积，以确定所述至少一片非规则碲锌镉晶片的总面积；

根据所述至少一片非规则碲锌镉晶片的总面积、以及所述游轮片的数量，确定每个所述游轮片对应的非规则碲锌镉晶片的面积；

根据每个所述游轮片对应的非规则碲锌镉晶片的面积，基于每个所述游轮片上所述非规则碲锌镉晶片的数量一致的原则，将至少一片所述非规则碲锌镉晶片均匀排布至至少一个所述游轮片上；

所述设置所述双面研磨机的设备参数，启动所述双面研磨机，以实现对所述至少一片非规则碲锌镉晶片的双面研磨，包括：

在将所述粗磨研磨液导入双面研磨机内后，设置所述双面研磨机的设备参数，对所述至少一片非规则碲锌镉晶片进行双面粗磨；

在将所述细磨研磨液导入双面研磨机内后，设置所述双面研磨机的设备参数，对所述至少一片非规则碲锌镉晶片进行双面细磨；

所述设置所述双面研磨机的设备参数，对所述至少一片非规则碲锌镉晶片进行双面粗磨，包括：

设置所述双面研磨机的第一单位面积压力大于等于1000克且小于等于2000克、第一转速大于等于2转每分钟且小于等于8转每分钟、第一研磨时长大于等于5分钟且小于等于10分钟，对所述至少一片非规则碲锌镉晶片进行第一步双面粗磨；

设置所述双面研磨机的第二单位面积压力大于等于3000克且小于等于4000克、第二转速大于等于5转每分钟且小于等于11转每分钟、第二研磨时长大于等于5分钟且小于等于10分钟，对所述至少一片非规则碲锌镉晶片进行第二步双面粗磨；

根据所述至少一片非规则碲锌镉晶片的总面积设置所述双面研磨机的第三单位面积压力，根据所述至少一片非规则碲锌镉晶片所需去除的厚度设置所述双面研磨机的第三研磨时长，设置所述双面研磨机的第三转速大于等于7转每分钟且小于等于13转每分钟，对所述至少一片非规则碲锌镉晶片进行第三步双面粗磨；

所述设置所述双面研磨机的设备参数，对所述至少一片非规则碲锌镉晶片进行双面细磨，包括：

设置所述双面研磨机的第四单位面积压力大于等于1000克且小于等于2000克、第四转速大于等于2转每分钟且小于等于8转每分钟、第四研磨时长大于等于3分钟且小于等于10分钟，对所述至少一片非规则碲锌镉晶片进行第一步双面细磨；

根据所述至少一片非规则碲锌镉晶片的总面积设置所述双面研磨机的第五单位面积压力，根据所述至少一片非规则碲锌镉晶片所需去除的厚度设置所述双面研磨机的第五研磨时长，设置所述双面研磨机的第五转速大于等于7转每分钟且小于等于13转每分钟，对所述至少一片非规则碲锌镉晶片进行第二步双面细磨；

所述根据所述至少一片非规则碲锌镉晶片的总面积设置所述双面研磨机的第三单位面积压力，包括：

根据公式1计算所述双面研磨机的第三单位面积压力A₁，

A₁=M*(12±5) 公式1，

其中，M为所述至少一片非规则碲锌镉晶片的总面积；

所述根据所述至少一片非规则碲锌镉晶片所需去除的厚度设置所述双面研磨机的第三研磨时长T₁，包括：

T₁=H/V₁-5 公式2，

其中，H为所述至少一片非规则碲锌镉晶片所需去除的厚度，V₁为所述至少一片非规则碲锌镉晶片的粗磨去除速率；

所述根据所述至少一片非规则碲锌镉晶片的总面积设置所述双面研磨机的第五单位面积压力，包括：

根据公式3计算所述双面研磨机的第五单位面积压力A₂，

A₂=M*(12±5) 公式3，

所述根据所述至少一片非规则碲锌镉晶片所需去除的厚度设置所述双面研磨机的第五研磨时长T₂，包括：

T₂=H/V₂-5 公式4，

其中，V₂为所述至少一片非规则碲锌镉晶片的细磨去除速率。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述采用第一粒径的碳化硅研磨砂、去离子水配置粗磨研磨液，包括：

按照所述第一粒径的碳化硅研磨砂与所述去离子水的比例大于等于8%且小于等于15%的配置比例配置所述粗磨研磨液；

所述采用第二粒径的碳化硅研磨砂、去离子水配置细磨研磨液，包括：

按照所述第二粒径的碳化硅研磨砂与所述去离子水的比例大于等于8%且小于等于15%的配置比例配置所述细磨研磨液。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述至少一片非规则碲锌镉晶片的粗磨去除速率等于6微米每分钟；

所述至少一片非规则碲锌镉晶片的细磨去除速率等于1.2微米每分钟。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述双面研磨机的第三单位面积压力A₁小于等于8000克；

所述双面研磨机的第五单位面积压力A₂小于等于4000克。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法，还包括：

在将至少一片非规则碲锌镉晶片均匀排布至所述双面研磨机的上研磨盘与下研磨盘之间的至少一个游轮片上之前，修正所述上研磨盘和所述下研磨盘，使得所述上研磨盘和所述下研磨盘的平面度均小于等于10微米。

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