CN201180166Y - 半导体材料的电解抛光装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种半导体材料的电解抛光装置，包含盛有电解液的电解槽、电解槽盖、阳极、阴极、导线和交流电源、直流电源，其中阳极为欲抛光工件，阴极采用不锈钢，其特征在于：增设光照射装置和控制阳极探入电解液深度的调节装置；其中光照系统包括密封在玻璃管中的灯管，电解液中的导线用玻璃管密封保护，并穿过电解槽盖外接交流电源，玻璃管用支架支撑固定在电解槽中；调节装置包括螺纹套筒和载料块，螺纹套筒的外螺纹与电解槽盖的螺纹孔构成螺栓螺母副，载料块的螺杆与螺纹套筒的内螺纹构成螺栓螺母副；阳极用导电胶粘结于载料块底面；阴极与阳极对应接直流电源的阴极和阳极。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种半导体材料的电解抛光装置，属于半导体材料加工领域。
背景技术
电解抛光(阳极光亮)技术早在1911年由俄国学者许宾塔斯基发明，它是利用阳极腐蚀法使试样表面变得平滑光亮的一种方法。当电流密度足够时，试样表面由于电化学作用而发生选择性溶解，材料表面微小凸出部分溶解到溶液中，从而变得光滑平整。该方法避免了机械抛光时可能引起的残余应力和表层塑性变形，从而能更确切地显示材料的真实组织。电解抛光广泛用于金属材料的抛光。高光洁度的金属材料样品更需要电化学抛光工艺。
目前，半导体材料抛光主要采用机械抛光。碲化镉、碲锌镉等半导体材料硬度高而强度很低，晶片机械抛光耗费工时长，容易引起厚度、平行度的误差，晶片中残余机械应力大，而且极易发生碎裂。大尺寸晶片的抛光困难更大。电解抛光可以有效地避免上述缺陷。但是，正常状态下半导体材料导电性能较差，如果实施电解抛光，电流密度很小，抛光效率很低，效果也难于保证。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种能克服上述缺陷、电流密度大、能对半导体材料进行电解抛光的装置。其技术方案是：
一种半导体材料的电解抛光装置，包含盛有电解液的电解槽、电解槽盖、阳极、阴极、导线和交流电源、直流电源，其中阳极为欲抛光工件，阴极采用不锈钢，其特征在于：增设光照射装置和控制阳极探入电解液深度的调节装置；其中光照系统包括用防水耐蚀封头密封在玻璃管中的灯管，电解液中的导线用玻璃管密封保护，并穿过电解槽盖外接交流电源，玻璃管用支架支撑固定在电解槽中；调节装置包括螺纹套筒和载料块，螺纹套筒的外螺纹与电解槽盖的螺纹孔构成螺栓螺母副，载料块的螺杆与螺纹套筒的内螺纹构成螺栓螺母副；阳极用导电胶粘结于载料块底面；阴极与阳极对应接直流电源的阴极和阳极。
所述的电解抛光装置，灯管可以是直管形、圆管形、方形；也可以是一个或多个。
本实用新型与现有技术相比，其优点为：
1、利用半导体材料对不同波段光谱的响应特性，在阳极与阴极间设置一个特定波段的光源对阳极光照，这样阳极的导电性能可以提高几倍至几十倍，电流密度因而显著增加，实现电解抛光。
2、设有一套阳极位置的调节装置，可以准确地控制阳极位置。
附图说明
图1是本实用新型实施例的结构示意图。
图中：1、螺纹套筒 2、交流电源 3、电解槽盖 4、载料块 5、导电胶 6、阳极 7、封头 8、灯管 9、支架 10、阴极 11、玻璃管 12、电解槽 13、电解液 14、导电棒 15、通孔 16、直流电源 17、导线
具体实施方式
在图1所示的实施例中，阳极6采用碲锌镉Cd0.8Zn0.2Te，灯管8选用700nm-780nm近红外灯作为照射光源对阳极6进行照射。
盛有电解液13的电解槽12中设有支架9和阴极10。灯管8放入玻璃管11中，用防水耐蚀封头7密封，并用支架9支撑并固定。电解槽12中导线17用玻璃管密封保护，并从电解槽盖3的引线孔中引出，外接交流电源2。螺纹套筒1的外螺纹与电解槽盖3的螺纹孔构成螺栓螺母副，载料块4的螺杆与螺纹套筒1的内螺纹构成螺栓螺母副，旋转螺纹套筒1可以调节阳极6探入电解液13中的位置。阳极6用导电胶5粘结于载料块4底面；阴极10通过导电棒14外接直流电源16的阴极，阳极6通过导电胶5和载料块4、导线17接直流电源16的阳极。螺纹套筒1为绝缘材料制成，载料块4用电的良导体制成，电解槽盖3带有多个通孔15，其中位于中心的螺纹通孔15用于安装螺纹套筒1，其它用来注入电解液13或用于导线17的引出。
工作时，旋转螺纹套筒1使阳极6处于较高的位置，经由电解槽盖3的通孔15利用导液管缓慢将电解液13注入到电解槽12中，再旋转螺纹套筒1使阳极6缓慢进入电解液13中，控制阳极6的位置避免电解液13接触到导电胶5。启动灯管8，接通直流电源16，在光照下对阳极6进行电解抛光。
本实施例中，启动光照系统电流密度增加约8-10倍，经过数小时的电解抛光，半导体材料表面光亮、均匀，样品达到了测试要求。
Claims (2)
1、一种半导体材料的电解抛光装置，包含盛有电解液(13)的电解槽(12)、电解槽盖(3)、阳极(6)、阴极(10)、导线(17)和交流电源(2)、直流电源(16)，其中阳极(6)为欲抛光工件，阴极(10)采用不锈钢，其特征在于：增设光照射装置和控制阳极(6)探入电解液(13)深度的调节装置；其中光照系统包括用防水耐蚀封头(7)密封在玻璃管(11)中的灯管(8)，电解液(13)中的导线(17)用玻璃管密封保护，并穿过电解槽盖(3)外接交流电源(2)，玻璃管(11)用支架(9)支撑固定在电解槽(12)中；调节装置包括螺纹套筒(1)和载料块(4)，螺纹套筒(1)的外螺纹与电解槽盖(3)的螺纹孔构成螺栓螺母副，载料块(4)的螺杆与螺纹套筒(1)的内螺纹构成螺栓螺母副；阳极(6)用导电胶(5)粘结于载料块(4)底面；阴极(10)与阳极(6)对应接直流电源(16)的阴极和阳极。
2、如权利要求1所述的电解抛光装置，其特征在于：灯管(8)为直管形、圆管形、方形的任一种；也可以是一个或多个。
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN101250745B (zh) * | 2008-03-20 | 2010-04-07 | 山东理工大学 | 实现半导体材料电解抛光方法所采用的电解抛光装置 |
| CN110257895A (zh) * | 2019-06-24 | 2019-09-20 | 江苏守航实业有限公司 | 一种半导体材料的电解抛光方法及装置 |
| CN110318092A (zh) * | 2019-06-27 | 2019-10-11 | 江苏省沙钢钢铁研究院有限公司 | 一种电解抛光用辅助装置及其使用方法 |
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