CZT晶体下料工艺的制作方法

本公开涉及碲锌镉晶体领域，更具体地涉及一种czt晶体下料工艺。

背景技术：

1、碲锌镉探测器是一种室温半导体，可将x射线或伽马光子直接转化为电子和空穴。与硅和锗探测器相比，它是一种独特的半导体，因为碲化镉锌(czt)在室温下工作，可以处理超过1亿光子/秒/mm2。此外，czt的光谱分辨率明显优于任何商用闪烁器。独特的光谱学和室温下极高计数率能力的结合使czt成为医疗、工业、国土安全和实验室应用的理想探测器解决方案。然而，与传统si和ge相比，czt晶体目前很难做到整片全是单晶，因此，从晶圆中取出可加工的单晶区域有待进一步提高。

技术实现思路

1、鉴于背景技术中存在的问题，本公开的一目的在于提供一种czt晶体下料工艺，其能从晶片上取下可加工的单晶区域(即可用区域)，在czt晶体下料完成之后的czt晶体的其它工序中仅需要对单晶区域进行加工，从而有效提高工作效率，减少后期加工过程辅料的浪费，节约资源和成本。

2、本公开的另一目的在于提供一种czt晶体下料工艺，其能在切割时不会存在因热对czt晶体的晶格和性能以及所制备的碲锌镉探测器产生不利的影响，切割效率高。

3、本公开的另一目的在于提供一种czt晶体下料工艺，其能保证实际切割下料不出现偏差，确保切割的可靠性和良率。

4、本公开的再一目的在于提供一种czt晶体下料工艺，其能够适合各种形状的单晶区域的轮廓。

5、由此，一种czt晶体下料工艺包括步骤：s1，将czt晶棒定向切割出晶片；s2，将晶片表面腐蚀以使晶片显露出单晶区域，单晶区域中腐蚀后发亮的面是111(a)面而与111(a)面相反的背面是111(b)面；s3，用马克笔在111(a)面上画线标记显露出的单晶区域；s4，将晶片固定在底板上，且笔画线标记的显露出的单晶区域处于晶片的顶面；s5，通过摄像头对固定在底板上的晶片进行拍照；s6，摄像头与水射流切割设备数据传输，将拍摄的晶片的顶面的图像传输到水射流切割设备中生成cad图形；s7，步骤s3的画线的边中选取一条边作为特征边，测量特征边的实际尺寸；s8，在生成的cad图形中将该实际尺寸输入到cad图形的对应边的尺寸，以使cad图形与步骤s3的画线标记的单晶区域比例为1:1；s9，确定射流切割设备的水射流的进刀点和出刀点，出刀点和进刀点重合且出刀点的出刀方向和进刀点的进刀方向成一定角度并出刀点的出刀避开cad图形；s10，模拟切割下料，在无切割水喷射的情况下，射流切割设备的喷口从进刀点开始沿cad图形模拟切割直到出刀点，通过肉眼观察喷口运动的路线是否与马克笔画线标记的单晶区域的轮廓是一致，若一致则直接后续的实际切割下料，若不一致则检查输入的特征边的实际尺寸是否输入正确后重新操作步骤s8至步骤s10；s11，实际切割下料，在有切割水从喷口喷射的情况下，射流切割设备喷口喷射的切割水从进刀点开始沿cad图形以水射流切割直到出刀点；s12，将切割好的单晶区域从底板上拆下；s13，将拆下的切割好的单晶区域进行清洗和检查。

6、本公开的有益效果如下。

7、在根据本公开的本公开的czt晶体下料工艺中，通过步骤s1至步骤s11，能够通过水流切割从晶棒定向切割获得的晶片上基于腐蚀和画线标记确定的单晶区域(即可用区域)，在czt晶体下料完成之后的czt晶体的其它工序中仅需要对单晶区域进行加工，从而有效提高工作效率，减少后期加工过程辅料(例如制作电极的相应材料)的浪费，节约资源和成本。

8、在根据本公开的czt晶体下料工艺开发出之前，在碲锌镉晶体以及碲锌镉探测器行业中，都是采用内圆锯或外圆锯加切削液来进行切割，而内圆锯或外圆锯均属于在切割过程中产生热，czt(碲锌镉)晶体对热是较为敏感的，内圆锯或外圆锯切割过程中产生的热会对czt晶体的晶格造成损伤，损伤的czt晶体的晶格会降低czt晶体的性能，例如会使czt晶体的表面漏电流增大，影响所制备的例如碲锌镉探测器的性能，而且采用内圆锯或外圆锯切割的效率低。在根据本公开的czt晶体下料工艺中，水射流切割属于冷切割，因采用的是水射流，故切割过程不产生热、进而不会存在因热对czt晶体的晶格和性能以及所制备的碲锌镉探测器产生不利的影响，水射流因采用水而环保无污染无粉尘，水射流切割适用于大范围的切割厚度(例如可以一刀切透厚度50mm左右的晶体)、能够一次完成厚度方向的切透、切割效率高。

9、在根据本公开的czt晶体下料工艺中，步骤s10的模拟切割下料能够在实际切割下料之前进行操作，从而保证实际切割下料不出现偏差，确保切割的可靠性和良率。

10、在根据本公开的czt晶体下料工艺中，通过子步骤s3至步骤s11，能够适合各种形状的单晶区域的轮廓。

技术特征：

1.一种czt晶体下料工艺，其特征在于，包括步骤：

2.根据权利要求1所述的czt晶体下料工艺，其特征在于，

3.根据权利要求1所述的czt晶体下料工艺，其特征在于，

4.根据权利要求1所述的czt晶体下料工艺，其特征在于，

5.根据权利要求1所述的czt晶体下料工艺，其特征在于，

6.根据权利要求1所述的czt晶体下料工艺，其特征在于，

7.根据权利要求5所述的czt晶体下料工艺，其特征在于，

8.根据权利要求1所述的czt晶体下料工艺，其特征在于，

技术总结
一种CZT晶体下料工艺包括步骤：S1，将CZT晶棒定向切割出晶片；S2，腐蚀显露出单晶区域；S3，用马克笔在111(A)面上画线标记显露出的单晶区域；S4，将晶片固定在底板上；S5，摄像头拍照；S6，摄像头与水射流切割设备数据传输，生成CAD图形；S7，步骤S3的画线的边中选取一条边作为特征边，测量特征边的实际尺寸；S8，使CAD图形与步骤S3的画线标记的单晶区域比例为1:1；S9，确定射流切割设备的水射流的进刀点和出刀点；S10，模拟切割下料，在无切割水喷射的情况下，射流切割设备的喷口沿CAD图形模拟切割，通过肉眼观察喷口运动的路线是否与马克笔画线标记的单晶区域的轮廓是一致；S11，实际切割下料；S12，从底板上拆下；S13，清洗和检查。

技术研发人员：朱同波,张伟,田强,许畅,侯新宇,邹洋洋
受保护的技术使用者：安徽光智科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13