碲镉汞(Hg1-x Cdx Te)是由Ⅱ-Ⅵ族的碲化汞(Hg Te)和碲化镉(Cd Te)混合而成的连续固溶体,其禁带宽度可随组分x连续变化,响应波段可覆盖整个红外波段,是最重要的红外半导体材料之一。在导弹制导、环境与资源遥感、夜视、卫星和民用等领域,Hg Cd Te红外探测器发挥着重要的作用。Hg Cd Te表面性质在很大程度上决定了Hg Cd Te红外探测器的光电性能,为了进一步提高Hg Cd Te红外探测器的性能,需要对Hg Cd Te表面处理工艺进行更加深入的研究。Hg Cd Te表面处理的主要工艺是抛光和清洗工艺,这两个工艺与Hg Cd Te表面的粗糙度、平整度、损伤和污染物残留有着直接关系。因此,本文从Hg Cd Te抛光工艺和清洗工艺着手,对化学机械抛光技术(CMP-Chemical Mechanical Polishing)、溴抛光技术(Bromine Polishing)和清洗技术(Cleaning Technology)进行了深入的研究。首先,本文对各种CMP工艺条件处理的Hg Cd Te表面平整度进行了研究。调整CMP过程中载物夹具重量、抛光时间和抛光平台转速三个因素,使用激光干涉仪对调整后的Hg Cd Te表面平整度进行表征,采用正交实验分析法对平整度数据进行分析,从而获得了一个最佳Hg Cd Te平整度的CMP工艺条件。另外,本文对CMP处理后Hg Cd Te晶片中间呈现“凸”形的原因进行了分析,并指出:虽然载物夹具一直在自转,由此导致Hg Cd Te晶片中心位置和边缘位置的瞬时速度不同,但是在载物夹具本身旋转的一个周期T内,Hg Cd Te晶片任何位置在该周期T内的平均速度是相同的。根据CMP抛光速率的机理,抛光速率MRR正比于速度V。从一个周期T综合来看,因为平均速度是相同的,所以速度的不同并不是造成Hg Cd Te晶片中间“凸”形的原因,而Hg Cd Te晶片边缘区域先于中心区域接触到新鲜抛光液,由此导致Hg Cd Te晶片边缘位置的化学反应强于中心位置的化学反应,这点可能是Hg Cd Te晶片中间“凸”形的原因。除了CMP技术被应用在Hg Cd Te减薄和表面优化外,溴抛光技术也是一种常用的Hg Cd Te减薄和表面优化的加工技术。相比CMP技术,溴抛光技术在平整度、厚度控制、抛光速率和工艺区间适应度等方面并没有很大的优势,但是溴抛光技术有一个重要的优点,那就是溴抛光带来的表面损伤很小。要将溴抛光技术应用于Hg Cd Te表面处理工艺中,必须解决溴抛光过程中Hg Cd Te表面极易发黑和出现小麻点的问题。通过调整Br2-CH3OH溶液浓度、抛光垫含水和载物夹具重量三个因素,发现了Hg Cd Te表面发黑或出现小麻点的原因,并建立了一套稳定的溴抛光工艺流程,该溴抛光工艺流程已应用于工程任务Hg Cd Te器件的制作。其次,清洗工艺是去除Hg Cd Te表面有机物、颗粒和离子等沾污的主要工艺,这些沾污对Hg Cd Te器件性能有着巨大影响。本文借鉴了硅片的RCA清洗技术和兆声清洗技术,将其应用于常规碲镉汞清洗工艺的改进,并设计了一种新碲镉汞清洗技术。最后,本文从X-射线光电子能谱、电荷密度和器件性能三个角度对常规碲镉汞清洗技术和新碲镉汞清洗技术的清洗效果进行了表征和对比,获得了四个结论,一是常规碲镉汞清洗技术有可能会引入有机物污染;二是新碲镉汞清洗技术处理的Hg Cd Te表面含有更少的总离子量,并且新清洗Hg Cd Te表面的慢表面态密度要优于常规清洗的Hg Cd Te表面;三是阳极氧化层会引入大量正电荷;四是新碲镉汞清洗技术处理的Hg Cd Te器件性能比常规清洗技术处理的Hg Cd Te器件有一定的提高,但还需更多的数据进行验证。