本文選題：H-SiC晶片　切入點(diǎn)：化學(xué)機(jī)械拋光　出處：《納米技術(shù)與精密工程》2017年05期 　論文類型：期刊論文

【摘要】：在4H-SiC晶片的化學(xué)機(jī)械拋光(CMP)體系中加入紫外LED系統(tǒng),研究TiO_2顆粒、紫外LED光功率、拋光溫度和拋光液pH值對4H-SiC晶片拋光性能的影響規(guī)律,以獲得較高的材料去除速率(MRR)和原子級光滑表面,滿足LED器件對襯底材料表面的嚴(yán)格要求.結(jié)果表明,采用平均粒徑25 nm、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%的TiO_2顆粒,可顯著提高M(jìn)RR,且減少微劃痕等表面缺陷;增大紫外LED功率,MRR隨之增大;升高拋光溫度,MRR快速提高,并可降低拋光所得表面粗糙度;在CMP體系中加入紫外體系可增加羥基自由基數(shù)量,拋光液pH值較低(2.2)也可維持較高M(jìn)RR值,且拋光液pH值超過10時MRR值大幅提高.采用原子力顯微鏡(AFM)、光學(xué)顯微鏡來考察4H-SiC晶片拋光后的表面質(zhì)量.基于各因素的影響規(guī)律,最終獲得表面粗糙度為0.058 6 nm的4H-SiC晶片表面,且MRR達(dá)到352.8 nm/h.
[Abstract]:In the chemical mechanical polishing of 4H-SiC wafer (CMP) UV system with LED system, TiO_2 particles, LED UV light power, polishing temperature and polishing effects of pH value on 4H-SiC wafer polishing performance, to obtain a higher material removal rate (MRR) and atom level smooth surface, meet LED devices on the surface of the substrate material of the strict requirements. The results showed that the average particle size of 25 nm, the mass fraction of TiO_2 2% particles, can significantly improve the MRR and reduce the micro scratch surface defects; increase the UV LED power, MRR increases; increasing polishing temperature, MRR increased rapidly, and can reduce the surface polishing roughness; adding UV system in CMP system can increase the number of hydroxyl radicals, polishing liquid with low pH value (2.2) can also maintain a high MRR value, and pH value of slurry is more than 10 MRR value increased significantly. By using atomic force microscope (AFM), optical microscopy study The surface quality of 4H-SiC wafers is polished. Based on the influence rules of each factor, the surface of 4H-SiC wafer with a surface roughness of 0.0586 nm is obtained, and MRR reaches 352.8 nm/h..

【作者單位】： 清華大學(xué)摩擦學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;深圳清華大學(xué)研究院深圳市微納制造重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;廣東省光機(jī)電一體化重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【基金】：科學(xué)挑戰(zhàn)專題資助項(xiàng)目(JCKY2016212A506-0504) 國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(51675348)
【分類號】：TN305.2

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本文編號：1586892