碳化硅晶圓的快速高質(zhì)量復(fù)合加工方法
發(fā)布時(shí)間:2021-08-21 10:20
為了提升單晶碳化硅(SiC)材料的拋光效率及表面質(zhì)量,提出了將傳統(tǒng)拋光與磁流變拋光(MRF)相結(jié)合的新方法,并對(duì)一塊直徑為100 mm的單晶SiC晶圓進(jìn)行實(shí)際加工。首先,采用環(huán)拋技術(shù)將單晶SiC晶圓表面粗糙度快速加工至0.6 nm左右;然后,通過(guò)配制特殊的磁流變拋光液,采用磁流變拋光技術(shù)對(duì)晶圓進(jìn)行35 min快速均勻拋光,改善了SiC晶圓表面的缺陷,消除了晶圓亞表面損傷;最后,采用納米金剛石拋光液,通過(guò)環(huán)拋對(duì)SiC晶圓進(jìn)行精拋光,獲得了粗糙度為0.327 nm的高表面質(zhì)量單晶SiC晶圓。該方法將單晶SiC晶圓的加工時(shí)間縮短了約7 h,有利于提升SiC晶圓的加工效率、精度及質(zhì)量。
【文章來(lái)源】:光學(xué)學(xué)報(bào). 2020,40(13)北大核心EICSCD
【文章頁(yè)數(shù)】:6 頁(yè)
【部分圖文】:
粘結(jié)示意圖
環(huán)拋加工圖
若晶圓表面存在的表面缺陷及亞表面損傷無(wú)法消除,單晶的電學(xué)性能將大打折扣,甚至無(wú)法使用。如果繼續(xù)采用傳統(tǒng)加工方法來(lái)消除表面缺陷及亞表面損傷,這將意味著需要進(jìn)一步采用納米級(jí)的拋光粉和更小配重(正壓力),從而導(dǎo)致材料去除效率過(guò)低(<0.1 μm·h-1),若要完全消除亞表面損傷并保證表面粗糙度,需要近10 h的分步驟拋光且無(wú)法保證平面度的穩(wěn)定。因此,傳統(tǒng)的加工方法很難解決這一問(wèn)題。鑒于此,本文提出將傳統(tǒng)環(huán)拋與磁流變拋光技術(shù)相結(jié)合的新方法,實(shí)現(xiàn)對(duì)晶圓表面缺陷及亞表面損傷的快速消除。3 單晶SiC晶圓的磁流變拋光
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]碳化硅研拋加工過(guò)程中亞表面損傷的研究[J]. 谷巖,朱文慧,林潔瓊,孫建波,盧發(fā)祥. 制造技術(shù)與機(jī)床. 2018(05)
[2]碳化硅基底改性硅表面的磁流變拋光[J]. 白楊,張峰,李龍響,鄭立功,張學(xué)軍. 光學(xué)學(xué)報(bào). 2015(03)
[3]SiC晶片研磨加工亞表面損傷深度的研究[J]. 王棟,張銀霞,郜偉,楊樂(lè)樂(lè),蘇建修. 人工晶體學(xué)報(bào). 2014(06)
[4]碳化硅(SiC)功率器件及其在航天電子產(chǎn)品中的應(yīng)用前景展望[J]. 白玉新,劉俊琴,李雪,曹英健,張建國(guó),仲悅. 航天標(biāo)準(zhǔn)化. 2011(03)
[5]SiC單晶片CMP超精密加工技術(shù)現(xiàn)狀與趨勢(shì)[J]. 肖強(qiáng),李言,李淑娟. 宇航材料工藝. 2010(01)
[6]SiC單晶生長(zhǎng)及其晶片加工技術(shù)的進(jìn)展[J]. 姜守振,徐現(xiàn)剛,李娟,陳秀芳,王英民,寧麗娜,胡小波,王繼楊,蔣民華. 半導(dǎo)體學(xué)報(bào). 2007(05)
本文編號(hào):3355416
【文章來(lái)源】:光學(xué)學(xué)報(bào). 2020,40(13)北大核心EICSCD
【文章頁(yè)數(shù)】:6 頁(yè)
【部分圖文】:
粘結(jié)示意圖
環(huán)拋加工圖
若晶圓表面存在的表面缺陷及亞表面損傷無(wú)法消除,單晶的電學(xué)性能將大打折扣,甚至無(wú)法使用。如果繼續(xù)采用傳統(tǒng)加工方法來(lái)消除表面缺陷及亞表面損傷,這將意味著需要進(jìn)一步采用納米級(jí)的拋光粉和更小配重(正壓力),從而導(dǎo)致材料去除效率過(guò)低(<0.1 μm·h-1),若要完全消除亞表面損傷并保證表面粗糙度,需要近10 h的分步驟拋光且無(wú)法保證平面度的穩(wěn)定。因此,傳統(tǒng)的加工方法很難解決這一問(wèn)題。鑒于此,本文提出將傳統(tǒng)環(huán)拋與磁流變拋光技術(shù)相結(jié)合的新方法,實(shí)現(xiàn)對(duì)晶圓表面缺陷及亞表面損傷的快速消除。3 單晶SiC晶圓的磁流變拋光
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]碳化硅研拋加工過(guò)程中亞表面損傷的研究[J]. 谷巖,朱文慧,林潔瓊,孫建波,盧發(fā)祥. 制造技術(shù)與機(jī)床. 2018(05)
[2]碳化硅基底改性硅表面的磁流變拋光[J]. 白楊,張峰,李龍響,鄭立功,張學(xué)軍. 光學(xué)學(xué)報(bào). 2015(03)
[3]SiC晶片研磨加工亞表面損傷深度的研究[J]. 王棟,張銀霞,郜偉,楊樂(lè)樂(lè),蘇建修. 人工晶體學(xué)報(bào). 2014(06)
[4]碳化硅(SiC)功率器件及其在航天電子產(chǎn)品中的應(yīng)用前景展望[J]. 白玉新,劉俊琴,李雪,曹英健,張建國(guó),仲悅. 航天標(biāo)準(zhǔn)化. 2011(03)
[5]SiC單晶片CMP超精密加工技術(shù)現(xiàn)狀與趨勢(shì)[J]. 肖強(qiáng),李言,李淑娟. 宇航材料工藝. 2010(01)
[6]SiC單晶生長(zhǎng)及其晶片加工技術(shù)的進(jìn)展[J]. 姜守振,徐現(xiàn)剛,李娟,陳秀芳,王英民,寧麗娜,胡小波,王繼楊,蔣民華. 半導(dǎo)體學(xué)報(bào). 2007(05)
本文編號(hào):3355416
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