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SIC碳化硅的化學(xué)機(jī)械拋光工藝

文章出處:責(zé)任編輯:人氣:-發(fā)表時(shí)間:2022-12-14 16:20【

  碳化硅Sic單晶生長(zhǎng)之后是晶碇,而且具有表面缺陷,是沒法直接用于外延的,這就需要加工。其中,滾圓把晶碇做成標(biāo)準(zhǔn)的圓柱體,線切割會(huì)把晶碇切割成晶片,各種表征保證加工的方向,而拋光則是提高晶片的質(zhì)量。

  SiC表面的損傷層可以通過四種方法去除:

  1. 機(jī)械拋光:簡(jiǎn)單但會(huì)殘留劃痕,適用于初拋;

  2. 化學(xué)機(jī)械拋光:(Chemical Mechanical Polishing,CMP),引入化學(xué)腐蝕去除劃痕,適用于精拋;

  3. 氫氣刻蝕:設(shè)備復(fù)雜,常用于HTCVD過程;

  4. 等離子輔助拋光:設(shè)備復(fù)雜,不常用。

選擇CMP化學(xué)機(jī)械拋光過程
化學(xué)機(jī)械拋光過程如下:
第一步,機(jī)械拋光。
用0.5um直徑的金剛石拋光液,拋光表面粗糙度至0.7nm。
第二步,化學(xué)機(jī)械拋光。
  1. 拋光機(jī):AP-810型單面拋光機(jī);
  2. 拋光壓力200g/c㎡;
  3. 大盤轉(zhuǎn)速50r/min;
  4. 陶瓷盤轉(zhuǎn)速38r/min;
  5. 拋光液組成:以SiO2(30wt%、pH=10.15)為基礎(chǔ),加入0-70wt%的雙氧水(30wt%、純優(yōu)級(jí)),最后用KOH(5wt%)、HNO3(1wt%)調(diào)節(jié)pH=8.5;
  6. 拋光液流量3L/min,循環(huán)使用。
結(jié)果如下:
碳化硅的化學(xué)機(jī)械拋光的圖7


SiC的CMP拋光工藝需要用到Sic拋光液拋光墊


拋光液是均勻分散膠粒乳白色膠體,主要起到拋光、潤(rùn)滑、冷卻的作用。主要變量包括磨料(粒徑及分布、硬度、形狀)、試劑(氧化劑、pH調(diào)節(jié)劑、分散劑、表面活性劑)、工藝(供給速率、溫度)。


拋光墊是表面帶有特殊溝槽的多孔材料,主要作用是存儲(chǔ)和傳輸CMP拋光液、對(duì)晶片提供一定的壓力并對(duì)其表面進(jìn)行機(jī)械摩擦。

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