SiC單晶拋光片的制備與表征.pdf

1、由于SiC單晶材料的硬度及脆性大,且化學(xué)穩(wěn)定性好,故如何獲得超平滑無損傷晶片表面已成為其廣泛應(yīng)用所必須解決的重要問題。為此,研究SiC單晶拋光片的加工技術(shù)和表面質(zhì)量的表征方法具有較高的實(shí)用價(jià)值。本文在討論SiC單晶拋光片加工機(jī)理的基礎(chǔ)上,分析了劃痕和凹坑的形成原因,優(yōu)化了線切割、研磨和拋光工藝參數(shù),并對(duì)次表面損傷層進(jìn)行了測(cè)試和去除,提高了SiC單晶拋光片的加工質(zhì)量和加工效率。論文的主要研究內(nèi)容及結(jié)論： 1.SiC單晶錠切割的實(shí)際

2、去除率和切割效率隨x軸進(jìn)給的增加而上升,但x軸進(jìn)給速度的上限受到金剛石線徑及其使用次數(shù)的影響。實(shí)驗(yàn)中選用了線徑為0.21mm,0.26mm,0.31mm的金剛石線,結(jié)果表明：線徑為0.31mm的金剛石線可以保證較高的去除率和較大的切割面積,在重復(fù)使用第二次時(shí)應(yīng)適當(dāng)降低x軸進(jìn)給速度可以減少線的磨損。 2.SiC切割片的研磨去除率隨研磨液金剛石顆粒濃度的升高而上升,粒徑為W14的研磨液在濃度為2％wt時(shí),去除率達(dá)到飽和。根據(jù)晶片的形

3、狀特點(diǎn)合理的搭配載荷和主盤轉(zhuǎn)速,以保證高的研磨質(zhì)量和效率。 3.SiC研磨片的機(jī)械拋光選擇2mm厚的聚氨酯拋光墊和改進(jìn)的供液方式有利于改善片內(nèi)非均勻性并減少劃痕,使用主盤轉(zhuǎn)速大于100rpm、拋光時(shí)間為16小時(shí)。 4.對(duì)機(jī)械拋光的晶片進(jìn)行CMP加工應(yīng)該根據(jù)膠體二氧化硅拋光液的PH值與溫度使用范圍,適當(dāng)提高它們有利于增加化學(xué)去除作用。當(dāng)PH值控制在11～12之間且溫度略小于50℃時(shí)獲得的晶片表面均方根粗糙度達(dá)到4nm,H2