SiC晶片精密研磨工藝及其表面損傷研究.pdf

1、SiC以其特有的大禁帶寬度、高臨界擊穿場強、高電子遷移率、高熱導率等特點，成為制造高溫、高頻、大功率、抗輻照及光電集成器件的理想材料。對于外延生長和電子器件制造，SiC晶圓的最終表面粗糙度要求達到均方根(RMS)納米級。因此對單晶SiC光滑表面加工技術進行研究具有重要意義。一般晶片加工經過切割-研磨-拋光三道工序，單晶SiC晶圓采用金剛石線切割之后，晶片表面存有大量鋸痕，表面不平整，而研磨階段是去除切割留下的鋸痕及加工變質層、平整化的過

2、程，是保證后續(xù)拋光工序有效進行的關鍵階段。傳統(tǒng)機械研磨是加工晶體的常用方法，同樣也是適用單晶SiC晶片。
　　 機械研磨加工方法會產生表面/亞表面損傷，損傷的存在嚴重影響晶片表面的完整性，最大損傷深度決定了后道加工工序的去除量。
　　 針對SiC晶片平坦化加工過程存在的問題，本文首先進行了單晶SiC晶片精密研磨工藝實驗，系統(tǒng)研究了磨料、研磨加載、研磨盤轉速等工藝參數對單晶SiC晶片研磨效果的影響，分析了晶片表面粗糙度、材

3、料去除率與加工參數的關系，建立了穩(wěn)定進行小批量單晶SiC晶片生產的研磨工序。采用掃描電鏡(SEM)、激光共聚焦顯微鏡、超景深三維顯微鏡檢測了晶片的表面形貌以及劃痕尺寸，同時分析了磨料、研磨盤、加工工藝參數對劃痕特性的影響，研究了磨料以及加工工藝對單晶SiC晶片研磨表面劃痕損傷的影響，分析了劃痕特性、劃痕產生機理，為研磨加工工藝參數的合理選擇以及后道拋光加工的進行提供了參考依據，采用彈性貼片、定軸浮動加載的研磨方式對單晶SiC晶片進行研磨