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碳化硅的化學機械拋光
點擊量：388 日期：2023-08-07 編輯：硅時代
碳化硅單晶生長之后是晶碇，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，滾圓把晶碇做成標準的圓柱體，線切割會把晶碇切割成晶片，各種表征保證加工的方向，而拋光則是提高晶片的質量。晶片的表面會有損傷，損傷源于本來晶體生長的缺陷、前面加工步驟中的破壞。
SiC表面的損傷層可以通過四種方法去除：
1.機械拋光，簡單但會殘留劃痕，適用于初拋；
2.化學機械拋光（Chemical Mechanical Polishing，CMP），引入化學腐蝕去除劃痕，適用于精拋；
3.氫氣刻蝕，設備復雜，常用于HTCVD過程；
4.等離子輔助拋光，設備復雜，不常用。
單純的機械拋光會產生劃痕，單純的化學拋光產生非均勻腐蝕，綜合為化學機械拋光則物美價廉。CMP的工作原理：旋轉的晶片/晶圓以一定的壓力壓在旋轉的拋光墊上做相對運動，借助拋光液中納米磨料的機械研磨作用與各類化學試劑的化學作用的結合來實現平坦化要求。
這一過程中應用到的材料主要包括拋光液和拋光墊。拋光墊使用后會產生變形，表面變得光滑，孔隙減少和被堵塞，使拋光速率下降，必須進行修整來恢復其粗糙度，改善傳輸拋光液的能力，一般采用鉆石修整器修整。
知道需要化學+機械來拋光后，典型的化學機械拋光過程如下：
第一步，機械拋光。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，化學機械拋光。
1.拋光機：AP-810型單面拋光機；
2.拋光壓力200g/c㎡；
3.大盤轉速50r/min；
4.陶瓷盤轉速38r/min；
5.拋光液組成：以SiO2（30wt%、pH=10.15）為基礎，加入0-70wt%的雙氧水（30wt%、純優級），最后用KOH（5wt%）、HNO3（1wt%）調節pH=8.5；
6.拋光液流量3L/min，循環使用。
