[发明专利]一种采用金刚石抛光膏的碳化硅晶片快速抛光方法

说明书

本发明涉及半导体材料技术领域，尤其涉及一种采用金刚石抛光膏的碳化硅晶片快速抛光方法，包括如下步骤：将SiC晶片装好在放置装置的无蜡吸附垫上；在抛光垫上涂抹粒径为0.2～1.0μm金刚石抛光膏；将所述放置装置放置于抛光设备上，将所述抛光设备的磨抛压力设置为25～255g/cm²、抛光盘转速为30～60rpm，抛光头转速为10～55rpm；往所述抛光盘中加入1～20ml/min的液体对所述SiC晶片执行抛光操作，且每间隔20～60分钟补涂所述金刚石抛光膏；对SiC晶片进行清洗及检测，抛光完毕。本发明可以快速抛光碳化硅晶片表面，该方法还能使生产出的碳化硅晶片拥有低损伤层和低表面粗糙度。

技术领域

本发明涉及半导体材料技术领域，尤其涉及一种采用金刚石抛光膏的碳化硅晶片快速抛光方法。

背景技术

碳化硅(SiC)材料，由于其高热导率、高击穿场强、禁带宽度大、电子饱和漂移速率高，以及耐高温、抗辐射和化学稳定性好等优良理化特性，成为制备功率半导体器件的第三代半导体材料。但是由于SiC具有极高的硬度(莫氏硬度为9.2)和良好的化学稳定性，在研磨和抛光工序上都相对困难，为了能缩短最后一道工序，即化学机械抛光(CMP)的抛光时间，有必要尽量减少晶片表面的损伤层和降低粗糙度。

传统的机械研磨或抛光，是利用金刚石研磨液，在适当压力的作用下，在金属研磨盘或贴有抛光垫盘的快速旋转下，对碳化硅晶片表面进行研磨或抛光，然而其面临的问题是：如果追求高切削速率，那么晶片的损伤层和表面粗糙度较大，不利于后续的化学机械抛光；如果追求低损伤层和低表面粗糙度，那么则需要多道工序和更多的加工时间。

发明内容

本发明提供了一种采用金刚石抛光膏的碳化硅晶片快速抛光方法，可以快速抛光碳化硅晶片表面，该方法还能使生产出的碳化硅晶片拥有低损伤层和低表面粗糙度。

为了解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案为：

一种采用金刚石抛光膏的碳化硅晶片快速抛光方法，包括如下步骤：

将SiC晶片装好在放置装置的无蜡吸附垫上；

在抛光垫上涂抹0.1～0.5mm厚度的金刚石抛光膏，金刚石抛光膏的粒径为0.2～1.0μm；

将所述放置装置放置于抛光设备上，将所述抛光设备的磨抛压力设置为25～255g/cm²、抛光盘转速为30～60rpm，抛光头转速为10～55rpm；

往所述抛光盘中加入流量为1～20ml/min的液体对所述SiC晶片执行抛光操作，且每间隔20～60分钟补涂所述金刚石抛光膏至0.1～0.5mm的厚度；

对SiC晶片进行清洗及检测，抛光完毕。

本发明首先采用无蜡吸附垫替代蜡吸附固定晶片，使晶片在抛光过程中不容易脱落，不会有残蜡或残胶等问题，利于优化抛光效果；而后本发明采用粒径为0.2～1.0μm、厚度为0.1～0.5mm的金刚石抛光膏并设置抛光设备的磨抛压力为25～255g/cm²、抛光盘转速为30～60rpm，抛光头转速为10～55rpm，加入一定流量的液体对所述SiC晶片执行抛光操作，在相同的设备、转速和压力等条件下、克服了现有技术中金刚石研磨液抛光需要经过3个步骤、耗时6小时的缺点，该方法可以快速抛光碳化硅晶片表面，抛光时间也缩短到1小时，且还能使生产出的碳化硅晶片拥有低损伤层和低表面粗糙度，原子力显微镜的检测结果是表面粗糙度Ra＝0.2nm左右，最深划痕深度为3.67nm

优选地，所述金刚石抛光膏为水性，此时，所述液体为水。

优选地，所述金刚石抛光膏为油性，此时，所述液体为甘油。

优选地，所述金刚石抛光膏为两性，此时，所述液体为甘油或水。