人工晶体学报

作者：张玺, 朱如忠, 张序清, 王明华, 高煜, 王蓉, 杨德仁, 皮孝东

单位：1.浙江大学杭州国际科创中心先进半导体研究院,浙江省宽禁带功率半导体材料与器件重点实验室,杭州 311200;；2.浙江大学硅材料国家重点实验室,材料科学与工程学院,杭州 310027;；3.杭州乾晶半导体有限公司,杭州 311200;；4.浙江机电职业技术学院,杭州 310053

关键词：4H碳化硅,研磨,金刚石磨料,分散介质,材料去除速率,面型参数,

基金：浙江省“尖兵”“领雁”研发攻关计划(2022C01021);国家重点研发计划(2018YFB2200101);国家自然科学基金委员会重大研究计划培育项目(91964107)

研磨作为4H碳化硅(4H-SiC)晶片加工的重要工序之一,对4H-SiC衬底晶圆的质量具有重要影响。本文研究了金刚石磨料形貌和分散介质对4H-SiC晶片研磨过程中材料去除速率和面型参数的影响,基于研磨过程中金刚石磨料与4H-SiC晶片表面的接触情况,推导出简易的晶片材料去除速率模型。研究结果表明,磨料形貌显著影响4H-SiC晶片的材料去除速率,材料去除速率越高,晶片的总厚度变化(TTV)越小。由于4H-SiC中C面和Si面的各向异性,4H-SiC晶片研磨过程中C面的材料去除速率高于Si面。在分散介质的影响方面:水基体系研磨液的Zeta电位绝对值较高,磨料分散均匀,水的高导热系数有利于控制研磨过程中的盘面温度;乙二醇体系研磨液的Zeta电位绝对值小,磨料易发生团聚,增大研磨过程的磨料切入深度,晶片的材料去除速率提高,晶片最大划痕深度随之增大。

来源：2023年第1期

《人工晶体学报》期刊编辑部

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