人工晶体学报

作者：陈国美;倪自丰;钱善华;刘远祥;杜春宽;周凌;徐伊岑;赵永武

单位：无锡商业职业技术学院机电技术学院,无锡 214153;江南大学机械工程学院,无锡 214122;江南大学机械工程学院,无锡,214122;无锡商业职业技术学院机电技术学院,无锡,214153

关键词：碳化硅;化学机械抛光;材料去除率;晶面;pH值,

基金：国家自然科学基金(51305166);江苏省自然科学基金(BK20130143);校级课题(KJXJ18601)

化学机械抛光(CMP)已被认为是目前实现SiC晶片全局平坦化和超光滑无损伤纳米级表面的最有效加工方法之一,然而SiC晶片的化学氧化反应受其表面极性的强烈影响,从而导致其不同晶面表面原子在CMP过程中的可氧化性以及氧化产物去除的难易程度存在差异.采用K2 S2 O8作为氧化剂、Al2 O3纳米颗粒作为磨粒,对比研究了6H-SiC晶片Si面和C面的CMP抛光效果,并分析不同晶面对其CMP抛光效果的影响机理.结果表明,6H-SiC晶片Si面和C面的CMP抛光效果存在显著差异.6H-SiC晶片Si面的材料去除率在pH=6时达到最大值349 nm/h;相比之下,C面的材料去除率在pH=2时达到最大值1184 nm/h,抛光后的Si面和C面均比较光滑.氧化剂进攻C面上C原子的位阻明显小于其进攻Si面上的C原子的位阻,从而导致C面比Si面具有更高的反应活性和氧化速度.此外,C面上的氧化物比Si面上的氧化物更容易被去除,因此C面比Si面易于获得更高的材料去除率.

来源：2019年第1期

《人工晶体学报》期刊编辑部

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