单晶碳化硅晶圆高效超精密抛光技术研究
部门: 发布时间:2021-05-15 浏览次数:

第三代半导体材料是抢占下一代信息技术、节能减排技术及国家安全技术的战略制高点。其晶圆衬底的超精密加工是其半导体器件制造和应用的基础。然而,以碳化硅为代表的第三代半导体材料,硬度高、脆性大并且化学性能稳定,被视为典型的难加工材料。其超精密抛光技术沿用传统硅晶圆的加工方式,面临着加工效率低,加工成本高,磨料易团聚,酸碱性抛光废液污染环境等一系列问题。因此,高质量高效率无损伤无污染的衬底表面超精密加工技术成为急需攻克的关键难题。

本项目针对碳化硅衬底加工面临的瓶颈问题,提出研制一种绿色无污染的生物高分子柔性抛光工具,主要是利用溶胶凝胶原理将表面改性后的超细磨料通过物理化学方法均匀分散在溶胶中,然后固化成凝胶,再通过干燥方式使其具有一定的力学性能,进而制成磨料半固结的柔性抛光工具。在碳化硅衬底的抛光过程中,无需添加酸碱腐蚀液仅使用去离子水作冷却液,优化加工工艺、控制材料去除方式,实现了碳化硅衬底的绿色高效无损伤抛光。

搭建半自动刮膜机;实现380mm抛光膜的制备;抛光膜可以用磁力片直接黏贴到抛光机台上加工;膜片可以及时拆卸和更换。粗抛光阶段,碳化硅晶圆的材料去除率达到6.13nm/min;精抛光阶段,碳化硅晶圆的材料去除率达到2.55nm/min;提供了可实现碳化硅晶圆超精密抛光的加工参数。发表学术论文6篇;参加海峡两岸学术交流1次;申请并授权实用新型专利3项,同时申请发明专利3项。

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自动旋转刮膜机和抛光膜片

 









                                                      




 

 

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