CN102107391A - 一种SiC单晶晶片的加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种通过机械研磨和化学抛光获得高质量单晶碳化硅表面的方法。该方法通过双面研磨、单面摆臂式粗磨、单面摆臂式精磨、单面摆臂式化学机械抛光，实现单晶碳化硅表面点、线、面缺陷的去除，最大限度消除晶片表面缺陷和损伤层，从而获得高质量的单晶碳化硅晶片表面。
Description
技术领域
本发明涉及一种碳化硅单晶表面的处理方法，特别是涉及一种碳化硅单晶晶片表面的机械加工和化学处理方法。
背景技术
单晶碳化硅作为宽禁带半导体，具有高热导率、高饱和电子漂移速率等特点。随着高速、高频无线电技术日益增长的需要，宽带隙半导体越来越受到人们的关注，这种半导体器件能够满足普通硅基半导体所不能满足的诸多优点，例如能够在更高功率水平、更高温度和更加恶劣的环境下工作。事实上在此基础上制造的金属半导体场效应管和金属氧化物半导体场效应管等均已实现。因此获得高质量的碳化硅衬底材料显得越来越重要。这里所说的高质量，不仅仅是指晶体本身质量，尤为重要的是碳化硅单晶表面质量。这不仅是器件制备的需要，也是外延生长薄膜或体单晶的需要。事实上，外延生长对衬底的依赖性很强，衬底上很小的缺陷也会破坏碳化硅单晶表面的周期性，并蔓延、扩展到薄膜上，严重影响薄膜质量。即使是作为籽晶时，生长出来的体单晶材料也会受到衬底缺陷的严重影响，衬底表面上的所有缺陷，一般会被原样复制到新的外延材料中。这类缺陷不仅会引起漏电现象，还会显著降低电子迁移率。
为了获得高质量的薄膜和体单晶，就有必要先去除SiC单晶表面的损伤层。现有的化学腐蚀方法主要包括：湿腐蚀法、氧化法、阳极腐蚀法及表面等离子体腐蚀法等。其中湿腐蚀法也称熔盐法，是利用熔融的盐类，诸如氢氧化钾(KOH)等进行腐蚀的方法，这类方法反应速度很快，简单易行，但是难以控制腐蚀速度和深度。
阳极腐蚀是一种电化学腐蚀方法，将样品作为阳极，腐蚀效率很低，难以满足工业生产的需要，且产品质量难以控制，一般处理之后的碳化硅表面质量不高。除此以外，氧化法会造成缺陷聚积及杂质增加和掺杂元素的再分配等，是一个很复杂的过程。
值得一提的是表面等离子体腐蚀法，该方法利用等离子体轰击碳化硅表面，去除 研磨过程中形成的损伤层，这种方法去除率很高，但往往会在去除损伤层的同时引进新的缺陷和损伤。
以上的方法和研究，均没有***和全面地研究晶体加工的方法，而且从根本上说，不是有效解决高质量碳化硅生产的方法。原因在于，这些方法都仅仅注意到了解决晶体加工后期表面处理的某一方面，而忽略或无法兼顾其它方面，例如在去除损伤层的同时，无法避免引入新的损伤；在控制晶体厚度的同时，无法兼顾晶体的表面质量等。
发明内容
本发明旨在提出一种完整、***地处理碳化硅单晶晶片表面的方法。按照这一方法，可以有效获得高质量碳化硅晶片，且工艺简单高效，晶片表面划痕总长度不大于晶片半径，晶片表面粗糙度(RMS)小于0.5纳米。
本发明所采用的加工方法可以全面控制碳化硅中的奇异点，所谓奇异点主要是指表面的突起或凹坑。通过多步控制的方法，可以逐步减少碳化硅晶片表面奇异点的密度和数量。这是点缺陷的控制方法。
通过逐步调整，加大去除量，可以快速去除表面划痕，这是线缺陷的控制方法。
通过逐步调整，加大去除量，和逐级化学抛光法，可以逐步消除损伤层；也可以校正研磨工艺，逐步消除多面型和斜面等面缺陷。
通过反复校正和优化，可以改变晶片的翘曲、变形等缺陷。
特别地，通过独特的抛光工艺，可以获得高质量的晶片表面，这包括表面无划痕和损伤层，表面有好的表面粗糙度。
本发明***阐述了碳化硅晶片表面加工的高效和可控方法，通过机械研磨和化学抛光得到的碳化硅单晶晶片表面最大限度消除了表面缺陷和损伤层，主要包括四个步骤：双面研磨、单面摆臂式粗磨、单面摆臂式精磨、单面摆臂式化学机械抛光等，具体包括如下步骤：
(1)对碳化硅单晶晶体进行线切割，切割成碳化硅单晶晶片，所述晶片的厚度比成品要求厚度多出一定的加工余量，经过化学清洗后备用；
(2)将清洗后的碳化硅单晶晶片进行双面研磨，主要去除由线切割造成的晶片表面线痕以便获得较好的平整度；去除三分之二的加工余量；
(3)将双面研磨后的碳化硅单晶晶片进行单面摆臂式粗磨，采用适当转速，调节 压力，主要去除一定厚度使晶片满足厚度要求，改善双面研磨加工后的表面粗糙度，以便获得较好的表面粗糙度，方便后续加工；粗磨后的碳化硅单晶晶片厚度接近成品要求厚度；
(4)将上述接近成品要求厚度的晶片进行单面摆臂式精磨，采用适当转速，调节压力，精磨后的碳化硅单晶晶片表面划痕总长度不超过碳化硅单晶晶片半径，深度小于5纳米；
(5)将经上述精磨后的碳化硅单晶晶片进行单面摆臂式化学机械抛光，化学机械抛光后的碳化硅单晶晶片表面划痕总长度不大于碳化硅单晶晶片半径，晶片表面粗糙度(RMS)小于0.5纳米；
(6)抛光后的碳化硅单晶晶片经清洗后封装。
其中所述加工余量是指碳化硅单晶晶片在机械研磨和化学抛光过程中被去除的厚度，根据不同加工精度和厚度的要求，加工余量是20-200微米。
其中所述清洗是去除碳化硅单晶晶片表面吸附的大颗粒杂质，这些杂质在双面研磨过程中影响碳化硅单晶晶片表面的质量，或引起不必要的划伤等。
其中所述双面研磨，是指碳化硅单晶晶片放置于双面研磨机上、下研磨盘之间，碳化硅单晶晶片上表面和下表面同时受到研磨。双面研磨采用下研磨盘转速每分钟小于100转，研磨压力根据不同的加工要求采用以下三种设定标准之一或组合使用：
(a)轻压技术，是指每片2英寸碳化硅单晶晶片承受小于1公斤的压力；
(b)中压技术，是指每片2英寸碳化硅单晶晶片承受的压力在1-3公斤之间；
(c)重压技术，是指每片2英寸碳化硅单晶晶片承受的压力大于3公斤。
双面研磨采用的金刚石磨料的颗粒度为2-4微米，配置好的液态金刚石磨料以连续流液的方式供应，供液速度每分钟大于20毫升。
其中所述单面摆臂式粗磨中，碳化硅晶片使用粘接剂粘接在陶瓷盘上，陶瓷盘安装在机械研磨臂上，陶瓷盘在下研磨盘上旋转的同时，还可在机械研磨臂摆动下在下研磨盘上进行水平移动，以减少陶瓷盘单纯旋转时造成的碳化硅单晶晶片表面去除量失衡问题：由于远离碳化硅单晶晶片中心处的旋转线速度快，造成该处表面的去除量大，接近碳化硅单晶晶片中心处的旋转线速度小，造成该处表面的去除量小，从而使得碳化硅单晶晶片表面偏离目标平面成为斜面。采用下研磨盘转速每分钟小于200转，粗磨时的压力根据不同的加工要求采用以下两种设定标准之一或组合使用：
(a)轻压技术，是指每片2英寸碳化硅单晶晶片承受不大于3公斤的压力；
(b)重压技术，是指每片2英寸碳化硅单晶晶片承受大于3公斤的压力。
采用轻压技术时的研磨时间为1小时以上；采用重压技术时的研磨时间为1小时以上。金刚石磨料以喷雾形式间断供应，平均每隔3-10秒供应一次，供应时长为1秒以上，供料速度每秒小于5毫升，金刚石磨料粒度为1微米以下。
其中所述单面摆臂式精磨是指，碳化硅单晶晶片使用粘接剂粘接在陶瓷盘上，陶瓷盘安装在机械研磨臂上，陶瓷盘在下研磨盘上旋转的同时，还可在机械研磨臂摆动下在下研磨盘上进行水平移动，以减少陶瓷盘单纯旋转时造成的碳化硅单晶晶片表面去除量失衡问题，由于远离碳化硅单晶晶片中心处的旋转线速度快，造成该处表面的去除量大，接近碳化硅单晶晶片中心处的旋转线速度小，造成该处表面的去除量小，从而使得碳化硅单晶晶片表面偏离目标平面成为斜面。采用下研磨盘转速每分钟10-20转，精磨时的压力根据不同的加工要求采用以下两种设定标准之一或组合使用：
(a)轻压技术，是指每片2英寸碳化硅晶片承受不大于3公斤的压力；
(b)重压技术，是指每片2英寸碳化硅晶片承受大于3公斤的压力。
采用轻压技术时的研磨时间为1小时以上；采用重压技术时的研磨时间为1小时以上。金刚石磨料以喷雾形式间断供应，平均每隔3-7秒供应一次，供应时长为1秒以上，供料速度每秒小于5毫升，金刚石磨料粒度小于0.5微米。
其中单面摆臂式化学机械抛光是指，碳化硅单晶晶片使用粘接剂粘接在陶瓷盘上，陶瓷盘安装在机械研磨臂上，陶瓷盘在下研磨盘上旋转的同时，还可在机械研磨臂摆动下在下研磨盘上进行水平移动。采用下研磨盘转速为每分钟10-300转；根据加工要求不同，选择不同压力，每片2英寸碳化硅单晶晶片承受的压力为3-10公斤。采用红外灯加热，恒定温度限定在10-100℃范围内。间断地滴加双氧水来氧化腐蚀碳化硅单晶晶片表面，平均每隔2分钟以上滴加一次，每次滴加量小于20毫升。抛光磨料为二氧化硅，平均粒度(D50)为10-100纳米，以流液方式加入，每分钟流液加入量小于200毫升，抛光时间根据加工精度要求为4小时以上。单面摆臂式化学机械抛光完成后，碳化硅单晶晶片表面损伤层完全去除或者厚度小到不足以损害外延生长薄膜和体单晶质量。
附图说明
图1线切割后掺氮6H-SiC表面光学照片；
图2为实施例1中掺氮4H-SiC(0001)硅面抛光后的表面形貌；
图3为实施例2中掺氮6H-SiC(0001)硅面抛光后的表面形貌；
图4为实施例3中半绝缘6H-SiC(0001)硅面抛光后的表面形貌。
具体实施方式
下面通过实施例来进一步描述本发明，但实际可实现的工艺不限于这些实施例。
实施例1：
步骤一：取线切割切下的2英寸掺氮4H-SiC单晶晶片，用SL-2型清洗剂，在50Hz超声波中，超声清洗10分钟，再在50Hz超声波中，用无水乙醇超声清洗10分钟，待用。
步骤二：取清洗好的晶片，放入双面研磨机中，调节好压力，研磨压力依次采用轻压每片1公斤，中压每片2公斤，重压每片3公斤并调节好各段压力所对应的研磨转数，调节下研磨盘转速为每分钟20转，调节供研磨流速为每分钟30毫升，开始供研磨液，进行加工。加工完成后，去除量为15微米，取下晶片用酒精在超声波中清洗超声10分钟，待用。
步骤三：取双面研磨后的晶片，使用粘接剂粘接在单面摆臂式粗磨机的陶瓷盘上，调节下研磨盘转速为每分钟50转，调节加入金刚石粗磨液为每间隔3秒喷粗磨液1秒，喷液量为每分钟10毫升，调节压力，每片加4.5公斤重压研磨2小时，再每片加2.5公斤轻压研磨2小时，加工完成后取下晶片用清水在超声波中清洗超声5分钟，待用。
步骤四：将单面摆臂式粗磨后的晶片放入单面摆臂式精磨机中，晶片使用粘接剂粘接在陶瓷盘上，调节下研磨盘转速为每分钟10转，调节加入金刚石精磨液为每间隔3秒喷精磨液1秒，喷液量为每分钟10毫升，调节压力，每片加4.5公斤重压研磨3小时，再每片加2.5公斤轻压研磨3小时，加工完成后取下晶片用清水在超声波中清洗超声5分钟，待用。
步骤五：取单面摆臂式精磨后的晶片，在万级洁净室中，放入单面摆臂式抛光机 中，晶片使用粘接剂粘接在陶瓷盘上，调节下研磨盘转速为每分钟10转，调节加入抛光液流速为每分钟50毫升，调节压力，采用红外灯加热调节加工温度恒定为100℃，每片加6公斤重压抛光12小时，平均每隔2分钟滴加一次双氧水来氧化腐蚀碳化硅单晶晶片表面，每次滴加量为10毫升。加工完成后取下晶片用纯水在超声波中清洗超声5分钟，待清洗。
步骤六：取加工完成后的晶片，在百级洁净室中进行清洗封装。
如图2所示，加工完成后的2英寸SiC晶片，晶片厚度可以精确在要求厚度±15微米，单片TTV小于15微米，单片BOW小于20微米，单片Warp小于15微米，表面状况可以达到在50倍显微镜下观测划痕总长度晶片半径，粗糙度可达到RMS＜0.5纳米。
实施例2：
步骤一：取线切割切下的2英寸掺氮6H-SiC单晶晶片，用SL-2型清洗剂，在50Hz超声波中，超声清洗10分钟，再在50Hz超声波中，用无水乙醇超声清洗10分钟，待用。
步骤二：取清洗好的晶片，放入双面研磨机中，调节好压力，研磨压力依次采用轻压每片1公斤，中压每片2公斤，重压每片3公斤并调节好各段压力所对应的研磨转数，调节下研磨盘转速为每分钟90转，调节供研磨流速为每分钟100毫升，开始供研磨液，进行加工。加工完成后，去除量为140微米，取下晶片用酒精在超声波中清洗超声10分钟，待用。
步骤三：取双面研磨后的晶片，使用粘接剂粘接在单面摆臂式粗磨机的陶瓷盘上，调节下研磨盘转速为每分钟180转，调节加入金刚石粗磨液为每间隔3秒喷粗磨液3秒，喷液量为每分钟100毫升，调节压力，每片加4.5公斤重压研磨1小时，再每片加2.5公斤轻压研磨1小时，加工完成后取下晶片用清水在超声波中清洗超声5分钟，待用。
步骤四：将单面摆臂式粗磨后的晶片放入单面摆臂式精磨机中，晶片使用粘接剂粘接在陶瓷盘上，调节下研磨盘转速为每分钟200转，调节加入金刚石精磨液为每间隔3秒喷精磨液3秒，喷液量为每分钟100毫升，调节压力，每片加4.5公斤重压研磨1小时，再每片加2.5公斤轻压研磨1小时，加工完成后取下晶片用清水在超声波 中清洗超声5分钟，待用。
步骤五：取单面摆臂式精磨后的晶片，在万级洁净室中，放入单面摆臂式抛光机中，晶片使用粘接剂粘接在陶瓷盘上，调节下研磨盘转速为每分钟300转，调节加入抛光液流速为每分钟150毫升，调节压力，采用红外灯加热调节加工温度恒定为80℃，每片加8公斤重压抛光4小时，平均每隔2分钟滴加一次双氧水来氧化腐蚀碳化硅单晶晶片表面，每次滴加量为15毫升。加工完成后取下晶片用纯水在超声波中清洗超声5分钟，待清洗。
步骤六：取加工完成后的晶片，在百级洁净室中进行清洗封装。
如图3所示，加工完成后的2英寸6H-SiC晶片，晶片厚度可以精确在要求厚度±5微米，单片TTV小于15微米，单片BOW小于20微米，单片Warp小于13微米，表面状况可以达到在50倍显微镜下观测划痕总长度小于晶片半径，粗糙度可达到RMS＜0.5纳米
实施例3：
步骤一：取线切割切下的2英寸半绝缘6H-SiC单晶晶片，用SL-2型清洗剂，在50Hz超声波中，超声清洗10分钟，再在50Hz超声波中，用无水乙醇超声清洗10分钟，待用。
步骤二：取清洗好的晶片，放入双面研磨机中，调节好压力，研磨压力依次采用轻压每片1公斤，中压每片2公斤，重压每片3公斤并调节好各段压力所对应的研磨转数，调节下研磨盘转速为每分钟50转，调节供研磨流速为每分钟60毫升，开始供研磨液，进行加工。加工完成后，去除量为45微米，取下晶片用酒精在超声波中清洗超声10分钟，待用。
步骤三：取双面研磨后的晶片，使用粘接剂粘接在单面摆臂式粗磨机的陶瓷盘上，调节下研磨盘转速为每分钟90转，调节加入金刚石粗磨液为每间隔3秒喷粗磨液2秒，喷液量为每分钟40毫升，调节压力，每片加4.5公斤重压研磨1.5小时，再每片加2.5公斤轻压研磨1.5小时，加工完成后取下晶片用清水在超声波中清洗超声5分钟，待用。
步骤四：将单面摆臂式粗磨后的晶片放入单面摆臂式精磨机中，晶片使用粘接剂粘接在陶瓷盘上，调节下研磨盘转速为每分钟90转，调节加入金刚石精磨液为每间 隔3秒喷精磨液2秒，喷液量为每分钟60毫升，调节压力，每片加4.5公斤重压研磨2小时，再每片加2.5公斤轻压研磨2小时，加工完成后取下晶片用清水在超声波中清洗超声5分钟，待用。
步骤五：取单面摆臂式精磨后的晶片，在万级洁净室中，放入单面摆臂式抛光机中，晶片使用粘接剂粘接在陶瓷盘上，调节下研磨盘转速为每分钟80转，调节加入抛光液流速为每分钟80毫升，调节压力，采用红外灯加热调节加工温度恒定为70℃，每片加7公斤重压抛光8小时，平均每隔2分钟滴加一次双氧水来氧化腐蚀碳化硅单晶晶片表面，每次滴加量为12毫升。加工完成后取下晶片用纯水在超声波中清洗超声5分钟，待清洗。
步骤六：取加工完成后的晶片，在百级洁净室中进行清洗封装。
如图4所示，加工完成后的2英寸半绝缘6H-SiC晶片，晶片厚度可以精确在要求厚度±10微米，单片TTV小于15微米，单片BOW小于15微米，单片Warp小于15微米，表面状况可以达到在50倍显微镜下观测划痕总长度小于晶片半径，粗糙度可达到RMS＜0.5纳米。
应该指出，上述的具体实施方式只是对本发明进行详细说明，它不应是对本发明的限制。对于熟悉本领域技术的人员而言，在不偏离权利要求的宗旨和范围时，可以有多种形式和细节的变化。
Claims (21)
1.一种碳化硅单晶晶片的加工方法，该方法通过机械研磨和化学抛光得到的碳化硅单晶晶片表面最大限度消除了表面缺陷和损伤层，其特征在于该方法包括如下步骤：
(1)先将碳化硅单晶晶体切割成碳化硅单晶晶片，所述晶片的厚度比成品要求厚度多出一定的加工余量，并进行清洗；
(2)将清洗后的碳化硅单晶晶片进行双面研磨，以去除约三分之二的加工余量；
(3)将双面研磨后的碳化硅单晶晶片进行单面摆臂式粗磨，粗磨后的碳化硅单晶晶片厚度接近成品要求厚度；
(4)将上述接近成品要求厚度的晶片进行单面摆臂式精磨，精磨后的碳化硅单晶晶片表面划痕总长度不大于碳化硅单晶晶片半径，深度小于5纳米；
(5)将经上述精磨后的碳化硅单晶晶片进行单面摆臂式化学机械抛光，所述抛光后的碳化硅单晶晶片表面划痕总长度不大于碳化硅单晶晶片半径，晶片表面粗糙度(RMS)小于0.5纳米；
(6)将经上述抛光后的碳化硅单晶晶片清洗后封装。
2.按照权利要求1的方法，其特征在于，所述加工余量是指碳化硅单晶晶片在机械研磨和化学抛光过程中被去除的厚度，根据不同加工精度和厚度的要求，加工余量是20-200微米。
3.按照权利要求1的方法，其特征在于，所述清洗是去除碳化硅单晶晶片表面吸附的大颗粒杂质，这些杂质在双面研磨过程中影响碳化硅单晶晶片表面的质量，或引起不必要的划伤。
4.按照权利要求1的方法，其特征在于，所述双面研磨，是指碳化硅单晶晶片放置于双面研磨机上、下研磨盘之间，碳化硅单晶晶片上表面和下表面同时受到研磨。
5.按照权利要求4的方法，其特征在于，所述双面研磨采用下研磨盘转速每分钟小于100转，研磨压力根据不同的加工要求采用以下三种设定标准之一或组合使用：
(a)轻压技术，是指每片2英寸碳化硅单晶晶片承受小于1公斤的压力；
(b)中压技术，是指每片2英寸碳化硅单晶晶片承受的压力在1-3公斤之间；
(c)重压技术，是指每片2英寸碳化硅单晶晶片承受的压力大于3公斤。
6.按照权利要求5的方法，其特征在于，所述双面研磨采用的金刚石磨料的颗粒度为2-4微米，配置好的液态金刚石磨料以连续流液的方式供应，供液速度每分钟大于20毫升。
7.按照权利要求1的方法，其特征在于，所述单面摆臂式粗磨是指碳化硅晶片使用粘接剂粘接在陶瓷盘上，陶瓷盘安装在机械研磨臂上，陶瓷盘在下研磨盘上旋转的同时，还可在机械研磨臂摆动下在下研磨盘上进行水平移动，以减少陶瓷盘单纯旋转时造成的碳化硅单晶晶片表面去除量失衡问题：由于远离碳化硅单晶晶片中心处的旋转线速度快，造成该处表面的去除量大，接近碳化硅单晶晶片中心处的旋转线速度小，造成该处表面的去除量小，从而使得碳化硅单晶晶片表面偏离目标平面成为斜面。
8.按照权利要求1的方法，其特征在于，所述单面摆臂式粗磨采用下研磨盘转速每分钟小于200转，粗磨时碳化硅单晶晶片承受的压力根据不同的加工要求采用以下两种设定标准之一或组合使用：
(a)轻压技术，是指每片2英寸碳化硅单晶晶片承受不大于3公斤的压力；
(b)重压技术，是指每片2英寸碳化硅单晶晶片承受大于3公斤的压力。
9.按照权利要求8的方法，其特征在于，所述单面摆臂式粗磨中，采用轻压技术时的研磨时间为1小时以上；采用重压技术时的研磨时间为1小时以上。
10.按照权利要求8的方法，其特征在于，所述单面摆臂式粗磨中金刚石磨料以喷雾形式间断供应，平均每隔3-10秒供应一次，供应时长为1秒以上，供料速度每秒小于5毫升，金刚石磨料粒度为1微米以下。
11.按照权利要求1的方法，其特征在于，所述单面摆臂式精磨是指碳化硅单晶晶片使用粘接剂粘接在陶瓷盘上，陶瓷盘安装在机械研磨臂上，陶瓷盘在下研磨盘上旋转的同时，还可在机械研磨臂摆动下在下研磨盘上进行水平移动，以减少陶瓷盘单纯旋转时造成的碳化硅单晶晶片表面去除量失衡问题：由于远离碳化硅单晶晶片中心处的旋转线速度快，造成该处表面的去除量大，接近碳化硅单晶晶片中心处的旋转线速度小，造成该处表面的去除量小，从而使得碳化硅单晶晶片表面偏离目标平面成为斜面。
12.按照权利要求1的方法，其特征在于，所述单面摆臂式精磨采用下研磨盘转速每分钟10-200转，精磨时碳化硅单晶晶片承受的压力根据不同的加工要求采用以下两种设定标准之一或组合使用：
(a)轻压技术，是指每片2英寸碳化硅单晶晶片承受不大于3公斤的压力；
(b)重压技术，是指每片2英寸碳化硅单晶晶片承受大于3公斤的压力。
13.按照权利要求12的方法，其特征在于，所述单面摆臂式精磨中，采用轻压技术时的研磨时间为1小时以上；采用重压技术时的研磨时间为1小时以上。
14.按照权利要求12的方法，其特征在于，所述单面摆臂式精磨中金刚石磨料以喷雾形式间断供应，平均每隔3-7秒供应一次，供应时长为1秒以上，供料速度每秒小于5毫升，金刚石磨料粒度为0.5微米以下。
15.按照权利要求1的方法，其特征在于，所述单面摆臂式化学机械抛光是指碳化硅单晶晶片使用粘接剂粘接在陶瓷盘上，陶瓷盘安装在机械研磨臂上，陶瓷盘在下研磨盘上旋转的同时，还可在机械研磨臂摆动下在下研磨盘上进行水平移动。
16.按照权利要求1的方法，其特征在于，所述单面摆臂式化学机械抛光中，采用下研磨盘转速每分钟10-300转；根据加工要求不同，选择不同压力，每片2英寸碳化硅单晶晶片承受的压力为3-10公斤。
17.按照权利要求16的方法，其特征在于，所述单面摆臂式化学机械抛光中，采用红外灯加热，恒定温度限定在10-100℃范围内。
18.按照权利要求16的方法，其特征在于，所述单面摆臂式化学机械抛光中，间断地滴加双氧水来氧化腐蚀碳化硅单晶晶片表面，平均每隔2分钟以上滴加一次，每次滴加量小于20毫升。
19.按照权利要求16的方法，其特征在于，所述单面摆臂式化学机械抛光中，抛光磨料为二氧化硅，平均粒度(D50)为10-100纳米，以流液方式加入，每分钟流液加入量小于200毫升。
20.按照权利要求16的方法，其特征在于，所述单面摆臂式化学机械抛光中，抛光时间根据加工精度要求为4小时以上。
21.按照权利要求1的方法，其特征在于，所述单面摆臂式化学机械抛光后，碳化硅单晶晶片表面损伤层完全去除或者厚度小到不足以损害外延生长薄膜和体单晶质量。
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