CN105666300A - 一种碳化硅晶片的双面抛光方法 - Google Patents
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Abstract
本发明一种碳化硅晶片双面抛光方法，包括将碳化硅晶片在双面抛光机依次进行粗抛光、半精抛和精抛光；其中，进行粗抛光时，使用水溶性金刚石抛光液，金刚石颗粒粒径为5-15um，抛光压力为40-100kg，抛光盘为树脂铜盘、树脂锡盘或者聚氨酯类结构的抛光垫；进行半精抛时，使用水溶性金刚石抛光液，金刚石颗粒粒径为0.25-3um，抛光压力为60-120kg，抛光盘为树脂铜盘、树脂锡盘或者聚氨酯类结构的抛光垫；进行精抛光时，使用碱性的二氧化硅抛光液，加入适当比例的氧化剂，调节精抛液PH值为9-13，抛光压力为80-140kg，抛光垫为绒毛类结构的抛光垫。通过本发明的双面抛光方法，可节省一倍加工时间，提高碳化硅晶片平整度，抛光后表面质量一致，无橘皮、划伤、雾状等缺陷。
Description
技术领域
本发明涉及碳化硅（SiC）晶片表面加工处理领域，尤其是一种碳化硅晶片的双面抛光方法。
背景技术
碳化硅（SiC）是重要的第三代半导体材料，与硅（Si）和砷化镓（GaAs）等传统半导体材料相比，其具有高热导率、高击穿场强、高饱和电子漂移速率和高键合能等优异性能，在高温、高频、高功率及抗辐射器件方面拥有巨大的应用前景。
随着碳化硅单晶片抛光片成功地用于各个领域，人们开始更多的关注碳化硅单晶片的加工技术。碳化硅晶体硬度较大，莫氏硬度约为9.3，略低于金刚石，导致其加工难度较大，目前国内主流加工技术为单面加工，通常先加工一个面（例如碳面），然后加工另外一个面（例如硅面），这样得到的晶片不仅平整度较差，而且加工周期长，生产成本高，在加工另一面时容易造成对已加工面的二次加工引入的损伤（划伤），极大制约了碳化硅晶片加工的发展。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种碳化硅晶片的双面抛光方法，用来提高碳化硅晶片抛光效率，降低生产成本，改善晶片抛光后的平整度。
为实现上述目的本发明一种碳化硅晶片双面抛光方法，包括将碳化硅晶片在双面抛光机依次进行粗抛光、半精抛和精抛光；其中，
进行所述粗抛光时，使用水溶性金刚石抛光液，金刚石颗粒粒径为5-15um，抛光压力为40-100kg，抛光盘为树脂铜盘、树脂锡盘或者聚氨酯类结构的抛光垫；
进行所述半精抛时，使用水溶性金刚石抛光液，金刚石颗粒粒径为0.25-3um，抛光压力为60-120kg，抛光盘为树脂铜盘、树脂锡盘或者聚氨酯类结构的抛光垫；
进行所述精抛光时，使用碱性的二氧化硅抛光液，加入适当比例的氧化剂，调节精抛液PH值为9-13，抛光压力为80-140kg，抛光垫为绒毛类结构的抛光垫。
进一步，所述二氧化硅抛光液包括二氧化硅胶体悬浮剂与离子水，所述二氧化硅胶体悬浮剂与所述离子水按1:5-1:15（体积）混合。
进一步，所述氧化剂占所述二氧化硅抛光液重量的10-20%。
通过本发明的双面抛光方法，可节省一倍加工时间，碳化硅晶片平整度可达到TTV（总厚度变化）＜10，Bow（弯曲度）＜15，Warp（翘曲度）＜15um，抛光后表面质量一致，无橘皮、划伤、雾状等缺陷。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
实施例1
首先，将碳化硅单晶片在双面抛光机上进行粗抛光，抛光液使用水溶性金刚石抛光液，金刚石颗粒粒径为5um，抛光压力为40kg，抛光盘为树脂铜盘；
其次，将碳化硅单晶片在双面抛光机上进行半精抛，使用水溶性金刚石抛光液，金刚石颗粒粒径为0.25um，抛光压力为60kg，抛光盘为树脂锡盘；
最后，将碳化硅单晶片在双面抛光机上进行精抛光，使用碱性的二氧化硅抛光液，其中，二氧化硅胶体悬浮剂与去离子水按1：5的体积比混合配置二氧化硅抛光液，加入适当比例的氧化剂，本实施例使用过氧化氢作为氧化剂，加入比例占抛光液重量比为10%，调节精抛液PH值为9，抛光压力为80kg，抛光垫为绒毛类结构的抛光垫。
通过本发明的双面抛光方法，可节省一倍加工时间，碳化硅晶片平整度可达到TTV（总厚度变化）＜10，Bow（弯曲度）＜15，Warp（翘曲度）＜15um，抛光后表面质量一致，无橘皮、划伤、雾状等缺陷。
实施例2
首先，将碳化硅单晶片在双面抛光机上进行粗抛光，抛光液使用水溶性金刚石抛光液，金刚石颗粒粒径为15um，抛光压力为100kg，抛光盘为树脂铜盘；
其次，将碳化硅单晶片在双面抛光机上进行半精抛，使用水溶性金刚石抛光液，金刚石颗粒粒径为3um，抛光压力为120kg，抛光盘为树脂锡盘；
最后，将碳化硅单晶片在双面抛光机上进行精抛光，使用碱性的二氧化硅抛光液，其中，二氧化硅胶体悬浮剂与去离子水按1:15的体积比混合配置二氧化硅抛光液，加入适当比例的氧化剂，本实施例使用过氧化氢作为氧化剂，加入比例占抛光液重量比为20%，调节精抛液PH值为13，抛光压力为140kg，抛光垫为绒毛类结构的抛光垫。
实施例3
首先，将碳化硅单晶片在双面抛光机上进行粗抛光，抛光液使用水溶性金刚石抛光液，金刚石颗粒粒径为10um，抛光压力为70kg，抛光盘为树脂铜盘；
其次，将碳化硅单晶片在双面抛光机上进行半精抛，使用水溶性金刚石抛光液，金刚石颗粒粒径为1.5um，抛光压力为80kg，抛光盘为树脂锡盘；
最后，将碳化硅单晶片在双面抛光机上进行精抛光，使用碱性的二氧化硅抛光液，其中，二氧化硅胶体悬浮剂与去离子水按1:10的体积比混合配置二氧化硅抛光液，加入适当比例的氧化剂，本实施例使用过氧化氢作为氧化剂，加入比例占抛光液重量比为15%，调节精抛液PH值为11，抛光压力为110kg，抛光垫为绒毛类结构的抛光垫。
上述示例只是用于说明本发明，本发明的实施方式并不限于这些示例，本领域技术人员所做出的符合本发明思想的各种具体实施方式都在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种碳化硅晶片双面抛光方法，其特征在于，包括将碳化硅晶片在双面抛光机依次进行粗抛光、半精抛和精抛光；其中，
进行所述粗抛光时，使用水溶性金刚石抛光液，金刚石颗粒粒径为5-15um，抛光压力为40-100kg，抛光盘为树脂铜盘、树脂锡盘或者聚氨酯类结构的抛光垫；
进行所述半精抛时，使用水溶性金刚石抛光液，金刚石颗粒粒径为0.25-3um，抛光压力为60-120kg，抛光盘为树脂铜盘、树脂锡盘或者聚氨酯类结构的抛光垫；
进行所述精抛光时，使用碱性的二氧化硅抛光液，加入适当比例的氧化剂，调节精抛液PH值为9-13，抛光压力为80-140kg，抛光垫为绒毛类结构的抛光垫。
2.如权利要求1所述的碳化硅晶片双面抛光方法，其特征在于，所述二氧化硅抛光液包括二氧化硅胶体悬浮剂与离子水，所述二氧化硅胶体悬浮剂与所述离子水按1:5-1:15体积混合。
3.如权利要求1所述的碳化硅晶片双面抛光方法，其特征在于，所述氧化剂占所述二氧化硅抛光液重量的10-20%。
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