單晶SiC 基片干式摩擦化學機械拋光初探

薛明普 肖文 李宗唐 王占奎 蘇建修

摘要 針對碳化硅（SiC）基片在拋光過程中效率低、費用高、環境污染大等問題，提出了一種在干式狀態下對SiC 基片進行摩擦化學機械拋光的方法（dry tribochemical mechanical polishing， DTCMP）。探究不同工藝參數（磨料種類、磨粒粒徑、磨粒含量、拋光盤轉速、拋光載荷、固相氧化劑含量）對單晶SiC 基片拋光效率和表面質量的影響規律。研究結果表明：金剛石磨粒更適合SiC 的摩擦化學機械拋光；當磨粒粒徑為W1，磨粒質量為4 g， 拋光盤轉速為70 r/min， 拋光載荷為20.685 kPa， 固相氧化劑過碳酸鈉添加量為10 g時，其為最優工藝參數。采用最優工藝參數對表面粗糙度約為20 nm 的單晶6H-SiC 基片進行干式拋光加工，最終獲得表面粗糙度Ra 為3.214 nm。DTCMP 方法拋光SiC 基片比水基拋光法熱量損失少，所產生的界面溫度更高，反應所需的活化能更低，可以實現SiC 基片的綠色、高效和高質量拋光。

關鍵詞 SiC 基片；干式摩擦化學機械拋光；材料去除率；表面粗糙度

中圖分類號 O786; TQ163.4; TG58 文獻標志碼 A

文章編號 1006-852X（2024）01-0101-08

DOI 碼 10.13394/j.cnki.jgszz.2023.0052

收稿日期 2023-03-06 修回日期 2023-04-07