CN114393512A - 一种无损伤层碳化硅晶片表面快速加工的方法 - Google Patents
一种无损伤层碳化硅晶片表面快速加工的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114393512A CN114393512A CN202210113488.3A CN202210113488A CN114393512A CN 114393512 A CN114393512 A CN 114393512A CN 202210113488 A CN202210113488 A CN 202210113488A CN 114393512 A CN114393512 A CN 114393512A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- grinding
- silicon carbide
- wafer
- processing
- double
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000012545 processing Methods 0.000 title claims abstract description 72
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 65
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 54
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 53
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims abstract description 102
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims abstract description 65
- 238000009616 inductively coupled plasma Methods 0.000 claims abstract description 33
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 21
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 21
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 31
- 238000005498 polishing Methods 0.000 claims description 15
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 claims description 11
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000010432 diamond Substances 0.000 claims description 7
- 229910052580 B4C Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 claims description 6
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229920002125 Sokalan® Polymers 0.000 claims description 6
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- INAHAJYZKVIDIZ-UHFFFAOYSA-N boron carbide Chemical compound B12B3B4C32B41 INAHAJYZKVIDIZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910021485 fumed silica Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 6
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000004584 polyacrylic acid Substances 0.000 claims description 6
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 claims description 6
- 229920001285 xanthan gum Polymers 0.000 claims description 6
- 229940082509 xanthan gum Drugs 0.000 claims description 6
- 235000010493 xanthan gum Nutrition 0.000 claims description 6
- 239000000230 xanthan gum Substances 0.000 claims description 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 4
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 4
- 239000005028 tinplate Substances 0.000 claims description 4
- 238000007494 plate polishing Methods 0.000 claims description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 21
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 6
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 75
- 238000001020 plasma etching Methods 0.000 description 10
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 5
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 4
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 3
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 3
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 3
- 238000000089 atomic force micrograph Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 238000007517 polishing process Methods 0.000 description 2
- JBRZTFJDHDCESZ-UHFFFAOYSA-N AsGa Chemical compound [As]#[Ga] JBRZTFJDHDCESZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012752 auxiliary agent Substances 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 238000007596 consolidation process Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000001066 destructive effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 238000012827 research and development Methods 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
- B24B37/00—Lapping machines or devices; Accessories
- B24B37/04—Lapping machines or devices; Accessories designed for working plane surfaces
- B24B37/07—Lapping machines or devices; Accessories designed for working plane surfaces characterised by the movement of the work or lapping tool
- B24B37/08—Lapping machines or devices; Accessories designed for working plane surfaces characterised by the movement of the work or lapping tool for double side lapping
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Drying Of Semiconductors (AREA)
- Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
Abstract
本发明提供了一种碳化硅晶片表面加工的方法，包括以下步骤，将碳化硅晶片经过双面研磨后，再经过电感耦合等离子体刻蚀后，得到表面加工后的碳化硅晶片。本发明提供的是一种新型的双面研磨方法和电感耦合等离子体加工工艺。整个加工过程中先对晶片进行双面研磨，在双面研磨的过程中，采用固结磨料的金属研磨盘进行双面研磨加工，并且加入大粒径的磨料，更有利于控制加工温度和带走研磨屑。然后对晶片进行ICP刻蚀，通过控制刻蚀气体的组成，比例和流量达到控制晶片表面的刻蚀深度，从而能能够去前道工序造成的表面损伤和金属残留，得到无损伤层的碳化硅加工表面。
Description
技术领域
本发明属于碳化硅表面处理技术领域，涉及一种碳化硅晶片表面加工的方法，尤其涉及一种无损伤层碳化硅晶片表面快速加工的方法。
背景技术
碳化硅(SiC)是继第一代半导体材料硅和第二代半导体材料砷化镓(GaAs)后发展起来的第三代半导体材料。由于SiC具有宽带隙、高临界击穿电场、高热导率、高载流子饱和浓度等特点，使得它在军用和航天领域的高温、高频、大功率光电器件方面具有优越的应用价值。
碳化硅晶片在生产加工过程中，由于碳化硅本身的莫氏硬度比较高，在9以上之间，这就决定了它整个加工过程繁琐，加工困难，效率较低。最终导致产能不足，难以大规模量产。因此，目前市场上对碳化硅晶片的加工一般采用硬度大、去除速率更快的金刚石研磨液进行研磨来达到一定的厚度，中间经过一系列的加工，最后用传统的CMP抛光液精抛进一步来达到要求的表面状态。
近些年来，业内通过改进研磨液粒径和研磨设备，以达到下一步工序所需的平整度和粗糙度。最后以CMP工艺去去除前道工序遗留的损伤层，这种加工工艺使得碳化硅的加工时间成本和物料成本上升，并且在反复下片，贴片和洗片的过程中还容易对晶片造成损伤，从而降低晶片的表面质量。图1为现有的双面研磨和化学机械抛光结合的加工方法得到的晶片表面图。其中上图为Si面，下图为C面。如图1所示，存在C面划痕和两面的粗糙度较高的问题。
因此，如何找到一种适宜的加工工艺，减少现有技术存在的上述技术问题，已成为本领域诸多一线研究人员和研发型企业亟待解决的问题之一。
发明内容
有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种碳化硅晶片表面加工的方法，特别是一种无损伤层碳化硅晶片表面快速加工的方法。本发明通过双面研磨配合电感耦合等离子体加工使得制备的晶片加工时间短，无损伤层，Si面的金属含量小于1E+11/cm2。
本发明提供了一种碳化硅晶片表面加工的方法，包括以下步骤：
1)将碳化硅晶片经过双面研磨后，再经过电感耦合等离子体刻蚀后，得到表面加工后的碳化硅晶片。
优选的，所述碳化硅晶片包括一面为Si面，另一面为C面的碳化硅晶片；
所述双面研磨具体为，采用带有固结磨料的金属研磨盘进行双面研磨加工。
优选的，所述固结磨料包括金刚石和/或碳化硼；
所述固结磨料的粒径为4～10μm。
优选的，所述金属研磨盘的磨料层厚度为40～80mm；
所述金属研磨盘具有(10～20)mm*(10～20)mm的方格开槽。
优选的，所述开槽深度与磨料层厚度相同；
所述双面研磨过程中，还加入研磨剂。
优选的，所述研磨剂，按原料质量分数计，包括：
水 6～8重量份；
有机分散剂 1～2重量份；
研磨助剂 1～2重量份。
优选的，所述有机分散剂包括聚乙二醇和/或聚丙烯酸；
所述研磨助剂包括黄原胶和/或气相二氧化硅。
优选的，所述电感耦合等离子体刻蚀的刻蚀气体包括SF6和/或CF4；
所述电感耦合等离子体刻蚀的辅助刻蚀气体包括氧气。
优选的，所述刻蚀气体的流量为20～40sccm；
所述辅助刻蚀气体的流量为35～45sccm。
优选的，所述刻蚀气体与辅助刻蚀气体的质量比为(0.1～1)：1.5；
所述表面加工后的碳化硅晶片为表明无损伤层的碳化硅晶片；
所述双面研磨和电感耦合等离子体刻蚀之间，还包括抛光步骤；
所述抛光包括锡盘抛光和/或抛光液抛光。
本发明提供了一种碳化硅晶片表面加工的方法，包括以下步骤，将碳化硅晶片经过双面研磨后，再经过电感耦合等离子体刻蚀后，得到表面加工后的碳化硅晶片。与现有技术相比，本发明提供的碳化硅晶片表面加工的方法，一种新型的双面研磨方法和电感耦合等离子体加工工艺。整个加工过程中先对晶片进行双面研磨，在双面研磨的过程中，采用固结磨料的金属研磨盘进行双面研磨加工，并且加入大粒径的磨料，更有利于控制加工温度和带走研磨屑。然后对晶片进行ICP(电感耦合等离子体)刻蚀，通过控制刻蚀气体的组成，比例和流量达到控制晶片表面的刻蚀深度，从而能能够去前道工序造成的表面损伤和金属残留，得到无损伤层的碳化硅加工表面。
本发明通过双面研磨配合电感耦合等离子体加工分加工方法，晶片加工效率提高，并且晶片表面无损伤层，而且晶片表面的粗糙度得到了极大的改善，并且随着刻蚀深度的增加晶片表面的粗糙度和划痕都得到了很大的改善。
实验结果表明，晶片经过ICP技术的加工，Si面的粗糙度能够＜0.2nm，C面的粗糙度和划痕能够得到很大的改善。
附图说明
图1为现有的双面研磨和化学机械抛光结合的加工方法得到的晶片表面图；
图2为双面研磨盘示意图；
图3为等离子刻蚀的基本装置图；
图4为本发明实施例1中Si面加工前后的原子力显微镜图；
图5为本发明实施例1中C面加工前后的原子力显微镜图。
具体实施方式
为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为了进一步说明本发明的特征和优点，而不是对发明权利要求的限制。
本发明所有原料，对其来源没有特别限制，在市场上购买的或按照本领域技术人员熟知的常规方法制备的即可。
本发明所有原料，对其纯度没有特别限制，本发明优选采用分析纯或碳化硅晶片表面加工领域内使用的常规纯度。
本发明提供了一种碳化硅晶片表面加工的方法，包括以下步骤：
1)将碳化硅晶片经过双面研磨后，再经过电感耦合等离子体刻蚀后，得到表面加工后的碳化硅晶片。
在本发明中，所述碳化硅晶片优选包括一面为Si面，另一面为C面的碳化硅晶片。
在本发明中，所述双面研磨具体优选为，采用带有固结磨料的金属研磨盘进行双面研磨加工。
在本发明中，所述固结磨料优选包括金刚石和/或碳化硼，更优选为金刚石或碳化硼。
在本发明中，所述固结磨料的粒径优选为4～10μm，更优选为5～9μm，更优选为6～8μm。
在本发明中，所述金属研磨盘的磨料层厚度优选为40～80mm，更优选为45～75mm，更优选为50～70mm，更优选为55～65mm。
在本发明中，所述金属研磨盘优选具有(10～20)mm*(10～20)mm的方格开槽，更优选为(12～18)mm*(10～20)mm，更优选为(14～16)mm*(10～20)mm，更优选为(10～20)mm*(12～18)mm，更优选为(10～20)mm*(14～16)mm。
在本发明中，所述开槽深度优选与磨料层厚度相同。
在本发明中，所述双面研磨过程中，优选加入研磨剂。
在本发明中，所述研磨剂，按原料质量分数计，优选包括：
水 6～8重量份；
有机分散剂 1～2重量份；
研磨助剂 1～2重量份。
在本发明中，所述水的加入量优选为6～8重量份，更优选为6.4～7.6重量份，更优选为6.8～7.2重量份。
在本发明中，所述有机分散剂优选包括聚乙二醇和/或聚丙烯酸，更优选为聚乙二醇或聚丙烯酸。所述有机分散剂的加入量优选为1～2重量份，更优选为1.2～1.8重量份，更优选为1.4～1.6重量份。
在本发明中，所述研磨助剂优选包括黄原胶和/或气相二氧化硅，更优选为黄原胶或气相二氧化硅。所述研磨助剂的加入量优选为1～2重量份，更优选为1.2～1.8重量份，更优选为1.4～1.6重量份。
在本发明中，所述电感耦合等离子体刻蚀的刻蚀气体优选包括SF6和/或CF4，更优选为SF6或CF4。
在本发明中，所述电感耦合等离子体刻蚀的辅助刻蚀气体优选包括氧气。
在本发明中，所述刻蚀气体的流量优选为20～40sccm，更优选为24～36sccm，更优选为28～32sccm。
在本发明中，所述辅助刻蚀气体的流量优选为35～45sccm，更优选为37～43sccm，更优选为39～41sccm。
在本发明中，所述刻蚀气体与辅助刻蚀气体的质量比优选为(0.1～1)：1.5，更优选为(0.3～0.8)：1.5，更优选为(0.5～0.6)：1.5。
在本发明中，所述表面加工后的碳化硅晶片优选为表明无损伤层的碳化硅晶片。
本发明上述步骤提供了一种新型的双面研磨方法和电感耦合等离子体加工工艺。整个加工过程中包括先对晶片进行双面研磨，在双面研磨的过程中，采用固结磨料的金属研磨盘进行双面研磨加工，并且加入大粒径的磨料，更有利于控制加工温度和带走研磨屑。然后对晶片进行ICP刻蚀，通过控制刻蚀气体的组成，比例和流量达到控制晶片表面的刻蚀深度，从而能能够去前道工序造成的表面损伤和金属残留，得到无损伤层的碳化硅加工表面。
具体的，双面研磨中固结磨料的研磨盘的制备要求，磨料选择4～10um金刚石或碳化硼，要求磨料层厚度40～80mm，盘面进行(10～20)mm*(10～20)mm的方格开槽，槽深度同磨料层厚度，用于排污。
具体的，双面研磨助剂的配置要求，水：有机分散剂A：研磨助剂B＝6：2：2，有机分散剂可选聚乙二醇或聚丙烯酸中的1种或2种。研磨助剂可选白黄原胶或气相二氧化硅中的1种或2种。按照该配比配置的研磨助剂能够有效控制研磨温度，带走研磨屑。
具体的，双面研磨后的晶片的厚度，粗糙度和划伤还不能达到要求，因此清洗完成后继续对晶片进行ICP刻蚀，在整个刻蚀的过程中，保持ICP power的源功率、RF power的偏压功率不变的条件下，通过改变等离子刻蚀气的成分来控制晶片的加工效率。
具体的，通常使用的刻蚀气有三种SF6、CF4、HBr，由于在使用过程中Br离子的氧化性差，所以不用HBr作为刻蚀气体。SF6、CF4的刻蚀效果相差不大，但因两者相同体积下SF6产生的F离子更多，所以本发明采用SF6作为刻蚀气。而氧气作为辅助刻蚀的气体，在刻蚀过程中氧气的加入加快了晶片表面C原子的去除，有效的降低了晶片表面的粗糙度。
本发明进一步，通过控制SF6和O2的比例和流量来达到晶片表面的无损加工。在加工过程中提升SF6的流量，等离子刻蚀气中的活性离子F离子增多，有效的加快了刻蚀效率。但是SF6有一个明显的弊端，当功率一定，SF6流量过大时，电离SF6需要的能量会增加，如果在等离子放电的阶段的产生的能量不足以电离SF6，会造成等离子体熄灭。所以当功率一定时，适当提高SF6的流量有助于加工效率的提升，因此在工艺中，本发明选择SF6的流量20～40sccm。
对于O2的流量的增加对刻蚀速率的影响，本发明控制SF6的流量在20～40sccm，不断增加O2的流量对于等离子的刻蚀效率没有较大的提升。所以，本发明固定定氧气的流量在一个较小的范围内35～45sccm。
参见图2，图2为双面研磨盘示意图。
其中，1、基座2、固结磨料层。
参见图3，图3为等离子刻蚀的基本装置图。
如图3所示，在本发明中，晶圆放在基底上，通过控制等离子刻蚀气体的流量、比例和刻蚀时间来来控制刻蚀后晶片表面的粗糙度和刻蚀深度。
本发明上述步骤提供了一种无损伤层碳化硅晶片表面快速加工的方法，该双面研磨方法和电感耦合等离子体加工工艺，整个加工过程中先对晶片进行双面研磨，在双面研磨的过程中，采用固结磨料的金属研磨盘进行双面研磨加工，并且加入大粒径的磨料，更有利于控制加工温度和带走研磨屑。然后对晶片进行ICP(电感耦合等离子体)刻蚀，通过控制刻蚀气体的组成，比例和流量达到控制晶片表面的刻蚀深度，从而能能够去前道工序造成的表面损伤和金属残留，得到无损伤层的碳化硅加工表面。
本发明通过双面研磨配合电感耦合等离子体加工分加工方法，晶片加工效率提高，并且晶片表面无损伤层，而且晶片表面的粗糙度得到了极大的改善，并且随着刻蚀深度的增加晶片表面的粗糙度和划痕都得到了很大的改善。
实验结果表明，晶片经过ICP技术的加工，Si面的粗糙度能够＜0.2nm，C面的粗糙度和划痕能够得到很大的改善。
为了进一步说明本发明，以下结合实施例对本发明提供的一种碳化硅晶片表面加工的方法进行了详细描述，但是应当理解，这些实施例是在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制，本发明的保护范围也不限于下述的实施例。
实施例1
整个加工过程为：
先对晶片进行双面研磨，在双面研磨的过程中，采用固结磨料的金属研磨盘进行双面研磨加工。
其中，双面研磨中固结磨料的研磨盘的制备要求，磨料选择4～10um金刚石或碳化硼，要求磨料层厚度40～80mm，盘面进行(10～20)mm*(10～20)mm的方格开槽，槽深度同磨料层厚度，用于排污。
双面研磨助剂的配置要求，水：有机分散剂A：研磨助剂B＝6：2：2，有机分散剂可选聚乙二醇或聚丙烯酸中的1种或2种。研磨助剂可选白黄原胶或气相二氧化硅中的1种或2种。按照该配比配置的研磨助剂能够有效控制研磨温度，带走研磨屑。
然后对晶片进行ICP刻蚀，通过控制刻蚀气体的组成，比例和流量达到控制晶片表面的刻蚀深度，从而能能够去前道工序造成的表面损伤和金属残留，得到无损伤层的碳化硅加工表面。
其中，在整个刻蚀的过程中，ICP power的源功率为(2500W)、RF power的偏压功率为(700W)。
另外，部分参数参见表1。表1为本发明实施例1采用的部分工艺参数和结果。
表1
对本发明实施例1加工后的碳化硅晶片的Si表面进行检测。
结果表明，金属含量达到小于5E+10/cm2。
参见表2，表2为本发明碳化硅晶片的检测结果。
表2
*NA代表未检出或低于检出限。
对本发明实施例1的加工过程进行表征。
参见图4，图4为本发明实施例1中Si面加工前后的原子力显微镜图。其中，上图为Si面加工前。下图为Si加工后。
由图4可知，Si面加工前粗糙度Ra＝0.254，Si面等离子刻蚀后Ra＝0.107。
参见图5，图5为本发明实施例1中C面加工前后的原子力显微镜图。其中，上图为C面加工前。下图为C加工后。
由图5可知，C面加工前划痕+粗糙度Ra＝0.415，C面等离子刻蚀后划痕+粗糙度Ra＝0.346。
实施例2
采用本发明实施例1中的工艺，采用不同的刻蚀深度，进行检测。
参见表3，表3为本发明实施例2中不同的刻蚀深度，晶片Si面和C面的粗糙度变化。
表3
| 刻蚀深度 | 刻蚀后Si面Ra(nm) | 刻蚀后C面Ra(nm) |
| 500nm | 0.207 | - |
| 3μm | 0.118 | 1.345 |
| 5μm | 0.107 | 1.23 |
| 10μm | 0.131 | 0.87 |
| 15μm | 0.150 | 0.346 |
比对例
现有加工方式采用双面研磨+锡盘+抛光，通过这三种加工方式得到表面处理后的碳化硅晶片。
参见表4，表4为现有加工方式和本发明加工方式的去除厚度和Si面粗糙度的对比。
表4
| 加工方式 | 去除总厚度 | 处理后Si面Ra(nm) |
| 传统双面研磨+锡盘+抛光 | ≈85μm | 0.254 |
| 本发明双面研磨+ICP | ≈85μm | 0.107 |
参见表5，表5为现有加工方式和本发明加工方式的时间和晶片Si表面的粗糙度比对。
表5
由表5可以看出，不同的方式，ICP的时间不同，去除量也不同，而且采用本发明提供的表面处理工艺，处理总时间大大降低。同时，使用与等离子刻蚀结合的加工方法后，晶片表面的粗糙度得到了极大的改善，并且随着刻蚀深度的增加晶片表面的粗糙度和划痕都得到了很大的改善，而且用时更短。
以上对本发明提供的一种无损伤层碳化硅晶片表面快速加工的方法进行了详细的介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想，包括最佳方式，并且也使得本领域的任何技术人员都能够实践本发明，包括制造和使用任何装置或系统，和实施任何结合的方法。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。本发明专利保护的范围通过权利要求来限定，并可包括本领域技术人员能够想到的其他实施例。如果这些其他实施例具有不是不同于权利要求文字表述的结构要素，或者如果它们包括与权利要求的文字表述无实质差异的等同结构要素，那么这些其他实施例也应包含在权利要求的范围内。
Claims (10)
1.一种碳化硅晶片表面加工的方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)将碳化硅晶片经过双面研磨后，再经过电感耦合等离子体刻蚀后，得到表面加工后的碳化硅晶片。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述碳化硅晶片包括一面为Si面，另一面为C面的碳化硅晶片；
所述双面研磨具体为，采用带有固结磨料的金属研磨盘进行双面研磨加工。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述固结磨料包括金刚石和/或碳化硼；
所述固结磨料的粒径为4～10μm。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述金属研磨盘的磨料层厚度为40～80mm；
所述金属研磨盘具有(10～20)mm*(10～20)mm的方格开槽。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述开槽深度与磨料层厚度相同；
所述双面研磨过程中，还加入研磨剂。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述研磨剂，按原料质量分数计，包括：
水 6～8重量份；
有机分散剂 1～2重量份；
研磨助剂 1～2重量份。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述有机分散剂包括聚乙二醇和/或聚丙烯酸；
所述研磨助剂包括黄原胶和/或气相二氧化硅。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电感耦合等离子体刻蚀的刻蚀气体包括SF6和/或CF4；
所述电感耦合等离子体刻蚀的辅助刻蚀气体包括氧气。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述刻蚀气体的流量为20～40sccm；
所述辅助刻蚀气体的流量为35～45sccm。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述刻蚀气体与辅助刻蚀气体的质量比为(0.1～1)：1.5；
所述表面加工后的碳化硅晶片为表明无损伤层的碳化硅晶片；
所述双面研磨和电感耦合等离子体刻蚀之间，还包括抛光步骤；
所述抛光包括锡盘抛光和/或抛光液抛光。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210113488.3A CN114393512A (zh) | 2022-01-30 | 2022-01-30 | 一种无损伤层碳化硅晶片表面快速加工的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210113488.3A CN114393512A (zh) | 2022-01-30 | 2022-01-30 | 一种无损伤层碳化硅晶片表面快速加工的方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114393512A true CN114393512A (zh) | 2022-04-26 |
Family
ID=81233841
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202210113488.3A Pending CN114393512A (zh) | 2022-01-30 | 2022-01-30 | 一种无损伤层碳化硅晶片表面快速加工的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114393512A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115799061A (zh) * | 2023-01-09 | 2023-03-14 | 浙江大学杭州国际科创中心 | SiC晶圆切割片加工方法及SiC晶圆切割片加工装置 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008294210A (ja) * | 2007-05-24 | 2008-12-04 | Fuji Electric Device Technology Co Ltd | 炭化珪素半導体装置の製造方法 |
| CN105453220A (zh) * | 2013-08-06 | 2016-03-30 | 住友电气工业株式会社 | 碳化硅半导体衬底、制造碳化硅半导体衬底的方法、以及制造碳化硅半导体器件的方法 |
| CN106736881A (zh) * | 2016-12-28 | 2017-05-31 | 苏州爱彼光电材料有限公司 | 晶片表面加工处理方法 |
| CN108369895A (zh) * | 2015-12-11 | 2018-08-03 | 硅电子股份公司 | 单晶半导体晶片和用于生产半导体晶片的方法 |
| CN110289215A (zh) * | 2019-06-25 | 2019-09-27 | 上海大学 | 碲锌镉晶体的电感耦合等离子体刻蚀工艺方法 |
| CN113651291A (zh) * | 2021-07-15 | 2021-11-16 | 复旦大学 | 一种自支撑微米厚度硅隔膜的制备方法 |
-
2022
- 2022-01-30 CN CN202210113488.3A patent/CN114393512A/zh active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008294210A (ja) * | 2007-05-24 | 2008-12-04 | Fuji Electric Device Technology Co Ltd | 炭化珪素半導体装置の製造方法 |
| CN105453220A (zh) * | 2013-08-06 | 2016-03-30 | 住友电气工业株式会社 | 碳化硅半导体衬底、制造碳化硅半导体衬底的方法、以及制造碳化硅半导体器件的方法 |
| CN108369895A (zh) * | 2015-12-11 | 2018-08-03 | 硅电子股份公司 | 单晶半导体晶片和用于生产半导体晶片的方法 |
| CN106736881A (zh) * | 2016-12-28 | 2017-05-31 | 苏州爱彼光电材料有限公司 | 晶片表面加工处理方法 |
| CN110289215A (zh) * | 2019-06-25 | 2019-09-27 | 上海大学 | 碲锌镉晶体的电感耦合等离子体刻蚀工艺方法 |
| CN113651291A (zh) * | 2021-07-15 | 2021-11-16 | 复旦大学 | 一种自支撑微米厚度硅隔膜的制备方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 张亚非: "《宽禁带半导体高频及微波功率器件与电路》", 西安电子科技大学出版社 * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115799061A (zh) * | 2023-01-09 | 2023-03-14 | 浙江大学杭州国际科创中心 | SiC晶圆切割片加工方法及SiC晶圆切割片加工装置 |
| CN115799061B (zh) * | 2023-01-09 | 2023-09-05 | 浙江大学杭州国际科创中心 | SiC晶圆切割片加工方法及SiC晶圆切割片加工装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| TWI360529B (en) | Methods of finishing quartz glass surfaces and com | |
| Li et al. | Electro-chemical mechanical polishing of silicon carbide | |
| US20020093047A1 (en) | Composite member, its separation method, and preparation method of semiconductor substrate by utilization thereof | |
| EP3666937B1 (en) | High-flatness, low-damage and large-diameter monocrystalline silicon carbide substrate, and manufacturing method therefor | |
| US20090130960A1 (en) | Method For Producing A Semiconductor Wafer With A Polished Edge | |
| JP6076486B2 (ja) | 半導体用複合基板のハンドル基板 | |
| CN109290875B (zh) | 背面有凹坑的磷化铟晶片、制法和制备其的腐蚀液 | |
| CN110640565B (zh) | 一种基于控制力的氧化镓防解理加工方法 | |
| CN109623581A (zh) | 一种硬质材料的表面抛光方法 | |
| CN101719471B (zh) | 场效应晶体管制造方法 | |
| CN114393512A (zh) | 一种无损伤层碳化硅晶片表面快速加工的方法 | |
| JP5772635B2 (ja) | 炭化珪素単結晶基板の製造方法 | |
| RU2389109C2 (ru) | Способ подготовки поверхности бинарных и многокомпонентных материалов | |
| Deng et al. | Damage-free and atomically-flat finishing of single crystal SiC by combination of oxidation and soft abrasive polishing | |
| Lyu et al. | Damage-free finishing of Lu2O3 by combining plasma-assisted etching and low-pressure polishing | |
| US20230052218A1 (en) | METHOD OF SiC WAFER PROCESSING | |
| JP7028353B1 (ja) | シリコンウェーハの製造方法 | |
| Kuah et al. | Inductively coupled plasma etching of poly-SiC in SF6 chemistries | |
| McKay et al. | Chemical mechanical polishing and direct bonding of YAG | |
| CN110648909B (zh) | 回磨方法、衬底晶片以及电子器件 | |
| JP2000133639A (ja) | プラズマエッチング装置およびこれを用いたエッチングの方法 | |
| Wang et al. | Polishing Diamond Substrates using Gas Cluster Ion Beam (GCIB) Irradiation for the Direct Bonding to Power Devices | |
| Luo et al. | An effective process to remove etch damage prior to selective epitaxial growth in 3D NAND flash memory | |
| JP2017050118A (ja) | プラズマ処理装置用電極板及びその製造方法 | |
| JP2000174004A (ja) | プラズマエッチングの方法およびその装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20220426 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |