CN115625627A

CN115625627A - 一种基于真空导电吸盘的SiC晶片光电化学机械抛光装置及方法

Info

Publication number: CN115625627A
Application number: CN202211400990.9A
Authority: CN
Inventors: 康仁科; 董志刚; 赵杨; 张高振; 朱祥龙
Original assignee: Dalian University of Technology
Current assignee: Dalian University of Technology
Priority date: 2022-11-09
Filing date: 2022-11-09
Publication date: 2023-01-20

Abstract

本发明提供一种基于真空导电吸盘的SiC晶片光电化学机械抛光装置及方法，包括：工作台、工作主轴单元、晶片、抛光盘单元、十字滑台单元、晶片装卸单元及抛光液槽。晶片装卸单元、十字滑台单元和工作主轴单元分别固定安装在工作台上；所述抛光盘单元固定安装在十字滑台单元上，十字滑台实现抛光盘的空间位置调节。采用真空导电吸盘直接吸附晶片固定并对晶片传递阳极偏压，阳极偏压分离紫外光源激发SiC晶片产生的电子‑空穴对，SiC晶片表面氧化，抛光盘机械去除，依次往复。通过晶片翻转单元，无需手动拆卸，晶片可直接正反面加工，节约加工前后晶片安装固定时间。本发明自动化程度高，操作简单，工艺参数可调，SiC晶片的材料去除率高，表面质量好。

Description

一种基于真空导电吸盘的SiC晶片光电化学机械抛光装置及方法

技术领域

本发明属于抛光加工领域，更具体地说是一种基于真空导电吸盘的SiC晶片光电化学机械抛光装置及方法。

背景技术

碳化硅晶体作为第三代半导体材料的核心代表，具有优异的电学性能和光学性能，主要包括禁带宽度大、热导率高、临界击穿电场强和电子的饱和漂移速度快等。碳化硅基器件与硅基器件相比模块体积缩小50％以上、电子转换损耗消减80％以上，从而降低综合成本。尽管单晶碳化硅具有高温、高压、高频、大功率等极其优越的材料特性，可以应用到混合动力车、光伏产业、轨道交通、以及电力配送等领域，但是如果碳化硅表面质量过差，其卓越的性能在第三代半导体材料领域中将无法体现，甚至会完全丧失材料本身可以达到的功效。几乎所有的应用领域都对单晶碳化硅的表面质量有严格的要求。

化学机械抛光(CMP)是目前实现SiC单晶超精密加工的唯一方法。该工艺是利用抛光液中的氧化剂与试件表面发生化学反应，生成氧化软质层，使试件与抛光垫在抛光液中保持一定压力并相对运动，以此去除被加工材料。由于碳化硅材料硬度高，化学惰性强，常温下难与酸碱溶液发生反应，导致材料去除率低，约为0.5-1μm/h。因此，实现高质高效碳化硅晶片抛光具有挑战性。

迄今为止，仅见专利申请公布号CN106141900A、CN107641835A、CN109648463A、CN109465739A、CN113134784A等披露了将光电化学与机械抛光相结合实现光电化学机械抛光的方案。但是上述装置均存在着结构自动化程度低，晶片固定需要手动粘接，加工后还需要去胶处理，操作繁琐等缺陷。

具体地，专利申请公布号CN106141900A公开了“一种高效率研磨抛光GaN晶片的方法”，涉及一种半导体晶片光电化学机械加工装置，但是该装置结构引入紫外光都需要透过透明材质的抛光盘照射到晶片表面，整个光照过程都是间歇式操作，光照强度减弱，降低激发电子-空穴对的速率，光电氧化速率不高，材料去除率低。

专利申请公布号CN107641835A、CN109648463A、CN109465739A披露的半导体晶片抛光装置采用导电胶将晶片固定后并用石蜡进行密封，防止导电胶与溶液直接接触导通使晶片短路，导致晶片不能发生阳极氧化。发明人在使用该专利装置的过程中，发现了晶片固定及拆卸两个过程都需要对石蜡进行融化，融化加热时间长，且需要将抛光头拆卸；通过石蜡密封会出现熔融石蜡流动到工件表面，需要对工件进行二次清洗，延长加工时间等问题。

专利申请公布号CN113134784A公开了“一种半导体晶圆无线光电化学机械抛光的方法及装置”，该专利所述通孔较小，实现每个通孔的正负电极较为困难，安装的正负电极会进一步减小光照面积，降低氧化效率进而降低加工效率。抛光盘通孔较多，对每个通孔布置正负电极效率低，成本高，需要人工手动布置，不适合量产。此外，每个通孔形成光电解池，对晶圆的不同位置实现的正负极无序化，存在晶圆表面加工质量不均匀等问题。

此外，现有发明关于光电化学机械抛光装置需要导电胶粘接固定后还需要配合石蜡密封，晶片拆卸需要对石蜡加热去除后手动取下，还要对晶片进行特殊的去胶处理，工序繁琐。若石蜡没有密封严密，则易导致阳极金属直接将晶片短路，无法实现阳极氧化。晶片双面加工需要停机取片，清理，清洗，带来不便，浪费加工时间。

发明内容

本发明针对以上背景技术问题的提出而研究设计出一种基于真空导电吸盘的SiC晶片光电化学机械抛光装置及方法。无需采用导电胶粘接固定，也不会出现由于石蜡密封不严密而导致阳极金属直接将晶片短路，进而无法发生阳极氧化等问题，晶片安装固定自动化程度高，可直接正反面翻转抛光，无需手动拆卸，节省大量加工时间，普适性程度高。电化学抛光液为中性，绿色环保，无需在真空等极端条件下进行，能够高质高效的完成SiC晶片的光电化学机械抛光。本发明的技术手段如下：

一种基于真空导电吸盘的SiC晶片光电化学机械抛光装置，包括：工作台、工作主轴单元、晶片、抛光盘单元、十字滑台单元、晶片装卸(翻转)单元及抛光液槽。所述工作台作为基座，晶片装卸(翻转)单元、十字滑台单元和工作主轴单元分别固定安装在工作台上；所述抛光盘单元固定安装在十字滑台单元上。

所述的工作主轴单元包括：真空导电吸盘、转接法兰盘、支撑球轴承、气电旋转滑环、气路管、导线、同步带轮Ⅰ、同步带、同步带轮Ⅱ，主轴电机、浮动平台；所述的真空导电吸盘通过螺栓固定安装在转接法兰盘上，支撑球轴承固定安装在工作台面上，转接法兰盘穿过支撑球轴承和气电旋转滑环并与同步带轮Ⅰ连接；气电旋转滑环定子端与工作台面固定，转子端与转接法兰盘轴固定连接；气电旋转滑环定子端的气路管与气缸连接，定子端的导线与电化学工作站的工作电极连接作为阳极；转子端的气路管穿过转接法兰盘与真空导电吸盘的工程陶瓷基座气路孔连接，转子端的导线穿过转接法兰盘与真空导电吸盘的工程陶瓷基座连接。主轴电机固定安装在浮动平台上；主轴电机连接同步带轮Ⅱ，并通过同步带与同步带轮Ⅰ连接，既能增加扭矩又能缓冲。

所述的真空导电吸盘包括：工程陶瓷基座、多孔石墨板、密封圈。工程陶瓷基座带有气路孔和电路孔，工程陶瓷基座内部设有与多孔石墨板对应的气道，各气道汇总到气路孔，工程陶瓷基座的气路孔通过旋转接头与导气软管连接；导气软管的另一端连接真空发生装置；多孔石墨板与密封圈连接并安装在工程陶瓷基座上，电路孔通过螺钉将导线与石墨板连接。所述的石墨板上的多孔作为气孔，能够实现晶片的吸附；所述的石墨板能够导电，实现对晶片外加偏压，转移电子。

所述的抛光盘单元包括：电机支架、抛光盘电机、联轴器、电滑环、led紫外光源、绝缘垫、抛光轴、抛光盘。所述的抛光盘电机固定安装在电机支架上，抛光轴穿过电滑环通过联轴器与抛光盘电机连接；联轴器定子端通过导线与电化学工作站的对电极连接作为阴极，转子端通过导线与抛光盘连接；所述的led紫外光源通过绝缘垫固定安装在抛光盘上，所述抛光盘通过绝缘螺栓、绝缘垫与抛光轴固定连接，抛光垫粘接于抛光盘工作面上。

所述的抛光盘边缘带有凸台，中间带有通孔，通孔的数量、尺寸可调，配合led紫外光源实现斩波光。

所述抛光盘上粘接带有同样通孔的抛光垫，所述抛光垫为聚氨酯抛光垫，无纺布抛光垫，绒布抛光垫中的一种；

所述的绝缘垫带有矩形槽，通过矩形槽可以添加电化学抛光液；抛光盘边缘凸台与绝缘垫形成容腔。

所述的led紫外光源波长为365nm，光照强度可调；

所述的十字滑台单元包括：直线模组Ⅰ、气缸、挡板Ⅰ、气缸浮动头、导轨Ⅰ、滑块Ⅰ、台面Ⅰ、直线模组Ⅱ、丝杠、导轨Ⅱ、滑块Ⅱ、挡板Ⅱ、联轴器Ⅱ、电机Ⅱ。所述的导轨Ⅰ固定安装在直线模组Ⅰ上，滑块Ⅰ滑动连接在导轨Ⅰ，台面Ⅰ固定安装在滑块Ⅰ上，气缸固定安装在挡板Ⅰ上，通过气缸浮动接头与台面Ⅰ连接；直线模组Ⅰ与直线模组Ⅱ台面Ⅱ固定连接，台面Ⅱ固定安装在滑块Ⅱ上，滑块Ⅱ滑动连接在导轨Ⅱ上，丝杠穿过固定安装在台面Ⅱ上的螺母座，电机Ⅱ通过联轴器Ⅱ与丝杠连接，丝杠固定安装在挡板Ⅱ上。电机支架22固定安装在十字滑台台面Ⅰ36上。

所述的晶片装卸(翻转)单元包括基座，机械臂、吸盘。所述吸盘固定安装在机械臂上，机械臂通过基座固定安装在工作台上。所述的晶片装卸(翻转)单元包括两套带有吸盘的机械臂，并固定安装在各自的基座上。图1中的两个吸盘通过配个的方式实现晶片的翻转，吸盘Ⅰ吸附晶片并取下，吸盘Ⅱ吸附晶片Ⅰ上的晶片并放置在真空导电吸盘的固定位置上，实现晶片的翻转。所述的晶片装卸(翻转)单元的机械臂带有识别、定位功能。

本发明还提供了上述基于真空导电吸盘的SiC晶片光电化学机械抛光方法，包括以下步骤：

(1)电化学抛光液配置：粒径为20-30nm的SiO₂悬浮液(质量浓度为7wt％)+K₂SO₄水溶液(0.15M)，本发明中，选用粒径为20–30nm的SiO₂悬浮液可以保证抛光质量，浓度为7wt％是为了保证透光性，减少对紫外光的遮挡。

(2)SiC晶片清洗：首先，用丙酮对SiC晶片超声清洗5分钟，用去离子水反复清洗3分钟。然后，将其浸入浓HF溶液(50wt％)中10分钟，用去离子水反复冲洗10分钟。最后，用纯氮气吹干。

(3)晶片装卸单元吸附SiC晶片定位识别后放置到真空导电吸盘的固定位置上，真空导电吸盘气路接通，实现晶片吸附固定；

(4)移动并调整抛光盘的位置并与晶片接触，通过绝缘垫上的矩形槽将抛光液通过抛光盘上的通孔滴加到晶片表面，并形成液膜；

(5)led紫外光通过抛光盘上的通孔直接照射到SiC晶片表面；

(6)通过抛光液使作为阳极的SiC晶片表面和作为阴极的抛光盘形成闭合回路，抛光液供给流量为120mL/min；电化学工作站施加偏压，分离紫外光照射SiC晶片表面产生的电子-空穴对，SiC晶片表面改性，生成软质氧化层；

(7)主轴驱动晶片自转，转速为200rpm，抛光盘旋转并往复移动，转速为120rpm，抛光垫压覆抛光粒子(硬度介于氧化层和基体之间)去除SiC晶片表面的氧化层，抛光压力可调，表面氧化-机械去除往复循环，实现SiC晶片的高质高效抛光。

(8)通过晶片装卸(翻转)单元将SiC晶片翻转，重复上述步骤(3)-(7)进行另一面的抛光处理。

(9)SiC晶片的Si面和C面抛光完毕，取下晶片。

(10)依次采用丙酮，酒精，2wt％氢氟酸，去离子水清洗后用纯氮气吹干晶片。

本发明提供一种基于真空导电吸盘的SiC晶片光电化学机械抛光装置及方法，该装置自动化程度高，能够实现SiC晶片的高质高效抛光。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1)采用真空导电吸盘直接吸附晶片固定并对晶片传递阳极偏压，工序简单，无需采用导电胶粘接固定在抛光头上并配合石蜡密封。不会出现由于石蜡密封不严密而导致阳极金属直接将晶片短路，进而无法发生阳极氧化；

2)通过晶片翻转单元，无需手动拆卸，晶片可直接正反面加工，自动化程度高，节约加工前后晶片安装固定时间，节省人力。

3)选用粒径为20-30nm的SiO2悬浮液可以保证抛光质量，而浓度为7wt％是为了保证透光性，减少对紫外光的遮挡；添加K₂SO₄(0.15M)作为支持电解质提高抛光液导电性，以便于电荷在抛光液中的自由运动。抛光液调节至中性，绿色环保。

4)现有技术多采用喷洒的方式施加抛光液，由于抛光盘孔径较小且抛光盘旋转，会出现抛光液不能顺利进入小孔的问题，导致晶片局部不能实现光电化学氧化。材料表面去除不均匀，进一步降低材料去除率。本发明抛光盘边缘凸台与绝缘垫形成容腔。采用绝缘垫矩形槽添加抛光液，可以确保抛光液的充足添加，抛光液可以储备在抛光盘上，而不受离心力的作用使抛光液通过抛光盘圆周半径施加不同地方的不均匀性。

5)主轴单元采用同步带传递，转速可调节，增加扭矩，起到缓冲作用。采用十字滑台进行抛光盘的空间位置调节。

6)采用光电化学机械抛光方法可以克服SiC晶片化学惰性，提高氧化率的同时促进材料去除率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的部分实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明基于真空导电吸盘的SiC晶片光电化学机械抛光装置结构示意图；

图2为本发明实施例中工作主轴单元示意图；

图3为本发明实施例中真空导电吸盘示意图；

图4为本发明实施例中抛光盘单元示意图；

图5为本发明实施例中的绝缘垫示意图；

图6为本发明实施例中十字滑台单元的示意图；

图7为本发明实施例中晶片装卸(翻转)单元的示意图；

图中：1-工作台；2-工作主轴单元；3-晶片；4-抛光盘单元；5-十字滑台单元；6-晶片装卸(翻转)单元；7-抛光液槽；8-真空导电吸盘；9-转接法兰盘；10-支撑球轴承；11-气电旋转滑环；12-气路管13-导线；14-同步带轮Ⅰ；15-同步带；16-同步带轮Ⅱ；17-主轴电机；18-浮动平台；19-工程陶瓷基座；20-多孔石墨板；21-密封圈；22-电机支架；23-抛光盘电机；24-联轴器；25-电滑环；26-导线；27-抛光轴；28-led紫外光源；29-绝缘垫；30-抛光盘；31-气缸；32-挡板Ⅰ；33-导轨Ⅰ；34-气缸浮动接头；35-滑块Ⅰ；36-台面Ⅰ；37-丝杠；38-导轨Ⅱ；39-滑块Ⅱ；40-挡板Ⅱ；41-联轴器Ⅱ；42-电机Ⅱ；43-基座；44-机械臂；45-吸盘。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本实施例中一种基于真空导电吸盘的SiC晶片光电化学机械抛光装置，包括：工作台1、工作主轴单元2、晶片3、抛光盘单元4、十字滑台单元5、晶片装卸(翻转)单元6及抛光液槽7。所述工作台1作为基座，晶片装卸(翻转)单元6、十字滑台单元5和工作主轴单元2分别固定安装在工作台1上；所述抛光盘单元4固定安装在十字滑台单元5上。

参见图1，图2，工作主轴单元2包括真空导电吸盘、转接法兰盘、支撑球轴承、气电旋转滑环、气路管、导线、同步带轮Ⅰ、同步带、同步带轮Ⅱ，主轴电机、浮动平台，真空导电吸盘8通过螺栓固定安装在转接法兰盘9上，支撑球轴承10固定安装在工作台1面上，转接法兰盘9穿过支撑球轴承10和气电旋转滑环11并与同步带轮Ⅰ14连接；气电旋转滑环11定子端与工作台1面固定，转子端与转接法兰盘轴9固定连接；气电旋转滑环11定子端的气路管与气缸连接，定子端的导线与电化学工作站的工作电极连接作为阳极；转子端的气路管12穿过转接法兰盘与真空导电吸盘的工程陶瓷基座气路孔连接，转子端的导线13穿过转接法兰盘与真空导电吸盘8的工程陶瓷基座19连接。主轴电机17固定安装在浮动平台18上；主轴电机17连接同步带轮Ⅱ16，并通过同步带15与同步带轮Ⅰ14连接，通过同步带的连接方式，既能增加扭矩又能缓冲。

参见图1，图2，图3，所述的真空导电吸盘包括：工程陶瓷基座、多孔石墨板、密封圈。工程陶瓷基座19带有气路孔和电路孔，多孔石墨板20与密封圈21连接并安装在工程陶瓷基座19上，电路孔通过螺钉将导线与石墨板20连接，工程陶瓷基座内部设有与多孔石墨板对应的气道，各气道汇总到气路孔。工程陶瓷基座19的气路孔通过旋转接头与导气软管连接，导气软管的另一端连接真空发生装置，石墨板20上的多孔作为气孔，能够实现晶片的吸附。具体地，真空发生装置通过导气软管与工程陶瓷吸盘上安装的导气旋转接头相连，完成气路的导通吸附。所述的石墨板能够导电，实现对晶片外加偏压，转移电子。

参见图1，图4，所述的抛光盘单元包括：电机支架、抛光盘电机、联轴器、电滑环、led紫外光源、绝缘垫、抛光轴、抛光盘。抛光盘电机23固定安装在电机支架22上，抛光轴27穿过电滑环25通过联轴器24与抛光盘电机23连接；联轴器24定子端通过导线与电化学工作站的对电极连接作为阴极，转子端通过导线26与抛光盘30连接；led紫外光源28通过绝缘垫29固定安装在抛光盘30上，抛光盘30通过绝缘螺栓、绝缘垫29与抛光轴27固定连接，抛光垫粘接于抛光盘30工作面上。抛光盘30边缘带有凸台，中间带有通孔，通孔的数量、尺寸可调，配合led紫外光源28实现斩波光。led紫外光源28波长为365nm，光照强度可调；

参见图1，图4，图5，绝缘垫29带有矩形槽，通过矩形槽可以添加电化学抛光液；抛光盘30边缘凸台与绝缘垫29形成容腔。

参见图1，图4，图6，所述的十字滑台单元包括：直线模组Ⅰ、气缸、挡板Ⅰ、气缸浮动头、导轨Ⅰ、滑块Ⅰ、台面Ⅰ、直线模组Ⅱ、丝杠、导轨Ⅱ、滑块Ⅱ、挡板Ⅱ、联轴器Ⅱ、电机Ⅱ。导轨Ⅰ33固定安装在直线模组Ⅰ上，滑块Ⅰ35滑动连接在导轨Ⅰ33，台面Ⅰ36固定安装在滑块Ⅰ35上，气缸31固定安装在挡板Ⅰ32上，通过气缸浮动接头34与台面Ⅰ36连接；直线模组Ⅰ与直线模组Ⅱ台面Ⅱ固定连接，台面Ⅱ固定安装在滑块Ⅱ39上，滑块Ⅱ39滑动连接在导轨Ⅱ38上，丝杠37穿过固定安装在台面Ⅱ上的螺母座，电机Ⅱ42通过联轴器Ⅱ41与丝杠37连接，丝杠37固定安装在挡板Ⅱ40上。电机支架22固定安装在十字滑台台面Ⅰ36上。

参见图1，图7，所述的晶片装卸(翻转)单元包括基座，机械臂、吸盘。吸盘45固定安装在机械臂44上，机械臂44通过基座43固定安装在工作台1上。所述的晶片装卸(翻转)单元包括两套带有吸盘的机械臂，并固定安装在各自的基座上。图1中的两个吸盘通过配个的方式实现晶片的翻转，吸盘Ⅰ吸附晶片并取下，吸盘Ⅱ吸附晶片Ⅰ上的晶片并放置在真空导电吸盘的固定位置上，实现晶片的翻转。所述的晶片装卸(翻转)单元的机械臂带有识别、定位功能。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的范围。

Claims

1.一种基于真空导电吸盘的SiC晶片光电化学机械抛光装置，包括：工作台、工作主轴单元、抛光盘单元、十字滑台单元、晶片装卸单元及抛光液槽，所述工作台作为基座，晶片装卸单元、十字滑台单元和工作主轴单元分别固定安装在工作台上；所述抛光盘单元固定安装在十字滑台单元上，待抛光晶片被吸附固定在工作主轴单元的真空导电吸盘上，所述晶片装卸单元用于实现一次晶片加工的正反面加工的转换，所述抛光盘单元具有LED紫外光源，通过抛光液使工位中作为阳极的晶片表面和作为阴极的抛光盘形成闭合回路，完成晶片表面的光电化学抛光。

2.根据权利要求1所述的基于真空导电吸盘的SiC晶片光电化学机械抛光装置，其特征在于，所述的工作主轴单元包括：真空导电吸盘、转接法兰盘、支撑球轴承、气电旋转滑环、气路管、导线、同步带轮Ⅰ、同步带、同步带轮Ⅱ，主轴电机、浮动平台；所述的真空导电吸盘通过螺栓固定安装在转接法兰盘上，支撑球轴承固定安装在工作台面上，转接法兰盘穿过支撑球轴承和气电旋转滑环并与同步带轮Ⅰ连接；气电旋转滑环定子端与工作台面固定，转子端与转接法兰盘轴固定连接；气电旋转滑环定子端的气路管与气缸连接，定子端的导线与电化学工作站的工作电极连接作为阳极；转子端的气路管穿过转接法兰盘与真空导电吸盘的工程陶瓷基座气路孔连接，转子端的导线穿过转接法兰盘与真空导电吸盘的工程陶瓷基座连接，主轴电机固定安装在浮动平台上；主轴电机连接同步带轮Ⅱ，并通过同步带与同步带轮Ⅰ连接。

3.根据权利要求1所述的基于真空导电吸盘的SiC晶片光电化学机械抛光装置，其特征在于，所述的真空导电吸盘包括：工程陶瓷基座、多孔石墨板、密封圈，工程陶瓷基座带有气路孔和电路孔，工程陶瓷基座内部设有与多孔石墨板对应的气道，各气道汇总到气路孔，工程陶瓷基座的气路孔通过旋转接头与导气软管连接，导气软管的另一端连接真空发生装置；多孔石墨板与密封圈连接并安装在工程陶瓷基座上，电路孔通过螺钉将导线与石墨板连接，石墨板上的多孔作为气孔，能够实现晶片的吸附，所述的石墨板能够导电，实现对晶片外加偏压，转移电子。

4.根据权利要求1所述的基于真空导电吸盘的SiC晶片光电化学机械抛光装置，其特征在于，所述的抛光盘单元包括：电机支架、抛光盘电机、联轴器、电滑环、led紫外光源、绝缘垫、抛光轴、抛光盘，所述的抛光盘电机固定安装在电机支架上，抛光轴穿过电滑环通过联轴器与抛光盘电机连接；联轴器定子端通过导线与电化学工作站的对电极连接作为阴极，转子端通过导线与抛光盘连接；所述的led紫外光源通过绝缘垫固定安装在抛光盘上，所述抛光盘通过绝缘螺栓、绝缘垫与抛光轴固定连接，抛光垫粘接于抛光盘工作面上。

5.根据权利要求4所述的基于真空导电吸盘的SiC晶片光电化学机械抛光装置，其特征在于，所述的抛光盘的边缘带有凸台，中间带有通孔，通孔的数量、尺寸可调，配合led紫外光源实现斩波光。

6.根据权利要求4所述的基于真空导电吸盘的SiC晶片光电化学机械抛光装置，其特征在于，所述抛光盘上粘接带有同样通孔的抛光垫，所述抛光垫为聚氨酯抛光垫，无纺布抛光垫，绒布抛光垫中的任一种。

7.根据权利要求6所述的基于真空导电吸盘的SiC晶片光电化学机械抛光装置，其特征在于，所述的绝缘垫带有矩形槽，所述矩形槽用于添加电化学抛光液；抛光盘边缘凸台与绝缘垫形成容腔。

8.根据权利要求1所述的基于真空导电吸盘的SiC晶片光电化学机械抛光装置，其特征在于，所述的十字滑台单元包括：直线模组Ⅰ、气缸、挡板Ⅰ、气缸浮动头、导轨Ⅰ、滑块Ⅰ、台面Ⅰ、直线模组Ⅱ、丝杠、导轨Ⅱ、滑块Ⅱ、挡板Ⅱ、联轴器Ⅱ、电机Ⅱ，所述的导轨Ⅰ固定安装在直线模组Ⅰ上，滑块Ⅰ滑动连接在导轨Ⅰ，台面Ⅰ固定安装在滑块Ⅰ上，气缸固定安装在挡板Ⅰ上，通过气缸浮动接头与台面Ⅰ连接；直线模组Ⅰ与直线模组Ⅱ台面Ⅱ固定连接，台面Ⅱ固定安装在滑块Ⅱ上，滑块Ⅱ滑动连接在导轨Ⅱ上，丝杠穿过固定安装在台面Ⅱ上的螺母座，电机Ⅱ通过联轴器Ⅱ与丝杠连接，丝杠固定安装在挡板Ⅱ上。

9.根据权利要求1所述的基于真空导电吸盘的SiC晶片光电化学机械抛光装置，其特征在于，所述的晶片装卸单元包括基座，机械臂、吸盘，所述吸盘固定安装在机械臂上，机械臂通过基座固定安装在工作台上，所述的晶片装卸单元的机械臂带有识别、定位功能。

10.一种采用权利要求1所述的基于真空导电吸盘的SiC晶片光电化学机械抛光装置的抛光方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、电化学抛光液配置：粒径为20–30nm的SiO₂悬浮液+K₂SO₄水溶液；

步骤2、SiC晶片清洗：首先，用丙酮对SiC晶片超声清洗5分钟，用去离子水反复清洗3分钟，然后，将其浸入浓HF溶液中10分钟，用去离子水反复冲洗10分钟；最后，用纯氮气吹干；

步骤3、晶片装卸单元吸附SiC晶片定位识别后放置到真空导电吸盘的固定位置上，真空导电吸盘气路接通，实现晶片吸附固定；

步骤4、移动并调整抛光盘的位置并与晶片接触，通过绝缘垫上的矩形槽将抛光液通过抛光盘上的通孔滴加到晶片表面，并形成液膜；

步骤5、紫外光通过抛光盘上的通孔直接照射到SiC晶片表面；

步骤6、通过抛光液使作为阳极的SiC晶片表面和作为阴极的抛光盘形成闭合回路，抛光液共给流量为120mL/min；电化学工作站施加偏压，分离紫外光照射SiC晶片表面产生的电子-空穴对，SiC晶片表面改性，生成软质氧化层；

步骤7、主轴驱动晶片自转，转速为200rpm，抛光盘旋转并往复移动，转速为120rpm，抛光垫压覆抛光粒子去除SiC晶片表面的氧化层，抛光压力可调，表面氧化-机械去除往复循环，实现SiC晶片的高质高效抛光；

步骤8、通过晶片装卸单元将SiC晶片翻转，重复步骤3-7进行另一面的抛光处理；

步骤9、SiC晶片的Si面和C面抛光完毕，取下晶片；

步骤10、依次采用丙酮，酒精，2wt％氢氟酸，去离子水清洗后用纯氮气吹干晶片。