RU2345442C2 - Способ изготовления нанополированных пластин из карбида кремния - Google Patents
Способ изготовления нанополированных пластин из карбида кремния Download PDFInfo
- Publication number
- RU2345442C2 RU2345442C2 RU2006143026/28A RU2006143026A RU2345442C2 RU 2345442 C2 RU2345442 C2 RU 2345442C2 RU 2006143026/28 A RU2006143026/28 A RU 2006143026/28A RU 2006143026 A RU2006143026 A RU 2006143026A RU 2345442 C2 RU2345442 C2 RU 2345442C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- polishing
- fine
- silicon carbide
- plates
- grain
- Prior art date
Links
Landscapes
- Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
Abstract
Изобретение относится к полупроводниковой технике. Сущность изобретения: в способе изготовления круглых пластин из карбида кремния, содержащем операции калибрования монокристалла, изготовления базового среза, резки монокристалла на пластины, шлифовки пластин, изготовления фаски по кромке пластины, отжига и полировки пластин, полирование пластин проводится в четыре стадии: грубая полировка алмазной пастой с крупным зерном, тонкая полировка алмазной пастой с мелким зерном, нанополировка суспензией на основе силиказолей, содержащей «детонационные» наноалмазы с размером зерна менее 1 мкм, нанополировка суспензией на основе силиказолей, не содержащей твердых абразивных частиц. Изобретение позволяет получить полированные поверхности пластин из карбида кремния с шероховатостью менее 0,5 нм. 1 з.п. ф-лы.
Description
Изобретение относится к полупроводниковой технике и может быть использовано в микроэлектронике и оптике при производстве пластин из полупроводниковых и оптических материалов, особенно из материалов с повышенной твердостью и хрупкостью, например из карбида кремния.
Известен способ изготовления круглых полупроводниковых пластин [1, 2, 3, 4], по которому из исходных монокристаллов вырезают кристаллографически ориентированную цилиндрическую заготовку, шлифуют ее торцы с доводкой ориентации, шлифуют (калибруют) заготовку до получения цилиндра заданного диаметра, изготавливают базовый срез по всей длине цилиндра, режут цилиндр на пластины, которые затем шлифуют, изготавливают фаску по кромке пластины, отжигают и полируют в две стадии, а именно:
- грубая полировка алмазом (алмазной пастой или суспензией с алмазным порошком) с крупным зерном (для карбида кремния это зернистость 10/7);
- тонкая полировка алмазом с мелким зерном (для карбида кремния это зернистость 3/2).
Данный способ подробно описан в 1. Овчаров В.Ф. и др. «Подготовка пластин большого диаметра» Зарубежная электронная техника. М., ЦНИИ "Электроника", 1979, вып. 23 (218), стр.8-17; 2. Запорожский В.П., Лапшинов Б.А. «Обработка полупроводниковых материалов», М., Высшая школа, 1988, стр.34-62; 3. Никифорова-Денисова С.Н. «Технология полупроводниковых приборов и изделий микроэлектроники». Кн. 4, «Механическая и химическая обработка», М., Высшая школа, 1989, стр.3-24; 4. «Справочник технолога-оптика», ред. Окатов М.А., Санкт-Петербург, Политехника, 2004, стр.286-295.
Данный способ принят в качестве прототипа для заявленного объекта.
Недостатком этого способа является то, что при полировке пластин карбида кремния не удается получить поверхность с шероховатостью менее 5 нм, тогда как для применения полированных пластин карбида кремния в качестве подложек при производстве эпитаксиальных структур требуется поверхность с шероховатостью менее 0,5 нм.
Настоящее изобретение направлено на решение технической задачи по изменению операций полировки пластин путем дополнения операций грубой и тонкой полировки дополнительными операциями нанополировки суспензиями на основе силиказолей как с добавкой нанокристаллов алмазов зернистостью <1 мкм, так и без добавки абразивного порошка.
Достигаемый при этом технический результат заключается в повышении качества полированных поверхностей пластин из карбида кремния за счет получения поверхностей с шероховатостью менее 0,5 нм.
В настоящем изобретении предлагается способ изготовления круглых полированных пластин карбида кремния, который обеспечивает получение поверхности с шероховатостью менее 0,5 нм.
Этот технический результат достигается тем, что в способе изготовления круглых пластин полупроводниковых и оптических материалов, содержащем операции калибрования монокристалла, изготовления базового среза, резки монокристалла на пластины, шлифовки пластин, изготовления фаски по кромке пластины, отжига и полировки пластин, полирование пластин проводится в четыре стадии:
- грубая полировка алмазной пастой с крупным зерном;
- тонкая полировка алмазной пастой с мелким зерном;
- нанополировка суспензией на основе силиказолей, содержащей «детонационные» наноалмазы с размером зерна менее 1 мкм;
- нанополировка суспензией на основе силиказолей, не содержащей твердых абразивных частиц.
Указанные признаки являются существенными и взаимосвязаны с образованием устойчивой совокупности существенных признаков, достаточной для получения требуемого технического результата.
Согласно настоящему изобретению предлагается новая технология изготовления круглых полированных пластин из карбида кремния.
Этот способ включает в себя следующие операции: калибрование монокристалла (под калиброванием монокристалла понимается вырезка кристаллографически ориентированной цилиндрической заготовки, шлифовка ее торцев с доводкой ориентации, шлифовка заготовки до получения цилиндра заданного диаметра), изготовление базового среза, резку заготовки из монокристалла на пластины, шлифовку пластин, изготовление фаски по кромке каждой пластины, отжиг и полировку пластин, химическую и гидромеханическую отмывку поверхности пластин, последующую сушку центрифугованием, а затем их вакуумную упаковку.
Данные операции по своей последовательности побробно описаны в 1. Овчаров В.Ф. и др. «Подготовка пластин большого диаметра» Зарубежная электронная техника. М., ЦНИИ "Электроника", 1979, вып.23 (218), стр.8-17; 2. Запорожский В.П., Лапшинов Б.А. «Обработка полупроводниковых материалов», М., Высшая школа, 1988, стр.34-62; 3. Никифорова-Денисова С.Н. «Технология полупроводниковых приборов и изделий микроэлектроники». Кн. 4, «Механическая и химическая обработка», М., Высшая школа, 1989, стр.3-24; 4. «Справочник технолога-оптика», ред. Окатов М.А., Санкт-Петербург, Политехника, 2004, стр.286-295.
Особенностью нового способа является то, что операция полировки пластин проводится в четыре стадии:
- грубая полировка алмазной пастой с крупным зерном;
- тонкая полировка алмазной пастой с мелким зерном;
- нанополировка суспензией на основе силиказолей, содержащей «детонационные» наноалмазы с размером зерна менее 1 мкм;
- нанополировка суспензией на основе силиказолей, не содержащей твердых абразивных частиц.
При таком исполнении операции полировки обеспечивается получение поверхности пластин из карбида кремния с шероховатостью менее 0,5 нм.
Пример реализации способа
Изготовление пластин карбида кремния ориентации (0001)±0,1 угл. град. диаметром 50,8±0,1 мм с базовым срезом ориентации (1120)±0,3 угл. град. длиной 15-17 мм, толщиной 430±25 мкм с односторонней полировкой.
Из монокристалла карбида кремния вырезается заготовка ориентации (0001) диаметром 53÷54 мм, на плоскошлифовальном станке алмазным кругом зернистости АС 80/63 проводится доводка ориентации ее торцов, на круглошлифовальном станке с помощью круга зернистостью АС 80/63 изготавливается цилиндр диаметром 51,1±0,1 мм, на плоскошлифовальном станке изготавливается базовый срез ориентации (1120) длиной 16±0,5 мм, на отрезном станке цилиндр режется на пластины толщиной 900±50 мкм алмазными кругами с внутренней режущей кромкой зернистостью АС63/50, проводится двухсторонняя шлифовка свободным абразивом зернистостью М 40/28 до толщины 480÷530 мкм, проводится изготовление полукруглой фаски по копиру алмазным профильным кругом зернистостью АС 40/28 с уменьшением диаметра до номинала 50,8±0,1 мм, отжиг и полировка пластин с доводкой до толщины 430±25 мкм в четыре стадии:
- грубая полировка алмазной пастой с крупным зерном АС10/7 ВОМ;
- тонкая полировка алмазной пастой с мелким зерном АС3/2 ВОМ;
- нанополировка суспензией, содержащей «детонационные» наноалмазы с размером зерна менее 1 мкм;
- нанополировка суспензией на основе силиказолей, не содержащей твердых абразивных частиц.
Пластины, изготовленные в соответствии с изложенным примером, соответствуют требованиям SEMI для подложек при производстве эпитаксиальных структур и могут производиться массово, что подтверждает промышленную применимость способа.
Claims (2)
1. Способ изготовления нанополированных круглых пластин из карбида кремния, включающий в себя калибрование монокристалла до получения цилиндра заданного диаметра, изготовление базового среза у этого цилиндра, резку цилиндра из монокристалла на пластины, шлифовку поверхностей пластин, изготовление фаски по кромке каждой пластины, отжиг и полировку каждой пластины, при которой сначала осуществляют грубую полировку алмазным крупным зерном, зернистость 10/7, а затем тонкую полировку алмазным мелким зерном, зернистость 3/2, отличающийся тем, что после тонкой полировки осуществляют сначала нанополировку поверхностей пластины суспензией на основе силиказолей, содержащей «детонационные» наноалмазы с размером зерна менее 1 мкм, а затем осуществляют нанополировку суспензией на основе силиказолей без твердых абразивных частиц.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что операции калибрования монокристалла включают в себя вырезку кристаллографически ориентированной цилиндрической заготовки, шлифовку ее торцов с доводкой ориентации, шлифовку заготовки до получения цилиндра заданного диаметра.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006143026/28A RU2345442C2 (ru) | 2006-12-06 | 2006-12-06 | Способ изготовления нанополированных пластин из карбида кремния |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006143026/28A RU2345442C2 (ru) | 2006-12-06 | 2006-12-06 | Способ изготовления нанополированных пластин из карбида кремния |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2006143026A RU2006143026A (ru) | 2008-06-20 |
| RU2345442C2 true RU2345442C2 (ru) | 2009-01-27 |
Family
ID=40544443
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2006143026/28A RU2345442C2 (ru) | 2006-12-06 | 2006-12-06 | Способ изготовления нанополированных пластин из карбида кремния |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2345442C2 (ru) |
-
2006
- 2006-12-06 RU RU2006143026/28A patent/RU2345442C2/ru not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Овчаров В.Ф. и др. Подготовка пластин большого диаметра. Зарубежная электронная техника. - М.: ЦНИИ «Электроника», 1979, вып.23 (218), с.8-17. * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2006143026A (ru) | 2008-06-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Gogotsi et al. | Raman microspectroscopy study of processing-induced phase transformations and residual stress in silicon | |
| CN105556649B (zh) | 碳化硅单晶晶片的内应力评价方法和碳化硅单晶晶片的翘曲预测方法 | |
| US20160303704A1 (en) | Grinding Tool | |
| CN110468446B (zh) | 倒角的碳化硅衬底以及倒角的方法 | |
| JP5982971B2 (ja) | 炭化珪素単結晶基板 | |
| EP3150995B1 (en) | Evaluation method for bulk silicon carbide single crystals and reference silicon carbide single crystal used in said method | |
| CN110079862B (zh) | 碳化硅单晶衬底、碳化硅外延衬底及它们的制造方法 | |
| KR100869523B1 (ko) | 프로파일을 지닌 에지를 구비한 반도체 웨이퍼 제조 방법 | |
| TW200300963A (en) | Silicon semiconductor wafer, and process for producing a multiplicity of semiconductor wafers | |
| TWI610358B (zh) | 鏡面硏磨晶圓的製造方法 | |
| CN105378894B (zh) | 外延晶片的制造方法 | |
| KR101891189B1 (ko) | 연마 공구 및 그 제조방법 그리고 연마물의 제조방법 | |
| CN110060959A (zh) | 贴合晶片的制造方法 | |
| RU2345442C2 (ru) | Способ изготовления нанополированных пластин из карбида кремния | |
| CN110919465A (zh) | 无损伤、高平面度单晶碳化硅平面光学元件及其制备方法 | |
| KR101485830B1 (ko) | 내구성이 향상된 플라즈마 처리 장비용 단결정 실리콘 부품 및 이의 제조 방법 | |
| Zhang et al. | Material removal mechanism of precision grinding of soft-brittle CdZnTe wafers | |
| RU2345443C2 (ru) | Способ предэпитаксиальной обработки полированных подложек из карбида кремния | |
| CN104070422B (zh) | 亚微米曲率半径单颗粒金刚石针尖纳米深度高速划擦方法 | |
| JP6149988B2 (ja) | 炭化珪素単結晶基板 | |
| KR102508209B1 (ko) | 실리콘 에피택셜 웨이퍼의 제조 방법 및 실리콘 에피택셜 웨이퍼 | |
| KR102508213B1 (ko) | 실리콘 에피택셜 웨이퍼의 제조 방법 및 실리콘 에피택셜 웨이퍼 | |
| TWI697578B (zh) | ＳｉＣ構件及包含其之基板保持構件以及該等之製造方法 | |
| Lee et al. | A Study of Mechanical Machining for Silicon Upper Electrode | |
| JP6072166B1 (ja) | 表面変質層深さ測定方法、半導体ウエハ研削方法、及び、半導体ウエハ製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20111207 |