一种高效改变SiC衬底形状的方法技术

本发明专利技术涉及一种高效改变SiC衬底形状的方法，该方法包括采用双面研磨机对切割后的晶片进行双面研磨；清洗后采用双面抛光机将清洗完毕的晶片置于抛光机中进行双面机械抛光，如果双面机械抛光之后的晶片形状相对于目标形状为劣，且Bow＞15um，对晶片进行补充性单面机械抛光，最后将机械抛光后的晶片，对硅面或者碳面进行化学机械抛光，得到均匀凹陷或凸起的SiC衬底。本发明专利技术通过特定的研磨机抛光时晶片朝向以及上下盘转速，突破了非极性半导体加工的局限性，在保证SiC衬底表面高平整度和低表面粗糙度的前提下，可以将衬底形状快速加工至均匀凹陷或凸起，有效缩减了传统加工的繁琐步骤，并能提高抛光液寿命从而节约加工成本。并能提高抛光液寿命从而节约加工成本。

【技术实现步骤摘要】
一种高效改变SiC衬底形状的方法


[0001]本专利技术涉及一种高效改变SiC衬底形状的方法，属于半导体材料加工


技术介绍

[0002]碳化硅(SiC)是第三代宽禁带半导体的典型代表，是制备射频高功率器件的基础材料。一直以来，在SiC衬底上异质外延生长GaN是制备先进射频器件的关键技术，但伴随着半导体产业的发展，行业内对于衬底的要求不仅停留在传统意义上的材料与质量，而且对于衬底的表面形状提出了更为严苛的要求，其中包括制备出表面均匀凹陷或凸起面形的衬底，以满足异质外延或同质外延的统一性和产品良率。
[0003]SiC是莫氏硬度高达9.2的超硬材料，使用传统加工流程加工，材料去除率低，而且面型参数较差，很难保证衬底形状满足外延要求，因此碳化硅衬底表面形状的加工是目前半导体精密加工需要解决的难点。外延工艺使用的气态反应物对于衬底的表面形状要求很高，即便表面只有微米级别的偏差，也会造成沉积物不均匀以及外延一致性差等相关问题。通常，如果衬底的硅面具有均匀凹陷的形状，可以有效提升异质外延的波长命中率，并能够降低波长标准差(PLSTD)；如本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高效改变SiC衬底形状的方法，包括步骤如下：1)、采用多线切割机，将SiC单晶棒切割成厚度500～700um厚的晶片，切割后晶片表面平整无裂纹；2)、采用双面研磨机对切割后的晶片进行双面研磨；若最终产品要求Si面凹陷，则研磨时晶片放置方向为碳面朝上，硅面向下，研磨过程中控制上盘和下盘转速，研磨上盘转速大于研磨下盘转速；若产品要求碳面凹陷，晶片放置方向为碳面朝下，硅面向上，研磨上盘转速大于研磨下盘转速；研磨压力20
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100g/cm2，研磨转速5～25rpm，研磨后晶片表面无刀痕，厚度350～550um，并且Bow＜25um，Warp＜20um；3)、采用超声清洗机对研磨完毕的晶片进行超声清洗40～70min，去除表面研磨颗粒，之后对清洗完毕的晶片进行干燥和擦拭；4)、采用双面抛光机将清洗完毕的晶片置于抛光机中进行双面机械抛光，晶片的放置朝向与步骤3)的相同，抛光上盘、抛光下盘的转速大小关系与研磨上盘、研磨下盘的转速大小关系相同，磨料为金刚石微粉，转速10
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40rpm，抛光压力80
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200g/cm2，抛光后晶片双面粗糙度小于2nm,Bow＜20um，Warp＜10um；5)、如果双面机械抛光之后的晶片形状相对于目标形状为劣，且Bow＞15um，对晶片进行补充性单面机械抛光，若最终产品要求Si面凹陷，对C面进行补充抛光，若最终产品要求C面凹陷，对Si面进行补充抛光；单面机械抛光转速30
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40rpm，压力150
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250g/cm2；6)、采用单面抛光机，将步骤4)或步骤5)机械抛光后的晶片，对硅面或者碳面进行化学机械抛光，磨料为SiO2微粉，抛光转速30
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50rpm，压力100
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300g/cm2，化学机械抛光后表面粗糙度小于0.2nm，Bow＜20um，Warp＜10um；7)、清洗：用清洗机和旋转干燥机对化学抛光后的晶片进行清洗和干燥；得到均匀凹陷或凸起的SiC衬底。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤2)中，研磨机采用双面铸铁盘研磨机，磨料为粒度10
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20um的碳化硼微粉。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤2)中，研磨时，若最终产品要求Si面凹陷，则研磨时晶片放置方向...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈秀芳，郭枫林，徐现刚，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：