【技术实现步骤摘要】
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
[0001]本专利技术属于抛光加工领域，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。
技术介绍
[0002]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。
[0003]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...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
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...
【专利技术属性】
技术研发人员：康仁科，董志刚，赵杨，张高振，朱祥龙，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：
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