【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于半导体抛光的，具体地涉及一种大尺寸碳化硅晶片抛光装置及抛光方法。
技术介绍
1、作为半导体产业中的衬底材料，碳化硅单晶具有优异的热、电性能，在高温、高频、大功率、抗辐射集成电子器件领域有着广泛的应用前景，以碳化硅制成的器件拥有良好的耐热性、耐压性和极低的导通能量损耗，是制造高压功率器件与高功率射频器件的理想材料，被称为突破性第三代半导体材料，随着新能源产业和电动汽车产业蓬勃发展，产生了对功率转换装置的巨大需求，而碳化硅材料具有耐高温高压特点，还具有高开关频率和低静态功耗，在高电压和大电流的领域，拥有强大的市场，相较于6英寸衬底，8英寸衬底的经济性更高，将成为主流衬底尺寸，从6英寸升级到8英寸，衬底的加工成本有所增加，但合格芯片产量可以增加 80%-90%，同时8英寸衬底厚度增加有助于在加工时保持几何形状、减少边缘翘曲度，降低缺陷密度，从而提升良率，采用 8 英寸衬底可以将单位综合成本降低 50%，目前碳化硅衬底主流尺寸为 6 英寸，正在向8英寸衬底过渡中；
2、碳化硅衬底加工精度直接影响器件性能，因此外延应用对碳化硅晶片表面质量的要求极为严苛，碳化硅硬度高、脆性大、化学性质稳定，受加工技术的制约，目前高表面质量碳化硅晶片的加工效率低，品质往往达不到要求。碳化硅衬底的制备首先由高纯硅、碳粉在高温下合成 sic 微粉后，通过物理气相沉积法（pvt）生长成为晶锭，之后加工得到标准直径尺寸的 碳化硅晶体，再经过切磨抛工艺获得表面无损伤的碳化硅抛光片，一般抛光都采用化学机械抛光（chemical mechanic
3、1、抛光垫使用后会产生变形，表面变得光滑，孔隙减少和被堵塞，使抛光速率下降，必须进行修整来恢复其粗糙度，增加摩擦力，改善传输抛光液的能力，一般采用钻石修整环修整，行业里普遍的做法是，预备专用的钻石修整环，使用电镀的方式将钻石颗粒镀在钻石修整环下表面，每加工完1个run的抛光后，将钻石修整环朝向抛光垫表面，安装在抛光压力头下面，保持一定的向下压力对抛光垫进行修整，一般单次修整时间为3~10分钟，如此存在以下几个缺点：
4、（1）设备需要停下来做修整动作，设备有效利用率低；
5、（2）修整后，抛光垫表面的粗糙度一般只能保持30~60分钟，但单run抛光的时间往往需要3~4小时，除了刚开始30~60分钟时间范围内有增加去除率的作用，后面的2~3小时都失去作用，抛光移除率太低，设备和人力成本居高不下；
6、（3）钻石修整环整圈平面钻石粒，单次修整时间过长，修整压力大，会直接造成抛光垫非正常磨损消耗，提前报废，材料成本高；
7、（4）修整环采用金刚石电镀的方式，将微小的颗粒电镀在钻石修整器整个下表面，电镀的颗粒容易脱落，嵌在抛光垫表面，造成抛光后晶片表面划痕的问题很多；
8、2、行业内一般用来贴片的陶瓷盘，单盘贴片3~5片晶片，如此存在以下几个缺点：
9、（1）抛光盘直径大，在抛光压力盘需要给与同样的单位压力状况下，晶片面积越大，需要的抛光压力就越大，设备承压承载过高容易发生机械故障，设备占地面积大，综合能耗高；
10、（2）单个陶瓷盘同时贴附3~5片晶圆片，为了厚度均匀，需要选择3~5片厚度差异3um以内的晶片，同时贴在1个陶瓷盘表面，厚度局限性大，造成个别厚度区间小的晶片生产周期长；
11、（3）陶瓷盘直径大，抛光盘直径大，单个陶瓷盘3~5片在抛光盘半径范围内的运动轨迹较长，因为陶瓷盘和抛光盘局部表面的平整度差异，加上抛光摩擦温度升高造成的局部盘面变形量等因素，晶片在抛光后，ttv厚度均匀性差，表面划痕问题多，表面平坦度无法达到碳化硅衬底使用要求。
技术实现思路
1、为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种大尺寸碳化硅晶片抛光装置及抛光方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
2、第一方面，本专利技术实施例提供以下技术方案，一种大尺寸碳化硅晶片抛光装置，包括抛光盘、设于所述抛光盘上盘面上的抛光垫以及固定设于所述抛光盘下盘面的第一驱动轴，所述抛光垫上方设有若干呈环形分布的陶瓷盘，所述陶瓷盘与所述抛光垫之间设有抛光间隙；
3、所述陶瓷盘上方设有压力盘，所述压力盘上设有第二驱动轴，所述压力盘外圆周表面滑动设有活动环，所述活动环下方设有若干呈环形间隔分布的钻石修整块，相邻两所述钻石修整块之间设有若干陶瓷匀液块，若干所述钻石修整块与若干所述陶瓷匀液块组成与所述活动环匹配的环形结构。
4、相比现有技术，本申请的有益效果为：首先，本申请将传统单个整圈的钻石修正环改成间隔分散在活动环下表面的钻石修整块的方式，减少了停机修整时间，在整个抛光过程中都能保持抛光垫表面的粗糙度，大幅提高了抛光移除速率，并减少了钻石修整块的压力，抛光垫磨损较少，提高产能效率的同时减少了抛光垫材料成本，其次本申请将传统单个陶瓷盘贴附3~5片晶片的方式，修改成单个陶瓷盘只贴附1片的方式，减少了因为盘面直径大，抛光内外圈差异带来的线速度差异造成的抛光品质下降问题，并且不需要再按厚度档排序晶片上机抛光，缩短了生产周期。
5、较佳的，所述压力盘上固定设有若干固定板，所述固定板上滑动设有滑动销，所述滑动销一端与所述活动环固定连接，所述滑动销上设有卡簧槽。
6、较佳的，所述钻石修整块上固定设有连接销，所述连接销与所述活动环之间通过弹簧连接。
7、较佳的，所述钻石修整块、所述陶瓷匀液块在所述抛光垫上的投影形状与所述活动环在所述抛光垫上的投影形状重合，所述活动环在所述抛光垫上的投影形状设于所述陶瓷盘在所述抛光垫上的投影形状的外圆周表面。
8、较佳的，相邻两所述陶瓷匀液块之间、所述陶瓷匀液块与所述钻石修整块之间均设有液体间隙。
9、较佳的，所述钻石修整块采用整块金刚石材料制成，所述钻石修整块下表面呈3mm*2mm的金刚石点状分布，金刚石点状间隙为2mm~4mm。
10、较佳的，所述钻石修整块的制备方法为：选取金刚石颗粒、钎料合金与金刚石基体，将钎料合金镀于金刚石基体表面，将金刚石颗粒与金刚石基体表面清洗干净并在金刚石颗粒与金刚石基体表面喷涂焊接液并烘干干燥，将金刚石颗粒与金刚石基体送入钎焊炉中升高温度，通过融化的焊接液将金刚石颗粒贴附在金刚石基体上，从而使金刚石颗粒与金刚石基体牢固结合，之后放入真空炉中进行焙烧固化，以得到钻石修整块。
11、较佳的，所述陶瓷匀液块与所述钻石修整块的数量比为4:1。
12、第二方面，本专利技术实施例还提供以下技术方案，一种大尺寸碳化硅晶片抛光方法，所述抛光方法采用如上述的大尺寸碳化硅晶片抛光装置，所述抛光方法包括以下步骤：
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【技术保护点】
1.一种大尺寸碳化硅晶片抛光装置，其特征在于，包括抛光盘、设于所述抛光盘上盘面上的抛光垫以及固定设于所述抛光盘下盘面的第一驱动轴，所述抛光垫上方设有若干呈环形分布的陶瓷盘，所述陶瓷盘与所述抛光垫之间设有抛光间隙；
2.根据权利要求1所述的大尺寸碳化硅晶片抛光装置，其特征在于，所述压力盘上固定设有若干固定板，所述固定板上滑动设有滑动销，所述滑动销一端与所述活动环固定连接，所述滑动销上设有卡簧槽。
3.根据权利要求1所述的大尺寸碳化硅晶片抛光装置，其特征在于，所述钻石修整块上固定设有连接销，所述连接销与所述活动环之间通过弹簧连接。
4.根据权利要求1所述的大尺寸碳化硅晶片抛光装置，其特征在于，所述钻石修整块、所述陶瓷匀液块在所述抛光垫上的投影形状与所述活动环在所述抛光垫上的投影形状重合，所述活动环在所述抛光垫上的投影形状设于所述陶瓷盘在所述抛光垫上的投影形状的外圆周表面。
5.根据权利要求1所述的大尺寸碳化硅晶片抛光装置，其特征在于，相邻两所述陶瓷匀液块之间、所述陶瓷匀液块与所述钻石修整块之间均设有液体间隙。
6.根据权利要
7.根据权利要求6所述的大尺寸碳化硅晶片抛光装置，其特征在于，所述钻石修整块的制备方法为：选取金刚石颗粒、钎料合金与金刚石基体，将钎料合金镀于金刚石基体表面，将金刚石颗粒与金刚石基体表面清洗干净并在金刚石颗粒与金刚石基体表面喷涂焊接液并烘干干燥，将金刚石颗粒与金刚石基体送入钎焊炉中升高温度，通过融化的焊接液将金刚石颗粒贴附在金刚石基体上，从而使金刚石颗粒与金刚石基体牢固结合，之后放入真空炉中进行焙烧固化，以得到钻石修整块。
8.根据权利要求1所述的大尺寸碳化硅晶片抛光装置，其特征在于，所述陶瓷匀液块与所述钻石修整块的数量比为4:1。
9.一种大尺寸碳化硅晶片抛光方法，其特征在于，所述抛光方法采用如权利要求1-8任一项所述的大尺寸碳化硅晶片抛光装置，所述抛光方法包括以下步骤：
10.根据权利要求9所述的大尺寸碳化硅晶片抛光方法，其特征在于，所述抛光液的配置过程包括：
...【技术特征摘要】
1.一种大尺寸碳化硅晶片抛光装置，其特征在于，包括抛光盘、设于所述抛光盘上盘面上的抛光垫以及固定设于所述抛光盘下盘面的第一驱动轴，所述抛光垫上方设有若干呈环形分布的陶瓷盘，所述陶瓷盘与所述抛光垫之间设有抛光间隙；
2.根据权利要求1所述的大尺寸碳化硅晶片抛光装置，其特征在于，所述压力盘上固定设有若干固定板，所述固定板上滑动设有滑动销，所述滑动销一端与所述活动环固定连接，所述滑动销上设有卡簧槽。
3.根据权利要求1所述的大尺寸碳化硅晶片抛光装置，其特征在于，所述钻石修整块上固定设有连接销，所述连接销与所述活动环之间通过弹簧连接。
4.根据权利要求1所述的大尺寸碳化硅晶片抛光装置，其特征在于，所述钻石修整块、所述陶瓷匀液块在所述抛光垫上的投影形状与所述活动环在所述抛光垫上的投影形状重合，所述活动环在所述抛光垫上的投影形状设于所述陶瓷盘在所述抛光垫上的投影形状的外圆周表面。
5.根据权利要求1所述的大尺寸碳化硅晶片抛光装置，其特征在于，相邻两所述陶瓷匀液块之间、所述陶瓷匀液块与所述钻石修整块之间均设有液体间隙。
6.根据权利要求...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵元亚，崔思远，文国昇，胡加辉，金从龙，
申请(专利权)人：江西兆驰半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：
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