基于电化学-剪切流变复合效应的碳化硅晶片加工方法技术

本发明专利技术公开了基于电化学‑剪切流变复合效应的碳化硅晶片加工方法，采用电化学反应与剪切流变效应相结合，通过外加电场的作用下，发生电化学反应，碳化硅工件作为阳极，非牛顿流体抛光液作为阴极，碳化硅工件浸入非牛顿流体抛光液中，各组分相互连接形成闭合电解系统，阳极发生氧化反应，工件表面生成氧化膜SiO<subgt;2</subgt;，与非牛顿流体抛光液中的CeO<subgt;2</subgt;接触发生化学反应，生成CeSiO<subgt;4</subgt;，抛光液中的金刚石磨粒与工件表面接触，在金刚石磨粒微切削作用下去除CeSiO<subgt;4</subgt;从而实现对碳化硅工件表面的抛光，工件表面由于电化学反应生成氧化膜使得工件表面改性变软，与非牛顿流体抛光液的相对剪切作用实现柔性抛光去除氧化层，不会对工件表面造成亚损伤，且抛光效率高，抛光质量好。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及超精密加工，具体涉及基于电化学-剪切流变复合效应的碳化硅晶片加工方法。

技术介绍

1、半导体产业是现代信息技术高速发展的重要基石，其材料及技术的发展被视为国家高科技的核心竞争力，是关乎国家安全和发展全局的基础核心领域和战略性产业。以碳化硅(sic)、氮化镓(gan)等为代表的第三代半导体材料，因其宽禁带，高击穿电压，高电子饱和迁移速率，高热传导率等特点，广泛运用在功率器件、航空航天、空间光学系统，5g通信等领域。

2、单晶sic属于超硬脆性材料，硬度在自然界中仅次于金刚石，化学惰性强，在常温条件下不与已知的酸碱发生化学反应，其材料特性给加工带来巨大挑战，阻碍其广泛应用。目前加工sic晶片最常用的抛光方法是化学机械抛光，通过化学机械抛光进行亚表面损伤层去除和超光滑表面创成。然而，sic硬度高、脆性大、化学惰性强，使用硬磨料会使sic晶片产生亚表面损伤，使用软磨料时cmp抛光效率极低，且cmp施加压力过大时也会对晶片造成损伤，这与sic晶片巨大需求间存在巨大矛盾。

3、近年来，国内外研究学者相继提出了面向sic的平坦化加工本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.基于电化学-剪切流变复合效应的碳化硅晶片加工方法，其特征在于：采用该方法抛光时，抛光槽中设有阴极电极，与外接电源的阴极相连，外接电源的阳极与碳化硅工件连接，抛光槽内具有非牛顿流体抛光液，碳化硅工件浸入非牛顿流体抛光液中，抛光槽由抛光槽主轴驱动作旋转运动，碳化硅工件由工件主轴驱动作旋转运动；

2.根据权利要求1所述的基于电化学-剪切流变复合效应的碳化硅晶片加工方法，其特征在于：所述阴极电极为石墨电极；所述石墨电极设于抛光槽槽内底部，石墨电极通过导电滑环与外接电源阴极相连。

3.根据权利要求1所述的基于电化学-剪切流变复合效应的碳化硅晶片加工方法，其特征在于：所述...

【技术特征摘要】

1.基于电化学-剪切流变复合效应的碳化硅晶片加工方法，其特征在于：采用该方法抛光时，抛光槽中设有阴极电极，与外接电源的阴极相连，外接电源的阳极与碳化硅工件连接，抛光槽内具有非牛顿流体抛光液，碳化硅工件浸入非牛顿流体抛光液中，抛光槽由抛光槽主轴驱动作旋转运动，碳化硅工件由工件主轴驱动作旋转运动；

2.根据权利要求1所述的基于电化学-剪切流变复合效应的碳化硅晶片加工方法，其特征在于：所述阴极电极为石墨电极；所述石墨电极设于抛光槽槽内底部，石墨电极通过导电滑环与外接电源阴极相连。

3.根据权利要求1所述的基于电化学-剪切流变复合效应的碳化硅晶片加工方法，其特征在于：所述非牛顿流体抛光液中，电解质占抛光液的质量分数为1％-3％，多羟基聚合物占抛光液的质量分数为43％-46％，去离子水占抛光液的质量分数为38％-46％，磨粒占抛光液的质量分数为10％-13％。

4.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：杭伟，沈蒙蒙，陈泓谕，吕冰海，韦民，吴凌伟，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：发明
国别省市：