实时新聞資訊
News Center
26
2025
-
06
氧化鋁抛光液“磨”法降服“硬漢”碳化矽！
作者：
碳化矽（SiC）作爲最具代表性的第三代半導體材料，具有寬禁帶、高擊穿電場強度、高熱導率、高飽和電子漂移速度等優異的特性，是制作高溫、高頻、大功率、高壓器件的理想材料，廣泛應用于光伏、風電、軌道交通、新能源汽車、充電桩等電力電子領域。
作爲襯底材料，碳化矽晶片的表面質量將直接影響到器件性能，因此高質量的加工表面是碳化矽材料廣泛應用的必備條件。目前爲了獲得超光滑、無損傷的碳化矽晶片表面，國內外普遍采用化學機械抛光(CMP)工藝來加工碳化矽襯底。抛光液是CMP工藝中影響材料去除率和抛光表面質量的關鍵因素。
然而，由于碳化矽晶片材料的硬度大，化學惰性強，現有的用于碳化矽CMP的抛光液存在材料去除率低，加工表面質量差，循環使用壽命短，抛光液分散性差、易沉降等問題。
一種用于碳化矽晶片粗抛的氧化鋁CMP抛光液及其抛光方法
該發明涉及一種用于碳化矽晶片粗抛的氧化鋁CMP抛光液及其抛光方法，按重量百分比計，包括如下成分：納米氧化鋁磨料2～10wt.％；分散劑0.2～2wt.％；pH調節劑0.001～0.01wt‰；氧化劑的濃度爲1～5wt.％。
該發明通過采用複配型氧化劑，利用高錳酸鉀氧化碳化矽晶片表面的還原產物二氧化錳來活化過硫酸鉀，使抛光液中產生大量硫酸根自由基，硫酸根自由基的氧化性極強，能夠促進抛光液產生連鎖氧化反應，進一步氧化碳化矽晶片表面，在碳化矽表面形成硬度較低的氧化層，最終在氧化鋁磨料的機械作用下被去除，進而形成超光滑，無損傷的碳化矽晶片表面。
上述納米氧化鋁磨料的粒徑爲200～800納米。
該發明粗抛液包含如下質量分數含量的組成：99.99％高純氧化鋁粉體：1％～5％，分散劑0.05％～0.5％，氧化劑1％～3％，活化劑0.1％～1％，緩沖劑0.1％～1％，pH調節劑調節pH在2～4，余量爲純水，所述粗抛液的制備方法包括以下步驟：將所述的99.99％高純氧化鋁與分散劑按比例混合，持續攪拌下依次加入氧化劑、緩沖劑、活化劑、pH調節劑，將pH調節至2～4，並補充純水至需要的固含量，持續攪1～2h即可。
該發明提出的酸性碳化矽襯底材料粗抛液，可以適用于無紡布抛光墊配套的碳化矽襯底粗抛，提高襯底的光潔度和晶體完整性，同時可以去除襯底邊緣的具有劃痕、凹坑、微裂紋等缺陷的損傷層，提高襯底的良率和品質。
該發明所涉及99.99％高純氧化鋁粉體爲自制高純材料，經過反複研磨得到表面形貌規整的氧化鋁，其平均粒徑爲150nm～300nm。
