一种改善大尺寸碳化硅衬底TTV的加工方法与流程

本发明涉及碳化硅衬底ttv领域，更具体地说，涉及一种改善大尺寸碳化硅衬底ttv的加工方法。

背景技术：

1、sic(碳化硅)器件作为第三代半导体，具有禁带宽度大、热导率高、电子饱和迁移速率高和击穿电场高等特性，碳化硅器件在高温、高压、高频、大功率电子器件领域和新能源汽车、光伏、航天、军工等环境应用领域有着不可替代的优势。

2、碳化硅衬底是整个碳化硅产业中成本占比最大，技术门槛最高的环节，对产业放量起着决定性的作用。在下游需求带动下，sic衬底正在从2、4英寸开始向6、8英寸推进，更大的衬底尺寸，意味着单片sic晶圆能够制造出的芯片数量更多，晶圆边缘浪费减少，单芯片成本降低。但是随着碳化硅衬底尺寸的变大，衬底加工的难度变大，面临的问题也越多。

3、碳化硅衬底现有加工工艺为：线切、研磨、抛光1、抛光2、si面抛光，在抛光工序中(包括抛光1、抛光2、si面抛光)，当使用小抛光机加工6、8寸碳化硅衬底时，如9b双面抛光机，其治具为游星轮，外径尺寸为202mm，只能装载下1片6英寸的碳化硅衬底(直径150mm)；910单面抛光机，其治具为陶瓷盘，直径为360mm，只能装载下1片8英寸的碳化硅衬底(直径200mm)。大尺寸碳化硅衬底装载在治具的中心位置，随着治具的转动，碳化硅衬底也随着做自转运动。由于衬底上各点距离中心点的距离不一样，其相对运动的速度v也不一样。抛光加工的碳化硅衬底中心点位置去除量少，而边缘点位置去除量多，这样会导致碳化硅衬底边缘薄、中心厚，ttv为衬底所测范围内各点厚度最高点减去厚度最低点，这样ttv会很差，并且随着碳化硅衬底尺寸的变大，ttv会变得更差。

4、现有的加工方法主要是通过调控盘型或温度来改善ttv，实施起来操作难度大，稳定性差，效果并不明显，难以满足要求。

技术实现思路

1、1.要解决的技术问题

2、针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种改善大尺寸碳化硅衬底ttv的加工方法，它可以实现，通过调整抛光垫各位置的高度，从而调整大尺寸碳化硅衬底各位置所承受的压力，从而保证大尺寸碳化硅衬底ttv非常小。

3、2.技术方案

4、为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

5、一种改善大尺寸碳化硅衬底ttv的加工方法，包括以下步骤：

6、s1：对下抛光盘清理，并摆放游星轮；

7、s2：在游星轮型腔口内划线等分后，将其取下；

8、s3：在指定区域粘贴uv膜；

9、s4：将游星轮重新装配在下抛光盘上，并放置碳化硅衬底进行测量。

10、进一步的，所述s1中，可将游星轮加工盘面进行奇数等份划分，并标记游星轮型腔口位置，标记步骤如下：

11、a.先将下抛光盘表面清理完毕，抛光表面无杂质，将游星轮摆放在抛光盘表面；

12、b.用记号笔标记游星轮型腔口轮廓，在下抛光盘上留下标记点，确定碳化硅衬底摆放位置；

13、其中，记号笔采用油性记号笔标记；

14、c.标记完毕后，将游星轮取下。

15、进一步的，所述s2中划线等分步骤如下：

16、a.沿着下抛光盘中心点方向对刚做好标记的型腔口画一条直线段，即为型腔口圆的直径，将其直径线段3等分点，以下抛光盘中心点为圆心，以前2个等分点为半径分别画圆；

17、b.画圆完毕后，圆与圆之间的区域，形成a等份区域、b等份区域、c等份区域……。

18、进一步的，所述s3中在指定区域粘贴uv膜，用于控制碳化硅衬底各位置的压力不同，若采用三等份划分，且uv膜粘贴方式如下：

19、选取100um厚的uv膜，将其粘贴在a等份区域，若超出a等份区域，则将超出的uv膜进行裁剪，b等份区域和c等份区域位置不贴uv膜；

20、下抛光盘和上抛光盘上不需要粘贴uv膜，且下抛光盘和上抛光盘上直接粘贴抛光垫即可，所述抛光垫均采用suba800抛光垫。

21、进一步的，所述s4中，将游星轮重新装配在下抛光盘上时，采用偏心放置的方式，再将碳化硅衬底放置在标记的位置区域，然后对碳化硅衬底进行测量。

22、进一步的，对碳化硅衬底采用5点测量法进行测量，测量步骤如下：

23、a.先利用千分表测量好碳化硅衬底的厚度，再通过5点测量法测量，即测碳化硅衬底中心点和距边缘5mm的4个对称点，记录数据；

24、b.设定上抛光盘和下抛光盘的加工时间为2小时，使用dn50为5um的钻石液进行加工；

25、c.2小时后重新测量5个点的厚度，获得加工数据。

26、进一步的，所述uv膜结构包括聚乙烯氯化物、粘性层和覆层；

27、其中，聚乙烯氯化物为uv膜基层，粘性层为中间层，与粘性层相邻的为覆层，uv膜粘性剥离度在5000mn/20mm到12000mn/20mm之间。

28、3.有益效果

29、相比于现有技术，本发明的优点在于：

30、(1)本发明通过调整抛光垫各位置的高度，从而调整大尺寸碳化硅衬底各位置所承受的压力，有效解决了现技术抛光垫各位置高度不能调节，以及无法达到去除率mrr相同的问题，进而提升了碳化硅衬底的抛光效果。

31、(2)本发明通过将抛光盘面均等份，然后按不同的厚度要求将uv膜贴在等份的盘面上，可使大尺寸碳化硅衬底从中心到边缘各位置的去除率mrr一样，从而保证大尺寸碳化硅衬底ttv非常小。

技术特征：

1.一种改善大尺寸碳化硅衬底ttv的加工方法，其特征在于：包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种改善大尺寸碳化硅衬底ttv的加工方法，其特征在于：所述s1中，可将游星轮加工盘面进行奇数等份划分，并标记游星轮型腔口位置，标记步骤如下：

3.根据权利要求1所述的一种改善大尺寸碳化硅衬底ttv的加工方法，其特征在于：所述s2中划线等分步骤如下：

4.根据权利要求1所述的一种改善大尺寸碳化硅衬底ttv的加工方法，其特征在于：所述s3中在指定区域粘贴uv膜，用于控制碳化硅衬底各位置的压力不同，若采用三等份划分，且uv膜粘贴方式如下：

5.根据权利要求1所述的一种改善大尺寸碳化硅衬底ttv的加工方法，其特征在于：所述s4中，将游星轮重新装配在下抛光盘上时，采用偏心放置的方式，再将碳化硅衬底放置在标记的位置区域，然后对碳化硅衬底进行测量。

6.根据权利要求5所述的一种改善大尺寸碳化硅衬底ttv的加工方法，其特征在于：对碳化硅衬底采用5点测量法进行测量，测量步骤如下：

7.根据权利要求1所述的一种改善大尺寸碳化硅衬底ttv的加工方法，其特征在于：所述uv膜结构包括聚乙烯氯化物、粘性层和覆层；

8.根据权利要求4所述的一种改善大尺寸碳化硅衬底ttv的加工方法，其特征在于：所述抛光垫均采用suba800抛光垫。

技术总结
本发明公开了一种改善大尺寸碳化硅衬底TTV的加工方法，属于碳化硅衬底TTV领域，一种改善大尺寸碳化硅衬底TTV的加工方法，包括以下步骤：S1：对下抛光盘清理，并摆放游星轮；S2：在游星轮型腔口内划线等分后，将其取下；S3：在指定区域粘贴UV膜；S4：将游星轮重新装配在下抛光盘上，并放置碳化硅衬底进行测量，所述S1中，可将游星轮加工盘面进行奇数等份划分，并标记游星轮型腔口位置，标记步骤如下：a.先将下抛光盘表面清理完毕，抛光表面无杂质，将游星轮摆放在抛光盘表面；它可以实现，通过调整抛光垫各位置的高度，从而调整大尺寸碳化硅衬底各位置所承受的压力，从而保证大尺寸碳化硅衬底TTV非常小。

技术研发人员：韦大勇,杨东风,黄伟山
受保护的技术使用者：无锡弘元半导体材料科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12