一种碳化硅晶片的双面抛光方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及碳化硅(SiC)晶片表面加工处理领域，尤其是一种碳化硅晶片的双面抛光方法。
【背景技术】
[0002]碳化硅(SiC)是重要的第三代半导体材料，与硅(Si)和砷化镓(GaAs)等传统半导体材料相比，其具有高热导率、高击穿场强、高饱和电子漂移速率和高键合能等优异性能，在高温、高频、高功率及抗辐射器件方面拥有巨大的应用前景。
[0003]随着碳化硅单晶片抛光片成功地用于各个领域，人们开始更多的关注碳化硅单晶片的加工技术。碳化硅晶体硬度较大，莫氏硬度约为9.3，略低于金刚石，导致其加工难度较大，目前国内主流加工技术为单面加工，通常先加工一个面(例如碳面)，然后加工另外一个面(例如硅面)，这样得到的晶片不仅平整度较差，而且加工周期长，生产成本高，在加工另一面时容易造成对已加工面的二次加工引入的损伤(划伤)，极大制约了碳化硅晶片加工的发展。
【发明内容】
[0004]针对现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种碳化硅晶片的双面抛光方法，用来提高碳化硅晶片抛光效率，降低生产成本，改善晶片抛光后的平整度。
[0005]为实现上述目的本发明一种碳化硅晶片双面抛光方法，包括将碳化硅晶片在双面抛光机依次进行粗抛光、半精抛和精抛光;其中，
进行所述粗抛光时，使用水溶性金刚石抛光液，金刚石颗粒粒径为5_15um，抛光压力为40-100kg，抛光盘为树脂铜盘、树脂锡盘或者聚氨酯类结构的抛光垫；
进行所述半精抛时，使用水溶性金刚石抛光液，金刚石颗粒粒径为0.25-3um，抛光压力为60-120kg，抛光盘为树脂铜盘、树脂锡盘或者聚氨酯类结构的抛光垫；
进行所述精抛光时，使用碱性的二氧化硅抛光液，加入适当比例的氧化剂，调节精抛液PH值为9-13，抛光压力为80-140kg，抛光垫为绒毛类结构的抛光垫。
[0006]进一步，所述二氧化硅抛光液包括二氧化硅胶体悬浮剂与离子水，所述二氧化硅胶体悬浮剂与所述离子水按I: 5-1:15(体积)混合。
[0007]进一步，所述氧化剂占所述二氧化硅抛光液重量的10-20%。
[0008]通过本发明的双面抛光方法，可节省一倍加工时间，碳化硅晶片平整度可达到TTV(总厚度变化)<10，Bow(弯曲度)<15，￥&印(翘曲度)<15咖，抛光后表面质量一致，无橘皮、划伤、雾状等缺陷。
【具体实施方式】
[0009]下面结合【具体实施方式】对本发明作进一步详细说明。
[0010]实施例1 首先，将碳化硅单晶片在双面抛光机上进行粗抛光，抛光液使用水溶性金刚石抛光液，金刚石颗粒粒径为5um，抛光压力为40kg，抛光盘为树脂铜盘；
其次，将碳化硅单晶片在双面抛光机上进行半精抛，使用水溶性金刚石抛光液，金刚石颗粒粒径为0.25um，抛光压力为60kg，抛光盘为树脂锡盘；
最后，将碳化硅单晶片在双面抛光机上进行精抛光，使用碱性的二氧化硅抛光液，其中，二氧化硅胶体悬浮剂与去离子水按1:5的体积比混合配置二氧化硅抛光液，加入适当比例的氧化剂，本实施例使用过氧化氢作为氧化剂，加入比例占抛光液重量比为10%，调节精抛液PH值为9，抛光压力为80kg，抛光垫为绒毛类结构的抛光垫。
[0011]通过本发明的双面抛光方法，可节省一倍加工时间，碳化硅晶片平整度可达到TTV(总厚度变化)<10，Bow(弯曲度)<15，￥&印(翘曲度)<15咖，抛光后表面质量一致，无橘皮、划伤、雾状等缺陷。
[0012]实施例2
首先，将碳化硅单晶片在双面抛光机上进行粗抛光，抛光液使用水溶性金刚石抛光液，金刚石颗粒粒径为15um，抛光压力为100kg，抛光盘为树脂铜盘；
其次，将碳化硅单晶片在双面抛光机上进行半精抛，使用水溶性金刚石抛光液，金刚石颗粒粒径为3um，抛光压力为120kg，抛光盘为树脂锡盘；
最后，将碳化硅单晶片在双面抛光机上进行精抛光，使用碱性的二氧化硅抛光液，其中，二氧化硅胶体悬浮剂与去离子水按I: 15的体积比混合配置二氧化硅抛光液，加入适当比例的氧化剂，本实施例使用过氧化氢作为氧化剂，加入比例占抛光液重量比为2 O %，调节精抛液PH值为13，抛光压力为140kg，抛光垫为绒毛类结构的抛光垫。
[0013]实施例3
首先，将碳化硅单晶片在双面抛光机上进行粗抛光，抛光液使用水溶性金刚石抛光液，金刚石颗粒粒径为1um，抛光压力为70kg，抛光盘为树脂铜盘；
其次，将碳化硅单晶片在双面抛光机上进行半精抛，使用水溶性金刚石抛光液，金刚石颗粒粒径为1.5um，抛光压力为80kg，抛光盘为树脂锡盘；
最后，将碳化硅单晶片在双面抛光机上进行精抛光，使用碱性的二氧化硅抛光液，其中，二氧化硅胶体悬浮剂与去离子水按I: 10的体积比混合配置二氧化硅抛光液，加入适当比例的氧化剂，本实施例使用过氧化氢作为氧化剂，加入比例占抛光液重量比为15 %，调节精抛液PH值为11，抛光压力为I 1kg，抛光垫为绒毛类结构的抛光垫。
[0014]上述示例只是用于说明本发明，本发明的实施方式并不限于这些示例，本领域技术人员所做出的符合本发明思想的各种【具体实施方式】都在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种碳化硅晶片双面抛光方法，其特征在于，包括将碳化硅晶片在双面抛光机依次进行粗抛光、半精抛和精抛光;其中， 进行所述粗抛光时，使用水溶性金刚石抛光液，金刚石颗粒粒径为5-15um，抛光压力为40-100kg，抛光盘为树脂铜盘、树脂锡盘或者聚氨酯类结构的抛光垫； 进行所述半精抛时，使用水溶性金刚石抛光液，金刚石颗粒粒径为0.25-3um，抛光压力为60-120kg，抛光盘为树脂铜盘、树脂锡盘或者聚氨酯类结构的抛光垫； 进行所述精抛光时，使用碱性的二氧化硅抛光液，加入适当比例的氧化剂，调节精抛液PH值为9-13，抛光压力为80-140kg，抛光垫为绒毛类结构的抛光垫。2.如权利要求1所述的碳化硅晶片双面抛光方法，其特征在于，所述二氧化硅抛光液包括二氧化硅胶体悬浮剂与离子水，所述二氧化硅胶体悬浮剂与所述离子水按I: 5-1:15体积混合。3.如权利要求1所述的碳化硅晶片双面抛光方法，其特征在于，所述氧化剂占所述二氧化硅抛光液重量的10-20%。
【专利摘要】本发明一种碳化硅晶片双面抛光方法，包括将碳化硅晶片在双面抛光机依次进行粗抛光、半精抛和精抛光；其中，进行粗抛光时，使用水溶性金刚石抛光液，金刚石颗粒粒径为5-15um，抛光压力为40-100kg，抛光盘为树脂铜盘、树脂锡盘或者聚氨酯类结构的抛光垫；进行半精抛时，使用水溶性金刚石抛光液，金刚石颗粒粒径为0.25-3um，抛光压力为60-120kg，抛光盘为树脂铜盘、树脂锡盘或者聚氨酯类结构的抛光垫；进行精抛光时，使用碱性的二氧化硅抛光液，加入适当比例的氧化剂，调节精抛液PH值为9-13，抛光压力为80-140kg，抛光垫为绒毛类结构的抛光垫。通过本发明的双面抛光方法，可节省一倍加工时间，提高碳化硅晶片平整度，抛光后表面质量一致，无橘皮、划伤、雾状等缺陷。
【IPC分类】H01L21/304, B24B29/00
【公开号】CN105666300
【申请号】CN201610071886
【发明人】詹琳
【申请人】北京华进创威电子有限公司
【公开日】2016年6月15日
【申请日】2016年2月2日