加工工艺对SiC单晶衬底面形参数的影响

【作者】 谢雪健； 陈秀芳； 彭燕； 崔潆心； 胡小波； 徐现刚；

【机构】 山东大学晶体材料研究所；

【摘要】 采用物理气相传输法(PVT)生长了不同直径的SiC单晶。使用多线切割机、双面研磨机、双面抛光机对SiC晶体进行了切割、研磨和抛光处理,得到了SiC单晶衬底。利用Coming Tropel平坦度仪表征了不同加工状态下晶片的总厚度变化(TTV)、弯曲度(BOW)、翘曲度(WARP)等面形参数。研究表明BOW值大小主要取决于切割工艺,不同的磨抛工序对BOW值影响较小;研磨工艺对TTV、WARP值有重要影响,可大幅度降低TTV和WARP数值。针对不同加工工艺对面形参数的影响,基于晶体加工理论不同的切削和磨削机理,通过改进相关工艺参数获得了3-4英寸SiC晶片最优的面形参数。结果表明,在切割工艺中,通过增大供线速度、降低进给速率、选择合适的金刚石砂浆浓度可降低晶片的BOW值;在研磨工艺中,正确配制颗粒度小且分布均匀的研磨料能显著降低晶片的TTV和WARP值。采用优化后的加工工艺,3英寸SiC晶片的TTV、BOW和WARP值可分别控制在10μm、10μm、25μm以内;4英寸SiC晶片的TTV、BOW和WARP值可分别控制在15μm、15μm、40μm以内。更多还原