单晶SiC 基片干式摩擦化学机械抛光初探

薛明普 肖文 李宗唐 王占奎 苏建修

摘要 针对碳化硅（SiC）基片在抛光过程中效率低、费用高、环境污染大等问题，提出了一种在干式状态下对SiC 基片进行摩擦化学机械抛光的方法（dry tribochemical mechanical polishing， DTCMP）。探究不同工藝参数（磨料种类、磨粒粒径、磨粒含量、抛光盘转速、抛光载荷、固相氧化剂含量）对单晶SiC 基片抛光效率和表面质量的影响规律。研究结果表明：金刚石磨粒更适合SiC 的摩擦化学机械抛光；当磨粒粒径为W1，磨粒质量为4 g， 抛光盘转速为70 r/min， 抛光载荷为20.685 kPa， 固相氧化剂过碳酸钠添加量为10 g时，其为最优工艺参数。采用最优工艺参数对表面粗糙度约为20 nm 的单晶6H-SiC 基片进行干式抛光加工，最终获得表面粗糙度Ra 为3.214 nm。DTCMP 方法抛光SiC 基片比水基抛光法热量损失少，所产生的界面温度更高，反应所需的活化能更低，可以实现SiC 基片的绿色、高效和高质量抛光。

关键词 SiC 基片；干式摩擦化学机械抛光；材料去除率；表面粗糙度

中图分类号 O786; TQ163.4; TG58 文献标志码 A

文章编号 1006-852X（2024）01-0101-08

DOI 码 10.13394/j.cnki.jgszz.2023.0052

收稿日期 2023-03-06 修回日期 2023-04-07