SG拋光膜加工半導體基片損傷機理的研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代科學技術(shù)的發(fā)展，以單晶硅、碳化硅、藍寶石等為代表的半導體材料在IC產(chǎn)業(yè)和光伏產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用得到迅速升溫，這不僅極大的提高其需求量，也對其加工質(zhì)量提出越來越高的要求。但是作為典型的硬脆性材料，幾乎相同的彈性極限與強度極限這一特性使得半導體材料的加工性很差。半導體元件的加工精度和加工質(zhì)量決定了其使用性能的優(yōu)劣，尤其是加工損傷的產(chǎn)生，往往是制約技術(shù)突破的瓶頸所在?，F(xiàn)行半導體材料的精密加工方式可以很好地減小甚至消除加工損傷的產(chǎn)生，滿足元件高

2、質(zhì)量的加工要求，但大都存在一定的局限性，如加工效率過低、操作技術(shù)要求過高、加工材料有限、設(shè)備昂貴、污染環(huán)境等問題。
　　本課題組利用溶膠凝膠技術(shù)制得一種新型半固結(jié)柔性拋光工具——SG拋光膜，其制作工藝簡單、成本低廉、綠色環(huán)保，在前期的使用過程中發(fā)現(xiàn)它可用于半導體基片的拋光，獲得納米級粗糙度的超光滑表面。但是其加工后的工件表面損傷狀況卻有所不同：單晶碳化硅基片基本沒有劃痕等表面損傷，單晶硅基片表面有變色損傷層的出現(xiàn)。論文從表面損傷入

3、手探究導致不同損傷現(xiàn)象的原因所在，明確工具的屬性并給出損傷控制條件。
　　本論文針對加工損傷，首先設(shè)計對比實驗，明確了不同工具加工碳化硅基片表面損傷的形式，通過對不同磨料粒度拋光工具的加工結(jié)果分析確定 SG拋光膜的加工質(zhì)量不會隨著磨料粒徑的改變而顯著變化，從而避免了精拋所用超細磨料的團聚所導致的表面損傷，最終提出“容沒效應(yīng)”合理解釋 SG拋光膜的工具特性；然后利用Raman、XRD、FIB-SEM等多種手段確定了W40金剛石SG拋