4H-SiC(0001)硅面原子级平整抛光方法

以4H-SiC(0001)面Si面为加工对象,提出了一种可以快速获得平整、无损伤表面的化学机械抛光方法。先在复合铜、锡盘上对2英寸(1英寸=2.54 cm)的SiC晶片进行机械抛光,去除研磨造成的损伤层和划痕,最后用特殊的抛光液进行化学机械抛光。用微分干涉显微镜和原子力显微镜观察晶片表面形貌的变化,观察结果显示,经3 h抛光后晶片的表面粗糙度状况得到了明显的改善,表面没有观察到划痕,表面粗糙度值达到了0.1 nm以下,并且出现规则排列的原子台阶构型,达到了原子级平整。实验研究了抛光液组成对抛光效果的影响,在最优的条件下,化学机械抛光的去除速率约为387 nm/h。

氧化剂浓度对4H-SiC化学机械抛光效果的影响

以4H-SiC(0001)面为研究对象,采用原子力显微镜和X光电子能谱研究了抛光晶片表面的形貌和成分,讨论了氧化剂浓度对SiC化学机械抛光去除速率以及微观形貌的影响。结果表明,在化学机械抛光过程中SiC晶片的表面会生成二氧化硅,抛光液中氧化剂的浓度直接影响SiC的氧化进程,增大氧化剂的浓度可以显著提高抛光去除速率,当氧化剂浓度为0.15mol/L时,抛光去除速率可以达到约1 200nm/h,同时可以获得一个无划痕、超光滑、具有原子台阶构型的抛光表面,表面粗糙度值Ra低至0.0853nm。