[發明專利]碳化硅晶片及其加工方法

有效

• 申請號: 202110055105.7
• 申請日: 2021-01-15
• 公開（公告）號: CN112809458B
• 公開（公告）日: 2022-05-06
• 發明（設計）人: 徐良;朱振佳;藍文安;占俊杰;劉建哲;余雅俊;夏建白;陳素春
• 申請（專利權）人: 浙江富芯微電子科技有限公司
• 主分類號: B24B1/00
• 分類號: B24B1/00;B24B7/17;B24B7/22;B24B37/04;B24B37/08;B24B49/16;B24B49/00;C09G1/02
• 代理公司: 北京辰權知識產權代理有限公司 11619
• 代理人: 金銘

1.一種碳化硅晶片的加工方法，其特征在于，包括以下步驟：

將清洗分類后的碳化硅晶片進行雙面粗磨；經過所述雙面粗磨后的所述碳化硅晶片的表面粗糙度小于200nm；

將經過雙面粗磨后的碳化硅晶片進行雙面精磨；經過所述雙面精磨后的所述碳化硅晶片的表面粗糙度小于50nm；

將經過雙面精磨后的碳化硅晶片進行催化劑輔助化學機械拋光；其中，

拋光液為采用第一研磨顆粒、第一分散劑、氧化劑、催化劑、PH調節劑及去離子水形成的酸性膠體；

所述第一研磨顆粒為金剛石、氧化硅、氧化鋁、碳化硅和碳化硼顆粒中的至少一種；所述第一研磨顆粒的粒度為100～500nm；

所述第一分散劑為硅酸鈉；所述氧化劑為雙氧水、高錳酸鉀和次氯酸鈉中的至少一種；所述催化劑為氧化鐵、四氧化三鐵和氧化亞鐵中的至少一種；所述PH調節劑為HCl溶液和HNO₃溶液中的至少一種；所述拋光液的PH值為3～5；

所述研磨顆粒、分散劑、氧化劑、催化劑、PH調節劑及去離子水的質量占比為5～15：2～5：10～20：3～5：5～10：45～75。

2.根據權利要求1所述的碳化硅晶片的加工方法，其特征在于，所述催化劑輔助化學機械拋光采用雙面拋光機；其中，拋光墊為多孔結構的絨毛類軟質拋光墊，研磨壓力為300～500g/cm²，轉速30～70r/min，研磨過程選擇在室溫下進行，拋光時間40～70min。

3.根據權利要求1所述的碳化硅晶片的加工方法，其特征在于，所述雙面粗磨和所述雙面精磨中的研磨液均為采用第二研磨顆粒、第二分散劑及去離子水組成的混合物；其中，所述第二分散劑為水溶性有機溶劑；所述第二研磨顆粒為碳化硼或金剛石顆粒。

4.根據權利要求3所述的碳化硅晶片的加工方法，其特征在于，所述雙面粗磨中所述第二研磨顆粒的粒徑為5～20μm，所述第二研磨顆粒的顆粒質量占比10～20％；

所述雙面精磨中所述第二研磨顆粒的粒徑為0.5～2μm，所述第二研磨顆粒的顆粒質量占比為2～10％。

5.根據權利要求3所述的碳化硅晶片的加工方法，其特征在于，所述雙面粗磨中所述第二研磨顆粒、第二分散劑及去離子水的質量配比為10～20：2～5：75～88；

所述雙面精磨中所述第二研磨顆粒、第二分散劑及去離子水的質量配比為10～20：2～5：60～90。

6.根據權利要求1所述的碳化硅晶片的加工方法，其特征在于，所述雙面粗磨和所述雙面精磨均采用雙面研磨機；其中：所述雙面粗磨的研磨壓力為10～100g/cm²，研磨盤轉速為10～30r/min；

所述雙面精磨的研磨壓力為50～200g/cm²，研磨盤轉速為10～30r/min。

7.一種碳化硅晶片，其特征在于，所述碳化硅晶片采用權利要求1-6任一項所述的碳化硅晶片的加工方法加工得到；其中：

所述碳化硅晶片的單片總厚度變化(TTV)≤8μm，單片局部厚度變化(LTV)≤1μm，單片彎曲度(Bow)≤15μm，單片翹曲度(Warp)≤25μm，單片表面粗糙度(Ra)0.20nm；晶片表面無肉眼可見缺陷。