一種SiC半導(dǎo)體材料的拋光方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種SiC半導(dǎo)體材料的拋光方法，針對SiC半導(dǎo)體材料的C面和Si面特性的不同，分別采用不同的方法對其C面和Si面進(jìn)行拋光，其主要包括以下步驟：1）對C面進(jìn)行拋光；2）對Si面進(jìn)行拋光；3）清洗。本發(fā)明提供了一種碳化硅材料去除速率快、獲取高品質(zhì)表面、能夠降低生產(chǎn)成本的SiC半導(dǎo)體材料的拋光方法，其具有如下的有益效果：SiC材料Si面去除率達(dá)到10納米每小時到800納米每小時，去除速度提高了2倍到8倍；C面去除率達(dá)到30納米每小時到2500納米每小時，去除速度提高了1.1倍到5倍；加工后所得到的SiC半導(dǎo)體材料表面品質(zhì)高。本發(fā)明拋光方法流程簡單，成本較低，效率高，具有很高的適用性和經(jīng)濟(jì)效益。
【專利說明】一種S iC半導(dǎo)體材料的拋光方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及半導(dǎo)體材料表面加工【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種SiC半導(dǎo)體材料的拋光 方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 作為新一代功率半導(dǎo)體材料，碳化硅（SiC)材料具有良好的熱傳導(dǎo)率、高擊穿場 強(qiáng)、高飽和電子漂移速率和高鍵合能等優(yōu)異性能，因此由SiC材料制作的電子器件，可在高 溫、高輻射等極端環(huán)境下運(yùn)作，可以充分實(shí)現(xiàn)電子器件的小型化、高效、節(jié)能的目標(biāo)，在未來 低碳環(huán)保型社會構(gòu)建過程中，擁有巨大的應(yīng)用和市場前景。
[0003] 但是，由于SiC材料的高硬度以及化學(xué)物理特性非常穩(wěn)定等特點(diǎn)，在SiC材料的超 精密加工中，所采用的化學(xué)機(jī)械研磨（CMP)方法，很難快速有效的進(jìn)行基板減薄，材料去除 等加工。目前通常采用的手法，一般是采取粗拋，精拋多道工序的手法來保證加工效率和加 工表面品質(zhì)。然而目前的粗拋工藝幾乎大部分是采用納米級金剛石拋光液來進(jìn)行拋光，雖 然效率很高，但金剛石顆粒價格昂貴，并且非常容易在SiC材料表面造成劃傷，而精拋過程 中的材料去除量很小，又很難將傷痕去除，所以對半導(dǎo)體加工后期工程的配線以及外延生 長等會造成巨大影響，從而增加了 SiC器件的產(chǎn)業(yè)化的推廣難度。中國專利CN1836842A大 直徑高硬度6H-SiC單晶片的表面拋光方法和中國專利CN101966689A -種大直徑4H-SiC 碳面的表面拋光方法中分別介紹了采用堿性拋光液對硅面的拋光方法和采用酸性拋光液 對碳面的拋光方法，雖然取得了較好的效果，但其仍然存在碳化硅晶片表面損傷缺陷，材 料去除速率慢，仍需進(jìn)行多道工序操作，其側(cè)重點(diǎn)主要在于介紹堿性和酸性拋光液及其應(yīng) 用。
[0004] 目前針對碳化硅加工，提出的解決方法和手段，都是籠統(tǒng)地總結(jié)為針對碳化硅基 板進(jìn)行拋光加工，但是由于碳化硅材料制備生長的特點(diǎn)，其本身就具備碳（C)面（000-1方 向）和硅（Si)面（0001方向）兩個特性差異極大的表面，所以需要針對芯片設(shè)計的不同需 要，對基板兩個面分別進(jìn)行拋光研究，提出針對性的拋光方法，同時要改善拋光劑中研磨顆 粒的選用，盡量避免使用價格昂貴并且容易造成表面劃痕的納米金剛石顆粒。在保證表面 品質(zhì)的基礎(chǔ)上，盡可能的提高加工速率，減少加工工序，達(dá)到節(jié)約資源，降低成本的目的。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于提供一種碳化硅材料去除速率快、獲取高品質(zhì)表面、能夠降低 生產(chǎn)成本的SiC半導(dǎo)體材料的拋光方法。
[0006] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：
[0007] -種SiC半導(dǎo)體材料的拋光方法，針對SiC半導(dǎo)體材料的C面和Si面特性的不同， 分別采用不同的方法對其C面和Si面進(jìn)行拋光，其包括以下步驟：
[0008] 1)對C面進(jìn)行拋光：
[0009] a.將平均粒徑為50nm_l μ m的研磨顆粒、氧化劑、表面活性劑、離子分散劑和液體 載體配制成pH值為1-5的拋光液；
[0010] b.將上述的拋光液滴加到承載SiC半導(dǎo)體材料的密閉裝置中，通入氣體，使其壓 力在OPa-IMPa范圍內(nèi)；
[0011] C.選擇溫度為25-28°C，拋光盤轉(zhuǎn)速為80-120rpm ;
[0012] d.開啟研磨機(jī)對SiC半導(dǎo)體材料的C面進(jìn)行拋光；
[0013] 2)對Si面進(jìn)行拋光：
[0014] a.將平均粒徑為50nm_5 μ m的研磨顆粒、氧化劑、表面活性劑、離子分散劑和液體 載體配制成pH值為8-12的拋光液；
[0015] b.將上述的拋光液滴加到承載SiC半導(dǎo)體材料的密閉裝置中，通入氣體，使其壓 力在OPa-IMPa范圍內(nèi)；
[0016] c.選擇溫度為25-28°C，拋光盤轉(zhuǎn)速為80-120rpm ;
[0017] d.開啟研磨機(jī)對SiC半導(dǎo)體材料的Si面進(jìn)行拋光；
[0018] 3)清洗
[0019] 將上述步驟1)、2)拋光后的SiC半導(dǎo)體材料進(jìn)行清洗，以去除SiC半導(dǎo)體材料兩 表面上的殘留粒子和沾污物。
[0020] 所述的研磨顆粒、氧化劑、表面活性劑、離子分散劑和液體載體按如下重量百分比 混合：
[0021] 研磨顆粒 5-40%; 氧化劑 0. 005-0. 1%; 表面活性劑 0.01-0.05%; 離子分散劑 0.01-0.05%; 液體載體 余量。
[0022] 所述的研磨顆粒為二氧化硅、二氧化鈰、三氧化二鋁、二氧化錳中的一種以上。
[0023] 所述的氧化劑為過氧化氫、高錳酸鹽、高碘酸鹽、高氯酸鹽中的一種以上。
[0024] 所述的液體載體為去離子水。
[0025] 所述步驟1)中的pH采用磷酸或鹽酸進(jìn)行調(diào)節(jié)。
[0026] 所述步驟2)中的pH采用氫氧化鈉或氫氧化鉀進(jìn)行調(diào)節(jié)。
[0027] 所述的氣體為空氣、氧氣、氮?dú)?、氬氣中的一種以上氣體。
[0028] 本發(fā)明采用以上技術(shù)方案，針對SiC半導(dǎo)體材料的C面和Si面特性的不同，分別 采用不同的方法對其C面和Si面進(jìn)行拋光，具有如下的有益效果：
[0029] 1、采用本發(fā)明的拋光方法，SiC材料Si面去除率達(dá)到10納米每小時到800納米 每小時，與現(xiàn)有技術(shù)相比，去除速度提高了 2倍到8倍。
[0030] 2、采用本發(fā)明的拋光方法，SiC材料C面去除率達(dá)到30納米每小時到2500納米 每小時，與現(xiàn)有技術(shù)相比，去除速度提高了 I. 1倍到5倍。
[0031] 3、采用本發(fā)明的拋光方法進(jìn)行拋光后，用光干涉顯微鏡對加工后的材料表面進(jìn)行 檢測，其表面粗糙度值平均在〇. 8nm左右，所得到的SiC半導(dǎo)體材料表面品質(zhì)高。
[0032] 4、本發(fā)明拋光方法流程簡單，成本較低，效率高。
[0033] 5、本發(fā)明不受拋光設(shè)備的限制，只需增加可對拋光液簡易加壓的設(shè)備，即可適用 于符合半導(dǎo)體材料加工要求的任何其他拋光設(shè)備。

【具體實(shí)施方式】
[0034] 為了加深對本發(fā)明的理解，下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳述，該實(shí)施 例僅用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明保護(hù)范圍的限定。
[0035] 一種SiC半導(dǎo)體材料的拋光方法，針對SiC半導(dǎo)體材料的C面和Si面特性的不同， 分別采用不同的方法對其C面和Si面進(jìn)行拋光，其包括以下步驟：
[0036] 1)對C面進(jìn)行拋光：
[0037] a.將平均粒徑為50nm_l μ m的研磨顆粒、氧化劑、表面活性劑、離子分散劑和液體 載體配制成pH值為1-5的拋光液；
[0038] b.將上述的拋光液滴加到承載SiC半導(dǎo)體材料的密閉裝置中，通入氣體，使其壓 力在OPa-IMPa范圍內(nèi)；
[0039] c.選擇溫度為25-28°C，拋光盤轉(zhuǎn)速為80-120rpm ;
[0040] d.開啟研磨機(jī)對SiC半導(dǎo)體材料的C面進(jìn)行拋光；
[0041] 2)對Si面進(jìn)行拋光：
[0042] a.將平均粒徑為50nm_5 μ m的研磨顆粒、氧化劑、表面活性劑、離子分散劑和液體 載體配制成pH值為8-12的拋光液；
[0043] b.將上述的拋光液滴加到承載SiC半導(dǎo)體材料的密閉裝置中，通入氣體，使其壓 力在OPa-IMPa范圍內(nèi)；
[0044] c.選擇溫度為25-28°C，拋光盤轉(zhuǎn)速為80-120rpm ;
[0045] d.開啟研磨機(jī)對SiC半導(dǎo)體材料的Si面進(jìn)行拋光；
[0046] 3)清洗
[0047] 將上述步驟1)、2)拋光后的SiC半導(dǎo)體材料進(jìn)行清洗，以去除SiC半導(dǎo)體材料表 面上的殘留粒子和沾污物。
[0048] 所述的研磨顆粒、氧化劑、表面活性劑、離子分散劑和液體載體按如下重量百分比 混合：
[0049] 研磨顆粒 5-40%; 氧化劑 0, 005-0. 1%; 表面活性劑 0.01-0.05%; 離子分散劑 0. 01-0. 05%; 液體載體 余量。
[0050] 所述的研磨顆粒為二氧化硅、二氧化鈰、三氧化二鋁、二氧化錳中的一種以上。
[0051] 所述的氧化劑為過氧化氫、高錳酸鹽、高碘酸鹽、高氯酸鹽中的一種以上。
[0052] 所述的液體載體為去離子水。
[0053] 所述步驟1)中的pH采用磷酸或鹽酸進(jìn)行調(diào)節(jié)。
[0054] 所述步驟2)中的pH采用氫氧化鈉或氫氧化鉀進(jìn)行調(diào)節(jié)。
[0055] 所述的氣體為空氣、氧氣、氮?dú)?、氬氣中的一種以上氣體。
[0056] 實(shí)施例1
[0057] -種SiC半導(dǎo)體材料的拋光方法，其包括以下步驟：
[0058] 1)對C面進(jìn)行拋光：
[0059] a.將平均粒徑為50nm的二氧化硅研磨顆粒、表面活性劑、離子分散劑按重量百分 比為20% :0. 04% :0. 04%和余量去離子水配制成拋光液，用鹽酸調(diào)節(jié)拋光液的pH值為5 ;
[0060] b.將上述的拋光液滴加到承載SiC半導(dǎo)體材料加工盤上；
[0061] c.選擇溫度為25-28°C，拋光盤轉(zhuǎn)速為80-120rpm ;
[0062] d.開啟研磨機(jī)對SiC半導(dǎo)體材料的C面進(jìn)行拋光；
[0063] 2)對Si面進(jìn)行拋光：
[0064] a.將平均粒徑為50nm的二氧化硅研磨顆粒、表面活性劑、離子分散劑按重量百分 比為40% :0. 01% :0. 02%和余量去離子水配制成拋光液，用氫氧化鉀調(diào)節(jié)拋光液的pH值 為11 ;
[0065] b.將上述的拋光液滴加到承載SiC半導(dǎo)體材料的加工盤上；
[0066] c.選擇溫度為25-28°C，拋光盤轉(zhuǎn)速為80-120rpm ;
[0067] d.開啟研磨機(jī)對SiC半導(dǎo)體材料的Si面進(jìn)行拋光；
[0068] 3)清洗：對上述步驟1)、2)拋光后的SiC半導(dǎo)體材料進(jìn)行清洗，以去除SiC半導(dǎo) 體材料兩表面上的殘留粒子和沾污物。
[0069] 實(shí)施例2
[0070] 一種SiC半導(dǎo)體材料的拋光方法，其包括以下步驟：
[0071] 1)對C面進(jìn)行拋光：
[0072] a.將平均粒徑為IOOnm的二氧化硅研磨顆粒、表面活性劑、離子分散劑按重量百 分比為10% :0.05% :0.05%和余量去離子水配制成拋光液，用鹽酸調(diào)節(jié)拋光液的pH值為 3 ；
[0073] b.將上述的拋光液滴加到承載SiC半導(dǎo)體材料的密閉裝置中，通入氧氣使其壓力 為 0· 3MPa ;
[0074] c.選擇溫度為25-28°C，拋光盤轉(zhuǎn)速為80-120rpm ;
[0075] d.開啟研磨機(jī)對SiC半導(dǎo)體材料的C面進(jìn)行拋光；
[0076] 2)對Si面進(jìn)行拋光：
[0077] a.將平均粒徑為200nm的二氧化硅研磨顆粒、表面活性劑、離子分散劑按重量百 分比為10% :0.05% :0.05%和余量去離子水配制成拋光液，用氫氧化鉀調(diào)節(jié)拋光液的pH 值為12 ;
[0078] b.將上述的拋光液滴加到承載SiC半導(dǎo)體材料的密閉裝置中，通入氧氣使其壓力 為 0· 3MPa ;
[0079] c.選擇溫度為25-28°C，拋光盤轉(zhuǎn)速為80-120rpm ;
[0080] d.開啟研磨機(jī)對SiC半導(dǎo)體材料的Si面進(jìn)行拋光；
[0081] 3)清洗：對上述步驟1)、2)拋光后的SiC半導(dǎo)體材料進(jìn)行清洗，以去除SiC半導(dǎo) 體材料兩表面上的殘留粒子和沾污物。
[0082] 實(shí)施例3
[0083] 一種SiC半導(dǎo)體材料的拋光方法，其包括以下步驟：
[0084] 1)對C面進(jìn)行拋光：
[0085] a.將平均粒徑為SOnm的二氧化硅研磨顆粒、高錳酸鉀、表面活性劑、離子分散劑 按重量百分比為10% :0.02% :0.05% :0.05%和余量去離子水配制成拋光液，用鹽酸調(diào)節(jié) 拋光液的pH值為3 ;
[0086] b.將上述的拋光液滴加到承載SiC半導(dǎo)體材料的密閉裝置中，通入氧氣使其壓力 為 0· 3MPa ;
[0087] c.選擇溫度為25-28°C，拋光盤轉(zhuǎn)速為80-120rpm ;
[0088] d.開啟研磨機(jī)對SiC半導(dǎo)體材料的C面進(jìn)行拋光；
[0089] 2)對Si面進(jìn)行拋光：
[0090] a.將平均粒徑為200nm的二氧化硅研磨顆粒、高錳酸鉀、表面活性劑、離子分散劑 按重量百分比為15% :0.05% :0.05% :0.05%和余量去離子水配制成拋光液，用氫氧化鉀 調(diào)節(jié)拋光液的pH值為12 ;
[0091] b.將上述的拋光液滴加到承載SiC半導(dǎo)體材料的密閉裝置中，通入氧氣使其壓力 為 0· 3MPa ;
[0092] c.選擇溫度為25-28°C，拋光盤轉(zhuǎn)速為80-120rpm ;
[0093] d.開啟研磨機(jī)對SiC半導(dǎo)體材料的Si面進(jìn)行拋光；
[0094] 3)清洗：對上述步驟1)、2)拋光后的SiC半導(dǎo)體材料進(jìn)行清洗，以去除SiC半導(dǎo) 體材料兩表面上的殘留粒子和沾污物。
[0095] 實(shí)施例4
[0096] 一種SiC半導(dǎo)體材料的拋光方法，其包括以下步驟：
[0097] 1)對C面進(jìn)行拋光：
[0098] a.將平均粒徑為1 μ m的二氧化鈰研磨顆粒、高錳酸鉀、表面活性劑、離子分散劑 按重量百分比為5% :0. 05% :0. 03% :0. 03%和余量去離子水配制成拋光液，用磷酸調(diào)節(jié)拋 光液的pH值為4;
[0099] b.將上述的拋光液滴加到承載SiC半導(dǎo)體材料的密閉裝置中，通入空氣使其壓力 為 0· 7MPa ;
[0100] C.選擇溫度為25-28°C，拋光盤轉(zhuǎn)速為80-120rpm ;
[0101] d.開啟研磨機(jī)對SiC半導(dǎo)體材料的C面進(jìn)行拋光；
[0102] 2)對Si面進(jìn)行拋光：
[0103] a.將平均粒徑為3μπι的二氧化鈰研磨顆粒、高錳酸鉀、表面活性劑、離子分散劑 按重量百分比為10% :0.02% :0.05% :0.05 %和余量去離子水配制成拋光液，用氫氧化鈉 調(diào)節(jié)拋光液的pH值為10 ;
[0104] b.將上述的拋光液滴加到承載SiC半導(dǎo)體材料的密閉裝置中，通入空氣使其壓力 為 0· 7MPa ;
[0105] c.選擇溫度為25-28°C，拋光盤轉(zhuǎn)速為80-120rpm ;
[0106] d.開啟研磨機(jī)對SiC半導(dǎo)體材料的Si面進(jìn)行拋光；
[0107] 3)清洗：對上述步驟1)、2)拋光后的SiC半導(dǎo)體材料進(jìn)行清洗，以去除SiC半導(dǎo) 體材料兩表面上的殘留粒子和沾污物。
[0108] 實(shí)施例5
[0109] 一種SiC半導(dǎo)體材料的拋光方法，其包括以下步驟：
[0110] 1)對C面進(jìn)行拋光：
[0111] a.將平均粒徑為500nm的二氧化鈰研磨顆粒、過氧化氫、表面活性劑、離子分散劑 按重量百分比為10% :0. 1% :0. 05% :0. 05%和余量去離子水配制成拋光液，用磷酸調(diào)節(jié)拋 光液的pH值為2 ;
[0112] b.將上述的拋光液滴加到承載SiC半導(dǎo)體材料的密閉裝置中，通入氧氣使其壓力 為 OPa;
[0113] c.選擇溫度為25-28°C，拋光盤轉(zhuǎn)速為80-120rpm ;
[0114] d.開啟研磨機(jī)對SiC半導(dǎo)體材料的C面進(jìn)行拋光；
[0115] 2)對Si面進(jìn)行拋光：
[0116] a.將平均粒徑為5μπι的二氧化鈰研磨顆粒、過氧化氫、表面活性劑、離子分散劑 按重量百分比為20% :0. 1% :0. 04% :0. 04%和余量去離子水配制成拋光液,用氫氧化鉀調(diào) 節(jié)拋光液的pH值為11 ;
[0117] b.將上述的拋光液滴加到承載SiC半導(dǎo)體材料的密閉裝置中，通入氧氣使其壓力 為 OPa;
[0118] c.選擇溫度為25-28°C，拋光盤轉(zhuǎn)速為80-120rpm ;
[0119] d.開啟研磨機(jī)對SiC半導(dǎo)體材料的Si面進(jìn)行拋光；
[0120] 3)清洗：對上述步驟1)、2)拋光后的SiC半導(dǎo)體材料進(jìn)行清洗，以去除SiC半導(dǎo) 體材料兩表面上的殘留粒子和沾污物。
[0121] 實(shí)施例6
[0122] 一種SiC半導(dǎo)體材料的拋光方法，其包括以下步驟：
[0123] 1)對C面進(jìn)行拋光：
[0124] a.將平均粒徑為400nm的二氧化錳研磨顆粒、高錳酸鉀、表面活性劑、離子分散劑 按重量百分比為10% :0.01% :0.02% :0.02%和余量去離子水配制成拋光液，用鹽酸調(diào)節(jié) 拋光液的pH值為1 ;
[0125] b.將上述的拋光液滴加到承載SiC半導(dǎo)體材料的密閉裝置中，通入氬氣使其壓力 為 0· IMPa ;
[0126] c.選擇溫度為25-28°C，拋光盤轉(zhuǎn)速為80-120rpm ;
[0127] d.開啟研磨機(jī)對SiC半導(dǎo)體材料的C面進(jìn)行拋光；
[0128] 2)對Si面進(jìn)行拋光：
[0129] a.將平均粒徑為SOOnm的二氧化錳研磨顆粒、高錳酸鉀、表面活性劑、離子分散劑 按重量百分比為5% :0. 005% :0. 01% :0. 01%和余量去離子水配制成拋光液，用氫氧化鉀 調(diào)節(jié)拋光液的pH值為8 ;
[0130] b.將上述的拋光液滴加到承載SiC半導(dǎo)體材料的密閉裝置中，通入氬氣使其壓力 為 0· IMPa ;
[0131] c.選擇溫度為25-28°C，拋光盤轉(zhuǎn)速為80-120rpm ;
[0132] d.開啟研磨機(jī)對SiC半導(dǎo)體材料的Si面進(jìn)行拋光；
[0133] 3)清洗：對上述步驟1)、2)拋光后的SiC半導(dǎo)體材料進(jìn)行清洗，以去除SiC半導(dǎo) 體材料兩表面上的殘留粒子和沾污物。
[0134] 實(shí)施例7
[0135] 一種SiC半導(dǎo)體材料的拋光方法，其包括以下步驟：
[0136] 1)對C面進(jìn)行拋光：
[0137] a.將平均粒徑為200nm的三氧化二鋁研磨顆粒、高氯酸鉀、表面活性劑、離子分散 劑按重量百分比為10% :〇. 005% :0. 01% :0. 01 %和余量去離子水配制成拋光液，用鹽酸調(diào) 節(jié)拋光液的pH值為3 ;
[0138] b.將上述的拋光液滴加到承載SiC半導(dǎo)體材料的密閉裝置中，通入體積比為氮 氣：氧氣=7 :1的混合氣體使其壓力為0· 7MPa
[0139] c.選擇溫度為25-28°C，拋光盤轉(zhuǎn)速為80-120rpm ;
[0140] d.開啟研磨機(jī)對SiC半導(dǎo)體材料的C面進(jìn)行拋光；
[0141] 2)對Si面進(jìn)行拋光：
[0142] a.將平均粒徑為SOOnm的三氧化二鋁研磨顆粒、高氯酸鉀、表面活性劑、離子分散 劑按重量百分比為30% :0. 005% :0. 03% :0. 03%和余量去離子水配制成拋光液，用氫氧化 鈉調(diào)節(jié)拋光液的pH值為9 ;
[0143] b.將上述的拋光液滴加到承載SiC半導(dǎo)體材料的密閉裝置中，通入體積比為氮 氣：氧氣=7 :1的混合氣體使其壓力為0· 7MPa ;
[0144] c.選擇溫度為25-28°C，拋光盤轉(zhuǎn)速為80-120rpm ;
[0145] d.開啟研磨機(jī)對SiC半導(dǎo)體材料的Si面進(jìn)行拋光；
[0146] 3)清洗：對上述步驟1)、2)拋光后的SiC半導(dǎo)體材料進(jìn)行清洗，以去除SiC半導(dǎo) 體材料兩表面上的殘留粒子和沾污物。
[0147] 實(shí)施例8
[0148] 一種SiC半導(dǎo)體材料的拋光方法，其包括以下步驟：
[0149] 1)對C面進(jìn)行拋光：
[0150] a.將平均粒徑為SOOnm的二氧化錳研磨顆粒、高碘酸鉀、表面活性劑、離子分散劑 按重量百分比為15% :0.01% :0.02% :0.02%和余量去離子水配制成拋光液，用鹽酸調(diào)節(jié) 拋光液的pH值為4 ;
[0151] b.將上述的拋光液滴加到承載SiC半導(dǎo)體材料的密閉裝置中，通入氧氣使其壓力 為 IMPa ;
[0152] c.選擇溫度為25-28°C，拋光盤轉(zhuǎn)速為80-120rpm ;
[0153] d.開啟研磨機(jī)對SiC半導(dǎo)體材料的C面進(jìn)行拋光；
[0154] 2)對Si面進(jìn)行拋光：
[0155] a.將平均粒徑為1 μ m的二氧化錳研磨顆粒、高碘酸鉀、表面活性劑、離子分散劑 按重量百分比為20% :0. 1% :0. 04% :0. 04%和余量去離子水配制成拋光液,用氫氧化鉀調(diào) 節(jié)拋光液的pH值為10 ;
[0156] b.將上述的拋光液滴加到承載SiC半導(dǎo)體材料的密閉裝置中，通入氧氣使其壓力 為 IMPa ;
[0157] c.選擇溫度為25-28°C，拋光盤轉(zhuǎn)速為80-120rpm ;
[0158] d.開啟研磨機(jī)對SiC半導(dǎo)體材料的Si面進(jìn)行拋光；
[0159] 3)清洗：對上述步驟1)、2)拋光后的SiC半導(dǎo)體材料進(jìn)行清洗，以去除SiC半導(dǎo) 體材料兩表面上的殘留粒子和沾污物。
[0160] 采用以上實(shí)施例1-8的拋光方法對SiC材料進(jìn)行拋光作為實(shí)驗(yàn)組，采用現(xiàn)有的常 規(guī)技術(shù)對SiC半導(dǎo)體材料進(jìn)行拋光作為對照組，記錄實(shí)驗(yàn)組與對照組的SiC半導(dǎo)體材料的C 面和Si的去除速率，采用光干涉顯微鏡觀察拋光后的SiC材料表面粗糙程度，其實(shí)驗(yàn)結(jié)果 如下表1所示：
[0161]表 1

【權(quán)利要求】
1. 一種SiC半導(dǎo)體材料的拋光方法，分別采用不同的方法對SiC半導(dǎo)體材料的C面和 Si面進(jìn)行拋光，其特征在于：其包括以下步驟： 1) 對C面進(jìn)行拋光： a. 將平均粒徑為50nm-lMffl的研磨顆粒、氧化劑、表面活性劑、離子分散劑和液體載體 配制成pH值為1-5的拋光液； b. 將上述的拋光液滴加到承載SiC半導(dǎo)體材料的密閉裝置中，通入氣體，使其壓力在 OPa-IMPa范圍內(nèi)； c. 選擇溫度為25-28°C，拋光盤轉(zhuǎn)速為80-120rpm ; d. 開啟研磨機(jī)對SiC半導(dǎo)體材料的C面進(jìn)行拋光； 2) 對Si面進(jìn)行拋光： a. 將平均粒徑為50nm-5Mffl的研磨顆粒、氧化劑、表面活性劑、離子分散劑和液體載體 配制成pH值為8-12的拋光液； b. 將上述的拋光液滴加到承載SiC半導(dǎo)體材料的密閉裝置中，通入氣體，使其壓力在 OPa-IMPa范圍內(nèi)； c. 選擇溫度為25-28°C，拋光盤轉(zhuǎn)速為80-120rpm ; d. 開啟研磨機(jī)對SiC半導(dǎo)體材料的Si面進(jìn)行拋光； 3) 清洗 將上述步驟1)、2)拋光后的SiC半導(dǎo)體材料進(jìn)行清洗，以去除SiC半導(dǎo)體材料兩表面 上的殘留粒子和沾污物。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種SiC半導(dǎo)體材料的拋光方法，其特征在于：所述的研磨 顆粒、氧化劑、表面活性劑、離子分散劑和液體載體按如下重量百分比混合： 研磨顆粒 5-40% ; 氧化劑 0. 005-0. 1% ; 表面活性劑 0. 01-0. 05% ; 離子分散劑 0. 01-0. 05% ; 液體載體 余量。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種SiC半導(dǎo)體材料的拋光方法，其特征在于：所述的 研磨顆粒為二氧化硅、二氧化鈰、三氧化二鋁、二氧化錳中的一種以上。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種SiC半導(dǎo)體材料的拋光方法，其特征在于：所述的 氧化劑為過氧化氫、高錳酸鹽、高碘酸鹽、高氯酸鹽中的一種以上。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種SiC半導(dǎo)體材料的拋光方法，其特征在于：所述的 液體載體為去離子水。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種SiC半導(dǎo)體材料的拋光方法，其特征在于：所述步驟1) 中的pH值采用磷酸或鹽酸進(jìn)行調(diào)節(jié)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種SiC半導(dǎo)體材料的拋光方法，其特征在于：所述步驟2) 中的pH值采用氫氧化鈉或氫氧化鉀進(jìn)行調(diào)節(jié)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種SiC半導(dǎo)體材料的拋光方法，其特征在于：所述的氣體 為空氣、氧氣、氮?dú)?、氦氣中的一種以上氣體。
【文檔編號】B24B37/10GK104385116SQ201410495379
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2014年9月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月24日
【發(fā)明者】尹濤 申請人:尹濤