一種碳化硅晶片的拋光液的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及一種在加工碳化硅晶片時(shí)使用的拋光液。
【背景技術(shù)】
[0002]碳化硅(SiC)晶片是非常重要的第三代半導(dǎo)體材料，由于SiC晶體硬度較大，莫氏硬度約為9.3，略低于金剛石，導(dǎo)致其加工難度較大，目前傳統(tǒng)拋光液采用二氧化硅拋光液，其缺點(diǎn)是去除速率低、加工時(shí)間非常長，拋光液中二氧化硅很容易發(fā)生結(jié)晶，在生產(chǎn)中很容易造成加工表面有大量劃傷。
[0003]使用現(xiàn)有的拋光液對SiC晶片表面處理時(shí)需要6-8個小時(shí)，去除速率低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明的目的在于提供本發(fā)明在于提供一種用于高質(zhì)量加工SiC晶片表面的拋光液，適用于對SiC晶片進(jìn)行化學(xué)機(jī)械拋光。該拋光液的特點(diǎn)是去除速率快(可在1-3小時(shí)內(nèi)完成)、加工出的碳化硅晶片較光亮，表面強(qiáng)光燈觀測無明顯劃痕且平整、均勻，表面粗糙度經(jīng)原子力顯微鏡檢測可穩(wěn)定達(dá)到<0.3nm。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的本發(fā)明一種碳化硅晶片的拋光液，其中各組分所占重量百分比為:二氧化硅拋光液10-30%，粒徑為50-100nm;納米級金剛石研磨液0.1-10%，粒徑為50-200nm;輔助氧化劑3-20%; pH調(diào)節(jié)劑0.5-10%;去離子水為余量;混合后的所述碳化硅晶片的拋光液pH值范圍為7-9。
[0006]進(jìn)一步，所述二氧化硅拋光液指粒徑為50-100nm的水溶性二氧化硅膠體或溶體。
[0007]進(jìn)一步，所述納米級金剛石研磨液指粒徑為50_200nm的水溶性金剛石微粉或溶體。
[0008]進(jìn)一步，所述輔助氧化劑指濃度30%的UP(Ultra Pure，超純)級化學(xué)試劑過氧化氫溶液。
[0009]進(jìn)一步，所述pH調(diào)節(jié)劑指氫氧化鈉、氫氧化鉀、多羥多胺中的一種或者多種組合。
[0010]本發(fā)明拋光液由去離子水、二氧化硅拋光液、納米級金剛石研磨液、輔助氧化劑、PH調(diào)節(jié)劑配制而成。
[0011]其中，納米級金剛石研磨液是其重要成分，其作用是增強(qiáng)拋光過程中的去除速率，保證晶片加工過程的表面質(zhì)量；另使拋光液各成分能夠更加穩(wěn)定均勻的存在，由于它的存在，可以盡量調(diào)整拋光液PH值為微弱堿性，降低了拋光液二氧化硅的結(jié)晶速率，提高了使用壽命;
PH調(diào)節(jié)劑使整個拋光液PH穩(wěn)定在弱堿性，降低了拋光液二氧化硅的結(jié)晶速率，提高了使用壽命；
輔助氧化劑包括過氧化氫和去離子水，由于加入納米級金剛石研磨液提高了拋光過程的機(jī)械反應(yīng)，該輔助氧化劑可用于提高拋光過程中碳化硅晶片表面與該拋光液的化學(xué)反應(yīng)，使加工的SiC表面機(jī)械和化學(xué)作用達(dá)到合適的速率，可以得到更平整、均勻、粗糙度低的表面。
【具體實(shí)施方式】
[0012]下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0013]實(shí)施例1
在本實(shí)施例中配置的碳化硅晶片的拋光液，其中各組分所占重量百分比為:二氧化硅拋光液10%，粒徑為50nm，二氧化硅拋光液為水溶性二氧化硅膠體；納米級金剛石研磨液
0.1%，粒徑為50nm，水溶性金剛石微粉溶液；輔助氧化劑3%，輔助氧化劑為濃度30%的UP(Ultra Pure，超純)級化學(xué)試劑過氧化氫溶液;pH調(diào)節(jié)劑0.5%，pH調(diào)節(jié)劑選用氫氧化鈉;去離子水為余量;混合后的碳化硅晶片的拋光液pH值范圍為7。
[0014]其中，納米級金剛石研磨液是其重要成分，其作用是增強(qiáng)拋光過程中的去除速率，保證晶片加工過程的表面質(zhì)量；另使拋光液各成分能夠更加穩(wěn)定均勻的存在，由于它的存在，可以盡量調(diào)整拋光液PH值為微弱堿性，降低了拋光液二氧化硅的結(jié)晶速率，提高了使用壽命;
PH調(diào)節(jié)劑使整個拋光液PH穩(wěn)定在弱堿性，降低了拋光液二氧化硅的結(jié)晶速率，提高了使用壽命；
輔助氧化劑包括過氧化氫和去離子水，由于加入納米級金剛石研磨液提高了拋光過程的機(jī)械反應(yīng)，該輔助氧化劑可用于提高拋光過程中碳化硅晶片表面與該拋光液的化學(xué)反應(yīng)，使加工的SiC表面機(jī)械和化學(xué)作用達(dá)到合適的速率，可以得到更平整、均勻、粗糙度低的表面。
[0015]實(shí)施例2
在本實(shí)施例中配置的碳化硅晶片的拋光液，其中各組分所占重量百分比為:二氧化硅拋光液30%，粒徑為10nm，二氧化硅拋光液為水溶性二氧化硅溶液；納米級金剛石研磨液10%，粒徑為200nm，水溶性金剛石微粉溶液；輔助氧化劑20%，輔助氧化劑為濃度30%的UP(Ultra Pure，超純)級化學(xué)試劑過氧化氫溶液;pH調(diào)節(jié)劑10%，pH調(diào)節(jié)劑選用氫氧化鉀;去離子水為余量;混合后的碳化硅晶片的拋光液pH值范圍為9。
[0016]實(shí)施例3
在本實(shí)施例中配置的碳化硅晶片的拋光液，其中各組分所占重量百分比為:二氧化硅拋光液15%，粒徑為80nm，二氧化硅拋光液為水溶性二氧化硅溶液;納米級金剛石研磨液5%，粒徑為150nm，水溶性金剛石微粉溶液;輔助氧化劑15%，輔助氧化劑為濃度30%的UP( Ul traPure，超純)級化學(xué)試劑過氧化氫溶液;pH調(diào)節(jié)劑5%，pH調(diào)節(jié)劑選用多輕多胺;去離子水為余量;混合后的碳化硅晶片的拋光液PH值范圍為8.2。
[0017]實(shí)施例4
在本實(shí)施例中配置的碳化硅晶片的拋光液，其中各組分所占重量百分比為:二氧化硅拋光液12%，粒徑為60nm，二氧化硅拋光液為水溶性二氧化硅溶液;納米級金剛石研磨液4%，粒徑為I OOnm，水溶性金剛石微粉溶液;輔助氧化劑9%，輔助氧化劑為濃度30%的UP (UltraPure，超純)級化學(xué)試劑過氧化氫溶液;pH調(diào)節(jié)劑3%，pH調(diào)節(jié)劑選用氫氧化鈉和氫氧化鉀組合;去離子水為余量;混合后的碳化硅晶片的拋光液PH值范圍為7.9。
[0018]上述示例只是用于說明本發(fā)明，本發(fā)明的實(shí)施方式并不限于這些示例，本領(lǐng)域技術(shù)人員所做出的符合本發(fā)明思想的各種【具體實(shí)施方式】都在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種碳化硅晶片的拋光液，其特征在于，其中各組分所占重量百分比為:二氧化硅拋光液10-30%，粒徑為50-100nm;納米級金剛石研磨液0.1-10%，粒徑為50-20011111;輔助氧化劑3-20%; pH調(diào)節(jié)劑0.5-10%;去離子水為余量;混合后的所述碳化硅晶片的拋光液pH值范圍為7-9。2.如權(quán)利要求1所述的碳化硅晶片的拋光液，其特征在于，所述二氧化硅拋光液指粒徑為50-1 OOnm的水溶性二氧化娃膠體或溶體。3.如權(quán)利要求1所述的碳化硅晶片的拋光液，其特征在于，所述納米級金剛石研磨液指粒徑為50-200nm的水溶性金剛石微粉或溶體。4.如權(quán)利要求1所述的碳化硅晶片的拋光液，其特征在于，所述輔助氧化劑指濃度30%的UP級化學(xué)試劑過氧化氫溶液。5.如權(quán)利要求1所述的碳化硅晶片的拋光液，其特征在于，所述PH調(diào)節(jié)劑指氫氧化鈉、氫氧化鉀、多羥多胺中的一種或者多種組合。
【專利摘要】本發(fā)明一種碳化硅晶片的拋光液，其中各組分所占重量百分比為：二氧化硅拋光液10-30%，粒徑為50-100nm；納米級金剛石研磨液0.1-10%，粒徑為50-200nm；輔助氧化劑3-20%；pH調(diào)節(jié)劑0.5-10%；去離子水為余量；混合后的所述碳化硅晶片的拋光液pH值范圍為7-9。適用于對SiC晶片進(jìn)行化學(xué)機(jī)械拋光。該拋光液的特點(diǎn)是去除速率快（可在1-3小時(shí)內(nèi)完成）、加工出的碳化硅晶片較光亮，表面強(qiáng)光燈觀測無明顯劃痕且平整、均勻，表面粗糙度經(jīng)原子力顯微鏡檢測可穩(wěn)定達(dá)到＜0.3nm。
【IPC分類】C09G1/02
【公開號】CN105647393
【申請?zhí)枴?br>【發(fā)明人】詹琳
【申請人】北京華進(jìn)創(chuàng)威電子有限公司
【公開日】2016年6月8日
【申請日】2016年2月2日