SiC晶片原子级超光滑表面磁流变化学复合抛光加工研究

项目名称： SiC晶片原子级超光滑表面磁流变化学复合抛光加工研究

项目编号： No.51375097

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 机械、仪表工业

项目作者： 路家斌

作者单位： 广东工业大学

项目金额： 80万元

中文摘要： SiC晶片作为光电子微电子器件衬底材料，为满足外延膜生长其表面需达到原子级表面精度(Ra≤0.3nm)。以原子级超光滑表面抛光的高精度、高效率、可控性为目标，结合集群磁流变抛光的柔性化、高效率、可控性和化学机械抛光的低损伤、高精度等特性提出集群磁流变化学复合抛光方法，前期实验结果证实了该方法可行有效。根据SiC表面固相反应原理，选用亚微米/纳米级的磨粒和磁性粒子制备磁流变化学抛光液，利用纳米划痕试验和抛光试验研究单晶SiC在亚微米/纳米磨粒作用下的微观力学行为、化学反应和机械去除的耦合作用机制；研究集群磁流变效应柔性抛光垫的磨粒容没效应、抛光压力和微量去除机理，结合抛光工艺试验研究SiC表面的化学反应与磁流变抛光柔性机械去除的协同作用机理、原子尺度材料去除过程及SiC晶片原子级超光滑表面形成机理，达到对加工过程材料微量塑性去除控制，实现SiC晶片的稳定高效、高精度的原子级超光滑表面加工。

中文关键词： 磁流变化学复合抛光；芬顿反应；单晶SiC；原子级超光滑表面；平坦化

英文摘要： Atomically ultra-smooth (Ra≤0.3nm) and defect-free silicon carbide (SiC) substrates are required for producing high-quality epitaxial films and gate-oxide interfaces in device fabrication. Aiming at high precision, high efficiency and controllability in p

英文关键词： Chemical-magnetorheological finishing (CMRF)；Fenton reaction；Single crystal SiC wafer；Atomically ultra-smooth surface；Planarization