【摘 要】
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蓝宝石(Al2O3)和碳化硅(SiC)作为新一代高性能单晶衬底材料,已越来越为人们所广泛关注。而衬底的表面加工质量直接影响其上外延层的质量,从而影响最终的器件性能。本文在比较
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蓝宝石(Al2O3)和碳化硅(SiC)作为新一代高性能单晶衬底材料,已越来越为人们所广泛关注。而衬底的表面加工质量直接影响其上外延层的质量,从而影响最终的器件性能。本文在比较研究蓝宝石和碳化硅在晶体结构、硬度、刚度以及其他物化性质的异同的基础上,通过大量实验和理论分析,得出了一套能同时满足蓝宝石和碳化硅抛光的新工艺。该工艺包含了从晶柱整形至化学机械抛光(CMP)的完整工艺。通过该工艺最终得到的蓝宝石和碳化硅晶片表面无划痕,无亚表面损伤层,且具有类似晶体自然解理面的原子台阶。AFM测试表明这类表面中,蓝宝石的表面粗糙度RMS值低至0.08nm,碳化硅表面的RMS值低至0.09nm。我们认为:(1)晶体表面损伤层的阶梯去除技术以及(2)化学机械抛光过程中磨削与化学腐蚀的平衡技术,是形成蓝宝石和碳化硅超低粗糙度的原子台阶表面的关键。
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