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碳化硅晶体基片具有优良的电子和物理特性,如导电性能好、导热性能好、禁带宽度大、临界击穿场强高等,成为最具有发展前景的半导体材料,广泛应用于微电子、光电子、半导体照明、集成电路等领域。目前发光二极管的发展速度非常迅速,相应的作为衬底材料对碳化硅单晶片表面要求精度更高、质量更好。固结磨料研磨的加工方法是目前实现全局平面化的一种有效方法。研究碳化硅固结研磨技术具有重要的理论指导意义和实际应用价值。论文中综合运用单因素优选法、析因试验法、正交试验法,对SiC晶体基片进行研磨试验。利用极差分析、方差分析和因素—指标关系图等方法对试验数据进行合理分析。论文研究内容及得到的结论主要包括以下几个方面:(1)根据正交实验、单因素优选法、析因试验法,得出了游离磨料研磨膏的最优配方:助研剂含量8%,分散剂含量28%,增稠剂含量20%,润滑剂含量18%,磨料含量6%,调和剂含量20%。为固结磨粒研磨盘的设计提供了理论支持。(2)分别采用金刚石磨料、白刚玉磨料、碳化硼磨料,研究了游离磨料研磨SiC晶体基片的材料去除率,结果金刚石磨料研磨膏的材料去除率最高,其它磨料研磨膏的去除率很低。(3)根据上述研究结果,试制了11个固结磨料研磨盘,研究了固结磨料研磨盘研磨SiC晶体基片的材料去除率和表面粗糙度,结果表明,材料去除率随磨料粒度的增加而增加;在相同磨料粒度情况下,材料去除率随磨料浓度的增加而增加。(4)对固结磨料研磨盘的连续工作时间进行研究,研磨后的SiC晶体基片的表面平整度Tir随研磨时间的增加而逐渐增加,到达一定数值后变化趋于平缓,研磨加工SiC晶体基片的材料去除率随研磨时间的增加而逐渐减小。于是确定了在用金刚石固结磨料研磨盘加工SiC晶体基片时需要定时对研磨盘进行修整,在试验研究范围内,选取连续研磨30min后进行研磨盘的修整可以得到最优化生产。(5)研究了固结磨料和游离磨料研磨SiC晶体基片的材料去除率、表面粗糙度和表面平整度结果表明:固结磨料研磨后的SiC晶体基片的表面粗糙度Ra远低于游离磨料研磨;固结磨料研磨后的SiC晶体基片的表面平整度Tir也较游离磨料研磨好;固结磨料研磨加工SiC晶体基片的材料去除率高于游离磨料研磨。从而确定固结磨料研磨SiC晶体基片效果要好于游离磨料研磨。