不使用藥液且高效率之SiC研磨技術

 

刊登日期:2021/12/22
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日本立命館大學發表開發了一項功率半導體材料–碳化矽(SiC)的高效率研磨技術。碳化矽是具有低損耗、高耐壓等優點的寬能隙半導體,可望做為替代矽(Si)的功率半導體材料而趨於實用化。然而碳化矽的硬度僅次於鑽石,並具有耐熱性、耐化學性,因此有加工困難的課題待解決。

在此次研究中,立命館大學採用了藉由電解將碳化矽表面予以變質的研磨法。透過電解在碳化矽表面形成氧化膜,氧化的部分變成如同玻璃般的柔軟成分,利用研磨粒子即可容易去除。反覆進行氧化與去除過程,即可實現碳化矽表面的平滑化。

既有利用電解的加工法須使用電解液,而此次研究中以高分子電解質膜取代了電解液,進而實現了無需藥液,僅利用水與研磨粒子即可完成碳化矽的研磨。利用新手法進行碳化矽基板的平滑化後,確認研磨效率達到10 µm/h,與既有的化學機械研磨相比,在同等加工條件下達到約10倍的研磨效率。此外,以約10分鐘的研磨可將碳化矽表面的粗糙度從約50 nm降至1nm以下,並可獲得無研磨傷痕的表面。

透過此次的研究成果,將可望以短加工時間實現優異的碳化矽表面精度,並進一步降低碳化矽基板的製造成本與減少研磨材料的使用量,從而減輕對環境的負荷。


資料來源: http://www.ritsumei.ac.jp/file.jsp?id=516599&f=.pdf
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