[发明专利]抛光设备及方法

说明书

本发明提供一种抛光设备及方法，该抛光设备包括：催化研磨垫，其表面包含有催化剂；第一旋转装置，连接于催化研磨垫，并为催化研磨垫提供顺时针与逆时针两种旋转动力；晶圆固定盘，用于固定待研磨晶圆，使得待研磨晶圆与催化研磨垫接触；第二旋转装置，连接于晶圆固定盘，为晶圆固定盘及待研磨晶圆提供旋转动力，并提供待研磨晶圆与催化研磨垫的压力；及电压装置，用于为催化研磨垫及待研磨晶圆施加电压。本发明可以大大降低所述待研磨晶圆的缺陷或裂纹的产生，提高研磨质量。

技术领域

本发明属于半导体制造设备及制造方法领域，特别是涉及一种抛光设备及方法。

背景技术

SiC材料与第一代半导体材料(Ge和Si)、第二代半导体材料(GaAs、InP等)相比具有更优异的特性，成为第三代半导体材料。同时SiC具有优良的热导率，是制造大尺寸、超高亮度白光和蓝光GaN LED和激光二极管的理想衬底材料，成为光电行业的关键基础材料之一。SiC半导体器件具有超强的性能和广阔的应用前景，一直以来受到各国高度重视。

理想的衬底材料基片质量要求SiC晶圆具有表面超光滑、无损伤，SiC硬度高(莫氏硬度9.2～9.6)和强化学稳定性(最小原子间距为1.8A)，使得其很难抛光加工，表面经常出现一些划痕和损伤，直接影响发光二极管的质量。目前已开发的SiC晶圆超精密抛光方法，主要包括化学抛光、催化剂辅助化学抛光、电化学抛光、摩擦化学抛光以及化学机械抛光等。

化学抛光是传统的半导体晶片表面加工技术，属于无磨粒的化学腐蚀过程，如采用HNO₃、HF与H₂O构成抛光液对SiC晶圆表面进行抛光。催化剂辅助化学抛光是在化学抛光时使用催化剂从而提高SiC材料去除率，属于无磨料加工方式。电化学抛光是电化学氧化和氧化层去除相结合的加工过程。通过控制抛光时的电流密度实现对SiC晶圆表面的氧化速率进行控制，进而提高抛光速率。摩擦化学抛光是利用摩擦作用使SiC晶圆被加工表面产生化学变化，形成材料去除的抛光方法。化学机械抛光是将加工液对SiC晶圆表面的化学作用和磨粒对晶片表面机械作用相结合，从而实现光滑无损伤表面的加工方法，并在第一代和第二代半导体材料加工中得到广泛应用。

传统的SiC晶圆抛光设备及方法容易在SiC晶圆中产生缺陷或裂纹，从而影响后续制造器件的性能，基于此，提供一种可以有效降低SiC晶圆抛光缺陷的抛光设备及方法实属必要。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种抛光设备及方法，用于解决现有技术中SiC晶圆抛光设备及方法容易在SiC晶圆中产生缺陷或裂纹的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种抛光设备，所述抛光设备包括：催化研磨垫，其表面包含有催化剂；第一旋转装置，连接于所述催化研磨垫，并为所述催化研磨垫提供顺时针与逆时针两种旋转动力；晶圆固定盘，用于固定待研磨晶圆，使得所述待研磨晶圆与所述催化研磨垫接触；第二旋转装置，连接于所述晶圆固定盘，为所述晶圆固定盘及所述待研磨晶圆提供旋转动力，并提供所述待研磨晶圆与所述催化研磨垫的压力；以及电压装置，用于为所述催化研磨垫及所述待研磨晶圆施加电压。

优选地，所述抛光设备还包括一供液装置，用于为所述催化研磨垫提供反应液体。

优选地，所述反应液体包含水(H₂O)或过氧化氢(H₂O₂)的水溶液。

优选地，所述催化剂包括铂(Pt)、钯(Pd)、钌(Ru)、镍(Ni)、钴(Co)、铬(Cr)及钼(Mo)所组成的群组中的一种或两种以上组合。

优选地，所述待研磨晶圆包括碳化硅(SiC)晶圆及氮化镓(GaN)晶圆中的一种。

优选地，所述第二旋转装置提供所述待研磨晶圆与所述催化研磨垫的压力范围为500hpa～2000hpa。