單晶SiC 基片干式摩擦化學(xué)機(jī)械拋光初探
2024-04-22 09:53:15薛明普肖文李宗唐王占奎蘇建修
金剛石與磨料磨具工程 2024年1期
薛明普 肖文 李宗唐 王占奎 蘇建修
摘要 針對(duì)碳化硅（SiC）基片在拋光過(guò)程中效率低、費(fèi)用高、環(huán)境污染大等問(wèn)題，提出了一種在干式狀態(tài)下對(duì)SiC 基片進(jìn)行摩擦化學(xué)機(jī)械拋光的方法（dry tribochemical mechanical polishing， DTCMP）。探究不同工藝參數(shù)（磨料種類、磨粒粒徑、磨粒含量、拋光盤(pán)轉(zhuǎn)速、拋光載荷、固相氧化劑含量）對(duì)單晶SiC 基片拋光效率和表面質(zhì)量的影響規(guī)律。研究結(jié)果表明：金剛石磨粒更適合SiC 的摩擦化學(xué)機(jī)械拋光；當(dāng)磨粒粒徑為W1，磨粒質(zhì)量為4 g， 拋光盤(pán)轉(zhuǎn)速為70 r/min， 拋光載荷為20.685 kPa， 固相氧化劑過(guò)碳酸鈉添加量為10 g時(shí)，其為最優(yōu)工藝參數(shù)。采用最優(yōu)工藝參數(shù)對(duì)表面粗糙度約為20 nm 的單晶6H-SiC 基片進(jìn)行干式拋光加工，最終獲得表面粗糙度Ra 為3.214 nm。DTCMP 方法拋光SiC 基片比水基拋光法熱量損失少，所產(chǎn)生的界面溫度更高，反應(yīng)所需的活化能更低，可以實(shí)現(xiàn)SiC 基片的綠色、高效和高質(zhì)量拋光。
關(guān)鍵詞 SiC 基片；干式摩擦化學(xué)機(jī)械拋光；材料去除率；表面粗糙度
中圖分類號(hào) O786; TQ163.4; TG58 文獻(xiàn)標(biāo)志碼 A
文章編號(hào) 1006-852X（2024）01-0101-08
DOI 碼 10.13394/j.cnki.jgszz.2023.0052
收稿日期 2023-03-06 修回日期 2023-04-07
