孙强，许竞翔，卢康，褚振华

（上海海洋大学工程学院，上海 201306）

碳化硅属于第三代半导体材料，相比于前两代半导体材料，其具有耐高温、耐腐蚀、耐辐射、导热性能好、禁带宽、电子击穿率高的特点，可适应高温、辐射等极端环境，且使用寿命长[1-2]。但碳化硅脆性大、硬度高、表面光滑、具有化学惰性等特点导致其加工难度大[3-4]。此外，随着集成电路行业的发展，需要在单一晶圆上承载更多的电路，所以对晶圆尺寸的要求越来越高，对晶圆加工工艺的要求随之提高，必须不断提高碳化硅材料的表面平坦化技术[5]。

目前，工业上获得碳化硅材料高品质表面的主要加工方式是化学机械抛光(CMP)，该法加工的表面不但精度高、损伤低，而且是目前唯一能够实现全局化抛光的方式[6]。化学机械抛光的工作原理如图1所示：由夹持头和抛光盘提供转速，两者的相对运动能够避免碳化硅工件受到局部摩擦。抛光过程中随时添加抛光液，防止出现“干磨”。磨粒均匀地分布在工件周围，与工件相互摩擦。可见化学机械抛光的效果主要受到2个因素的影响，一是抛光液的侵蚀，二是磨粒的摩擦，其他条件(如抛光压力和抛光盘转速)都属于辅助性质。目前，抛光液选型、作用等已经受到了许多学者的关注，并且大量碱性抛光液、强氧化性抛光液、高浓度强酸抛光液和各种促进化学反应的催化剂[7-8]被开发出来，然而关于磨粒在抛光过程中影响的研究报道则较少。为了更全面地提升碳化硅的抛光技术，有必要对碳化硅CMP过程中磨粒的作用进行深入研究。……