蘇州富怡達超聲波有限公司（SZFEAT）成立于2008年，是一家專業從事非標準工業自動化精密清洗裝備及清洗周邊設備研發、制造、營銷及服務于一體的國家高新技術企業。擁有10多年的精密清洗裝備研發、制造技術沉淀，20年的清洗裝備應用、維護經驗；30多項專利，近1000家用戶，3000余臺精密清洗設備成功使用案例。今天我們來說說碳化硅晶片的切磨拋工藝方案
當前世界上的半導體元件，絕大多數是以第一代半導體材料硅基半導體為主，約占95%的份額，但是隨著電動汽車，5G通訊等新興技術的發展，以氮化鎵，碳化硅為代表新型基材越來越受到重視。第三代半導體，以碳化硅為代表，其具有禁帶寬度大，擊穿電場高，飽和電子漂移速度高，導熱率大等特點，特別是在1200V的高壓環境中，有著明顯的優勢。SIC晶體具有與GaN材料高匹配的晶格常數和熱膨脹系數以及優良的熱導率，是GaN基的理想襯底材料，如LED,LD。因此，SiC襯底加工技術是器件制作的重要基礎，其表面加工的質量和精度，直接會影響外延薄膜的質量以及器件的性能，所以碳化硅襯底材料的加工要求晶片表面超光滑，無缺陷，無損傷，表面粗糙度在納米以下。
但是，碳化硅晶體具有高硬度，高脆性，耐磨性好，化學穩定性好等特點，這又使得碳化硅晶片的加工變得非常困難。
碳化硅襯底的加工主要分為以下幾個工序，切割，粗磨，精磨，粗拋，精拋（CMP）。
1.切割
切割是將SiC晶棒沿著一定的方向切割成晶體薄片的過程。將SiC晶棒切成翹曲度小，厚度均勻的晶片，目前常規的切割方式是多線砂漿切割
2.研磨
研磨工藝是去除切割過程中造成碳化硅晶片的表面刀紋以及表面損傷層，修復切割產生的變形。由于SiC的高硬度，研磨過程中必須使用高硬度的磨料（如碳化硼或金剛石粉）研磨SiC切片的晶體表面。
常規的研磨工藝一般分為粗磨和精磨。
1)常規雙面磨工藝
目前國內較多的碳化硅襯底廠商已經在規?；a的工藝方案。
a)粗磨：采用鑄鐵盤+單晶金剛石研磨液雙面研磨的方式
該工藝可以有效的去除線割產生的損傷層，修復面型，降低TTV，Bow，Warp，去除速率穩定，一般能達到0.8-1.2um/min的去除率。但該工藝加工后的晶片表面是亞光面, 粗糙度較大，一般在50nm左右，對后工序的去除要求較高。
b)精磨：采用聚氨酯發泡Pad+多晶金剛石研磨液雙面研磨的方式
該工藝加工后的晶片表面粗糙度低，能達到Ra<3nm，這更有利于碳化硅襯底片后工序的拋光，但劃傷不良一直存在。且該工藝使用的是爆炸法工藝制備的多晶金剛石，其生產難度大，產量低，價格極高。2)團聚金剛石雙面研磨工藝
國內部分襯底廠家也導入了一種新工藝，團聚金剛石研磨工藝。該工藝良率更高，成本更低，精磨損傷層更低，更有利于拋光。該工藝也分粗磨和精磨兩步。
a)粗磨：1.5um團聚金剛石研磨液+蜂窩樹脂Pad，雙面研磨工藝
該工藝采用的金剛石是團聚金剛石磨料，1.5um的金剛石原晶，去除速率一般穩定在0.8-1.2um/min，面粗在20nm左右
b)精磨：0.2um團聚金剛石研磨液+樹脂Pad/聚氨酯發泡Pad，雙面研磨工藝
該工藝采用的金剛石是0.2um原晶的團聚金剛石磨料，加工后的面粗在3nm以內。
3)砂輪單面減薄工藝
部分碳化硅襯底廠商采用砂輪減薄，目前常用的砂輪有2000#粗磨，8000#精磨。該工藝方案加工靈活，穩定性高，工藝精簡。但由于減薄過程中晶片是在真空條件下，不利于Bow/Warp的修復。此外國產精磨砂輪磨耗比大，加工成本高，多依賴進口。 目前該工藝在日本較為成熟，甚至已經用到了30000#精拋砂輪，加工后的晶圓片表面粗糙度能達到2nm以內。加工后的碳化硅襯底片可以直接進行最后一道CMP拋光。 3.拋光