超声振动单晶GaN磨粒

亚表面损伤减82%

该磨粒引入超声振动后，材料去除更均匀、亚表面损伤更浅，为单晶GaN高效高质量平坦化加工提供新途径。

Luo, Bin · 缪君 · Fu, Youzhi · Shu, Rong

Journal of Molecular Modeling 2024

参数信息

材料去除范围

10.315 nm

切屑堆积高度

1.528 nm

位错线总长度

33.315 nm

技术优势

损伤大幅减轻

超声振动引起的微观剪切变形抑制了局部应力集中导致的脆性断裂，2 nm划痕深度下位错线总长度从185.256 nm降至33.315 nm。

去除范围更宽

超声振动改变了磨粒的运动轨迹，使单次划痕的材料去除范围从7.384 nm扩展到10.315 nm，加工效率更高。

切屑堆积更低

超声振动的周期作用使磨粒前缘的切屑堆积高度从2.063 nm降至1.528 nm，表面质量更优。

应用场景

• 半导体晶圆减薄：以更低亚表面损伤完成晶圆背面减薄，提升芯片良率与可靠性。
• 精密磨削加工：用超声振动替代传统磨削，获得更均匀的应力分布与更优表面质量。
• GaN衬底平坦化：在降低损伤层厚度的同时高效平坦化GaN衬底，满足功率器件外延需求。
• 超声振动辅助加工：通过周期性振动扩展去除范围、抑制脆性断裂，实现更优加工效果。