Al2O3@MnO2复合磨料

SiC抛光速率提升76%

通过在Al2O3磨料表面包覆MnO2，引入化学机械协同作用，实现碳化硅晶片高效高质量抛光。

Peijia, Zhang · 雷红 · 张泽芳 · Jianhua, Zhang · Shidong, Chen · Xiaogang, Hu

Ceramics International 2024

参数信息

材料去除率

640.47 nm/h

表面粗糙度

0.73 nm

技术优势

去除率提76%

0.05 wt% MnO₂包覆的复合磨料使SiC的材料去除率达到640.47 nm/h，比传统Al₂O₃磨料高76%。

表面粗糙度0.73 nm

抛光后SiC晶片表面算术平均高度Sa降到0.73 nm，得到原子级平坦表面。

磨料分散性改善

与纯Al₂O₃相比，Al₂O₃@MnO₂复合磨料的分散性显著提高，有利于抛光均匀性。

氧化-去除循环

CMP后SiC表面被氧化并形成Mn–O–Si化学键，说明MnO₂对SiC有化学氧化作用，软质氧化层被机械磨除，实现循环去除。

应用场景

• 碳化硅衬底抛光：用复合磨料直接抛光SiC衬底，去除率提76%，效率更高。
• 化学机械抛光：作为CMP磨料引入化学氧化，实现化学机械协同去除。
• 第三代半导体晶圆加工：用于SiC晶圆加工，把表面粗糙度降到0.73 nm，满足器件要求。
• 晶圆平坦化：实现晶圆全局平坦化，达到原子级光滑表面。