皮秒激光辅助抛光 4H-SiC 晶圆

去除率提 70%

结合皮秒激光烧蚀与化学机械抛光，在保持表面质量的前提下显著提升单晶碳化硅的材料去除效率。

Liu, Haixu · Zhipeng, Li · Li, Jiejing · Wu, Huayang · 左敦稳

Ceramics International 2024

参数信息

材料去除率

3.67 μm/h

相对去除率提升

70 %

接触角降低幅度

45 %

硬度降低幅度

48.6 %

技术优势

去除率提 70%

烧蚀层硬度降低、表面能升高，CMP 中磨粒塑性切削和化学作用增强，相同时间内去除更多材料。

表面更易润湿

激光处理后接触角降低 45%，表面由疏水转为亲水，抛光液铺展更均匀，有利于化学机械协同去除。

硬度下降近一半

激光烧蚀后表面硬度降低 48.6%，CMP 中磨粒更容易切入材料，塑性去除比例提高，表面质量更好。

应用场景

• 碳化硅衬底加工：用激光辅助 CMP 大幅提高 SiC 衬底抛光效率，缩短晶圆减薄时间。
• 功率半导体制造：为 SiC 功率器件提供高表面质量衬底，提升外延层质量与器件良率。
• 超精密抛光：用激光烧蚀降低表面硬度，使 CMP 更容易实现纳米级粗糙度的精密抛光。
• 激光微纳加工：利用皮秒激光对 SiC 表面微纳结构进行改性，调控后续 CMP 的去除行为。