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摘要
超声研磨和超声化学机械抛光均可降低双体磨损，降低表面粗糙度的峰谷值，超声波在研磨中的作用有助于后续化学机械抛光获得更高的MRR和更好的表面质量。化学机械抛光中的超声辅助振动可以促进化学反应，提高MRR，改善表面质量。超声波化学机械抛光和超声波研磨的组合实现了最高1.057米/小时的MRR和最低0.474米的PV值。因此，这种后续的超声波辅助加工方法可以用来提高单晶碳化硅晶片的材料去除率和表面粗糙度。
关键词:单晶碳化硅；材料移除；表面生成；超声波化学机械抛光；超声波研磨
介绍
碳化硅是第三代(宽带隙)半导体材料之一(SiC)因其具有高热导率、高硬度、耐化学性、耐温性、对光波透明等显著的物理化学性能，在学术研究和工业应用中都备受关注。 因此，碳化硅已成为光电子和电力电子领域最有前途的材料之一，尤其是当该器件用于高温、高频、高功率和抗辐射的环境中时。然而，它的机械和化学性质使得表面平面化比广泛用作衬底材料的硅和蓝宝石困难得多，因为它的莫氏硬度接近金刚石，并且化学惰性太强，除了在200℃以上的热氢氟酸(HF)溶液或磷酸中，在室温下在所有已知的含水蚀刻溶液中不能反应。
实验装置
实验设计和性能表征 略
结果和讨论
在测量XPS、失重和原子力显微镜之前，处理过的碳化硅需要清洗。首先，用洗涤剂擦洗处理过的碳化硅，然后用有机溶剂清洗，以去除粘附的蜡和其他有机污染物。清洗碳化硅的有机溶剂的顺序是正己烷(C6H14)、丙酮(CH3COCH3)和无水乙醇(C2H5OH)，同时通过超声波振动。其次，用无机溶剂清洗处理后的碳化硅，用过氧化氢、氢氟酸和盐酸去除无机污染物和强吸附污染物，同时用超声波振动。最后，用去离子水冲洗干净的碳化硅，然后干燥。
超声波对单晶碳化硅化学腐蚀的影响 略
超声波对单晶碳化硅化学机械抛光性能的影响 略
结论
本研究采用超声化学机械抛光和超声研磨相结合的新型后续加工方法对硅面碳化硅进行加工。设计并制作了超声波辅助加工系统。通过对比实验可以发现，超声化学机械抛光和超声研磨相结合的方法获得了最高1.057米/小时的MRR和最低0.474米的PV值。超声波研磨和超声波化学机械抛光都可以减少双体磨损，并且具有较低的PV值。因此，超声化学机械抛光结合超声研磨碳化硅是一种提高效率和表面质量的可行方法。化学机械抛光后残留的划痕和凹坑表明，损伤小的高MRR需要研磨和化学机械抛光之间的平衡。
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