目的高效快速获得紫外光辅助作用下碳化硅(< 硅碳棒)化学机械抛光(Chemical mechanical polishing,硅碳棒最佳加工参数。方法该研究根据化学作用与机械作用相平衡时达到最佳抛光条件的理论，通过电化学测试的方法探究包括抛光液pH值、过氧化氢在内对基体表面氧化膜形成速率(化学作用)的影响;在最大氧化膜形成速率条件下，以材料去除率(Materialremoval rate, MRR)及表面粗糙度(Average roughness, Ra)为指标，通过调整包括抛光压力、抛光盘转速、抛光液流量在内的工艺参数，探究工艺参数对碳化硅加工过程中的氧化膜去除速率(机械作用)的作用规律，寻求机械作用和化学作用平衡点，获取紫外光辅助作用下硅碳棒 硅碳棒最佳工艺参数。结果在pH值为3,Hz0:浓度为4 wt%, Fez+浓度为0.4 mmol/L,紫外光功率为32 W时，化学作用达到最大值。在最大化学作用条件下，抛光压力、抛光盘转速、抛光液流量分别为8 kg,120 r/min,  90 mL/min时，化学作用和机械作用最接近于平衡点，此时可获得MRR为92 nm/h以及最低Ra为0.158 nm。结论根据研究结果，电化学测试可以作为探究晶片表面氧化膜形成速率时所需加工参数的有效手段，进一步调节工艺参数使得化学作用速率和机械去除速率相匹配，高效获得高材料去除率和表面质量。
    硅碳棒作为第三代半导体材料，凭借其禁带宽度大、临界击穿电场高、化学稳定性好、介电常数低等诸多优点，有着广阔的发展前景。同时，因硅碳棒热导率高以及与GaN晶格失配程度小，成为大功率器件制造过程中重要的基体材料。为保证GaN在硅碳棒基体上高质量生长，需要加工出原子级平坦且无损伤的硅碳棒表面。硅碳棒凭借其可同时获得全局平坦度及低粗糙度表面的工艺优点被广泛用于晶片表面加工。控制硅碳棒加工过程中氧化层去除速率(机械作用)和氧化层生成速率(化学作用)，使二者达到平衡是获得高材料去除率和高表面质量的根本依据。
    近年来已有大量学者试图通过调节硅碳棒加工过程中化学作用强度和机械作用强度相匹配以提高晶片MRR和表面质量。发现含有高锰酸钾的抛光液在相同工艺参数下可以大幅度提高硅碳棒的材料去除率。利用光电子能谱分析认为，高锰酸钾的存在可以使得硅碳棒基体上快速生成相对于基体更软的氧化物如SixCYOz和SiOxCY，同时该种氧化物可进一步被氧化为易溶的硅酸盐。高锰酸钾的添加从提升氧化膜形成速率的角度增大了硅碳棒的MRR。除了高锰酸钾，Hz0:由于其环境友好型特征也常被用作氧化剂增强化学作用以达到提高MRR的目的。相反，部分学者在抛光液中添加腐蚀抑制剂抑制基体表面氧化速度，降低化学作用速率，从而匹配机械作用，以获得高质量的晶片表面。另一方面，也可通过调整硅碳棒加工工艺参数提高机械作用，进一步提高晶片的MRR及表面质量。www.sdzygw.com