1 機(jī)械磨拋技術(shù)

      由于碳化硅具有極高的化學(xué)穩(wěn)定性，沿用硅晶圓的化學(xué)機(jī)械拋光方法難以獲得較高的加工效率。因此，研究人員首先采用傳統(tǒng)的機(jī)械去除方法以快速去除前道工序引入的損傷層，并降低表面粗糙度。為了進(jìn)一步提高加工效率和獲得較高表面質(zhì)量，研究人員引入特種能量輔助機(jī)械磨拋加工。

      1.1 傳統(tǒng)機(jī)械磨拋技術(shù) 

      從磨料運(yùn)動(dòng)方式來(lái)看，傳統(tǒng)機(jī)械磨拋技術(shù)經(jīng)歷了從游離磨料研磨到固結(jié)磨料磨削的發(fā)展過(guò)程，碳化硅襯底的磨拋技術(shù)也隨之不斷發(fā)展和進(jìn)步。

      1.2 特種能量輔助機(jī)械磨拋技術(shù) 

      傳統(tǒng)的機(jī)械磨拋技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)材料的高效去除，但是加工后較差的表面質(zhì)量是當(dāng)前急需優(yōu)化的方。為了解決這一難題，國(guó)內(nèi)外學(xué)者引入特種能量來(lái)輔助機(jī)械磨拋加工，如超聲振動(dòng)輔助磨削主要通過(guò)對(duì)主軸添加超聲振動(dòng)的方式輔助磨削；激光輔助加工通過(guò)激光照射碳化硅表面，達(dá)到降低其表面硬度的目的；電火花磨削通過(guò)磨粒的間歇性放電實(shí)現(xiàn)對(duì)材料的去除。特種能量輔助機(jī)械磨拋技術(shù)在保證較高磨拋加工效率的同時(shí)，獲得表面質(zhì)量良好的碳化硅襯底，為超精密拋光加工節(jié)約工序余量。

      2 化學(xué)反應(yīng)磨拋技術(shù) 

      由于高質(zhì)量的碳化硅襯底需要原子級(jí)的表面及較高的面型精度，傳統(tǒng)的機(jī)械磨拋技術(shù)難以獲得滿(mǎn)足要求的碳化硅襯底。化學(xué)反應(yīng)磨拋技術(shù)通過(guò)化學(xué)腐蝕或者機(jī)械誘導(dǎo)的方式先使襯底表面材料變質(zhì)鈍化，再利用磨粒劃擦實(shí)現(xiàn)材料去除，可以獲得亞納米級(jí)的表面粗糙度且減小甚至消除襯底的表面及亞表面損傷。根據(jù)化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的方式分為以化學(xué)腐蝕為主的反應(yīng)磨拋技術(shù)以及以機(jī)械誘導(dǎo)為主的反應(yīng)磨拋技術(shù)。以化學(xué)腐蝕為主的反應(yīng)磨拋技術(shù)可以獲得質(zhì)量較高的表面，但是其材料去除率較低；而以機(jī)械誘導(dǎo)為主的反應(yīng)磨拋技術(shù)可以在保證表面質(zhì)量的同時(shí)，擁有較高的材料去除率。

      2.1 以化學(xué)腐蝕為主的反應(yīng)磨拋技術(shù) 

      以化學(xué)腐蝕為主的反應(yīng)磨拋技術(shù)的核心是通過(guò)化學(xué)試劑或特種能場(chǎng)對(duì)碳化硅的表面進(jìn)行氧化腐蝕，從而形成較軟的變質(zhì)層，再通過(guò)磨粒劃擦將變質(zhì)層去除好。這類(lèi)反應(yīng)磨拋技術(shù)以?huà)伖饧庸橹鳎渲杏旨?xì)分為化學(xué)機(jī)械拋光 、電化學(xué)機(jī)械拋光、等離子體輔助拋光 、紫外光輔助化學(xué)拋光等不同類(lèi)型的拋光方法。

      2.1.2 特種能場(chǎng)輔助化學(xué)機(jī)械拋光技術(shù) 

      化學(xué)機(jī)械拋光技術(shù)能夠獲得較高的表面質(zhì)量， 但是較低的材料去除率以及對(duì)環(huán)境的不友好是其亟待解決的難題。通過(guò)添加特種能場(chǎng)的方式能夠替代化學(xué)試劑對(duì)碳化硅表面進(jìn)行氧化腐蝕，同時(shí)降低化學(xué)試劑對(duì)環(huán)境的影響。如電化學(xué)機(jī)械拋光技術(shù)通過(guò)陽(yáng)極氧化的方式提高化學(xué)腐蝕速率；等離子體輔助拋光技術(shù)通過(guò)等離子體對(duì)碳化硅表面進(jìn)行氧化改性；紫外光輔助化學(xué)機(jī)械拋光技術(shù)通過(guò)紫外光及催化劑對(duì)碳化硅表面進(jìn)行氧化腐蝕。

      2.2 以機(jī)械誘導(dǎo)為主的反應(yīng)磨拋技術(shù) 

      以化學(xué)腐蝕為主的反應(yīng)磨拋技術(shù)可以獲得理想的碳化硅襯底，但是較低的效率以及對(duì)環(huán)境的不友好都是其亟須解決的問(wèn)題。因此研究人員提出在加工過(guò)程中通過(guò)機(jī)械力劃擦誘導(dǎo)化學(xué)反應(yīng)，達(dá)到兼顧效率以及表面質(zhì)量的目的。