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大尺寸单晶金刚石磨抛一体化加工研究
文献摘要：
金刚石因其优异的物理性质被视为下一代半导体材料,然而其极高的硬度、脆性和耐腐蚀性导致其加工困难,尤其是对于大尺寸的化学气相沉积(chemical vapor deposition,CVD)单晶金刚石(SCD)晶片而言,目前还缺乏一种高效、低成本的磨抛加工方法.本文提出一种基于工件自旋转的同心双砂轮磨抛一体化加工技术,在一次装夹中,先采用金刚石磨料的陶瓷内圈砂轮磨削单晶金刚石晶片表面,将单晶金刚石表面迅速平坦化,后采用金刚石与CuO混合磨料的外圈溶胶-凝胶(sol-gel,SG)抛光轮抛光单晶金刚石晶片表面,使其在较短时间内完成从原始生长面(Sa约46 nm)到原子级表面精度(Sa<0.3 nm)的加工.磨削加工中,硬质金刚石磨料的陶瓷砂轮高速划擦金刚石晶片表面,在强机械作用下获得较大的材料去除以及纳米级的光滑单晶金刚石表面,同时引起进一步的表面非晶化;SG抛光加工中,硬质金刚石磨料高速划擦单晶金刚石表面形成高温高压环境,进一步诱导CuO粉末与单晶金刚石表面的非晶碳发生氧化还原反应,实现反应抛光.磨抛一体化的加工技术为晶圆级的单晶、多晶金刚石的工业化生产提供借鉴.
文献关键词：
CVD单晶金刚石;磨抛一体化;反应抛光;粗糙度;陶瓷砂轮;SG轮
中图分类号：
作者姓名：
温海浪;陆静;李晨;胡光球
作者机构：
华侨大学制造工程研究院,厦门 361021;苏州赛尔特新材料有限公司,苏州 215127
文献出处：
引用格式：
[1]温海浪;陆静;李晨;胡光球-.大尺寸单晶金刚石磨抛一体化加工研究)[J].人工晶体学报,2022(05):941-947
A类：
磨抛一体化,反应抛光
B类：
大尺寸,单晶金刚石,加工研究,物理性质,下一代,半导体材料,脆性,耐腐蚀性,化学气相沉积,chemical,vapor,deposition,CVD,SCD,晶片,磨抛加工,加工方法,工件,自旋,加工技术,装夹,金刚石磨料,内圈,平坦化,CuO,混合磨料,外圈,溶胶,sol,gel,SG,抛光轮,生长面,Sa,原子级,表面精度,磨削加工,硬质,陶瓷砂轮,划擦,机械作用,材料去除,除以,纳米级,非晶化,高温高压环境,非晶碳,氧化还原反应,晶圆级,多晶,工业化生产,粗糙度
AB值：
0.253471
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