碳化硅衬底作为第三代半导体的核心材料，其表面的超精密平坦化工艺是决定SiC碳化硅性能与良品率的关键。在SiC晶圆加工环节，传统含磨料抛光液与新兴无磨料抛光液呈现出截然不同的技术路径与应用效果。吉致电子将从原理、成分、效果及产业价值等维度，深入科普两者的核心区别以及无磨料技术的革命性优势。

一、SiC衬底抛光：传统与无磨料的本质差异

1.核心原理：“机械+化学”→纯化学作用

①传统含磨料抛光液（CMP）
传统化学机械抛光（CMP）是“化学氧化 + 机械磨削”的二元协同机制。抛光液中的氧化剂（如H₂O₂）先将SiC表面氧化，生成一层质地较软的SiO₂薄层；随后，液体内悬浮的纳米固体磨粒（如金刚石、SiO₂、Al₂O3、CeO₂）在抛光压力与相对运动下，通过物理磨削将氧化层刮擦去除。

②无磨料抛光液（Abrasive-Free Polishing）
无磨料技术打破传统认知，在碳化硅衬底的粗抛阶段，可实现较高的去除速率与更低成本。其抛光速率表现优异，双抛速率可达3.5um/H，C面抛光速率最高可达到10um/H。无磨料抛光液具备“易清洗、无颗粒脏污”的显著优势，可有效减少后续清洗工序成本。目前吉致电子推出的无磨料抛光液型号为JZ-5510，可搭配IC1000抛光垫使用，经该型号抛光液粗抛后，碳化硅表面粗糙度可达到0.25nm，能为后续加工奠定最佳基础，全程无任何固体颗粒参与，兼顾效率与表面质量。

2.成分构成：悬浮液VS真溶液

①CMP抛光液
属于固液两相悬浮液，核心组分为：

固体磨粒（1%～15%）：核心切削相，决定去除效率

②无磨料抛光液
属于均一溶液，不含任何固体磨粒，

高纯水（85%～95%）：分散介质

高效氧化剂（如高锰酸盐、过硫酸盐）：氧化SiC

络合剂/腐蚀剂（有机酸、氟化物）：溶解氧化层

pH缓冲剂、稳定剂：控制反应速率与均匀性

二、五大维度：无磨料技术的革命性优势

1.零表面损伤：从根源杜绝亚表面缺陷
无磨料抛光无机械冲击、无磨粒切削，从根源消除所有机械损伤，获得零缺陷、零应力的完美晶格表面，这是外延生长高质量薄膜的先决条件。

2.平坦化工件表面：达到理想粗糙度

无磨料抛光：纯化学精准刻蚀，实现工件光滑表面，满足高端功率器件与射频器件的要求。

3.高洁净度：无颗粒污染，外延良率跃升

传统抛光的磨粒残留与嵌入是SiC外延的头号杀手：微小磨粒易吸附或嵌入SiC表面，导致外延层产生位错、堆垛层错等缺陷，直接降低器件良率。
无磨料抛光液为真溶液体系，抛光后表面无任何颗粒污染，后清洗工艺大幅简化，可将外延缺陷密度降低一个数量级，显著提升高端SiC器件的良品率与可靠性。

4.工艺稳定性与经济性：长效稳定、绿色环保

稳定性：传无磨料液为均相溶液，长期静置不分层、不沉淀，循环使用效率可达90%以上，工艺窗口更宽。

环保性：无磨料配方无固体废弃物，成分易降解，废水处理成本降低50% 以上，契合半导体产业绿色制造趋势。

适配性：无需改造现有CMP设备，直接兼容常规抛光参数，降低产线升级成本。

5.超薄与精密加工：适配先进器件结构

无磨料抛光无机械应力、无边缘崩损，适配超薄晶圆、敏感结构与光学级SiC元件的精密加工。

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