[发明专利]一种化学预处理和介电泳协同作用的碳化硅平面抛光方法和装置

摘要

本发明公开一种化学预处理和介电泳协同作用的碳化硅平面抛光方法和装置，能够解决碳化硅平面抛光不均匀的问题。该方法先利用芬顿反应对待抛光工件进行预处理，在其表面生成二氧化硅腐蚀层，降低工件表面的硬度，再将其放置在一个静止的过流腔体内，并在过流腔体内施加非均匀电场将磨粒极化，导致磨粒受力不均匀而向工件表面发生移动聚集，以提高材料去除率。磨粒流在非均匀电场作用下对芬顿预处理的待抛光工件的平面进行抛光，达到高效均匀抛光的效果。本发明的抛光方法抛光的工件表面均匀、表面粗糙度低、表面质量高、加工效率高。

主权项

1.一种化学预处理和介电泳协同作用的碳化硅平面抛光方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：S1：将碳化硅工件放在预处理工件槽中，采用负压缩材料进行密封，仅露出待抛光的平面；S2：将S1处理后的碳化硅工件放入芬顿试剂中进行预处理，使得碳化硅表面生成二氧化硅腐蚀层，所述的芬顿试剂采用0.01～0.05wt％硫酸亚铁和2～8wt％浓度为30％的过氧化氢，并控制pH值为2～5；S3：将S2处理后的碳化硅片放置在磨粒流抛光系统中进行抛光，将待抛光工件放置在一个过流腔体内，使磨粒流进入过流腔体，并在过流腔体内施加非均匀电场将磨粒极化，磨粒在电场作用下对待抛光工件进行抛光，达到均匀抛光的效果；所述的过流腔体底部为平面，其他过流面为斜面或曲面，使得流体作用在待抛光工件上的动压均匀；所述的磨粒流中的磨粒为氧化铝磨粒，粒径为200nm～50μm，磨粒流中的磨粒的质量分数为10％以下，磨粒流的压力为2MPa以下，温度为10～50摄氏度，所述的磨粒流的液相由去离子水、分散剂和切削液配置而成，三者比例为4:3:1,分散剂选用HT‑4000系列分散剂，切削液选用RX‑1系列润滑油。所述的非均匀电场的电源频率在0～100Hz间断可调，电压在0～20000V连续可调。