SiC外延片的化學(xué)機(jī)械清洗方法

SiC外延片的化學(xué)機(jī)械清洗方法一、引言碳化硅（SiC）作為一種高性能的半導(dǎo)體材料，因其卓越的物理和化學(xué)性質(zhì)，在電力電子、微波器件、高溫傳感器等領(lǐng)域展現(xiàn)出巨大的應(yīng)用潛力。然而，在SiC外延片的制造過(guò)程中，表面污染物的存在會(huì)嚴(yán)重影響外延片的質(zhì)量和性能。因此，采用高效的化學(xué)機(jī)械清洗方法，以徹底去除SiC外延片表面的污染物，成為保證外延片質(zhì)量的關(guān)鍵步驟。本文將詳細(xì)介紹SiC外延片的化學(xué)機(jī)械清洗方法，包括清洗步驟、所用化學(xué)試劑及工具、以及該方法在SiC外延片制造中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。二、清洗步驟SiC外延片的化學(xué)機(jī)械清洗方法主要包括以下幾個(gè)步驟：初步固定與旋轉(zhuǎn)將SiC外延片放置在專(zhuān)用的基座上，并通過(guò)基座實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)有助于均勻分布清洗液，提高清洗效率。化學(xué)拋光清洗采用毛刷作為拋光刷，拋光刷自轉(zhuǎn)并沿著晶片半徑方向往復(fù)移動(dòng)，對(duì)晶片的表面進(jìn)行化學(xué)拋光清洗。在這一步驟中，拋光液通過(guò)拋光刷噴灑在晶片的表面。拋光液通常包含能夠去除表面污染物的化學(xué)試劑，如去離子水、拋光劑和其他添加劑。去離子水清洗在完成化學(xué)拋光清洗后，提起拋光刷，放下清洗刷。清洗刷同樣自轉(zhuǎn)并沿著晶片半徑方向往復(fù)移動(dòng)，對(duì)晶片的表面進(jìn)行清洗。在這一步驟中，去離子水通過(guò)清洗刷噴灑在晶片的表面，以去除殘留的拋光液和污染物。去離子水沖洗提起清洗刷后，用去離子水對(duì)晶片表面進(jìn)行沖洗，以進(jìn)一步去除殘留的化學(xué)物質(zhì)和松動(dòng)的污染物。熱氮?dú)獯祾吒稍镒詈?，用熱氮?dú)獯祾咝D(zhuǎn)的晶片表面，以干燥晶片。熱氮?dú)饽軌蚩焖賻ё呔砻娴乃?，防止水漬和二次污染的產(chǎn)生。三、所用化學(xué)試劑及工具SiC外延片的化學(xué)機(jī)械清洗方法所用的主要化學(xué)試劑包括拋光液、去離子水和熱氮?dú)?。拋光液通常包含拋光劑、去離子水和其他添加劑，用于去除晶片表面的污染物。去離子水用于清洗和沖洗晶片表面，去除殘留的化學(xué)物質(zhì)和污染物。熱氮?dú)庥糜诟稍锞砻?，防止水漬和二次污染的產(chǎn)生。在工具方面，主要使用毛刷作為拋光刷和清洗刷，以及專(zhuān)用的基座和旋轉(zhuǎn)裝置。毛刷具有柔軟且耐磨的特性，能夠均勻分布清洗液，并對(duì)晶片表面進(jìn)行細(xì)致的清洗?；托D(zhuǎn)裝置則用于固定和旋轉(zhuǎn)晶片，提高清洗效率。四、應(yīng)用優(yōu)勢(shì)SiC外延片的化學(xué)機(jī)械清洗方法具有以下應(yīng)用優(yōu)勢(shì)：高效去除污染物該方法通過(guò)化學(xué)拋光清洗和去離子水清洗相結(jié)合的方式，能夠高效去除晶片表面的各種污染物，包括塵埃顆粒、有機(jī)物殘留薄膜和金屬離子等。提高表面質(zhì)量化學(xué)機(jī)械清洗方法不僅能夠去除污染物，還能夠?qū)砻孢M(jìn)行一定的修飾，提高表面粗糙度和去除表面應(yīng)力，從而改善外延層的生長(zhǎng)質(zhì)量和器件的性能。適用于大規(guī)模生產(chǎn)該方法具有自動(dòng)化程度高、清洗效率高等特點(diǎn)，適用于大規(guī)模生產(chǎn)中的SiC外延片清洗。通過(guò)優(yōu)化清洗參數(shù)和工藝條件，可以進(jìn)一步提高清洗效率和質(zhì)量穩(wěn)定性。環(huán)保節(jié)能化學(xué)機(jī)械清洗方法所使用的化學(xué)試劑和工具均符合環(huán)保要求，且清洗過(guò)程中產(chǎn)生的廢液和廢氣可以通過(guò)適當(dāng)?shù)奶幚磉M(jìn)行回收利用或安全排放。同時(shí)，該方法具有較低的能耗和較高的資源利用率。五、結(jié)論綜上所述，SiC外延片的化學(xué)機(jī)械清洗方法是一種高效、可靠且環(huán)保的清洗技術(shù)。通過(guò)優(yōu)化清洗步驟、選用合適的化學(xué)試劑和工具以及控制清洗參數(shù)和工藝條件，可以徹底去除SiC外延片表面的污染物，提高外延片的質(zhì)量和性能。隨著半導(dǎo)體技術(shù)的不斷進(jìn)步和應(yīng)用領(lǐng)域的拓展，SiC外延片的化學(xué)機(jī)械清洗方法將在半導(dǎo)體制造業(yè)中發(fā)揮越來(lái)越重要的作用。六、高通量晶圓測(cè)厚系統(tǒng)高通量晶圓測(cè)厚系統(tǒng)以光學(xué)相干層析成像原理，可解決晶圓/晶片厚度TTV（TotalThicknessVariation，總厚度偏差）、BOW（彎曲度）、WARP（翹曲度），TIR（TotalIndicatedReading總指示讀數(shù)，STIR（SiteTotalIndicatedReading局部總指示讀數(shù)），LTV（LocalThicknessVariation局部厚度偏差）等這類(lèi)技術(shù)指標(biāo)。高通量晶圓測(cè)厚系統(tǒng)，全新采用的第三代可調(diào)諧掃頻激光技術(shù)，相比傳統(tǒng)上下雙探頭對(duì)射掃描方式；可一次性測(cè)量所有平面度及厚度參數(shù)。靈活適用更復(fù)雜的材料，從輕摻到重?fù)絇型硅(P++)，碳化硅，藍(lán)寶石，玻璃，鈮酸鋰等晶圓材料。重?fù)叫凸瑁◤?qiáng)吸收晶圓的前后表面探測(cè)）粗糙的晶圓表面，（點(diǎn)掃描的第三代掃頻激光，相比靠光譜探測(cè)方案，不易受到光譜中相鄰單位的串?dāng)_噪聲影響，因而對(duì)測(cè)量粗糙表面晶圓）低反射的碳化硅(SiC)和鈮酸鋰(LiNbO3)（通過(guò)對(duì)偏振效應(yīng)的補(bǔ)償，加強(qiáng)對(duì)低反射晶圓表面測(cè)量的信噪比）絕緣體上硅（SOI)和MEMS，可同時(shí)測(cè)量多層結(jié)構(gòu)，厚度可從μm級(jí)到數(shù)百μm級(jí)不等。1，可用于測(cè)量各類(lèi)薄膜厚度，厚度最薄可低至4μm，精度可達(dá)1nm。