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碳化硅晶圆清洗的方法

合明科技 👁 2161 Tags:碳化硅晶圆清洗的方法碳化硅清洗晶圆清洗

碳化硅晶圆清洗的方法

碳化硅具有宽禁带的特点,因此碳化硅有望成为下一代功率器件的优秀材料,RCA清洗通常用于Si晶圆制造,但这类清洗针对Si晶圆进行的优化。目前尚不清楚RCA清洁是否适用于SiC晶圆,因为SiC的表面与Si表面不同。我们用X射线光电子能谱(XPS)测量了RCA清洗后的SiC表面,结果表明氟与SiC中的碳进行了化学结合。此外,计算机仿真证实,RCA清洗后SiC的带隙特性变窄。这些结果表明,在RCA清洗过程中HF溶液中的浸渍处理会损坏SiC,所以在这里小编给大家介绍一种新的清洁方法,该方法使用不含HF的过渡金属络合物的活化过氧化氢来去除SiC表面的颗粒和金属。

RCA清洗和新清洗方法的比较如图1所示。为了评估模型晶圆(1cm2的切割晶圆)表面的表面清洁度,我们使用了水接触角和AFM测量方法,还使用科磊的Candela表面缺陷检测系统来评估3英寸晶圆,并通过全反射X射线荧光光谱(TXRF)计算晶圆表面上的金属量。

碳化硅清洗.png

▲图1. 两种清洗方法比较

图2a所示,AFM数据显示清洗前的SiC模型晶圆表面可以看到许多颗粒。纯水的接触角为70°,检测到疏水蜡。RCA清洗后,一些颗粒残留在表面上(图2b)。然而,在新的清洁方法之后,未观察到任何颗粒(图2c),并且接触角减小到42°。我们确认不仅可以从SiC晶圆表面去除颗粒,还可以去除蜡。使用这种新的清洁方法,减少了清洗步骤数,并不再使用HF。

晶圆清洗.png

▲图2. 模型晶圆SiC表面的AFM图像

(a)清洗前;(b)RCA清洗后;(c)新方法清洗后

图3显示了3英寸SiC晶圆表面的Candela图像。经新方法清洗后,颗粒数明显减少。这一结果支持了AFM图像(图2)。我们估计铜络合物作为催化剂控制了过氧化氢自由基的产生,而自由基是去除SiC表面颗粒的重要因素。

碳化硅晶圆清洗的方法.png

▲图3. SiC晶圆表面的Candela图像

(a)清洗前;(b)新方法清洗后

图4为新方法清洗后的SiC晶圆上金属元素的谱图。我们在清洗过程中使用了铜络合物,但晶圆表面没有检测到铜。同样,清洗后的晶圆表面也没有检测到其他金属

晶元清洗.png

▲图4. SiC晶圆上微量元素的TXRF谱图

以上是关于碳化硅晶圆清洗的方法的相关内容介绍了,希望能对您有所帮助!

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