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外延片的制造過程中，表面污染物的存在會嚴(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。

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步驟：

初步固定與旋轉(zhuǎn)

將SiC外延片放置在專用的基座上，并通過基座實(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，對晶片的表面進(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，對晶片的表面進(jìn)行清洗。在這一步驟中，去離子水通過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)和松動的污染物。

熱氮?dú)獯祾吒稍?/p>

最后，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。

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)狻伖庖和ǔ０瑨伖鈩?、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。

應(yīng)用優(yōu)勢

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：

高效去除污染物

該方法通過化學(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，且清洗過程中產(chǎn)生的廢液和廢氣可以通過適當(dāng)?shù)奶幚磉M(jìn)行回收利用或安全排放。同時，該方法具有較低的能耗和較高的資源利用率。

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)揮越來越重要的作用。

高通量晶圓測厚系統(tǒng)

高通量晶圓測厚系統(tǒng)以光學(xué)相干層析成像原理，可解決晶圓/晶片厚度TTV（Total Thickness Variation，總厚度偏差）、BOW（彎曲度）、WARP（翹曲度），TIR（Total Indicated Reading 總指示讀數(shù)，STIR（Site Total Indicated Reading 局部總指示讀數(shù)），LTV（Local Thickness Variation 局部厚度偏差）等這類技術(shù)指標(biāo)。

高通量晶圓測厚系統(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)上下雙探頭對射掃描方式；可一次性測量所有平面度及厚度參數(shù)。

1，靈活適用更復(fù)雜的材料，從輕摻到重?fù)?P 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）

粗糙的晶圓表面，（點(diǎn)掃描的第三代掃頻激光，相比靠光譜探測方案，不易受到光譜中相鄰單位的串?dāng)_噪聲影響，因而對測量粗糙表面晶圓）

低反射的碳化硅(SiC)和鈮酸鋰(LiNbO3)；（通過對偏振效應(yīng)的補(bǔ)償，加強(qiáng)對低反射晶圓表面測量的信噪比）

絕緣體上硅（SOI)和MEMS，可同時測量多層結(jié)構(gòu)，厚度可從μm級到數(shù)百μm級不等。

可用于測量各類薄膜厚度，厚度最薄可低至 4 μm ，精度可達(dá)1nm。

2，可調(diào)諧掃頻激光的“溫漂”處理能力，體現(xiàn)在極端工作環(huán)境中抗干擾能力強(qiáng)，充分提高重復(fù)性測量能力。

3，采用第三代高速掃頻可調(diào)諧激光器，一改過去傳統(tǒng)SLD寬頻低相干光源的干涉模式，解決了由于相干長度短，而重度依賴“主動式減震平臺”的情況。卓越的抗干擾，實(shí)現(xiàn)小型化設(shè)計(jì)，同時也可兼容匹配EFEM系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)線自動化集成測量。

4，靈活的運(yùn)動控制方式，可兼容2英寸到12英寸方片和圓片測量。