引言

碳化硅（SiC）外延晶片因其卓越的物理和化學(xué)特性，在功率電子、高頻通信、高溫傳感等領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用。在SiC外延晶片的制備過(guò)程中，硅面貼膜是一道關(guān)鍵步驟，用于保護(hù)外延層免受機(jī)械損傷和污染。然而，貼膜后的清洗過(guò)程同樣至關(guān)重要，它直接影響到外延晶片的最終質(zhì)量和性能。本文將詳細(xì)介紹碳化硅外延晶片硅面貼膜后的清洗方法，包括其重要性、常用清洗步驟、所用化學(xué)試劑及其作用，以及清洗后的質(zhì)量評(píng)估。

清洗方法的重要性

碳化硅外延晶片硅面貼膜后的清洗過(guò)程，旨在去除貼膜過(guò)程中產(chǎn)生的各種污染物，如塵埃顆粒、有機(jī)物殘留、金屬離子等。這些污染物不僅會(huì)降低外延晶片的表面潔凈度，還可能影響后續(xù)器件的制造工藝和性能。因此，采用高效的清洗方法，確保外延晶片表面的潔凈度，是提升器件質(zhì)量和可靠性的關(guān)鍵。

常用清洗步驟

碳化硅外延晶片硅面貼膜后的清洗方法通常包括以下幾個(gè)步驟：

1，去膜與初步清洗

首先，需要去除外延晶片表面的保護(hù)膜。這一步驟可以通過(guò)機(jī)械剝離或化學(xué)溶解的方式完成。去膜后，使用去離子水對(duì)晶片進(jìn)行初步清洗，去除表面的塵埃顆粒和可溶性污染物。

2，有機(jī)溶劑浸泡清洗

使用有機(jī)溶劑（如丙酮或異丙醇）對(duì)晶片進(jìn)行浸泡清洗，以去除表面的有機(jī)物殘留。有機(jī)溶劑的選擇應(yīng)根據(jù)污染物的類型和晶片的材質(zhì)來(lái)確定。清洗過(guò)程中，可以通過(guò)加熱和攪拌來(lái)加速污染物的溶解和去除。

SPM藥液浸泡清洗

SPM（硫酸-雙氧水）藥液具有強(qiáng)氧化性，能夠有效去除碳化硅外延晶片表面的有機(jī)物、無(wú)機(jī)化合物和重金屬離子。清洗時(shí)，將晶片置于SPM藥液中浸泡，通過(guò)加熱和攪拌來(lái)加速化學(xué)反應(yīng)，提高清洗效果。清洗后，用去離子水沖洗干凈，去除殘留的SPM藥液。

HQDR/QDR清洗

HQDR（高溫純水動(dòng)態(tài)清洗）和QDR（純水動(dòng)態(tài)清洗）是常用的純水清洗方法。它們通過(guò)循環(huán)的純水流動(dòng)和鼓泡等方式，去除晶片表面的微粒雜質(zhì)和殘留化學(xué)藥液。HQDR清洗通常在較高溫度下進(jìn)行，以加速污染物的溶解和去除；而QDR清洗則在較低溫度下進(jìn)行，以避免晶片因熱脹冷縮而破碎。

APM藥液浸泡清洗

APM（氨水-雙氧水-水）藥液具有堿性，能夠中和晶片表面的酸性殘留物，并去除金屬離子。清洗時(shí)，將晶片置于APM藥液中浸泡，通過(guò)加熱和攪拌來(lái)加速化學(xué)反應(yīng)。清洗后，同樣用去離子水沖洗干凈。

DHF藥液浸泡清洗

DHF（氫氟酸）藥液能夠去除晶片表面的自然氧化膜和附著在其上的金屬離子。清洗時(shí)，將晶片置于DHF藥液中浸泡，通過(guò)加熱和攪拌來(lái)加速化學(xué)反應(yīng)。清洗后，用去離子水沖洗干凈，去除殘留的DHF藥液。

3，離心甩干

最后，使用離心機(jī)對(duì)晶片進(jìn)行甩干，去除表面的水分。甩干過(guò)程中，可以使用氮?dú)膺M(jìn)行吹掃，以加速水分的蒸發(fā)和去除。

所用化學(xué)試劑及其作用

?SPM藥液：由硫酸和雙氧水組成，具有強(qiáng)氧化性，能夠去除有機(jī)物、無(wú)機(jī)化合物和重金屬離子。

?HQDR/QDR清洗：使用純水作為清洗液，通過(guò)循環(huán)流動(dòng)和鼓泡等方式去除微粒雜質(zhì)和殘留化學(xué)藥液。

?APM藥液：由氨水、雙氧水和純水組成，具有堿性，能夠中和酸性殘留物并去除金屬離子。

?DHF藥液：由氫氟酸和純水組成，能夠去除自然氧化膜和附著在其上的金屬離子。

清洗后的質(zhì)量評(píng)估

清洗后的碳化硅外延晶片需要進(jìn)行質(zhì)量評(píng)估，以確保其表面潔凈度和性能符合要求。常用的質(zhì)量評(píng)估方法包括：

?表面顆粒數(shù)檢測(cè)：使用顯微鏡或掃描電子顯微鏡對(duì)晶片表面進(jìn)行觀測(cè)，統(tǒng)計(jì)顆粒的數(shù)量和大小。

?表面粗糙度測(cè)量：使用原子力顯微鏡（AFM）或掃描隧道顯微鏡（STM）測(cè)量晶片表面的粗糙度。

?金屬離子濃度檢測(cè)：使用電感耦合等離子體質(zhì)譜（ICP-MS）等儀器檢測(cè)晶片表面金屬離子的濃度。

結(jié)論

碳化硅外延晶片硅面貼膜后的清洗方法是確保晶片質(zhì)量和性能的關(guān)鍵步驟。通過(guò)合理的清洗步驟和化學(xué)試劑的選擇，可以有效去除晶片表面的污染物，提高表面潔凈度和性能。同時(shí)，清洗后的質(zhì)量評(píng)估也是必不可少的，以確保晶片符合后續(xù)器件制造的要求。隨著半導(dǎo)體技術(shù)的不斷發(fā)展，碳化硅外延晶片的清洗方法也將不斷改進(jìn)和完善，以滿足更高質(zhì)量、更高性能的需求。

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（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(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)。

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(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。

可用于測(cè)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(cè)量能力。

3，采用第三代高速掃頻可調(diào)諧激光器，一改過(guò)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(zhǎng)度短，而重度依賴“主動(dòng)式減震平臺(tái)”的情況。卓越的抗干擾，實(shí)現(xiàn)小型化設(shè)計(jì)，同時(shí)也可兼容匹配EFEM系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)線自動(dòng)化集成測(cè)量。

4，靈活的運(yùn)動(dòng)控制方式，可兼容2英寸到12英寸方片和圓片測(cè)量。