引言

碳化硅（SiC）外延晶片因其優(yōu)秀的物理和化學(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外延晶片的制備過程中，硅面貼膜是一道關(guān)鍵步驟，用于保護外延層免受機械損傷和污染。然而，貼膜后的清洗過程同樣至關(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程，旨在去除貼膜過程中產(chǎn)生的各種污染物，如塵埃顆粒、有機物殘留、金屬離子等。這些污染物不僅會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膜。這一步驟可以通過機械剝離或化學(xué)溶解的方式完成。去膜后，使用去離子水對晶片進行初步清洗，去除表面的塵埃顆粒和可溶性污染物。

2，有機溶劑浸泡清洗

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

SPM藥液浸泡清洗

SPM（硫酸-雙氧水）藥液具有強氧化性，能夠有效去除碳化硅外延晶片表面的有機物、無機化合物和重金屬離子。清洗時，將晶片置于SPM藥液中浸泡，通過加熱和攪拌來加速化學(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（高溫純水動態(tài)清洗）和QDR（純水動態(tài)清洗）是常用的純水清洗方法。它們通過循環(huán)的純水流動和鼓泡等方式，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，將晶片置于APM藥液中浸泡，通過加熱和攪拌來加速化學(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，將晶片置于DHF藥液中浸泡，通過加熱和攪拌來加速化學(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，使用離心機對晶片進行甩干，去除表面的水分。甩干過程中，可以使用氮氣進行吹掃，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，具有強氧化性，能夠去除有機物、無機化合物和重金屬離子。

?HQDR/QDR清洗：使用純水作為清洗液，通過循環(huán)流動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)量評估

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

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

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

?金屬離子濃度檢測：使用電感耦合等離子體質(zhì)譜（ICP-MS）等儀器檢測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，清洗后的質(zhì)量評估也是不可少的，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和完善，以滿足更高質(zhì)量、更高性能的需求。

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，從輕摻到重摻 P 型硅 (P++)，碳化硅，藍寶石，玻璃，鈮酸鋰等晶圓材料。

重摻型硅（強吸收晶圓的前后表面探測）

粗糙的晶圓表面，（點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)的補償，加強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，厚度可低至 4 μm ，精度可達1nm。

2，可調(diào)諧掃頻激光的“溫漂”處理能力，體現(xiàn)在復(fù)雜工作環(huán)境中抗干擾能力強，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。優(yōu)秀的抗干擾，實現(xiàn)小型化設(shè)計，同時也可兼容匹配EFEM系統(tǒng)實現(xiàn)產(chǎn)線自動化集成測量。

4，靈活的運動控制方式，可兼容2英寸到12英寸方片和圓片測量。