[發明專利]一種去除SiC外延晶片金屬污染或殘留的清洗方法

有效

• 申請號: 201710120161.8
• 申請日: 2017-03-02
• 公開（公告）號: CN106910674B
• 公開（公告）日: 2019-05-24
• 發明（設計）人: 劉丹;孫國勝;孔令沂;張新河;韓景瑞;李錫光;蕭黎鑫
• 申請（專利權）人: 東莞市天域半導體科技有限公司
• 主分類號: H01L21/02
• 分類號: H01L21/02;H01L21/311
• 代理公司: 廣州市南鋒專利事務所有限公司 44228
• 代理人: 羅曉聰

本發明公開一種去除SiC外延晶片金屬污染或殘留的清洗方法，其包括以下步驟：a、將SiC外延晶片置于加熱的由硫酸與雙氧水混合形成的混合洗液中浸泡；b、用去離子水沖洗SiC外延晶片表面，然后置于丙酮中超聲波清洗；c、用去離子水沖洗SiC外延晶片表面，然后置于加熱的由氨水、雙氧水、去離子水混合形成的混合洗液中浸泡；d、用去離子水沖洗SiC外延晶片表面，然后置于加熱的由鹽酸、雙氧水、去離子水混合形成的混合洗液中浸泡；e、依次用臭氧水、氨水、高純氮加去離子水分別沖洗SiC外延晶片表面；f、依次用臭氧水、氫氟酸溶液、臭氧水分別沖洗SiC外延晶片表面；g、用去離子水沖洗SiC外延晶片表面，高速旋轉甩干。

技術領域：

本發明涉及半導體技術領域，特指一種去除SiC外延晶片金屬污染或殘留的清洗方法。

背景技術：

碳化硅(SiC)是一種重要的寬禁帶半導體材料，SiC是一種性能優異的新一代(第三代)寬禁帶半導體材料，是第三代半導體材料的典型代表,也是目前晶體生長技術和器件制造水平最成熟、應用最廣泛的寬禁帶半導體材料之一,是高溫、高頻、抗輻照、大功率應用場合下極為理想的半導體材料。SiC半導體材料具有寬帶隙、高飽和漂移速度、高熱導率、高臨界擊穿電場等突出優點,特別適合制作大功率、高壓、高溫、抗輻照電子器件。由于SiC功率器件可顯著降低電子設備的能耗,因此SiC功率器件也被譽為帶動“新能源革命”的“綠色能源”器件。

SiC外延晶片即以SiC單晶片作為襯底生長的外延片，外延晶片主要用于各種分立器件的制作，比如SBD、MOSFET、JFET、BJT、SIT和MESFET等，這些器件廣泛應用于各個領域，如航空航天、電動/混合動力汽車、工業控制、白色家電、新能源、智能電網、馬達控制、軌道交通、輪船、軍事等。

SiC外延晶片生長完成后金屬污染主要來源于測試過程中，例如：載流子濃度測試，目前，半導體行業認可的是汞探針高頻電容-電壓測試(C-V測試)分析法。其優點是穩定性好，非損傷性測試；其缺點是晶片表面與汞接觸，造成汞沾污。其它測試，例如厚度測試、表面粗糙度測試等，SiC晶片與測試設備接觸都會有不同程度的金屬污染。因為SiC硬度高，僅次于金剛石，所以SiC與其他金屬接觸時易受到污染。

半導體器件在制造的過程中，半導體材料的潔凈度對器件的性能及成品率有著重要影響，而金屬污染或殘留會造成縮短少子壽命，降低擊穿電壓等后果，影響半導體器件性能的可靠性及器件的成品率。所以在制造半導體器件時，對半導體材料的清洗尤為重要。

有鑒于此，本發明人提出以下技術方案。

發明內容：

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種去除SiC外延晶片金屬污染或殘留的清洗方法。

為了解決上述技術問題，本發明采用了下述技術方案：該去除SiC外延晶片金屬污染或殘留的清洗方法包括以下步驟：a、將SiC外延晶片置于加熱的由硫酸與雙氧水混合形成的混合洗液中浸泡；b、用去離子水沖洗SiC外延晶片表面，然后置于丙酮中超聲波清洗；c、用去離子水沖洗SiC外延晶片表面，然后置于加熱的由氨水、雙氧水、去離子水混合形成的混合洗液中浸泡；d、用去離子水沖洗SiC外延晶片表面，然后置于加熱的由鹽酸、雙氧水、去離子水混合形成的混合洗液中浸泡；e、依次用臭氧水、氨水、高純氮加去離子水分別沖洗SiC外延晶片表面；f、依次用臭氧水、氫氟酸溶液、臭氧水分別沖洗SiC外延晶片表面；g、用去離子水沖洗SiC外延晶片表面，高速旋轉甩干。

進一步而言，上述技術方案中，于步驟a、c、d中，所述的混合洗液均加熱至50～150℃。

進一步而言，上述技術方案中，于步驟b、c、d、e、f、g中，在對SiC外延晶片沖洗時，SiC外延晶片均處于高速旋轉狀態。

進一步而言，上述技術方案中，于步驟f中，所述氫氟酸溶液的濃度為0.1％～2％。