[發明專利]一種碳化硅晶片表面有機污染物清洗方法

有效

• 申請號: 202210383779.4
• 申請日: 2022-04-13
• 公開（公告）號: CN114653679B
• 公開（公告）日: 2023-03-28
• 發明（設計）人: 賀賢漢;賴章田;陳有生;張城
• 申請（專利權）人: 上海申和投資有限公司
• 主分類號: B08B3/12
• 分類號: B08B3/12;B08B3/08;B08B3/04;B08B13/00
• 代理公司: 銅陵市天成專利事務所(普通合伙) 34105
• 代理人: 李坤

本發明涉及一種碳化硅晶片表面有機污染物清洗方法，通過將碳化硅晶片放入裝有活化液的超聲波清洗槽中進行超聲清洗，在電解槽中接著進行電解處理，電解槽的陽槽中需要加入臭氧；電解完畢之后取出碳化硅晶片，使用純水清洗、烘干、儲存即可。本發明通過先對碳化硅晶片表面進行活化處理，然后利用電解所產生的強氧化性液體，配合電場的作用，能夠對碳化硅晶片表面進行有效清洗，不但能有效的去除表面的有機污染物，還能夠徹底去除表面的顆粒污染物；本發明對晶片的表面不會造成損傷，從而獲得最優異的清洗效果。

技術領域

本發明涉及一種碳化硅晶片表面有機污染物清洗方法，屬于晶片清洗技術領域。

背景技術

第三代半導體材料主要是以碳化硅(SiC)、氮化鎵(GaN)、氧化鋅(ZnO)、金剛石、氮化鋁(AlN)為代表的寬禁帶半導體材料。在通信、汽車、高鐵、衛星通信、航空航天等應用場景中有優勢。其中，碳化硅、氮化鎵的研究和發展更為成熟。

目前，碳化硅晶片的常用清洗技術常采用化學方法清洗。化學清洗是指利用各種化學試劑和有機溶劑與吸附在被清洗晶片表面的雜質及油污發生化學反應或溶解作用，使雜質從被清洗晶片的表面脫附，然后用大量高純熱、冷去離子水沖洗，從而獲得潔凈表面的過程。化學清洗可分為濕法化學清洗和干法化學清洗，其中濕法化學清洗在半導體清洗工藝中仍處于主導地位。

在濕法化學清洗中，分為以下幾種方法：

1）、溶液浸泡法

溶液浸泡法是將晶片浸泡在化學溶液中來達到清除表面污染的一種方法。它是濕法化學清洗中最常用的一種方法。選用不同的溶液可以達到清除晶片表面不同類型的污染雜質，如采用有機溶劑去除有機污染物，采用RCA溶液清除有機、無機和金屬離子等雜質。通常這種方法不能徹底去凈晶片表面的雜質，所以在采用浸泡的同時常輔以加熱、超聲、攪拌等物理措施。

2）、機械擦洗法

機械擦洗常用來去除晶片表面的微粒或有機殘渣，一般可分為手工擦洗和擦片機擦洗兩種方法。手工擦洗是最簡單的一種擦洗方法，用不銹鋼鑷子夾著浸有無水乙醇等有機溶劑的棉球，在晶片表面沿同一方向輕擦，以去除蠟膜、灰塵、殘膠或其它固體顆粒，這種方法易造成劃傷，污染嚴重。擦片機是利用機械旋轉，用軟羊毛刷或刷輥擦刷晶片表面，這種方法對晶片的劃傷大大減輕。而采用高壓擦片機由于無機械磨擦，則不會劃傷晶片，而且可以達到清除槽痕里的沾污。

3）、超聲波清洗

超聲波清洗是半導體工業中廣泛應用的一種清洗方法，其優點是：清洗效果好，操作簡單，對于復雜的器件和容器也能清除。這種清洗方法是在強烈的超聲波作用下，液體介質內部會產生疏部和密部，疏部產生近乎真空的空腔泡，當空腔泡消失的瞬間，其附近便產生強大的局部壓力，使分子內的化學鍵斷裂將晶片表面的雜質解吸。超聲波清洗的效果與超聲條件（如溫度、壓力、超聲頻率、功率等）有關，多用于清除晶片表面附著的大塊污染和顆粒。

4）、兆聲波清洗

兆聲波清洗不但具有超聲波清洗的優點，而且克服了它的不足。兆聲波清洗是由高能(850kHz)頻振效應并結合化學清洗劑的化學反應對晶片進行清洗。在清洗時，溶液分子在兆聲波的推動下作加速運動（最大瞬時速度可達到30cm/s），以高速的流體波連續沖擊晶片表面，使晶片表面附著的污染物和細小微粒被強制除去并進入到清洗液中。這種方法能同時起到機械擦片和化學清洗兩種方法的作用。目前兆聲波清洗方法已成為拋光片清洗的一種有效方法。

5）、旋轉噴淋法