meneruskan

     Ada banyak kesamaan antara teknologi manufaktur perangkat silikon karbida (SiC) dan teknologi manufaktur silikon, namun penting bagi bidang yang sedang berkembang ini untuk mengidentifikasi apakah perbedaan material akan mempengaruhi kemampuan pembersihan. Perbedaan material mencakup koefisien difusi, energi permukaan, dan kekuatan ikatan kimia, yang semuanya berperan dalam membersihkan permukaan kritis. Dalam karya ini, tingkat kontaminasi permukaan jejak wafer silikon karbida 100 mm atau 150 mm 4H setelah pemetaan tegangan kapasitansi probe merkuri (MCV) dibandingkan dengan setelah pembersihan berikutnya. Selama MCV, logam jejak seperti merkuri, besi dan nikel ditambahkan secara terkendali, dan terbukti bahwa berbagai metode pembersihan dapat mengembalikan permukaan silikon karbida ke tingkat kebersihan yang lebih rendah dari 5x1010 atom/cm2. Posisi dan perbandingan biaya pembersihan ini dalam aliran proses perangkat terintegrasi dibahas.

Eksperimen dan diskusi

Pemeriksaan merkuri CV (MCV), TXRF dan percobaan pembersihan

     Untuk memasukkan polutan secara terkendali ke permukaan silikon karbida dan menguji kemampuan pembersihan, deteksi merkuri dilakukan pada wafer silikon karbida epitaksi 100mm dan 150mm dengan kepadatan mikrotubulus sangat rendah di tester Semerab MCV-530, jejak polutan logam diukur dengan TXRF, wafer dibersihkan dengan berbagai bahan kimia pembersih, dan sisa kotoran dalam wafer yang dibersihkan dianalisis kembali. Pengukuran MCV dilakukan dengan menggunakan beberapa mode pengukuran, seperti pemindaian radius, pemetaan wafer, dan beberapa pengukuran di lokasi yang sama, yang memungkinkan pengukuran TXRF pertama membandingkan area yang tidak terkontaminasi dengan area yang terkontaminasi, dan TXRF pasca pembersihan untuk membandingkan area tersebut. keadaan pra-pembersihan.

Gambar 1. Layout beberapa model yang digunakan dalam penelitian ini; Dalam kedua kasus tersebut, posisi TXRF wafer silikon karbida 50 mm dan diameter sekitar 10 mm ditampilkan (mode eksperimental wafer silikon karbida 100 mm tidak ditampilkan). Kiri: Pemindaian radius 10 titik MCV (~ titik pengukuran diameter 1.7 mm) memungkinkan pengukuran TXRF 5 titik menganalisis area yang terkontaminasi merkuri dan area bebas merkuri. Kanan: Pengukuran TXRF 165 titik pada wafer silikon karbida 150H 4 mm yang ditampilkan pada dasar TXRF 200 mm.MCV, hasil TXRF pra-pembersihan dan TXRF pasca-pembersihanSemua pembersihan telah terbukti efektif dalam menghilangkan kotoran logam pada tingkat tertentu. Tingkat merkuri yang dipetakan diukur pada wafer silikon karbida 100mm dengan anoda molibdenum TXRF menunjukkan penurunan dari nilai rata-rata tipikal 2.5x1013 atom/cm2 dan nilai maksimum tipikal 2.4x1014 atom/cm2 ke tingkat di bawah batas deteksi 300 detik ~7x1010 atom/cm2 segera setelah uji epitaksi. Pembersihan RCA pada wafer silikon karbida 50 mm telah terbukti efektif menghilangkan merkuri, nikel, besi, dan logam lainnya. Hasil pengukuran setelah pembersihan lebih rendah dari batas deteksi rangkaian RCA pekat, lebih rendah dari batas deteksi rangkaian RCA encer, namun masih dapat diukur.Gambar 2 mengilustrasikan perbandingan nilai terukur TXRF yang dipetakan sebelum dan sesudah pembersihan RCA yang diencerkan. Kontaminasi besi pada permukaan dibatasi di dekat tepi wafer sebelum dibersihkan, dan lokasi ini masih dapat diukur setelah dibersihkan dengan RCA encer, meskipun jumlahnya berkurang. Demi hasil dan keandalan, tren pembersihan dapat diamati pada berbagai logam yang diminati (termasuk merkuri, besi, dan nikel), dan tren pembersihan dapat diamati berulang kali pada beberapa wafer.

Gambar 2. Kontaminasi besi yang diukur pada permukaan wafer silikon karbida 150mm 4H dibersihkan pada suhu 50℃ sesuai urutan RCA 1:2:50, setiap kali selama 5 menit, dalam tangki DBD SC1&SC2, dan waktu pembersihan adalah 30 detik. Pada tahap pra-pembersihan, konsentrasi besi di bagian tepinya tinggi. Meskipun konsentrasi besi di semua area menurun setelah pembersihan, konsentrasinya masih lebih tinggi dari batas deteksi proses ini.Demi hasil dan keandalan, tren pembersihan dapat diamati pada berbagai logam terkait (termasuk kalsium, merkuri, besi, dan nikel), dan tren pembersihan dapat diamati berulang kali pada beberapa wafer, meskipun beberapa elemen dibersihkan sepenuhnya hingga di bawah batas deteksi TXRF menggunakan asam dikloroasetat encer (titanium, kromium, tembaga dan seng). Gambar 3 mengilustrasikan penggunaan proses RCA encer untuk mengurangi kontaminasi permukaan nikel. Sekali lagi, perlu dicatat bahwa konsentrasi nikel lebih tinggi di tepi wafer, dan pembersihan membuat sebagian besar area lebih rendah dari batas deteksi pengukuran.

Gambar 3. Kontaminasi nikel yang dipetakan permukaan diukur sebelum dan sesudah pembersihan pada suhu 50℃ selama 5 menit (setiap tangki SC1&2, tahap DBD) pada wafer silikon karbida 150mm 4H dalam urutan RCA 1:2:50 dilakukan selama 30 detik. Pada tahap pra-pembersihan, konsentrasi nikel di bagian tepinya tinggi. Meskipun kadar nikel di semua area berkurang setelah pembersihan, namun konsentrasi nikel masih lebih tinggi dari batas deteksi di beberapa tempat.

ringkasan
     Karena diketahui bahwa kimia RCA dapat menghilangkan polutan dengan mengoksidasi permukaan silikon dan menghilangkan oksida dalam hidrogen fluorida, mekanisme ini mungkin tidak dapat diterapkan pada silikon karbida, karena bahan kimia ini diperkirakan tidak akan mengetsa atau mengoksidasi silikon karbida pada suhu yang digunakan dalam pekerjaan ini. . Dalam penelitian sebelumnya, telah dikemukakan bahwa kekasaran berperan dalam menangkap polutan logam, dan perlakuan hidrogen fluorida mengakibatkan permukaan hidrofilik sebagian besar diakhiri oleh silikon hidroksida dan gugus karbon-oksigen. Hasil penelitian menunjukkan bahwa RCA yang diencerkan dengan waktu yang lebih singkat dan suhu yang lebih rendah tidak efektif dalam menghilangkan besi, nikel dan kemungkinan merkuri. Meskipun kekasaran mungkin menjadi salah satu faktornya, pengaruh suhu dan waktu mungkin menunjukkan bahwa pelarutan logam (asam klorida dan NH4OH) dalam kimia SC1 dan SC2 adalah mekanisme utamanya, namun kami menyarankan di sini bahwa hal tersebut dapat berperan melalui difusi lapisan permukaan silikon hidroksil dan karbon-oksigen. Perlu juga dicatat bahwa mekanisme pasti penambahan besi dan nikel masih belum jelas, dan kemungkinan penyebab utamanya adalah perlakuan tepi pada kotak perendaman dan/atau kontaminasi pada pembuatan wafer. Karena biaya sangat dipengaruhi oleh waktu (mempengaruhi keluaran) dan konsentrasi (mempengaruhi biaya material dan biaya pengolahan), namun tidak terlalu dipengaruhi oleh suhu (hanya mempengaruhi biaya peralatan awal), maka penting untuk mengeksplorasi parameter untuk mengendalikan pembuangan. polutan logam di masa depan. Hal ini juga diinginkan untuk melakukan pekerjaan ini dalam peralatan yang mampu melakukan perawatan semprot, karena laju aliran yang lebih tinggi di dekat wafer dapat mencapai laju disolusi yang tinggi, yang memungkinkan pengotor berdifusi keluar permukaan (15) lebih cepat. Efek ini telah dievaluasi dengan baik dalam penghilangan polimer (16), dan evaluasi silikon karbida juga dapat menunjukkan hubungannya dengan kontaminan logam, meskipun pemrosesan dalam peralatan ini dapat menyebabkan nilai kontaminan permukaan lebih rendah dari batas deteksi TXRF.

Penafian: Artikel ini direproduksi dari "Waring Kona". Artikel ini hanya mewakili pandangan pribadi penulis, dan tidak mewakili pandangan Sacco Micro dan industri. Ini hanya untuk dicetak ulang dan dibagikan untuk mendukung perlindungan hak kekayaan intelektual. Harap sebutkan sumber asli dan penulisnya saat mencetak ulang. Jika ada pelanggaran, silakan hubungi kami untuk menghapusnya.

Telp Perusahaan: +86-0755-83044319
Faks/faks:+86-0755-83975897
Surel: 1615456225@qq.com
QQ: 332496225 Manajer Qiu
Alamat: Kamar 809, Blok C, Gedung Teknologi Zhantao, No.1079 Minzhi Avenue, Distrik Baru Longhua, Shenzhen