ke hadapan

     Terdapat banyak persamaan antara teknologi pembuatan peranti silikon karbida (SiC) dan teknologi pembuatan silikon, tetapi adalah penting bagi bidang pembangunan ini untuk mengenal pasti sama ada perbezaan bahan akan menjejaskan keupayaan pembersihan. Perbezaan bahan termasuk pekali resapan, tenaga permukaan dan kekuatan ikatan kimia, yang kesemuanya boleh memainkan peranan dalam membersihkan permukaan kritikal. Dalam kerja ini, paras pencemaran permukaan surih 100 mm atau 150 mm wafer silikon karbida 4H selepas pemetaan voltan kemuatan kuar merkuri (MCV) dibandingkan dengan selepas pembersihan berikutnya. Semasa MCV, logam surih seperti merkuri, besi dan nikel ditambah secara terkawal, dan ditunjukkan bahawa pelbagai kaedah pembersihan boleh memulihkan permukaan silikon karbida ke tahap kebersihan yang lebih rendah daripada 5x1010 atom /cm2. Kedudukan dan perbandingan kos pembersihan ini dalam aliran proses peranti bersepadu dibincangkan.

Eksperimen dan perbincangan

Kuar merkuri CV (MCV), TXRF dan eksperimen pembersihan

     Untuk memasukkan bahan pencemar ke dalam permukaan silikon karbida secara terkawal dan menguji keupayaan pembersihan, pengesanan merkuri telah dijalankan pada wafer silikon karbida epitaxial 100mm dan 150mm dengan ketumpatan mikrotubul ultra rendah dalam penguji Semerab MCV-530, bahan pencemar logam surih diukur dengan TXRF, wafer telah dibersihkan dengan pelbagai bahan kimia pembersih, dan kekotoran surih dalam wafer yang telah dibersihkan dianalisis semula. Pengukuran MCV dijalankan menggunakan berbilang mod pengukuran, seperti pengimbasan jejari, pemetaan wafer dan berbilang ukuran di lokasi yang sama, yang membolehkan pengukuran TXRF pertama membandingkan kawasan tidak tercemar dengan kawasan tercemar, dan TXRF selepas pembersihan untuk membandingkan keadaan pra-pembersihan.

Rajah 1. Susun atur beberapa model yang digunakan dalam kajian ini; Dalam kedua-dua kes, kedudukan TXRF wafer silikon karbida 50 mm dan diameter kira-kira 10 mm dipaparkan (mod eksperimen wafer silikon karbida 100 mm tidak ditunjukkan). Kiri: Pengimbasan jejari 10 mata MCV (~ titik pengukur diameter 1.7mm) membenarkan pengukuran TXRF 5 mata untuk menganalisis kawasan tercemar merkuri dan kawasan bebas merkuri. Kanan: Pengukuran TXRF 165 mata pada wafer karbida silikon 150H 4mm yang dipaparkan pada tapak TXRF 200mm.MCV, TXRF pra-pembersihan dan keputusan TXRF selepas pembersihanSemua pembersihan telah terbukti berkesan dalam menghilangkan beberapa tahap kekotoran logam. Tahap merkuri yang dipetakan diukur pada wafer silikon karbida 100mm dengan anod molibdenum TXRF menunjukkan bahawa ia menurun daripada nilai purata biasa 2.5x1013 atom/cm2 dan nilai maksimum tipikal 2.4x1014 atom/cm2 ke tahap di bawah had pengesanan 300 saat ~7x1010 atom/cm2 sejurus selepas ujian epitaxial. Pembersihan RCA pada wafer silikon karbida 50 mm telah terbukti berkesan dalam menyingkirkan merkuri, nikel, besi dan logam lain. Keputusan pengukuran selepas pembersihan adalah lebih rendah daripada had pengesanan jujukan RCA pekat, lebih rendah daripada jujukan RCA cair, tetapi masih boleh diukur.Rajah 2 menggambarkan perbandingan nilai terukur TXRF yang dipetakan sebelum dan selepas pembersihan RCA yang dicairkan. Pencemaran besi pada permukaan telah terkurung berhampiran tepi wafer sebelum dibersihkan, dan lokasi ini masih boleh diukur selepas dibersihkan dengan RCA yang dicairkan, walaupun ia telah dikurangkan. Demi hasil dan kebolehpercayaan, trend pembersihan boleh diperhatikan pada pelbagai logam yang berminat (termasuk merkuri, besi dan nikel), dan trend pembersihan boleh diperhatikan berulang kali pada berbilang wafer.

Rajah 2. Pencemaran besi yang diukur pada permukaan wafer silikon karbida 150mm 4H dibersihkan pada 50 ℃ mengikut urutan RCA 1:2:50, setiap kali selama 5 minit, dalam tangki SC1&SC2 DHF, dan masa pembersihan ialah 30 saat. Dalam peringkat pra-pembersihan, kepekatan besi di tepi adalah tinggi. Walaupun kepekatan besi di semua kawasan berkurangan selepas pembersihan, kepekatan masih lebih tinggi daripada had pengesanan proses ini.Demi hasil dan kebolehpercayaan, trend pembersihan boleh diperhatikan pada pelbagai logam yang berkaitan (termasuk kalsium, merkuri, besi dan nikel), dan trend pembersihan boleh diperhatikan berulang kali pada berbilang wafer, walaupun beberapa elemen dibersihkan sepenuhnya ke bawah had pengesanan TXRF menggunakan asid dikloroasettik cair (titanium, kromium, kuprum dan zink). Rajah 3 menggambarkan penggunaan proses RCA yang dicairkan untuk mengurangkan pencemaran permukaan nikel. Sekali lagi, diperhatikan bahawa kepekatan nikel lebih tinggi di pinggir wafer, dan pembersihan telah menjadikan kebanyakan kawasan lebih rendah daripada had pengesanan pengukuran.

Rajah 3. Pencemaran nikel yang dipetakan permukaan diukur sebelum dan selepas pembersihan pada 50 ℃ selama 5 minit (setiap tangki SC1&2, langkah DHF) pada wafer silikon karbida 150mm 4H dalam jujukan RCA 1:2:50 dilakukan selama 30 saat. Dalam peringkat pra-pembersihan, kepekatan nikel di tepi adalah tinggi. Walaupun nikel di semua kawasan berkurangan selepas pembersihan, kepekatan nikel masih lebih tinggi daripada had pengesanan di beberapa tempat.

ringkasan
     Memandangkan diketahui bahawa kimia RCA boleh membuang bahan pencemar dengan mengoksidakan permukaan silikon dan mengeluarkan oksida dalam hidrogen fluorida, mekanisme ini mungkin tidak dapat direalisasikan pada silikon karbida, kerana bahan kimia ini tidak dijangka akan mengetsa atau mengoksidakan silikon karbida pada suhu yang digunakan dalam kerja ini. . Dalam kerja sebelumnya, telah dicadangkan bahawa kekasaran memainkan peranan dalam menangkap bahan pencemar logam, dan rawatan hidrogen fluorida menyebabkan permukaan hidrofilik kebanyakannya ditamatkan oleh kumpulan silikon hidroksida dan karbon-oksigen. Keputusan menunjukkan bahawa RCA yang dicairkan dengan masa yang lebih singkat dan suhu yang lebih rendah tidak berkesan dalam menghilangkan besi, nikel dan kemungkinan merkuri. Walaupun kekasaran mungkin menjadi faktor, kesan suhu dan masa mungkin menunjukkan bahawa pelarutan logam (asid hidroklorik dan NH4OH) dalam kimia SC1 dan SC2 adalah mekanisme utama, tetapi kami mencadangkan di sini bahawa ia boleh memainkan peranan melalui penyebaran lapisan permukaan silikon hidroksil dan karbon-oksigen. Perlu diingatkan juga bahawa mekanisme tepat untuk menambah besi dan nikel masih tidak jelas, dan rawatan tepi kotak rendaman dan/atau pencemaran pembuatan wafer adalah punca yang mungkin. Memandangkan kos banyak dipengaruhi oleh masa (menjejaskan output) dan kepekatan (menjejaskan kos bahan dan kos rawatan), tetapi kurang terjejas oleh suhu (hanya menjejaskan kos peralatan awal), adalah penting untuk meneroka parameter untuk mengawal penyingkiran. bahan pencemar logam pada masa hadapan. Ia juga wajar untuk menjalankan kerja ini dalam peralatan yang mampu melakukan rawatan semburan, kerana kadar alir yang lebih tinggi dekat dengan wafer boleh mencapai kadar pembubaran yang tinggi, yang membolehkan kekotoran meresap keluar dari permukaan (15) dengan lebih cepat. Kesan ini telah dinilai dengan baik dalam penyingkiran polimer (16), dan penilaian silikon karbida juga boleh menunjukkan hubungannya dengan bahan cemar logam, walaupun pemprosesan dalam peralatan ini boleh menyebabkan nilai bahan cemar permukaan menjadi lebih rendah daripada had pengesanan TXRF.

Penafian: Artikel ini diterbitkan semula daripada "Waring Kona". Artikel ini hanya mewakili pandangan peribadi pengarang, dan tidak mewakili pandangan Sacco Micro dan industri. Ia hanya untuk mencetak semula dan berkongsi untuk menyokong perlindungan hak harta intelek. Sila nyatakan sumber dan pengarang asal semasa mencetak semula. Jika terdapat sebarang pelanggaran, sila hubungi kami untuk memadamkannya.

Tel Syarikat: +86-0755-83044319
Faks/faks:+86-0755-83975897
E-mel: 1615456225@qq.com
QQ: 332496225 Pengurus Qiu
Alamat: Bilik 809, Blok C, Bangunan Teknologi Zhantao, No.1079 Minzhi Avenue, Daerah Baru Longhua, Shenzhen