vooruit

     Er zijn veel overeenkomsten tussen de productietechnologie van siliciumcarbide (SiC)-apparaten en de productietechnologie van silicium, maar het is voor dit ontwikkelingsgebied van belang om vast te stellen of materiële verschillen het reinigingsvermogen zullen beïnvloeden. Materiaalverschillen zijn onder meer de diffusiecoëfficiënt, oppervlakte-energie en chemische bindingssterkte, die allemaal een rol kunnen spelen bij het reinigen van kritische oppervlakken. In dit werk werd het sporenverontreinigingsniveau van 100 mm of 150 mm 4H siliciumcarbidewafel na het in kaart brengen van de kwiksondecapaciteitsspanning (MCV) vergeleken met dat na daaropvolgende reiniging. Tijdens MCV werden op gecontroleerde wijze sporenmetalen zoals kwik, ijzer en nikkel toegevoegd, en er werd aangetoond dat verschillende reinigingsmethoden het oppervlak van siliciumcarbide kunnen herstellen tot een zuiverheidsniveau lager dan 5x1010 atomen/cm2. De positie en kostenvergelijking van deze reinigingen in de processtroom van geïntegreerde apparaten worden besproken.

Experimenteer en discussieer

Kwiksonde CV (MCV), TXRF en reinigingsexperiment

     Om op gecontroleerde wijze verontreinigende stoffen in het oppervlak van siliciumcarbide te introduceren en het reinigende vermogen te testen, werd kwikdetectie uitgevoerd op epitaxiale siliciumcarbidewafels van 100 mm en 150 mm met een ultralage dichtheid van microtubuli in de Semerab MCV-530-tester. Sporen van metaalverontreinigende stoffen werden gemeten door TXRF werden de wafels gereinigd met verschillende reinigingschemicaliën en werden de sporen van onzuiverheden in de gereinigde wafels opnieuw geanalyseerd. MCV-metingen worden uitgevoerd met behulp van meerdere meetmodi, zoals radiusscannen, wafer mapping en meerdere metingen op dezelfde locatie, waardoor de eerste TXRF-meting het niet-verontreinigde gebied kan vergelijken met het verontreinigde gebied, en de TXRF na de reiniging de staat van voorreiniging.

Figuur 1. Lay-out van enkele modellen die in dit onderzoek zijn gebruikt; In beide gevallen wordt de positie van TXRF van een siliciumcarbidewafel van 50 mm en een diameter van ongeveer 10 mm weergegeven (de experimentele modus van een siliciumcarbidewafel van 100 mm wordt niet getoond). Links: MCV 10-punts radiusscanning (~ 1.7 mm diameter meetpunt) maakt 5-punts TXRF-meting mogelijk om met kwik vervuilde en kwikvrije gebieden te analyseren. Rechts: 165-punts TXRF-meting op een 150 mm 4H siliciumcarbidewafel weergegeven op een 200 mm TXRF-basis.MCV, TXRF-voorreiniging en TXRF-resultaten na reinigingHet is bewezen dat alle reinigingen effectief zijn bij het verwijderen van een bepaalde mate van metaalverontreinigingen. Het in kaart gebrachte kwikniveau, gemeten op een siliciumcarbidewafel van 100 mm met molybdeenanode TXRF, toonde aan dat dit afnam van de typische gemiddelde waarde van 2.5x1013 atomen/cm2 en de typische maximumwaarde van 2.4x1014 atomen/cm2 tot het niveau onder de detectielimiet van 300. seconden ~7x1010 atomen/cm2 onmiddellijk na de epitaxiale test. Het is bewezen dat RCA-reiniging op siliciumcarbidewafels van 50 mm effectief is bij het verwijderen van kwik, nikkel, ijzer en andere metalen. De meetresultaten na reiniging zijn lager dan de detectielimiet van geconcentreerde RCA-sequentie, lager dan die van verdunde RCA-sequentie, maar nog steeds meetbaar.Fig. 2 illustreert de vergelijking van in kaart gebrachte TXRF-meetwaarden vóór en na verdunde RCA-reiniging. De ijzerverontreiniging op het oppervlak bleef vóór het reinigen beperkt tot de rand van de wafer, en deze locaties konden na het reinigen met verdund RCA nog steeds worden gemeten, hoewel ze verminderd waren. Omwille van de opbrengst en betrouwbaarheid kan de reinigingstrend worden waargenomen op verschillende interessante metalen (waaronder kwik, ijzer en nikkel), en kan de reinigingstrend herhaaldelijk worden waargenomen op meerdere wafers.

Figuur 2. De ijzerverontreiniging gemeten op het oppervlak van een 150 mm 4H-siliciumcarbidewafel werd gereinigd bij 50 ℃ volgens de RCA-reeks van 1:2:50, telkens gedurende 5 minuten, in een SC1- en SC2-tank met DHF, en de reinigingstijd was 30 seconden. In de voorreinigingsfase is de ijzerconcentratie aan de rand hoog. Hoewel de ijzerconcentratie na het reinigen in alle ruimtes afneemt, is de concentratie nog steeds hoger dan de detectiegrens van dit proces.Omwille van het rendement en de betrouwbaarheid kan de reinigingstrend worden waargenomen op verschillende verwante metalen (waaronder calcium, kwik, ijzer en nikkel), en kan de reinigingstrend herhaaldelijk worden waargenomen op meerdere wafers, hoewel sommige elementen volledig worden gereinigd tot onder de grenswaarde. detectielimiet van TXRF bij gebruik van verdund dichloorazijnzuur (titaan, chroom, koper en zink). Fig. 3 illustreert het gebruik van een verdund RCA-proces om de oppervlakteverontreiniging door nikkel te verminderen. Opnieuw wordt opgemerkt dat de nikkelconcentratie hoger is aan de rand van de wafel, en door het schoonmaken zijn de meeste gebieden lager geworden dan de detectielimiet van de meting.

Figuur 3. De aan het oppervlak in kaart gebrachte nikkelverontreiniging, gemeten vóór en na reiniging bij 50°C gedurende 5 minuten (elke SC1&2-tank, DHF-stap) op een 150 mm 4H-siliciumcarbidewafel in RCA-sequentie van 1:2:50, werd gedurende 30 seconden uitgevoerd. In de voorreinigingsfase is de nikkelconcentratie aan de rand hoog. Hoewel het nikkel na het reinigen op alle plekken afneemt, is de nikkelconcentratie op sommige plekken nog steeds hoger dan de detectiegrens.

beknopte versie
     Omdat bekend is dat RCA-chemie verontreinigende stoffen kan verwijderen door het siliciumoppervlak te oxideren en oxiden in waterstoffluoride te verwijderen, kan dit mechanisme mogelijk niet worden gerealiseerd op siliciumcarbide, omdat van deze chemicaliën niet wordt verwacht dat ze siliciumcarbide etsen of oxideren bij de temperatuur die in dit werk wordt gebruikt. . In het vorige werk is voorgesteld dat ruwheid een rol speelt bij het opvangen van metaalverontreinigende stoffen, en dat behandeling met waterstoffluoride ertoe leidt dat het hydrofiele oppervlak grotendeels wordt beëindigd door siliciumhydroxide- en koolstof-zuurstofgroepen. De resultaten laten zien dat het verdunde RCA met kortere tijd en lagere temperatuur niet effectief is in het verwijderen van ijzer, nikkel en mogelijk kwik. Hoewel ruwheid een factor kan zijn, kan het effect van temperatuur en tijd erop wijzen dat het oplossen van metalen (zoutzuur en NH4OH) in de SC1- en SC2-chemie het belangrijkste mechanisme is, maar we suggereren hier dat dit een rol kan spelen via de diffusie van siliciumhydroxyl en koolstof-zuurstof oppervlaktelaag. Er moet ook worden opgemerkt dat het exacte mechanisme voor het toevoegen van ijzer en nikkel nog steeds onduidelijk is, en dat de randbehandeling van de dompeldoos en/of de vervuiling bij de productie van wafels de mogelijke hoofdoorzaken zijn. Omdat de kosten sterk worden beïnvloed door de tijd (die de output beïnvloedt) en de concentratie (die de materiaalkosten en de behandelingskosten beïnvloedt), maar minder worden beïnvloed door de temperatuur (die alleen de initiële apparatuurkosten beïnvloedt), is het belangrijk om de parameters voor het controleren van de verwijdering te onderzoeken. van metaalverontreinigende stoffen in de toekomst. Het is ook wenselijk om dit werk uit te voeren in apparatuur die in staat is tot sproeibehandeling, omdat een hogere stroomsnelheid dichtbij de wafer een hoge oplossnelheid kan bereiken, waardoor onzuiverheden sneller van het oppervlak (15) kunnen diffunderen. Dit effect is goed geëvalueerd bij de verwijdering van polymeer (16), en de evaluatie van siliciumcarbide kan ook de relatie ervan met metaalverontreinigingen aantonen, hoewel verwerking in deze apparatuur ertoe kan leiden dat de waarde van de oppervlakteverontreiniging verder lager is dan de TXRF-detectielimiet.

Disclaimer: dit artikel is overgenomen uit "Waring Kona". Dit artikel vertegenwoordigt alleen de persoonlijke mening van de auteur en vertegenwoordigt niet de mening van Sacco Micro en de industrie. Het herdrukken en delen is alleen bedoeld om de bescherming van intellectuele eigendomsrechten te ondersteunen. Vermeld bij herdruk de originele bron en auteur. Als er sprake is van inbreuk, neem dan contact met ons op om deze te verwijderen.

Bedrijf Tel: +86-0755-83044319
Fax/fax:+86-0755-83975897
E-mail: 1615456225@qq.com
Vraag: 332496225 Manager Qiu
Adres: Kamer 809, Blok C, Zhantao Technology Building, No.1079 Minzhi Avenue, Longhua New District, Shenzhen