碳化硅晶圆洗濯的要领

碳化硅具有宽禁带的特点，因此碳化硅有望成为下一代功率器件的优异质料，RCA洗濯通常用于Si晶圆制造，但这类洗濯针对Si晶圆举行的优化。现在尚不清晰RCA清洁是否适用于SiC晶圆，由于SiC的外貌与Si外貌差别。我们用X射线光电子能谱（XPS）丈量了RCA洗濯后的SiC外貌，效果批注氟与SiC中的碳举行了化学连系。别的，盘算机仿真证实，RCA洗濯后SiC的带隙特征变窄。这些效果批注，在RCA洗濯历程中HF溶液中的浸渍处置惩罚会损坏SiC，以是在这里小编给各人先容一种新的清洁要领，该要领使用不含HF的过渡金属络合物的活化过氧化氢往复除SiC外貌的颗粒和金属。

RCA洗濯和新洗濯要领的较量如图1所示。为了评估模子晶圆（1cm2的切割晶圆）外貌的外貌清洁度，我们使用了水接触角和AFM丈量要领，还使用科磊的Candela外貌缺陷检测系统来评估3英寸晶圆，并通过全反射X射线荧光光谱（TXRF）盘算晶圆外貌上的金属量。

▲图1. 两种洗濯要领较量

图2a所示，AFM数据显示洗濯前的SiC模子晶圆外貌可以看到许多颗粒。纯水的接触角为70°，检测到疏水蜡。RCA洗濯后，一些颗粒残留在外貌上（图2b）。然而，在新的清洁要领之后，未视察到任何颗粒（图2c），并且接触角减小到42°。我们确认不但可以从SiC晶圆外貌去除颗粒，还可以去除蜡。使用这种新的清洁要领，镌汰了洗濯办法数，并不再使用HF。

▲图2. 模子晶圆SiC外貌的AFM图像

(a)洗濯前；(b)RCA洗濯后；(c)新要领洗濯后

图3显示了3英寸SiC晶圆外貌的Candela图像。经新要领洗濯后，颗粒数显着镌汰。这一效果支持了AFM图像（图2）。我们预计铜络合物作为催化剂控制了过氧化氢自由基的爆发，而自由基是去除SiC外貌颗粒的主要因素。

▲图3. SiC晶圆外貌的Candela图像

(a)洗濯前；(b)新要领洗濯后

图4为新要领洗濯后的SiC晶圆上金属元素的谱图。我们在洗濯历程中使用了铜络合物，但晶圆外貌没有检测到铜。同样，洗濯后的晶圆外貌也没有检测到其他金属

▲图4. SiC晶圆上微量元素的TXRF谱图

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