引言

碳化硅（SiC）作為新一代半導(dǎo)體材料，因其優(yōu)秀的物理和化學(xué)性能，在功率電子、高頻通信、高溫環(huán)境等領(lǐng)域展現(xiàn)出巨大的應(yīng)用潛力。然而，在SiC外延片的制備過程中，磨拋工藝是至關(guān)重要的一環(huán)，用于改善外延片的表面粗糙度和平整度。然而，磨拋過程中往往伴隨著膠質(zhì)殘留的問題，這些殘留物不僅影響外延片的表面質(zhì)量，還可能對后續(xù)器件的性能和可靠性產(chǎn)生嚴(yán)重影響。因此，防止磨拋過程中碳化硅外延片表面膠質(zhì)殘留的方法顯得尤為重要。本文將介紹一種創(chuàng)新的防止膠質(zhì)殘留的方法，該方法結(jié)合了聚合物薄膜保護(hù)技術(shù)和精細(xì)的清洗步驟，旨在有效減少磨拋過程中的膠質(zhì)殘留，提高外延片的表面質(zhì)量。

方法概述

該方法主要包括以下步驟：準(zhǔn)備碳化硅外延片、清洗、涂布聚合物溶液形成薄膜、粘貼保護(hù)膠膜、磨拋處理、去除保護(hù)膠膜、清洗拋光液以及去除聚合物薄膜。每個步驟都經(jīng)過精心設(shè)計和優(yōu)化，以確保良好的防止膠質(zhì)殘留效果。

準(zhǔn)備碳化硅外延片

選擇高質(zhì)量的碳化硅外延片作為起始材料，確保表面無明顯缺陷和污染物。

清洗

使用去離子水和專用的清洗劑對碳化硅外延片進(jìn)行初步清洗，去除表面的塵埃、油脂和其他污染物。

清洗后，用高純氮氣吹干外延片表面，確保無水分殘留。

涂布聚合物溶液形成薄膜

在碳化硅外延片的Si面上涂布一層聚合物溶液，如聚乙烯醇（PVA）或聚苯乙烯（PS）等。

通過揮發(fā)溶劑，使聚合物在Si面上形成一層均勻、致密的薄膜。這層薄膜將作為后續(xù)保護(hù)膠膜與外延片之間的緩沖層，有助于減少膠質(zhì)殘留。

粘貼保護(hù)膠膜

將專用的保護(hù)膠膜粘貼在聚合物薄膜上。保護(hù)膠膜應(yīng)具有良好的粘附性和抗磨性，以確保在磨拋過程中能夠緊密貼合外延片表面，防止膠質(zhì)殘留。

磨拋處理

使用專用的磨拋設(shè)備和磨料對碳化硅外延片的C面進(jìn)行磨拋處理。磨拋過程中，保護(hù)膠膜和聚合物薄膜將共同作用于外延片表面，減少膠質(zhì)與外延片的直接接觸。

去除保護(hù)膠膜

磨拋完成后，使用專用的剝離工具將保護(hù)膠膜從外延片表面剝離。剝離過程中應(yīng)注意避免損傷外延片表面。

清洗拋光液

使用去離子水和專用的清洗劑對外延片進(jìn)行清洗，去除殘留的拋光液和其他污染物。

去除聚合物薄膜

使用專用的清洗劑或溶劑將聚合物薄膜從外延片表面去除。去除過程中應(yīng)確保無殘留物，并保持外延片表面的清潔和完整。

技術(shù)優(yōu)勢

有效減少膠質(zhì)殘留：通過在碳化硅外延片表面涂布聚合物薄膜并粘貼保護(hù)膠膜，有效減少了磨拋過程中膠質(zhì)與外延片的直接接觸，從而減少了膠質(zhì)殘留的可能性。

提高表面質(zhì)量：該方法結(jié)合了精細(xì)的清洗步驟和高效的保護(hù)技術(shù)，能夠顯著提高碳化硅外延片的表面質(zhì)量，減少表面缺陷和污染物。

提高生產(chǎn)效率：通過優(yōu)化清洗和保護(hù)步驟，減少了因膠質(zhì)殘留而導(dǎo)致的返工和報廢率，從而提高了生產(chǎn)效率。

環(huán)保節(jié)能：該方法采用的化學(xué)藥液可以回收再利用，減少廢水排放，符合環(huán)保要求。同時，高效的清洗和保護(hù)技術(shù)也有助于節(jié)約能源。

應(yīng)用前景

該方法在碳化硅外延片制備領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。隨著SiC半導(dǎo)體材料技術(shù)的不斷發(fā)展，對高質(zhì)量、高可靠性的SiC外延片的需求日益增長。通過采用該方法，可以顯著提高SiC外延片的表面質(zhì)量和生產(chǎn)效率，為制造高性能、高可靠性的SiC器件提供有力支持。此外，該方法還適用于其他半導(dǎo)體材料的外延片制備過程，具有廣泛的適用性和推廣價值。

結(jié)論

防止磨拋過程中碳化硅外延片表面膠質(zhì)殘留是確保外延片質(zhì)量和后續(xù)器件性能的關(guān)鍵步驟。通過采用創(chuàng)新的防止膠質(zhì)殘留的方法，結(jié)合聚合物薄膜保護(hù)技術(shù)和精細(xì)的清洗步驟，可以有效減少膠質(zhì)殘留，提高外延片的表面質(zhì)量。該方法在SiC外延片制備領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用價值，有助于推動SiC半導(dǎo)體材料技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用。

高通量晶圓測厚系統(tǒng)

高通量晶圓測厚系統(tǒng)以光學(xué)相干層析成像原理，可解決晶圓/晶片厚度TTV（Total Thickness Variation，總厚度偏差）、BOW（彎曲度）、WARP（翹曲度），TIR（Total Indicated Reading 總指示讀數(shù)，STIR（Site Total Indicated Reading 局部總指示讀數(shù)），LTV（Local Thickness Variation 局部厚度偏差）等這類技術(shù)指標(biāo)。

高通量晶圓測厚系統(tǒng)，全新采用的第三代可調(diào)諧掃頻激光技術(shù)，相比傳統(tǒng)上下雙探頭對射掃描方式；可一次性測量所有平面度及厚度參數(shù)。

1，靈活適用更復(fù)雜的材料，從輕摻到重?fù)?P 型硅 (P++)，碳化硅，藍(lán)寶石，玻璃，鈮酸鋰等晶圓材料。

重?fù)叫凸瑁◤娢站A的前后表面探測）

粗糙的晶圓表面，（點掃描的第三代掃頻激光，相比靠光譜探測方案，不易受到光譜中相鄰單位的串?dāng)_噪聲影響，因而對測量粗糙表面晶圓）

低反射的碳化硅(SiC)和鈮酸鋰(LiNbO3)；（通過對偏振效應(yīng)的補償，加強對低反射晶圓表面測量的信噪比）

絕緣體上硅（SOI)和MEMS，可同時測量多 層 結(jié) 構(gòu)，厚 度 可 從μm級到數(shù)百μm 級不等。 

可用于測量各類薄膜厚度，厚度低至 4 μm ，精度可達(dá)1nm。

2，可調(diào)諧掃頻激光的“溫漂”處理能力，體現(xiàn)在復(fù)雜工作環(huán)境中抗干擾能力強，充分提高重復(fù)性測量能力。

3，采用第三代高速掃頻可調(diào)諧激光器，一改過去傳統(tǒng)SLD寬頻低相干光源的干涉模式，解決了由于相干長度短，而重度依賴“主動式減震平臺”的情況。優(yōu)秀的抗干擾，實現(xiàn)小型化設(shè)計，同時也可兼容匹配EFEM系統(tǒng)實現(xiàn)產(chǎn)線自動化集成測量。

4，靈活的運動控制方式，可兼容2英寸到12英寸方片和圓片測量。