，采用北京化学试剂研宄所生产的BN310负胶，4000rpm旋涂60秒，涂胶三次，80°C竖膜10分钟。然后在800°C的高温炉中碳化I小时，得到厚度为10nm的碳保护膜。
[0076](2)湿法氧化与超声处理:
[0077]①向酸槽(内槽材质为石英，尺寸为205 X 205 X 255mm3)，加入中注入浓硫酸与过氧化氢体积比为4:1的混合溶液(其中浓硫酸4L、过氧化氢1L)，温度保持在125°C ；
[0078]②将负载有碳保护膜SiC晶圆放置在一个花篮中，将花篮浸入到酸槽中，确保晶圆完全浸没在浓硫酸与过氧化氢的混合溶液中，超声处理约75min ；
[0079]③将花篮从酸槽中取出，置于空的水槽中，启动程序，由水槽上边缘的出水口向水槽喷淋去离子水，同时向水槽内部鼓氮，最后将去离子水从水槽底部排出，如此反复循环操作10次，以去除附着在晶圆表面的残留的物质及碳保护膜中的杂质。
[0080](3)后处理:
[0081]①将花蓝置于由去离子水稀释的氢氟酸所构成的后处理剂中约10分钟，期间每隔I分钟上下提动花篮10次；其中，氟酸与去离子水的体积比为1:16。
[0082]②将花篮从后处理剂中取出，置于空的水槽中，启动程序，由水槽上边缘的出水口向水槽喷淋去离子水，同时水槽内部鼓氮，最后将去离子水从水槽底部排出，如此反复循环10次，去除附着在SiC晶圆表面的残留化学试剂。
[0083](4)再处理:
[0084]①将花篮置于由氨水、过氧化氢与去离子水组成的再处理剂(其中氨水、过氧化氢与去离子水体积比为4:5:26)中约10分钟，期间每隔I分钟上下提动花篮10次，。
[0085]②将花篮从上述再处理剂中取出，置于空的水槽中，启动程序，由水槽上边缘的出水口向水槽喷淋去离子水，同时向水槽内部鼓氮，最后将去离子水从水槽底部排出，如此反复循环操作10次，以去除附着在晶圆表面的残留化学试剂。
[0086](5)干燥:
[0087]将花篮从水槽中取出，利用氮气将SiC晶圆表面吹干，所使用的氨气的纯度高于5N。
[0088](6) SiC晶圆表面结构的表征:
[0089]在本实施例中，去除碳保护膜后的SiC晶圆表面结构通过显微镜进行表征，所用显微镜为奥林巴斯金相显微镜MX510LYMPUS，由北京冠普佳科技有限公司供应。
[0090]对比例I
[0091]本对比例中所用SiC晶圆以及碳保护膜的制备方法均同实施例1。
[0092](I)将负载有碳保护膜的SiC晶圆放置在青岛华旗科技有限公司生产的型号为HQ150A-4DF的高温氧化炉中；
[0093](2)向高温氧化炉中通入氧气直至工艺结束，流量保持在lOOsccm ；
[0094](3)以10 °C /min的升温速度将温度从室温升值950 °C ；
[0095](4)在950 °C下维持120min，保持O2流量；
[0096](5)自然降温至100°C以下，取出SiC晶圆。
[0097]在本对比例中，去除碳保护膜后的SiC晶圆表面结构通过由北京冠普佳科技有限公司供应的奥林巴斯金相显微镜MX510LYMPUS进行表征，具体表征结果参见附图2。
[0098]对比例2
[0099]本对比例中所用SiC晶圆以及碳保护膜的制备方法均同实施例1。
[0100]将负载有碳保护膜的SiC晶圆放置在由北方微电子生产的GSE200系列等离子体刻蚀设备中(电压100V，电流0.5A，02流量20sccm)，刻蚀处理40min，关停设备，取出晶圆。
[0101]在本对比例中，去除碳保护膜后的SiC晶圆表面结构通过美国Park Systems公司生产的XE-70型原子力显微镜(AFM)进行表征，具体表征结果参见附图4。
[0102]附图1是使用本发明的实施例1的方法去除晶圆表面碳保护膜之后的显微镜照片，可以看出，该方法去除碳保护膜之后，晶圆表面无残留杂质，去除干净。附图3为对比例I中的方法去除晶圆表面碳保护膜之后的显微镜照片，可以看到，晶圆表面有较多黑色杂质残留，去除不干净。
[0103]附图2为本发明的实施例2的方法去除碳保护膜之后晶圆表面的AFM图，附图4为对比例2的方法去除碳保护膜之后晶圆表面AFM图。从图中可以看出，实施例1的方法去除碳保护膜之后晶圆表面的粗糙度仅为0.102nm，而对比例2的方法去除碳保护膜之后晶圆表面的粗糙度达到0.311nm，由此可见，实施例2的方法对晶圆表面造成的损伤远远小于对比例2的方法。
[0104]应当注意的是，以上所述的实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明的任何限制。通过参照典型实施例对本发明进行了描述，但应当理解为其中所用的词语为描述性和解释性词汇，而不是限定性词汇。可以按规定在本发明权利要求的范围内对本发明作出修改，以及在不背离本发明的范围和精神内对本发明进行修订。尽管其中描述的本发明涉及特定的方法、材料和实施例，但是并不意味着本发明限于其中公开的特定例，相反，本发明可扩展至其他所有具有相同功能的方法和应用。
【主权项】
1.一种用于碳化硅器件表面碳保护膜去除的方法，其包括如下步骤: 1)将表面负载有碳保护膜的SiC晶圆浸没在液相除碳剂中进行超声处理； 2)将超声处理后的SiC晶圆置于后处理剂中进行后处理。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述液相除碳剂中包括氧化性酸。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述氧化性酸选自浓硫酸、浓硝酸、次氯酸、高氯酸和高猛酸，优选浓硫酸。
4.根据权利要求1?3中任意一项所述的方法，其特征在于，所述液相除碳剂为浓硫酸与过氧化氢的混合液，其中浓硫酸与过氧化氢的体积比为(3?8): 1，优选(3?5):1。
5.根据权利要求1?4中任意一项所述的方法，其特征在于，步骤I)中所述液相除碳剂的温度被控制在100?150°C，优选115?125°C。
6.根据权利要求1?5中任意一项所述的方法，其特征在于，步骤I)中超声处理的时间为 30min ?90min，优选 45 ?75min。
7.根据权利要求1?6中任意一项所述的方法，其特征在于，步骤2)中所述后处理剂包括氢氟酸与去离子水，所述氢氟酸与去离子水的体积比1: (10?20)，优选1: (14?16)。
8.根据权利要求1?7中任意一项所述的方法，其特征在于，步骤2)之后还包括将SiC晶圆置于氨水、过氧化氢和去离子水混合液中浸泡的再处理步骤；其中，所述氨水、过氧化氢和去离子水的体积比为:4:5: (10?30)，优选4:5: (22?26)。
9.根据权利要求1?8中任意一项所述的方法，其特征在于，所述碳保护膜在SiC晶圆表面的厚度为20nm-500nm，优选50?150nm。
10.根据权利要求1?9中任意一项所述的方法，其特征在于，所述碳保护膜是通过磁控溅射法、化学气相沉积法或光刻胶固化法负载到SiC晶圆的表面。
【专利摘要】本发明公开了一种用于碳化硅器件表面碳保护膜去除的方法。本发明所提供的方法包括如下步骤：1)将表面负载有碳保护膜的SiC晶圆浸没在液相除碳剂中进行超声处理；2)将超声处理后的SiC晶圆置于后处理剂中进行后处理。本发明的方法通过湿法氧化、超声及后处理等步骤的协同配合，不仅能够有效去除碳化硅表面的碳保护膜，而且还可能够对碳保护膜中残留的各种杂质起到很好的去除效果。另外，本发明的方法避免了碳保护膜去除过程中对SiC表面所造成的损伤，有利于后续加工工艺。
【IPC分类】H01L21-04, H01L21-02
【公开号】CN104810255
【申请号】CN201510091202
【发明人】史晶晶, 李诚瞻, 吴煜东, 周正东, 赵艳黎, 高云斌, 吴佳, 杨勇雄, 丁荣军
【申请人】株洲南车时代电气股份有限公司
【公开日】2015年7月29日
【申请日】2015年2月28日