一种碳化硅晶片的清洗方法与流程

本发明属于半导体，尤其涉及一种碳化硅晶片的清洗方法。

背景技术：

1、碳化硅(sic)作为最重要的第三代半导体材料之一，因其具有禁带宽度大、饱和电子迁移率高、击穿场强大、热导率高等优异性质，而被广泛应用于电力电子、射频器件、光电子器件等领域。由于sic晶片加工中需要由许多有机物和无机物共同参与完成，且诸多工艺需由人的参与进行，因此产品不可避免的会被一些有机物、颗粒、金属和氧化物等杂质污染。而在碳化硅做成的集成电路内，各元件及连线相当微细，在制造过程中，如果遭到这些杂质污染，很容易造成芯片内电路功能的损坏，形成短路或断路，导致集成电路失效，造成严重损失。因此碳化硅衬底在最终加工完毕后，必须保证其高度的洁净度。

2、现有碳化硅晶片在经过抛光加工后，需先利用化蜡剂和碱性清洗剂去除晶片表面的大部分有机物(如石蜡、松香等)，后续用酸性洗液去除残蜡，但仍有残留，形成表观的不良，降低产品的品质；并且有机物的残留会在晶圆对应表面形成有机膜，阻止清洗液浸润晶圆表面，从而导致晶圆表面清洗不干净，使得金属杂质等在清洗后仍留在晶圆上。

3、碳化硅晶体常用的清洗方法为rca标准清洗法，它的基本步骤最初只包括碱性氧化和酸性氧化两步，但目前使用的rca清洗大多包括四步，即先用含硫酸的酸性过氧化氢进行酸性氧化清洗，再用含胺的弱碱性过氧化氢进行碱性氧化清洗，接着用稀的氢氟酸溶液进行清洗，最后用含盐酸的酸性过氧化氢进行酸性氧化清洗，在每次清洗中间都要用超纯水(di水)进行漂洗，最后再用低沸点有机溶剂进行干燥，涉及酸性洗液、碱性洗液。rca标准清洗法的第一步是利用spm中的h2so4使有机物脱水碳化，过氧化氢将其氧化成co或co2，从而去除有机物。但对于有机物的去除，若能在spm洗之前，增加去除有机物的清洗工艺，将极大减轻后道清洗工序的压力，提高最终的清洗效果。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种碳化硅晶片的清洗方法，该清洗方法对有机物具有较高的清洗效果。

2、本发明提供了一种碳化硅晶片的清洗方法，包括以下步骤：

3、将待清洗的碳化硅晶片在清洗液中浸泡，得到清洗后的碳化硅晶片；

4、所述清洗液包括非质子极性溶剂与水。

5、优选的，所述非质子极性溶剂与水的体积比为1：9～3：7。

6、优选的，所述非质子极性溶剂选自丙酮和/或n-甲基吡咯烷酮。

7、优选的，所述浸泡的时间为5～20min。

8、优选的，还包括表面活性剂；所述表面活性剂与非质子极性溶剂的质量比为1：10～1：3。

9、优选的，所述表面活性剂为烷基酚聚氧乙烯醚类表面活性剂。

10、优选的，在清洗液浸泡后，还包括用水和/或异丙醇进行冲洗，得到清洗后的碳化硅晶片。

11、优选的，所述冲洗的时间为10～20min。

12、优选的，用水进行冲洗后，还包括在水中浸泡。

13、优选的，在水中浸泡后，还进行湿法清洗。

14、本发明提供了一种碳化硅晶片的清洗方法，包括以下步骤：将待清洗的碳化硅晶片在清洗液中浸泡，得到清洗后的碳化硅晶片；所述清洗液包括非质子极性溶剂与水。与现有技术相比，本发明在湿法清洗工艺前将碳化硅晶片在包括非质子极性溶剂与水的清洗液中进行浸泡，利用非质子极性溶剂与有机物的相似相容性，进一步溶解晶片加工过程中及清洗中的有机物残留，有效降低宏观颗粒，进一步降低微观粒子在晶片表面的附着，提高晶圆的品质，为后续外延、器件的稳定性能提高保证。

15、进一步在清洗液中还加入表面活性剂，利用表面活性剂形成胶束的能力，将溶解的颗粒包裹起来，减少清洗液中的颗粒和晶片表面因“异性相吸”导致的逆污染，进而有效降低微观粒子和宏观颗粒在晶片表面的附着，提高晶片的品质，为后续芯片、器件的性能提供保证。

技术特征：

1.一种碳化硅晶片的清洗方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的清洗方法，其特征在于，所述非质子极性溶剂与水的体积比为1：9～3：7。

3.根据权利要求1所述的清洗方法，其特征在于，所述非质子极性溶剂选自丙酮和/或n-甲基吡咯烷酮。

4.根据权利要求1所述的清洗方法，其特征在于，所述浸泡的时间为5～20min。

5.根据权利要求1所述的清洗方法，其特征在于，还包括表面活性剂；所述表面活性剂与非质子极性溶剂的质量比为1：10～1：3。

6.根据权利要求4所述的清洗方法，其特征在于，所述表面活性剂为烷基酚聚氧乙烯醚类表面活性剂。

7.根据权利要求1所述的清洗方法，其特征在于，在清洗液浸泡后，还包括用水和/或异丙醇进行冲洗，得到清洗后的碳化硅晶片。

8.根据权利要求7所述的清洗方法，其特征在于，所述冲洗的时间为10～20min。

9.根据权利要求7所述的清洗方法，其特征在于，用水进行冲洗后，还包括在水中浸泡。

10.根据权利要求9所述的清洗方法，其特征在于，在水中浸泡后，还进行湿法清洗。

技术总结
本发明提供了一种碳化硅晶片的清洗方法，包括以下步骤：将待清洗的碳化硅晶片在清洗液中浸泡，得到清洗后的碳化硅晶片；所述清洗液包括非质子极性溶剂与水。与现有技术相比，本发明在湿法清洗工艺前将碳化硅晶片在包括非质子极性溶剂与水的清洗液中进行浸泡，利用非质子极性溶剂与有机物的相似相容性，进一步溶解晶片加工过程中及清洗中的有机物残留，有效降低宏观颗粒，进一步降低微观粒子在晶片表面的附着，提高晶圆的品质，为后续外延、器件的稳定性能提高保证。

技术研发人员：秦莉,陈文,邹宇,张平,李秀丽,彭同华,杨建
受保护的技术使用者：江苏天科合达半导体有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15