一种在碳化硅衬底化学抛光后清洗的方法技术

本发明专利技术涉及一种在碳化硅衬底化学抛光后清洗的方法，该方通过法将磺酸微腐蚀、强碱腐蚀和电解清洗相结合，有效清除了碳化硅衬底上的黏附颗粒、有机物和金属污染物，特别是公认的难以清除的顽强氧化物，从而提高了碳化硅衬底的稳定性，为碳化硅衬底下一步工艺奠定了基础。础。础。

【技术实现步骤摘要】
一种在碳化硅衬底化学抛光后清洗的方法


[0001]本专利技术涉及半导体碳化硅衬底加工
，具体涉及一种在碳化硅衬底化学抛光后清洗的方法。

技术介绍

[0002]目前，市场对于第三代半导体的关注度极高。碳化硅(SiC)是典型的第三代宽禁带半导体材料，具有开关速度块、关断电压高和耐高温能力强等优点。
[0003]随着行业的发展，各行各业数字化的升级，市场对碳化硅的质量也要求越来越高，其中碳化硅衬底化学抛光后的清洗令行业更为重视。
[0004]传统清洗技术已经很难满足现在工艺的发展需求，如何进一步提升碳化硅衬底化学抛光后的清洗效果是亟待解决的问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是克服现有技术的缺点，提供一种在碳化硅衬底化学抛光后清洗的方法，该方通过法将磺酸微腐蚀、强碱腐蚀和电解清洗相结合，有效清除了碳化硅衬底上的黏附颗粒、有机物和金属污染物，特别是公认的难以清除的顽强氧化物，从而提高了碳化硅衬底的稳定性，为碳化硅衬底下一步工艺奠定了基础。
[0006]为了实现以上目的，本专利技术提供如下技术方案。
[0007]一种在碳化硅衬底化学抛光后清洗的方法，包括：
[0008]使用酸性液体浸泡经化学抛光后的碳化硅衬底，并进行水洗；
[0009]使用碱性液体浸泡所述碳化硅衬底，并进行水洗；
[0010]使用电解液进行电解清洗；以及
[0011]将所述碳化硅衬底甩干。
[0012]优选地，所述酸性液体包含磺酸盐类表面活性剂。优选地，所述磺酸盐类表面活性剂为直链烷基苯磺酸、脂肪醇醚磺酸钠、烷基芳基磺酸钠、烷基苯磺酸钠和链烷磺酸盐中的一种或多种。
[0013]优选地，所述酸性液体还包含助洗剂和水。优选地，所述助洗剂为磷酸三钠、三聚磷酸钠、碳酸钠和羟基甲基纤维素中的一种或多种。
[0014]优选地，所述磺酸盐类表面活性剂、所述助洗剂和水的质量比为1:(1.5
‑
5):(8
‑
12)，优选1:(2
‑
3):(9
‑
11)，更优选为1:(2
‑
3):(9.5
‑
10.5)。
[0015]由于所述磺酸盐类表面活性剂对金属的腐蚀速率较快，容易伤到碳化硅衬底表面，因此浸泡时间不宜过长，本专利技术浸泡时间控制在10min以下，优选5min以下，更优选3
‑
5min。浸泡温度对腐蚀性具有一定的作用力，本专利技术优选将浸泡温度控制在20
‑
70℃，优选45
‑
60℃。
[0016]优选地，所述碱性液体包含氢氧化钾、氢氧化钠或其混合物。在一些实施例中，所述碱性液体为氢氧化钾水溶液。优选地，碱性液体的质量百分比浓度可为40％
‑
50％，优选
40％
‑
45％。
[0017]由于所述碱性液体具有强碱性，对金属的腐蚀速率较快，容易伤到碳化硅衬底表面，因此浸泡时间不宜过长，本专利技术浸泡时间控制在5min以下，优选3min以下，更优选1
‑
3min。浸泡温度对腐蚀性具有一定的作用力，因此本专利技术优选将浸泡温度控制在30
‑
60℃，优选45
‑
60℃。
[0018]优选地，所述电解液由酸、碱、盐或金属氧化物溶于水形成。所述酸可为强酸或弱酸。所述碱可为强碱或弱碱。
[0019]在一些具体实施例中，所述电解液由碱溶于水形成。所述碱可为氢氧化钠、氢氧化钾或其混合物。所述电解液的质量百分比浓度可为2％
‑
5％。
[0020]由于强碱性电解液对金属的腐蚀速率较快，容易伤到碳化硅衬底表面，因此电解时间不宜过长，本专利技术电解时间控制在5min以下，优选3min以下，更优选1
‑
3min。电解液温度对电解具有一定的作用力，因此本专利技术优选将电解液温度控制在40
‑
80℃，优选50
‑
70℃。优选地，所述电解清洗采用的电流密度为5
‑
15A/m2，优选10
‑
15A/m2。
[0021]本专利技术利用在电极溶液界面上进行的电化学反应，可有效去除黏附在碳化硅衬底上的金属污垢。
[0022]优选地，所述甩干在甩干机中进行。所述甩干包括：将所述碳化硅衬底放入所述甩干机中，用水清洗后，充入氮气，甩干。优选地，甩干机的功率为5
‑
10KW，甩干时的转速为400
‑
500r/min，甩干时间为5
‑
15min。用水清洗时，水压可为0.1
‑
0.5mPa；水流流速可为5
‑
10L/min；清洗时间可为1
‑
10min，优选为3
‑
5min；转速可为200
‑
300r/min。优选地，氮气流量为20
‑
50L/min，优选20
‑
40L/min。可压缩氮气气压至3
‑
5bar。
[0023]优选地，两次水洗均采用溢洗方式进行，利用水的流动力可清除有机物、氧化物、金属污染物、悬浮颗粒物和油性研磨液。水流流速可为15
‑
25L/min；水温可为20
‑
30℃；水洗时间可为5
‑
10min。第一次水洗可以去除经酸性液体腐蚀后的有机物杂质、附着在碳化硅衬底表面的各种氧化物磨粒等。第二次水洗可以去除经碱性液体腐蚀后的有机物、悬浮颗粒物和大量残留油性研磨液。
[0024]相比现有技术，本专利技术的有益效果：
[0025]本专利技术提供了一种在碳化硅衬底化学抛光后清洗的方法，该方通过法将磺酸微腐蚀、强碱腐蚀和电解清洗相结合，有效清除了碳化硅衬底上的黏附颗粒、有机物和金属污染物，特别是公认的难以清除的顽强氧化物，从而提高了碳化硅衬底的稳定性，为碳化硅衬底下一步工艺奠定了基础。
附图说明
[0026]图1为本专利技术的工艺技术流程图。
具体实施方式
[0027]为了使本专利技术所述的内容更加便于理解，下面结合具体实施例对本专利技术所述的技术方案做进一步说明，但本专利技术不仅限于此。凡基于本专利技术上述内容所实现的技术均涵盖在本专利技术旨在保护的范围内。除非另有说明，实施例中使用的原料和试剂均为市售商品。本文未记载的试剂、仪器或操作步骤均是本领域普通技术人员可常规确定的内容。
[0028]实施例1
[0029]首先，将化学抛光后的碳化硅衬底放入容器中，然后加入烷基芳基磺酸钠、磷酸三钠和水的混合物，其比例为1:2.5:10，混合物温度控制在50℃，浸泡5min。
[0030]然后，使用去离子水溢洗，水流流速为25L/min，清洗时间为5min，水温为25℃。利用水的流动力清除有机物、氧化物、金属污染物、悬浮颗粒物和大量残留油性研磨液。
[003本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种在碳化硅衬底化学抛光后清洗的方法，其特征在于，包括：使用酸性液体浸泡经化学抛光后的碳化硅衬底，并进行水洗；使用碱性液体浸泡所述碳化硅衬底，并进行水洗；使用电解液进行电解清洗；以及将所述碳化硅衬底甩干。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述酸性液体包含磺酸盐类表面活性剂；所述碱性液体包含氢氧化钾、氢氧化钠或其混合物；所述电解液由酸、碱、盐或金属氧化物溶于水形成。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述酸性液体还包含助洗剂和水；所述助洗剂为磷酸三钠、三聚磷酸钠、碳酸钠和羟基甲基纤维素中的一种或多种。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述磺酸盐类表面活性剂、所述助洗剂和水的质量比为1:(1.5
‑
5):(8
‑
12)。5.根据权利要求2
‑
4中任一项所述的方法，其特征在于，所述磺酸盐类表面活性剂为...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈素春，余雅俊，占俊杰，徐良，刘建哲，李京波，潘安练，
申请(专利权)人：浙江富芯微电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：