一种去除碳化硅外延片揭膜后脏污的清洗方法与流程

本发明涉及半导体清洗工艺，特别涉及一种去除碳化硅外延片揭膜后脏污的清洗方法。

背景技术：

1、随着碳化硅半导体技术的不断发展，对工艺技术的要求越来越高，特别是碳化硅晶片的表面清洁质量，其主要原因是晶片表面的颗粒和金属杂质沾污会严重影响器件的质量和成品率。以2-6英寸为例，行业内的清洗技术已经逐渐成熟。但是对于8英寸的清洗技术还处于探索阶段。

2、晶片外延后，需对晶片背面(c面)进行背面处理，以去除背面不良。但由于背面处理前，需对正面(si面)进行贴膜保护，撕膜后则会有胶膜残胶、颗粒等附着晶片正面，若无法进行有效处理，则会对外延器件性能、电压稳定性造成巨大影响。业内传统的酸碱rca清洗方法虽然技术简单，但是去除有机物及高团聚脏污的能力不足，对于纳米制程的半导体材料来说是一种高成本、低效率的清洗方法。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术中高成本、效率低的缺陷，提供一种去除碳化硅外延片揭膜后脏污的清洗方法，能够有效去除碳化硅外延片揭膜后表面强吸附性的颗粒物及有机物，同时显著提高清洗效率。

2、为实现上述目的，本发明提供了一种去除碳化硅外延片揭膜后脏污的清洗方法，包括以下步骤：

3、步骤s1：将晶片进行有机药液浸泡，分别使用丙酮和无水乙醇进行混合清洗；并将晶片转移至纯水槽中，进行第一次qdr清洗处理；

4、步骤s2：将晶片进行spm药液浸泡；并将晶片转移至纯水槽中，进行第二次qdr清洗处理；

5、步骤s3：将晶片进行氨水药液浸泡，并将晶片转移至纯水槽中，进行第三次qdr清洗处理；

6、步骤s4：进行自动式晶片双面清洗。

7、作为优选的，所述步骤s1中丙酮温度控制范围在40～60℃之间，无水乙醇温度控范围在20～30℃之间。

8、作为优选的，所述步骤s1中先进行丙酮处理，时间控制在5～15min之间；再进行无水乙醇处理，时间控制在5～15min之间。

9、作为优选的，所述第一次qdr清洗处理：qdr槽是快进快排槽，先对晶片进行超纯水喷淋处理，处理时间控制在2～5min之间；随后将槽内注满水，且一直保持溢流状态，同时进行超声波清洗，时间控制在3～6min之间。

10、作为优选的，所述第二次qdr清洗处理和第三次qdr清洗处理：qdr槽是快进快排槽，先对晶片进行超纯水喷淋处理，处理时间控制在3～5min之间；随后将槽内注满水，且一直保持溢流状态，同时进行超声波清洗，时间控制在10～15min之间。

11、作为优选的，所述超声波清洗频率采用40-80khz变频方式，超声波清洗功率范围为500～800w之间，超声波清洗传递方式为纵向液体传递。

12、作为优选的，所述步骤s2中spm药液浸泡的温度控制范围在110～130℃之间，spm药液的比例为：98％浓硫酸：30％-32％过氧化氢＝3:1或7:3；处理时间控制在15～30min之间。

13、作为优选的，所述步骤s3中氨水药液浸泡的温度控制范围在55～75℃之间；氨水药液的比例为：氨水溶液：过氧化氢：去离子水纯水＝1：2：8或1：1：7；处理时间控制在15～30min之间。

14、作为优选的，所述步骤s4还包括以下步骤：

15、步骤s41：用中心旋转吸盘固定晶片，并以800-1200rpm高速旋转采用水和高纯氮气相结合的二流体注入喷气式雾状清洗60-80s；所述水和高纯氮气的压力在30-50psi之间；

16、步骤s42：分别用去离子水和2-4％的hf药液对晶片两面进行冲洗，循环2-4次；

17、步骤s43：增加转速至1500-2000rpm，通过高转速甩干晶片表面水分。

18、作为优选的，所述碳化硅晶片从产品盒中取出并以最多25片一组的批次放入相应的pfa卡塞中。

19、与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

20、1、本发明使用了有机药液浸泡，spm药液浸泡，氨水药液浸泡，qdr超声清洗和旋转双面清洗，保证在清洗揭膜后8英寸碳化硅外延片可不损伤晶片且不引入新的杂质脏污，同时保证清洗的颗粒及细小有机残胶控制在低数值范围内。

21、2、本发明主要用于去除碳化硅外延片揭膜后表面强吸附性的颗粒物及有机物，同时可去除表面氧化层，保证晶片表面清洁程度。

22、3、本发明还能保证清洗质量的同时显著提高清洗效率，提高一次清洗的合格率，并且降低清洗成本。

技术特征：

1.一种去除碳化硅外延片揭膜后脏污的清洗方法，其特征在于：包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种去除碳化硅外延片揭膜后脏污的清洗方法，其特征在于：所述步骤s1中丙酮温度控制范围在40～60℃之间，无水乙醇温度控范围在20～30℃之间。

3.根据权利要求2所述的一种去除碳化硅外延片揭膜后脏污的清洗方法，其特征在于：所述步骤s1中先进行丙酮处理，时间控制在5～15min之间；再进行无水乙醇处理，时间控制在5～15min之间。

4.根据权利要求1所述的一种去除碳化硅外延片揭膜后脏污的清洗方法，其特征在于：所述第一次qdr清洗处理：qdr槽是快进快排槽，先对晶片进行超纯水喷淋处理，处理时间控制在2～5min之间；随后将槽内注满水，且一直保持溢流状态，同时进行超声波清洗，时间控制在3～6min之间。

5.根据权利要求1所述的一种去除碳化硅外延片揭膜后脏污的清洗方法，其特征在于：所述第二次qdr清洗处理和第三次qdr清洗处理：qdr槽是快进快排槽，先对晶片进行超纯水喷淋处理，处理时间控制在3～5min之间；随后将槽内注满水，且一直保持溢流状态，同时进行超声波清洗，时间控制在10～15min之间。

6.根据权利要求4或5所述的一种去除碳化硅外延片揭膜后脏污的清洗方法，其特征在于：所述超声波清洗频率采用40-80khz变频方式，超声波清洗功率范围为500～800w之间，超声波清洗传递方式为纵向液体传递。

7.根据权利要求1所述的一种去除碳化硅外延片揭膜后脏污的清洗方法，其特征在于：所述步骤s2中spm药液浸泡的温度控制范围在110～130℃之间，spm药液的比例为：98％浓硫酸：30％-32％过氧化氢＝3:1或7:3；处理时间控制在15～30min之间。

8.根据权利要求1所述的一种去除碳化硅外延片揭膜后脏污的清洗方法，其特征在于：所述步骤s3中氨水药液浸泡的温度控制范围在55～75℃之间；氨水药液的比例为：氨水溶液：过氧化氢：去离子水纯水＝1：2：8或1：1：7；处理时间控制在15～30min之间。

9.根据权利要求1所述的一种去除碳化硅外延片揭膜后脏污的清洗方法，其特征在于：所述步骤s4还包括以下步骤：

10.根据权利要求1所述的一种去除碳化硅外延片揭膜后脏污的清洗方法，其特征在于：所述碳化硅晶片从产品盒中取出并以最多25片一组的批次放入相应的pfa卡塞中。

技术总结本发明公开了一种去除碳化硅外延片揭膜后脏污的清洗方法，包括以下步骤：步骤S1：将晶片进行有机药液浸泡，分别使用丙酮和无水乙醇进行混合清洗；并将晶片转移至纯水槽中，进行第一次QDR清洗处理；步骤S2：将晶片进行SPM药液浸泡；并将晶片转移至纯水槽中，进行第二次QDR清洗处理；步骤S3：将晶片进行氨水药液浸泡，并将晶片转移至纯水槽中，进行第三次QDR清洗处理；步骤S4：进行自动式晶片双面清洗；本发明提供一种去除碳化硅外延片揭膜后脏污的清洗方法，能够有效去除碳化硅外延片揭膜后表面强吸附性的颗粒物及有机物，同时显著提高清洗效率。技术研发人员：陈浩贤,鲍勇年,丁雄傑,韩景瑞,李锡光受保护的技术使用者：广东天域半导体股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/29