0
  • 聊天消息
  • 系统消息
  • 评论与回复
登录后你可以
  • 下载海量资料
  • 学习在线课程
  • 观看技术视频
  • 写文章/发帖/加入社区
会员中心
创作中心

完善资料让更多小伙伴认识你,还能领取20积分哦,立即完善>

3天内不再提示

使用稀释的HCN水溶液的碳化硅清洗方法

华林科纳半导体设备制造 来源:华林科纳半导体设备制造 作者:华林科纳半导体设 2022-09-08 17:25 次阅读

摘要

金属污染物,如碳化硅表面的铜,不能通过使用传统的RCA清洗方法完全去除。RCA清洗后,在碳化硅表面没有形成化学氧化物,这种化学稳定性归因于RCA方法对金属污染物的不完全去除,因为它通过氧化和随后的蚀刻去除了金属污染物。用氰化氢HCN水溶液清洗被金属污染的碳化硅,然后进行RCA清洗,反之亦然,可以完全去除它们。结果表明,强吸附金属和粗糙碳化硅表面底部区域的金属不能分别用RCA法和HCN法去除。由于氰化物离子的高反应性,HCN方法可以去除强吸附的金属,而底部区域的金属不能被去除,因为去除过程需要形成大体积的金属-氰化物络合离子。

介绍

碳化硅具有优异的物理性能,如高击穿电场、高电子漂移速度和高热导率。半导体清洗是器件制造最重要的工艺之一,。在制造硅大规模集成大规模集成威廉希尔官方网站 的情况下,总工艺的25%以上用于清洗。碳化硅的化学稳定性比硅高得多。RCA方法通常被认为是碳化硅清洗的唯一合适的技术。在本文中,研究了RCA方法的机理,特别是HPM技术,并且已经表明只有在两种清洗溶液,即先后使用了HPM和氰化氢HCN溶液。

实验

首先,使用RCA方法清洗4H–sic 0001晶圆。然后,将晶片浸入0.08米氯化铜加0.08米氯化镍溶液中,室温下的酸碱度为9,持续10分钟,进行深度污染,然后用超纯水冲洗10分钟。然后,使用APM29wt%氢氧化铵:30wt%过氧化氢:水=1:1:5,HPM36wt%盐酸:30wt%过氧化氢:水=1:1:5,或0.05M,即0.14wt%氢氰酸水溶液清洗碳化硅晶圆。需要注意的是,氢氰酸的浓度远低于APM和HPM溶液。APM和HPM清洗分别在50°C和80°C下进行,而氢氰酸清洗则在室温下进行。通过加入氨水溶液,将氢氰酸水溶液的pH值调整为10。在清洗过程中,没有进行密集的搅拌。

pYYBAGMZtRqAc_AWAABOug9SkPk200.jpg

结果和讨论

图2显示了光谱a之前和光谱b–d清洁之后有意污染的碳化硅表面的TXRF光谱。

图3a显示了铜2p区的XPS光谱。

图5a和5b分别显示了碳化硅和硅表面的原子力显微镜图像。4H-碳化硅表面相对粗糙,均方根粗糙度值为1.0纳米,硅表面均方根粗糙度值为0.2纳米,此外,在碳化硅表面观察到化学机械抛光处理产生的可见划痕。碳化硅表面粗糙和划痕是由于化学稳定性高,湿法刻蚀困难造成的。未完全去除可能是由于底部区域存在铜物质,第一氯化萘离子可以接近,但第二氯化萘离子由于空间有限而无法接近,特别是当污染物被捕获在划痕中时。使用HPM溶液的不完全去除可能是由于化学因素,即。由于HPM反应性相对较弱,强吸附的铜物种不能被去除。此外,最终的氟化氢处理实际上是没有意义的,因为在HPM清洗过程中没有形成氧化层。

尽管HCN是一种有毒化合物,但HCN溶液在用于清洁后,很容易通过臭氧27或紫外线照射加上氢气分解成二氧化碳和N2过氧化物28处理。HCN也可以通过使用催化剂由非氰化物化合物合成,如CH4加NH3.29因此,HCN清洁法可以被认为对环境温和。

poYBAGMZtRuACs8sAABpscuduO4592.jpg

pYYBAGMZtRuAXqIuAACqNVzD9Vo778.jpg

poYBAGMZtRuAZHo4AABcdBGsVSE646.jpg

结论

RCA方法不会形成可通过HF蚀刻的天然氧化物层,因此,难以完全去除不需要的表面金属污染物。在本研究中,开发了一种完全去除碳化硅上金属污染物的替代方法。这种方法由传统的HPM法和HCN清洗法组成,反之亦然。HCN和HPM的解决方案可以分别去除由于化学和结构原因难以去除的金属污染物。

审核编辑:汤梓红

声明:本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人,不代表电子发烧友网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用,如有内容侵权或者其他违规问题,请联系本站处理。 举报投诉
  • 清洗
    +关注

    关注

    2

    文章

    75

    浏览量

    13918
  • RCA
    RCA
    +关注

    关注

    0

    文章

    28

    浏览量

    8785
  • 碳化硅
    +关注

    关注

    25

    文章

    2755

    浏览量

    49030
收藏 人收藏

    评论

    相关推荐

    碳化硅压敏电阻 - 氧化锌 MOV

    碳化硅圆盘压敏电阻 |碳化硅棒和管压敏电阻 | MOV / 氧化锌 (ZnO) 压敏电阻 |带引线的碳化硅压敏电阻 | 硅金属陶瓷复合电阻器 |ZnO 块压敏电阻 关于EAK碳化硅压敏
    发表于 03-08 08:37

    新型电子封装热管理材料铝碳化硅

    新型材料铝碳化硅解决了封装中的散热问题,解决各行业遇到的各种芯片散热问题,如果你有类似的困惑,欢迎前来探讨,铝碳化硅做封装材料的优势它有高导热,高刚度,高耐磨,低膨胀,低密度,低成本,适合各种产品的IGBT。我西安明科微电子材料有限公司的赵昕。欢迎大家有问题及时交流,谢谢
    发表于 10-19 10:45

    碳化硅的历史与应用介绍

    硅与碳的唯一合成物就是碳化硅(SiC),俗称金刚砂。SiC 在自然界中以矿物碳硅石的形式存在,但十分稀少。不过,自1893 年以来,粉状碳化硅已被大量生产用作研磨剂。碳化硅用作研磨剂已有一百多年
    发表于 07-02 07:14

    碳化硅深层的特性

    碳化硅的颜色,纯净者无色透明,含杂质(碳、硅等)时呈蓝、天蓝、深蓝,浅绿等色,少数呈黄、黑等色。加温至700℃时不褪色。金刚光泽。比重,具极高的折射率, 和高的双折射,在紫外光下发黄、橙黄色光,无
    发表于 07-04 04:20

    CISSOID碳化硅驱动芯片

    哪位大神知道CISSOID碳化硅驱动芯片有几款,型号是什么
    发表于 03-05 09:30

    碳化硅半导体器件有哪些?

      由于碳化硅具有不可比拟的优良性能,碳化硅是宽禁带半导体材料的一种,主要特点是高热导率、高饱和以及电子漂移速率和高击场强等,因此被应用于各种半导体材料当中,碳化硅器件主要包括功率二极管和功率开关管
    发表于 06-28 17:30

    碳化硅基板——三代半导体的领军者

    碳化硅(SiC)即使在高达1400℃的温度下,仍能保持其强度。这种材料的明显特点在于导热和电气半导体的导电性极高。碳化硅化学和物理稳定性,碳化硅的硬度和耐腐蚀性均较高。是陶瓷材料中高温强度好的材料
    发表于 01-12 11:48

    碳化硅器件是如何组成逆变器的?

    进一步了解碳化硅器件是如何组成逆变器的。
    发表于 03-16 07:22

    碳化硅器件的特点是什么

    今天我们来聊聊碳化硅器件的特点
    发表于 03-16 08:00

    什么是碳化硅(SiC)?它有哪些用途?

    什么是碳化硅(SiC)?它有哪些用途?碳化硅(SiC)的结构是如何构成的?
    发表于 06-18 08:32

    碳化硅的应用

    碳化硅作为现在比较好的材料,为什么应用的领域会受到部分限制呢?
    发表于 08-19 17:39

    传统的硅组件、碳化硅(Sic)和氮化镓(GaN)

    传统的硅组件、碳化硅(Sic)和氮化镓(GaN)伴随着第三代半导体电力电子器件的诞生,以碳化硅(Sic)和氮化镓(GaN)为代表的新型半导体材料走入了我们的视野。SiC和GaN电力电子器件由于本身
    发表于 09-23 15:02

    请教碳化硅刻蚀工艺

    最近需要用到干法刻蚀技术去刻蚀碳化硅,采用的是ICP系列设备,刻蚀气体使用的是SF6+O2,碳化硅上面没有做任何掩膜,就是为了去除SiC表面损伤层达到表面改性的效果。但是实际刻蚀过程中总是会在碳化硅
    发表于 08-31 16:29

    浅谈硅IGBT与碳化硅MOSFET驱动的区别

      硅IGBT与碳化硅MOSFET驱动两者电气参数特性差别较大,碳化硅MOSFET对于驱动的要求也不同于传统硅器件,主要体现在GS开通电压、GS关断电压、短路保护、信号延迟和抗干扰几个方面,具体如下
    发表于 02-27 16:03

    碳化硅(SiC)器件制造工艺中的清洗方法

    方法可以将碳化硅表面恢复到低于5x1010原子/cm2的清洁度水平。讨论了这些清洗在集成器件工艺流程中的位置以及成本比较。
    发表于 04-07 14:46 7321次阅读
    <b class='flag-5'>碳化硅</b>(SiC)器件制造工艺中的<b class='flag-5'>清洗</b><b class='flag-5'>方法</b>