CN115602530B - 碳化硅晶圆表面颗粒动态清洗方法 - Google Patents

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Abstract

一种碳化硅晶圆表面颗粒动态清洗方法，涉及碳化硅清洗技术领域，其能够动态管控清洗工艺，根据实时数据进行计算并及时优化在线工艺。所述碳化硅晶圆表面颗粒动态清洗方法中，包括RCA清洗；其中，通过对SC1的配比及颗粒数量进行匹配及模拟，得到一个动态公式：
Figure DDA0003920429620000011
y为NH4OH：H2O2的体积比，x为颗粒数量、且30≤x＜100，公式中的其它字母为常数，具体数值如下：y0为‑9.103、xc为150.982、w为715.48、A为9214.501；具体地，根据动态公式及客户需求，并根据颗粒数量进行如下处理：当30≤颗粒数量＜100个，根据动态公式进行药液配比调整。

Description

碳化硅晶圆表面颗粒动态清洗方法
技术领域
本发明涉及碳化硅清洗技术领域，尤其涉及一种碳化硅晶圆表面颗粒动态清洗方法。
背景技术
碳化硅晶圆的生产作为半导体行业的上游行业，晶圆表面的洁净度会影响后续半导体工艺及产品的合格率同时也会影响下游外延、芯片、器件等产品的质量。然而，晶圆表面的洁净度50％以上源自于晶圆表面的污染，常见的污染包括金属离子污染、颗粒残留、有机污染物等。这些常见的污染是清洗环节的首要任务。
目前，RCA清洗在半导体清洗工艺中仍处于主导地位，但RCA 清洗存在波动性，温度、时间、药液浓度等波动都会对清洗效果造成影响；因此，如何更有效地去除残留颗粒，保证晶圆表面洁净度是一个本领域技术人员亟需解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种碳化硅晶圆表面颗粒动态清洗方法，其能够动态管控清洗工艺，根据实时数据进行计算并及时优化在线工艺。
为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种碳化硅晶圆表面颗粒动态清洗方法，包括以下步骤：
SC1：采用NH4OH、H2O2和去离子水的混合液，以去除晶圆表面的有机物及颗粒；DI：使用去离子水进行冲洗；SC2：采用HCL、 H2O2和H2O的混合液，以去除晶圆表面残留的金属离子；DI：使用去离子水进行冲洗；
其中，通过对SC1的配比及颗粒数量进行匹配及模拟，得到一个动态公式：
Figure SMS_1
y为NH4OH：H2O2的体积比，x 为颗粒数量、且30≤x＜100，公式中的其它字母为常数，具体数值如下：y0为-9.103、xc为150.982、w为715.48、A为9214.501；
具体地，根据动态公式及客户需求，并根据颗粒数量进行如下处理：当颗粒数量＜30个，清洗效果较好；当30≤颗粒数量＜100个，根据动态公式进行药液配比调整；当100≤颗粒数量＜300个，重新按照基础药液的配比更换新药液；当颗粒数量≥300个，对设备槽体进行维护保养，更换新的载片盒。
进一步地，SC1中，NH4OH：H2O2：H2O的体积比为2:5:10-1:1:6，且温度为55-65℃；
SC2中，HCL：H2O2：H2O的体积比为1:1:6-1:1:7。
实际应用时，所述碳化硅晶圆表面颗粒动态清洗方法，还包括以下步骤：
缺陷检测：进行平整度、粗糙度、表面缺陷的参数指标检测；
分选：合格则为优级品，不合格则降级为不合格品。
相对于现有技术，本发明所述的碳化硅晶圆表面颗粒动态清洗方法具有以下优势：
本发明提供的碳化硅晶圆表面颗粒动态清洗方法中，通过实时动态在线优化清洗工艺，能够达到更好地清洗效果，提高清洗效率，并且延长药液的使用寿命，节约清洗成本，同时有利于掌握在线工艺的使用情况，及时优化工艺，保证清洗效果，减少返工时长，降低返工成本，提高生产效率。
具体实施方式
此处需要补充说明的是，缺陷检测是使用检测设备对清洗效果和晶体缺陷进行检测，清洗效果的好坏主要体现在颗粒数量上。
为了便于理解，下面对本发明实施例提供的碳化硅晶圆表面颗粒动态清洗方法进行详细描述。
本发明实施例提供的碳化硅晶圆表面颗粒动态清洗方法，应用于半导体晶圆清洗使用的RCA工艺中，根据清洗后检测设备测试的颗粒数量，对清洗工艺进行在线工艺优化，实行动态管理。
本发明实施例提供一种碳化硅晶圆表面颗粒动态清洗方法，包括以下步骤：
SC1：采用NH4OH、H2O2和去离子水的混合液，以去除晶圆表面的有机物及颗粒；DI：使用去离子水进行冲洗；SC2：采用HCL、 H2O2和H2O的混合液，以去除晶圆表面残留的金属离子；DI：使用去离子水进行冲洗；
其中，通过对SC1的配比及颗粒数量进行匹配及模拟，得到一个动态公式：
Figure SMS_2
y为NH4OH：H2O2的体积比，x 为颗粒数量、且30≤x＜100，公式中的其它字母为常数，具体数值如下：y0为-9.103、xc为150.982、w为715.48、A为9214.501；
具体地，根据动态公式及客户需求，并根据颗粒数量进行如下处理：当颗粒数量＜30个，清洗效果较好；当30≤颗粒数量＜100个，根据动态公式进行药液配比调整；当100≤颗粒数量＜300个，重新按照基础药液的配比更换新药液；当颗粒数量≥300个，对设备槽体进行维护保养，更换新的载片盒。
相对于现有技术，本发明实施例所述的碳化硅晶圆表面颗粒动态清洗方法具有以下优势：
本发明实施例提供的碳化硅晶圆表面颗粒动态清洗方法中，通过实时动态在线优化清洗工艺，能够达到更好地清洗效果，提高清洗效率，并且延长药液的使用寿命，节约清洗成本，同时有利于掌握在线工艺的使用情况，及时优化工艺，保证清洗效果，减少返工时长，降低返工成本，提高生产效率。
进一步地，SC1中，NH4OH：H2O2：H2O的体积比为2:5:10-1:1:6，且温度为55-65℃；
SC2中，HCL：H2O2：H2O的体积比为1:1:6-1:1:7。
实际应用时，本发明实施例提供的碳化硅晶圆表面颗粒动态清洗方法，还可以包括以下步骤：
缺陷检测：进行平整度、粗糙度、表面缺陷的参数指标检测；
分选：合格则为优级品，不合格则降级为不合格品。
具体实施例一：
一种碳化硅晶圆表面颗粒动态清洗方法，包括以下步骤：
SC1：采用NH4OH、H2O2和去离子水的混合液，以去除晶圆表面的有机物及颗粒，其中NH4OH：H2O2：H2O的体积比为2:5:10-1:1:6，且温度为55-65℃；DI：使用去离子水进行冲洗；SC2：采用HCL、 H2O2和H2O的混合液，以去除晶圆表面残留的金属离子，其中HCL： H2O2：H2O的体积比为1:1:6-1:1:7；DI：使用去离子水进行冲洗；
同时，通过对SC1的配比及颗粒数量进行匹配及模拟，得到一个动态公式：
Figure SMS_3
y为NH4OH：H2O2的体积比，x 为颗粒数量、且30≤x＜100，公式中的其它字母为常数，具体数值如下：y0为-9.103、xc为150.982、w为715.48、A为9214.501；
具体地，根据动态公式及客户需求，并根据颗粒数量进行如下处理：当颗粒数量为30个，根据动态公式计算配比，按照计算配比进行工艺优化，体积比VNH4OH:VH2O2为3:5；当颗粒数量为50个，根据动态公式进行药液配比调整，体积比VNH4OH:VH2O2为4:5；当颗粒数量≥100个时，重新按照基础药液的配比更换新药液；当颗粒数量≥ 300个时，对设备槽体进行维护保养，重新换液并更换新的载片盒；
缺陷检测：进行平整度、粗糙度、表面缺陷的参数指标检测；
分选：合格则为优级品，不合格则降级为不合格品。
综上所述，本发明实施例提供的碳化硅晶圆表面颗粒动态清洗方法，通过检测结果分析在线清洗工艺的清洗效果，及时进行工艺优化，第一时间掌握清洗效果，并且能够及时优化工艺，减少因工艺不稳定导致的清洗事故，同时通过在线优化工艺，对工艺的动态管理，能够延长药液使用寿命，降低成本，同时能够对工艺进行实时在线掌控，更有利于把控清洗效果。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (3)

1.一种碳化硅晶圆表面颗粒动态清洗方法，其特征在于，包括以下步骤：
SC1：采用NH4OH、H2O2和去离子水的混合液，以去除晶圆表面的有机物及颗粒；DI：使用去离子水进行冲洗；SC2：采用HCL、H2O2和H2O的混合液，以去除晶圆表面残留的金属离子；DI：使用去离子水进行冲洗；
其中，通过对SC1的配比及颗粒数量进行匹配及模拟，得到一个动态公式：
Figure FDA0003920429600000011
y为NH4OH：H2O2的体积比，x为颗粒数量、且30≤x＜100，公式中的其它字母为常数，具体数值如下：y0为-9.103、xc为150.982、w为715.48、A为9214.501；
具体地，根据动态公式及客户需求，并根据颗粒数量进行如下处理：当颗粒数量＜30个，清洗效果较好；当30≤颗粒数量＜100个，根据动态公式进行药液配比调整；当100≤颗粒数量＜300个，重新按照基础药液的配比更换新药液；当颗粒数量≥300个，对设备槽体进行维护保养，更换新的载片盒。
2.根据权利要求1所述的碳化硅晶圆表面颗粒动态清洗方法，其特征在于，SC1中，NH4OH：H2O2：H2O的体积比为2:5:10-1:1:6，且温度为55-65℃；
SC2中，HCL：H2O2：H2O的体积比为1:1:6-1:1:7。
3.根据权利要求1或2所述的碳化硅晶圆表面颗粒动态清洗方法，其特征在于，还包括以下步骤：
缺陷检测：进行平整度、粗糙度、表面缺陷的参数指标检测；分选：合格则为优级品，不合格则降级为不合格品。
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