CN116013768A - 一种碳化硅晶片的清洗方法 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种碳化硅晶片的清洗方法，包括以下步骤：S1，采用毛刷对碳化硅晶片的非使用面和使用面分别进行刷洗，并且在毛刷刷洗前以及刷洗后，使用二流体对刷洗面进行冲洗，刷洗完成后干燥晶片；S2，对步骤S1处理后的晶片进行RCA清洗，依次将晶片放入SPM溶液、HF溶液、SC1溶液以及SC2溶液中浸泡，清洗完成后干燥晶片；S3，在步骤S2处理后的晶片表面喷洒酸性清洗液，静置一段时间后纯水冲洗余酸，再采用毛刷对晶片的使用面和非使用面同时进行刷洗，并且在刷洗前以及刷洗完成后，使用二流体对晶片的使用面进行冲洗，刷洗完成后干燥晶片。
Description
技术领域
本申请涉及半导体技术领域，尤其涉及一种碳化硅晶片的清洗方法。
背景技术
SiC材料具有宽禁带、高临界击穿电场、高导热率、高载流子饱和迁移速度等优点，在高温、高频率、大功率等微电子器件工作环境具有巨大的应用潜力。同时SiC材料也是一种制备高性能半导体器件的理想衬底材料，是当前第三代半导体材料中最具代表意义的一种。
SiC晶片在经过前段的切割、研磨和抛光等工序后，晶片表面被加工辅料、加工环境以及接触的人员工具所污染，主要污染物大致分为颗粒物、有机脏污和金属离子三类。为了达到SiC晶片的最优性能，需要在全部加工完成后对晶片进行最终清洗，去除晶片表面的三大类污染物，达到一定的标准才可以流向下一工段。
现有SiC晶片清洗的方法多为湿法清洗，通过各类试剂与晶片表面污染物的化学反应以及超声波等的物理作用去除大部分的污染物。其中最常用的是与硅晶圆相同的RCA清洗法，但是硅晶圆与SiC晶片表面性质有一定的差异，所以现有的SiC晶片清洗方法存在清洗残留、药剂消耗大、表面水痕等问题，并不能达到工艺的最优状态。尤其随着前端晶体生长的发展，晶片的直径会不断增加，在晶片清洗中存在的问题会不断暴露放大，影响整个产线的产质量。
发明内容
本申请的一个目的在于提供一种碳化硅晶片的清洗方法，有效去除碳化硅晶片表面的颗粒物、有机脏污和金属离子等污染物。
为达到以上目的，本申请提供一种碳化硅晶片的清洗方法，包括以下步骤：
S1，采用毛刷对碳化硅晶片的非使用面和使用面分别进行刷洗，并且在毛刷刷洗前以及刷洗后，使用二流体对刷洗面进行冲洗，刷洗完成后干燥所述晶片；
S2，对步骤S1处理后的所述晶片进行RCA清洗，依次将所述晶片放入SPM溶液、HF溶液、SC1溶液以及SC2溶液中浸泡，清洗完成后干燥所述晶片；
S3，在步骤S2处理后的所述晶片表面喷洒酸性清洗液，静置一段时间后纯水冲洗余酸，再采用毛刷对所述晶片的使用面和非使用面同时进行刷洗，并且在刷洗前以及刷洗完成后，使用二流体对所述晶片的使用面进行冲洗，刷洗完成后干燥所述晶片。
进一步地，步骤S1以及步骤S3中，所述二流体为高压氮气加纯水，所述毛刷为PVA海绵毛刷。
进一步地，步骤S1以及步骤S3中，所述毛刷刷洗所述晶片时，所述毛刷以及所述晶片均处于自旋转状态，同时所述毛刷在所述晶片表面来回水平移动以刷洗整个所述晶片表面。
进一步地，步骤S1中，先刷洗所述晶片的非使用面，再刷洗所述晶片的使用面，每一面的刷洗时间为2～3min。
进一步地，步骤S1、S2、S3中，均采用离心甩干的方式干燥晶片，并且在进行离心甩干之前，应始终保持晶片表面湿润。
进一步地，步骤S2包括以下步骤：
S21，将步骤S1处理后的所述晶片浸泡入SPM溶液中，浸泡10～15min后，然后采用40℃～80℃的热水进行QDR喷淋；
S22，将步骤S21处理后的所述晶片浸泡入第一HF溶液中，浸泡10～15min，然后采用纯水进行溢流漂洗；
S23，将步骤S22处理后的所述晶片浸泡入SC1溶液中，浸泡10～15min，同时采用兆声波处理，然后采用纯水进行QDR喷淋；
S24，将步骤S23处理后的所述晶片浸泡入第一SC2溶液中，浸泡10～15min，然后采用纯水进行QDR喷淋；
S25，将步骤S24处理后的晶片采用离心甩干的方式干燥。
进一步地，步骤S21、步骤S22、步骤S23、步骤S24中，所述晶片在浸泡时，均采用0.2μm的PFA滤芯维持浸泡液的循环过滤。
进一步地，步骤S21中，所述SPM溶液由浓度为98％的浓硫酸、浓度为30％的过氧化氢以及纯水配置，三者的体积比为2:1:1～5:1:1，配置后所述SPM溶液的温度维持在120℃～140℃；步骤S22中，所述第一HF溶液由浓度为49％的氢氟酸和纯水配置，二者的体积比为1:100～1:10；步骤S23中，所述SC1溶液由浓度为30％的氨水、浓度为30％的过氧化氢和纯水配置，三者的体积比为1:1:5～1:1:8，配置后所述SC1溶液的温度维持70℃～80℃，兆声波的频率为900～1000KHz；步骤S24中，所述第一SC2溶液由浓度为36％的盐酸、30％的过氧化氢以及纯水配置，三者的体积比为1:1:5～1:1:8，配置后所述第一SC2溶液的温度维持70℃～80℃。
进一步地，步骤S3包括以下步骤：
S31，先向所述晶片表面喷淋50～150mL的第二HF溶液以去除表面氧化层，然后使用纯水冲洗所述晶片表面的余酸；
S32，向步骤S31处理后的所述晶片表面喷淋50～150mL的第二SC2溶液以去除表面残余金属离子，然后使用纯水冲洗所述晶片表面的余酸；
S33，采用毛刷对步骤S32处理后的所述晶片的使用面和非使用面同时进行刷洗，并且在刷洗前以及刷洗完成后，使用二流体对所述晶片的使用面进行冲洗，刷洗完成后干燥晶片。
进一步地，步骤S31中，所述第二HF溶液由浓度为49％的氢氟酸和纯水配置，二者的体积比为1:10～1:100；步骤S32中，所述第二SC2溶液由浓度为36％的盐酸、30％的过氧化氢以及纯水配置，三者的体积比为1:1:5～1:1:10。
与现有技术相比，本申请的有益效果在于：采用本申请的清洗方法，可确保碳化硅晶片表面大于0.3μm的颗粒物小于80，小于0.3μm的颗粒物小于4000，目视检查时晶片表面无脏污和残留水痕，晶片表面残余金属离子小于5E10；采用本申请的物理与化学相结合的清洗方法，有利于降低RCA槽体的污染，减少药剂等辅料的消耗量，节约清洗成本。
附图说明
图1为本申请的双面刷洗步骤中，毛刷刷洗碳化硅晶片表面的示意图；
图2为本申请的最终刷洗步骤中，毛刷刷洗碳化硅晶片表面的示意图。
具体实施方式
下面，结合具体实施方式，对本申请做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。
本申请的说明书和权利要求书中的术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
本申请提供一种碳化硅晶片的清洗方法，包括以下步骤：
S1，采用毛刷对碳化硅晶片的非使用面(也即碳面)和使用面(也即硅面)分别进行刷洗，并且在毛刷刷洗强以及刷洗后，使用二流体对刷洗面进行冲洗，刷洗完成后干燥晶片；
S2，对步骤S1处理后的晶片进行RCA清洗，依次将晶片放入SPM溶液、HF溶液、SC1溶液以及SC2溶液中浸泡，清洗完成后干燥晶片；
S3，在步骤S2处理后的晶片表面喷洒酸性清洗液，静置一段时间后纯水冲洗余酸，再采用毛刷对晶片的使用面和非使用面同时进行刷洗，并且在刷洗前以及刷洗完成后，使用二流体对晶片的使用面进行冲洗，刷洗完成后干燥晶片。
本申请先使用毛刷和二流体通过物理的方法将晶片表面的部分颗粒物去除，然后再通过RCA清洗工艺进一步去除晶片表面的有机脏污、金属离子和颗粒物，最后使用毛刷配合药剂再次去除晶片表面剩余的颗粒物，获得表面参数较佳的晶片。具体的，采用本申请提供的方案，可确保碳化硅晶片表面大于0.3μm的颗粒物小于80，小于0.3μm的颗粒物小于4000，目视检查时晶片表面无脏污和残留水痕，晶片表面残余金属离子小于5E10。
此外，采用本申请的物理与化学相结合的清洗方法，有利于降低RCA槽体的污染，减少药剂等辅料的消耗量，节约清洗成本。
在一些实施例中，步骤S1以及步骤S3中，二流体为高压氮气加纯水，其通过高速喷击在晶片表面，将附着的颗粒物带离晶片表面并润湿晶片。
在一些实施例中，步骤S1以及步骤S3中，毛刷为PVA海绵毛刷，其通过物理接触的方式刷去晶片表面的颗粒物。
在一些实施例中，步骤S1以及步骤S3中，毛刷刷洗晶片时，毛刷以及晶片均处于自旋转状态，同时毛刷在晶片表面来回水平移动以刷洗整个晶片表面。如图1所示，步骤S1中，毛刷1以及晶片3均处于自旋转状态，同时毛刷1还在第一位置(实线所示的位置)和第二位置(虚线所示的位置)之间来回移动，同时二流体喷头2也在第一位置和第二位置之间来回移动。第一位置与第二位置之间的距离大于碳化硅晶片3的半径。同理，如图2所示，步骤S2中，位于晶片3背面的毛刷4与毛刷1对称地来回移动。
在一些实施例中，步骤S1中，先刷洗晶片的非使用面，再刷洗晶片的使用面，每一面的刷洗时间为2～3min。先刷洗非使用面，再刷洗使用面，主要是为了避免夹持件在晶片表面留下痕迹。
在一些实施例中，步骤S1、S2、S3中，均采用离心甩干的方式干燥晶片，并且在进行离心甩干之前，应始终保持晶片表面湿润。
在一些实施例中，步骤S2包括以下步骤：
S21，将步骤S1处理后的碳化硅晶片浸泡入SPM溶液中，浸泡10～15min后，然后采用40℃～80℃的热水进行QDR喷淋；
S22，将步骤S21处理后的晶片浸泡入第一HF溶液中，浸泡10～15min，然后采用纯水进行溢流漂洗；
S23，将步骤S22处理后的晶片浸泡入SC1溶液中，浸泡10～15min，同时采用兆声波处理，然后采用纯水进行QDR喷淋；
S24，将步骤S23处理后的晶片浸泡入第一SC2溶液中，浸泡10～15min，然后采用纯水进行QDR喷淋；
S25，将步骤S24处理后的晶片采用离心甩干的方式干燥。
步骤S21主要用于去除晶片表面的有机脏污，步骤S22主要用于去除晶片表面的二氧化硅颗粒和氧化层，步骤S23主要用于去除晶片表面的小粒径颗粒物，步骤S24主要用于去除晶片表面的金属离子。
本申请提供的清洗方法，在进行化学药剂的浸泡前，已经对晶片的表面进行刷洗，去除了一部分的污染物，因此在浸泡在化学药剂中时，有利于降低对RCA槽体的污染，从而减少药剂的消耗量，并且浸泡10min左右的时间就可以获得较好的效果，同时物理刷洗可以快速去除晶片表面的颗粒物，也即本申请的工艺有利于缩短清洗时间，增加产能。
在一些实施例中，步骤S21、步骤S22、步骤S23、步骤S24中，晶片在浸泡时，均采用0.2μm的PFA滤芯维持浸泡液的循环过滤。
在一些实施例中，步骤S21中，SPM溶液由浓度为98％的浓硫酸、浓度为30％的过氧化氢以及纯水配置，三者的体积比为2:1:1～5:1:1，配置后SPM溶液的温度维持在120℃～140℃；步骤S22中，第一HF溶液由浓度为49％的氢氟酸和纯水配置，二者的体积比为1:100～1:10；步骤S23中，SC1溶液由浓度为30％的氨水、浓度为30％的过氧化氢和纯水配置，三者的体积比为1:1:5～1:1:8，配置后SC1溶液的温度维持70℃～80℃，兆声波的频率为900～1000KHz；步骤S24中，第一SC2溶液由浓度为36％的盐酸、30％的过氧化氢以及纯水配置，三者的体积比为1:1:5～1:1:8，配置后第一SC2溶液的温度维持70℃～80℃。
本申请的工艺即使采用浓度较低的药剂，也具有优异的清洗效果，这有利于减少药剂等辅料的消耗量，节约清洗成本。
在一些实施例中，步骤S3包括以下步骤：
S31，先向晶片表面喷淋50～150mL的第二HF溶液以去除表面氧化层，然后使用纯水冲洗晶片表面的余酸；
S32，向步骤S31处理后的晶片表面喷淋50～150mL的第二SC2溶液以去除表面残余金属离子，然后使用纯水冲洗晶片表面的余酸；
S33，采用毛刷对步骤S32处理后的晶片的使用面和非使用面同时进行刷洗，并且在刷洗前以及刷洗完成后，使用二流体对晶片的使用面进行冲洗，刷洗完成后干燥晶片。
在一些实施例中，步骤S31中，第二HF溶液由浓度为49％的氢氟酸和纯水配置，二者的体积比为1:10～1:100；步骤S32中，第二SC2溶液由浓度为36％的盐酸、30％的过氧化氢以及纯水配置，三者的体积比为1:1:5～1:1:10。
【实施例1】
对待清洗的碳化硅晶片依次进行双面刷洗、RCA清洗以及最终刷洗三道工序，去除碳化硅晶片表面的颗粒物、有机污染物以及金属离子。
其中，双面刷洗的具体步骤为：
(A1)来料晶片经过强光灯初检，晶片表面无大面积白斑，晶片表面无手印等可目视的严重污染；
(A2)使用接触式PVA海绵毛刷和非接触式二流体(高压氮气加纯水)，配合纯水，通过物理的方式去除晶片表面的部分颗粒物，在刷洗过程中，晶片与毛刷处于自旋转状态，同时毛刷与二流体喷头在晶片上方来回移动刷扫晶片表面，且毛刷与二流体喷头的移动一次的距离大于晶片的半径，以确保晶片表面的各处均能够被刷洗到，同时，为避免夹持件在晶片表面留下痕迹，向对晶片的非使用面(碳面)进行刷洗，然后通过翻转装置和搬运装置，将晶片的使用面(硅面)翻转移动至清洗位置进行刷洗，二流体只在刷洗前以及刷洗完成后冲洗晶片表面，每一面的刷洗时间为2～3min；
(A3)刷洗全部完成后，使用离心甩干的方式干燥晶片，应注意，在进行甩干步骤之前，晶片应一直保持湿润状态，防止引入新的污染物，离心甩干时，要求车间环境为百级无尘，机台环境为十级无尘；
(A4)刷洗完毕后，及时将晶片包装密封，转入下一工序，在转移晶片的过程中，不能直接接触晶片表面，应该使用清理过的晶片夹或真空吸笔。
RCA清洗的具体步骤为：
(B1)来料晶片经过强光灯初检，晶片表面无大面积白斑，晶片表面无严重颗粒团聚，晶片表面无脏污团聚；
(B2)将晶片浸入SPM溶液，SPM溶液由浓度为98％的浓硫酸、浓度为30％的过氧化氢和纯水按2:1:1的体积比配置而成，溶液配置后温度维持在130℃，使用0.2μm的PFA滤芯维持循环过滤，晶片在溶液中浸泡10min，之后使用60℃热水进行QDR喷淋，该步骤去除晶片表面的有机脏污；
(B3)将晶片转移至HF溶液中，HF溶液由浓度为49％的氢氟酸和纯水按1:100的体积比配置而成，溶液配置后温度维持室温，使用0.2μm的PFA滤芯维持循环过滤，晶片在溶液中浸泡10min，之后使用常温纯水进行溢流漂洗，该步骤去除晶片表面的二氧化硅颗粒和氧化层；
(B4)将晶片转移至SC1溶液中，SC1溶液由30％的氨水、30％的过氧化氢和纯水按1:1:8的体积比配置而成，溶液配置后温度维持在75℃，使用0.2μm的PFA滤芯维持循环过滤，晶片在溶液中浸泡10min，同时开启950KHz的兆声，之后使用常温纯水进行QDR喷淋，该步骤去除晶片表面的小粒径颗粒物；
(B5)将晶片转移至SC2溶液，SC2溶液由浓度为36％的盐酸、浓度为30％的过氧化氢和纯水按照1:1:8的体积比配置而成，溶液配置后温度维持在75℃，使用0.2μm的PFA滤芯维持循环过滤，晶片在溶液中浸泡10min，之后使用纯水进行QDR喷淋，该步骤去除晶片表面的金属离子；
(B6)将晶片转移至甩干设备，使用离心甩干的方式干燥晶片，应注意，在甩干步骤之前，晶片应一直保持湿润状态，防止引入新的污染物，离心甩干时，要求车间环境为百级无尘，机台环境为十级无尘；
(B7)甩干后，及时将晶片包装密封，转入下一工序，在转移晶片的过程中，不能直接接触晶片表面，应该使用清理过的晶片夹或真空吸笔。
最终刷洗的具体步骤为：
(C1)来料晶片经过强光灯初检，晶片表面无大面积白斑，晶片表面无严重颗粒团聚；
(C2)将HF溶液直接喷到晶片表面以去除表面氧化层，其中，HF溶液由浓度为49％的氢氟酸和纯水按1:50的体积比配置而成，然后后使用纯水冲洗晶片表面的余酸，喷HF和纯水时晶片保持低速旋转状态；
(C3)将SC2溶液直接喷到晶片表面以去除表面残余金属离子，其中SC2溶液由浓度为36％的盐酸、浓度为30％的过氧化氢和纯水按照1:1:10的体积比配置而成，然后使用纯水冲洗晶片表面的余酸，喷SC2和纯水时晶片保持低速旋转状态；
(C4)使用接触式PVA海绵毛刷和非接触式二流体(高压氮气加纯水)刷洗晶片的使用面(硅面)，同时使用接触式PVA海绵毛刷刷洗晶片的非适用面(碳面)，在刷洗过程中，晶片与毛刷处于自旋转状态，同时晶片上方以及下方的毛刷在晶片表面来回移动进行刷扫，毛刷移动一次的距离大于晶片的半径，以确保晶片表面的各处均能够被刷洗到，此外，二流体只在刷洗开始前和刷洗结束后使用，其通过高速喷击晶片的表面，将附着的颗粒物带离晶片表面并湿润晶片，只需要配合毛刷使用，无需一直开启；
(C5)刷洗全部完成后，使用离心甩干的方式干燥晶片，应注意，晶片甩干时应在独立的工位上进行，避免互相干燥，并且在进行甩干步骤之前，晶片应一直保持湿润状态，防止引入新的污染物，离心甩干时，要求车间环境为百级无尘，机台环境为十级无尘；
(C6)刷洗完毕后，及时将晶片包装密封，转入下一工序，在转移晶片的过程中，不能直接接触晶片表面，应该使用清理过的晶片夹或真空吸笔。
值得一提的是，为防止污染，在本工序过程中，与药液、纯水和晶片接触的所有部件不允许有金属制品，药液与纯水滤芯要求为0.2μm的囊式PFA滤芯。
清洗完成后，使用强光灯目视检测晶片表面，并使用Candela 8520在百级无尘环境中对晶片进行颗粒物检测，使用ICP-MS 7700在百级无尘环境中对晶片进行残余金属的检测，检测结果见表1。
【实施例2】
实施例2与实施例1的不同之处在于：
步骤(B2)中，SPM溶液由浓度为98％的浓硫酸、浓度为30％的过氧化氢和纯水按5:1:1的体积比配置而成；
步骤(B3)中，HF溶液由浓度为49％的氢氟酸和纯水按1:10的体积比配置而成；
步骤(B4)中，SC1溶液由30％的氨水、30％的过氧化氢和纯水按1:1:5的体积比配置而成；
步骤(B5)中，SC2溶液由浓度为36％的盐酸、浓度为30％的过氧化氢和纯水按照1:1:5的体积比配置而成。
【实施例3】
实施例3与实施例1的不同之处在于：
步骤(C2)中，HF溶液由浓度为49％的氢氟酸和纯水按1:10的体积比配置而成；
步骤(C3)中，SC2溶液由浓度为36％的盐酸、浓度为30％的过氧化氢和纯水按照1:1:5的体积比配置而成。
【实施例4】
实施例4与实施例1的不同之处在于：双面刷洗过程中，在步骤(A2)之前，增加步骤(C2)和(C3)，也即毛刷刷洗晶片之前时，将不同的药剂先后喷在晶片表面，然后用纯水冲洗余酸，再使用毛刷配合二流体进行刷洗。
【实施例5】
实施例5与实施例1的不同之处在于：步骤B2、B3、B4和B5中，晶片浸泡的时间均为15min。
【对比例1】
对比例1与实施例1的不同之处在于：只对待清洗的碳化硅晶片依次进行RCA清洗和最终刷洗两道工序。也即，在RCA步骤之前，不进行双面刷洗。
【对比例2】
对比例2与实施例1的不同之处在于：只对待清洗的碳化硅晶片依次进行双面刷洗和RCA清洗两道工序。也即，在RCA步骤之后，不再进行最终刷洗。
【对比例3】
对比例3与实施例1的不同之处在于：只对待清洗的碳化硅晶片进行RCA清洗工序。也即，在RCA清洗工序之前和之后，均不进行刷洗步骤。
【对比例4】
对比例4与实施例1的不同之处在于：
最终刷洗步骤中，不进行(C2)和(C3)步骤，也即最终刷洗步骤中不使用药剂，仅使用纯水。
表1
实施例2在RCA步骤中使用的药剂的浓度均较实施例1的大，实施例3在最终清洗步骤中使用的药剂浓度较实施例1的大，但是，实施例1的晶片表面的各项参数与实施例2、3相差不大，这意味着在不显著降低清洗效果的情况下，本申请提供的工艺允许采用浓度较低的药剂清洗晶片，如此有利于减少药剂的消耗量，节约加工成本。
同时，实施例4中在双面刷洗过程中，使用药剂的效果与不使用药剂的效果相差不大，因此，在双面刷洗过程中，可以仅使用纯水，从而减少药剂的消耗。
对比例1不进行双面刷洗，其清洗效果较各实施例差，可见首先进行双面刷洗步骤对去除晶片表面的颗粒物以及表面脏污具有显著的效果。
对比例2不进行最终刷洗，其清洗效果较各实施例差，可见最终刷洗步骤对去除晶片表面的颗粒物、表面脏污以及残留金属离子具有显著的效果。
对比例3仅经过RCA清洗工序，其清洗效果较各实施例以及其它对比例更差，而且目视即可发现表面脏污与颗粒团聚，可见仅RCA清洗工序无法达到理想的清洗效果。
对比例4在最终刷洗步骤中不使用药剂，仅配合纯水进行物理刷洗，其清洗效果较各实施例差，可见最终刷洗步骤中，药剂的配合使用对颗粒物以及金属离子的去除都有显著效果。
以上描述了本申请的基本原理、主要特征和本申请的优点。本行业的技术人员应该了解，本申请不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本申请的原理，在不脱离本申请精神和范围的前提下本申请还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本申请的范围内。本申请要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。
Claims (10)
1.一种碳化硅晶片的清洗方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1，采用毛刷对碳化硅晶片的非使用面和使用面分别进行刷洗，并且在毛刷刷洗前以及刷洗后，使用二流体对刷洗面进行冲洗，刷洗完成后干燥所述晶片；
S2，对步骤S1处理后的所述晶片进行RCA清洗，依次将所述晶片放入SPM溶液、HF溶液、SC1溶液以及SC2溶液中浸泡，清洗完成后干燥所述晶片；
S3，在步骤S2处理后的所述晶片表面喷洒酸性清洗液，静置一段时间后纯水冲洗余酸，再采用毛刷对所述晶片的使用面和非使用面同时进行刷洗，并且在刷洗前以及刷洗完成后，使用二流体对所述晶片的使用面进行冲洗，刷洗完成后干燥所述晶片。
2.如权利要求1所述的碳化硅晶片的清洗方法，其特征在于，步骤S1以及步骤S3中，所述二流体为高压氮气加纯水，所述毛刷为PVA海绵毛刷。
3.如权利要求1所述的碳化硅晶片的清洗方法，其特征在于，步骤S1以及步骤S3中，所述毛刷刷洗所述晶片时，所述毛刷以及所述晶片均处于自旋转状态，同时所述毛刷在所述晶片表面来回水平移动以刷洗整个所述晶片表面。
4.如权利要求1所述的碳化硅晶片的清洗方法，其特征在于，步骤S1中，先刷洗所述晶片的非使用面，再刷洗所述晶片的使用面，每一面的刷洗时间为2～3min。
5.如权利要求1所述的碳化硅晶片的清洗方法，其特征在于，步骤S1、S2、S3中，均采用离心甩干的方式干燥晶片，并且在进行离心甩干之前，应始终保持晶片表面湿润。
6.如权利要求1-5任一所述的碳化硅晶片的清洗方法，其特征在于，步骤S2包括以下步骤：
S21，将步骤S1处理后的所述晶片浸泡入SPM溶液中，浸泡10～15min后，然后采用40℃～80℃的热水进行QDR喷淋；
S22，将步骤S21处理后的所述晶片浸泡入第一HF溶液中，浸泡10～15min，然后采用纯水进行溢流漂洗；
S23，将步骤S22处理后的所述晶片浸泡入SC1溶液中，浸泡10～15min，同时采用兆声波处理，然后采用纯水进行QDR喷淋；
S24，将步骤S23处理后的所述晶片浸泡入第一SC2溶液中，浸泡10～15min，然后采用纯水进行QDR喷淋；
S25，将步骤S24处理后的晶片采用离心甩干的方式干燥。
7.如权利要求6所述的碳化硅晶片的清洗方法，其特征在于，步骤S21、步骤S22、步骤S23、步骤S24中，所述晶片在浸泡时，均采用0.2μm的PFA滤芯维持浸泡液的循环过滤。
8.如权利要求6所述的碳化硅晶片的清洗方法，其特征在于，步骤S21中，所述SPM溶液由浓度为98％的浓硫酸、浓度为30％的过氧化氢以及纯水配置，三者的体积比为2:1:1～5:1:1，配置后所述SPM溶液的温度维持在120℃～140℃；步骤S22中，所述第一HF溶液由浓度为49％的氢氟酸和纯水配置，二者的体积比为1:100～1:10；步骤S23中，所述SC1溶液由浓度为30％的氨水、浓度为30％的过氧化氢和纯水配置，三者的体积比为1:1:5～1:1:8，配置后所述SC1溶液的温度维持70℃～80℃，兆声波的频率为900～1000KHz；步骤S24中，所述第一SC2溶液由浓度为36％的盐酸、30％的过氧化氢以及纯水配置，三者的体积比为1:1:5～1:1:8，配置后所述第一SC2溶液的温度维持70℃～80℃。
9.如权利要求1-5任一所述的碳化硅晶片的清洗方法，其特征在于，步骤S3包括以下步骤：
S31，先向所述晶片表面喷淋50～150mL的第二HF溶液以去除表面氧化层，然后使用纯水冲洗所述晶片表面的余酸；
S32，向步骤S31处理后的所述晶片表面喷淋50～150mL的第二SC2溶液以去除表面残余金属离子，然后使用纯水冲洗所述晶片表面的余酸；
S33，采用毛刷对步骤S32处理后的所述晶片的使用面和非使用面同时进行刷洗，并且在刷洗前以及刷洗完成后，使用二流体对所述晶片的使用面进行冲洗，刷洗完成后干燥晶片。
10.如权利要求9所述的碳化硅晶片的清洗方法，其特征在于，步骤S31中，所述第二HF溶液由浓度为49％的氢氟酸和纯水配置，二者的体积比为1:10～1:100；步骤S32中，所述第二SC2溶液由浓度为36％的盐酸、30％的过氧化氢以及纯水配置，三者的体积比为1:1:5～1:1:10。
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|---|---|---|---|
| CN202211717580.7A CN116013768A (zh) | 2022-12-29 | 2022-12-29 | 一种碳化硅晶片的清洗方法 |
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN117810063A (zh) * | 2023-12-29 | 2024-04-02 | 广东凯迪微智能装备有限公司 | 一种衬底晶片的清洗方法 |
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2022
- 2022-12-29 CN CN202211717580.7A patent/CN116013768A/zh active Pending
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