[发明专利]一种碳化硅单晶抛光片衬底的最终清洗方法

说明书

本发明公开了一种碳化硅单晶抛光片衬底的最终清洗方法，包括以下步骤：1）氧化去除表面的有机沾污：用超纯水冲洗碳化硅单晶抛光片；在紫外光照射下，使用O₃进行清洗碳化硅单晶抛光片；再使用超纯水冲洗漂洗处理；2）将氧化后的碳化硅单晶抛光片，浸入至氨水、双氧水及超纯水的混合溶液中，加超声波振荡清洗；3）将步骤2）清洗后的碳化硅单晶抛光片，浸入至盐酸、双氧水和超纯水的混合溶液中，加超声波振荡清洗；4）将步骤3）清洗后的碳化硅单晶抛光片，浸入至氢氟酸、双氧水、超纯水的混合溶液中，去除微小颗粒、金属沾污，同时在表面形成钝化层。该方法操作简单，环境污染小、工艺重复性好，适用于规模化生产。

技术领域

本发明一种碳化硅单晶抛光片衬底的最终清洗方法，属于半导体材料的表面净化技术领域。

背景技术

由于碳化硅具有宽禁带、高击穿电场、高热导率、低热膨胀系数以及高温稳定性，使其在大功率和高温电子器件的应用中具有很重要的作用。因为高等级的商业化器件，需要碳化硅衬底具有无缺陷的表面及超洁净的表面。CMP化学机械抛光后的晶圆清洗被认为是衬底片制备过程中，最重要的一步。许多化学机械抛光后的碳化硅晶片表面残留硅胶体、化学物质以及研磨剂。碳化硅制备面临许多挑战主要是高硬度和强化学惰性。洁净、光滑、无缺陷的抛光片对于后续获得高质量的外延层是很重要的。抛光片最终清洗主要是清除抛光片表面所有的污染物，如微粒、有机物、无机物、金属离子等杂质。

碳化硅化学机械抛光结束后，抛光片表面的断裂键力场很强，极易吸附抛光环境中的各种污染物，SiC抛光片表面主要沉积污染物一般有颗粒、金属、有机物、湿气分子和氧化膜。因为SiC抛光片的表面Si面会被有机物遮盖，使氧化膜和相关的沾污难以被去除。

发明内容

为克服现有技术的不足，本发明提供了一种碳化硅单晶抛光片衬底的最终清洗方法，该方法操作简单，环境污染小、工艺重复性好，适用于规模化生产。

本发明通过以下技术方案实现：

一种碳化硅单晶抛光片衬底的最终清洗方法，包括以下步骤：

1）氧化去除表面的有机沾污：

首先，用超纯水冲洗碳化硅单晶抛光片；

然后，在紫外光照射下，使用产生的O₃进行清洗碳化硅单晶抛光片；

最后，再使用超纯水冲洗漂洗处理；

2）振荡清洗：

将氧化后的碳化硅单晶抛光片，浸入至氨水、双氧水及超纯水的混合溶液中，加兆声波振荡清洗；

最后，再使用超纯水冲洗漂洗处理；

3）溶解氧化层：

将步骤2）清洗后的碳化硅单晶抛光片，浸入至盐酸、双氧水和超纯水的混合溶液中，加超声波振荡清洗；

最后，再使用超纯水冲洗漂洗处理；

4）去除微小颗粒、金属沾污，同时在表面形成钝化层：

将步骤3）清洗后的碳化硅单晶抛光片，浸入至氢氟酸、双氧水、超纯水的混合溶液中上下抛动清洗，碳化硅单晶抛光片Si面表面全部浸入至混合溶液中；

最后，再使用超纯水冲洗漂洗处理。

优选的，步骤1）所述紫外光为184.9nm的紫外光，使用产生的O₃进行清洗碳化硅单晶抛光片10min-30min。

优选的，用超纯水冲洗碳化硅单晶抛光片的时间为10min-25min，温度为室温。

优选的，步骤1）-4）中，使用超纯水冲洗漂洗处理的时间为5min-25min，温度为室温。