引言

碳化硅(SiC)器件制造技术与硅制造有许多相似之处，但识别材料差异是否会影响清洗能力对于这个不断发展的领域很有意义。材料参数差异包括扩散系数、表面能和化学键强度，所有这些都可以在清洁关键表面方面发挥作用。这项工作将100毫米或150毫米4H碳化硅晶片经过汞探针电容电压(MCV)绘图后的痕量表面污染水平与后续清洗后的水平进行了比较。在MCV期间，痕量金属如汞、铁和镍被可控地添加，并且显示出多种清洁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。

实验与讨论

汞探针CV (MCV)、TXRF和清洁实验

为了可控地将污染物引入碳化硅表面，并测试清洗能力，在赛美拉布MCV-530测试仪中对100毫米和150毫米超低微管密度外延碳化硅晶片进行汞探测，使用TXRF测量痕量金属污染物，用各种不同的清洗化学物质清洗晶片，并再次分析清洗后的晶片中的痕量杂质。使用多种多重测量模式进行MCV测量，例如半径扫描、晶片测绘和在同一位置多次测量，这使得第一次TXRF测量能够比较未污染区域和污染区域，后清洁TXRF能够比较预清洁状态。

图1。本研究中使用的一些模式的布局图；150毫米碳化硅晶片和大约10毫米直径的TXRF位置在两种情况下都显示(100毫米碳化硅晶片的实验模式未显示)。左:MCV 10点半径扫描(~1.7毫米直径测量点)允许5点TXRF测量来分析受汞污染的区域和未受汞污染的区域。右图:在200毫米TXRF基座上显示的150毫米4H碳化硅晶片上的165点TXRF测量。

MCV、预清洁TXRF和后清洁TXRF结果

所有的清洗都被证明能有效地去除某种程度的金属杂

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