[发明专利]一种防止磨抛过程中碳化硅外延片表面胶质残留的方法

说明书

本发明提供了一种防止磨抛过程中碳化硅外延片表面胶质残留的方法，包括如下步骤：(1)准备碳化硅外延片；(2)将碳化硅外延片进行清洗；(3)在碳化硅外延片的Si面上涂布一层聚合物溶液，挥发溶剂，从而在碳化硅外延片的Si面上形成聚合物薄膜；(4)将保护胶膜粘贴至聚合物薄膜上；(5)对碳化硅外延片的C面进行磨抛工艺处理；(6)除去保护胶膜；(7)清洗抛光液；(8)除去聚合物薄膜。该防止磨抛过程中碳化硅外延片表面胶质残留的方法在碳化硅外延片的Si面粘贴保护胶膜之前，在Si面上沉积一层聚合物薄膜，能够增加残留胶质颗粒清洗效率，提高生产线效率，从而降低碳化硅外延片制造成本。

技术领域

本发明涉及晶体合成技术领域，具体涉及一种防止磨抛过程中碳化硅外延片表面胶质残留的方法。

背景技术

碳化硅(SiC)半导体材料有高热导率、高击穿场强、高饱和电子漂移速率和高键合能等优点，可很好地满足现代电子技术在高温、高功率、高电压、高频率及高辐射等恶劣条件的应用要求。SiC外延片是SiC功率电子器件的关键原材料，除了在SiC衬底晶片上进行的外延生长工艺外，还需要配备外延生长前后的清洗、磨抛和检测等工艺、步骤，方可形成完整的SiC外延片生产线。

SiC外延片生产制造需要对外延生长后的晶片背面(C面)进行磨抛处理，主要是去除C面的碳化硅沉积物(白斑)、划痕和沾污等，在磨抛的过程中需要将外延生长面(Si面)固定在吸附盘上。由于SiC功率电子器件都是制备在Si面上，其表面质量对器件性能至关重要，为防止磨抛过程中因挤压、滑动造成的Si面表面划伤，通常采用特殊规格的保护胶膜粘贴在Si面的表面上，再安装固定晶片以对其C面进行磨抛处理。此方法的缺点是磨抛处理后，胶膜在揭膜后会在Si面上残留微量的、非均匀分布的胶质颗粒，这对下游的功率器件造成制备风险和良率损失。在常规清洗工艺中的化学试剂无法彻底去除此类胶质残留颗粒，需要辅以热退火处理才能完全去除。同时，由于保护胶膜的质量一致性并不完美，每次揭膜时残留的胶质颗粒在晶片上的分布数量和位置都不均匀，而且胶质颗粒的粒径一般在百纳米量级，对全晶片进行扫描的缺陷检测仪器无法分辨，需要通过只能局部扫描的原子力显微镜等手段进行检测。这些现象都会造成大批量的反复清洗和反复检测等返工操作，极大地制约了SiC外延生产线的产能，而且无法彻底解决外延片因胶质颗粒而被判定为不良品的问题。

因此，开发一种防止磨抛过程中碳化硅外延片表面胶质残留的方法势在必行。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够增加残留胶质颗粒清洗效率，提高生产线效率，从而降低碳化硅外延片制造成本的处理方法。

为实现上述目的，本发明提供了一种防止磨抛过程中碳化硅外延片表面胶质残留的方法包括如下步骤：

(1)准备碳化硅外延片；

(2)将碳化硅外延片进行清洗；

(3)在碳化硅外延片的Si面上涂布一层聚合物溶液，挥发溶剂，从而在碳化硅外延片的Si面上形成聚合物薄膜；

(4)将保护胶膜粘贴至聚合物薄膜上；

(5)对碳化硅外延片的C面进行磨抛工艺处理；

(6)除去保护胶膜；

(7)清洗抛光液；

(8)除去聚合物薄膜。

较佳地，步骤(2)中清洗的步骤包括丙酮超声波浸泡清洗、硫酸与双氧水混合溶液加热浸泡、氨水与双氧水混合溶液加热浸泡和去离子水超声清洗。

较佳地，步骤(3)中通过湿法涂布在碳化硅外延片的Si面上涂布一层聚合物溶液。

较佳地，在湿法涂布同时进行加热溶液或超声振动。

较佳地，湿法涂布选用狭缝涂布、雾化喷涂、旋涂和刮刀涂布中的一种。