矯正碳化硅外延片翹曲度的方法引言碳化硅（SiC）作為新一代半導體材料，因其出色的物理和化學特性，在功率電子、高頻通信、高溫環境等領域展現出巨大的應用潛力。然而，在SiC外延片的制備過程中，翹曲度問題一直是影響外延片質量和后續器件性能的關鍵因素之一。翹曲度不僅影響外延片的平整度，還可能對器件的封裝、互聯和可靠性產生嚴重影響。因此，矯正碳化硅外延片的翹曲度顯得尤為重要。本文將介紹幾種有效的矯正碳化硅外延片翹曲度的方法，旨在提高外延片的平整度，提升器件的性能和可靠性。方法一：減薄與拋光法減薄與拋光法是一種常用的矯正碳化硅外延片翹曲度的方法。該方法通過減薄外延片的厚度，并結合拋光處理，來改善外延片的平整度。減薄處理將碳化硅外延片的保護膜一面貼合在減薄機的多孔陶瓷吸附臺上，利用真空吸附技術固定外延片。使用8000～30000目的金剛石砂輪對外延片的碳面進行減薄處理，減薄量通常在2～5微米之間。減薄過程中，金剛石砂輪高速旋轉，以實現快速切削。拋光處理將減薄后的碳化硅外延片貼附于化學機械拋光設備上。根據減薄后的外延片翹曲度大小，使用0.1～1微米的多晶金剛石粉研磨液，在100g～300g/cm2的加壓下進行拋光處理，拋光時間通常為5～60分鐘。拋光后，使用全自動雙面刷洗機對外延片進行兩面沖刷，以去除殘留的研磨液和雜質。沖刷過程中，使用尼龍毛刷和二流體（如純水和氮氣）進行反復沖刷，確保外延片表面的清潔度。后續處理使用指定的保護膜能量照射外延片，然后揭掉保護膜，完成整個矯正過程。該方法在矯正碳化硅外延片翹曲度的同時，能夠保持外延片的性質不受影響，減薄量較少，且對后續器件的性能無負面影響。方法二：高溫熱處理法高溫熱處理法是另一種有效的矯正碳化硅外延片翹曲度的方法。該方法通過高溫熱處理，使外延片材料發生塑性變形，從而改善其平整度。清洗處理對翹曲的碳化硅外延片表面進行清洗，去除表面的塵埃、油脂和其他污染物。選擇托盤根據外延生長所需的碳化硅襯底的不同翹曲度及翹曲趨勢要求，選擇具有相對應支撐面的托盤。高溫熱處理將托盤及其支撐的碳化硅外延片放入高溫熱處理設備中，升溫至400℃～1700℃，進行熱處理。熱處理時間通常在60分鐘以內。在高溫下，碳化硅外延片材料變軟，未受托盤支撐的部位在重力作用下下墜，從而實現翹曲度的矯正。后續處理對熱處理后的碳化硅外延片再次進行清洗，去除表面的殘留物和雜質。該方法在外延生長之前先對碳化硅外延片的翹曲進行矯正，能夠提高來料的良率，降低制造成本，并保證后續外延生長的厚度趨勢的一致性。方法三：機械應力與退火處理法機械應力與退火處理法是一種創新的矯正碳化硅外延片翹曲度的方法。該方法通過施加機械應力并結合退火處理，使外延片材料發生塑性變形和晶格重排，從而改善其平整度。研磨拋光對碳化硅外延片進行研磨拋光處理，以去除表面的粗糙層和缺陷。施加機械應力在研磨拋光后的碳化硅外延片上施加機械應力，使其產生向平整度減小方向的變形。機械應力的大小應根據外延片的翹曲度和期望的平整度進行調整。退火處理將施加機械應力后的碳化硅外延片加熱到足夠高的溫度，進行退火處理。退火過程中，外延片的晶格發生滑移和重排，從而將變形保留下來，實現翹曲度的矯正。后續處理對退火處理后的碳化硅外延片進行清洗和檢測，確保其表面質量和翹曲度滿足要求。該方法通過精確控制機械應力和退火處理條件，能夠實現碳化硅外延片翹曲度的精確矯正，同時保持外延片的性能和可靠性。結論矯正碳化硅外延片的翹曲度是提高其質量和后續器件性能的關鍵步驟。本文介紹了減薄與拋光法、高溫熱處理法和機械應力與退火處理法三種有效的矯正方法。每種方法都有其獨特的優勢和適用范圍，可以根據具體的生產需求和工藝條件進行選擇。通過采用這些方法，可以顯著提高碳化硅外延片的平整度，為制造高性能、高可靠性的SiC器件提供有力支持。未來，隨著SiC半導體材料技術的不斷發展，矯正碳化硅外延片翹曲度的方法也將不斷優化和創新，為SiC器件的廣泛應用奠定堅實基礎。高通量晶圓測厚系統高通量晶圓測厚系統以光學相干層析成像原理，可解決晶圓/晶片厚度TTV（TotalThicknessVariation，總厚度偏差）、BOW（彎曲度）、WARP（翹曲度），TIR（TotalIndicatedReading總指示讀數，STIR（SiteTotalIndicatedReading局部總指示讀數），LTV（LocalThicknessVariation局部厚度偏差）等這類技術指標。高通量晶圓測厚系統，全新采用的第三代可調諧掃頻激光技術，相比傳統上下雙探頭對射掃描方式；可一次性測量所有平面度及厚度參數。1，靈活適用更復雜的材料，從輕摻到重摻P型硅(P++)，碳化硅，藍寶石，玻璃，鈮酸鋰等晶圓材料。重摻型硅（強吸收晶圓的前后表面探測）粗糙的晶圓表面，（點掃描的第三代掃頻激光，相比靠光譜探測方案，不易受到光譜中相鄰單位的串擾噪聲影響，因而對測量粗糙表面晶圓）低反射的碳化硅(SiC)和鈮酸鋰(LiNbO3)；（通過對偏振效應的補償，加強對低反射晶圓表面測量的信噪比）絕緣體上硅（SOI)和MEMS，可同時測量多層結構，厚度可從μm級到數百μm級不等。可用于測量各類薄膜厚度，厚度最薄可低至4μm，精度可達1nm。2，可調諧掃頻激光的“溫漂”處理能力，體現在極端工作環境中抗干擾能力強，充分提高重復性測量能力。3，采用第三代高速掃頻可調諧激光器，一改過去傳