引言

碳化硅（SiC）作為第三代半導(dǎo)體材料,，因其出色的物理和化學(xué)特性,，在功率電子,、高頻通信及高溫環(huán)境等領(lǐng)域展現(xiàn)出巨大的應(yīng)用潛力,。然而,，在SiC外延生長過程中,，掉落物缺陷（如顆粒脫落,、乳凸等）一直是影響外延片質(zhì)量和器件性能的關(guān)鍵因素。這些缺陷不僅會降低外延片的良品率,，還可能對后續(xù)器件的可靠性產(chǎn)生嚴(yán)重影響。因此,，有效抑制SiC外延片掉落物缺陷的生成,，對于提升SiC器件的性能和可靠性具有重要意義。本文將介紹一種創(chuàng)新的方法,，旨在通過優(yōu)化生長工藝和設(shè)備設(shè)計,，有效抑制SiC外延片掉落物缺陷的生成。

方法概述

該方法的核心在于利用氫氣吹掃技術(shù),，結(jié)合特定的生長工藝和設(shè)備設(shè)計,，以有效清除生長爐腔內(nèi)的稀松、易脫落的碳化硅顆粒,，從而減少掉落物缺陷的生成,。具體步驟如下：

生長爐腔氫氣吹掃：

在SiC外延生長過程中，定時將氫氣通入生長爐腔內(nèi),，利用氫氣的蝕刻作用,，將稀松、易脫落的碳化硅顆粒吹掃到特制的托盤上,。

氫氣作為硅源和碳源的載氣參與反應(yīng),，同時也在反應(yīng)沉積過程中有一定的蝕刻作用。在特定的條件下（如50mbar的低壓,、1500℃-1600℃的高溫,、130L的氫氣流量和15分鐘的吹掃時間），氫氣能夠促使附著能力較弱的碳化硅顆粒松動并掉落。

托盤設(shè)計與收集：

設(shè)計特制的托盤,，用于收集掉落的碳化硅顆粒,。托盤由石墨材料制成，具有耐高溫,、耐腐蝕的特性,。

托盤通過傳動裝置（如機(jī)械手或XYZ三軸傳動機(jī)構(gòu)）驅(qū)動進(jìn)入生長爐腔內(nèi)，并在氫氣吹掃過程中保持靜止,，以便有效收集掉落的顆粒,。

定期清理與維護(hù)：

使用傳動裝置將托盤從生長爐腔內(nèi)取出，并在無塵車間進(jìn)行清理,，以去除收集的碳化硅顆粒,。

清理后，托盤重新放回生長爐腔內(nèi),，繼續(xù)進(jìn)行SiC外延生長,。

根據(jù)實際生產(chǎn)情況，確定氫氣吹掃和托盤清理的時間間隔,，以確保生長爐腔內(nèi)始終保持干凈狀態(tài),。

優(yōu)化生長工藝：

結(jié)合氫氣吹掃技術(shù)，優(yōu)化SiC外延生長工藝,，如調(diào)整生長溫度,、氣體流量和反應(yīng)時間等參數(shù)，以進(jìn)一步提高外延片的質(zhì)量和性能,。

通過精確控制生長工藝參數(shù),，減少外延生長過程中的應(yīng)力積累和缺陷生成，從而提高外延片的良品率和可靠性,。

技術(shù)優(yōu)勢

減少掉落物缺陷：通過氫氣吹掃技術(shù),，有效清除生長爐腔內(nèi)的稀松、易脫落的碳化硅顆粒,，從而減少掉落物缺陷的生成,。

提高產(chǎn)品質(zhì)量：定期清理托盤和生長爐腔，保持內(nèi)部干凈狀態(tài),，有助于減少污染和缺陷,，提高SiC外延片的質(zhì)量和性能。

延長設(shè)備壽命：通過減少生長爐腔內(nèi)的顆粒物積累,，降低對設(shè)備部件的磨損和腐蝕,，從而延長設(shè)備的使用壽命。

降低生產(chǎn)成本：優(yōu)化生長工藝和減少缺陷生成,，有助于提高SiC外延片的良品率和生產(chǎn)效率,，從而降低生產(chǎn)成本,。

應(yīng)用前景

該方法在SiC外延生長領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。通過有效抑制掉落物缺陷的生成,，可以顯著提高SiC外延片的質(zhì)量和性能,，為制造高性能、高可靠性的SiC器件提供有力支持,。此外,，該方法還適用于其他半導(dǎo)體材料的外延生長過程，具有廣泛的適用性和推廣價值,。

結(jié)論

有效抑制SiC外延片掉落物缺陷的生成是提升SiC器件性能和可靠性的關(guān)鍵,。通過采用氫氣吹掃技術(shù)、優(yōu)化生長工藝和設(shè)備設(shè)計等方法,，可以顯著減少掉落物缺陷的生成,，提高SiC外延片的質(zhì)量和性能。未來,，隨著SiC半導(dǎo)體材料技術(shù)的不斷發(fā)展,，該方法將在SiC器件制造領(lǐng)域發(fā)揮更加重要的作用。

高通量晶圓測厚系統(tǒng)

高通量晶圓測厚系統(tǒng)以光學(xué)相干層析成像原理,，可解決晶圓/晶片厚度TTV（Total Thickness Variation,，總厚度偏差）、BOW（彎曲度）,、WARP（翹曲度）,，TIR（Total Indicated Reading 總指示讀數(shù)，STIR（Site Total Indicated Reading 局部總指示讀數(shù)）,，LTV（Local Thickness Variation 局部厚度偏差）等這類技術(shù)指標(biāo)。

高通量晶圓測厚系統(tǒng),，全新采用的第三代可調(diào)諧掃頻激光技術(shù),，相比傳統(tǒng)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(shù),。

1,，靈活適用更復(fù)雜的材料，從輕摻到重?fù)?P 型硅 (P++),，碳化硅,，藍(lán)寶石，玻璃,，鈮酸鋰等晶圓材料,。

重?fù)叫凸瑁◤?qiáng)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?dāng)_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(yīng)的補(bǔ)償,，加強(qiáng)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(jié)構(gòu)，厚度可從μm級到數(shù)百μm級不等,。 

可用于測量各類薄膜厚度,，厚度可低至 4 μm ，精度可達(dá)1nm,。

2,，可調(diào)諧掃頻激光的“溫漂”處理能力，體現(xiàn)在復(fù)雜工作環(huán)境中抗干擾能力強(qiáng),，充分提高重復(fù)性測量能力,。

3，采用第三代高速掃頻可調(diào)諧激光器,，一改過去傳統(tǒng)SLD寬頻低相干光源的干涉模式,，解決了由于相干長度短，而重度依賴“主動式減震平臺”的情況,。優(yōu)秀的抗干擾,，實現(xiàn)小型化設(shè)計，同時也可兼容匹配EFEM系統(tǒng)實現(xiàn)產(chǎn)線自動化集成測量,。

4,，靈活的運動控制方式，可兼容2英寸到12英寸方片和圓片測量,。