引言

碳化硅（SiC）作為新一代半導(dǎo)體材料,，因其優(yōu)秀的物理和化學(xué)性能，在功率電子,、高頻通信,、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外延片的制備過程中,，常常會遇到外延層不合格的情況,，這時就需要將外延層去除，然后利用剩余的襯底進(jìn)行再生處理,，以降低生產(chǎn)成本并提高材料利用率,。本文將詳細(xì)介紹一種碳化硅外延片去除外延再生襯底的方法，該方法結(jié)合了高效的去除技術(shù)和精細(xì)的再生處理步驟,，旨在實(shí)現(xiàn)不合格外延片的再利用,。

方法概述

碳化硅外延片去除外延再生襯底的方法主要包括以下步驟：測量與評估,、外延層去除、襯底再生處理以及化學(xué)機(jī)械拋光（CMP）,。每個步驟都經(jīng)過精心設(shè)計(jì)和優(yōu)化,，以確保良好的去除效果和再生質(zhì)量。

測量與評估

測量外延片參數(shù)：使用表面厚度測量儀測量外延層上多個點(diǎn)的厚度,，得到厚度值hi（i=1,2,...n）,，n為大于等于1的正整數(shù)。同時,，使用表面平整度測量儀測量外延片的總厚度H以及其平整度z大值TTV.MAX,，平整度z大值是指襯底的生長外延層的側(cè)面上的高位置與低位置之間的高度差。

評估外延層質(zhì)量：根據(jù)測量的厚度和平整度數(shù)據(jù),，評估外延層的質(zhì)量,。對于不合格的外延層，需要進(jìn)行去除處理,。

外延層去除

減薄處理：根據(jù)外延平均厚度,，使用雙軸減薄機(jī)對外延層進(jìn)行減薄處理。雙軸減薄機(jī)采用金剛石和樹脂等加工而成的砂輪,，在高速旋轉(zhuǎn)下對外延片的表面進(jìn)行快速切削,，以實(shí)現(xiàn)高效的去除效果。減薄處理包括d一減薄處理和第二減薄處理,，可以根據(jù)需要選擇使用粗砂輪或細(xì)砂輪,。

沖刷清洗：減薄處理后，使用雙面刷洗機(jī)對外延片的兩面進(jìn)行沖刷清洗,，以去除殘留的切削屑和雜質(zhì),。沖刷清洗過程中，使用尼龍毛刷和二流體（如純水和氮?dú)猓┻M(jìn)行反復(fù)沖刷,，確保外延片表面的清潔度,。

襯底再生處理

計(jì)算襯底厚度：根據(jù)外延片的總厚度和減薄厚度，計(jì)算襯底的厚度,。襯底的厚度等于外延片的總厚度減去減薄厚度,。

檢查襯底質(zhì)量：對再生后的襯底進(jìn)行質(zhì)量檢查，確保無裂紋,、無雜質(zhì)等缺陷,。對于質(zhì)量不合格的襯底，需要進(jìn)行進(jìn)一步的處理或更換,。

化學(xué)機(jī)械拋光（CMP）

拋光處理：將經(jīng)過沖刷清洗并符合質(zhì)量要求的多個外延片貼于化學(xué)機(jī)械拋光設(shè)備的陶瓷盤上,，然后對這些外延片同時進(jìn)行至少一次化學(xué)機(jī)械拋光處理。CMP技術(shù)是外延片拋光中的z后一道工藝,，通過拋光液和拋光墊的相互作用,，將外延片表面的損傷層去除,，從而降低表面粗糙度。

質(zhì)量檢查：拋光處理后,，對外延片進(jìn)行質(zhì)量檢查,，確保表面平整度、粗糙度和潔凈度等指標(biāo)滿足要求,。

技術(shù)優(yōu)勢

高效去除：該方法采用雙軸減薄機(jī)進(jìn)行外延層的去除,，具有高效、精確的去除效果,，能夠顯著提高去除效率和質(zhì)量,。

精細(xì)再生：通過精細(xì)的再生處理步驟，包括沖刷清洗,、計(jì)算襯底厚度和CMP拋光等,，能夠?qū)崿F(xiàn)不合格外延片的再生利用，降低生產(chǎn)成本,。

提高材料利用率：該方法將不合格的外延層去除后,，利用剩余的襯底進(jìn)行再生處理，顯著提高了材料的利用率,，有助于推動碳化硅半導(dǎo)體材料的商業(yè)化發(fā)展,。

應(yīng)用前景

碳化硅外延片去除外延再生襯底的方法在SiC半導(dǎo)體材料制備領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。隨著SiC半導(dǎo)體技術(shù)的不斷發(fā)展,，對高質(zhì)量,、高性能的SiC外延片的需求日益增長。通過采用該方法,，可以顯著降低SiC外延片的制備成本,，提高材料利用率，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)體材料的外延片制備過程,，具有廣泛的適用性和推廣價值。

結(jié)論

綜上所述,，碳化硅外延片去除外延再生襯底的方法是一種高效,、精確的去除和再生處理技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)不合格外延片的再利用,，降低生產(chǎn)成本并提高材料利用率,。該方法在SiC半導(dǎo)體材料制備領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用價值，有助于推動SiC半導(dǎo)體技術(shù)的商業(yè)化發(fā)展,。未來,，隨著SiC半導(dǎo)體技術(shù)的不斷進(jìn)步和應(yīng)用領(lǐng)域的拓展,，該方法將發(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)絇型硅(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(diǎn)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z薄可低至4μm，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(shí)現(xiàn)小型化設(shè)計(jì),，同時也可兼容匹配EFEM系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)線自動化集成測量。

4,，靈活的運(yùn)動控制方式,，可兼容2英寸到12英寸方片和圓片測量。