碳化硅双面抛光中硅面及碳面去除厚度的测定方法与流程

1.本发明属于半导体材料加工技术领域，具体是一种碳化硅双面抛光中硅面及碳面去除厚度的测定方法。


背景技术：

2.随着经济的不断高速增长，全球面临环境污染和能源危机的压力日益增大，倡导绿色环保和节能高效已成为各国重要的战略任务，在电力应用领域如何制备出高效率、低功耗的电力电子器件已经引起广泛关注。而碳化硅作为第三代宽禁带半导体材料之一，相比于硅器件而言，具有耐高温、高迁移率、高击穿电压等优势。
3.随着碳化硅直径越来越大，为了控制加工过程中的面形，双面加工方式越来越成为mp以及cmp的选型主流，但是硅、碳面的损伤去除严重影响了加工后的bow/warp参数，所以严格控制单面加工的去除量变得越来越重要。
4.研磨和抛光是为了去除加工过程中造成的表面损伤层，提高碳化硅表面质量并尽量减少对衬底造成表面损伤，因此加工过程中有两个目的，一是要去除上一道的损伤层；二是在本工序加工过程中不能再引入损伤；尤其是对于第一个目的，在双面加工时目前很难监控单面的去除量。
5.目前通用的监控方法是总厚度监控，即加工前测片子的总厚度t
总1
，加工t时间后测试片子的总厚度t
总2
，
△
t
总
＝t
总1
－t
总2
，总抛光速率＝
△
t
总
/t，用该种方法得到的是硅面和碳面总的去除量，无法识别到单面的去除量，当双面去除不一致时，可能会存在单面损伤层无法去除，而最终影响到bow/warp 、以及在抛光片表面有损伤存在风险。


技术实现要素：

6.本发明克服了现有技术的不足，提出一种碳化硅双面抛光中硅面及碳面去除厚度的测定方法，以分别监控硅面及碳面的去除量，提高厚度监控的精确度。
7.为了达到上述目的，本发明是通过如下技术方案实现的：碳化硅双面抛光中硅面及碳面去除厚度的测定方法，包括以下步骤：a）对待测定的抛光片进行外延生长形成外延层。
8.b）测量抛光片连同外延层的整体总厚度t
总1
以及外延层的厚度t
外1
。
9.c）进行双面抛光，所述双面抛光的时间为t。
10.d）抛光后再次测试抛光片连同外延层的整体总厚度
t总2
和外延层厚度t
外2
。
11.e）计算
△
t
总
和
△
t
硅面
：
△
t
总
＝t
总1
－t
总2
；
△
t
硅面
＝t
外1
－t
外2
。
12.f）计算总抛光速率＝
△
t
总
/t；硅面抛光速率＝
△
t
硅面
/t；碳面抛光速率＝（
△
t
总
－
△
t
硅面
）/ t。
13.优选的，所述抛光片的厚度为330
‑
350μm。
14.更优的，所述抛光片的厚度为350
±
1μm。
15.优选的，外延层的厚度为10
‑
100μm。
16.更优的，外延层的厚度为20
‑
50μm。
17.优选的，所述外延层的厚度均匀性≤5%。
18.优选的，所述双面抛光的时间为1
‑
5h。
19.更优的，所述双面抛光的时间为2
‑
3h。
20.本发明相对于现有技术所产生的有益效果为：本发明方法可以分别监控硅面及碳面的去除量，即使双面去除不一致时，也可以识别到单面的去除量，避免了单面损伤层无法去除的问题，精确度高，抛光片表面的损伤减小，而且用以监控的抛光片可以循环使用，成本低，方便，适用于批量生产。
附图说明
21.图1为生长了外延层的抛光片的剖面图。
22.图中，1为抛光片，2为外延层。
具体实施方式
23.为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，结合实施例和附图，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。下面结合实施例及附图详细说明本发明的技术方案，但保护范围不被此限制。
24.实施例1一种碳化硅双面抛光中硅面及碳面去除厚度的测定方法，具体为以下步骤：1、任选6寸n型厚度为350μm的抛光片1，2、对待测定的抛光片进行外延生长形成外延层2，所述外延层2的厚度20
‑
50μm。
25.3、测量抛光片连同外延层的整体总厚度t
总1
以及外延层的厚度t
外1
。
26.4、进行双面抛光，所述双面抛光的时间为2
‑
3h。
27.5、抛光后再次测试抛光片连同外延层的整体总厚度
t总2
和外延层厚度t
外2
。
28.6、计算
△
t
总
和
△
t
硅面
：
△
t
总
＝t
总1
－t
总2
；
△
t
硅面
＝t
外1
－t
外2
。
29.7、计算总抛光速率＝
△
t
总
/t；硅面抛光速率＝
△
t
硅面
/t；碳面抛光速率＝（
△
t
总
－
△
t
硅面
）/ t。
30.实施例2一种碳化硅双面抛光中硅面及碳面去除厚度的测定方法，具体为以下步骤：1、任选6寸n型厚度为330μm的抛光片1，2、对待测定的抛光片进行外延生长形成外延层2，所述外延层2的厚度50
‑
100μm。
31.3、测量抛光片连同外延层的整体总厚度t
总1
以及外延层的厚度t
外1
。
32.4、进行双面抛光，所述双面抛光的时间为3
‑
5h。
33.5、抛光后再次测试抛光片连同外延层的整体总厚度
t总2
和外延层厚度t
外2
。
34.6、计算
△
t
总
和
△
t
硅面
：
△
t
总
＝t
总1
－t
总2
；
△
t
硅面
＝t
外1
－t
外2
。
35.7、计算总抛光速率＝
△
t
总
/t；硅面抛光速率＝
△
t
硅面
/t；碳面抛光速率＝（
△
t
总
－
△
t
硅面
）/ t。
36.实施例3
一种碳化硅双面抛光中硅面及碳面去除厚度的测定方法，具体为以下步骤：1、任选6寸n型厚度为351μm的抛光片1，2、对待测定的抛光片进行外延生长形成外延层2，所述外延层2的厚度10
‑
20μm。
37.3、测量抛光片连同外延层的整体总厚度t
总1
以及外延层的厚度t
外1
。
38.4、进行双面抛光，所述双面抛光的时间为1
‑
2h。
39.5、抛光后再次测试抛光片连同外延层的整体总厚度
t总2
和外延层厚度t
外2
。
40.6、计算
△
t
总
和
△
t
硅面
：
△
t
总
＝t
总1
－t
总2
；
△
t
硅面
＝t
外1
－t
外2
。
41.7、计算总抛光速率＝
△
t
总
/t；硅面抛光速率＝
△
t
硅面
/t；碳面抛光速率＝（
△
t
总
－
△
t
硅面
）/ t。
42.以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所做的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施方式仅限于此，对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的前提下，还可以做出若干简单的推演或替换，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定专利保护范围。