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功率器件(如SiC、GaN、IGBT等)中的HF清洗,主要用于去除氧化层(SiO₂)及界面污染物,从而改善后续金属化、钝化或外延工艺的界面质量。
HF(氢氟酸)对二氧化硅具有强选择性刻蚀能力,其作用包括:
去除自然氧化层(native oxide)
清理刻蚀或工艺残留氧化物
提供“氢终止”硅表面(H-terminated surface)
降低界面态密度,改善电学性能
在功率器件制造中,HF清洗通常用于:
源漏/欧姆接触前表面预处理
外延或沉积前界面准备
去除介质层残留氧化物
晶圆键合或封装前表面清洁
相比逻辑芯片,功率器件对HF清洗有更高要求,因为其结构更厚、表面更复杂,且材料体系(SiC、GaN)更难处理,因此工艺控制重点在于:
HF浓度与时间控制(避免过刻蚀)
DI水充分漂洗,防止氟残留
材料兼容性(PFA/石英设备)
颗粒与金属离子控制
此外,在SiC/GaN等宽禁带材料中,HF清洗通常需要与RCA、SC-1或干法处理组合使用,以获得更稳定的状态。
总体而言,在功率器件湿法刻蚀中HF清洗不是“简单去氧化”,而是一个关键界面工程步骤,直接影响接触电阻、击穿电压与器件可靠性。