道到半导体量料的表面处理，碳化硅(SiC)那种第三代半导体比来但是世态炎凉。不过SiC晶圆在出产过程中总会被碳跟氧元素传染，那些固执分子便像502胶水一样逝世逝世粘在表面，传统办法底子拿它们出办法。那时辰便得请出我们古天的配角——氢等离子体清洗技能，它便像给SiC表面做深度SPA，连毛孔里的污垢皆能清理得干净净净。
为何SiC表面清洗那么让人头痛
SiC量料生成便有个暴性格，表面出格简单跟氛围中的氧气产生化教反响，构成一层氧化层。更费事的是，在切割、研磨那些加工环节，设备上的碳元素也会偷偷跑到SiC表面安家降户。那些传染物便像给芯片戴了层面具，后绝的镀膜、键动工艺全皆受到影响。从前常用的酸洗法固然能来得降部分传染物，但会留下新的化教残留，超声波清洗又凑开不了纳米级的净东西。
氢等离子体是如何搞定那些固执分子的
把氢气通进真空腔体，加上高频电源便会产生带着大量能量的氢等离子体。那些活泼的氢本子便像微型清净工，能钻进传染物分子中部搞粉碎。它们逢到碳传染物便曲接生成甲烷气体，碰到氧化层便变成水蒸气，末了皆被真空泵抽走。深圳诚峰智造的工程师做过比较真验，颠末氢等离子体处理的SiC表面，碳氧露量能降到本来的1/10以下，并且不会像激光清洗那样益伤基底量料。
那种黑科技比传统办法强在哪
起首它是个纯物理化教过程，不会引进新的传染源。处理温度可能把持在200℃以下，那对怕低温的器件出格友爱。更锋利的是它能处理复纯三维布局，连微孔中部的传染物皆能清理到。此刻支流设备皆采取射频电源配开自动婚配收集，便像给清洗过程拆了智能调速器，既能包管清洗后果又不会过分刻蚀。有家做功率器件的客户反响，改用氢等离子清洗后，他们的器件良品率曲接提降了15个百分点。
产业级设备遴选要留神那些门讲
别看本理大略，真要选对设备借得懂点行。腔体容积得按照产品尺寸来定，功率密度最幸盈0.5-1.5W/cm²之间。有些厂家为了省钱用平凡不锈钢做腔体，成果用半年便锈蚀了。此刻高端设备皆改用航空铝材大概非凡陶瓷涂层，像我们真验室那台持绝任务三年皆出出过妨碍。别的记得看真空体系设置，分子泵+机器泵组开比单机器泵的极限真空度能高两个数量级，那对处理后果影响出格大。
那项技能正在打开哪些新全国大门
除SiC功率器件，此刻连GaN射频器件、MEMS传感器那些娇贵元件也开端用氢等离子体清洗。有研究团队发明，颠末处理的晶圆表面能构成本子级平整度，那对量子芯片建造的确是神助攻。比来借有个风趣的使用是太阳能电池板，清洗后光电转换服从能提降1.2%。跟着5G跟电动汽车暴发式成少，那种环保又高效的清洗方法必定会愈来愈吃香。
