在半导体及材料科学领域，碳化硅（SiC）因其卓越的物理化学性质，如高硬度、高导热性、良好的化学稳定性等，在众多高端技术应用中扮演着关键角色。然而，SiC 材料表面特性对其性能及后续应用有着显著影响，尤其是表面羟基的吸附问题。在 SiC 的加工处理流程中，RCA 清洗是一种常用且有效的清洗方式，旨在去除 SiC 表面的各类污染物，包括有机物、金属离子以及颗粒杂质等，以确保材料表面的洁净度，满足后续高精度工艺的要求。但 RCA 清洗后，SiC 表面会残留大量水分，这些水分在材料表面形成的羟基（-OH）基团，会引发一系列不利于材料性能及应用的问题。
RCA清洗后的表面特性：SiC晶圆经RCA标准清洗（SC-1/SC-2）后，表面会形成亲水性终端，Si-OH键（硅羟基）和物理吸附水分子（H₂O）。
若未彻底去除，这些羟基会导致：外延生长缺陷，羟基在高温下分解为氧空位，引发晶体位错。
界面态密度升高，影响MOSFET的阈值电压稳定性（如SiC-SiO₂界面）。
传统氮气吹干的局限性：氮气吹干无法完全去除单分子层吸附水（需能量输入打破Si-OH键），可能引入颗粒污染（高速气流携带微粒）。
二、真空烘箱用于低温脱水的原理
真空烘箱利用了真空环境下液体沸点降低的特性来实现低温脱水。在正常大气压下，水的沸点为 100℃，但随着环境压力的降低，水的沸点也会相应下降。在真空烘箱内，通过真空泵将内部压力降低至较低水平，此时 SiC 表面残留水分的沸点可降至几十摄氏度甚至更低。在这种低温条件下，水分能够以汽化的形式从 SiC 表面脱离，而不会因高温对 SiC 材料本身的结构和性能造成损伤。同时，真空环境还能有效减少空气中杂质与 SiC 表面的接触，进一步降低羟基再次吸附的可能性。例如，当真空烘箱内压力达到 100Pa 时，水的沸点可降至约 40℃，在这样的温度下进行脱水处理，既能高效去除水分，又能确保 SiC 材料的稳定性。
三、优势及注意事项
采用真空烘箱在 RCA 清洗后对 SiC 进行低温脱水以防止羟基吸附具有诸多优势。相比传统的高温烘干方式，低温脱水避免了因高温可能导致的 SiC 材料晶体结构变化、热应力产生以及表面氧化等问题，最大程度地保持了 SiC 材料原有的优良性能。真空环境下的脱水过程更为高效，能够快速去除 SiC 表面的水分，提高生产效率。
然而，在实际操作过程中也需注意一些事项。真空烘箱的维护保养至关重要，定期检查真空泵的油位、过滤器等部件，确保真空泵的正常运行，以维持稳定的真空度。在设置温度和真空度参数时，需充分考虑 SiC 材料的具体特性以及前期实验数据，避免因参数不当导致脱水效果不佳或对材料造成损伤。在样品的放置和转移过程中，要注意操作规范，防止对 SiC 表面造成二次污染或机械损伤。
真空烘箱在RCA清洗后的低温脱水环节，通过物理脱附与化学反应的双重机制，显著提升了SiC表面的洁净度与电学性能。随着国产设备精度的提升（如极限真空稳定性），该技术有望成为第三代半导体制造的标配工艺。
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