[發明專利]生產襯底的方法以及生產襯底的系統

在審

• 申請號: 202010078537.5
• 申請日: 2020-02-03
• 公開（公告）號: CN111524804A
• 公開（公告）日: 2020-08-11
• 發明（設計）人: 卡爾·海因茨·普利瓦西爾;星野仁志
• 申請（專利權）人: 株式會社迪思科
• 主分類號: H01L21/30
• 分類號: H01L21/30;H01L21/58;H01L21/67;B28D5/00;B28D5/02;B28D5/04
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 王小東;黃綸偉

生產襯底的方法以及生產襯底的系統。本發明涉及一種生產具有功能層(12)的襯底(16)的方法。該方法包括提供具有第一表面(4)和與第一表面(4)相反的第二表面(6)的工件(2)，以及在工件(2)的內部形成改性層(8)，該改性層(8)包括多個改性部位。此外，該方法包括，在工件(2)的內部形成改性層(8)之后，在工件(2)的第一表面(4)上形成功能層(12)，以及在工件(2)的第一表面(4)上形成功能層(12)之后，沿著改性層(8)分割工件(2)，從而獲得具有功能層(12)的襯底(16)。沿著改性層(8)分割工件(2)包括向工件(2)施加外部刺激。此外，本發明還涉及用于執行該方法的襯底生產系統。

技術領域

本發明涉及生產具有功能層(例如器件層)的襯底(例如晶圓)的方法。此外，本發明還涉及用于執行該方法的系統。

背景技術

在諸如晶圓(例如半導體晶圓)的襯底上，通過在該襯底的前表面上設置功能層形成了諸如集成電路(IC)、大規模集成電路(LSI)和發光二極管(LED)的器件。襯底可以是例如由碳化硅(SiC)、氮化鎵(GaN)、硅(Si)等制成的晶圓。所述器件可以是例如用于為節能產品設計的功率半導體的半導體器件。

例如，在光學器件制造工藝中，在單晶襯底(例如碳化硅襯底、氮化鎵襯底或藍寶石襯底)的正面上形成例如由n型氮化物半導體層和p型氮化物半導體層構成的作為功能層的光學器件層。光學器件層由交叉的分割線(也稱為“跡線street”)分隔，以限定分別形成諸如發光二極管和激光二極管的光學器件的分離的區域。通過在單晶襯底的正面上設置光學器件層，形成光學器件晶圓。沿著分割線將光學器件晶圓分離(例如切割)，以分割形成光學器件的分離區域，從而獲得作為芯片或管芯的單獨的光學器件。

通過在形成功能層之前切割諸如錠的工件來獲得其上將要設置功能層的襯底，例如晶圓。常規地，例如通過使用線鋸來切割工件。

然而，在已知的方法中，在生產襯底的處理中損失了大量的工件材料。例如，如果SiC晶圓是通過(例如，用線鋸)將SiC錠切成薄片而獲得的，則晶圓厚度通常約為400μm。從錠上切下晶圓后，晶圓被研磨和/或拋光至約350μm的厚度。隨后，在晶圓的前表面上形成諸如器件層的功能層。具有功能層的晶圓的期望的最終厚度約為200μm或更小。對于昂貴的工件材料，例如SiC，在襯底生產處理中工件材料損失的問題尤其明顯。

因此，仍然需要使得能夠增加要從工件獲得的襯底數量的生產襯底的高效方法和高效的襯底生產系統。

發明內容

因此，本發明的目的是提供一種使得能夠增加要從工件獲得的襯底數量的生產襯底的高效方法。此外，本發明旨在提供一種用于執行該方法的襯底生產系統。這些目的通過一種襯底生產方法和一種襯底生產系統來實現。本發明的優選實施方式從從屬權利要求得出。

本發明提供一種生產具有功能層的襯底的方法。該方法包括提供具有第一表面和與第一表面相反的第二表面的工件，以及在工件的內部形成改性層。該改性層包括多個改性部位。該方法還包括：在工件的內部形成改性層之后，在工件的第一表面上形成功能層；以及在工件的第一表面上形成功能層之后，沿著改性層分割工件，從而獲得具有功能層的襯底。沿著改性層分割工件包括向工件施加外部刺激。

在本發明的方法中，在工件內部形成的改性層包括多個改性部位。改性部位是工件的已經被改性的部位，例如，通過施加諸如輻射的外部刺激(例如通過使用激光束)。改性部位可以是其中工件材料的結構已經被改性的工件部位。改性部位可以是其中工件已被損壞的工件部位。

通過在工件內部形成包括多個改性部位的改性層，降低了工件在形成了改性部位的區域中的強度。因此，工件在形成了改性部位的區域中的強度低于在未形成改性部位的那些區域中的強度。因此，改性層用作分離或分割起始層，從而有利于分割工件的處理。