[發(fā)明專(zhuān)利]一種基于硅基載板的化合物半導(dǎo)體晶圓正面加工方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110204734.1
• 申請(qǐng)日: 2021-02-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113013063A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-06-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 嚴(yán)立巍;符德榮;文鍾;陳政勛;李景賢
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 紹興同芯成集成電路有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H01L21/67
• 分類(lèi)號(hào): H01L21/67;H01L21/02;H01L21/683
• 代理公司: 北京同輝知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11357
• 代理人: 饒富春

本發(fā)明屬于半導(dǎo)體制造領(lǐng)域，公開(kāi)一種基于硅基載板的化合物半導(dǎo)體晶圓正面加工方法，包括以下步驟：S1、通過(guò)蝕刻或磨邊制作在化合物半導(dǎo)體基板正面邊緣進(jìn)行緩坡處理；S2、將多個(gè)化合物半導(dǎo)體基板背面永久鍵合在硅基載板上；S3、完成化合物半導(dǎo)體基板正面的晶圓制程；S4、將化合物半導(dǎo)體基板正面暫時(shí)鍵合玻璃載板，去除硅基載板并完成化合物半導(dǎo)體基板背面減薄，再進(jìn)行后續(xù)的晶圓背面制程。本發(fā)明運(yùn)用將小尺寸化合物半導(dǎo)體基板永久性鍵合于硅基載板上，實(shí)現(xiàn)了利用現(xiàn)行的主力尺寸硅片的生產(chǎn)線量產(chǎn)化合物半導(dǎo)體元件，可以一次進(jìn)行多片化合物半導(dǎo)體晶圓的制造，提高了化合物半導(dǎo)體晶圓的產(chǎn)線效益。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造領(lǐng)域，具體的是一種基于硅基載板的化合物半導(dǎo)體晶圓正面加工方法。

背景技術(shù)

半導(dǎo)體材料可分為單質(zhì)半導(dǎo)體及化合物半導(dǎo)體兩類(lèi)，前者如硅(Si)、鍺(Ge)等所形成的半導(dǎo)體，后者為砷化鎵(GaAs)、氮化鎵(GaN)、碳化硅(SiC)等化合物形成。半導(dǎo)體在過(guò)去主要經(jīng)歷了三代變化，砷化鎵(GaAs)、氮化鎵(GaN)和碳化硅(SiC)半導(dǎo)體分別作為第二代和第三代半導(dǎo)體的代表，相比第一代半導(dǎo)體高頻性能、高溫性能優(yōu)異很多，制造成本更為高昂，可謂是半導(dǎo)體中的新貴。

化合物半導(dǎo)體能夠在超高電壓(8000V)IGBT及超高頻(300KHz)的MOSFET元件上展現(xiàn)特佳的性能，但目前長(zhǎng)晶材料的量產(chǎn)技術(shù)只能將基板尺寸局限在6寸及6寸以下，與現(xiàn)行硅片主力的8寸/12寸工藝不相容。由于絕大多數(shù)的制程工藝類(lèi)似，若尺寸吻合，則可在8寸硅片的量產(chǎn)線中嵌入少許特殊針對(duì)SiC或GaN工藝的制程設(shè)備即可實(shí)施量產(chǎn)，遠(yuǎn)比重新設(shè)立小尺寸的SiC或GaN的產(chǎn)線效益高的多。因此，亟需一種適用于小尺寸化合物半導(dǎo)體晶圓制造工藝，以實(shí)現(xiàn)其規(guī)模化生產(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述背景技術(shù)中提到的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種基于硅基載板的化合物半導(dǎo)體晶圓正面加工方法，本發(fā)明工藝運(yùn)用將小尺寸化合物半導(dǎo)體基板永久性鍵合于硅基載板上，完成前段工藝后，再將化合物半導(dǎo)體基板正面暫時(shí)性鍵合於玻璃載板上，再用研磨技術(shù)完全去除硅基載板后，再將化合物半導(dǎo)體基板背面減薄，利用濕蝕刻技術(shù)去除應(yīng)力損傷層后，做背面金屬蒸鍍和濺鍍，最后再解鍵合化合物半導(dǎo)體基板與玻璃載板，清洗黏著劑后，完成化合物半導(dǎo)體基板元件制造。

本發(fā)明的目的可以通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種基于硅基載板的化合物半導(dǎo)體晶圓正面加工方法，包括以下步驟：

S1、通過(guò)蝕刻或磨邊制作在化合物半導(dǎo)體基板正面邊緣進(jìn)行緩坡處理；

S2、將多個(gè)化合物半導(dǎo)體基板背面永久鍵合在硅基載板上；

S3、完成化合物半導(dǎo)體基板正面的晶圓制程；

S4、將化合物半導(dǎo)體基板正面暫時(shí)鍵合玻璃載板，去除硅基載板并完成化合物半導(dǎo)體基板背面減薄，再進(jìn)行后續(xù)的晶圓背面制程。

進(jìn)一步優(yōu)選地，化合物半導(dǎo)體基板包括砷化鎵基板、氮化鎵基板和碳化硅基板，所述化合物半導(dǎo)體基板為碳化硅基板時(shí)先完成高溫制程再進(jìn)行步驟S1中永久鍵合硅基載板。

進(jìn)一步優(yōu)選地，步驟S2中化合物半導(dǎo)體基板和硅基載板永久鍵合后厚度小于1500μm，所述硅基載板直徑大于化合物半導(dǎo)體基板。

進(jìn)一步優(yōu)選地，步驟S3中正面晶圓制程包括黃光制程、ILD制程、離子植入制程、金屬制程和蝕刻制程。

進(jìn)一步優(yōu)選地，步驟S3中化合物半導(dǎo)體基板黃光制程中采用擋板遮擋化合物半導(dǎo)體基板，顯影后去除化合物半導(dǎo)體基板間隙部分的沉積膜，再進(jìn)行化合物半導(dǎo)體基板表面的圖案制作。

進(jìn)一步優(yōu)選地，步驟S4中晶圓背面制程包括化合物半導(dǎo)體基板背面減薄、黃光制程、離子植入制程和金屬制程。

本發(fā)明的有益效果：