[發明專利]一種超薄碳化硅單晶襯底的制備設備及方法

在審

• 申請號: 202110885830.7
• 申請日: 2021-08-03
• 公開（公告）號: CN113561053A
• 公開（公告）日: 2021-10-29
• 發明（設計）人: 王新強;王丕龍;楊玉珍;朱建英;趙旺
• 申請（專利權）人: 青島佳恩半導體有限公司
• 主分類號: B24B37/10
• 分類號: B24B37/10;B24B37/11;B24B37/30;B24B37/34;B24B37/005;B24B47/12;B24B47/14;B24B57/02;B24B57/00;H01L21/02
• 代理公司: 武漢聚信匯智知識產權代理有限公司 42258
• 代理人: 劉丹

本發明提供了一種超薄碳化硅單晶襯底的制備設備及方法，包括安裝平臺，安裝平臺包括臺面板，臺面板頂部的中央轉動連接有旋轉送料臺，旋轉送料臺的軸體穿過臺面板底部與傳送電機的輸出軸固定連接，傳送電機固定安裝于臺面板的底部，一種超薄碳化硅單晶襯底的制備設備的制備方法，包括以下步驟：1對碳化硅晶圓底襯進行清潔；2正性光刻膠將晶圓底襯正面覆蓋進行加固；3底襯背部減薄，本發明通過控制器控制調節液壓缸并配合螺紋桿和升降筒的結構設置，從而調整篩選翼板的高低位置，從而篩選金剛石研磨液中的大顆粒金剛石，可效避免含金剛石顆粒的減薄基底在減薄碳化硅過程中由于粘合劑表面露出的金剛石造成深淺不一的劃痕，提高成品率和成品質量。

技術領域

本發明屬于碳化硅加工技術領域，具體而言，涉及一種超薄碳化硅單晶襯底的制備設備及方法。

背景技術

碳化硅單晶材料因其自身寬禁帶、高熱導率、高擊穿電場及高抗輻射能力等特點，其制成的半導體器件能夠滿足對當今對高功率和強輻射器件的需求，是制備高溫、高頻、高功率和抗輻射器件的理想襯底材料，并在混合動力汽車、高壓輸電、LED照明和航天航空等領域嶄露頭角，而生長高質量的碳化硅晶體則是實現這些碳化硅基器件的優異性能的基礎。

通常利用金剛石減薄砂輪隨碳化硅襯底進行研磨，而金剛石粉是固結在粘合劑中，在對碳化硅襯底進行減薄的過程中金剛石粉的可以是固定不動的。所以當露出粘合劑表面較多的金剛石粉顆粒將造成碳化硅表面較深的劃痕。金剛石粉的顆粒粒徑是有一定分布的，在粘合劑表面將會有露出較多及較少的金剛石，這樣在減薄碳化硅過程中將造成深淺不一的劃痕。而深劃痕將會增加碳化硅襯底后續加工中去除不掉部分劃痕的可能，或增加更多的去除量才能去除所有的劃痕。如果為了保證襯底表面劃痕全部去除而增加后續工序的去除量，這樣將會增加后續工序的耗材成本，也同時需要更厚的碳化硅襯底，同樣增加了碳化硅襯底的損耗，而通過金剛石減薄液對工件進行打磨同樣存在應金剛石顆粒大小不均或分布不均而造成的碳化硅表面產生過深劃痕從而影響后續生產加工工藝的進行。

發明內容

本發明是這樣實現的：

一方面，本發明提供了一種超薄碳化硅單晶襯底的制備設備，包括安裝平臺，所述安裝平臺包括臺面板，所述臺面板頂部的中央轉動連接有旋轉送料臺，所述旋轉送料臺的軸體穿過所述臺面板底部與傳送電機的輸出軸固定連接，所述傳送電機固定安裝于所述臺面板的底部，所述旋轉送料臺頂部四周均勻固定連接有至少兩片晶圓底襯，所述臺面板頂部的左側固定連接有研磨支架，所述研磨支架的頂部沿水平方向軸承連接有絲杠和滑軸，所述絲杠和所述滑軸之間設置有篩液研磨頭，所述絲杠的一端與往復電機的輸出軸固定連接，所述往復電機固定安裝于所述研磨支架表面，所述往復電機用于驅動所述篩液研磨頭做橫向的來回往復運動，所述臺面板的底部左側且對應所述晶圓底襯位置處固定安裝有頂升液壓缸，所述頂升液壓缸用于頂升所述晶圓底襯進行研磨減薄，所述晶圓底襯的一側設置有減薄液噴灑裝置，用于向所述晶圓底襯研磨面噴灑減薄液，所述臺面板底部的右側設置有控制器，所述控制器用于控制所述旋轉送料臺和所述篩液研磨頭運行。

在本發明的一種實施例中，所述旋轉送料臺包括轉動底座，所述轉動底座軸承連接于所述臺面板頂部中央，所述轉動底座頂部四周均勻開設有至上兩個滑孔，所述滑孔內部滑動連接有滑塊座，所述滑塊座的頂部設置有真空吸盤，各所述真空吸盤與抽真空設備連接，所述滑塊座底部固定連接有頂升板，所述頂升液壓缸用于頂升所述頂升板。