[發(fā)明專利]硅基板上解鍵合SiC片方法

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• 申請日: 2021-09-24
• 公開（公告）號: CN113948459A
• 公開（公告）日: 2022-01-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 嚴立巍;符德榮;李景賢
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江同芯祺科技有限公司
• 主分類號: H01L21/78
• 分類號: H01L21/78;H01L21/673
• 代理公司: 工業(yè)和信息化部電子專利中心 11010
• 代理人: 華楓

本發(fā)明提出了一種硅基板上解鍵合SiC片方法。包括：S100：將鍵合有多片SiC片的硅基板翻轉(zhuǎn)，使SiC片朝向石墨托盤并嵌入石墨托盤；S200：向硅基板噴灑蝕刻液，使多片SiC片與硅基板解鍵合；S300：移除解鍵合后的硅基板，并使多片SiC留置于石墨托盤。根據(jù)本發(fā)明提出的的硅基板上解鍵合SiC片方法，通過將SiC片對準并嵌入石墨盤，利用石墨盤耐高溫的性質(zhì)，便于后續(xù)對SiC片進行高溫退火等工藝，另外，通過蝕刻液以化學(xué)蝕刻的方式進行解鍵合，避免了對SiC片的表面損傷，有助于提高SiC器件的良品率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種硅基板上解鍵合SiC片方法。

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，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)優(yōu)異的性能，但目前長晶材料的量產(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)的制程工藝類似，若尺寸吻合，則可在通過鍵合等技術(shù)使得8寸/12寸硅片上附著6寸及6寸以下的SiC，并在量產(chǎn)線中嵌入少許特殊針對SiC或GaN工藝的制程設(shè)備即可實施量產(chǎn)，遠比重新設(shè)立小尺寸的SiC或GaN的產(chǎn)線效益高的多。

但是，由于在制造半導(dǎo)體元件時，針對SiC的工藝與針對硅的工藝存在差異，例如在部分工序中，SiC元件需要經(jīng)歷大于1200℃的高溫步驟，而硅無法承受這一溫度，所以，在進行特定步驟時，如何將硅片與其上鍵合的SiC解除鍵合，并順利通過高溫步驟等特殊步驟，成為亟待解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是如何解除硅基板和鍵合于其上的SiC片的永久性鍵合，本發(fā)明提出了一種硅基板上解鍵合SiC片方法。

根據(jù)本發(fā)明實施例的硅基板上解鍵合SiC片方法，包括：

將鍵合有多片SiC片的所述硅基板翻轉(zhuǎn)，使所述SiC片朝向石墨托盤并嵌入所述石墨托盤；

向所述硅基板噴灑蝕刻液，使多片所述SiC片與所述硅基板解鍵合；

移除解鍵合后的所述硅基板，并使多片所述SiC留置于所述石墨托盤。

根據(jù)本發(fā)明實施例的硅基板上解鍵合SiC片方法，通過將SiC片對準并嵌入石墨盤，利用石墨盤耐高溫的性質(zhì)，便于后續(xù)對SiC片進行高溫退火等工藝，另外，通過蝕刻液以化學(xué)蝕刻的方式進行解鍵合，避免了對SiC片的表面損傷，有助于提高SiC器件的良品率。

根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，所述硅基板的鍵合面具有多個容納槽，多片所述SiC片通過所述容納槽底壁的SiO₂鍵合于對應(yīng)的所述容納槽內(nèi)。

在本發(fā)明的一些實施例中，鍵合于所述容納槽的所述SiC片的上表面高于所述硅基板的所述鍵合面。

根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，在噴灑所述蝕刻液前，在所述硅基板上制備多個均勻分布且貫穿至SiO₂的蝕刻孔，以使所述蝕刻液經(jīng)所述蝕刻孔流至所述SiO₂，以蝕刻去除所述SiO₂。

在本發(fā)明的一些實施例中，所述蝕刻孔的直徑不小于100μm。

根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，所述石墨托盤具有多個具有預(yù)設(shè)深度和預(yù)設(shè)角度的放置槽，多個所述放置槽與多片所述SiC片一一對應(yīng)。