[发明专利]碳化硅晶圆片的制备方法和碳化硅晶圆片

说明书

技术领域

本发明涉及半导体芯片制造技术领域，具体而言，涉及一种碳化硅晶圆片的制备方法和一种碳化硅晶圆片。

背景技术

相关技术中，碳化硅(SIC)作为新一代的宽禁带半导体材料，在功率半导体领域具有极其优异的性能表现，是功率半导体器件发展的前沿和未来方向。

但是，在碳化硅器件的生产过程中，不可避免的希望使用现有硅晶圆生产线的生产设备和工艺，必然会遇到碳化硅晶圆生产制造与硅晶圆生产制造兼容的问题，其中最突出的兼容性问题是：碳化硅晶圆透明的特点，但是机台中的晶圆片位置传感器都是光学传感器而无法识别透明的碳化硅晶圆片而造成的无法用来生产制造碳化硅晶圆片的问题。这会造成极大的生产资源的浪费，极大的提高了碳化硅晶圆片生产制造的成本。

因此，如何设计一种新的碳化硅晶圆片以提高工艺兼容性成为亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明正是基于上述技术问题至少之一，提出了一种碳化硅晶圆片的制备方法的方案，通过在碳化硅基板的背面形成不透明的结构层，有效地解决了碳化硅晶圆片的生产制造与硅晶圆生产制造兼容问题，从而极大的节约了生产资源和生产成本，极大的降低了碳化硅晶圆片的生产成本，提高了碳化硅产品的市场竞争力。

实现上述目的，根据本发明的第一方面的实施例，提供了一种碳化硅晶圆片的制备方法，包括：在碳化硅基板的背面形成不透明的结构层，其中，不透明的结构层包括不透明的硅化物层、金属层和硅层中的至少一种。

在该技术方案中，通过在碳化硅基板的背面形成不透明的结构层，有效地解决了碳化硅晶圆片的生产制造与硅晶圆生产制造兼容问题，从而极大的节约了生产资源和生产成本，极大的降低了碳化硅晶圆片的生产成本，提高了碳化硅产品的市场竞争力。

其中，硅化物层可以是氧化硅层和/或氮化硅层，金属层可以是铝、钛、钨和镍中的一种或任几种的复合层，硅层可以是单晶硅层和/或多晶硅层。

在上述技术方案中，优选地，在碳化硅基板的背面形成不透明的结构层，其中，不透明的结构层包括不透明的硅化物层、金属层和硅层中的至少一种，具体包括以下步骤：采用化学气相淀积工艺在碳化硅基板的两面形成氧化层；在形成氧化层后，采用化学气相淀积工艺在碳化硅基板的两面形成氮化硅层；对碳化硅基板的正面形成的氮化硅层进行干法刻蚀处理；在去除碳化硅基板的正面形成的氮化硅层后，采用干法刻蚀和/或湿法刻蚀工艺去除碳化硅基板的正面形成的氧化层。

在该技术方案中，通过在碳化硅基板的每一面形成氧化层和氮化硅层，并且依次去除正面的氮化硅层和氧化硅层，仅保留了背面的氮化硅层和氧化硅层，形成了一种不透明的结构层，使得碳化硅晶圆片可以适用于硅晶圆生产工艺，尤其是克服了光刻工艺中的对准问题。

在上述技术方案中，优选地，在碳化硅基板的背面形成不透明的结构层，其中，不透明的结构层包括不透明的硅化物层、金属层和硅层中的至少一种，具体包括以下步骤：采用化学气相淀积工艺在碳化硅基板的两面形成氧化层；在形成氧化层后，采用化学气相淀积工艺在碳化硅基板的两面形成多晶硅层；对碳化硅基板的正面形成的多晶硅层进行干法刻蚀处理；在去除碳化硅基板的正面形成的多晶硅层后，采用干法刻蚀和/或湿法刻蚀工艺去除碳化硅基板的正面形成的氧化层。

在该技术方案中，通过在碳化硅基板的每一面形成氧化层和多晶硅层，并且依次去除正面的多晶硅层和氧化硅层，仅保留了背面的多晶硅层和氧化硅层，形成了另一种不透明的结构层，同样使得碳化硅晶圆片可以适用于硅晶圆生产工艺，以及克服了光刻工艺中的对准问题。

在上述技术方案中，优选地，在碳化硅基板的背面形成不透明的结构层，其中，不透明的结构层包括不透明的硅化物层、金属层和硅层中的至少一种，具体包括以下步骤：采用化学气相淀积工艺在碳化硅基板的两面形成氧化层；在形成氧化层后，采用金属溅射工艺在碳化硅基板的背面形成金属层；在碳化硅基板的背面形成的金属层后，采用干法刻蚀和/或湿法刻蚀工艺去除碳化硅基板的正面形成的氧化层。

在该技术方案中，通过在碳化硅基板的每一面形成氧化层，并且采用金属溅射工艺在碳化硅基板的背面形成金属层，以及采用干法刻蚀和/或湿法刻蚀工艺去除碳化硅基板的正面形成的氧化层，仅保留了背面的金属层和氧化硅层，形成了另一种不透明的结构层，同样使得碳化硅晶圆片可以适用于硅晶圆生产工艺，以及克服了光刻工艺中的对准问题。