[发明专利]使SiC表面平坦化的方法

说明书

本发明公开了使SiC表面平坦化的方法。一种使SiC衬底的粗糙表面平坦化的方法，包括：在SiC衬底的粗糙表面上形成牺牲材料，所述牺牲材料具有在SiC衬底的密度的35%与120%之间的密度；穿过牺牲材料并且向SiC衬底的粗糙表面中注入离子以在SiC衬底中形成非晶区；以及通过湿法刻蚀去除牺牲材料和SiC衬底的非晶区。

技术领域

本申请涉及SiC衬底，特别是使SiC衬底的粗糙表面平坦化。

背景技术

在SiC晶片从SiC晶体机械分离之后，SiC晶片的表面具有高表面粗糙度，其不适合于制造电子器件。在SiC晶片改造（reclaim）工艺中也关注表面粗糙度，所述SiC晶片改造工艺牵涉使SiC晶片分裂/裂开而不是仅仅在SiC薄晶片工艺的框架之内研磨晶片。在裂开工艺之后，能够预期在几µm（例如，在1与5µm之间的平均峰谷距离）或更大（例如，在5与15µm之间的平均峰谷距离）的范围中的表面粗糙度。粗糙表面通常被抛光以实现期望的表面质量。用于使从SiC晶体机械分离之后的SiC晶片的粗糙表面平坦化的常规途径包括执行一系列机械和化学机械抛光（CMP）步骤直到达到最终表面质量。然而，由于SiC的可与金刚石相比的非常高的硬度，这个程序是一个困难且高成本的工艺。

发明内容

在本文中描述的实施例提供了用于使SiC衬底的粗糙表面平坦化的成本有效且不太复杂的工艺。

根据使SiC衬底的粗糙表面平坦化的方法的实施例，所述方法包括：在SiC衬底的粗糙表面上形成牺牲材料，所述牺牲材料具有在SiC衬底的密度的35%与120%之间的密度；穿过牺牲材料并且向SiC衬底的粗糙表面中注入离子以在SiC衬底中形成非晶区；以及通过湿法刻蚀去除牺牲材料和SiC衬底的非晶区。

本领域技术人员在阅读下面的详细描述时以及在查看附图时将认识到附加的特征和优点。

附图说明

绘图的元件未必相对于彼此成比例。相似的参考数字指定对应类似的部分。各种图示的实施例的特征可以组合，除非它们互相排斥的话。在绘图中描绘实施例，并且在下面的描述中详述所述实施例。

图1A至1E图示通过湿法化学刻蚀来使SiC衬底的粗糙表面平坦化的方法的实施例。

图2A至2D图示平坦化工艺的第二次循环。

图3A和3B图示用于确保去除在SiC衬底的粗糙表面处或附近的差结晶质量的区的干法刻蚀工艺的实施例。

图4A和4B图示用于确保去除在SiC衬底的粗糙表面处或附近的差结晶质量的区的湿法刻蚀工艺的实施例。

图5A和5B图示用于确保在通过湿法化学刻蚀而使粗糙表面平坦化之后去除在SiC衬底中的差结晶质量的区的湿法刻蚀工艺的实施例。

图6A至6E图示使SiC衬底的粗糙表面部分平坦化、之后通过湿法化学刻蚀来使粗糙表面完全平坦化的实施例。

图7图示用来在SiC衬底的粗糙表面处形成非晶区（随后通过湿法化学刻蚀将其去除）的倾斜离子束注入工艺的实施例。

图8图示使SiC衬底的粗糙表面至少部分平坦化的又另一实施例。

具体实施方式

在本文中描述的实施例提供用于使SiC衬底的粗糙表面平坦化的有效工艺。该工艺牵涉损坏SiC衬底的粗糙表面以使得该粗糙表面变得可湿法化学刻蚀。然后通过湿法化学刻蚀来去除SiC衬底的被损坏的区，所述湿法化学刻蚀与常规机械和CMP处理相比将显著更少的应力给与SiC衬底上、花费更少并且提供良好限定的刻蚀停止。