[发明专利]一种改善碳化硅晶圆翘曲度的方法

说明书

本发明公开了一种改善碳化硅晶圆翘曲度的方法，通过在碳化硅晶圆背面进行干法刻蚀改善碳化硅晶圆翘曲度。所述方法包括如下步骤：S1.在碳化硅晶圆的正面进行离子注入；S2.在步骤S1得到的碳化硅晶圆的背面进行干法刻蚀；S3.将步骤S2得到的晶圆的正面进行后续光刻工艺。本发明通过在碳化硅晶圆背面进行干法刻蚀，补偿因离子注入等工艺引起的翘曲度增大，改善碳化硅晶圆的翘曲度，满足光刻对准工艺对翘曲度的严格要求以及降低半导体设备自动搬运晶圆过程中掉片、碎片等风险。

技术领域

本发明涉及一种一种改善碳化硅晶圆翘曲度的方法，属于半导体制造技术领域。

背景技术

碳化硅(SiC)作为第三代宽禁带半导体材料，其宽禁带宽度，高击穿电场，高饱和漂移速度和高热导率等优良特性使碳化硅器件可以在高温、高功率和高频特殊条件工作，引起外界广泛关注。在碳化硅器件制造过程中，晶片的翘曲度对器件制造质量有这重要的影响，一方面，特别是经过离子注入等工艺后，翘曲度的变大对后续工艺的顺利进行(如光刻工艺的聚焦对准步骤)有着重要的影响；另一方面，翘曲度增大的晶圆在器件制造过程中的半导体设备中的自动搬运的实现带来困难，有掉片、碎片等风险。

现有技术中，用于克服碳化硅晶圆发生翘曲现象的方法是增加其厚度。在碳化硅晶圆内部应力相同的情形下，碳化硅晶圆的厚度越大，翘曲就越小。然而，上述现有技术存在如下缺点：一是，增加基于碳化硅材料的器件成本，碳化硅基片的厚度越大，单片晶圆消耗的材料就越多，成本就越高；二是，导致工艺繁琐复杂、效率低、良率损失。碳化硅晶圆的厚度越大，器件的导通电阻就越大。在划片前需要通过研磨的方法从碳化硅晶圆的背面减薄。工艺繁琐，并导致效率低下和良率损失。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的问题，提供一种在碳化硅器件制造过程中改善翘曲度的方法，通过在碳化硅晶圆背面进行干法刻蚀，补偿因离子注入等工艺引起的翘曲度增大，改善碳化硅晶圆的翘曲度，满足光刻对准工艺对翘曲度的严格要求以及降低半导体设备自动搬运晶圆过程中掉片、碎片等风险。

根据本发明的一个方面，提供一种改善碳化硅晶圆翘曲度的方法，通过在碳化硅晶圆背面进行干法刻蚀改善碳化硅晶圆的翘曲度。

根据本发明的一些实施方式，所述方法包括如下步骤：

S1.在碳化硅晶圆的正面进行离子注入；

S2.在步骤S1得到的碳化硅晶圆的背面进行干法刻蚀；

S3.将步骤S2得到的晶圆的正面进行后续光刻工艺。

根据本发明的优选实施方式，所述方法还包括如下步骤：

S0.对碳化硅晶圆进行清洗处理。

根据本发明的优选实施方式，步骤S1包括：

1A.在碳化硅晶圆的正面沉积刻蚀掩膜；

1B.对步骤1A得到的晶圆的掩膜进行刻蚀；

1C.对步骤1B得到的晶圆正面进行离子注入。

根据本发明的优选实施方式，所述掩膜的材质包括但不限于二氧化硅、多晶硅和氮化硅，优选为二氧化硅掩膜。

根据本发明的优选实施方式，所述步骤1B中为干法刻蚀。

根据本发明的优选实施方式，步骤S2包括：在步骤S1得到的碳化硅晶圆的背面进行整面干法刻蚀。

根据本发明的优选实施方式，所述背面干法刻蚀的工艺条件包括：

射频功率(RF Power)：800～2000W；偏置功率(Bias Power)：100～500W；压力：10～50mTorr；气体：SF6/O₂；时间：100～500s。