[发明专利]一种利用二次键合硅基载板的SiC晶圆加工工艺

说明书

本发明属于半导体加工领域，公开了一种利用二次键合硅基载板的SiC晶圆加工工艺，包括以下步骤：S1、SiC基板背面CVD SiO₂层；S2、在SiO₂层表面键合硅基载板；S3、于SiC基板正面完成除高温制程外的其他晶圆正面制程；S4、将SiC基板放置在石墨托盘中，通过蚀刻除去SiO₂层；S5、取出硅基载板；S6、将石墨托盘及SiC基板放入高温炉管中完成高温制程；S7、再次通过CVD于SiC基板正面沉积SiO₂层；S8、在SiO₂层表面再次键合硅基载板；S9、翻转硅基载板，进行后续晶圆制程。本发明利用硅载板沉积SiO₂层与碳化硅基板形成永久键合，同时采用石墨托盘承载碳化硅基板进行高温制程，可以安全有效的进行碳化硅基板的高温回火。

技术领域

本发明涉及半导体加工领域，具体的是一种利用二次键合硅基载板的SiC晶圆加工工艺。

背景技术

半导体材料可分为单质半导体及化合物半导体两类，前者如硅(Si)、锗(Ge)等所形成的半导体，后者为砷化镓(GaAs)、氮化镓(GaN)、碳化硅(SiC)等化合物形成。半导体在过去主要经历了三代变化，碳化硅(SiC)半导体作为第第三代半导体的代表，相比第一代半导体高频性能、高温性能优异很多，制造成本更为高昂，可谓是半导体中的新贵。

目前，在碳化硅半导体生产制造的过程中存在诸多难点。首先，碳化硅材料高温制程所需的温度较高，常规的玻璃载板工艺不能满足要求，高温处理会使黏着剂分解，导致玻璃载板脱落，不能有效支撑碳化硅晶圆；其次，碳化硅功率半导体产品的制造过程后段，都会进行背面减薄背金工艺，但是现行的硅器件产品的生产线上的减薄工艺只适用于硅圆片的减薄加工，由于碳化硅硬度较大，研磨减薄时载板难以承受其压力和转矩，同样存在裂片的风险。

发明内容

为解决上述背景技术中提到的不足，本发明的目的在于提供一种利用二次键合硅基载板的SiC晶圆加工工艺，利用硅载板沉积SiO₂层与碳化硅基板形成永久键合，然后进行基板的减薄，硅载板的硬度可以承受减薄时较大的压力和转向力，同时采用石墨托盘承载碳化硅基板进行高温制程，克服了碳化硅基板高温制程中的温度对载板的限制，可以安全有效的进行碳化硅基板的高温回火。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种利用二次键合硅基载板的SiC晶圆加工工艺，具体包括以下步骤：

S1、SiC基板背面通过CVD沉积SiO₂层；

S2、在SiO₂层表面键合硅基载板；

S3、翻转硅基载板，于SiC基板正面完成除高温制程外的其他晶圆正面制程；

S4、将完成正面制程的SiC基板放置在石墨托盘中，然后将石墨托盘放入蚀池中通过蚀刻除去SiO₂层；

S5、取出硅基载板，通过清水将SiC基板冲洗干净，然后取出并烘干石墨托盘及SiC基板；

S6、将石墨托盘及SiC基板放入高温炉管中加热，完成高温制程；

S7、将完成高温制程的SiC基板取出，再次通过CVD于SiC基板正面沉积SiO₂层；

S8、在SiO₂层表面再次键合硅基载板；

S9、翻转硅基载板，进行后续晶圆制程。

进一步优选地，所述步骤S1、步骤S7中沉积的SiO₂层厚度为30-50μm，所述石墨载板表面开设有与SiC基板形状契合的凹槽。