[发明专利]一种保护碳化硅籽晶背封层的方法

说明书

本发明提供了一种保护碳化硅籽晶背封层的方法，涉及碳化硅晶体制备的领域，通过在碳化膜表面形成一层致密保护层，从而在清洗晶片过程中有效保护背封层，清洗结束后，将碳化膜表面的保护层去除，再进行后续晶体生长。本发明提供的一种保护碳化硅籽晶背封层的方法，在有效清洁籽晶片的同时有效地保护了背封层的完整性，进而有效提高了采用该碳化硅籽晶生长的碳化硅晶体的生长品质。此外，本发明步骤简单，操作方便，对设备和技术人员没有苛刻要求。

技术领域

本发明涉及碳化硅晶体生长领域，特别涉及一种保护碳化硅籽晶背封层的方法。

背景技术

碳化硅作为第三代宽带隙半导体材料，具有宽禁带、高热导率、高电子饱和迁移速率、高击穿电场等性质，可以满足功率器件对耐高温、高功率、高电压的要求，也可以满足射频器件对高频以及抗辐射等恶劣条件的要求。低缺陷的碳化硅单晶材料生长技术是实现碳化硅器件应用的核心和基础，而生长前碳化硅籽晶的洁净度会直接影响到生长出碳化硅晶体的质量(如缺陷密度，杂质含量等)，因此在生长前去除碳化硅籽晶表面杂质和污染也成为保证单晶生长品质重要一环。

在碳化硅籽晶片背部覆盖一层碳化膜作为背封层，是现有碳化硅晶体生长中降低碳化硅晶体生长缺陷的重要方法之一，对减少生长过程中碳化硅籽晶背面硅的挥发起到抑制作用。另一方面，碳化硅籽晶生长表面的洁净程度，对碳化硅晶体生长初期形核阶段具有重要影响，一个无表面污染和缺陷的籽晶表面可以避免晶体生长初期阶段的多点同时形核，是生长低缺陷碳化硅晶体的重要保障。因此，在晶体生长前，通常需要对碳化硅籽晶表面进行清洗。但在当前的清洗工艺中，无法有效保护碳化硅籽晶的背封层。

发明内容

本发明为了克服背景技术中提到的现有技术的不足，提供一种保护碳化硅籽晶背封层的方法，从而在籽晶清洗过程中有效地保护了碳化硅籽晶背面碳化膜的完整性，提高碳化硅的生长品质。

为实现上述目的，本发明实施例提供了一种保护碳化硅籽晶背封层的方法，包括以下步骤：

提供碳化硅籽晶，所述碳化硅籽晶背面具有碳化膜，在所述碳化硅籽晶背面碳化膜上形成致密的保护层；

对碳化硅籽晶进行清洗以去除碳化硅籽晶生长面的有机物及金属杂质；

去除碳化膜背面的保护层。

可选的，所述保护层为树脂，所述树脂包括酚醛树脂、环氧树脂、过氯乙烯树脂其中的一种。

可选的，在碳化硅籽晶背面碳化膜上形成致密的保护层包括以下步骤：加热熔化树脂；

在洁净环境下，将熔化的树脂均匀涂覆于碳化硅籽晶背面的碳化膜表面并凝固。

可选的，将熔化后的树脂均匀地涂覆于碳化硅籽晶背面的碳化膜表面的方法包括：使用旋涂机、刮涂机、刮片其中的一种。

可选的，去除碳化膜背面的保护层的步骤包括：通过将清洗后的碳化硅籽晶置入丙酮中去除涂覆于碳化膜表面的树脂；再将经过丙酮清洗的碳化硅籽晶置于乙醇或异丙醇中清洗从而以去除表面的丙酮。

可选的，所述保护层为SiO₂薄膜。

可选的，在碳化硅籽晶背面碳化膜上形成致密的保护层包括以下步骤：

在洁净环境下，采用等离子体化学气相沉积法或磁控溅射法在碳化膜表面沉积SiO₂薄膜。

可选的，去除碳化膜背面的保护层的步骤包括：使用稀释氢氟酸水溶液去除SiO₂薄膜以及碳化硅生长面上的氧化层。

可选的，所述SiO₂薄膜的厚度范围为100nm～2000nm。