CN114883187B - 一种碳化硅晶圆背面制程加工工艺 - Google Patents
一种碳化硅晶圆背面制程加工工艺 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114883187B CN114883187B CN202210812122.5A CN202210812122A CN114883187B CN 114883187 B CN114883187 B CN 114883187B CN 202210812122 A CN202210812122 A CN 202210812122A CN 114883187 B CN114883187 B CN 114883187B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- wafer
- sic
- trimming
- sic wafer
- thinning
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 120
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 117
- 238000012545 processing Methods 0.000 title claims abstract description 27
- 238000009966 trimming Methods 0.000 claims abstract description 79
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 71
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 64
- 238000000137 annealing Methods 0.000 claims abstract description 33
- 238000005498 polishing Methods 0.000 claims abstract description 15
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 8
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims description 26
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 13
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000010439 graphite Substances 0.000 claims description 8
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims description 6
- 239000003292 glue Substances 0.000 claims description 6
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims description 4
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims description 4
- 230000009467 reduction Effects 0.000 claims description 4
- 238000002161 passivation Methods 0.000 claims description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 2
- 239000012634 fragment Substances 0.000 abstract description 4
- 238000005496 tempering Methods 0.000 abstract description 2
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 87
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 4
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000001312 dry etching Methods 0.000 description 1
- 238000013467 fragmentation Methods 0.000 description 1
- 238000006062 fragmentation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
- H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
- H01L21/304—Mechanical treatment, e.g. grinding, polishing, cutting
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/0445—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising crystalline silicon carbide
- H01L21/045—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising crystalline silicon carbide passivating silicon carbide surfaces
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
- H01L21/324—Thermal treatment for modifying the properties of semiconductor bodies, e.g. annealing, sintering
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
- H01L21/67092—Apparatus for mechanical treatment
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/02—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/12—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by the materials of which they are formed
- H01L29/16—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by the materials of which they are formed including, apart from doping materials or other impurities, only elements of Group IV of the Periodic Table
- H01L29/1608—Silicon carbide
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
Abstract
本发明公开了一种碳化硅晶圆背面制程加工工艺，在碳化硅键合前对碳化硅晶圆基片进行多步骤边缘修边工艺，然后进行晶圆的键合工艺、晶圆的多次减薄抛光及退火工艺、晶圆的背面工艺、晶圆的解键合工艺、晶圆的高温退火工艺，最后进行晶圆的键合工艺和晶圆二次修边工艺。通过采用上述的工艺流程，不仅大大降低SiC晶圆在减薄时的碎片和烧片风险，还可安全有效的完成碳化硅晶圆基片的背面工艺和高温回火工艺。
Description
技术领域
本发明涉及半导体加工技术领域，具体涉及一种碳化硅晶圆背面制程加工工艺。
背景技术
随着半导体技术的快速发展，碳化硅(Silicon Carbide，SiC)材料凭借其宽禁带、高电子迁移率以及高热导性已经成为新一代热门的半导体材料。而由于电子器件的更新迭代，市场上对半导体器件的导通压降提出了更高的要求，因此要求在正面制程完成后需对碳化硅晶圆进行减薄工艺以减小器件的漂移层厚度从而减小器件的导通压降。此外，随着器件结构设计的进一步复杂化，这也对碳化硅制程的背面加工工艺提出了更多需求。
在相关技术中，常采用磨削工艺将翻转的碳化硅晶圆进行减薄。然而碳化硅材料由于其莫氏硬度较高，会在晶圆减薄过程中出现磨削量大和晶圆碎片率高现象，大大减小工艺良率并增加工艺制造中的成本。此外，在晶圆后续背面制程工艺中也会对晶圆的正面带来污染风险。因此对碳化硅晶圆键合工艺和背面减薄工艺进行优化就显得尤为重要。而目前的相关的碳化硅键合工艺，仍旧存在碎片率较高的风险，而现行的硅基键合减薄工艺仅仅适用于硅基晶圆的减薄加工。
发明内容
本发明提供了一种碳化硅晶圆背面制程加工工艺，解决了现有技术存在的磨削量大和晶圆碎片率高的问题，其应用时增加减薄良率同时保证了SiC晶圆的高温回火。
为了解决该技术问题，本发明提供了如下技术方案：
一种碳化硅晶圆背面制程加工工艺，具体包括以下步骤：
S1、将第一SiC载片和已完成正面制程的SiC晶圆采用热氧化方式进行SiO2层生长；
S2、对SiC晶圆进行修边工艺；
S3、将第一SiC载片和SiC晶圆进行键合工艺；
S4、对键合后的第一SiC载片和SiC晶圆进行退火工艺，形成永久键合；
S5、对第一SiC载片和SiC晶圆进行二次减薄、修边和背面制程工艺；
S6、将第一SiC载片和SiC晶圆放置于石墨托盘上并放置于刻蚀槽中，将键合的SiO2层进行刻蚀，解除SiC载片和晶圆的永久键合；
S7、对SiC晶圆表面进行碳层覆盖，然后将承载SiC晶圆的石墨托盘放入高温退火设备进行高温制程；
S8、将完成退火后的SiC基板取出，去除表面的碳层，并与涂覆有临时键合胶的第二SiC载片键合；
S9、对键合后的SiC晶圆和第二SiC载片进行修边工艺；
S10、完成后续SiC晶圆背部钝化层工艺的生长。
优选的，步骤S1中热氧化SiO2层生长厚度为100-150nm。
优选的，步骤S2中晶圆修边深度范围在100-200um之间；步骤S2中晶圆修边宽度为3mm。
为保证后续晶圆减薄质量，步骤S2中晶圆修边深度需大于等晶圆减薄厚度，范围在100-200um之间；
优选的，为保证晶圆修边工艺的稳定性，步骤S2中晶圆修边可采用多次修边方式进行，每次修边宽度不超过2mm，深度不超过100um，具体步骤为：
步骤S201，对SiC晶圆进行第一次修边，修边宽度为2mm，深度为100um；
步骤S202，对SiC晶圆进行第二次修边，修边宽度为3mm，深度为需减薄的剩余厚度。
优选的，步骤S3中为保证键合质量，键合前需对碳化硅键合载片和碳化硅晶圆进行清洗；
优选的，步骤S3中为保证键合质量，键合前离子激活的时间为9-15S；
优选的，步骤S4中退火温度为950℃，退火时间为3小时，高温炉管的升温速率小于15℃/min。
优选的，步骤S5中采用两次减薄方式进行减薄，其中包括第一次减薄、第一次抛光、高温退火、第二次减薄和第二次抛光五个流程；具体步骤为：
第一次减薄厚度为总减薄厚度的90%，磨轮转数为2200-3000r/min，下降速度从5um/s逐渐变为1um/s，呈现阶梯下降趋势，每个研磨阶段研磨量呈现抛物线式下降；
抛光厚度为150-200nm，抛光轮盘转数为200 r/min；
高温退火温度为650℃，退火时间为20-30分钟，以此去除减薄留下残余应力并排掉第一次退火未完全排除的气体；
第二次减薄厚度为总减薄厚度的10%，磨轮转数为1800-2000r/min，下降速度从1um/s变为0.5um/s，呈现阶梯下降趋势，每个研磨阶段研磨量呈现等比例式下降。
进一步优选的，为保证减薄质量，步骤S5中两次减薄方式可以延伸为3次、4次至N次减薄方式进行减薄，每次减薄后都进行抛光以及高温退火工艺；
优选的，步骤S5中在减薄后采用修边工艺，修边宽度为裂片区域宽度，修边深度为剩余SiC晶圆厚度；
优选的，步骤S7中高温退火温度大于1400℃。
优选的，步骤S8中临时键合胶涂覆工艺中需去边5mm；
优选的，步骤S9中修边宽度为2mm，修边深度为220um；
优选的，为保证晶圆修边工艺的稳定性，步骤S9中晶圆修边可采用多次修边方式进行，每次修边宽度不超过2mm，深度不超过100um，具体步骤为：
步骤S901，对SiC晶圆进行第一次修边，修边宽度为2mm，深度为100um；
步骤S902，对SiC晶圆进行第二次修边，修边宽度为2mm，深度为100um；
步骤S903，对SiC晶圆进行第三次修边，修边宽度为2mm，深度为20um。
本发明还提供了上述的碳化硅晶圆背面制程加工工艺得到的碳化硅晶圆。
本发明和现有技术相比，具有以下优点：
采用生长有SiO2的SiC载片与修边后的SiC晶圆进行键合并退火形成永久键合，然后进行SiC晶圆的的背面减薄工艺以及背面除高温退火外的所有制程工艺，同时采用石墨托板承载碳化硅晶圆进行高温制程。由于晶圆键合中尤其是在永久键合中存在器件受力不均匀现象，导致晶圆边缘结合无中间紧密，最终会在减薄过程中出现边缘裂片的现象。因此，为了防止上述现象发生，对SiC晶圆进行多次去边工艺，将键合力薄弱的区域去除减小晶圆裂片危险。
对于一般SiC晶圆而言，其由于自身材料限制导致其在减薄的研磨过程中需要较大的转数以及特定的磨轮目数，因此为了防止晶圆出现烧片的现象，将SiC晶圆研磨分多次并以特定的进轮速度和磨轮速度进行就显得尤为必要。本发明将减薄过程分为多次，并以不同的磨轮目数以及下刀速度进行，每个过程研磨量也根据各自目数特点呈现不同比例，保证了减薄过程的稳定性。此外，在两次减薄中增加高温退火工艺，从而释放减薄的残余应力，增加工艺制程的稳定性，减少裂片几率。
由于SiC晶圆减薄后会出现裂片现象，在后续干刻蚀工艺中会导致尖端放电现象出现，本发明专利在减薄后进行修边工艺，将裂片区域去除从而保证后续工艺稳定性。
SiC晶圆在减薄、背面工艺以及退火后由于其为单片晶圆，如果继续进行后续的制程存在较大的碎片风险，本专利在退火后再次进行SiC晶圆临时键合并进行后续背面低温制程工艺可以大幅度降低该风险。此外，采用临时键合方式在后续解键合过程中相对于永久键合不用经过酸对SiO2的刻蚀过程，能够规避器件被酸腐蚀的风险。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：
图1-图2是本发明步骤S1工艺成型示意图；
图3是本发明步骤S2工艺成型示意图；
图4是本发明步骤S4工艺成型示意图；
图5是本发明步骤S5工艺成型示意图；
图6是本发明步骤S6工艺成型示意图；
图7是本发明步骤S7工艺成型示意图；
图8是本发明步骤S8工艺成型示意图；
图9是本发明步骤S9工艺成型示意图；
附图中标记及对应的零部件名称：
1、SiO2层；2、SiC晶圆；3、第一SiC载片；4、石墨托盘；5、碳层；6、临时键合胶；7、第二SiC载片。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
实施例
如图1-图7所示，一种碳化硅晶圆背面制程加工工艺，具体包括以下步骤：
S1、将第一SiC载片3和已完成正面制程的SiC晶圆2采用热氧化方式进行SiO2层1生长；热氧化SiO2层1生长厚度为100-150nm；如图1-2所示；
S2、对SiC晶圆2进行修边工艺：为保证后续晶圆减薄质量，晶圆修边深度需大于等晶圆减薄厚度，晶圆修边深度范围在100-200um之间；为保证晶圆修边工艺的稳定性，步骤S2中晶圆修边可采用多次修边方式进行，每次修边宽度不超过2mm，深度不超过100um，具体步骤为：
步骤S201，对SiC晶圆2进行第一次修边，修边宽度为2mm，深度为100um；
步骤S202，对SiC晶圆2进行第二次修边，修边宽度为3mm，深度为需减薄的剩余厚度，如图3所示；
S3、将第一SiC载片3和SiC晶圆2进行键合工艺；为保证键合质量，键合前需对碳化硅键合载片和碳化硅晶圆进行清洗；键合前离子激活的时间为9-15s；
S4、对键合后的第一SiC载片3和SiC晶圆2进行退火工艺，形成永久键合；退火温度为950℃，退火时间为3小时，高温炉管的升温速率小于15℃/min，如图4所示；
S5、对第一SiC载片3和SiC晶圆2进行减薄和背面制程工艺：采用两次减薄方式进行减薄，其中包括第一次减薄、抛光、高温退火、第二次减薄和抛光五个流程；具体步骤为：
第一次减薄厚度为总减薄厚度的90%，磨轮转数为2200-3000r/min，下降速度从5um/s逐渐变为1um/s，呈现阶梯下降趋势，每个研磨阶段研磨量呈现抛物线式下降；
对晶圆进行抛光，抛光厚度约为150nm-200nm，抛光轮盘转数为200 r/min；
对晶圆进行高温退火，退火温度为650℃，时间为20-30分钟；
第二次减薄厚度为总减薄厚度的10%，磨轮转数为1800-2000r/min，下降速度从1um/s变为0.5um/s，呈现阶梯下降趋势，每个研磨阶段研磨量呈现等比例式下降，如图5所示；
S6、将第一SiC载片3和SiC晶圆2放置于石墨托盘4上并放置于刻蚀槽中，将键合的SiO2层1进行刻蚀，解除SiC载片和晶圆的永久键合；如图6所示；
S7、对SiC晶圆2表面进行碳层5覆盖，然后将承载SiC晶圆2的石墨托盘4放入高温退火设备进行高温制程；高温退火温度大于1400℃；如图7所示；
S8、将完成退火后的SiC基板取出，去除表面的碳层5，并与涂覆有临时键合胶6的第二SiC载片7键合；临时键合胶6涂覆工艺中需去边5mm；如图8所示；
S9、对键合后的SiC晶圆2和第二SiC载片7进行修边工艺：为保证晶圆修边工艺的稳定性，步骤S9中晶圆修边可采用多次修边方式进行，每次修边宽度不超过2mm，深度不超过100um，具体步骤为：
步骤S901，对SiC晶圆2进行第一次修边，修边宽度为2mm，深度为100um；
步骤S902，对SiC晶圆2进行第二次修边，修边宽度为2mm，深度为100um；
步骤S903，对SiC晶圆2进行第三次修边，修边宽度为2mm，深度为20um，如图9所示；
S10、完成后续SiC晶圆2背部钝化层工艺的生长。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种碳化硅晶圆背面制程加工工艺，其特征在于，包括以下步骤：
S1、将第一SiC载片（3）和已完成正面制程的SiC晶圆（2）采用热氧化方式进行SiO2层（1）生长；
S2、对SiC晶圆（2）进行修边工艺；
S3、将第一SiC载片（3）和SiC晶圆（2）进行键合工艺；
S4、对键合后的第一SiC载片（3）和SiC晶圆（2）进行退火工艺，形成永久键合；
S5、对第一SiC载片（3）和SiC晶圆（2）进行二次减薄、修边和背面制程工艺；
所述减薄工艺包括第一次减薄、第一次抛光、高温退火、第二次减薄和第二次抛光五个流程；具体步骤为：
第一次减薄厚度为总减薄厚度的90%，磨轮转数为2200-3000r/min，下降速度从5um/s逐渐变为1um/s，呈现阶梯下降趋势，每个研磨阶段研磨量呈现抛物线式下降；
抛光厚度为150-200nm，抛光轮盘转数为200 r/min；
高温退火温度为650℃，退火时间为20-30分钟，以此去除减薄留下残余应力并排掉第一次退火未完全排除的气体；
第二次减薄厚度为总减薄厚度的10%，磨轮转数为1800-2000r/min，下降速度从1um/s变为0.5um/s，呈现阶梯下降趋势，每个研磨阶段研磨量呈现等比例式下降；
S6、将第一SiC载片（3）和SiC晶圆（2）放置于石墨托盘（4）上并放置于刻蚀槽中，将键合的SiO2层（1）进行刻蚀，解除SiC载片（3）和晶圆（2）的永久键合；
S7、对SiC晶圆（2）表面进行碳层（5）覆盖，然后将承载SiC晶圆（2）的石墨托盘（4）放入高温退火设备进行高温制程；
S8、将完成退火后的SiC基板取出，去除表面的碳层（5），并与涂覆有临时键合胶（6）的第二SiC载片（7）键合；
S9、对键合后的SiC晶圆（2）和第二SiC载片（7）进行修边工艺；
S10、完成后续SiC晶圆（2）背部钝化层工艺的生长。
2.根据权利要求1所述的碳化硅晶圆背面制程加工工艺，其特征在于，步骤S1中热氧化SiO2层（1）生长厚度为100-150nm。
3.根据权利要求1所述的碳化硅晶圆背面制程加工工艺，其特征在于，步骤S2中晶圆（2）修边深度范围在100-200um之间；步骤S2中晶圆修边宽度为3mm。
4.根据权利要求1所述的碳化硅晶圆背面制程加工工艺，其特征在于，步骤S2中晶圆修边可采用多次修边方式进行，具体步骤为：
步骤S201，对SiC晶圆进行第一次修边，修边宽度为2mm，深度为100um；
步骤S202，对SiC晶圆进行第二次修边，修边宽度为3mm，深度为需减薄的剩余厚度。
5.根据权利要求1所述的碳化硅晶圆背面制程加工工艺，其特征在于，步骤S4中退火温度为950℃，退火时间为3小时，高温炉管的升温速率小于15℃/min。
6.根据权利要求1所述的碳化硅晶圆背面制程加工工艺，其特征在于，步骤S7中高温退火温度大于1400℃。
7.根据权利要求1所述的碳化硅晶圆背面制程加工工艺，其特征在于，步骤S9中修边宽度为2mm，修边深度为220um。
8.根据权利要求1所述的碳化硅晶圆背面制程加工工艺，其特征在于，步骤S9中晶圆修边采用多次修边方式进行，具体步骤为：
步骤S901，对SiC晶圆进行第一次修边，修边宽度为2mm，深度为100um；
步骤S902，对SiC晶圆进行第二次修边，修边宽度为2mm，深度为100um；
步骤S903，对SiC晶圆进行第三次修边，修边宽度为2mm，深度为20um。
9.根据权利要求1-8任一项所述的碳化硅晶圆背面制程加工工艺得到的碳化硅晶圆。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210812122.5A CN114883187B (zh) | 2022-07-12 | 2022-07-12 | 一种碳化硅晶圆背面制程加工工艺 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210812122.5A CN114883187B (zh) | 2022-07-12 | 2022-07-12 | 一种碳化硅晶圆背面制程加工工艺 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114883187A CN114883187A (zh) | 2022-08-09 |
| CN114883187B true CN114883187B (zh) | 2022-09-06 |
Family
ID=82682944
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202210812122.5A Active CN114883187B (zh) | 2022-07-12 | 2022-07-12 | 一种碳化硅晶圆背面制程加工工艺 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114883187B (zh) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115922109B (zh) * | 2023-01-05 | 2023-07-25 | 成都功成半导体有限公司 | 一种晶圆背面激光切割方法及晶圆 |
| CN115890021B (zh) * | 2023-01-05 | 2023-05-16 | 成都功成半导体有限公司 | 一种晶圆激光切割方法及晶圆 |
| CN116978783B (zh) * | 2023-09-25 | 2023-12-12 | 苏州芯慧联半导体科技有限公司 | 一种碳化硅衬底的制备方法及碳化硅衬底 |
| CN117747504B (zh) * | 2023-12-20 | 2024-07-19 | 西安赛富乐斯半导体科技有限公司 | 粘合胶层厚度调整方法 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000033563A (ja) * | 1998-07-21 | 2000-02-02 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | 研磨代の管理方法およびこれを用いたウエーハの製造方法 |
| US6491836B1 (en) * | 1998-11-06 | 2002-12-10 | Shin-Etsu Handotai Co., Ltd. | Semiconductor wafer and production method therefor |
| JP2006253387A (ja) * | 2005-03-10 | 2006-09-21 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | 外周研削装置及び貼り合わせ基板の研削方法 |
| JP2011243905A (ja) * | 2010-05-21 | 2011-12-01 | Disco Abrasive Syst Ltd | ウエーハの加工方法 |
| JP2013038435A (ja) * | 2012-09-13 | 2013-02-21 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | シリコン単結晶ウェーハの製造方法並びにシリコン単結晶ウェーハの評価方法 |
| CN105513943A (zh) * | 2014-09-22 | 2016-04-20 | 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 | 一种半导体器件的制作方法 |
| CN113903656A (zh) * | 2021-09-30 | 2022-01-07 | 浙江同芯祺科技有限公司 | 一种碳化硅晶圆加工工艺 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000223450A (ja) * | 1999-02-01 | 2000-08-11 | Okamoto Machine Tool Works Ltd | 複葉型ウエハの研磨装置におけるウエハ管理システム |
| JP5959188B2 (ja) * | 2011-12-05 | 2016-08-02 | 株式会社ディスコ | ウエーハの加工方法 |
| US10665581B1 (en) * | 2019-01-23 | 2020-05-26 | Sandisk Technologies Llc | Three-dimensional semiconductor chip containing memory die bonded to both sides of a support die and methods of making the same |
| CN111430276B (zh) * | 2020-04-24 | 2021-04-23 | 武汉新芯集成电路制造有限公司 | 多晶圆堆叠修边方法 |
| US20220115226A1 (en) * | 2020-10-08 | 2022-04-14 | Okmetic Oy | Manufacture method of a high-resistivity silicon handle wafer for a hybrid substrate structure |
-
2022
- 2022-07-12 CN CN202210812122.5A patent/CN114883187B/zh active Active
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000033563A (ja) * | 1998-07-21 | 2000-02-02 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | 研磨代の管理方法およびこれを用いたウエーハの製造方法 |
| US6491836B1 (en) * | 1998-11-06 | 2002-12-10 | Shin-Etsu Handotai Co., Ltd. | Semiconductor wafer and production method therefor |
| JP2006253387A (ja) * | 2005-03-10 | 2006-09-21 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | 外周研削装置及び貼り合わせ基板の研削方法 |
| JP2011243905A (ja) * | 2010-05-21 | 2011-12-01 | Disco Abrasive Syst Ltd | ウエーハの加工方法 |
| JP2013038435A (ja) * | 2012-09-13 | 2013-02-21 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | シリコン単結晶ウェーハの製造方法並びにシリコン単結晶ウェーハの評価方法 |
| CN105513943A (zh) * | 2014-09-22 | 2016-04-20 | 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 | 一种半导体器件的制作方法 |
| CN113903656A (zh) * | 2021-09-30 | 2022-01-07 | 浙江同芯祺科技有限公司 | 一种碳化硅晶圆加工工艺 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 超薄硅片贴膜抛光技术研究;王云彪等;《电子工艺技术》;20110118(第01期);全文 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN114883187A (zh) | 2022-08-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN114883187B (zh) | 一种碳化硅晶圆背面制程加工工艺 | |
| JP6619874B2 (ja) | 多結晶ＳｉＣ基板およびその製造方法 | |
| CN114883186B (zh) | 基于临时键合的晶圆背面加工方法及晶圆 | |
| JP4348542B2 (ja) | 石英治具及び半導体製造装置 | |
| JP4728030B2 (ja) | Ｓｏｉウエーハの製造方法 | |
| JP3900741B2 (ja) | Ｓｏｉウェーハの製造方法 | |
| US20090020854A1 (en) | Process of forming ultra thin wafers having an edge support ring | |
| JP2002270676A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| EP3654366B1 (en) | Highly heat conductive device substrate and method for producing same | |
| CN104025254A (zh) | 贴合soi晶片的制造方法 | |
| EP3522202B1 (en) | Bonded soi wafer manufacturing method | |
| CN110060959B (zh) | 贴合晶片的制造方法 | |
| CN114300344A (zh) | 一种利用载盘进行SiC晶圆加工的工艺 | |
| CN101341577B (zh) | Soi基板的制造方法及soi基板 | |
| CN115890021B (zh) | 一种晶圆激光切割方法及晶圆 | |
| CN115631994B (zh) | 碳化硅肖特基二极管的衬底减薄方法和制作方法 | |
| JP2016025277A (ja) | フォーカスリング | |
| CN116761494A (zh) | 一种复合压电衬底及其制备方法 | |
| CN113113306B (zh) | 一种利用耐高温托盘进行化合物半导体晶圆高温回火工艺 | |
| CN115763236A (zh) | 一种衬底减薄碳化硅芯片制备方法及碳化硅背面结构 | |
| JP2007242972A (ja) | Ｓｏｉウェーハの製造方法 | |
| JP7220844B2 (ja) | ＳｉＣ多結晶基板の製造方法 | |
| JP4955367B2 (ja) | 単結晶シリコン太陽電池の製造方法 | |
| JP2008251579A (ja) | 静電チャックおよび半導体装置の製造方法 | |
| CN116072533B (zh) | 一种晶圆及其晶圆减薄制程加工工艺 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |