CN115241156A - 一种带有导角的碳化硅晶圆及其切片方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及碳化硅晶圆技术领域，具体的是一种带有导角的碳化硅晶圆及其切片方法，本发明包括碳化硅晶圆，所述碳化硅晶圆上开设有用于辅助碳化硅晶圆表面加工定位的导角，通过在碳化硅晶圆上所设置的导角，方便在碳化硅晶圆后续加工工艺时，准确掌握需要制作在碳化硅晶圆上不同组件在碳化硅晶圆上的相对位置，避免因为圆形的碳化硅晶圆导致无法准确的将不同组件制作在碳化硅晶圆上的相对位置，加工时只切除导角部分对应的碳化硅晶圆，所产生的损耗更小，不但在碳化硅晶圆上能够制作更多的晶体管，而且进行涂布时可以使得对碳化硅晶圆边缘的涂布更加均匀。
Description
技术领域
本发明涉及碳化硅晶圆技术领域，具体的是一种带有导角的碳化硅晶圆及其切片方法。
背景技术
碳化硅晶圆，也称碳化硅单晶片,是沿特定的结晶方向将碳化硅晶体切割、研磨、抛光得到片状单晶材料。
在现有技术中，碳化硅晶圆的多为圆形，为了方便碳化硅晶圆的后续的定位和加工，通常在碳化硅晶圆的外侧设置定位边，如专利申请号“202122627593.2”中提出的一种碳化硅晶圆。
由于在碳化硅晶圆外侧的定位边多为水平切口，会使得在切割时产生过多的损耗，水平切口会过多的降低碳化硅晶圆表面的面积，不但会导致后续在碳化硅晶圆上制作晶体管时，无法制作更多的晶体管，而且在碳化硅晶圆边缘进行旋转涂布时，难以均匀充分的涂布到碳化硅晶圆的边缘。
发明内容
本发明的目的在于提供一种带有导角的碳化硅晶圆及其切片方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种带有导角的碳化硅晶圆，包括碳化硅晶圆，所述碳化硅晶圆上开设有用于辅助碳化硅晶圆表面加工定位的导角。
一种带有导角的碳化硅晶圆的切片方法，包括以下步骤：
S1、取一块经过前半段工艺制程的碳化硅晶锭，采用激光隐形切割法对碳化硅晶锭进行切割，在碳化硅晶锭上的水平方向上和竖直方向上形成裂纹，使得碳化硅晶锭形成碳化硅厚片和带有导角的碳化硅薄片，最后在碳化硅薄片的上方键合一个玻璃载板；
S2、对步骤S1中得到的碳化硅厚片，从碳化硅厚片的底部进行加热，完成加热后翻转碳化硅晶薄片和碳化硅厚片，将玻璃载板翻转到承载膜框中，从玻璃载板底部进行快速冷却，完成冷却后，再次翻转碳化硅晶薄片和碳化硅厚片，再使用吸盘从玻璃载板上方对玻璃载板进行吸附，带动玻璃载盘向上移动，将碳化硅薄片从碳化硅厚片上剥离，在碳化硅厚片上方形成一个碳化硅晶柱；
S3、对步骤S2中得到的碳化硅厚片，对玻璃载板进行解键合，将玻璃载板从碳化硅薄片上移除；
S4、对步骤S3中得到的碳化硅厚片，作为新的碳化硅晶锭使用，重复上述步骤S1-S3，直至碳化硅厚片剩余仅仅能分离出两个碳化硅薄片的厚度，分离出多个带有导角的碳化硅薄片，再对所有分离出的碳化硅薄片的断面处进行打磨；
S5、对步骤S4中得到的碳化硅厚片，采用飞秒激光切割，切除碳化硅厚片上方的碳化硅晶柱，再对碳化硅厚片的断面处进行打磨，采用激光隐形切割法对碳化硅晶锭进行切割，在碳化硅晶锭上的水平方向上和竖直方向上形成裂纹，使得碳化硅厚片上形成两个带有导角的碳化硅薄片和碳化硅晶柱，再在两个碳化硅薄片表面键合玻璃载板；
S6、对步骤S5中得到的两个碳化硅薄片，经过加热和快速冷却后，最后使用吸盘对上方玻璃载板进行吸附，对两个碳化硅薄片进行分离，对玻璃载板进行解键合后，对碳化硅薄片进行打磨，得到两个带有导角的碳化硅薄片。
优选的，在所述步骤S1中，对碳化硅晶锭的前半段制程包括采用激光切割法将碳化硅晶柱切割形成多个均匀的碳化硅晶锭。
优选的，在所述步骤S1和步骤S5中，对玻璃载板的键合方法为，在玻璃载板表面涂布释放层，在碳化硅薄片表面涂布黏着剂，将玻璃载板涂布黏着剂的一面贴合到碳化硅薄片上，在玻璃载板和碳化硅薄片之间形成键合层，完成对玻璃载板的键合。
优选的，在所述步骤S1和步骤S2中，所使用的玻璃载板上存在导角，以实现碳化硅厚片上存在碳化硅晶柱时，玻璃载板可以充分键合到碳化硅厚片上。
优选的，在所述步骤S4和步骤S6中，将玻璃载板从碳化硅薄片上解键合后，对碳化硅薄片进行清洗，以去除残余的键合层。
优选的，在所述步骤S2和步骤S6中，完成对碳化硅晶圆的加热冷切后，使得碳化硅厚片和碳化硅薄片的裂纹处发生断裂，以便于将碳化硅薄片从碳化硅厚片上剥离。
优选的，在所述步骤S2和步骤S6中，对碳化硅晶圆的加热采用热媒接触加热，对碳化硅晶圆的冷却采用冷媒接触冷却。
本发明的有益效果：
通过在碳化硅晶圆上所设置的导角，方便在碳化硅晶圆后续加工工艺时，准确掌握需要制作在碳化硅晶圆上不同组件在碳化硅晶圆上的相对位置，避免因为圆形的碳化硅晶圆导致无法准确的将不同组件制作在碳化硅晶圆上的相对位置，加工时只切除导角部分对应的碳化硅晶圆，所产生的损耗更小，不但在碳化硅晶圆上能够制作更多的晶体管，而且进行涂布时可以使得对碳化硅晶圆边缘的涂布更加均匀。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图；
图1是本发明实施例1的整体结构示意图；
图2是图1中碳化硅晶圆涂布时的俯视图；
图3是现有技术中碳化硅晶圆的俯视图；
图4是图3中碳化硅晶圆涂布时的俯视图；
图5是本发明实施例2中步骤S1的工艺流程图；
图6是本发明实施例2中步骤S2的工艺流程图；
图7是本发明实施例2中步骤S3的工艺流程图；
图8是本发明实施例2中步骤S4的工艺流程图；
图9是本发明实施例2中步骤S5的工艺流程图；
图10是本发明实施例2中步骤S6的工艺流程图；
图11是图6中碳化硅薄片和碳化硅厚片部分的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种带有导角的碳化硅晶圆，包括碳化硅晶圆，所述碳化硅晶圆上开设有用于辅助碳化硅晶圆表面加工定位的导角。
与相关技术相比较，本发明提供的一种带有导角的碳化硅晶圆及其切片方法具有如下有益效果：
通过在碳化硅晶圆上所设置的导角，方便在碳化硅晶圆后续加工工艺时，准确掌握需要制作在碳化硅晶圆上不同组件在碳化硅晶圆上的相对位置，避免因为圆形的碳化硅晶圆导致无法准确的将不同组件制作在碳化硅晶圆上的相对位置，加工时只切除导角部分对应的碳化硅晶圆，所产生的损耗更小，不但在碳化硅晶圆上能够制作更多的晶体管，而且进行涂布时可以使得对碳化硅晶圆边缘的涂布更加均匀。
实施例2
一种带有导角的碳化硅晶圆的切片方法，包括以下步骤：
S1、取一块经过前半段工艺制程的碳化硅晶锭，采用激光隐形切割法对碳化硅晶锭进行切割，在碳化硅晶锭上的水平方向上和竖直方向上形成裂纹，使得碳化硅晶锭形成碳化硅厚片和带有导角的碳化硅薄片，最后在碳化硅薄片的上方键合一个玻璃载板；
S2、对步骤S1中得到的碳化硅厚片，从碳化硅厚片的底部进行加热，完成加热后翻转碳化硅晶薄片和碳化硅厚片，将玻璃载板翻转到承载膜框中，从玻璃载板底部进行快速冷却，完成冷却后，再次翻转碳化硅晶薄片和碳化硅厚片，再使用吸盘从玻璃载板上方对玻璃载板进行吸附，带动玻璃载盘向上移动，将碳化硅薄片从碳化硅厚片上剥离，在碳化硅厚片上方形成一个碳化硅晶柱；
S3、对步骤S2中得到的碳化硅厚片，对玻璃载板进行解键合，将玻璃载板从碳化硅薄片上移除；
S4、对步骤S3中得到的碳化硅厚片，作为新的碳化硅晶锭使用，重复上述步骤S1-S3，直至碳化硅厚片剩余仅仅能分离出两个碳化硅薄片的厚度，分离出多个带有导角的碳化硅薄片，再对所有分离出的碳化硅薄片的断面处进行打磨；
S5、对步骤S4中得到的碳化硅厚片，采用飞秒激光切割，切除碳化硅厚片上方的碳化硅晶柱，再对碳化硅厚片的断面处进行打磨，采用激光隐形切割法对碳化硅晶锭进行切割，在碳化硅晶锭上的水平方向上和竖直方向上形成裂纹，使得碳化硅厚片上形成两个带有导角的碳化硅薄片和碳化硅晶柱，再在两个碳化硅薄片表面键合玻璃载板；
S6、对步骤S5中得到的两个碳化硅薄片，经过加热和快速冷却后，最后使用吸盘对上方玻璃载板进行吸附，对两个碳化硅薄片进行分离，对玻璃载板进行解键合后，对碳化硅薄片进行打磨，得到两个带有导角的碳化硅薄片。
对碳化硅薄片和碳化硅厚片进行键合的玻璃载板上均有碳化硅晶圆上导角所对应设置的导角，在键合玻璃载板时，将玻璃载板上的导角对应设置到碳化硅晶圆上的导角上方。
在所述步骤S1中，对碳化硅晶锭的前半段制程包括采用激光切割法将碳化硅晶柱切割形成多个均匀的碳化硅晶锭。
在所述步骤S1和步骤S5中，对玻璃载板的键合方法为，在玻璃载板表面涂布释放层，在碳化硅薄片表面涂布黏着剂，将玻璃载板涂布黏着剂的一面贴合到碳化硅薄片上，在玻璃载板和碳化硅薄片之间形成键合层，完成对玻璃载板的键合。
在所述步骤S1和步骤S2中，所使用的玻璃载板上存在导角，以实现碳化硅厚片上存在碳化硅晶柱时，玻璃载板可以充分键合到碳化硅厚片上。
玻璃载板上的导角和碳化硅厚片上的晶柱一致，当玻璃载板键合到碳化硅厚片上时，碳化硅晶柱贴合在玻璃载板上导角的内壁。
在所述步骤S4和步骤S6中，将玻璃载板从碳化硅薄片上解键合后，对碳化硅薄片进行清洗，以去除残余的键合层。
在所述步骤S2和步骤S6中，完成对碳化硅晶圆的加热冷切后，使得碳化硅厚片和碳化硅薄片的裂纹处发生断裂，以便于将碳化硅薄片从碳化硅厚片上剥离。
隐形激光切割是将激光聚光于工件内部，在工件内部形成改质层，在经过加热和冷却后，使得改制质层断裂，对碳化硅薄片和碳化硅厚片进行分离。
在所述步骤S2和步骤S6中，对碳化硅晶圆的加热采用热媒接触加热，对碳化硅晶圆的冷却采用冷媒接触冷却。
通过热媒和冷媒接触进行加热和冷却，而非直接对碳化硅晶圆进行加热，可以为碳化硅晶圆提供保护。
与相关技术相比较，本发明提供的一种带有导角的碳化硅晶圆及其切片方法具有如下有益效果：
通过采用隐形激光切割，不但能够降低切割产生的损耗，而且每次进行单个碳化硅薄片的切割时，隐形激光切割在碳化硅晶锭水平方向上和竖直方向上形成裂纹，可以直接分离出带有导角的碳化硅薄片，无需再对碳化硅薄片进行单独加工，简化碳化硅晶圆的加工步骤，降低加工成本。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。
Claims (8)
1.一种带有导角的碳化硅晶圆，包括碳化硅晶圆，其特征在于，所述碳化硅晶圆上开设有用于辅助碳化硅晶圆表面加工定位的导角。
2.一种如权利要求1所述的带有导角的碳化硅晶圆的切片方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、取一块经过前半段工艺制程的碳化硅晶锭，采用激光隐形切割法对碳化硅晶锭进行切割，在碳化硅晶锭上的水平方向上和竖直方向上形成裂纹，使得碳化硅晶锭形成碳化硅厚片和带有导角的碳化硅薄片，最后在碳化硅薄片的上方键合一个玻璃载板；
S2、对步骤S1中得到的碳化硅厚片，从碳化硅厚片的底部进行加热，完成加热后翻转碳化硅晶薄片和碳化硅厚片，将玻璃载板翻转到承载膜框中，从玻璃载板底部进行快速冷却，完成冷却后，再次翻转碳化硅晶薄片和碳化硅厚片，再使用吸盘从玻璃载板上方对玻璃载板进行吸附，带动玻璃载盘向上移动，将碳化硅薄片从碳化硅厚片上剥离，在碳化硅厚片上方形成一个碳化硅晶柱；
S3、对步骤S2中得到的碳化硅厚片，对玻璃载板进行解键合，将玻璃载板从碳化硅薄片上移除；
S4、对步骤S3中得到的碳化硅厚片，作为新的碳化硅晶锭使用，重复上述步骤S1-S3，直至碳化硅厚片剩余仅仅能分离出两个碳化硅薄片的厚度，分离出多个带有导角的碳化硅薄片，再对所有分离出的碳化硅薄片的断面处进行打磨；
S5、对步骤S4中得到的碳化硅厚片，采用飞秒激光切割，切除碳化硅厚片上方的碳化硅晶柱，再对碳化硅厚片的断面处进行打磨，采用激光隐形切割法对碳化硅晶锭进行切割，在碳化硅晶锭上的水平方向上和竖直方向上形成裂纹，使得碳化硅厚片上形成两个带有导角的碳化硅薄片和碳化硅晶柱，再在两个碳化硅薄片表面键合玻璃载板；
S6、对步骤S5中得到的两个碳化硅薄片，经过加热和快速冷却后，最后使用吸盘对上方玻璃载板进行吸附，对两个碳化硅薄片进行分离，对玻璃载板进行解键合后，对碳化硅薄片进行打磨，得到两个带有导角的碳化硅薄片。
3.根据权利要求2所述的一种带有导角的碳化硅晶圆的切片方法，其特征在于，在所述步骤S1中，对碳化硅晶锭的前半段制程包括采用激光切割法将碳化硅晶柱切割形成多个均匀的碳化硅晶锭。
4.根据权利要求3所述的一种带有导角的碳化硅晶圆的切片方法，其特征在于，在所述步骤S1和步骤S5中，对玻璃载板的键合方法为，在玻璃载板表面涂布释放层，在碳化硅薄片表面涂布黏着剂，将玻璃载板涂布黏着剂的一面贴合到碳化硅薄片上，在玻璃载板和碳化硅薄片之间形成键合层，完成对玻璃载板的键合。
5.根据权利要求4所述的一种带有导角的碳化硅晶圆的切片方法，其特征在于，在所述步骤S1和步骤S2中，所使用的玻璃载板上存在导角，以实现碳化硅厚片上存在碳化硅晶柱时，玻璃载板可以充分键合到碳化硅厚片上。
6.根据权利要求5所述的一种带有导角的碳化硅晶圆的切片方法，其特征在于，在所述步骤S4和步骤S6中，将玻璃载板从碳化硅薄片上解键合后，对碳化硅薄片进行清洗，以去除残余的键合层。
7.根据权利要求6所述的一种带有导角的碳化硅晶圆的切片方法，其特征在于，在所述步骤S2和步骤S6中，完成对碳化硅晶圆的加热冷切后，使得碳化硅厚片和碳化硅薄片的裂纹处发生断裂，以便于将碳化硅薄片从碳化硅厚片上剥离。
8.根据权利要求7所述的一种带有导角的碳化硅晶圆的切片方法，其特征在于，在所述步骤S2和步骤S6中，对碳化硅晶圆的加热采用热媒接触加热，对碳化硅晶圆的冷却采用冷媒接触冷却。
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