[发明专利]一种基于硅基载板的化合物半导体晶圆正面加工方法

说明书

本发明属于半导体制造领域，公开一种基于硅基载板的化合物半导体晶圆正面加工方法，包括以下步骤：S1、通过蚀刻或磨边制作在化合物半导体基板正面边缘进行缓坡处理；S2、将多个化合物半导体基板背面永久键合在硅基载板上；S3、完成化合物半导体基板正面的晶圆制程；S4、将化合物半导体基板正面暂时键合玻璃载板，去除硅基载板并完成化合物半导体基板背面减薄，再进行后续的晶圆背面制程。本发明运用将小尺寸化合物半导体基板永久性键合于硅基载板上，实现了利用现行的主力尺寸硅片的生产线量产化合物半导体元件，可以一次进行多片化合物半导体晶圆的制造，提高了化合物半导体晶圆的产线效益。

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，具体的是一种基于硅基载板的化合物半导体晶圆正面加工方法。

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，砷化镓(GaAs)、氮化镓(GaN)和碳化硅(SiC)半导体分别作为第二代和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。

化合物半导体能够在超高电压(8000V)IGBT及超高频(300KHz)的MOSFET元件上展现特佳的性能，但目前长晶材料的量产技术只能将基板尺寸局限在6寸及6寸以下，与现行硅片主力的8寸/12寸工艺不相容。由于绝大多数的制程工艺类似，若尺寸吻合，则可在8寸硅片的量产线中嵌入少许特殊针对SiC或GaN工艺的制程设备即可实施量产，远比重新设立小尺寸的SiC或GaN的产线效益高的多。因此，亟需一种适用于小尺寸化合物半导体晶圆制造工艺，以实现其规模化生产。

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基于硅基载板的化合物半导体晶圆正面加工方法，本发明工艺运用将小尺寸化合物半导体基板永久性键合于硅基载板上，完成前段工艺后，再将化合物半导体基板正面暂时性键合於玻璃载板上，再用研磨技术完全去除硅基载板后，再将化合物半导体基板背面减薄，利用湿蚀刻技术去除应力损伤层后，做背面金属蒸镀和溅镀，最后再解键合化合物半导体基板与玻璃载板，清洗黏着剂后，完成化合物半导体基板元件制造。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种基于硅基载板的化合物半导体晶圆正面加工方法，包括以下步骤：

S1、通过蚀刻或磨边制作在化合物半导体基板正面边缘进行缓坡处理；

S2、将多个化合物半导体基板背面永久键合在硅基载板上；

S3、完成化合物半导体基板正面的晶圆制程；

S4、将化合物半导体基板正面暂时键合玻璃载板，去除硅基载板并完成化合物半导体基板背面减薄，再进行后续的晶圆背面制程。

进一步优选地，化合物半导体基板包括砷化镓基板、氮化镓基板和碳化硅基板，所述化合物半导体基板为碳化硅基板时先完成高温制程再进行步骤S1中永久键合硅基载板。

进一步优选地，步骤S2中化合物半导体基板和硅基载板永久键合后厚度小于1500μm，所述硅基载板直径大于化合物半导体基板。

进一步优选地，步骤S3中正面晶圆制程包括黄光制程、ILD制程、离子植入制程、金属制程和蚀刻制程。

进一步优选地，步骤S3中化合物半导体基板黄光制程中采用挡板遮挡化合物半导体基板，显影后去除化合物半导体基板间隙部分的沉积膜，再进行化合物半导体基板表面的图案制作。

进一步优选地，步骤S4中晶圆背面制程包括化合物半导体基板背面减薄、黄光制程、离子植入制程和金属制程。

本发明的有益效果：