[发明专利]一种碳化硅晶圆加工工艺

说明书

本发明公开一种碳化硅晶圆加工工艺，包括以下步骤：S1、将碳化硅基板永久键合在硅载板上；S2、完成碳化硅基板的减薄及除高温制程外的其他晶圆正面制程；S3、将碳化硅基板转移到石墨托盘上，解除碳化硅基板与硅载板的永久键合，移除硅载板；S4、利用石墨托盘承载碳化硅基板进行高温制程；S5、碳化硅基板背面键合玻璃载板，移除石墨托盘；S6、碳化硅基板正面键合玻璃载板，解键合移除背面玻璃载板；S7、完成碳化硅基板背面晶圆制程；S8、将碳化硅基板转移到切割模框上，解键合移除正面玻璃载板，完成晶圆的切割。本发明利用硅载板承载碳化硅基板进行减薄，利用石墨托盘承载碳化硅基板进行高温制程，克服了碳化硅材料硬度大、活化温度高的加工难题。

技术领域

本发明涉及半导体加工技术领域，具体的是一种碳化硅晶圆加工工艺。

背景技术

碳化硅作为新一代的宽禁带半导体材料，在功率半导体领域具有极其优异的性能表现，也是功率半导体器件发展的前沿和未来方向。碳化硅是一种由硅和碳构成的化合物半导体材料，碳化硅材料有禁带宽度大、击穿场强高、热导率大、饱和速度大、最大工作温度高等优良特性，这些优良特性也使得碳化硅电子器件可以在高电压、高发热量、高频率的环境下工作，故而与砷化镓、硅相比，碳化硅相比被认为是制作高功率电子器件的最佳材料。

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，因此必须开发一种新的载板工艺以适应碳化硅晶圆的加工；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碳化硅晶圆加工工艺，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：

一种碳化硅晶圆加工工艺，包括以下步骤：

S1、在碳化硅基板背面通过CVD沉积SiO₂层，然后将碳化硅基板背面与硅载板键合，利用SiO₂使碳化硅基板与硅载板形成永久性键合；

S2、完成碳化硅基板的减薄，同时完成除高温制程外的其他晶圆正面制程；

S3、将完成正面晶圆制程的碳化硅基板转移到石墨托盘上，然后将石墨托盘放入蚀池中蚀刻SiO₂层，解除碳化硅基板与硅载板的永久键合，移除硅载板后将碳化硅基板冲洗干净；

S4、利用石墨托盘承载碳化硅基板进行高温制程；

S5、将完成高温制程的碳化硅基板取出，碳化硅基板背面涂布黏着剂并键合玻璃载板，移除石墨托盘；

S6、于碳化硅基板正面背面涂布黏着剂并键合玻璃载板，利用激光穿透碳化硅基板背面玻璃载板使释放剂分解,使碳化硅基板背面玻璃载板解键合，移除碳化硅基板背面玻璃载板；

S7、完成碳化硅基板背面晶圆制程；

S8、将碳化硅基板转移到切割模框上，利用激光穿透碳化硅基板正面玻璃载板使释放剂分解,使碳化硅基板正面玻璃载板解键合，移除碳化硅基板正面玻璃载板，完成晶圆的切割。

进一步优选地，步骤S1中一次性将多块碳化硅基板与硅载板键合，具体步骤为：