用于处理宽带隙半导体晶片的方法以及宽带隙半导体晶片技术

提出了一种用于处理宽带隙半导体晶片的方法（100）。该方法（100）包括在宽带隙半导体晶片的背侧处沉积（110）非单晶支撑层（320）。该方法（100）进一步包括在宽带隙半导体晶片的前侧处沉积（120）外延层。沿着拆分区域拆分（130）宽带隙半导体晶片，以获得包括至少一部分外延层的器件晶片，和包括非单晶支撑层（320）的剩余晶片。

Methods for processing wide band gap semiconductors and wide band gap semiconductors

A method (100) for processing wide band gap semiconductor chips is proposed. The method (100) includes depositing (110) a non single crystal support layer (320) at the back side of a broadband gap semiconductor wafer. The method (100) further includes depositing (120) epitaxial layers at the front side of a broadband gap semiconductor wafer. The (130) wide band gap semiconductor wafer is split along the split region to obtain a device wafer including at least a portion of the epitaxial layer and a remaining wafer including a non single crystal support layer (320).

【技术实现步骤摘要】
用于处理宽带隙半导体晶片的方法以及宽带隙半导体晶片
示例涉及用于处理宽带隙半导体晶片的方法、用于形成多个薄宽带隙半导体晶片的方法以及宽带隙半导体晶片。
技术介绍
薄半导体晶片（例如具有小于250μm的厚度）可能显示出晶片弯曲或翘曲。因此，也许并不可能完全自动地处理薄半导体晶片，因为工艺设备可能无法处理这样的薄半导体晶片。可以通过晶片拆分来减薄半导体晶片，例如以使得能够实现再用。
技术实现思路
一个示例涉及用于处理宽带隙半导体晶片的方法。将非单晶支撑层沉积在宽带隙半导体晶片的背侧处。另外，将外延层沉积在宽带隙半导体晶片的前侧处。该方法包括：沿着拆分区域拆分宽带隙半导体晶片，以获得包括至少一部分外延层的器件晶片，并且获得包括非单晶支撑层的剩余晶片。一个示例涉及一种用于形成多个薄宽带隙半导体晶片的方法。该方法包括：在宽带隙半导体晶锭上沉积第一非单晶支撑层。沿第一分离区域分离该宽带隙半导体晶锭，以获得包括非单晶支撑层和薄宽带隙半导体层的第一薄宽带隙半导体晶片，并且获得第一剩余宽带隙半导体晶锭。例如，宽带隙半导体晶锭的厚度是薄宽带隙半导体层的厚度的至少2倍。在第一剩余宽带隙半导体晶锭上沉积另外的非单晶支撑层。沿着另外的分离区域来分离第一剩余宽带隙半导体晶锭，以获得另外的薄宽带隙半导体晶片，并且获得剩余宽带隙半导体晶锭。一个示例涉及宽带隙半导体晶片。该宽带隙半导体晶片包括单晶宽带隙半导体层。该单晶宽带隙半导体层的厚度为至少250μm。该宽带隙半导体晶片进一步包括位于单晶半导体衬底表面处的非单晶支撑层。该非单晶支撑层的厚度为至少150μm。该非单晶支撑层的热膨胀系数与单晶宽带隙半导体层的热膨胀系数相差达该单晶宽带隙半导体层的热膨胀系数的至多5％。附图说明将在下文中仅作为示例并且参考附图来描述装置和/或方法的一些示例，在附图中：图1示出了用于处理宽带隙半导体晶片的方法的流程图；图2示出了用于形成多个薄宽带隙半导体晶片的方法的流程图；图3示出了具有非单晶支撑层的宽带隙半导体晶片的示意性横截面；以及图4a至4i示出了用于处理宽带隙半导体晶片的方法的示例。具体实施方式现在将参考其中图示了一些示例的附图来更全面地描述各种示例。在附图中，为了清楚起见，线的粗度、层和/或区域的厚度可能被夸大。因此，虽然另外的示例能够具有各种修改和替换形式，但是在图中示出并且随后将详细描述其一些特定示例。然而，该详细描述并不将另外的示例限于所描述的特定形式。另外的示例可以覆盖落在本公开的范围内的全部修改方案、等同方案和替换方案。遍及附图的描述，相同或相似的数字指代相似或类似的元件，这些元件可以以相同方式来实现或者以彼此相比较时的经修改的形式来实现，同时提供相同或类似的功能。将理解的是，当元件被称为被“连接”或“耦合”到另一个元件时，该元件可以被直接连接或耦合，或者经由一个或多个介于中间的元件来连接或耦合。如果两个元件A和B通过使用“或”来组合，则这要被理解成公开了全部可能的组合，即，仅有A、仅有B以及A和B，如果没有另行明确或隐含定义的话。针对相同的组合的替换措辞是“A和B中的至少一个”或者“A和/或B”。加上必要的变更，这同样也适用于多于两个元件的组合。出于描述特定示例的目的而在本文中使用的术语并不意图对于另外的示例是限制性的。无论何时使用诸如“一”、“一个”和“该”之类的单数形式，以及既没有明确地也没有隐含地将使用仅单个元件定义为是强制的，则另外的示例还可以使用复数个元件来实现相同的功能。同样地，当随后将功能性描述为使用多个元件来实现时，另外的示例可以通过使用单个元件或处理实体来实现相同的功能。将进一步理解的是，术语“包括”、“包括有”、“包含”和/或“包含有”在被使用时指定所陈述的特征、整体、步骤、操作、过程、动作、元件和/或部件的存在，但是不排除一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、过程、动作、元件、部件和/或其任何分组的存在或添加。除非另行定义，否则全部术语（包括技术术语和科学术语）在本文中以它们在示例所属于的领域的普通含义来使用。在下文中，“半导体晶锭”可以是半导体铸块和/或厚半导体晶片。例如，半导体晶锭可以具有细长杆或细长条的形状。厚半导体晶片可以具有圆盘或圆柱的形状。厚半导体晶片的厚度可以是至少2mm。另外，“半导体晶片”可以是半导体材料的圆盘。所述圆盘的厚度可以比所述圆盘垂直于厚度的延伸小至少一个数量级、例如小至少两个数量级。在厚半导体晶片的情况下，厚度可以比厚半导体晶片垂直于厚度的延伸小大约一个数量级。图1示出了用于处理宽带隙半导体晶片的方法100的实施例的流程图。方法100可以包括在宽带隙半导体晶片上沉积110非单晶支撑层。例如，在宽带隙半导体晶片的背侧处沉积110非单晶支撑层。非单晶支撑层可以是晶体层，例如多晶层或非晶层。非单晶支撑层可以包括半导体材料，例如，宽带隙半导体。例如，非单晶支撑层可以直接沉积在宽带隙半导体晶片的背侧表面上。替换地，可以在非单晶支撑层与宽带隙半导体晶片的背侧表面之间形成中间层。例如，方法100可以包括在与宽带隙半导体晶片的背侧相反的宽带隙半导体晶片的前侧处沉积120外延层。例如，外延层可以直接外延生长在宽带隙半导体晶片的前侧表面上。例如，只有宽带隙半导体晶片可以位于非单晶支撑层与外延层之间。例如，外延层可以生长在与非单晶支撑层相同的宽带隙半导体材料上。例如，外延层可以直接生长在宽带隙半导体晶片的单晶部分上。方法100可以进一步包括沿着拆分区域拆分130宽带隙半导体晶片。可以实行拆分130以获得包括至少一部分外延层的器件晶片。例如，拆分区域可以位于外延层内，使得外延层的仅一部分保留用于器件晶片。替换地，拆分区域可以位于宽带隙半导体晶片内，使得器件晶片可以包括完整的外延层。例如，拆分区域可以位于宽带隙半导体晶片的单晶部分（例如，单晶层）内。器件晶片可以包括单晶宽带隙半导体材料（例如，器件晶片可以是单晶半导体晶片）。例如，器件晶片可以是单晶宽带隙半导体晶片，例如，在拆分130器件晶片之后，器件晶片可以包括小于10％（或小于5％、小于3％、小于1％或小于0.5％）的非单晶半导体材料。例如，器件晶片可以包括（例如，单晶）外延层和经拆分的宽带隙半导体晶片的（例如，单晶）部分。另外，可以通过拆分130宽带隙半导体晶片来获得剩余晶片。该剩余晶片可以包括非单晶支撑层。另外，剩余层可以包括宽带隙半导体晶片的剩余部分，例如，宽带隙半导体晶片的单晶层。例如，可以在沉积110非单晶支撑层之后实行拆分130。例如，器件晶片具有的厚度可以是剩余晶片的厚度的多于2倍（或多于3倍、多于5倍或多于10倍）。例如，剩余晶片的剩余宽带隙半导体晶片的厚度可以是经拆分的器件晶片的厚度的至少2倍。例如，提供非单晶支撑层可以使得能够进一步拆分剩余晶片或剩余晶片的单晶宽带隙半导体晶片衬底。非单晶支撑层可以为宽带隙半导体晶片提供机械支撑，和/或可以增加宽带隙半导体晶片的总厚度，以使得能够本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于处理宽带隙半导体晶片的方法（100），所述方法（100）包括：/n在宽带隙半导体晶片的背侧处沉积（110）非单晶支撑层（320）；/n在所述宽带隙半导体晶片的前侧处沉积（120）外延层；以及/n沿着拆分区域拆分（130）所述宽带隙半导体晶片，以获得包括至少一部分外延层的器件晶片，和包括所述非单晶支撑层（320）的剩余晶片。/n

【技术特征摘要】
20180514 DE 102018111450.81.一种用于处理宽带隙半导体晶片的方法（100），所述方法（100）包括：
在宽带隙半导体晶片的背侧处沉积（110）非单晶支撑层（320）；
在所述宽带隙半导体晶片的前侧处沉积（120）外延层；以及
沿着拆分区域拆分（130）所述宽带隙半导体晶片，以获得包括至少一部分外延层的器件晶片，和包括所述非单晶支撑层（320）的剩余晶片。


2.根据权利要求1所述的方法（100），
其中所述非单晶支撑层（320）的热膨胀系数与所述宽带隙半导体晶片的热膨胀系数相差达所述宽带隙半导体晶片的热膨胀系数的至多10％。


3.根据权利要求1或2所述的方法（100），
其中以至少50μm/小时的沉积速率来沉积（110）所述非单晶支撑层（320）。


4.根据前述权利要求之一所述的方法（100），
其中所述非单晶支撑层（320）是多晶碳化硅层或钼层。


5.根据前述权利要求之一所述的方法（100），
其中包括所述非单晶支撑层（320）的剩余晶片的总厚度为至少200μm且至多1500μm。


6.根据前述权利要求之一所述的方法（100），
其中在沉积（110）所述非单晶支撑层（320）期间，保护层位于所述宽带隙半导体晶片的前侧处。


7.根据前述权利要求之一所述的方法（100），进一步包括：
在所述剩余晶片的非单晶支撑层（320）上沉积另外的非单晶支撑层。


8.根据权利要求7所述的方法（100），
其中所述另外的非单晶支撑层的材料与所述非单晶支撑层（320）的材料不同。


9.根据权利要求7或8所述的方法（100），
其中包括所述非单晶支撑层（320）和所述另外的非单晶支撑层的剩余晶片的厚度与在拆分（130）所述宽带隙半导体晶片之前的宽带隙半导体晶片的厚度相差至多300μm。


10.根据权利要求7至9之一所述的方法（100），
其中所述另外的非单晶支撑层具有的厚度是另外的器件晶片的总厚度的至少90％且至多110％。


11.根据前述权利要求之一所述的方法（100），进一步包括：
在所述剩余晶片的前侧处沉积另外的外延层；以及
沿着另外的拆分区域拆分所述剩余晶片，以获得包括所述另外的外延层的另外的器件晶片和包括所述非单晶支撑层（320）的另外的剩余晶片。


12.根据前述权利要求之一所述的方法（100），进一步包括：
在沉积（110）所述非单晶支撑层（320）之后，在所述宽带隙半导体晶片中形成宽带隙半导体器件的掺杂区域。


13.根据前述权利要求之一所述的方法（100），进一步包括：
在沉积...

【专利技术属性】
技术研发人员：FJ桑托斯罗德里格斯，G德尼夫尔，TFW赫希鲍尔，M胡贝尔，W莱纳特，R鲁普，HJ舒尔策，
申请(专利权)人：英飞凌科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE