晶圆的减薄方法技术

本申请实施例提供一种晶圆的减薄方法，涉及半导体技术领域，用于解决SiC功率器件良率低、工艺复杂、制备成本高的问题。晶圆或者理解为复合衬底，包括层叠设置的第一碳化硅层、介质层以及第二碳化硅层。晶圆具有相对的第一侧和第二侧，第二碳化硅层远离第一碳化硅层的一侧为晶圆的第一侧。晶圆的减薄方法，包括：在第二侧将临时衬底载片与晶圆临时键合；从第一侧对晶圆进行激光照射，使激光的能量在第二碳化硅层与介质层的界面处进行聚焦烧蚀，使得第二碳化硅层与介质层分离。碳化硅层与介质层分离。碳化硅层与介质层分离。

【技术实现步骤摘要】
晶圆的减薄方法


[0001]本申请涉及半导体
，尤其涉及一种晶圆的减薄方法。

技术介绍

[0002]由于碳化硅(SiC)材料具有禁带宽度宽、临界击穿场强高、热导率大等优越的物理特性，使得SiC功率器件具有耐高压、耐高温、开关速度快、开关损耗小等特点，在航天航空、智能电网、轨道交通、新能源发电、电动汽车、工业电源等领域有广泛的用途。
[0003]为了降低SiC功率器件的导通电阻，以提升器件性能。通常情况下，在SiC功率器件的膜层结构制备完成后，需要对SiC衬底进行减薄处理。但是，这样一来，一方面导致大量(例如近200～300um)的SiC纯粹被研磨浪费，另一方面由于SiC材料硬度几乎达到金刚石水平，传统机械减薄速率小、磨头损伤大，且SiC衬底破裂风险极大。从而导致SiC功率器件制备成本和销售价格居高不下，严重限制SiC功率器件在各领域的推广应用。

技术实现思路

[0004]本申请实施例提供一种晶圆的减薄方法，用于解决SiC功率器件良率低、工艺复杂、制备成本高的问题。
[0005]为达到上述目的，本申请采用如下技术方案：
[0006]第一方面，提供一种晶圆的减薄方法，可以应用于对半导体组件中的复合衬底进行减薄。晶圆或者理解为复合衬底，包括层叠设置的第一碳化硅层、介质层以及第二碳化硅层；晶圆具有相对的第一侧和第二侧，第二碳化硅层远离第一碳化硅层的一侧为晶圆的第一侧；晶圆的减薄方法，包括：在第二侧将临时衬底载片与晶圆临时键合；从第一侧对晶圆进行激光照射，使激光的能量在第二碳化硅层与介质层的界面处进行聚焦烧蚀，使得第二碳化硅层与介质层分离。
[0007]本申请实施例提供的晶圆的减薄方法，由于晶圆为三明治叠层结构，其包含有介质层存在，而介质层与第二碳化硅层的折射率不同。因此，激光从第二碳化硅层远离第一碳化硅层的表面照射入晶圆后，激光很容易在介质层与第二碳化硅层的界面处聚焦吸收。通过加大激光能量，达到介质层的熔点，可实现第二碳化硅层从第一碳化硅层上剥离，以实现对晶圆的减薄。剥离下来的第二碳化硅层可以重复利用，用于制备新的晶圆。因此，采用本申请实施例提供的晶圆的减薄方法对晶圆进行减薄，可以降低半导体器件的制备成本。
[0008]在一种可能的实施例中，第二碳化硅层对激光的吸收系数小于本征吸收系数。通过使第二碳化硅层对激光具有低吸收系数或者透明的特性，以降低第二碳化硅层激光能量的损耗，提高聚焦烧蚀的效果。
[0009]在一种可能的实施例中，激光在第二碳化硅层与介质层的界面处发生非线性吸收。
[0010]在一种可能的实施例中，临时键合的键合温度小于或等于300℃。这样一来，可以避免临时键合工艺温度过高，对半导体组件中开关功能组件产生影响(例如导致开关功能
组件中的金属结构熔化)。
[0011]在一种可能的实施例中，临时衬底载片的熔点大于临时键合的键合温度。这样一来，可以避免临时键合过程中，临时衬底载片溶解，无法对半导体组件起到支撑作用。
[0012]在一种可能的实施例中，在第二侧将临时衬底载片与所述晶圆临时键合，包括：用临时键合胶，在所述第二侧将临时衬底载片与所述晶圆临时键合。工艺成熟，成本低。
[0013]在一种可能的实施例中，从第一侧对晶圆进行激光照射，包括：采用红外激光，从第一侧对晶圆进行激光照射。工艺成熟，成本低。
[0014]在一种可能的实施例中，晶圆的减薄方法还包括：对第一碳化硅层远离临时衬底载片的表面进行处理，以去除介质层的残余。通过对第一碳化硅层远离临时衬底载片的表面进行处理，使第一碳化硅层远离临时衬底载片的表面满足粗糙度等要求，便于后续制作金属电极等结构。
[0015]在一种可能的实施例中，对第一碳化硅层远离临时衬底载片的表面进行处理，包括：通过湿法腐蚀、干法刻蚀或者清洗中的至少一种方式对第一碳化硅层远离临时衬底载片的表面进行处理。
[0016]在一种可能的实施例中，晶圆的第二侧还设置有开关功能组件；在第二侧将临时衬底载片与晶圆临时键合，包括：将临时衬底载片与开关功能组件临时键合。由于对晶圆进行减薄的过程是在晶圆上形成开关功能组件之后进行的。因此，本申请实施例提供的晶圆的减薄方法，可以与半导体器件制备过程中的高温工艺兼容。
附图说明
[0017]图1为本申请的实施例提供的一种不间断电源系统的应用场景图；
[0018]图2为本申请的实施例提供的一种金属
‑
氧化物半导体场效应晶体管的结构示意图；
[0019]图3为本申请实施例提供的一种SiC同质外延层的减薄过程图；
[0020]图4为本申请实施例提供的另一种SiC同质外延层的减薄过程图；
[0021]图5A为本申请实施例提供的一种半导体组件的结构示意图；
[0022]图5B为本申请实施例提供的另一种半导体组件的结构示意图；
[0023]图6A为本申请实施例提供的一种晶圆的减薄方法的流程图；
[0024]图6B为本申请实施例提供的一种晶圆的减薄方法的过程图；
[0025]图7A为本申请实施例提供的另一种晶圆的减薄方法的流程图；
[0026]图7B为本申请实施例提供的另一种晶圆的减薄方法的过程图；
[0027]图8A为本申请实施例提供的一种半导体组件的中晶圆减薄后的结构图；
[0028]图8B为本申请实施例提供的一种半导体组件在后续工艺中的制备过程图。
[0029]附图标记：
[0030]1‑
衬底；2
‑
半导体层；3
‑
阱区；4
‑
源区；5
‑
接触区；6
‑
绝缘膜7
‑
层间绝缘膜；10
‑
第一碳化硅层；20
‑
介质层；30
‑
第二碳化硅层；41
‑
第一键合层；42
‑
过渡层；43
‑
第二键合层；44
‑
第三键合层；50
‑
临时衬底载片；100
‑
晶圆；200
‑
开关功能部件；300
‑
开关功能组件；1000
‑
半导体组件。
具体实施方式
[0031]下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。
[0032]以下，术语“第一”、“第二”等仅用于描述方便，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
[0033]在本申请实施例中，除非另有明确的规定和限定，术语“电连接”可以是直接的电性连接，也可以通过中间媒介间接的电性连接。
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种晶圆的减薄方法，其特征在于，所述晶圆包括层叠设置的第一碳化硅层、介质层以及第二碳化硅层；所述晶圆具有相对的第一侧和第二侧，所述第二碳化硅层远离所述第一碳化硅层的一侧为所述晶圆的所述第一侧；所述晶圆的减薄方法，包括：在所述第二侧将临时衬底载片与所述晶圆临时键合；从所述第一侧对所述晶圆进行激光照射，使激光的能量在所述第二碳化硅层与所述介质层的界面处进行聚焦烧蚀，使得所述第二碳化硅层与所述介质层分离。2.根据权利要求1所述的晶圆的减薄方法，其特征在于，所述第二碳化硅层对激光的吸收系数小于本征吸收系数。3.根据权利要求1所述的晶圆的减薄方法，其特征在于，激光在所述第二碳化硅层与所述介质层的界面处发生非线性吸收。4.根据权利要求1所述的晶圆的减薄方法，其特征在于，所述临时键合的键合温度小于或等于300℃。5.根据权利要求1所述的晶圆的减薄方法，其特征在于，所述临时衬底载片的熔点大于所述临时键合的键合温度。6.根据权利要求1所述的晶圆的减薄方法，其特征在于，在所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：高博，黄伯宁，万玉喜，
申请(专利权)人：华为数字能源技术有限公司，
类型：发明
国别省市：