一种半导体可拆卸基板结构、可拆卸方法和用途技术

本发明专利技术提供了一种半导体可拆卸基板结构、可拆卸方法和用途，所述可拆卸基板结构包括可拆卸支撑基板和半导体基板，所述可拆卸支撑基板与半导体基板接触的一侧表面设置有至少一个凸起部，所述凸起部之间形成气体流道，所述凸起部与半导体基板接触侧表面进行平坦化处理。本发明专利技术通过设置凸起部与半导体基板接触侧，利用分子粘附进行接合固定，进一步地，通过利用气体通道通入氧化气体，将可拆卸基板表面进行氧化，去除氧化膜后即可完成拆卸，能够实现高温下半导体制备，具有结构简单、便于安装拆卸等特点。拆卸等特点。拆卸等特点。

【技术实现步骤摘要】
一种半导体可拆卸基板结构、可拆卸方法和用途


[0001]本专利技术属于半导体制备
，涉及一种半导体可拆卸基板结构、可拆卸方法和用途。

技术介绍

[0002]将两个基板进行可拆卸的接合，在半导体制造领域具有重要的应用价值。例如：半导体基板需要尽可能的薄，特别是碳化硅材料。然而，过薄的基板强度相应降低，容易发生翘曲变形甚至裂纹。为避免上述问题，可以用粘结剂在薄板的一个表面粘贴一个支撑基板，然后在薄基板上进行相关制造工艺，最后将支撑基板拆卸下来。
[0003]然而，碳化硅器件的制造工艺经常需要高温，例如300～800℃的高温离子注入、1000℃左右的欧姆退火等。树脂材料的粘结剂无法承受高温环境，使得碳化硅的制造工艺尚未完成，碳化硅薄板已经和支撑基板分开。
[0004]CN105206588A公开了一种半导体封装件及其制造方法，目的在于实现散热特性优异、可靠性高的半导体封装件。半导体封装件包括：支撑基板、经由粘结材料粘结于上述支撑基板的表面的半导体器件、覆盖上述半导体器件的绝缘层、以及贯通上述绝缘层而将上述半导体器件与外部端子连接的布线，在上述支撑基板的背面侧设置有到达上述半导体器件的第一开口部。上述粘结材料也可以构成上述第一开口部的一部分。
[0005]因此，如何提供一种支撑基板，具有可拆卸功能，而且耐高温、拆卸方便，成为目前迫切需要解决的技术问题。

技术实现思路

[0006]针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种半导体可拆卸基板结构、可拆卸方法和用途，通过设置凸起部与半导体基板接触侧进行平坦化处理，从而利用分子粘附进行接合固定，进一步地，通过利用气体通道通入氧化气体，将可拆卸基板表面进行氧化，去除氧化膜后即可完成拆卸，能够实现高温下半导体制备，具有结构简单、便于安装拆卸等特点。
[0007]为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0008]第一方面，本专利技术提供了一种半导体可拆卸基板结构，所述可拆卸基板结构包括可拆卸支撑基板和半导体基板，所述可拆卸支撑基板与半导体基板接触的一侧表面设置有至少一个凸起部，所述凸起部之间形成气体流道，所述凸起部与半导体基板接触侧表面进行平坦化处理。
[0009]本专利技术通过将凸起部与半导体基板接触侧表面进行平坦化处理，从而使接触侧表面具有一定的粗糙度，进一步地，在真空环境下接触，利用分子粘附将可拆卸支撑基板与半导体基板接合固定，从而能够实现在高温情况下半导体的制备；当需要拆卸时，向气体流道内通入氧化性气体，对可拆卸支撑基板的表面进行渗透氧化，气体流道加了氧化性气体和材料的接触面积，有助于快速地形成贯通整个接合界面的氧化膜，经过去除氧化膜后，即可
完成拆卸。
[0010]需要说明的是，本专利技术对凸起部的形成方式不做具体要求和特殊限定，例如凸起部通过可拆卸支撑基板表面刻蚀得到，凸起部可以是与可拆卸支撑基板一体成型，也可以是分体成型。
[0011]作为本专利技术的一个优选技术方案，所述平坦化处理后，凸起部与半导体基板接触侧表面的表面粗糙度≤0.5nm，例如为0.05nm、0.10nm、0.15nm、0.20nm、0.25nm、0.30nm、0.35nm、0.40nm、0.45nm或0.50nm。
[0012]本专利技术通过控制平坦化处理后的表面粗糙度≤0.5nm，有效保证可拆卸支撑基板与半导体基板之间的接合强度。
[0013]优选地，所述凸起部通过刻蚀得到。
[0014]优选地，所述刻蚀包括反应性离子蚀刻、热蚀刻、湿蚀刻或离子铣削中的一种或至少两种的组合。
[0015]需要说明的是，本专利技术中对刻蚀的方式不做具体要求和特殊限定，先在可拆卸支撑基板上形成蚀刻掩膜的步骤，包括将光刻胶布置在可拆卸支撑基板的表面，利用光刻技术将图案投影至光刻胶上，进一步地进行刻蚀，例如，反应性离子刻蚀可以使用六氟化硫、四氟化碳、三氟化氮、五氟化磷、三氟化硼、三氟化甲烷、氯气、氯化硅、一溴化碘、三氯化磷等气体，或者在上述气体中添加氧气使用；热蚀刻可以使用氢气、氯气、氧气和三氯化氟等气体；湿蚀刻可以使用500℃左右的氢氧化钾水溶液等。
[0016]作为本专利技术的一个优选技术方案，所述凸起部的高度为0.5～3μm，例如为0.5μm、1.0μm、1.5μm、2.0μm、2.5μm或3.0μm。
[0017]本专利技术通过控制凸起部的高度为0.5～3μm，保证氧化性气体在气体流道内的流动通畅性，从而优化氧化效果，若高度低于0.5μm，则气体流动性差，若高度高于3μm，在形成凸起部的过程中需要较久的刻蚀时间，并且在拆卸过程中存在无用氧化部分，造成原料浪费。
[0018]优选地，相邻所述凸起部之间形成气体流道的宽度为0.5～3μm，例如为0.5μm、1.0μm、1.5μm、2.0μm、2.5μm或3.0μm。
[0019]本专利技术通过控制气体流道的宽度为0.5～3μm，避免凸起部之间的间距过大，造成与半导体基板接触面积小的问题，若宽度小于0.5μm，则导致气体流道过窄，影响氧化性气体流通，若宽度大于3μm，则可拆卸支撑基板和半导体基板接合强度低，容易发生脱落的问题。
[0020]优选地，所述凸起部与半导体基板接触侧表面的宽度为0.5～3μm，例如为0.5μm、1.0μm、1.5μm、2.0μm、2.5μm或3.0μm。
[0021]本专利技术通过控制凸起部的宽度为0.5～3μm，在保证凸起部与半导体基板具有稳定接触面积的情况下，凸起部氧化时间短，若宽度小于0.5μm，则接触面积小，可拆卸基板与半导体基板的接合强度低，若宽度大于3μm，则凸起部被完全氧化的时间久，影响拆卸效率。
[0022]需要说明的是，本专利技术中对凸起部的形状不做具体要求和特殊限定，本领域技术人员可根据接合情况和气体流动情况合理设置，保证每一侧的氧化深度为凸起部厚度的一半，从而使整个凸起部全部被氧化，兼顾接合强度、气体的通畅性和较高的氧化速率。
[0023]优选地，所述凸起部的截面呈矩形或梯形。
[0024]作为本专利技术的一个优选技术方案，所述可拆卸支撑基板的材质包括单晶碳化硅或
多晶碳化硅。
[0025]优选地，所述凸起部至少与半导体基板接触一侧的材质为多晶碳化硅。
[0026]本专利技术通过将凸起部与半导体基板接触侧材质设置为多晶碳化硅，相对比于单晶碳化硅，多晶碳化硅更容易被氧化，可以增加氧化速率，提高工艺效率。
[0027]作为本专利技术的一个优选技术方案，所述可拆卸支撑基板具有凸起部的一侧包覆有多晶碳化硅层。
[0028]优选地，所述凸起部之间设置有接触层，所述接触层设置于气体流道的顶部，所述接触层的材质包括多晶碳化硅。
[0029]本专利技术通过设置接触层，与凸起部共同作用，提高了与半导体基板的接触面积，从而提高接合强度，在拆卸过程中，接触层全部氧化，从而保证去除拆卸，接触层的厚度可以为0.5～3μm。
[0030]作为本专利技术的一个优选技术方案，所述凸起部包括凸起块和/或凸起条本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半导体可拆卸基板结构，其特征在于，所述可拆卸基板结构包括可拆卸支撑基板和半导体基板，所述可拆卸支撑基板与半导体基板接触的一侧表面设置有至少一个凸起部，所述凸起部之间形成气体流道，所述凸起部与半导体基板接触侧表面进行平坦化处理。2.根据权利要求1所述的半导体可拆卸基板结构，其特征在于，所述平坦化处理后，凸起部与半导体基板接触侧表面的表面粗糙度≤0.5nm；优选地，所述凸起部通过刻蚀得到；优选地，所述刻蚀包括反应性离子蚀刻、热蚀刻、湿蚀刻或离子铣削中的一种或至少两种的组合。3.根据权利要求1或2所述的半导体可拆卸基板结构，其特征在于，所述凸起部的高度为0.5～3μm；优选地，相邻所述凸起部之间形成气体流道的宽度为0.5～3μm；优选地，所述凸起部与半导体基板接触侧表面的宽度为0.5～3μm；优选地，所述凸起部的截面呈矩形或梯形。4.根据权利要求1
‑
3任一项所述的半导体可拆卸基板结构，其特征在于，所述可拆卸支撑基板的材质包括单晶碳化硅或多晶碳化硅；优选地，所述凸起部至少与半导体基板接触一侧的材质为多晶碳化硅。5.根据权利要求1
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4任一项所述的半导体可拆卸基板结构，其特征在于，所述可拆卸支撑基板具有凸起部的一侧包覆有多晶碳化硅层；优选地，所述凸起部之间设置有接触层，所述接触层设置于气体流道的顶部，所述接触层的材质包括多晶碳化硅。6.根据权利要求1
‑
5任一项...

【专利技术属性】
技术研发人员：母凤文，郭超，
申请(专利权)人：北京青禾晶元半导体科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：