一种可拆卸基板制造技术

本实用新型专利技术提供一种可拆卸基板，所述可拆卸基板包括依次连接的第一基板、金属层以及第二基板，所述第一基板和所述第二基板包括至少一层碳化硅层，所述碳化硅层设置于所述金属层一侧，和/或所述第一基板和/或所述第二基板为碳化硅基板。所述可拆卸基板在使用时基板与支撑层的结合牢固，使用后仅通过加热和简单的能量施加即可实现拆卸，操作简便，易于进行工业化应用。化应用。化应用。

【技术实现步骤摘要】
一种可拆卸基板


[0001]本技术属于半导体制造领域，涉及一种可拆卸基板。

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，可以用粘接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。然而，碳化硅器件的制造工艺经常需要高温，例如300
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800℃的高温离子注入、1000℃左右的欧姆退火等。树脂材料的粘接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。

技术实现思路

[0003]为解决现有技术中存在的技术问题，本技术提供一种可拆卸基板，所述可拆卸基板在使用时基板与支撑层的结合牢固，使用后仅通过加热和简单的能量施加即可实现拆卸，操作简便，易于进行工业化应用。
[0004]为达到上述技术效果，本技术采用以下技术方案：
[0005]本技术目的之一在于提供一种可拆卸基板，所述可拆卸基板包括依次连接的第一基板、金属层以及第二基板，所述第一基板和所述第二基板包括至少一层碳化硅层，所述碳化硅层设置于所述金属层一侧，和/或所述第一基板和/或所述第二基板为碳化硅基板。
[0006]本技术中，所述可拆卸基板的结构可以是第一基板或第二基板中的一个设置碳化硅层，也可以是第一基板和第二基板均设置碳化硅层；可以是第一基板和第二基板中的一个为碳化硅材质，也可以是第一基板和第二基板二者均为碳化硅材质；可以是第一基板和第二基板中的一个设置金属层，也可以是第一基板和第二基板均设置金属层；还可以是上述技术方案排列组合所形成的可拆卸基板。
[0007]本技术中，在一定的热处理条件下，金属层中的金属和其接触的碳化硅进行反应形成中间层，所述中间层包括金属硅化物和碳，使得第一基板和第二基板的接合强度降低。反应所生成的碳形成平行于所述基板平面的沉淀物，沉淀物是非连续的，使得形成的中间层中含有空隙或空洞，从而降低后续拆卸所需的外力。
[0008]本技术中，第一基板和第二基板形成的碳化硅层或者碳化硅基板材质可以是单晶或多晶。
[0009]作为本技术优选的技术方案，所述金属层的厚度为1～100nm，如2nm、5nm、10nm、15nm、20nm、25nm、30nm、40nm、50nm、60nm、70nm、80nm或90nm等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围其他未列举的数值同样适用。
[0010]作为本技术优选的技术方案，所述金属层包括W层、Hf层、Nb层、Ni层、V层、Mg
层、Ti层、Zr层、Mo层、Ta层、Co层、Fe层、Cr层或Cu层中的任意一种。
[0011]本技术中，所述金属层还可以是W和Hf的组合、Hf和Nb的组合、Nb和Ni的组合、Ni和V的组合、V和Mg的组合、Mg和Ti的组合、Ti和Zr的组合、Zr和Mo的组合、Mo和Ta的组合、Ta和Co的组合、Co和Fe的组合、Fe和Cr的组合、Cr和Cu的组合或W、Nb和Ta的组合形成的合金金属层。
[0012]本技术中，不同的金属和碳化硅发生反应的温度不同。可根据不同的应用场景进行选择。其规律是：金属和碳化硅发生反应的温度越高，基板在拆卸前的工序中能承受的热预算越高，同时拆卸所需要的热处理的热预算也越高。
[0013]本技术中，可拆卸基板热处理后生成的金属硅化物包括硅化钨WSi2、硅化铪HfSi2、硅化铌NbSi2、硅化镍Ni2Si、硅化钒VSi2、硅化镁Mg2Si、硅化钛TiSi2、硅化锆ZrSi2、硅化钼MoSi2、硅化钽TaSi2、硅化钴CoSi2、硅化铁FeSi2、硅化铬CrSi2或硅化铜Cu5Si等。
[0014]作为本技术优选的技术方案，所述第一基板和所述第二基板还包括半导体基板、金属基板或塑料基板。
[0015]本技术中，所述半导体材料可以是IV族半导体、I
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III
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VI族半导体、II
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V族半导体、IV族半导体、I
‑
III
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VI族半导体以及有机半导体等。
[0016]本技术中，所述可拆卸基板的拆卸方法为对所述可拆卸基板进行热处理，之后对所述金属层施加能量。
[0017]本技术中，所述热处理的温度不低于600℃，如650℃、700℃、750℃、800℃、850℃、900℃、950℃或1000℃等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围其他未列举的数值同样适用。
[0018]本技术中，热处理可以在真空或惰性气氛中进行。惰性气氛可以是氮气气氛或稀有气体气氛，如氩或氦等。在某些实施例中，热处理可以在活泼气氛中进行。
[0019]本技术中，经过热处理后的基板拆卸，可以通过向热处理后形成的中间层或中间层附近提供能量来实现，也可以通过化学方式实现。提供能量的方式包括施加机械力、超声波、插入薄板或者刀片；还可以施加水压，如水喷射或液体喷射；还可以施加气压。也可以采用上述多种方法的组合。化学方式包括蚀刻，可以使用至少含有H2SO4、H2O2、H2O和HF的混合溶液，通过蚀刻从中间层去除硅化物。
[0020]本技术中，所述可拆卸基板的制备方法包括：
[0021]在所述第一基板和/或所述第二基板表面沉积金属层；
[0022]将所述第一基板和所述第二基板进行接合，所述金属层位于所述接合一侧。
[0023]本技术中，所述制备方法包括：
[0024]在所述第一基板和/或所述第二基板表面外延生长碳化硅层；
[0025]在所述第一基板和/或所述第二基板表面沉积金属层，所述金属层沉积于所述碳化硅层表面；
[0026]将所述第一基板和所述第二基板进行接合，所述金属层位于所述接合一侧。
[0027]本技术中，所述外延生长包括金属有机气相沉积(MOVPE)法，氢化气相沉积(HVPE)法、分子束外延(MBE)法以及氨热法、钠通量法等。
[0028]本技术中，所述接合是指，在真空环境下两个足够光滑、洁净的表面可形成分子粘附，表面粗糙度可以为0.5nm Rms或更小。一般认为表面粗糙度越小，接合强度越高。具
体的，还可以在接合期间对基板施加压力，方向垂直于基板平面。施加的压力可以是恒定的，也可以随着时间变化。
[0029]本技术中，所述沉积的方法包括电子束蒸发、DC磁控溅射或射频溅射中的任意一种。
[0030]本技术中，对于熔点较高的金属，优选的沉积方法是电子束蒸发方法。
[0031]本技术中，所述金属层沉积前对所述第一基板和/或所述第二基板的表面进行粒子照射，从而使得表面活化。
[0032]本技术中，在接合之前，通过对需要接合的表面进行粒子照射表面活化，去除表本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可拆卸基板，其特征在于，所述可拆卸基板包括依次连接的第一基板、金属层以及第二基板，所述第一基板和所述第二基板包括至少一层碳化硅层，所述碳化硅层设置于所述金属层一侧，和/或所述第一基板和/或所述第二基板为碳化硅基板。2.根据权利要求1所述的可拆卸基板，其特征在于，所述金属层的厚度为1～100nm。3...

【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：新型
国别省市：