一种化合物半导体基板与石墨载板固定方法技术

本发明专利技术公开了一种化合物半导体基板与石墨载板固定方法，属于半导体领域。一种化合物半导体基板与石墨载板固定方法，包括以下步骤：去除基板与石墨载板表面的自然氧化层；将基板贴合在石墨载板上；在基板与石墨载板上进行碳沉积；对基板上表面的碳沉积层抛光或者蚀刻，使得基板的端面重新暴露，石墨载板表面的碳沉积层保留，用于封堵所述的基板；进行外延工艺，在基板的端面形成外延层。在基板的端面形成外延层。在基板的端面形成外延层。

【技术实现步骤摘要】
一种化合物半导体基板与石墨载板固定方法


[0001]本专利技术涉及半导体领域，具体涉及一种化合物半导体基板与石墨载板固定方法。

技术介绍

[0002]半导体材料可分为单质半导体及化合物半导体两类，前者如硅(Si)、锗(Ge) 等所形成的半导体，后者为砷化镓(GaAs)、氮化镓(GaN)、碳化硅(S iC)等化合物形成。半导体在过去主要经历了三代变化，砷化镓(GaAs)、氮化镓(GaN)和碳化硅(Si C)半导体分别作为第二代和第三代半导体的代表，相比第一代半导体高频性能、高温性能优异很多，制造成本更为高昂，可谓是半导体中的新贵。
[0003]化合物半导体能够在超高电压(>8000V)IGBT及超高频(>300KHz)的MOSFET 元件上展现特佳的性能，但目前长晶材料的量产技术只能将基板尺寸局限在6 寸及6寸以下，与现行硅片主力的8寸/12寸工艺不相容。由于绝大多数的制程工艺类似，若尺寸吻合，则可在8寸硅片的量产线中嵌入少许特殊针对SiC或 GaN工艺的制程设备即可实施量产，远比重新设立小尺寸的S iC或GaN的产线效益高的多。因此，亟需一种适用于小尺寸化合物半导体晶圆制造工艺，以实现其规模化生产。
[0004]另一方面，虽然现有技术中提供了一些载板承载化合物半导体基板的方式，但是现有的承载方式的限位与封堵的材料并不能承受高温。在晶圆的外延工艺中，需要承受1400摄氏度以上的高温，并且伴随有高速旋转的动作。因此，维克能够适应高温下的工艺，需要使用新的材料以及固定载体。/>
技术实现思路

[0005]针对现有技术的不足，本专利技术提出了一种化合物半导体基板与石墨载板固定方法。
[0006]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
[0007]一种化合物半导体基板与石墨载板固定方法，包括以下步骤：
[0008]去除基板与石墨载板表面的自然氧化层；将基板贴合在石墨载板上；
[0009]在基板与石墨载板上进行碳沉积；
[0010]对基板上表面的碳沉积层抛光或者蚀刻，使得基板的端面重新暴露，石墨载板表面的碳沉积层保留，用于封堵所述的基板；
[0011]进行外延工艺，在基板的端面形成外延层。
[0012]可选地，所述凹槽通过化学机械抛光工艺或者干蚀刻形成。
[0013]可选地，所述化合物半导体基板包括砷化镓基板、氮化镓基板、碳化硅基板中的一种或多种。
[0014]可选地，所述的抛光的方式为化学机械抛光。
[0015]可选地，所述化合物半导体基板和石墨载板固定后厚度小于1500μm，所述石墨载板直径大于化合物半导体基板直径。
[0016]可选地，所述的石墨载板与所述的基板贴合的端面上具有凹槽，所述基板贴合在所述凹槽中。
[0017]可选地，所述的石墨载板上开设有通孔，通过吸盘吸附增强基板与石墨之间的固定。
[0018]上述的固定方法形成的工艺结构在晶圆正面制程和晶圆背面制程中的应用。
[0019]本专利技术的有益效果：
[0020]本专利技术的固定方法能够将小尺寸化合物半导体基板固定于石墨载板上，再进行后续的化合物半导体基板元件制造，实现了利用现行的主力尺寸硅片的生产线量产化合物半导体基板元件，可以一次进行多片化合物半导体晶圆的制造，提高了化合物半导体晶圆的产线效益。本申请的石墨载板配合碳沉积，能够稳定地固定半导体基板，并且石墨与碳沉积耐高温性能优异，从而使得这种搭载能够应用在晶圆的外延工艺等高温环境的制程中。
附图说明
[0021]下面结合附图对本专利技术作进一步的说明。
[0022]图1为本申请的石墨载板和化合物半导体基板俯视图；
[0023]图2与图3为本申请的石墨载板和化合物半导体基板固定方法的流程图。
具体实施方式
[0024]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0025]在本专利技术的一些示例中，公开了一种化合物半导体基板与石墨载板固定方法，包括以下步骤：
[0026]将石墨载板和化合物半导体基板去除自然氧化层；
[0027]按照设计图案将所述的化合物半导体基板排列在石墨载板表面；
[0028]在化合物半导体基板与石墨载板的沉积碳，形成的碳沉积层覆盖在化合物半导体基板与石墨载板上。
[0029]去除中央部分的碳沉积层，使得基板的端面暴露。剩余的碳沉积层能够在化合物半导体基板的边缘以及上端施加物理的限位与封堵，从而将化合物半导体基板固定在所述的石墨载板上。
[0030]其中，对于化合物半导体基板与石墨载板的尺寸，化合物半导体基板和石墨载板固定后厚度小于1500μm，所述石墨载板直径大于化合物半导体基板直径。常见的石墨载板尺寸例如为8寸以及12寸，化合物半导体基板尺寸可以设置为 3寸、4寸或者6寸。
[0031]其中，所述化合物半导体基板包括砷化镓基板、氮化镓基板、碳化硅基板中的一种或多种。
[0032]在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本专利技术的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。
而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0033]以上显示和描述了本专利技术的基本原理、主要特征和本专利技术的优点。本行业的技术人员应该了解，本专利技术不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本专利技术的原理，在不脱离本专利技术精神和范围的前提下，本专利技术还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本专利技术范围内。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种化合物半导体基板与石墨载板固定方法，其特征在于，包括以下步骤：去除基板与石墨载板表面的自然氧化层；将基板贴合在石墨载板上；在基板与石墨载板上进行碳沉积；对基板上表面的碳沉积层抛光或者蚀刻，使得基板的端面重新暴露，石墨载板表面的碳沉积层保留，用于封堵所述的基板；进行外延工艺，在基板的端面形成外延层。2.根据权利要求1所述的化合物半导体基板与石墨载板固定方法，其特征在于，所述凹槽通过化学机械抛光工艺或者干蚀刻形成。3.根据权利要求1所述的化合物半导体基板与石墨载板固定方法，其特征在于，所述化合物半导体基板包括砷化镓基板、氮化镓基板、碳化硅基板中的一种或多种。4.根据权利要求1所述的化合物半导体基板与石墨载...

【专利技术属性】
技术研发人员：严立巍，刘文杰，马晴，朱亦峰，林春慧，
申请(专利权)人：浙江同芯祺科技有限公司，
类型：发明
国别省市：