本发明专利技术涉及一种SiC晶片的退火方法，首先将SiC晶片装入陶瓷工装中，陶瓷工装置于陶瓷坩埚内，陶瓷工装和陶瓷坩埚中间用SiC粉填满；直接升温至低温度区域200℃~400℃，保温3~6小时，此阶段升温时间≥1.5小时；保温后，升温至中温区域500℃~700℃,保温5~10小时，此阶段升温时间≥2.5小时；经过中温保温后，升温至高温区域800℃~1900℃，保温10~20小时，此阶段升温时间≥10小时；高温保温结束后，以每小时10℃~15℃降温至室温，出炉。采用该方法退火的晶片加工应力基本消除，整个晶片退火均匀，降低由于晶体加工产生的加工应力引起的晶片翘曲和弯曲。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种SiC晶片的退火工艺。
技术介绍
SiC晶体是超高亮度LED发光材料GaN常用的衬底材料，而GaN磊晶的晶体质量与所使用的SiC衬底(基板)表面加工质量密切相关，尤其是用来光刻的SiC衬底与晶片的表面形貌和翘曲以及弯曲程度联系紧密，晶片的翘曲和弯曲程度过大，光刻时难以聚焦，导致良率下降；如果直接用平片做GaN磊晶，平片与外延薄膜极易脱落，影响外延品质。在SiC衬底的切割、双面研磨以及单面研磨、抛光过程中，尽管部分的加工应力 会在下一道加工工序释放，但是这种应力释放是无序释放，同时未释放的加工应力会在晶片表面集聚，影响SiC晶片的翘曲和弯曲程度，严重的翘曲和弯曲会在后道加工过程产生破片，影响整个加工循环的晶片质量。
技术实现思路
本专利技术的目的之一是在于提供一种高质量的，适用于对SiC切割片、双面研磨片、单片研磨片和抛光片。本专利技术的目的之二是使加工的SiC晶片的加工应力消除均匀、充分，降低由于晶体加工产生的加工应力引起的晶片翘曲和弯曲程度，提高光刻的良率，减轻衬底晶片和外延层的脱落程度。为了实现上述目的，本专利技术的技术方案是一种，具体步骤是 (1)将SiC晶片装入陶瓷工装中，陶瓷工装置于陶瓷坩埚内，陶瓷工装和陶瓷坩埚中间用SiC粉填满；(2)直接升温至低温度区域200°C 400°C，保温3飞小时，此阶段升温时间彡I. 5小时； (3)经过低温保温一段时间后，升温至中温区域500°C^700oC，保温5 10小时，此阶段升温时间彡2. 5小时； (4)经过中温保温一段时间后，升温至高温区域800°C 1900°C，保温1(Γ20小时，此阶段升温时间> 10小时； (5)高温保温结束后，以每小时10°C 15°C降温至室温，出炉。SiC晶片为切割片、双面研磨片、单面研磨片、抛光片和衬底片中的任一种。SiC抛光片为单面抛光片和双面抛光片中的任一种。SiC晶片为导电型或半绝缘型。SiC晶片晶型为4H、6H、3C和15R中的任一种。SiC晶片为2英寸导电型的4H_SiC晶片，上述第二至第五步骤为以2°C /分钟的升温速率从室温升温至200°C;温度保持200°C 6个小时；低温保温结束后，以2°C /分钟的升温速率从200°C升温至500°C;温度保持500°C 10个小时；中温保温结束后，以O. 5°C/分钟的升温速率从500°C升温至800°C;温度保持800°C 20个小时；高温保温结束后，以10°C /小时的降温速率降温至室温，打开炉膛，取出晶片。SiC晶片为2英寸导电型6H_SiC晶片，上述第二至第五步骤为以2°C /分钟的升温速率从室温升温至400°C;温度保持400°C 3个小时；低温保温结束后，以2°C /分钟的升温速率从400°C升温至700°C;温度保持700°C 5个小时；中温保温结束后，以1°C /分钟的升温速率从700°C升温至1900°C ;温度保持1900°C 10个小时；高温保温结束后，以15°C /小时的降温速率降温至室温，打开炉膛，取出晶片。SiC晶片为2英寸半绝缘型4H_SiC晶片，上述第二至第五步骤为以2°C /分钟的升温速率从室温升温至300°C ;温度保持300°C 4个小时；低温保温结束后，以2°C /分钟的升温速率从300°C升温至600°C ;温度保持600°C 9个小时；中温保温结束后，以O. 5°C /分钟的升温速率从600°C升温至1200°C ;温度保持1000°C 16个小时；高温保温结束后，以IO0C /小时的降温速率降温至室温，打开炉膛，取出晶片。 SiC晶片为2英寸半绝缘型6H_SiC晶片，上述第二至第五步骤为以2°C /分钟的升温速率从室温升温至380°C ;温度保持300°C 3个小时；低温保温结束后，以2°C /分钟的升温速率从300°C升温至700°C ;温度保持700°C 6个小时；中温保温结束后，以O. 5°C /分钟的升温速率从700°C升温至1000°C ;温度保持1000°C 11个小时；高温保温结束后，以IO0C /小时的降温速率降温至室温，打开炉膛，取出晶片。本专利技术的有益效果 针对目前加工的SiC晶片不经过退火，直接用来光刻或外延，加工应力未得到充分释放，导致光刻晶片的良率极低，外延层和衬底晶片极易脱落的缺陷。本专利技术的实现方式是在退火过程中，分阶段升温、保温，该方法使得SiC晶片在切割、研磨和抛光过程中产生的加工应力释放均匀、充分。该方法克服了现有加工的SiC晶片直接外延和光刻时，光刻时难以聚焦，良率极低，外延层与衬底晶片易脱落的诸多缺点；可以使得SiC晶片在切割、研磨和抛光过程中产生的加工应力释放均匀、充分。用晶片退火的方法降低了加工产生的加工应力，大幅度降低了加工应力引起的晶片翘曲和弯曲程度，使光刻良率和外延的质量均得到提闻。附图说明图I是的退火曲线示意 图2是的退火装置示意图。具体实施例方式下面通过实施例对本专利技术进一步阐述，但并不限制本专利技术。如图1，2所示，本专利技术的，具体步骤是 (1)将SiC晶片4装入陶瓷工装3中，陶瓷工装3置于陶瓷坩埚I内，陶瓷工装3和陶瓷坩埚I中间用SiC粉2填满； (2)直接升温至低温度区域200Π00 ，保温:Γ6小时，此阶段升温时间彡1.5小时； (3)经过低温保温一段时间后，升温至中温区域500Π00 ，保温5 10小时，此阶段升温时间彡2. 5小时； (4)经过中温保温一段时间后，升温至高温区域800°C 1900°C，保温1(Γ20小时，此阶段升温时间> 10小时； (5)高温保温结束后，以每小时10°C 15°C降温至室温，出炉。SiC晶片为切割片、双面研磨片、单面研磨片、抛光片和衬底片中的任一种。SiC抛光片为单面抛光片和双面抛光片中的任一种。SiC晶片为导电型或半绝缘型。SiC晶片晶型为4H、6H、3C和15R中的任一种。实施例之一 (1)将切割后的2英寸导电型的4H_SiC晶片装入陶瓷工装中，再将陶瓷工装置于陶瓷坩埚中，陶瓷工装和陶瓷坩埚中间用SiC粉填满； (2)低温区升温以2°C/分钟的升温速率从室温升温至200°C ； (3)低温区保温温度保持200°C6个小时；(4)中温区升温低温保温结束后，以2V/分钟的升温速率从200°C升温至500°C ； (5)中温区保温温度保持500°C10个小时；(6)高温区升温中温保温结束后，以O.5°C /分钟的升温速率从500°C升温至800°C ； (7)高温区保温温度保持800°C20个小时；(8)降温高温保温结束后，以10°C/小时的降温速率降温至室温，打开炉膛，取出晶片; 用Corning公司的FM200 WAFER SYSTEM测试退火前的SiC晶片的翘曲度为-12. 83微米，退火后的SiC晶片整个翘曲度-2. 24微米，加工应力基本消除。实施例之二 (1)将双面研磨后的2英寸导电型6H_SiC晶片装入陶瓷工装中，再将陶瓷工装置于陶瓷坩埚中，陶瓷工装和陶瓷坩埚中间用SiC粉填满； (2)低温区升温以2°C/分钟的升温速率从室温升温至400°C ； (3)低温区保温温度保持400°C3个小时；(4)中温区升温低温保温结束后，以2V/分钟的升温速率从本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种SiC晶片的退火方法，其特征在于，具体步骤是：（1）将SiC晶片装入陶瓷工装中，陶瓷工装置于陶瓷坩埚内，陶瓷工装和陶瓷坩埚中间用SiC粉填满；（2）直接升温至低温度区域200℃~400℃，保温3~6小时，此阶段升温时间≥1.5小时；（3）经过低温保温一段时间后，升温至中温区域500℃~700℃,保温5~10小时，此阶段升温时间≥2.5小时；（4）经过中温保温一段时间后，升温至高温区域800℃~1900℃，保温10~20小时，此阶段升温时间≥10小时；（5）高温保温结束后，以每小时10℃~15℃降温至室温，出炉。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：储耀卿，徐家跃，
申请(专利权)人：上海应用技术学院，
类型：发明
国别省市：
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