【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及半导体，特别涉及一种制备厚边薄片六方晶系碳化硅晶圆的方法。
技术介绍
1、电力电子器件也称为功率器件，主要运用在处理高电压和大电流的电能转换类应用场景中，对器件的能量转换效率要求颇高。而碳化硅(sic)材料作为第三代半导体材料，具有宽禁带宽度、高电子迁移率、高饱和击穿电场强度、高热导率等特性，是制备电力电子器件的理想材料。
2、对于功率器件来说，器件的厚度越薄，导通电阻就越低，功耗也会随之越小。因此，在目前的碳化硅器件制备流程中，通常需要将碳化硅晶圆从350μm减薄到150μm，甚至到100μm。然而，减薄后碳化硅晶圆机械强度会急剧下降，很容易在后续的工艺中(比如欧姆金属和焊接金属沉积、激光退火以及晶圆级测试过程中)发生碎裂，造成不必要的损失。同时，由于薄片的翘曲较大，在减薄后的工艺中，自动传送装置无法精准抓取晶圆，必须手动作业，这使得人力成本过高，导致效率低下。
3、可见，目前碳化硅晶圆减薄后普遍存在机械强度低和薄片的翘曲大需要手动作业的问题，这两个问题的随着晶圆尺寸的增加也愈发显著。同样的问题也曾出现在硅材料器件的制程上，不过被taiko工艺很好的解决了。taiko工艺是disco公司专利技术的一种局部减薄方法，只减薄晶圆面内靠里边的区域，保留边缘大约3mm的宽度不减薄，从而形成一个支持环，保证了整个晶圆的机械强度足够支持后续的工艺步骤，同时也将翘曲度控制在一个很小的范围。但taiko工艺只适合硬度不高的材料，而碳化硅材料的莫氏硬度高达9.5，对磨轮的消耗较大，同时亦很脆，无法采用局部减
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提出一种制备厚边薄片六方晶系碳化硅晶圆的方法，其方法简单，易于实现，通过保留边缘的厚材料形成厚边结构，大大提高了薄片碳化硅晶圆的机械强度，从而有助于降低晶圆后续工艺的碎片风险。
2、实现本专利技术目的所采用的技术方案是：
3、一种制备厚边薄片六方晶系碳化硅晶圆的方法，具体包括以下步骤：
4、步骤s1，将晶圆划分为厚边区域和减薄区域，将激光从减薄区域的硅面(0001)或者碳面(000-1)表面入射，精确聚焦到减薄区域需要减薄的深度，在需要减薄的深度位置形成一层缺陷裂纹聚集层；
5、步骤s2，沿厚边区域和减薄区域交界处进行竖向切割，并切割到缺陷裂纹聚集层所在的深度，形成隔离沟槽；
6、步骤s3，将晶圆分为保留部分和去除部分；
7、步骤s4，对保留部分的凹形面进行侧面和平面抛光；
8、步骤s5，对步骤s4的凹形面加工，形成多重台阶。
9、进一步地，在步骤s1中，厚边区域的宽度为0.1～10mm。
10、进一步地，在步骤s2中，隔离沟槽垂直于晶圆表面或向晶圆外围倾斜；当隔离沟槽向晶圆外围倾斜时，隔离沟槽壁与晶圆水平面的夹角为α，且夹角α的范围为5°<α≤90°。
11、进一步地，在步骤s3中，将晶圆分为保留部分和去除部分的方法为裂纹扩展法。
12、进一步地，在步骤s1中，所使用的激光的波长大于380nm，脉宽为10fs～1000ps。
13、本专利技术的有益效果在于：
14、1、采用本专利技术的方法通过保留边缘的较厚材料形成厚边结构，大大提高了薄片晶圆的机械强度，从而有助于降低晶圆后续工艺的碎片风险。
15、2、本专利技术的方法简单，易于实现，实用性强，可实现大规模生产。
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1.一种制备厚边薄片六方晶系碳化硅晶圆的方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种制备厚边薄片六方晶系碳化硅晶圆的方法，其特征在于，在步骤S1中，厚边区域(101)的宽度为0.1～10mm。
3.根据权利要求1或2所述的一种制备厚边薄片六方晶系碳化硅晶圆的方法，其特征在于，在步骤S2中，隔离沟槽(3)垂直于碳化硅晶圆(1)表面或向碳化硅晶圆(1)外围倾斜；当隔离沟槽(3)向碳化硅晶圆(1)外围倾斜时，隔离沟槽(3)壁与碳化硅晶圆(1)水平面的夹角为α，且夹角α的范围为5°<α≤90°。
4.根据权利要求1或2所述的一种制备厚边薄片六方晶系碳化硅晶圆的方法，其特征在于，在步骤S3中，将碳化硅晶圆(1)分为保留部分和去除部分的方法为裂纹扩展法。
5.根据权利要求3所述的一种制备厚边薄片六方晶系碳化硅晶圆的方法，其特征在于，在步骤S3中，将碳化硅晶圆(1)分为保留部分和去除部分的方法为裂纹扩展法。
6.根据权利要求1、2或5所述的激光切割制备厚边薄片碳化硅晶圆(1)的方法，其特征在于，在步骤S1中
7.根据权利要求3所述的激光切割制备厚边薄片碳化硅晶圆(1)的方法，其特征在于，在步骤S1中，所使用的激光的波长大于380nm，脉宽为10fs～1000ps。
8.根据权利要求4所述的激光切割制备厚边薄片碳化硅晶圆(1)的方法，其特征在于，在步骤S1中，所使用的激光的波长大于380nm，脉宽为10fs～1000ps。
...【技术特征摘要】
1.一种制备厚边薄片六方晶系碳化硅晶圆的方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种制备厚边薄片六方晶系碳化硅晶圆的方法，其特征在于，在步骤s1中，厚边区域(101)的宽度为0.1～10mm。
3.根据权利要求1或2所述的一种制备厚边薄片六方晶系碳化硅晶圆的方法，其特征在于，在步骤s2中，隔离沟槽(3)垂直于碳化硅晶圆(1)表面或向碳化硅晶圆(1)外围倾斜；当隔离沟槽(3)向碳化硅晶圆(1)外围倾斜时，隔离沟槽(3)壁与碳化硅晶圆(1)水平面的夹角为α，且夹角α的范围为5°<α≤90°。
4.根据权利要求1或2所述的一种制备厚边薄片六方晶系碳化硅晶圆的方法，其特征在于，在步骤s3中，将碳化硅晶圆(1)分为保留部分和去除部分的方法为...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘敏，何志，
申请(专利权)人：重庆伟特森电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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