一种晶圆基座的制作方法

文档序号:15289780发布日期:2018-08-29 00:37阅读:133来源:国知局

本申请涉及半导体技术领域,尤其涉及一种晶圆基座。



背景技术:

半导体器件制作过程中的一些工艺,需要将晶圆嵌入到用于承载该晶圆的晶圆基座中。例如,将承载有晶圆的晶圆基座放入MOCVD(Metal Organic Chemical Vapor Deposition,金属有机化合物化学气相沉积)装置的镀膜腔室中,将晶圆的一个表面暴露在一种或多种不同的气体下,从而晶圆表面发生化学反应或化学分解来产生欲沉积的薄膜。其中,MOCVD为化学气相沉积的一种,以其生长易控制、可生长纯度很高的材料、外延层大面积均匀性良好等优点,逐渐用于制造高亮度LED芯片。

现有技术中,在设计晶圆基座时,先在基板的一个表面上蚀刻成圆柱形凹槽,然后沿圆柱形凹槽的外切矩形进行切割,但是这种切割方式不容易裂片,导致切割得到的晶圆基座的破损率较高。



技术实现要素:

本申请实施例提供一种晶圆基座,以解决现有技术中晶圆基座的破损率较高的技术问题。

为了解决上述技术问题,本申请实施例提供一种晶圆基座,所述晶圆基座包括:基座本体;

所述基座本体为长方体;

所述基座本体的一个端面上设置有凹槽;所述端面的横截面形状为正方形,所述凹槽的底面为圆形,且所述凹槽与所述基座本体的长方体侧面设有缺口。

在本申请一实施例中,所述缺口的数量为4个。

在本申请一实施例中,所述缺口的深度大于或等于所述凹槽的深度。

在本申请一实施例中,所述缺口的深度等于所述凹槽的深度。

在本申请一实施例中,所述缺口的宽度为1.5毫米~2.5毫米。

在本申请一实施例中,所述缺口通过对基板一个表面上的底面为圆形、且该圆形边缘设置有至少一个凸起的凹槽,并沿凹槽不包括凸起部分的最大外切矩形切割形成,所述缺口的位置与所述凸起的位置相对应。

在本申请一实施例中,所述凸起的深度大于或等于所述凹槽的深度。

在本申请一实施例中,所述凸起的深度等于所述凹槽的深度。

在本申请一实施例中,所述凸起的数量为4个。

在本申请一实施例中,所述凸起的形状为矩形。

本申请实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果:

本申请实施例中的晶圆基座包括:基座本体;该基座本体为长方体;该基座本体的一个端面上设置有凹槽;该端面的横截面形状为正方形,该凹槽的底面为圆形,且该凹槽与该基座本体的长方体侧面设有缺口。制作本申请中的晶圆基座,可以降低晶圆基座的破损率,保证晶圆的镀膜效果。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解,构成本申请的一部分,本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请,并不构成对本申请的不当限定。在附图中:

图1为现有技术中一种晶圆基座的结构示意图;

图2为本申请实施例提供的一种晶圆基座的结构示意图;

图3为本申请实施例提供的一种凹槽的横截面的示意图;

图4为本申请实施例提供的一种设置有凹槽的基板的俯视图;

图5为本申请实施例提供的一种晶圆基座的制作过程的实例图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请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申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本申请保护的范围。

为了便于理解,首先对本申请实施例涉及的一些概念进行介绍。

晶圆是指硅半导体集成电路制作所用的硅晶片,由于其形状为圆形,故称为晶圆。

金属有机化学气相沉积(Metal Organic Chemical Vapor Deposition,MOCVD),为化学气相沉积的一种,其于成长薄膜时,为将载流气体通过金属有机反应源的容器,将反应源的饱和蒸汽输送至反应腔中与其它反应气体混合,并借由加热装置控制待成长晶圆的加热温度,然后在待成长晶圆上面发生化学反应促成薄膜的成长。

一般来说,MOCVD装置包含镀膜腔室、与镀膜腔室适配的用于承载晶圆的晶圆基座以及用于使反应气体流动至晶圆表面的管路。当需要对半导体晶圆镀膜时,首先将该晶圆嵌入晶圆基座内,之后将承载有晶圆的晶圆基座放入镀膜腔室内,将晶圆加热至适当的温度,并经由管路将有机金属的气体导入至晶圆表面,借此进行晶圆一表面的镀膜。

现有技术中,在制作晶圆基座时,首先在基板的一个表面上蚀刻成圆柱形凹槽,然后沿圆柱形凹槽的外切矩形进行切割,获得图1所示的晶圆基座,但是这种切割方式不容易裂片,导致切割得到的晶圆基座的破损率较高,进而影响晶圆的镀膜效果。为了解决上述问题,本申请实施例提供了一种晶圆基座。

本申请实施例提供一种晶圆基座,该晶圆基座包括:基座本体;

该基座本体为长方体;

该基座本体的一个端面上设置有凹槽;该端面的横截面形状为正方形,该凹槽的底面为圆形,且该凹槽与该基座本体的长方体侧面设有缺口。

制作本申请中的晶圆基座,可以降低晶圆基座的破损率。

本申请实施例中,基座本体的材料可以为二氧化硅。

本申请实施例中,缺口的数量可以为1个、2个、3个或者4个。

当缺口的数量为4个时,如图2所示,图2示出了晶圆基座的结构示意图,基座本体的一个端面上设置有凹槽,该端面的横截面形状为正方形,凹槽的底面为圆形,且该凹槽与该基座本体的长方体侧面设有缺口。

本申请实施例中,凹槽的直径等于端面的边长,该凹槽与基座本体的四个侧面相切的位置均设置有缺口,即设置有4个缺口,每个缺口的深度均等于凹槽的深度。

当缺口的数量为3个、2个、1个时,其缺口的位置可以为如图2中的任意1个、2个或3个的位置。此外,本申请实施例中,缺口的深度也可以大于凹槽的深度,例如,将图2所示至少一个缺口的深度向下延伸。缺口的宽度小于圆形的直径。

本申请实施例中,缺口的宽度可以为1.5毫米~2.5毫米。

在一示例性应用场景中,对于直径200毫米、厚度0.7毫米的半导体晶圆,本申请提供的晶圆基座的尺寸可以为:基座本体的厚度为1.1毫米、端面边长为200毫米、该端面上设置的凹槽的槽深为0.7毫米、该凹槽的底面的圆形的直径为200毫米、该凹槽与基座本体的长方体侧面相切处设置的缺口的宽度为2毫米,该凹槽的深度为0.7毫米。

本申请实施例中,缺口通过对基板一个表面上的底面为圆形、且该圆形边缘设置有至少一个凸起的凹槽,并沿凹槽不包括凸起部分的最大外切矩形切割形成,该缺口的位置与该凸起的位置相对应。

为了便于理解,结合晶圆基座的制作过程对该晶圆基座中缺口的形成进行介绍。

提供一基板;在基板的一个表面上蚀刻成凹槽,该凹槽的底面为圆形、且该圆形的边缘设置有至少一个凸起;沿凹槽不包含凸起的最大外切矩形进行切割,在凸起的位置处形成缺口,凸起的位置与外切矩形和圆形的一个切点的位置相对应。

例如,可以提供一块宽度为370毫米、长度为470毫米、厚度为1.1毫米的基板。

本申请实施例中,基板的材料可以为二氧化硅。例如,可以提供一块宽度为370毫米、长度为470毫米、厚度为1.1毫米的二氧化硅材质的基板。

蚀刻是将材料使用化学反应或物理撞击作用而移除的技术,蚀刻原理是将蚀刻区域的保护膜去除,并在蚀刻时接触化学溶液,达到溶解腐蚀的作用,形成凹凸或镂空成型的效果。

本申请实施例中,凹槽的横截面为圆形,且该圆形的边缘可以设置有1个凸起,2个凸起、3个凸起或者4个凸起,该凸起的形状可以为矩形。

当圆形的边缘设置的凸起的形状为矩形、且凸起的数量为4个时,如图3所示,图3示出了凹槽的横截面的示意图,圆形的边缘设置有4个凸起,凸起的形状为矩形。当凸起的数量为3个、2个、1个时,其凸起的位置可以为如图3中的任意1个、2个或3个的位置。

此外,本申请实施例中,凸起的形状也可以为矩形以外的其他形状,凸起的尺寸可以根据实际需要进行设置。

本申请实施例中,蚀刻方式多种多样,具体的,基板一个表面上的凹槽通过在该表面上蚀刻成圆柱形凹槽以及在该圆柱形凹槽的边缘处进行凹槽蚀刻形成;或者,基板一个表面上的凹槽通过将镂空蚀刻板放置于该基板一个表面上,进行湿法蚀刻形成;该蚀刻板的镂空形状为圆形、且该圆形的边缘设置有至少一个凸起。

考虑到一方面,凸起的宽度越大,越容易裂片;另一方面,凸起的宽度越大,后续所形成的晶圆基座的缺口的宽度也就越大,但是缺口太大,可能会影响晶圆的镀膜效果,因此,本申请实施例中,凸起的宽度可以为1.5毫米~2.5毫米,此时,在对基板进行切割时,所得到的晶圆基座的缺口的宽度也即为1.5毫米~2.5毫米,从而使得在满足易裂片的同时,保持晶圆基座的完整性,避免对晶圆的镀膜效果造成影响。

本申请实施例中,凸起的深度可以等于凹槽的深度,也可以大于凹槽的深度。

本申请实施例中,可以使用刀具对沿凹槽不包括凸起部分的最大外切矩形进行切割,也可以使用激光对沿凹槽不包括凸起部分的最大外切矩形进行切割。

本申请实施例中,凸起的位置与外切矩形和圆形的一个切点的位置相对应,指的是外切矩形和圆形的一个切点的位置处于凸起内。切割后得到的缺口,该缺口的位置和数量与凸起的位置和数量一致。

本申请实施例中,由于凸起可以将切割线与圆形的切线错开,使得在切割时容易裂片,即凸起数量越多,越容易裂片,因此,当凸起数量为4时,即图3所示的4个凸起,可以从最大程度上降低晶圆基座的破损率。此时,在对基板进行切割时,会形成4个缺口,即形成图2所示的晶圆基座。

此外,同样由于凸起可以将切割线与圆形的切线错开,使得在切割时容易裂片,也即凸起的深度越大,越容易裂片,因此,当凸起的深度大于或等于凹槽的深度时,可以从最大程度上降低晶圆基座的破损率。此时,在对基板进行切割时,会形成深度大于或等于凹槽的深度的缺口。

此外,考虑到一方面,凸起的深度越大,越容易裂片;另一方面,凸起的深度越大,在工艺制作时,制作时间长,成本高,因此,本申请实施例中,优选的,凸起的深度等于凹槽的深度,此时,在对基板进行切割时,所得到的晶圆基座的缺口的深度也就等于凹槽的深度,从而使得在满足易裂片的同时,保持晶圆基座的完整性,避免对晶圆的镀膜效果造成影响。

如图4所示,图4为设置有凹槽的基板的俯视图,基板的端面上设置有一个横截面为图3所示形状的凹槽,该凹槽的形状为圆形、且圆形的边缘上设置有4个凸起,凸起的形状均为矩形。为了便于理解,在图4中以虚线形式标出了圆形的4条切线,该圆形与其外切矩形的4个切点,分别位于4个凸起内。

在进行切割时,可以按照图4中的4条虚线(切线)对基板进行切割,从而获得晶圆基座。

在一示例性应用场景中,当需要镀膜的半导体晶圆的尺寸为直径200毫米、厚度0.7毫米时,本申请可以提供一宽度为370毫米、长度为470毫米、厚度为1.1毫米的二氧化硅材质的基板,如图5所示,在基板的一表面上蚀刻出两个凹槽,凹槽的槽深为0.7毫米、该凹槽的横截面的圆形的直径为200毫米、,该凹槽的深度为0.7毫米,之后沿图5所示的6条虚线(实为圆形的切线)进行切割,从而获得两个晶圆基座。每个晶圆基座的尺寸为:基座本体的厚度为1.1毫米、端面边长为200毫米、该端面上设置的凹槽的槽深为0.7毫米、该凹槽的横截面的圆形的直径为200毫米,该凹槽的深度为0.7毫米。

由上述实施例可见,该申请实施例中,通过在圆形凹槽的边缘设置凸起,来将切割线与圆形的切线错开,使得在切割时容易裂片,从而可以降低晶圆基座的破损率,保证晶圆的镀膜效果。

本领域的技术人员应明白,尽管已描述了本申请的优选实施例,但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念,则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以,所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。

显然,本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的范围。这样,倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内,则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

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