一种激光烧蚀加超声波剥离的碳化硅减薄方法与流程

本发明涉及半导体，特别涉及一种激光烧蚀加超声波剥离的碳化硅减薄方法。

背景技术：

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。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。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、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。传统方法是采用研削(grinding)工艺实现碳化硅晶圆的减薄，且研削是采用镶嵌有金刚石磨料的磨轮，直接与碳化硅晶圆摩擦，通过磨轮上的金刚石颗粒将多余的碳化硅材料一点点带走，从而达到减薄的目的。但由于碳化硅的硬度高，莫氏硬度可以高达9.5，与金刚石的硬度(莫氏硬度10)非常接近，因此采用传统的减薄方法对于磨轮的消耗巨大，工艺成本较高。同时，采用传统方法减薄的过程中大部分碳化硅晶圆被磨成粉末，无法回收，不仅会污染环境，同时也造成了材料浪费。

3、因此，本领域亟需提出一种新型碳化硅减薄方法，从而消除现有技术的缺陷。

技术实现思路

1、本发明的目的是提出一种激光烧蚀加超声波剥离的碳化硅减薄方法，其方法简单，易于实现，且可大大降低工艺成本，以及实现材料的再利用。

2、实现本发明目的所采用的技术方案是：

3、一种激光烧蚀加超声波剥离的碳化硅减薄方法，具体包括以下步骤：

4、步骤s1，将激光聚焦到晶圆需要减薄的深度，并在这一深度位置形成均匀分布的炸点；

5、步骤s2，使用超声波处理晶圆，使得晶圆沿着炸点所在面裂开；

6、步骤s3，对裂开面进行打磨、抛光，即完成碳化硅晶圆的减薄。

7、进一步地，在步骤s1中，激光从晶圆的背面入射并聚焦到需要减薄的深度。

8、进一步地，在步骤s2中，使用超声波处理晶圆可直接将晶圆与超声波发生器连接或通过液体将超声波传递给晶圆。

9、进一步地，在步骤s1中，激光的波长大于380nm。

10、本发明的有益效果在于：

11、(1)本发明通过激光形成炸点并配合超声波进行剥离，可以大幅度降低工艺成本。

12、(2)采用本方法剥离下来的材料，经过打磨抛光后还可以继续外延生长，用于器件制备，或者加工成特性直径的颗粒，作为其他软材料的磨料重复利用。

13、(3)本发明的方法简单，易于实现，实用性强，可实现大规模生产。

技术特征：

1.一种激光烧蚀加超声波剥离的碳化硅减薄方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的激光烧蚀加超声波剥离的碳化硅减薄方法，其特征在于，在步骤s1中，激光从晶圆(1)的背面入射并聚焦到需要减薄的深度。

3.根据权利要求1或2所述的激光烧蚀加超声波剥离的碳化硅减薄方法，其特征在于，在步骤s2中，使用超声波处理晶圆(1)可直接将晶圆(1)与超声波发生器连接或通过液体(4)将超声波传递给晶圆(1)。

4.根据权利要求1或2所述的激光烧蚀加超声波剥离的碳化硅减薄方法，其特征在于，在步骤s1中，激光的波长大于380nm。

5.根据权利要求3所述的激光烧蚀加超声波剥离的碳化硅减薄方法，其特征在于，在步骤s1中，激光的波长大于380nm。

技术总结
本发明属于半导体技术领域，公开了一种激光烧蚀加超声波剥离的碳化硅减薄方法，其具体包括以下步骤：步骤S1，将激光聚焦到晶圆需要减薄的深度，并在这一深度位置形成均匀分布的炸点；步骤S2，使用超声波处理晶圆，使得晶圆沿着炸点所在面裂开；步骤S3，对裂开面进行打磨、抛光，即完成碳化硅晶圆的减薄。本发明通过激光形成炸点，并配合超声波进行剥离，可以大幅度降低工艺成本；且剥离下来的材料，经过打磨抛光后还可以继续外延生长，用于器件制备，或者加工成特定直径的颗粒，作为其他软材料的磨料重复利用。

技术研发人员：刘敏
受保护的技术使用者：重庆伟特森电子科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13