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摘要
制造具有弓形、翹曲形、總厚度變化(TTV)、局部厚度變化(LTV)和現(xiàn)場前最小二乘焦平面范圍(SFQR)等優(yōu)越規(guī)格的碳化硅晶片的方法。所得到的碳化硅晶圓具有一個(gè)鏡面的表面,適合于碳化硅的外延沉積。在加入外延層后,保留了晶片的弓形、彎曲、翹曲、總厚度變化(TTV)、局部厚度變化(LTV)和現(xiàn)場前端最小二乘焦平面范圍(SFQR)的規(guī)范。
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介紹
本文公開涉及半導(dǎo)體晶片的制造,更具體地說,涉及由碳化硅制成的半導(dǎo)體晶片。半導(dǎo)體芯片行業(yè)的成功在很大程度上要?dú)w功于硅的自然特性。這些特性包括易于生長的天然氧化物(SiO),其天然氧化物的優(yōu)良的整體發(fā)光特性,以及硅晶片和硅晶片內(nèi)的器件的相對容易制造。另一方面,高溫高壓半導(dǎo)體電子學(xué)可以受益于碳化硅的自然特性。例如,碳化硅用于超快、高壓肖特基二極管、MOSFETs和用于高功率開關(guān)的高溫胸腺管和高功率led。因此,增加碳化硅的可用性有助于這種半導(dǎo)體器件的設(shè)計(jì)選擇。例如,目前100mm碳化硅晶片的生產(chǎn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于標(biāo)準(zhǔn)的300mm硅晶片。此外,在單晶碳化硅中,晶體管和二極管不能可靠地形成復(fù)雜的摻雜譜。復(fù)雜的幾何摻雜配置口糧必須通過使用基于步進(jìn)的光刻方法形成的微米亞微米幾何掩模來實(shí)現(xiàn)。
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舉例
用于制造75mm和100mm直徑的4H碳化硅晶片。晶片的電阻率范圍為0.015–0.028歐姆厘米。對于步驟100-105-110,碳化硅鋼錠被加工成正確的圓柱體。圓柱形鋼錠被安裝在塑料梁上,并放置在多絲鋸上。用鋼絲和指向鋼錠外圍的金剛石漿液進(jìn)行切割。將光束從鋸上取出,放入浴缸中,將切片從光束中分離出來。切片被沖洗后放進(jìn)一個(gè)盒式磁帶里。晶圓被轉(zhuǎn)移到一個(gè)自動(dòng)邊緣研磨系統(tǒng),其中使用菱形輪形成梯形邊緣輪廓。該過程遵循SEMI標(biāo)準(zhǔn)M55的指導(dǎo)方針。對于步驟115,使用拍打或研磨去除鋸損傷。使用直徑為-40英寸的剝削機(jī)在晶片兩側(cè)同時(shí)進(jìn)行剝削。箔被放置在拍打臺上的幾個(gè)不銹鋼支架上。用氧化物研磨粒拋光漿液定向到桌子上。對于使用步驟125處理的樣品,外延,碳化硅的CVD薄膜使用批CVD系統(tǒng)沉積在拋光晶片上。葉片被放置在氣體緩沖器上和真空室中。將腔室泵入真空,并使用射頻感應(yīng)加熱將緩沖器加熱到1500°C以上。
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表1
表2
??本文所描述的實(shí)施例的各個(gè)方面或組件可以單獨(dú)使用或以任何組合使用。本文權(quán)利要求是一種基底包括直徑在76mm到150mm之間的拋光碳化硅晶片,并具有后表面和前表面,前表面用于外延沉積,其中拋光的碳化硅晶片具有0.1至1.5um的局部厚度變化(LTV)和0.01至0.3um的現(xiàn)場前端最小二乘焦平面范圍(SFQR),基于一平方cm的現(xiàn)場尺寸。還要求其中前表面具有Rak15A的rms粗糙度。該襯底具有在0.1至5um范圍內(nèi)的總厚度變化(TTV)。
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