一种碳化硅晶圆RTA快速合金工艺的制作方法

一种碳化硅晶圆rta快速合金工艺
技术领域
1.本发明涉及碳化硅晶圆加工技术领域，具体的是一种碳化硅晶圆rta快速合金工艺。


背景技术：

2.碳化硅晶圆，也称碳化硅单晶片，是沿特定的结晶方向将碳化硅晶体切割、研磨、抛光得到片状单晶材料。
3.对于碳化硅晶圆的加工，通过rta合金工艺可以在碳化硅晶圆上形成欧姆接触，使金属内部组织达到或接近平衡状态，获得良好的工艺性能和使用性能，使得碳化硅晶圆和金属的接触面阻值更小，有利于电流和输入和输出。
4.现有技术对碳化硅晶圆的rta合金工艺的做法为：做完正面工艺后在碳化硅晶圆正面沉积铝金属层，然后翻转晶圆做背面工艺，再进行钛、镍金属层高温工艺时，由于铝金属层在超过660℃的高温环境下会熔化，因此现有技术会采用激光对碳化硅晶圆背面进行局部的热处理，但是通过局部热处理做出的合金工艺效果不佳，所形成的欧姆接触效果不好。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种碳化硅晶圆rta快速合金工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。
6.本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
7.一种碳化硅晶圆rta快速合金工艺，包括以下步骤：
8.s1、在碳化硅晶圆的背面键合玻璃载板，再在碳化硅晶圆的正面制作晶体管和ild层，然后在碳化硅晶圆的正面键合玻璃载板，再翻转晶圆和玻璃载板，再对碳化硅晶圆背面的玻璃载板进行解键合，并去除粘着剂；
9.s2、对于步骤s1中得到的碳化硅晶圆，首先在碳化硅晶圆的背面沉积一层钛金属层，再在钛金属层表面沉积一层镍金属层，然后取一个底部开设有小孔的玻璃载盘，翻转碳化硅晶圆，将碳化硅晶圆背面贴合在底部带有小孔的玻璃载盘上，最后对碳化硅晶圆正面的玻璃载板进行解键合；
10.s3、对于步骤s2中得到的碳化硅晶圆，翻转碳化硅晶圆，将碳化硅晶圆的正面贴合到玻璃载盘上，移除背面的玻璃载盘，再对碳化硅晶圆背面的金属层进行rta快速合金工艺，使碳化硅晶圆的背面形成欧姆接触，最后在碳化硅晶圆背面沉积一层银金属层；
11.s4、对于步骤s3中得到的碳化硅晶圆，翻转晶圆，将碳化硅晶圆的背面贴合在玻璃载盘上，移除碳化硅晶圆正面的玻璃载盘，最后再在碳化硅晶圆正面沉积铝金属层；
12.s5、对于步骤s4中得到的碳化硅晶圆，将碳化硅晶圆正面所沉积的铝金属层制作成铝接触点，然后在碳化硅晶圆正面涂布聚酰亚胺，最后进行化镀工艺，在碳化硅晶圆正面的铝接触点表面制作金属连接点。
13.优选的，在所述步骤s1中，完成对碳化硅晶圆背面玻璃载板的解键合和去除黏着剂后，对碳化硅晶圆的背面进行研磨抛光。
14.优选的，在所述步骤s2和s3中，对钛金属层的沉积、镍金属层和银金属层的沉积均采用溅镀工艺进行沉积。
15.优选的，在所述步骤s2中，通过抽气设备从带有气孔的玻璃载盘下方进行抽气，对碳化硅晶圆进行真空吸附，在所述步骤s3中，移除背面的玻璃载板时，先停止抽气设备的抽气，此时即可移除玻璃载板。
16.优选的，在所述步骤s3中，在对碳化硅晶圆进行rta快速合金工艺时，对碳化硅晶圆进行恒温加热，加热温度的范围控制在600℃-800℃，恒温加热时间范围控制在10s-30s，加热后进行快速自动冷却。
17.优选的，在所述步骤s4中，进行金属铝沉积时，采用溅镀工艺进行沉积，沉积金属铝时的温度需要大于400℃。
18.优选的，在所述步骤s5中，在进行铝接触点制作时，其工艺步骤依次为在铝金属层表面涂布光阻、曝光显影、蚀刻，最后再去除光阻，得到铝接触点。
19.优选的，在所述步骤s5中，金属连接点的自下至上依次为镍层、钯层和金层，镍层位于铝接触点表面。
20.优选的，在所述步骤s1-s5中，在键合玻璃载板或玻璃载盘时均采用粘着剂对玻璃载板或玻璃载盘进行键合，每次对玻璃载板或玻璃载盘进行解键合后，均采用溶剂去除粘着剂。
21.本发明的有益效果：
22.通过本发明的工艺可以在碳化硅晶圆上先制作钛金属层和镍金属层，由玻璃载盘进行承载，能够辅助碳化硅晶圆的加工和转移，使得进行rta工艺时，能够对晶圆整体置于高温环境下整体进行加热，使得rta合金工艺效果更好，欧姆接触效果更佳，最后再沉积铝金属层，完成碳化硅晶圆的rta快速合金，避免因为rta工艺的高温造成造成铝金属层融化。
附图说明
23.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图；
24.图1是本发明步骤s1的流程示意图；
25.图2是本发明步骤s2的流程示意图；
26.图3是本发明步骤s3的流程示意图；
27.图4是本发明步骤s4的流程示意图；
28.图5是本发明步骤s5的流程示意图；
29.图6是图5中金属连接点部分的结构示意图。
具体实施方式
30.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于
本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
31.一种碳化硅晶圆rta快速合金工艺，包括以下步骤：
32.s1、在碳化硅晶圆的背面键合玻璃载板，再在碳化硅晶圆的正面制作晶体管和ild层，然后在碳化硅晶圆的正面键合玻璃载板，再翻转晶圆和玻璃载板，再对碳化硅晶圆背面的玻璃载板进行解键合，并去除粘着剂；
33.s2、对于步骤s1中得到的碳化硅晶圆，首先在碳化硅晶圆的背面沉积一层钛金属层，再在钛金属层表面沉积一层镍金属层，然后取一个底部开设有小孔的玻璃载盘，翻转碳化硅晶圆，将碳化硅晶圆背面贴合在底部带有小孔的玻璃载盘上，最后对碳化硅晶圆正面的玻璃载板进行解键合；
34.s3、对于步骤s2中得到的碳化硅晶圆，翻转碳化硅晶圆，将碳化硅晶圆的正面贴合到玻璃载盘上，移除背面的玻璃载盘，再对碳化硅晶圆背面的金属层进行rta快速合金工艺，使碳化硅晶圆的背面形成欧姆接触，最后在碳化硅晶圆背面沉积一层银金属层；
35.s4、对于步骤s3中得到的碳化硅晶圆，翻转晶圆，将碳化硅晶圆的背面贴合在玻璃载盘上，移除碳化硅晶圆正面的玻璃载盘，最后再在碳化硅晶圆正面沉积铝金属层；
36.s5、对于步骤s4中得到的碳化硅晶圆，将碳化硅晶圆正面所沉积的铝金属层制作成铝接触点，然后在碳化硅晶圆正面涂布聚酰亚胺，最后进行化镀工艺，在碳化硅晶圆正面的铝接触点表面制作金属连接点。
37.步骤s1中使用的碳化硅晶圆为切片后的碳化硅晶圆，晶体管制作和ild层的制作均为现有技术，此处不再进行过多说明。
38.在所述步骤s1中，完成对碳化硅晶圆背面玻璃载板的解键合和去除黏着剂后，对碳化硅晶圆的背面进行研磨抛光。
39.通过对碳化硅晶圆背面的研磨抛光，可以提升碳化硅晶圆背面光滑度，方便后续工艺的加工。
40.在所述步骤s2和s3中，对钛金属层的沉积、镍金属层和银金属层的沉积均采用溅镀工艺进行沉积。
41.在所述步骤s2中，通过抽气设备从带有气孔的玻璃载盘下方进行抽气，对碳化硅晶圆进行真空吸附，在所述步骤s3中，移除背面的玻璃载板时，先停止抽气设备的抽气，此时即可移除玻璃载板。
42.通过采用抽气设备对将碳化硅晶圆真空吸附到玻璃载盘上，无需使用粘着剂进行粘着，降低加工成本。
43.在所述步骤s3中，在对碳化硅晶圆进行rta快速合金工艺时，对碳化硅晶圆进行恒温加热，加热温度的范围控制在600℃-800℃，恒温加热时间范围控制在10s-30s，加热后进行快速自动冷却。
44.在所述步骤s4中，进行金属铝沉积时，采用溅镀工艺进行沉积，沉积金属铝时的温度需要大于400℃。
45.在所述步骤s5中，在进行铝接触点制作时，其工艺步骤依次为在铝金属层表面涂布光阻、曝光显影、蚀刻，最后再去除光阻，得到铝接触点。
46.在所述步骤s5中，金属连接点的自下至上依次为镍层、钯层和金层，镍层位于铝接
触点表面。
47.在所述步骤s1-s5中，在键合玻璃载板或玻璃载盘时均采用粘着剂对玻璃载板或玻璃载盘进行键合，每次对玻璃载板或玻璃载盘进行解键合后，均采用溶剂去除粘着剂。
48.粘着剂可以是uv胶，在进行解键合和进行uv光照，使得粘着剂失去粘性，可以将所键合的玻璃载板从碳化硅晶圆上取下，然后采用溶剂去除粘着剂，方便对碳化硅晶圆的加工。
49.与相关技术相比较，本发明提供的一种碳化硅晶圆rta快速合金工艺具有如下有益效果：
50.通过本发明的工艺可以在碳化硅晶圆上先制作钛金属层和镍金属层，由玻璃载盘进行承载，能够辅助碳化硅晶圆的加工和转移，使得进行rta工艺时，能够对晶圆整体置于高温环境下整体进行加热，使得rta合金工艺效果更好，欧姆接触效果更佳，最后再沉积铝金属层，完成碳化硅晶圆的rta快速合金，避免因为rta工艺的高温造成造成铝金属层融化。
51.以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。