[发明专利]一种可拆卸基板及其制备方法和应用

说明书

本发明提供一种可拆卸基板及其制备方法和应用，所述可拆卸基板包括依次连接的第一基板、金属层以及第二基板，所述第一基板和所述第二基板包括至少一层碳化硅层，所述碳化硅层设置于所述金属层一侧，和/或所述第一基板和/或所述第二基板的材质为碳化硅。所述可拆卸基板在使用时基板与支撑层的结合牢固，使用后仅通过加热和简单的能量施加即可实现拆卸，操作简便，易于进行工业化应用。

技术领域

本发明属于半导体制造领域，涉及一种可拆卸基板及其制备方法和应用。

背景技术

将两个基板进行可拆卸的接合，在半导体制造领域具有重要的应用价值。例如：半导体基板需要尽可能的薄，特别是碳化硅材料。然而，过薄的基板强度相应降低，容易发生翘曲变形甚至裂纹。为避免上述问题，可以用粘接剂在薄板的一个表面粘贴一个支撑基板，然后在薄基板上进行相关制造工艺，最后将支撑基板拆卸下来。然而，碳化硅器件的制造工艺经常需要高温，例如300-800℃的高温离子注入、1000℃左右的欧姆退火等。树脂材料的粘接剂无法承受高温环境，使得碳化硅的制造工艺尚未完成，碳化硅薄板已经和支撑基板分开。

发明内容

为解决现有技术中存在的技术问题，本发明提供一种可拆卸基板及其制备方法和应用，所述可拆卸基板在使用时基板与支撑层的结合牢固，使用后仅通过加热和简单的能量施加即可实现拆卸，操作简便，易于进行工业化应用。

为达到上述技术效果，本发明采用以下技术方案：

本发明目的之一在于提供一种可拆卸基板，所述可拆卸基板包括依次连接的第一基板、金属层以及第二基板，所述第一基板和所述第二基板包括至少一层碳化硅层，所述碳化硅层设置于所述金属层一侧，和/或所述第一基板和/或所述第二基板的材质为碳化硅。

本发明中，所述可拆卸基板的结构可以是第一基板或第二基板中的一个设置碳化硅层，也可以是第一基板和第二基板均设置碳化硅层；可以是第一基板和第二基板中的一个为碳化硅材质，也可以是第一基板和第二基板二者均为碳化硅材质；可以是第一基板和第二基板中的一个设置金属层，也可以是第一基板和第二基板均设置金属层；还可以是上述技术方案排列组合所形成的可拆卸基板。

本发明中，在一定的热处理条件下，金属层中的金属和其接触的碳化硅进行反应形成中间层，所述中间层包括金属硅化物和碳，使得第一基板和第二基板的接合强度降低。反应所生成的碳形成平行于所述基板平面的沉淀物，沉淀物是非连续的，使得形成的中间层中含有空隙或空洞，从而降低后续拆卸所需的外力。

本发明中，第一基板和第二基板形成的碳化硅层或者碳化硅基板材质可以是单晶或多晶。

作为本发明优选的技术方案，所述金属层的厚度为1～100nm，如2nm、5nm、10nm、15nm、20nm、25nm、30nm、40nm、50nm、60nm、70nm、80nm或90nm等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围其他未列举的数值同样适用。

作为本发明优选的技术方案，所述金属层的材质包括W、Hf、Nb、Ni、V、Mg、Ti、Zr、Mo、Ta、Co、Fe、Cr或Cu中的任意一种或至少两种的组合，所述组合典型但非限制性实例有：W和Hf的组合、Hf和Nb的组合、Nb和Ni的组合、Ni和V的组合、V和Mg的组合、Mg和Ti的组合、Ti和Zr的组合、Zr和Mo的组合、Mo和Ta的组合、Ta和Co的组合、Co和Fe的组合、Fe和Cr的组合、Cr和Cu的组合或W、Nb和Ta的组合等。

本发明中，不同的金属和碳化硅发生反应的温度不同。可根据不同的应用场景进行选择。其规律是：金属和碳化硅发生反应的温度越高，基板在拆卸前的工序中能承受的热预算越高，同时拆卸所需要的热处理的热预算也越高。