减小氮化镓衬底翘曲的方法技术

本申请提供一种减小氮化镓衬底翘曲的方法，包括：提供氮化镓衬底；使用第一研磨轮对氮化镓衬底的镓面进行第一次镓面研磨；使用第二研磨轮对氮化镓衬底的氮面进行第一次氮面研磨，第二研磨轮中磨料的最大粒径小于第一研磨轮中磨料的最小粒径；使用第三研磨轮对氮化镓衬底的氮面进行第二次氮面研磨，第三研磨轮中磨料的最大粒径小于第二研磨轮中磨料的最小粒径；使用第四研磨轮对氮化镓衬底的镓面进行第二次镓面研磨，第四研磨轮中磨料的最大粒径小于第三研磨轮中磨料的最小粒径；对上一步骤所得的氮化镓衬底进行化学机械抛光。上述减小氮化镓衬底翘曲的方法，可以减轻氮化镓衬底的翘曲，提高研磨抛光的良率。提高研磨抛光的良率。提高研磨抛光的良率。

【技术实现步骤摘要】
减小氮化镓衬底翘曲的方法


[0001]本公开涉及半导体
，特别是涉及一种减小氮化镓衬底翘曲的方法。

技术介绍

[0002]氮化镓半导体材料具有禁带宽度大、电子饱和漂移速度高、介电常数小、抗辐射能力强、化学稳定性高等独特的优良性能，因此，氮化镓在光电子器件和微电子器件领域有着广阔的应用前景。
[0003]氮化镓在应用于光电电子器件之前，需要进行研磨抛光处理。然而，当氮化镓衬底还未进行任何研磨抛光时，由于其本身位错的存在会使氮化镓衬底向上内凹，即氮化镓衬底的弯曲度小于0。目前对氮化镓衬底进行研磨时，由于研磨方案比较单一，研磨后氮化镓衬底会存在严重的翘曲，进而导致氮化镓衬底容易裂片，从而导致研磨抛光良率较低。
[0004]因此，如何提高氮化镓研磨抛光良率是亟需解决的问题。

技术实现思路

[0005]基于此，有必要提供一种减小氮化镓衬底翘曲的方法，以有效提高氮化镓研磨抛光良率。
[0006]本申请实施例提供了一种减小氮化镓衬底翘曲的方法，包括以下步骤：
[0007]提供氮化镓衬底，所述氮化镓衬底包括相对的镓面及氮面；
[0008]使用第一研磨轮对所述氮化镓衬底的镓面进行第一次镓面研磨；
[0009]使用第二研磨轮对氮化镓衬底的氮面进行第一次氮面研磨，所述第二研磨轮中磨料的最大粒径小于所述第一研磨轮中磨料的最小粒径；
[0010]使用第三研磨轮对氮化镓衬底的氮面进行第二次氮面研磨，所述第三研磨轮中磨料的最大粒径小于所述第二研磨轮中磨料的最小粒径；r/>[0011]使用第四研磨轮对氮化镓衬底的镓面进行第二次镓面研磨，所述第四研磨轮中磨料的最大粒径小于所述第三研磨轮中磨料的最小粒径；
[0012]对上一步骤所得的氮化镓衬底进行化学机械抛光，以得到预设厚度的氮化镓衬底。
[0013]可选地，所述第一次镓面研磨过程中，所述氮化镓衬底的厚度去除量与所述氮化镓衬底的初始厚度减去所述预设厚度的差值之差大于或等于0，且小于或等于30μm；所述第一次氮面研磨后得到的氮化镓衬底的厚度与所述预设厚度的差值为60μm～150μm。
[0014]可选地，所述第二研磨轮中的磨料粒径呈正态分布；所述第三研磨轮中的磨料粒径呈正态分布；所述第二次氮面研磨过程中，氮化镓衬底的去除量大于所述第二研磨轮中磨料粒径的正态分布中间值，且小于所述第二研磨轮中磨料粒径的正态分布中间值的5倍；所述第二次镓面研磨过程中，氮化镓衬底的去除量大于所述第三研磨轮中磨料粒径的正态分布中间值，且小于所述第三研磨轮中磨料粒径的正态分布中间值的5倍。
[0015]可选地，所述化学机械抛光过程中，氮化镓衬底抛光去除的厚度小于或等于2μm。
[0016]可选地，使用第四研磨轮对所述氮化镓衬底的镓面进行第二次镓面研磨之后，且对上一步骤所得的氮化镓衬底进行化学机械抛光之前，还包括：
[0017]使用第五研磨轮对氮化镓衬底的氮面进行第三次氮面研磨，所述第五研磨轮中磨料的最大粒径小于所述第四研磨轮中磨料的最小粒径；
[0018]使用第六研磨轮对氮化镓衬底的镓面进行第三次镓面研磨，所述第六研磨轮中磨料的最大粒径小于所述第五研磨轮中磨料的最小粒径。
[0019]可选地，所述第四研磨轮中的磨料粒径呈正态分布，所述第五研磨轮中的磨料粒径呈正态分布；所述第三次氮面研磨过程中，氮化镓衬底的去除量大于所述第四研磨轮中磨料粒径的正态分布中间值，且小于所述第四研磨轮中磨料粒径的正态分布中间值的5倍；所述第三次镓面研磨过程中，氮化镓衬底的去除量大于所述第五研磨轮中磨料粒径的正态分布中间值，且小于所述第五研磨轮中磨料粒径的正态分布中间值的5倍。
[0020]可选地，使用第六研磨轮对所述氮化镓衬底的镓面进行第三次镓面研磨之后，且对上一步骤所得的氮化镓衬底进行化学机械抛光之前，还包括：
[0021]使用再一研磨轮对氮化镓衬底的氮面进行再一次氮面研磨，该步骤中研磨轮的最大粒径小于上一步骤中对氮化镓衬底的镓面进行镓面研磨的研磨轮的最小粒径；
[0022]使用又一研磨轮对氮化镓衬底的镓面进行再一次镓面研磨，该步骤中研磨轮的最小粒径小于上一步骤中对氮化镓衬底的氮面进行氮面研磨的研磨轮的最小粒径。
[0023]可选地，使用又一研磨轮对氮化镓衬底的镓面进行再一次镓面研磨之后，且对上一步骤所得的氮化镓衬底进行化学机械抛光之前，还包括：
[0024]重复上述步骤至少一次。
[0025]可选地，各研磨轮中的磨料粒径均呈正态分布；各研磨过程中，氮化镓衬底的去除量均大于上一步骤中研磨轮中磨料粒径的正态分布中间值，且小于上一步骤中研磨轮中磨料粒径的正态分布中间值的5倍。
[0026]可选地，最后一步研磨过程中使用的研磨轮中磨料的平均粒径不大于15μm。
[0027]在对氮化镓衬底的研磨过程中，会在没有损伤层的氮化镓表面形成损伤层，进而形成应力，致使氮化镓衬底向反方向面弯曲，所用的研磨轮的粒径越大，造成的损伤也就越大。上述减小氮化镓衬底翘曲的方法，先使用第一研磨轮对氮化镓衬底的镓面进行第一次镓面研磨，再使用第二研磨轮对氮化镓衬底的氮面进行第一次氮面研磨，当对氮化镓衬底进行研磨时，镓面损伤会使得氮化镓衬底向氮面弯曲，氮面损伤会使得氮化镓衬底向镓面弯曲；由于第二研磨轮中磨料的最大粒径小于第一研磨轮中磨料的最小粒径，故第一次镓面研磨时造成的损伤比第一次氮面研磨时造成的损伤更大，因此，氮化镓衬底向氮面弯曲比向镓面弯曲更大。由于氮化镓本身具有向镓面内凹的性质，可以由于应力和氮化镓衬底本身特性造成的翘曲，使得氮化镓衬底的表面趋于平整。
[0028]同时，在第一次氮面研磨后，还对氮化镓衬底执行使用第三研磨轮对氮化镓衬底的氮面进行第二次氮面研磨，又第三研磨轮中磨料的最大粒径小于第二研磨轮中磨料的最小粒径，此步骤相当于在已经有的较大损伤层上的氮面减轻损伤层，会使衬底向Ga面弯曲的程度减小。使用第四研磨轮对氮化镓衬底的镓面进行第二次镓面研磨的步骤，第四研磨轮中磨料的最大粒径小于第三研磨轮中磨料的最小粒径，此步骤相当于在已经有的较大损伤层上的镓面减轻损伤层，会使衬底向N面弯曲的程度减小。从而可以对氮化镓衬底的翘曲
度进行调整，使得氮化镓衬底的表面更趋于平整，进而提高了氮化镓衬底的研磨抛光良率。由于第一次镓面研磨及第一次氮面研磨均为产生损伤层，而后续的镓面研磨及氮面研磨均为减少损失，在使用第二研磨轮对氮化镓衬底的氮面进行第一次氮面研磨后，紧跟着对使用第三研磨轮对氮化镓衬底的氮面进行第二次氮面研磨，而后再对氮化镓衬底的镓面进行第二次镓面研磨，更有利于氮化镓衬底的逐步平整。
附图说明
[0029]为了更清楚地说明本公开实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，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。
[0030]图1为本申请提供的减小氮化本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种减小氮化镓衬底翘曲的方法，其特征在于，包括以下步骤：提供氮化镓衬底，所述氮化镓衬底包括相对的镓面及氮面；使用第一研磨轮对所述氮化镓衬底的镓面进行第一次镓面研磨；使用第二研磨轮对氮化镓衬底的氮面进行第一次氮面研磨，所述第二研磨轮中磨料的最大粒径小于所述第一研磨轮中磨料的最小粒径；使用第三研磨轮对氮化镓衬底的氮面进行第二次氮面研磨，所述第三研磨轮中磨料的最大粒径小于所述第二研磨轮中磨料的最小粒径；使用第四研磨轮对氮化镓衬底的镓面进行第二次镓面研磨，所述第四研磨轮中磨料的最大粒径小于所述第三研磨轮中磨料的最小粒径；对上一步骤所得的氮化镓衬底进行化学机械抛光，以得到预设厚度的氮化镓衬底。2.根据权利要求1所述的减小氮化镓衬底翘曲的方法，其特征在于，所述第一次镓面研磨过程中，所述氮化镓衬底的厚度去除量与所述氮化镓衬底的初始厚度减去所述预设厚度的差值之差大于或等于0，且小于或等于30μm；所述第一次氮面研磨后得到的氮化镓衬底的厚度与所述预设厚度的差值为60μm～150μm。3.根据权利要求1所述的减小氮化镓衬底翘曲的方法，其特征在于，所述第二研磨轮中的磨料粒径呈正态分布；所述第三研磨轮中的磨料粒径呈正态分布；所述第二次氮面研磨过程中，氮化镓衬底的去除量大于所述第二研磨轮中磨料粒径的正态分布中间值，且小于所述第二研磨轮中磨料粒径的正态分布中间值的5倍；所述第二次镓面研磨过程中，氮化镓衬底的去除量大于所述第三研磨轮中磨料粒径的正态分布中间值，且小于所述第三研磨轮中磨料粒径的正态分布中间值的5倍。4.根据权利要求1所述的减小氮化镓衬底翘曲的方法，其特征在于，所述化学机械抛光过程中，氮化镓衬底抛光去除的厚度小于或等于2μm。5.根据权利要求1至4中任一项所述的减小氮化镓衬底翘曲的方法，其特征在于，使用第四研磨轮对所述氮化镓衬底的镓面进行第二次镓面研磨之后，且对上一步骤所得的氮化镓衬底进行化学机械抛光之前，还包括：使用第五研磨轮对氮化镓衬底的氮面进行第三...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗晓菊，王颖慧，特洛伊，
申请(专利权)人：镓特半导体科技上海有限公司，
类型：发明
国别省市：