GaN外延用硅襯底材料的翹曲度控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于半導(dǎo)體制造領(lǐng)域，涉及GaN外延用硅襯底材料技術(shù)研發(fā)，特別是一種GaN外延用硅襯底材料的翹曲度控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]GaN材料的研宄與應(yīng)用是研制微電子器件、光電子器件的新型半導(dǎo)體的第三代半導(dǎo)體材料，GaN外延襯底常見有Si/SiC/Al203，而相對于Si襯底原料成本低、襯底散熱系數(shù)大、可試做大尺寸的硅襯底等優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行研發(fā)。
[0003]雖然Si襯底相對其他材料有襯底原料成本低、襯底散熱系數(shù)大等優(yōu)點(diǎn)，但同時(shí)也存在一些負(fù)面的影響，如:晶格失配率高、熱膨脹系數(shù)大、外延膜降溫過程中產(chǎn)生裂紋及高溫外延過程中片子翹曲度大。此類問題都均影響外延GaN的生長，故對襯底硅片的彎曲度/翹曲度值控制在小范圍內(nèi)顯得十分必要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種能將襯底硅片的彎曲度/翹曲度值控制在小范圍內(nèi)的GaN外延用硅襯底材料的翹曲度控制方法。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明GaN外延用硅襯底材料的翹曲度控制方法，包括如下步驟:第一步，將經(jīng)切片、倒角、磨片加工后的硅片進(jìn)行分類，分揀出凸出曲面的硅片及凹陷曲面的硅片；第二步，將凸出曲面的硅片翻轉(zhuǎn)為凹陷曲面的硅片后指定硅片的凸出曲面進(jìn)行氣相沉積并指定凹陷曲面拋光加工。
[0006]本發(fā)明GaN外延用硅襯底材料的翹曲度控制方法能夠有效降低GaN外延生長時(shí)導(dǎo)致硅片翹曲變化，從而降低GaN外延后產(chǎn)品大批不良發(fā)生率。
【附圖說明】
[0007]圖1為本發(fā)明GaN外延用硅襯底材料的翹曲度控制方法流程圖；
[0008]圖2為將凹陷曲面指定為氣相沉積面，凸出曲面的硅片指定為拋光面進(jìn)行加工前后的翹曲度數(shù)據(jù)變化圖；
[0009]圖3為將凸出曲面指定為氣相沉積面，凹陷曲面的硅片指定為拋光面進(jìn)行加工前后的翹曲度數(shù)據(jù)變化圖。
【具體實(shí)施方式】
[0010]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明GaN外延用硅襯底材料的翹曲度控制方法作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0011]如圖1所示，本發(fā)明GaN外延用硅襯底材料的翹曲度控制方法，首先將經(jīng)切片、倒角、磨片加工后的硅片進(jìn)行分類，分揀出凸出曲面(+BOW)的硅片及凹陷曲面(-BOW)的硅片，再將凸出曲面的硅片翻轉(zhuǎn)為凹陷曲面的硅片后指定硅片的凸出曲面進(jìn)行氣相沉積并指定凹陷曲面拋光加工。
[0012]圖2為:將凹陷曲面指定為氣相沉積面，凸出曲面的硅片指定為拋光面進(jìn)行加工前后的翹曲度數(shù)據(jù)變化。其中圖中左側(cè)數(shù)據(jù)為氣相沉積且未拋光處理前，右側(cè)為氣相沉積及拋光處理后。
[0013]圖3為:將凸出曲面指定為氣相沉積面，凹陷曲面的硅片指定為拋光面進(jìn)行加工前后的翹曲度數(shù)據(jù)變化。其中圖中左側(cè)數(shù)據(jù)為氣相沉積且未拋光處理前，右側(cè)為氣相沉積及拋光處理后。
[0014]由此可見通過該方法可以改善硅片在加工過程中因氣相沉積導(dǎo)致與硅單晶熱膨脹系數(shù)或晶格應(yīng)力差異而產(chǎn)生的硅片變形，相較不做-BOW面指定拋光面或指定為+BOW面時(shí)硅片翹曲變化有明顯改善。
[0015]本發(fā)明GaN外延用硅襯底材料的翹曲度控制方法能夠改善硅片因指定面在高溫或低溫狀態(tài)下生長異質(zhì)或類同材料時(shí)，因生長材料與硅熱膨脹系數(shù)或晶格應(yīng)力不同而產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力致使硅片受力變形，通過該方法可以明顯改善硅片變形的幅度，可適用于背面生長氣相沉積的硅片。
[0016]本發(fā)明通過控制硅襯底材料的翹曲度以降低因氣相沉積生長而產(chǎn)生的硅片變形，從而降低因翹曲不良外延后產(chǎn)品不良率。
[0017]以上已對本發(fā)明創(chuàng)造的較佳實(shí)施例進(jìn)行了具體說明，但本發(fā)明創(chuàng)造并不限于所述實(shí)施例，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不違背本發(fā)明創(chuàng)造精神的前提下還可作出種種的等同的變型或替換，這些等同的變型或替換均包含在本申請權(quán)利要求所限定的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.GaN外延用硅襯底材料的翹曲度控制方法，其特征在于，包括如下步驟: 第一步，將經(jīng)切片、倒角、磨片加工后的硅片進(jìn)行分類，分揀出凸出曲面的硅片及凹陷曲面的硅片； 第二步，將凸出曲面的硅片翻轉(zhuǎn)為凹陷曲面的硅片后指定硅片的凸出曲面進(jìn)行氣相沉積并指定凹陷曲面拋光加工。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的GaN外延用硅襯底材料的翹曲度控制方法，其特征在于，可適用于背面生長氣相沉積的硅片。
【專利摘要】本發(fā)明GaN外延用硅襯底材料的翹曲度控制方法，包括如下步驟：第一步，將經(jīng)切片、倒角、磨片加工后的硅片進(jìn)行分類，分揀出凸出曲面的硅片及凹陷曲面的硅片；第二步，將凸出曲面的硅片翻轉(zhuǎn)為凹陷曲面的硅片后指定硅片的凸出曲面進(jìn)行氣相沉積并指定凹陷曲面拋光加工。本發(fā)明GaN外延用硅襯底材料的翹曲度控制方法能夠有效降低GaN外延生長時(shí)導(dǎo)致硅片翹曲變化，從而降低GaN外延后產(chǎn)品大批不良發(fā)生率。
【IPC分類】H01L21-02, H01L33-00
【公開號】CN104538508
【申請?zhí)枴緾N201410748480
【發(fā)明人】宋瑋, 賀賢漢, 金文明
【申請人】上海申和熱磁電子有限公司
【公開日】2015年4月22日
【申請日】2014年12月9日