一种氮化镓晶圆及其生产方法与流程

本发明涉及晶圆研磨领域，特别是涉及一种氮化镓晶圆及其生产方法。

背景技术：

1、硅基氮化镓晶圆，由于氮化镓的应力，会在晶圆的边缘有产生边裂(细小的裂痕)；在氮化镓相关器件的制造中，会涉及到化学机械研磨，在化学机械研磨的过程中，经过研磨垫的不断摩擦，会导致氮化镓晶圆边缘的细小裂痕，发生开裂，产生颗粒，颗粒会被带到研磨垫和晶圆之间，颗粒在晶圆表面产生刮伤，还会粘污在研磨垫上，给后续其他工艺也带来刮伤风险。

2、因此，如何避免氮化镓晶圆生产过程中的表面刮擦，提升晶圆表面质量，是本领域技术人员亟待解决的问题。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种氮化镓晶圆及其生产方法，以解决现有技术中氮化镓晶圆生产过程中的表面刮擦、键合界面质量差的问题。

2、为解决上述技术问题，本发明提供一种氮化镓晶圆的生产方法，包括：

3、在晶圆硅基体上依次设置缓冲层及氮化镓层；

4、在所述氮化镓层表面设置键合金属层；

5、去除晶圆边缘区的氮化镓层，得到晶圆前驱体；

6、在所述晶圆前驱体的表面沉积保护层；

7、研磨所述晶圆前驱体顶部的保护层，暴露所述键合金属层；

8、对露出所述键合金属层的晶圆前驱体进行表面平坦化，得到氮化镓晶圆。

9、可选地，在所述的氮化镓晶圆的生产方法中，所述去除晶圆边缘区的氮化镓层包括：

10、去除晶圆边缘区的氮化镓层及所述缓冲层。

11、可选地，在所述的氮化镓晶圆的生产方法中，所述晶圆边缘区的宽度的范围为2.5毫米至3毫米，包括端点值。

12、可选地，在所述的氮化镓晶圆的生产方法中，所述保护层为二氧化硅层。

13、可选地，在所述的氮化镓晶圆的生产方法中，所述去除晶圆边缘区的氮化镓层包括：

14、通过晶圆边缘修饰工艺去除晶圆边缘区的氮化镓层。

15、可选地，在所述的氮化镓晶圆的生产方法中，所述去除晶圆边缘区的氮化镓层包括：

16、通过晶圆边缘修饰工艺去除晶圆边缘区的氮化镓层，研磨深度为所述氮化镓层的厚度的1.1倍至1.3倍，包括端点值。

17、可选地，在所述的氮化镓晶圆的生产方法中，所述在所述氮化镓层表面设置键合金属层包括：

18、在所述氮化镓层表面通过金属溅射工艺设置键合金属层。

19、可选地，在所述的氮化镓晶圆的生产方法中，所述缓冲层为氮化镓缓冲层。

20、可选地，在所述的氮化镓晶圆的生产方法中，所述对露出所述键合金属层的晶圆前驱体进行表面平坦化包括：

21、对露出所述键合金属层的晶圆前驱体通过化学机械研磨进行表面平坦化。

22、一种氮化镓晶圆，所述氮化镓晶圆为通过如上述任一种所述的氮化镓晶圆的生产方法得到的晶圆。

23、本发明所提供的氮化镓晶圆的生产方法，通过在晶圆硅基体上依次设置缓冲层及氮化镓层；在所述氮化镓层表面设置键合金属层；去除晶圆边缘区的氮化镓层，得到晶圆前驱体；在所述晶圆前驱体的表面沉积保护层；研磨所述晶圆前驱体顶部的保护层，暴露所述键合金属层；对露出所述键合金属层的晶圆前驱体进行表面平坦化，得到氮化镓晶圆。

24、本发明对工艺流程进行改善，先行去除了氮化镓边缘容易开裂的部分，再进一步沉积保护层，将氮化镓层暴露出来的侧壁进行覆盖，进一步降低了氮化镓层的侧壁在后续的平坦化过程中脱落的可能，避免了脱落的氮化镓颗粒刮伤晶圆，甚至残留在设备中后后续其他待平坦化的器件带来加工风险的问题。本发明同时还提供了一种具有上述有益效果的氮化镓晶圆。

技术特征：

1.一种氮化镓晶圆的生产方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的氮化镓晶圆的生产方法，其特征在于，所述去除晶圆边缘区的氮化镓层包括：

3.如权利要求1所述的氮化镓晶圆的生产方法，其特征在于，所述晶圆边缘区的宽度的范围为2.5毫米至3毫米，包括端点值。

4.如权利要求1所述的氮化镓晶圆的生产方法，其特征在于，所述保护层为二氧化硅层。

5.如权利要求1所述的氮化镓晶圆的生产方法，其特征在于，所述去除晶圆边缘区的氮化镓层包括：

6.如权利要求5所述的氮化镓晶圆的生产方法，其特征在于，所述去除晶圆边缘区的氮化镓层包括：

7.如权利要求1所述的氮化镓晶圆的生产方法，其特征在于，所述在所述氮化镓层表面设置键合金属层包括：

8.如权利要求1所述的氮化镓晶圆的生产方法，其特征在于，所述缓冲层为氮化镓缓冲层。

9.如权利要求1所述的氮化镓晶圆的生产方法，其特征在于，所述对露出所述键合金属层的晶圆前驱体进行表面平坦化包括：

10.一种氮化镓晶圆，其特征在于，所述氮化镓晶圆为通过如权利要求1至9任一项所述的氮化镓晶圆的生产方法得到的晶圆。

技术总结
本发明涉及晶圆研磨领域，特别是涉及一种氮化镓晶圆及其生产方法，通过在晶圆硅基体上依次设置缓冲层及氮化镓层；在所述氮化镓层表面设置键合金属层；去除晶圆边缘区的氮化镓层，得到晶圆前驱体；在所述晶圆前驱体的表面沉积保护层；研磨所述晶圆前驱体顶部的保护层，暴露所述键合金属层；对露出所述键合金属层的晶圆前驱体进行表面平坦化，得到氮化镓晶圆。本发明对工艺流程进行改善，先行去除了氮化镓边缘容易开裂的部分，再进一步沉积保护层，将氮化镓层暴露出来的侧壁进行覆盖，进一步降低了氮化镓层的侧壁在后续的平坦化过程中脱落的可能，避免了脱落的氮化镓颗粒刮伤晶圆，甚至残留在设备中后后续其他待平坦化的器件带来加工风险的问题。

技术研发人员：王思维
受保护的技术使用者：星钥（珠海）半导体有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/25