GaN外延用硅衬底材料的翘曲度控制方法
【技术领域】
[0001]本发明属于半导体制造领域，涉及GaN外延用硅衬底材料技术研发，特别是一种GaN外延用硅衬底材料的翘曲度控制方法。
【背景技术】
[0002]GaN材料的研宄与应用是研制微电子器件、光电子器件的新型半导体的第三代半导体材料，GaN外延衬底常见有Si/SiC/Al203，而相对于Si衬底原料成本低、衬底散热系数大、可试做大尺寸的硅衬底等优点进行研发。
[0003]虽然Si衬底相对其他材料有衬底原料成本低、衬底散热系数大等优点，但同时也存在一些负面的影响，如:晶格失配率高、热膨胀系数大、外延膜降温过程中产生裂纹及高温外延过程中片子翘曲度大。此类问题都均影响外延GaN的生长，故对衬底硅片的弯曲度/翘曲度值控制在小范围内显得十分必要。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种能将衬底硅片的弯曲度/翘曲度值控制在小范围内的GaN外延用硅衬底材料的翘曲度控制方法。
[0005]为解决上述技术问题，本发明GaN外延用硅衬底材料的翘曲度控制方法，包括如下步骤:第一步，将经切片、倒角、磨片加工后的硅片进行分类，分拣出凸出曲面的硅片及凹陷曲面的硅片；第二步，将凸出曲面的硅片翻转为凹陷曲面的硅片后指定硅片的凸出曲面进行气相沉积并指定凹陷曲面抛光加工。
[0006]本发明GaN外延用硅衬底材料的翘曲度控制方法能够有效降低GaN外延生长时导致硅片翘曲变化，从而降低GaN外延后产品大批不良发生率。
【附图说明】
[0007]图1为本发明GaN外延用硅衬底材料的翘曲度控制方法流程图；
[0008]图2为将凹陷曲面指定为气相沉积面，凸出曲面的硅片指定为抛光面进行加工前后的翘曲度数据变化图；
[0009]图3为将凸出曲面指定为气相沉积面，凹陷曲面的硅片指定为抛光面进行加工前后的翘曲度数据变化图。
【具体实施方式】
[0010]下面结合附图对本发明GaN外延用硅衬底材料的翘曲度控制方法作进一步详细说明。
[0011]如图1所示，本发明GaN外延用硅衬底材料的翘曲度控制方法，首先将经切片、倒角、磨片加工后的硅片进行分类，分拣出凸出曲面(+BOW)的硅片及凹陷曲面(-BOW)的硅片，再将凸出曲面的硅片翻转为凹陷曲面的硅片后指定硅片的凸出曲面进行气相沉积并指定凹陷曲面抛光加工。
[0012]图2为:将凹陷曲面指定为气相沉积面，凸出曲面的硅片指定为抛光面进行加工前后的翘曲度数据变化。其中图中左侧数据为气相沉积且未抛光处理前，右侧为气相沉积及抛光处理后。
[0013]图3为:将凸出曲面指定为气相沉积面，凹陷曲面的硅片指定为抛光面进行加工前后的翘曲度数据变化。其中图中左侧数据为气相沉积且未抛光处理前，右侧为气相沉积及抛光处理后。
[0014]由此可见通过该方法可以改善硅片在加工过程中因气相沉积导致与硅单晶热膨胀系数或晶格应力差异而产生的硅片变形，相较不做-BOW面指定抛光面或指定为+BOW面时硅片翘曲变化有明显改善。
[0015]本发明GaN外延用硅衬底材料的翘曲度控制方法能够改善硅片因指定面在高温或低温状态下生长异质或类同材料时，因生长材料与硅热膨胀系数或晶格应力不同而产生的内应力致使硅片受力变形，通过该方法可以明显改善硅片变形的幅度，可适用于背面生长气相沉积的硅片。
[0016]本发明通过控制硅衬底材料的翘曲度以降低因气相沉积生长而产生的硅片变形，从而降低因翘曲不良外延后产品不良率。
[0017]以上已对本发明创造的较佳实施例进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明创造精神的前提下还可作出种种的等同的变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。
【主权项】
1.GaN外延用硅衬底材料的翘曲度控制方法，其特征在于，包括如下步骤: 第一步，将经切片、倒角、磨片加工后的硅片进行分类，分拣出凸出曲面的硅片及凹陷曲面的硅片； 第二步，将凸出曲面的硅片翻转为凹陷曲面的硅片后指定硅片的凸出曲面进行气相沉积并指定凹陷曲面抛光加工。
2.根据权利要求1所述的GaN外延用硅衬底材料的翘曲度控制方法，其特征在于，可适用于背面生长气相沉积的硅片。
【专利摘要】本发明GaN外延用硅衬底材料的翘曲度控制方法，包括如下步骤：第一步，将经切片、倒角、磨片加工后的硅片进行分类，分拣出凸出曲面的硅片及凹陷曲面的硅片；第二步，将凸出曲面的硅片翻转为凹陷曲面的硅片后指定硅片的凸出曲面进行气相沉积并指定凹陷曲面抛光加工。本发明GaN外延用硅衬底材料的翘曲度控制方法能够有效降低GaN外延生长时导致硅片翘曲变化，从而降低GaN外延后产品大批不良发生率。
【IPC分类】H01L21-02, H01L33-00
【公开号】CN104538508
【申请号】CN201410748480
【发明人】宋玮, 贺贤汉, 金文明
【申请人】上海申和热磁电子有限公司
【公开日】2015年4月22日
【申请日】2014年12月9日