[發(fā)明專利]藍(lán)寶石基材及其制備方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 200780048629.1 | 申請日： | 2007-12-21 |
| 公開（公告）號： | CN101616772A | 公開（公告）日： | 2009-12-30 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | B·V·塔尼古拉;M·A·辛普森;P·欽納卡魯潘;R·A·瑞祖托;R·維丹瑟姆 | 申請（專利權(quán)）人： | 圣戈本陶瓷及塑料股份有限公司 |
| 主分類號： | B24B7/22 | 分類號： | B24B7/22;B24B37/04;H01L21/20 |
| 代理公司： | 上海專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 | 代理人： | 顧 敏;王 穎 |
| 地址： | 美國馬*** | 國省代碼： | 美國;US |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 藍(lán)寶石 基材 及其 制備 方法 | ||
技術(shù)領(lǐng)域
本申請一般涉及藍(lán)寶石基材以及精整這種基材的方法。
背景技術(shù)
基于第III族和第V族元素的單晶氮化物材料的半導(dǎo)體組件非常適合 用于發(fā)光二極管(LED)、激光二極管(LD)、顯示器、晶體管和檢測器之類的 器件。利用第III族和第V族氮化物的半導(dǎo)體元件尤其可用于紫外和藍(lán)/綠 波長區(qū)域內(nèi)的發(fā)光器件。例如，氮化鎵(GaN)及相關(guān)材料如AlGaN、InGaN 和它們的組合是高需求的氮化物半導(dǎo)體材料的最普通的例子。
但是，由于種種原因，已經(jīng)證明制造這種氮化物半導(dǎo)體材料的梨晶 (boules)和基材是困難的。因此，在異質(zhì)基底材料上外延生長氮化物半導(dǎo)體 材料被認(rèn)為是一種可行的替代方案。SiC(碳化硅)、Al2O3(藍(lán)寶石或剛玉) 和MgAl2O4(尖晶石)等基材是常用的異質(zhì)基底材料。
這種異質(zhì)基材與氮化物半導(dǎo)體材料、特別是GaN具有不同的晶格結(jié)構(gòu)， 因此產(chǎn)生晶格失配。盡管面對著這種失配及其伴生問題如半導(dǎo)體材料覆蓋 層中存在應(yīng)力和缺陷，工業(yè)上仍然需要大表面積、高質(zhì)量的基材，特別是 藍(lán)寶石基材。但是，生產(chǎn)高質(zhì)量、大尺寸基材仍然面臨一些挑戰(zhàn)。
發(fā)明內(nèi)容
一個實(shí)施方式涉及一種藍(lán)寶石基材，該基材包括大致平坦的表面，其 具有選自a-平面、r-平面、m-平面和c-平面取向的晶體取向，nTTV不大于 約0.037μm/cm2，其中nTTV是相對于大致平坦的表面的表面積進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn) 化之后的總厚度變化，基材的直徑不小于約9.0cm。
另一個實(shí)施方式涉及一種藍(lán)寶石基材，該基材包括大致平坦的表面， 其具有選自a-平面、r-平面、m-平面和c-平面取向的晶體取向，TTV不大 于約3.00μm，其中TTV是大致平坦的表面的總厚度變化?；牡闹睆讲? 小于約6.5cm，厚度不大于約525μm。
另一個實(shí)施方式涉及機(jī)械加工藍(lán)寶石基材的方法，該方法包括使用第 一固定磨料研磨藍(lán)寶石基材的第一表面，使用第二固定磨料研磨藍(lán)寶石基 材的第一表面。第二固定磨料的平均粒度小于第一固定磨料的平均粒度， 且第二固定磨料是自修整的(self-dressing)。
另一個實(shí)施方式涉及提供含藍(lán)寶石基材的藍(lán)寶石基材組的方法，該方 法包括使用磨料研磨各藍(lán)寶石基材的第一表面，使第一表面具有c-平面取 向，其中藍(lán)寶石基材組含至少20個藍(lán)寶石基材。各藍(lán)寶石基材具有第一表 面，該第一表面具有(i)c-平面取向、(ii)晶體m-平面取向差角度(θm)和(iii) 晶體a-平面取向差角度(θa)，其中(a)取向差角度θm的標(biāo)準(zhǔn)偏差σm不大于約 0.0130和/或(b)取向差角度θa的標(biāo)準(zhǔn)偏差σa不大于約0.0325。
另一實(shí)施方式涉及包括至少20個藍(lán)寶石基材的藍(lán)寶石基材組。各藍(lán)寶 石基材具有第一表面，該第一表面具有(i)c-平面取向、(ii)晶體m-平面取向 差角度(θm)和(iii)晶體a-平面取向差角度(θa)，其中(a)取向差角度θm的標(biāo)準(zhǔn) 偏差σm不大于約0.0130和/或(b)取向差角度θa的標(biāo)準(zhǔn)偏差σa不大于約 0.0325。
附圖簡要說明
參考附圖，能更好地理解本發(fā)明，本發(fā)明的許多特征和優(yōu)點(diǎn)對本領(lǐng)域 的技術(shù)人員而言將是顯而易見的。
圖1是依據(jù)一個實(shí)施方式形成基材的方法的流程圖。
圖2顯示了根據(jù)一個實(shí)施方式的研磨設(shè)備。
圖3是使用依據(jù)一個實(shí)施方式的研磨工具與傳統(tǒng)研磨工具的比較圖。
圖4顯示了根據(jù)一個實(shí)施方式的拋光設(shè)備。
圖5顯示了c-平面取向的藍(lán)寶石基材的取向差角度。
在不同附圖中使用相同的附圖標(biāo)記來表示類似或相同的事項(xiàng)。
具體實(shí)施方式
該專利技術(shù)資料僅供研究查看技術(shù)是否侵權(quán)等信息，商用須獲得專利權(quán)人授權(quán)。該專利全部權(quán)利屬于圣戈本陶瓷及塑料股份有限公司，未經(jīng)圣戈本陶瓷及塑料股份有限公司許可，擅自商用是侵權(quán)行為。如果您想購買此專利、獲得商業(yè)授權(quán)和技術(shù)合作，請聯(lián)系【客服】
本文鏈接：http://www.szxzyx.cn/pat/books/200780048629.1/2.html，轉(zhuǎn)載請聲明來源鉆瓜專利網(wǎng)。
