[發明專利]一種用于GaN單晶襯底的表面拋光方法

有效

• 申請號: 201310047961.3
• 申請日: 2013-02-06
• 公開（公告）號: CN103114323A
• 公開（公告）日: 2013-05-22
• 發明（設計）人: 王斌
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海微系統與信息技術研究所
• 主分類號: C25F3/12
• 分類號: C25F3/12;C25F3/30;B24B37/00;C30B33/00;C30B33/10
• 代理公司: 上海泰能知識產權代理事務所 31233
• 代理人: 黃志達

1.一種用于GaN外延襯底表面高精度拋光的方法，包括：

用機械研磨方法對GaN晶體進行表面平整化加工；取下細拋的GaN晶體，依次使用丙酮、乙醇、去離子水清洗GaN的表面，氮氣吹干后使用熱塑型導電膠把GaN晶體固定在陽極金屬壓塊上，晶體作為陽極連接直流電源的正極，拋光盤作為陰極連接在直流電源的負極上；使用電解液作為拋光液，保持拋光液溫度為15-30℃，調節GaN晶體拋光面的電流密度0.001-0.5A/cm²，壓力為0.001-0.2MPa，拋光盤的轉速為10-180rmp，在拋光盤旋轉的同時,GaN晶體保持自轉，自轉的速率為10-200rmp。

2.根據權利要求1所述的一種用于GaN外延襯底表面高精度拋光的方法，其特征在于：所述的機械研磨后GaN晶體的晶向誤差小于1°，厚度公差小于50μm，晶體表面表面粗糙度均方根約為1～2.5nm。

3.根據權利要求1所述的一種用于GaN外延襯底表面高精度拋光的方法，其特征在于：所述熱塑型導電膠的熔點在60-220℃，電阻率為0.01-100Ωcm-1；導電粘膠由黏膠及導電顆粒均勻混合而成；黏膠為瀝青、松香、石蠟中的一種或幾種；導電顆粒為金屬粉末或石墨粉。

4.根據權利要求3所述的一種用于GaN外延襯底表面高精度拋光的方法，其特征在于：所述金屬粉末為鋁粉或銀粉。

5.根據權利要求3所述的一種用于GaN外延襯底表面高精度拋光的方法，其特征在于：所述黏膠為石蠟松香混合物。

6.根據權利要求3所述的一種用于GaN外延襯底表面高精度拋光的方法，其特征在于：所述導電顆粒為石墨粉。

7.根據權利要求1所述的一種用于GaN外延襯底表面高精度拋光的方法，其特征在于：所述拋光液為可溶解Ga(OH)₃的酸或堿，或含絡合劑、螯合劑或表面活性劑的可溶解Ga(OH)₃的酸或堿。

8.根據權利要求7所述的一種用于GaN外延襯底表面高精度拋光的方法，其特征在于：所述拋光液為草酸、檸檬酸、磷酸、NaOH溶液、KOH溶液、氨水、或含絡合劑、螯合劑或表面活性劑的上述溶液。

9.根據權利要求6所述的一種用于GaN外延襯底表面高精度拋光的方法，其特征在于：所述拋光液為使用pH值為9.5-11.5的含EDTA的NaOH溶液。

10.根據權利要求6所述的一種用于GaN外延襯底表面高精度拋光的方法，其特征在于：所述拋光液添加粒徑在10-100nm的納米顆粒狀的磨料，所述磨料為Al₂O₃、SiO₂或金剛石。

11.根據權利要求10所述的一種用于GaN外延襯底表面高精度拋光的方法，其特征在于：所述磨料為粒徑為10-50nm的SiO₂顆粒。

12.根據權利要求1所述的一種用于GaN外延襯底表面高精度拋光的方法，其特征在于：所述拋光盤為銅盤、錫盤或固定有多孔的聚氨酯拋光墊的金屬盤。

13.根據權利要求12所述的一種用于GaN外延襯底表面高精度拋光的方法，其特征在于：所述拋光盤為錫盤。

14.根據權利要求1所述的一種用于GaN外延襯底表面高精度拋光的方法，其特征在于：所述直流電源輸出電流為恒流或脈沖。

15.根據權利要求14所述的一種用于GaN外延襯底表面高精度拋光的方法，其特征在于：所述直流電源輸出電流為脈沖。