[發(fā)明專(zhuān)利]對(duì)單晶體進(jìn)行晶體再取向的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310138565.1
• 申請(qǐng)日: 2008-06-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103203671A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-07-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: B·V·塔尼凱拉;C·阿科納;D·I·金德漢;C·D·瓊斯;M·A·辛普森
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 圣戈本陶瓷及塑料股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): B24B7/22
• 分類(lèi)號(hào): B24B7/22;B24B49/12;B28D5/00
• 代理公司: 北京律盟知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11287
• 代理人: 章蕾

本申請(qǐng)是申請(qǐng)日為2008年6月25日，申請(qǐng)?zhí)枮?00880020569.7，發(fā)明名稱(chēng)為對(duì)單晶體進(jìn)行晶體再取向的方法的申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)總體上針對(duì)單晶基板以及此類(lèi)基板最終處理的方法。

背景技術(shù)

基于III族和V族元素的單晶氮化物材料的半導(dǎo)體部件對(duì)于多種器件，如發(fā)光二極管(LED)、激光二極管(LD)、顯示器、晶體管和檢測(cè)器是理想的。具體地講，利用III族和V族氮化物化合物的半導(dǎo)體元件對(duì)于在UV和藍(lán)光/綠光波長(zhǎng)區(qū)域中的發(fā)光器件是有用的。例如，氮化鎵(GaN)以及相關(guān)的材料，如AlGaN、InGaN以及它們的組合，是高需求的氮化物半導(dǎo)體材料的最常見(jiàn)的實(shí)例。

然而，制造某些半導(dǎo)體材料(如氮化物半導(dǎo)體材料)的晶錠和基板由于許多原因已經(jīng)證明是困難的。因此，半導(dǎo)體材料在異質(zhì)基板材料上的外延生長(zhǎng)被認(rèn)為是可行的替代方案。包含SiC(碳化硅)、Al₂O₃(藍(lán)寶石或剛玉)、和MgAl₂O₄(尖晶石)的基板是常見(jiàn)的異質(zhì)基板材料。

此類(lèi)異質(zhì)基板具有與氮化物半導(dǎo)體材料(特別是GaN)不同的晶格結(jié)構(gòu)，并且因此具有晶格錯(cuò)配。盡管存在這種錯(cuò)配以及隨之而來(lái)的問(wèn)題(如疊置的半導(dǎo)體材料層中的應(yīng)力和缺陷)，本行業(yè)仍繼續(xù)開(kāi)發(fā)基板技術(shù)以改進(jìn)對(duì)于半導(dǎo)體應(yīng)用的可行性。目前所感興趣的是大表面面積、高品質(zhì)基板，特別是藍(lán)寶石基板。然而，對(duì)在較大尺寸中的高品質(zhì)基板的生產(chǎn)依然存在挑戰(zhàn)。

發(fā)明的披露

根據(jù)一個(gè)第一方面，在此提供了改變一個(gè)單晶體的晶體取向的一種方法，該方法包括以下步驟：表征該單晶體的一個(gè)晶體取向，并且計(jì)算在該單晶體的一個(gè)選定的晶體方向與沿著該單晶體的一個(gè)第一外部主表面的平面的晶體方向的一個(gè)投影之間的一個(gè)取向偏離角。該方法進(jìn)一步包括從該第一外部主表面的至少一部分上去除材料以改變?cè)撊∠蚱x角。

根據(jù)另一個(gè)方面，在此提供了用于使一個(gè)單晶體進(jìn)行晶體再取向的一種方法，該方法包括通過(guò)使該單晶體的一個(gè)晶體取向與該單晶體的一個(gè)初始第一外部主表面相關(guān)聯(lián)來(lái)表征該單晶體；并且從所述初始第一外部主表面上去除材料以限定與該初始第一外部主表面不平行的一個(gè)修整的第一外部主表面，以改變?cè)搯尉w的晶體取向。

根據(jù)另一個(gè)方面，在此提供了一種用于改變單晶體的晶體取向的裝置，該裝置包括被配置為用于保持一個(gè)單晶體的一個(gè)工作臺(tái)(該工作臺(tái)包括圍繞至少一條軸線的間隔傾斜能力)，以及指向該工作臺(tái)的一個(gè)x-射線槍以及被放置為檢測(cè)從該單晶體衍射的x-射線的一個(gè)x-射線檢測(cè)器。該裝置進(jìn)一步包括被配置為與疊置在該工作臺(tái)上的一個(gè)單晶體相疊置并且相接合的一個(gè)研磨輪，該研磨輪可圍繞一個(gè)軸線旋轉(zhuǎn)并且在沿著該軸線的方向上可平移。

根據(jù)另一個(gè)方面，提供了一種用于在一個(gè)單晶體上完成有角度的材料去除操作的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括一個(gè)表征模塊，該表征模塊具有指向一個(gè)表征工作臺(tái)的一個(gè)x-射線槍、被放置為檢測(cè)從疊置在該表征工作臺(tái)的一個(gè)單晶體衍射的x-射線的一個(gè)x-射線檢測(cè)器、以及被配置為基于在該x-射線檢測(cè)器處從所衍射的x-射線聚集的單晶體的晶體取向提供表征數(shù)據(jù)的一個(gè)輸出端。該系統(tǒng)進(jìn)一步包括一個(gè)處理工作臺(tái)，該處理工作臺(tái)具有一個(gè)第一執(zhí)行器，該執(zhí)行器具有接收一個(gè)控制信號(hào)的一個(gè)輸入端并且被配置為基于該控制信號(hào)對(duì)用于一個(gè)有角度的材料去除操作的處理工作臺(tái)的取向進(jìn)行調(diào)整。進(jìn)一步包括的是一個(gè)數(shù)據(jù)處理模塊，該數(shù)據(jù)處理模塊具有連接至該表征模塊的輸出端的一個(gè)輸入端，該輸入端被配置為接收這些表征數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)處理模塊具有連接至該第一執(zhí)行器的輸入端的一個(gè)輸出端以便基于在這些表征數(shù)據(jù)與預(yù)定義的晶體取向之間的一次比較提供一個(gè)控制信號(hào)。

附圖簡(jiǎn)要說(shuō)明

通過(guò)參見(jiàn)附圖可以更好的理解本披露，并且使其眾多特征和優(yōu)點(diǎn)對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言變得清楚。

圖1是一個(gè)流程圖，它展示了根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案對(duì)一個(gè)單晶體進(jìn)行晶體再取向的一個(gè)過(guò)程。

圖2是一個(gè)流程圖，它展示了根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案對(duì)一個(gè)單晶體進(jìn)行晶體再取向的另一個(gè)過(guò)程。

圖3A-3D包括了一個(gè)單晶體的以及根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案適用于材料去除過(guò)程的一個(gè)工作臺(tái)的多幅透視圖。

圖4A-4E展示了根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案在用于有角度的材料去除過(guò)程的工作臺(tái)上一個(gè)單晶體的取向。

圖4F展示了根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案的一個(gè)單晶體的截面視圖。