HVPE法制备碳掺杂半绝缘氮化镓晶圆片

利用氢化物气相外延法(HVPE)生长,以甲烷为掺杂源,成功制备获得四英寸自支撑半绝缘氮化镓(GaN)晶圆片。所使用掺杂气体为浓度为5%的甲烷气体,混合于N_(2)载气中。所制备晶圆片厚度可达800μm以上,表面无裂纹,表明粗糙度在0.6 nm以下。(002)和(102)晶面X射线衍射摇摆曲线的半峰宽均小于100 arcsec,普遍在为40~60 arcsec,曲率半径可达20 m及以上,位错密度低于10^(6)/cm^(2),测得电阻率大于10^(9)Ω-cm。

酸性环境下GaN晶圆的化学机械抛光工艺研究

本文详细研究了4英寸自支撑GaN晶圆的化学机械抛光(CMP)工艺。使用硅溶胶抛光液,以NaClO为氧化剂,详细研究了不同工艺参数,包括压力、抛光盘转速、抛光液流量、NaClO浓度和抛光液p H值对GaN CMP工艺的材料去除率(MRR)和表面粗糙度(Sa)的影响。研究发现,无论是影响化学作用的因素,还是影响机械作用的因素,都对MRR有着极大的影响。在优化的工艺条件下(压力为50 kPa、抛光头转速为60 rpm、抛光盘转速为100 rpm、流量为40 mL/min、抛光液pH为4.0、氧化剂浓度为3 vol.%),最大材料去除率为1.07μm/h。在10μm×10μm的区域内,抛光后的平均表面粗糙度为0.109 nm。