[发明专利]激光辅助氮化镓晶体化学机械抛光方法

权利要求书

1.一种激光辅助氮化镓晶体化学机械抛光方法，其特征在于，所述激光辅助氮化镓晶体化学机械抛光方法至少包括如下步骤：

S1，采用激光对所述氮化镓晶体的表面进行照射修饰；

S2，在化学腐蚀与机械研磨的作用下对照射修饰后的所述氮化镓晶体进行抛光和表面平坦化；

其中，所述S1步骤中至少包括如下步骤：

S11，将所述氮化镓晶体的任一表面向上固定于激光载台上，采用所述激光对该表面的选定区域进行照射；

S12，对所述氮化镓晶体被照射过的表面进行清洗；

S13，将所述氮化镓晶体未被照射过的表面向上固定于激光载台上，采用所述激光对该未被照射过的表面的选定区域进行照射；

S14，重复步骤S12～步骤S13直到所述氮化镓晶体的所有表面均被激光照射。

2.根据权利要求1所述的激光辅助氮化镓晶体化学机械抛光方法，其特征在于，所述步骤S2至少包括如下步骤：

S21，在照射修饰后的所述氮化镓晶体表面增设压力缓冲材料，在所述压力缓冲材料上进行图形设计和/或结构设计；

S22，将所述氮化镓晶体表面通过压力缓冲材料固定于CMP设备的研磨载体上，对其进行化学机械研磨；

S23，在所述氮化镓晶体完成化学机械研磨后，对其进行化学和/或物理清洗，将所述压力缓冲材料去除。

3.根据权利要求2所述的激光辅助氮化镓晶体化学机械抛光方法，其特征在于，所述步骤S21中，在所述压力缓冲材料与所述CMP设备的研磨平台的接触面上进行的结构设计为沟道设计。

4.根据权利要求3所述的激光辅助氮化镓晶体化学机械抛光方法，其特征在于，在所述压力缓冲材料上进行沟道设计时，所述沟道的深度到达所述氮化镓晶体的表面。

5.根据权利要求2所述的激光辅助氮化镓晶体化学机械抛光方法，其特征在于，所述步骤S21中，在所述压力缓冲材料上进行的图形设计为图形的重复性组合设计、图形的非重复性组合设计、相同概念下不同尺寸图形的组合设计和/或以上图形的组合设计。

6.根据权利要求5所述的激光辅助氮化镓晶体化学机械抛光方法，其特征在于，在所述压力缓冲材料上进行的图形设计为根据所述氮化镓晶体在所述研磨载体上的投影形状设计而成，其中，所述氮化镓晶体在所述研磨载体上的投影形状为圆形、椭圆形、三角形、多边形和/或不规则图形，根据其设计的沟道图形设计为同心形状组合、棋格形状、三角形状、同心圆形状、中心放射线形状和不规则形状中的一种或几种。

7.根据权利要求1所述的激光辅助氮化镓晶体化学机械抛光方法，其特征在于，所述氮化镓晶体为单晶片和/或晶块；在所述氮化镓晶体为单晶片时，采用所述激光先照射所述氮化镓晶体的凹面一侧，再照射所述氮化镓晶体的凸面一侧，且所述激光照射从每一面的边缘区域开始；在所述氮化镓晶体为晶块时，采用所述激光照射所述氮化镓晶体各表面的整个平面。

8.根据权利要求7所述的激光辅助氮化镓晶体化学机械抛光方法，其特征在于，在所述氮化镓晶体为单晶片时，采用所述激光从每一面的边缘向中心逐步照射，激光烧蚀深度由边缘向中心逐步增加，所述激光在所述氮化镓晶体上的照射点的重复率在50％以上，能量密度在400mJ/cm2以上，完成激光照射修饰后的氮化镓晶体的任意一点厚度不超过或少于平均厚度的50％；在所述氮化镓晶体为晶块时，选取面积最大的平面进行激光照射，以逐渐扩大该平面的面积，使该平面在研磨平台上的投影可以覆盖所述氮化镓晶体在所述研磨平台上的投影。

9.根据权利要求7～8任一项所述的激光辅助氮化镓晶体化学机械抛光方法，其特征在于，所述激光为由激光器产生的光量子波长能量值超过氮化镓材料禁带宽度，以使所述氮化镓材料分解的深紫外线激光。