[发明专利]一种基于石英玻璃外延GaN的工艺改进方法

权利要求书

1.一种基于石英玻璃外延GaN的工艺改进方法，其特征在于，所述工艺改进方法包括：

提供一以石英玻璃为衬底生长GaN外延结构的晶圆片结构；

将所述晶圆片结构的正面键合在蓝宝石托盘上；

将所述蓝宝石托盘安装在减薄设备上，对所述石英玻璃采用不同材料的浆液和磨盘进行多次减薄处理，以使所述晶圆片结构的厚度小于预设阈值；

对多次减薄处理后的石英玻璃进行抛光处理，以使表面粗糙度小于预设阈值；

在所述石英玻璃的背面形成散热金属层；

去除所述蓝宝石托盘。

2.根据权利要求1所述的工艺改进方法，其特征在于，所述将所述晶圆片结构的正面键合在蓝宝石托盘上，包括：

采用旋涂工艺，在蓝宝石托盘上涂覆20μm厚的HT1010涂层；

在1mm厚的晶圆片结构的正面电路上均匀涂覆厚度为3μm-5μm的AZ4620光刻胶；

在温度180℃和压力0.6Bar的情况下，将所述晶圆片结构的正面键合在所述蓝宝石托盘上。

3.根据权利要求1所述的工艺改进方法，其特征在于，所述将所述蓝宝石托盘安装在减薄设备上，对所述石英玻璃采用不同材料的浆液和磨盘进行多次减薄处理，以使所述晶圆片结构的厚度小于预设阈值，包括：

采用第一种人造钻石浆液和Cu磨盘，对所述石英玻璃进行第一次减薄处理，以使1mm厚的晶圆片结构的厚度减小至＜220μm，厚度均匀性TTV至±5μm。

4.根据权利要求3所述的工艺改进方法，其特征在于，所述第一种人造钻石浆液的主要成分包括：

多晶型立方氮化硼，多晶型颗粒直径为15μm，浆液添加剂为聚乙二醇和硅酸乙酯混合物，浆液溶剂为DI水，三者质量比为10:50:500～10:60:400，浆液PH值为6～7；

所述Cu磨盘为具有渐开线条纹凹槽的磨盘。

5.根据权利要求3所述的工艺改进方法，其特征在于，所述将所述蓝宝石托盘安装在减薄设备上，对所述石英玻璃采用不同材料的浆液和磨盘进行多次减薄处理，以使所述晶圆片结构的厚度小于预设阈值，包括：

采用第二种人造钻石浆液和Cu及Sn合金磨盘，对所述石英玻璃进行第二次减薄处理，以使1mm厚的晶圆片结构的厚度减小至＜150μm，厚度均匀性TTV至±2μm。

6.根据权利要求5所述的工艺改进方法，其特征在于，所述第二种人造钻石浆液的主要成分包括：

多晶型立方氮化硼，多晶型颗粒直径为3μm，浆液添加剂为聚乙二醇和硅酸乙酯混合物，浆液溶剂为DI水，三者质量比为10:50:500～10:60:400，浆液PH值为6～7；

所述Cu及Sn合金磨盘为具有渐开线条纹凹槽的磨盘，其中，Cu：Sn＝1:1。

7.根据权利要求5所述的工艺改进方法，其特征在于，所述将所述蓝宝石托盘安装在减薄设备上，对所述石英玻璃采用不同材料的浆液和磨盘进行多次减薄处理，以使所述晶圆片结构的厚度小于预设阈值，包括：

采用刚玉浆液和玻璃磨盘，对所述石英玻璃进行第三次减薄处理，以使1mm厚的晶圆片结构的厚度减小至＜70μm，厚度均匀性TTV至±1μm。

8.根据权利要求7所述的工艺改进方法，其特征在于，所述刚玉浆液的主要成分包括：

刚玉颗粒，颗粒直径为1μm，浆液添加剂为聚乙二醇和乙酸乙酯混合物，浆液溶剂为DI水，三者质量比为10:20:500～10:30:400，浆液PH值为7-8；

所述玻璃磨盘为具有放射状条纹凹槽的磨盘。

9.根据权利要求1所述的工艺改进方法，其特征在于，所述对多次减薄处理后的石英玻璃进行抛光处理，以使表面粗糙度小于预设阈值，包括：

采用纳米级抛光浆液，结合聚酯纤维抛光布，将晶圆片结构抛光至镜面效果，其厚度均匀性TTV为±0.5μm，表面粗糙度Ra小于1nm。

10.根据权利要求9所述的工艺改进方法，其特征在于，所述纳米级抛光浆液的主要成分包括：

纳米Al₂O₃颗粒，颗粒直径为50nm，添加剂为次氯酸盐和硅酸盐，浆液溶剂为DI水，抛光液PH值为7-9。