[发明专利]截面为多边形的晶棒及衬底片表面取向的标识方法

说明书

技术领域

本发明属于半导体技术领域，特别是指在应用于外延生长的方形及多边形衬底片的制作过程中，用于标识晶棒及衬底片表面取向的一种方法。

背景技术

以III-V族氮化镓(GaN)为代表的氮化物半导体材料，在紫外/蓝绿光发光二极管(LED)、激光器(LD)、光电探测器及高频/高温大功率电力电子器件等诸多领域有着重要而广泛的应用。目前外延所使用的衬底材料除了蓝宝石衬底片、碳化硅衬底片、单晶硅衬底片和氮化镓衬底片外，氧化锌衬底片、氧化镓衬底片和氮化铝衬底片等的制作工艺也正在逐步成熟。衬底片的形状除了传统上使用的标准圆形衬底片，目前开发研究方形、六边形等多边形底片来替代圆形衬底片，以提高填充率进而提高设备单运行周期内的产出。

在外延生长工艺过程中，为了材料的晶格匹配对使用的衬底片有严格的表面取向的要求。尤其在衬底片的研磨、抛光、清洗及包装等工艺过程中，通常情况下衬底片的正面和背面的加工特性是不同的，所有每个工序都要正确区分衬底片的正面和背面。

现在通常使用的方法是在多边形截面上选取两个棱角，将棱角切除得到两条长度不同的切边，以这两个切边作为标识特征来标识表面取向。但是当两条切边长度差别不大的时候，这种表面取向标识的识别度将降低。给后续工艺过程造成很大困难，导致成品率和生产效率的下降。

所以，发展一种简单可靠、易于实现的用于截面为方形及多边形晶棒和衬底片表面取向标识的方法，势在必行。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于截面为多边形的晶棒及衬底片表面取向的标识方法。该方法简单可靠、易于实现。

本发明提供一种截面为多边形的晶棒及衬底片表面取向的标识方法，包括如下步骤：

步骤1：在截面为多边形的晶棒上，选取一个平行于晶棒轴向的柱面作为表面取向标识的第一特征；

步骤2：在具有第一特征的柱面上沿着晶棒轴向平行于棱边制做一个微型沟槽，作为表面取向标识的第二特征，将晶棒切片，制作成多边形衬底片；

步骤3：利用第一特征和第二特征的组合，对多边形衬底片的表面取向进行标识，完成对晶棒及衬底片表面取向的标识。

本发明的有益效果是，在截面为多边形的晶棒及衬底片的加工工艺过程中，能够有效区分多边形晶棒的头部和尾部，能够有效避免衬底片正面与背面的识别错误，提高工作效率和产成品成品率；在外延工艺过程中，能够准确可靠的识别衬底片的表面取向提高生产的良率。

附图说明

为进一步说明本发明的具体技术内容以下结合实施例及附图详细说明如后，其中：

图1是本发明的流程图；

图2是在正六边形截面晶棒制作第一特征和第二特征的结构示意图。

具体实施方式

请参阅图1及图2所示，本发明提供一种截面为多边形的晶棒及衬底片表面取向的标识方法，包括如下步骤：

步骤1：在截面为多边形的晶棒20上，选取一个平行于晶棒轴向的柱面作为表面取向标识的第一个特征21，所述的多边形晶棒20是蓝宝石、碳化硅、氮化镓、氮化铝、氧化镓、氧化锌、或硅单晶棒；所述多边形晶棒20的截面为方形或六边形，作为第一特征21的平行于晶棒轴向的柱面为任何一个柱面；

步骤2：在具有第一个特征21的柱面上沿着晶棒20轴向平行于棱边制做一个微型沟槽，作为表面取向标识的第二个特征22，将晶棒切片，制作成多边形衬底片。作为第二特征22的微型沟槽的位置为不在具有第一特征21柱面的对分中心线上的任意位置，作为第二特征22的微型沟槽的形状为V型或半圆型；

步骤3：利用第一特征21和第二特征22的各种形态的组合，对多边形衬底片的表面取向进行标识，完成对晶棒及衬底片表面取向的标识。

在本实施例中，我们选用半圆形沟槽作为第二特征22，对正六边形截面的氧化镓晶棒及衬底片进行标识制作和衬底片表面取向识别。

首先我们选取检验合格的正六边形截面的氧化镓晶棒一根20，按照技术要求制作晶棒头部端平面和尾部端平面。

将晶棒头部朝上直立置于稳固的工作平台上，选取任意棱柱面作为第一特征21，使其面向自己胸前；用记号笔在其上靠近左手边棱边的位置做一条平行于棱边的直线，这是第二特征沟槽22的制作位置。

将标记好的氧化镓晶棒置于磨床工件平台，使用半圆型磨削刀具，在标记位置加工出半圆型沟槽，这样就完成了第二特征22的制作。由第一特性柱面21和第二特征沟槽22即构成了对于晶棒的完整的表面取向标识。