專利名稱：氮化物半導(dǎo)體晶片的加工方法、氮化物半導(dǎo)體晶片、氮化物半導(dǎo)體設(shè)備的制造方法和氮化 ...的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種氮化物半導(dǎo)體晶片的外周加工方法(倒角加工方法)。氮化鎵 (GaN)、氮化鋁(AlN)等3族氮化物半導(dǎo)體由于帶隙寬，具有作為發(fā)光元件和電子設(shè)備的用 途。大的GaN單晶、AlN單晶不是天然存在的，而是采用下述方法制得的，S卩，使原料氣體在 不同類型材料的基底基板上流過并通過氣相反應(yīng)而合成的氣相生長法，或者通過將氮氣溶 解在金屬鈉中并與Ga反應(yīng)而合成的鈉溶劑法，通過使超臨界狀態(tài)的NH3與Ga反應(yīng)而合成 的被稱為氨熱法的液相法。最初未能得到獨立的氮化鎵或氮化鋁等晶片，所以使GaN、InGaN, AlGaN薄膜等3 族氮化物半導(dǎo)體薄膜在藍寶石晶片上外延生長，制作了發(fā)光元件。以后，能夠通過氣相生長 法和液相生長法制作GaN較寬的獨立結(jié)晶基板。目前，能夠制作直徑1英寸(約25mm)和 直徑2英寸(約50mm)的獨立的GaN晶片、AlN晶片、AlGaN晶片或InGaN晶片。 通過氣相或液相生長而制作的晶體(as-grown)表面不平坦，厚度也有偏差。對晶 片進行磨削、研磨，使表面變平滑，從而形成鏡面晶片。半導(dǎo)體晶片將成為在其上面形成有 各種設(shè)備的基板，所以表面平滑且沒有裂紋和翹曲成為條件。如果晶片的外周部比較尖，將由此處出現(xiàn)缺口，所以對晶片的外周部進行倒角加 工。把該處理稱為倒角(chamfer)。GaN等氮化物半導(dǎo)體晶體脆且硬，所以需要對倒角進行 特殊研究。
背景技術(shù)：
硅(Si)晶片和GaAs晶片多采用圓形基板，以便于進行處理。GaN基板等氮化物基 板也能夠制作圓形的晶片。半導(dǎo)體晶片的表面被研磨，以便成為鏡面晶片。根據(jù)目的，有時 使兩面成為鏡面，有時只使一面成為鏡面。除了面的研磨之外，還有晶片的外周部的磨削、研磨。因為如果晶片的側(cè)周緣比較 尖，將容易出現(xiàn)缺口，并形成細的龜裂片，致使表面損傷、變臟。因此，將晶片的側(cè)周緣進行 倒角加工。不僅側(cè)周緣，有時也磨削、研磨晶片的側(cè)面。把傾斜地磨削晶片的外周部(面的 周邊部和側(cè)面)的作業(yè)稱為倒角或倒棱。有時也稱為磨斜棱，這些都是相同意思。Si晶片也進行倒角。但是，Si晶片和GaN晶片等氮化物半導(dǎo)體晶片由于硬度、脆 性、堅固程度等不同，所以化學特性也不同。GaN等氮化物晶體比Si硬且脆。很難對GaN的 Ga面等III族面進行化學蝕刻。還不能馬上將在Si晶片中采用的倒角技術(shù)直接轉(zhuǎn)用于GaN等氮化物半導(dǎo)體晶片 的倒角。并非在Si晶片中確定的倒角技術(shù)也能夠在GaN等氮化物半導(dǎo)體晶片中使用。各種半導(dǎo)體晶片由于化學、機械特性不同，所以要求獨立的倒角技術(shù)。必須對最適 合于各半導(dǎo)體的倒角方法反復(fù)試驗，從頭開始摸索。專利文獻1最先利用EL0(Epitaxial Lateral Overgrowth 橫向外延過生長)制 作此前不存在的氮化鎵的獨立基板，所以將外周部倒角加工，并形成定向平面(OF)。ELO采用(Ill)GaAs晶片作為基底基板。在GaAs晶片上設(shè)置呈蜂窩狀分布的具有細小窗口 SiO2 掩模，在其上利用HVPE法使GaN薄膜橫向生長，減少位錯，晶粒在掩模上合攏后進行C面生長。繼續(xù)進行氣相生長成為厚度為100 μ m以上的GaN晶體，去除GaAs基底基板，形成 獨立GaN基板。其是一個接近矩形的晶體，但能夠磨削為圓形，形成圓形的晶片。為了區(qū)分 取向和表面背面，在側(cè)周的(1-100)面或(2-1-10)面形成OF (Orientation Flat 定向平 面)、IF (Identification Flat 識別平面)。專利文獻1中記述了以5° 30°的傾斜角對側(cè)周緣倒角加工，倒角加工成為半 徑0. Imm 0.5mm的圓形剖面。在前者的情況下，使具有圓錐臺面的砂面的圓形磨石旋轉(zhuǎn)， 使GaN晶片的外周部與圓形磨石(外切)接觸，磨削外周部形成5° 30°的傾斜。圓形 磨石是利用樹脂將固定砂粒保持在臺面上的樹脂結(jié)合劑磨石。 或者，使具有半徑0. Imm 0.5mm的半圓剖面凹部的線橡膠狀的圓形磨石旋轉(zhuǎn)，接 觸(外切)GaN晶片的外周部并旋轉(zhuǎn)，由此也能夠進行半圓形剖面的倒角加工。但是，已經(jīng)知道在利用樹脂結(jié)合劑磨石對外周部進行倒角時，晶片將開裂，或產(chǎn)生 裂紋。樹脂結(jié)合劑是利用樹脂固定砂粒的磨石。在專利文獻2中記述了以下內(nèi)容，在不同類型基板上生長氮化鎵并去除基板而成 的獨立的GaN晶片即GaN基板，由于基底基板與GaN的熱膨脹率和晶格常數(shù)的差異，存在翹 曲大的問題。晶片的中心與周邊部的高度差也達到士40μπι 士ΙΟΟμπι。如果研磨晶片，則在研磨面形成加工變性層。通過研磨來導(dǎo)入加工變性層，則加工 變性層具有將面擴大的作用，由此能夠減小翹曲。并且，如果蝕刻加工變性層而使其變薄， 則使面擴大的作用減小。這樣，通過結(jié)合表面和背面的研磨及蝕刻，能夠減小氮化鎵晶片的 翹曲。S卩，在背面?zhèn)?氮面)凹陷翹曲時，如果研磨背面?zhèn)?，則在背面?zhèn)刃纬杉庸ぷ冃詫樱?并將背面擴大。由此，背面?zhèn)韧蛊穑N曲的方向翻轉(zhuǎn)。但是，反過來又遇到困難，所以蝕刻背 面?zhèn)?，去除加工變性層。如果加工變性層變薄，則使背面擴大的力減小，所以翹曲減小。但是，還記述了表面?zhèn)?Ga面)堅固，研磨困難。雖然表面?zhèn)任g刻困難，但表面(Ga 面)能夠進行氯等離子的干式蝕刻。在氮化鎵晶片中，在磨削研磨后，加工變性層在表面?zhèn)?厚度為10 μ m,在背面?zhèn)群穸葹?0 μ m。背面?zhèn)韧ㄟ^研磨與蝕刻的結(jié)合，能夠?qū)⒓庸ぷ冃詫?調(diào)整為ΙΟμπι 50μπι之間的合適的值，所以能夠大大減小翹曲。專利文獻2的實施例1對沿表面方向具有深50 μ m的凹陷翹曲的GaN晶片進行表 面磨削，在表面方向形成凸起30 μ m的翹曲，對表面進行干式蝕刻，形成在表面?zhèn)染哂邪枷?20 μ m的翹曲的晶片，再磨削背面并進行干式蝕刻，形成表面?zhèn)染哂邪枷? μ m的較小翹曲 的晶片。專利文獻2主張通過結(jié)合磨削、蝕刻，按照2英寸晶片換算，最終能夠?qū)⒙N曲減小 ^J +30 μ m ~ -20 μ m。將正定義為表面凸起的翹曲，將負定義為表面凹陷的翹曲。因此，專利文獻2記述 了在GaN晶片中，能夠控制在表面凸起翹曲30 μ m到表面凹陷翹曲20 μ m的凹凸翹曲的范 圍內(nèi)。專利文獻3記述了如果使樹脂結(jié)合劑金剛石磨石與GaN晶片的邊緣外切并旋轉(zhuǎn)， 并進行GaN晶片的倒角，則由于GaN是脆且硬的材料，所以導(dǎo)致邊緣缺口、晶片開裂，不期望如此處理。因此，專利文獻3提出了磨石帶倒棱法，使附帶了磨石的磨石帶與晶片的邊緣的 長度方向接觸，使晶片旋轉(zhuǎn)，由此進行晶片的倒角加工。在磨石磨損時，一點一點地送進磨 石帶，出現(xiàn)新的砂面，能夠在相同狀態(tài)下進行邊緣研磨。邊緣與磨石帶內(nèi)切，所以接觸壓力 小，不會被施加沖擊。并且說明了與使樹脂結(jié)合劑磨石外切旋轉(zhuǎn)的方法相比，成品率提高。本申請的圖11是由專利文獻3 (日本特開2004-319951號)最先提出的帶式倒角 設(shè)備的透視圖。本申請的圖12是磨石帶與邊緣的接觸部分的剖視圖。晶片W通過真空卡緊等被固定在旋轉(zhuǎn)盤(未圖示)上。邊緣S與磨石帶T內(nèi)切。 內(nèi)切部分的中心角為40° 90°。由于是與具有彈性的磨石帶接觸，所以能夠防止邊緣破 損及開裂。
專利文獻1 日本特開2002-356398“窒化力''J々Λ々工/、一(氮化鎵晶片)”(日 本特愿 2001-166904)專利文獻2 日本特開2005-136167“窒化物半導(dǎo)體基板O製造方法i窒化物半導(dǎo) 體基板(氮化物半導(dǎo)體基板的制造方法及氮化物半導(dǎo)體基板)，，(日本特愿2003-370430)專利文獻3 日本特開2004-319951 “工,夕研磨L· fz窒化物半導(dǎo)體基板i工夕” 研磨L· tz GaN自立基板及t/窒化物半導(dǎo)體基板O - ” ^加工方法(邊緣被研磨的氮化物半 導(dǎo)體基板和邊緣被研磨的GaN獨立基板及氮化物半導(dǎo)體基板的邊緣加工方法)”(日本特愿 2003-275935)氮化鎵等氮化物半導(dǎo)體獨立晶體能夠利用氣相生長法和液相生長法制作。液相生 長法獲得大型晶體比較困難。利用氣相生長法在較寬的基底基板上沉積較厚的氮化鎵，利 用線鋸將氮化鎵的部分切斷，能夠制作氮化鎵的大型獨立晶體基板。對該基板進行背面磨 肖IJ、倒角、表面磨削及研磨，即形成氮化物半導(dǎo)體鏡面晶片。通過磨削，在接觸部分產(chǎn)生較厚(10 μ m 50 μ m)的加工變性層。在磨削背面時， 在背面形成加工變性層，在磨削外周時，在外周部形成加工變性層，在磨削表面時，在表面 形成加工變性層。加工變性層是晶體結(jié)構(gòu)紊亂的表面層。也包含大量的位錯，但不包含雜 質(zhì)。加工變性層不得保留在表面、背面，所以通過蝕刻將表面、背面的加工變性層幾乎去除。 本發(fā)明把外周部的磨削(倒角)作為問題。Si和GaAs等以往的半導(dǎo)體晶片的倒角，采用通 過樹脂或金屬將金剛石砂粒固定在基盤上的樹脂結(jié)合劑磨石和金屬結(jié)合劑磨石。這些磨石 銳禾I』、硬且堅固，所以倒角時間短。Si、GaAs晶片柔軟并具有韌性，所以樹脂結(jié)合劑磨石、金 屬結(jié)合劑磨石比較適合。但是，這些磨石不能轉(zhuǎn)用于GaN倒角。如果利用樹脂結(jié)合劑磨石 或金屬結(jié)合劑磨石對GaN進行倒角，則裂口(裂紋)發(fā)生率大，產(chǎn)生較厚的加工變性層，并 引發(fā)大的翹曲。GaN由于硬度大、韌性低且脆，所以耐沖擊性差。裂紋發(fā)生率高是因為樹脂 結(jié)合劑磨石、金屬結(jié)合劑磨石的砂粒相對于基盤的固定堅硬，不能吸收砂粒與晶片的接觸 沖擊。采用樹脂結(jié)合劑磨石、金屬結(jié)合劑磨石的倒角處理，將頻繁產(chǎn)生裂口，即使不產(chǎn)生裂 口也會在外周部形成厚達20 μ m 50 μ m的加工變性層M。并且，翹曲也變大。翹曲的曲率 半徑有時達Im以下?，F(xiàn)有的樹脂結(jié)合劑磨石、金屬結(jié)合劑磨石不適合高硬度高脆性的GaN 晶片的倒角。本發(fā)明的第一目的在于，提供一種對氮化物半導(dǎo)體晶片進行外周磨削且不產(chǎn)生裂 口的加工方法。本發(fā)明的第二目的在于，提供一種用于獲得翹曲小的氮化物半導(dǎo)體晶片的外周磨削加工方法。本發(fā)明的第三目的在于，提供一種控制外周部的加工變性層厚度的氮 化物半導(dǎo)體的外周磨削加工方法。本發(fā)明的第四目的在于，提供一種基板制作工藝成品率 高的氮化物半導(dǎo)體的外周磨削加工方法。本發(fā)明的第五目的在于，提供一種設(shè)備面內(nèi)成品 率高的外周磨削加工方法。并且，本發(fā)明的第六目的在于，提供一種設(shè)備面內(nèi)成品率高的氮 化物半導(dǎo)體晶片。另外，在本申請中，把晶片的表面、背面的平面的外側(cè)區(qū)域設(shè)為周邊部，把 平面與側(cè)面的夾角設(shè)為側(cè)周緣，把平面的周邊部和側(cè)面包括在內(nèi)設(shè)為外周部。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一種氮化物半導(dǎo)體晶片，通過對生長的基板的背面進行磨削、蝕刻，并利 用磨石進行外周磨削(倒角)，使晶片外周部的加工變性層的厚度成為0. 5 μ m 10 μ m，特 別優(yōu)選成為1 μ m 3 μ m，對表面進行磨肖lj、研磨、蝕刻而制作，該磨石利用柔軟的結(jié)合材料 固定金剛石或金剛石和氧化物的混合砂粒而成。柔軟的結(jié)合材料是橡膠或發(fā)泡樹脂。金剛 石砂粒的粒徑是在某種程度上較細的3000粒度號 600粒度號。并且，在金剛石砂粒中混 合氧化物砂粒，利用氧化物的化學作用和金剛石的機械作用的復(fù)合作用進行磨削。在金剛 石砂粒的機械效果的基礎(chǔ)上，利用氧化物的化學效果去除表面，所以將其稱為機械化學效 果。氧化物砂粒是Fe203、CU0、Mn02、Cr203、Zn0等。由于利用富有柔軟性的磨石進行倒角， 所以有時花費較長時間。通過利用磨石進行倒角，能夠緩解對晶片外周的沖擊，防止裂 口(裂紋)的產(chǎn)生， 降低加工變性層的厚度，并抑制翹曲，該磨石利用柔軟的材料將細小的金剛石砂粒和氧化 物砂粒固定在基盤上而成。為了緩解對外周部的機械沖擊，利用橡膠結(jié)合劑磨石、發(fā)泡樹脂 結(jié)合劑磨石。產(chǎn)生于外周部的加工變性層M的厚度d是測定外周部遭受到的沖擊的尺度。 在金剛石砂粒較粗、結(jié)合劑材料堅硬時，沖擊力增大。此時，在之后觀察外周部時，加工變性 層的厚度d變厚。在金剛石砂粒較細、結(jié)合劑材料柔軟時，沖擊力減小。此時，在之后觀察 外周部時，加工變性層的厚度d變薄。在利用樹脂結(jié)合劑、金屬結(jié)合劑等硬質(zhì)磨石磨削外周部時，加工變性層的厚度d 達到20 μ m 50 μ m，該磨石利用樹脂、金屬將低粒度號砂粒固定在基盤上而成。在這種情 況下，沖擊過強，產(chǎn)生裂口。本發(fā)明利用柔軟的磨石小心地進行倒角，以使d = 0. 5 μ m ΙΟμπι，由此抑制裂口、翹曲。由于是柔軟的磨石，所以把橡膠、發(fā)泡樹脂作為結(jié)合劑，使用粒 徑小且高粒度號的金剛石砂粒，并混合氧化物。能夠?qū)崿F(xiàn)裂口、翹曲情況少的GaN晶片的 倒角。在利用柔軟的合適的磨石進行倒角時，外周部的加工變性層的厚度d達到0. 5 μ m 10 μ m。能夠通過這種厚度的加工變性層抑制翹曲，并提高設(shè)備的成品率。從氮化鎵獨立晶體(生長的晶片)開始說明加工的全部過程。按照圖1的順序加 工晶片。進行用于調(diào)整厚度的背面(氮元素面)磨削(A)。由此，在背面產(chǎn)生較厚的加工變 性層M。加工變性層M指晶體結(jié)構(gòu)變形的層，存在許多位錯?？梢酝ㄟ^CL(陰極發(fā)光)與其 他部分區(qū)別并觀察加工變性層。也可以通過CL觀察來測定厚度d。加工變性層不是包含雜 質(zhì)的層。不希望在背面保留厚厚的加工變性層。利用被加熱的K0H、Na0H、H3POyK溶液對 背面(氮元素面)進行蝕刻(B)。由此去除背面的加工變性層。另外，背面磨削也可以用研 磨來代替。利用具有柔軟性的磨石磨削氮化鎵晶片的外周部(C)，該磨石利用橡膠或發(fā)泡樹脂將高粒度號的金剛石砂粒、或者金剛石砂粒和氧化物結(jié)合而成。把晶片外周部的磨削稱 為倒角加工。進行倒角是為了防止晶片的開裂、缺口。本發(fā)明者認為優(yōu)選在GaN晶片的倒角中使用的磨石是橡膠磨石。橡膠磨石是把橡 膠作為結(jié)合劑，把砂粒固定在磨石基盤上而成的。砂粒是金剛石等硬質(zhì)的材料。由于把橡 膠作為結(jié)合劑，所以雖然是橡膠結(jié)合磨石或橡膠結(jié)合劑磨石，但此處簡稱為橡膠磨石。砂粒 不是橡膠的。本發(fā)明最先把橡膠磨石應(yīng)用于GaN晶片的外周磨削。在倒角之后，對晶片的表面進行磨削⑶、研磨(E)。通過磨削，在表面形成厚度為 10 μ m 50 μ m的加工變性層M。通過研磨，在表面形成0. 1 μ m 20 μ m的加工變性層。關(guān) 于外延生長用的基板，優(yōu)選表面粗糙度平滑，并且表面不存 在加工變性層M。為此，在磨削之 后，通過研磨工序使表面變平滑。另外，通過氣相蝕刻(F)去除表面的加工變性層M直到消 失。晶片加工包括背面磨削A、背面蝕刻B、倒角C、表面磨削D及研磨E、氣相蝕刻(F)這些 工序。本發(fā)明的研究點不在于背面磨削A、表面磨削D及研磨E。本發(fā)明對倒角工序C進行 了改進。本發(fā)明的發(fā)明點是利用橡膠磨石或發(fā)泡樹脂結(jié)合劑磨石對氮化物半導(dǎo)體晶片的 外周部進行倒角加工，使外周部的加工變性層厚度為0. 5 μ m 10 μ m，特別優(yōu)選1 μ m 3 μ m，該磨石利用橡膠、發(fā)泡樹脂固定高粒度號金剛石砂?；蛘呓饎偸傲：脱趸锷傲?而成。通過把外周部的加工變性層抑制為0.5μπι ΙΟμπι，裂紋產(chǎn)生及翹曲變少。在后面 工序中的龜裂也減少，產(chǎn)品成品率提高。下面進行具體說明。通過磨削，在晶體表面一定產(chǎn)生晶格結(jié)構(gòu)紊亂的加工變性層 Μ。加工變性層M的厚度d在磨削所使用的固定砂粒的顆粒越大時越厚，并且加工負荷越大 時越厚。與此相反，在磨削所使用的固定砂粒越小、加工負荷越小時，加工變性層M越薄。晶片的加工如圖1所示按照背面磨削A、背面蝕刻B、外周磨削(倒角)C、表面磨削 D及研磨E、表面蝕刻F的順序進行。雖然也依賴于磨削條件，但通過背面磨削A，在背面產(chǎn) 生約10 μ m 50 μ m的相當厚的加工變性層M0不希望保留厚厚的加工變性層。利用被加 熱的KOH、NaOH或H3PO4水溶液去除背面的加工變性層。N面和Ga面的化學、物理性質(zhì)不同。背面(氮元素面、N面、000_1面)的物理化學 性質(zhì)比表面弱，能夠利用K0H、Na0H或H3PO4水溶液去除。只要能夠?qū)Ρ趁孢M行蝕刻，則也可 以使用其他的堿、酸。表面(Ga面、0001面)的化學性質(zhì)堅固，不能利用KOH、NaOH或H3PO4 水溶液去除。因此，對于背面和表面去除加工變性層的方法不同。然后，對晶片的外周部進行倒角。使利用橡膠固定砂粒的橡膠(結(jié)合劑)磨石、或 者利用發(fā)泡樹脂固定砂粒的發(fā)泡樹脂結(jié)合劑磨石旋轉(zhuǎn)，使其與晶片外周部接觸，對外周部 進行倒角。固定砂粒是金剛石砂粒、或者金剛石和氧化物的混合砂粒。橡膠結(jié)合劑磨石、發(fā) 泡樹脂結(jié)合劑磨石包含的金剛石砂粒的粒度號，例如是600號 3000號。粒度號是表示 砂粒的平均直徑的大小的用語。數(shù)字越大，表示越細小的砂粒。通過倒角，晶片的外周部 被倒角，同時在外周部產(chǎn)生加工變性層。使加工變性層的厚度d為0. 5 μ m 10 μ m。更優(yōu) 選d=lym 3μπι。在利用金剛石砂粒的粒徑大(粒度號小)的磨石進行倒角時，d達到 20μπι 50μπι，翹曲增大，在磨削過程中經(jīng)常產(chǎn)生裂口(裂紋)。雖然在減小砂粒的粒徑 時能夠減小d，但僅僅如此還不夠。添加氧化物砂粒來緩解金剛石的機械作用也比較有效。 氧化物可以使用Fe203、Cr2O3> MnO2, CuO、ZnO、Fe3O4等化學上不穩(wěn)定的氧化物。本發(fā)明者最先發(fā)現(xiàn)作為金屬氧化物某種砂粒具有化學作用，并具有促進氮化物磨削的效果。本發(fā)明者 把該處理命名為機械化學磨削(mechanochemical grinding)。機械化學磨削是通過氧化物砂粒的氧化等反應(yīng)來軟化氮化物的表面，降低磨削的 負荷的方法，能夠抑制磨削加工時的加工變性層和裂紋。雖然是氧化物，但像Si02、Al203那樣穩(wěn)定的氧化物就不適合，這些氧化物不具有機 械化學磨削作用。即使添加穩(wěn)定的氧化物，也無法使d達到10 μ m以下。把砂粒固定在磨石 基盤上的結(jié)合材料是具有柔軟性的橡膠或發(fā)泡樹脂。通過將提高金剛石砂粒的粒度號、添 加氧化物砂粒、使結(jié)合材料變?nèi)彳涍@三個條件相輔地結(jié)合，能夠使d達到10 μ m以下。本發(fā) 明最先提出在氮化物半導(dǎo)體晶片的倒角中使用橡膠結(jié)合劑磨石、發(fā)泡樹脂結(jié)合劑磨石。本 發(fā)明最先提出在氮化物半導(dǎo)體晶片的倒角中使用氧化物砂?；旌夏ナ?。然后繼續(xù)磨削表面。在表面形成加工變性層。由于表面是在其上形成設(shè)備的面， 所以必須是鏡面狀態(tài)。因此研磨表面。關(guān)于研磨可以進行使用粗砂粒的粗研磨、和使用細 砂粒的精研磨。例如，粗研磨可以使用粒徑30 μ m 3 μ m的砂粒，精研磨可以使用3 μ m 0. 1 μ m的砂粒。通過研磨，在晶片的表面形成加工變性層。另夕卜，平面加工即磨削、研磨為了 實現(xiàn)生產(chǎn)性和表面質(zhì)量兩方面，對于表面往往分階段實施，但也可以省略其中一個。在這種 情況下，在磨削時可以使用粒度號為3000號 8000號的磨石，在研磨時可以使用30 μ m 15 μ m的砂粒。在磨削時，通過使用粒度號高的磨石，能夠省略研磨，而在研磨時，通過使用 粗的砂粒，能夠省略磨削。在這種情況下，在磨削時可以使用粒度號為3000號 8000號的 磨石，在研磨時可以使用30μπι 15μπι的砂粒。加工變性層在該階段存在于表面和外周部。通過氣相蝕刻，只對表面去除加工變 性層。加工變性層的去除也可以通過化學機械研磨(CMP)來實施。在外周部保留有厚度為 0. 5 μ m 10 μ m、更優(yōu)選1 μ m 3 μ m的加工變性層。外周部與作為平面的表面、背面不同， 通過蝕刻去除加工變性層并控制厚度比較困難。晶片的加工除了上述工序之外，也可以將 氮化物錠切片來制作基板，然后實施背面蝕刻B、外周磨削C、表面研磨E、氣相蝕刻F。通過 切片能夠調(diào)制厚度，所以能夠省略背面磨削A、表面磨削D。在切片時生成加工變性層，所以 實施背面和表面的蝕刻。在這種情況下，例如實施切片一背面蝕刻B —氣相蝕刻F —外周 磨削C—表面研磨E—氣相蝕刻F的工序。氣相蝕刻F也可以進行1次。并且，第2次蝕 刻可以用CMP替代。另外，外周磨削C可以在錠狀態(tài)下實施后進行切片。利用橡膠結(jié)合劑磨石、發(fā)泡樹脂結(jié)合劑磨石對氮化物半導(dǎo)體晶片進行倒角，所以 能夠抑制晶片開裂和裂紋產(chǎn)生，該磨石利用柔軟的結(jié)合材料將細的金剛石砂粒、或者將金 剛石砂粒和氧化物固定在基盤上而成。使晶片外周部的加工變性層的厚度為0.5μπι 10 μ m,更優(yōu)選1 μ m 3 μ m，所以能夠獲得翹曲小的氮化物半導(dǎo)體晶片。裂紋發(fā)生率減小， 能夠提高基板制作的成品率。另外，也能夠提高制作于氮化物半導(dǎo)體基板上的設(shè)備的成品 率。加工變性層的厚度d為在以后判定倒角的機械沖擊強度的尺度，該厚度d為 0. 5 μ m 10 μ m，意味著磨石與晶片外周的接觸柔和，沖擊微弱。
圖1是表示利用在基底基板上進行氣相生長并去除基底基板而成的生長的氮化物半導(dǎo)體圓形晶體制作鏡面晶片的工序的工序圖。圖2是表示GaN晶片的加工變性層的厚度d與晶片的翹曲U的關(guān)系的實驗結(jié)果的 圖表，橫軸表示對數(shù)顯示的外周部加工變性層的厚度(d μ m)，縱軸表示翹曲υ(μ m)。圖3是表示GaN晶片的加工變性層的厚度d與基板制作工藝成品率Y (實線)及裂 紋發(fā)生率C(虛線)的測定結(jié)果的圖表，橫軸表示對數(shù)顯示的外周部加工變性層的厚度(d: μ m)，右縱軸表示裂紋發(fā)生率)，左縱軸表示基板制作工藝成品率)。圖4是表示GaN晶片的外周部加工變性層的厚度d與在晶片上制作的設(shè)備的面 內(nèi)成品率Q的關(guān)系的測定結(jié)果的圖表，橫軸表示對數(shù)顯示的外周部加工變性層的厚度(d μ m)，縱軸表示設(shè)備面內(nèi)成品率Q (% )。圖5是通過本發(fā)明的方法制作的在外周部具有厚度為0. 5μπι ΙΟμπκ更優(yōu)選 1 μ m 3 μ m的加工變性層的GaN晶片的剖視圖。圖6是通過本發(fā)明的方法制作的在外周部具有厚度為0. 5μπι ΙΟμπ κ更優(yōu)選 1 μ m 3 μ m的加工變性層、在側(cè)面也具有加工變性層的GaN晶片的剖視圖。圖7是通過本發(fā)明的方法制作的在外周部具有厚度為0. 5μπι ΙΟμπκ更優(yōu)選 1 μ m 3 μ m的加工變性層、并完全去除側(cè)面的加工變性層的GaN晶片的剖視圖。圖8是通過本發(fā)明的方法制作的在外周部具有厚度為0. 5μπι ΙΟμπκ更優(yōu)選 1 μ m 3 μ m的加工變性層、在側(cè)面也具有加工變性層的GaN晶片的剖視圖。圖9是表示利用橡膠磨石使晶片的外周部(含側(cè)面)形成為圓面的倒角加工的剖 視圖。圖10是表示利用橡膠磨石使晶片的外周部形成為傾斜面的倒角加工的剖視圖。圖11是表示由日本特開2004-319951 (日本特愿2003-275935)提出的使GaN晶 片的外周部廣泛接觸磨石帶的長度方向并使晶片旋轉(zhuǎn)而研磨外周部的倒角加工裝置的透 視圖。圖12是表示由日本特開2004-319951 (日本特愿2003-275935)提出的使GaN晶 片的外周部廣泛接觸磨石帶的長度方向并使晶片旋轉(zhuǎn)而研磨外周部的倒角加工裝置的剖 視圖。圖13是表示通過放置于水平面上的直徑為D的晶片W的中心高度U定義翹曲的 剖視圖。圖14是表示試樣1 11的加工變性層厚度d( μ m)與晶片翹曲U(ym)的關(guān)系的 圖表，數(shù)字表示試樣序號，〇表示合格的試樣，X表示不合格的試樣(以后相同)。圖15是表示試樣1 11的加工變性層厚度d( μ m)與裂紋發(fā)生率C(%)的關(guān)系 的圖表，數(shù)字表示試樣序號。圖16是表示試樣1 11的加工變性層厚度d( μ m)與設(shè)備成品率Q(%)的關(guān)系 的圖表，數(shù)字表示試樣序號。圖17是表示試樣12 18的氧化物砂粒比例)與晶片外周部氧量O (at % ) 的關(guān)系的圖表，氧化物砂粒比例+金剛石砂粒比例=100 %。圖18是表示試樣12 18的氧化物砂粒比例)與晶片外周部加工變性層厚 度d(ym)的關(guān)系的圖表。圖19是表示試樣12 18的氧化物砂粒比例)與龜裂發(fā)生率P )的關(guān)系的圖表。圖20是表示試樣12 18的氧化物砂粒比例)與設(shè)備成品率Q)的關(guān) 系的圖表。圖21是表示試樣19 26的加工變性層厚度d(ym)與晶片外周部金屬量 m(at% )的關(guān)系的圖表。圖22是表示試樣19 26的加工變性層厚度d( μ m)與龜裂發(fā)生率p(%)的關(guān)系 的圖表。圖23是表示試樣19 26的加工變性層厚度d( μ m)與設(shè)備成品率Q(%)的關(guān)系 的圖表。圖24是表示試樣1 26的加工變性層厚度 d( μ m)與外周部面粗糙度Ra( μ m) 的關(guān)系的圖表。圖25是表示為了制作發(fā)光元件設(shè)備而在本發(fā)明的氮化鎵晶片上外延生長n-GaN 薄膜、n-AlGaN薄膜、發(fā)光層、p_AlGaN薄膜、p-GaN薄膜而成的外延晶片的剖視圖。圖26是表示為了制作發(fā)光元件設(shè)備而本發(fā)明的氮化鎵晶片上外延生長GaN薄膜、 AlGaN薄膜、GaInN薄膜并形成有ρ側(cè)電極和η側(cè)電極的一個設(shè)備的剖視圖。圖27是表示利用AuSn焊錫將設(shè)備芯片倒立(ρ側(cè)朝下，η側(cè)朝上)地固定在封裝 體的芯棒上，并利用連接線將η側(cè)電極與導(dǎo)線引腳連接的發(fā)光元件設(shè)備的縱剖視圖。圖28是表示試樣12 18的晶片外周部的氧量0(at% )與龜裂發(fā)生率ρ )的 關(guān)系的圖表。圖29是表示試樣12 18的晶片外周部的氧量0(at%)與設(shè)備成品率Q(%)的 關(guān)系的圖表。圖30是表示試樣19 26的晶片外周部的金屬量m(at% )與龜裂發(fā)生率ρ ) 的關(guān)系的圖表。圖31是表示試樣19 26的晶片外周部的金屬量m(at% )與設(shè)備成品率) 的關(guān)系的圖表。
具體實施例方式氮化物基板由III族氮化物(例如GaN、A1N、InN, AlGaN, InGaN)構(gòu)成。GaN通過 HVPE法、溶劑法(Flux method)、氨熱法生長。AlN通過HVPE法、升華法、溶劑法生長。InN 通過HVPE法生長。利用線鋸和片鋸將生長后的氮化物的錠切片，獲得基板。平面加工是通 過磨削、研磨來進行的。蝕刻是通過濕式蝕刻或干式蝕刻來進行的。對于直徑5英寸(12. 7cm)、厚度850 μ m的GaN基板，利用橡膠(結(jié)合劑)磨石、 多孔質(zhì)樹脂結(jié)合劑磨石，進行外周的倒角加工(倒角外周磨削)。非發(fā)泡的樹脂結(jié)合劑磨 石和金屬結(jié)合劑磨石、電沉積磨石過硬，不適合氮化物半導(dǎo)體晶片倒角。從加工時的彈性 變形、去除性能的方面考慮，橡膠磨石的結(jié)合劑材料使用氯丁二烯類橡膠(CR =Chloroprene rubber)。從抑制加工時的裂紋、損傷的方面考慮，優(yōu)選橡膠硬度是40 60的低硬度。多孔質(zhì)樹脂結(jié)合劑磨石的孔隙率采用20 50%。為了使樹脂結(jié)合劑成為多孔質(zhì)， 通過向原料中混合碳酸鈣等碳酸鹽，并在燒結(jié)時產(chǎn)生氣體來實現(xiàn)。關(guān)于固定砂粒用的樹脂， 例如使用聚乙烯醇(PVA :polyvinyl alcohol)、苯酚。
固定在磨石上的砂粒采用金剛石砂粒。也能夠利用氧化鋁(Al2O3)砂粒、碳化硅 (SiC)砂粒、氮化硼(BN)砂粒代替金剛石砂粒。金剛石、氧化鋁、碳化硅、氮化硼的作用幾 乎相同，所以下面以金剛石為代表示例進行說明。金剛石砂粒的粒度號(#)采用220號 6000號。粒度號是表示砂粒粒徑的尺度。粒度號越高意味著砂粒越細，粒度號越低意味著 砂粒越粗。雖然使用粗砂粒能夠在短時間內(nèi)加工，但裂紋(磨削中的裂口 )、翹曲變大。在使 用細砂粒時，將過度花費時間，有時翹曲、裂紋反而會增大。結(jié)合劑材料中的固定砂粒的含 量按體積比為3 20%。優(yōu)選晶片外周的倒角部的加工變性層厚度d是0. 5μπι ΙΟμπι。加工變性層的厚 度d小于0.5μπι或者大于ΙΟμπι時，翹曲增加。并且，裂紋的發(fā)生率也增加。更優(yōu)選加工 變性層為1 3μπι。翹曲受到外周的加工變性層和結(jié)晶的內(nèi)部應(yīng)力、表面、背面的加工變性 層的影響。并且，翹曲也受晶片的直徑、厚度影響。加工變性層能夠利用劈開面的CL(陰極 發(fā)光)、TEM (透射型電子顯微鏡)評價。 外周的倒角部的粗糙度根據(jù)RA(算術(shù)平均粗糙度)基準可以是Ra0.07ym Ra3 μ m。Ra是面粗糙度的表達方法的一種，是將全部測定點的高度相對于平均高度的偏差 的絕對值進行累計并平均得到的。Rms(均方根粗糙度)是全部測定點的高度相對于平均高 度的偏差的平方的平均的平方根。Ra和Rms分別根據(jù)表面的凹凸的不規(guī)則性而不同，Ra和 Rms不一致也不成比例。粗糙度小于RaO. 07 μ m或者大于Ra3 μ m時，最終產(chǎn)品的基板的外 周部的雜質(zhì)的量增加。雜質(zhì)是從砂粒的結(jié)合劑和保持基板的石蠟產(chǎn)生的。更優(yōu)選外周部的 粗糙度為RaO. 15 μ m Ral μ m。外周部的粗糙度是通過使用了波長658nm的半導(dǎo)體激光器 的激光顯微鏡在30μπι 口 (30ymX30ym)的范圍內(nèi)測定的。能夠通過使用粒度號極高的金剛石砂粒的磨石對氮化鎵晶片進行倒角。在只利用 粒度號不怎么高的金剛石砂粒的磨石進行倒角時，機械作用過強，外周部變粗糙。為了降低 外周部的粗糙度，可以使用金剛石砂粒與氧化物砂粒(粉末)的復(fù)合砂粒的磨石。為了不 引起化學反應(yīng)，選擇不穩(wěn)定的氧化物粉末。利用氧化物的化學作用，能夠減小所需要的金 剛石砂粒的機械作用，并減輕沖擊。氧化物砂?？梢允褂脧腇e203、Fe3O4, Cr2O3> CuO、Co3O4, MnO2, ZnO中選擇的砂粒。氧化物砂粒具有包括化學作用和機械作用的機械化學效果。通 過氧化物砂粒的機械化學效果促進表面的去除，能夠以比只有金剛石砂粒時低的負荷(沖 擊)實施倒角加工(倒角)。因此，能夠獲得平滑且損傷小的表面。二氧化硅(SiO2)、氧化 鋁(Al2O3)等穩(wěn)定的氧化物砂粒不適合。另外，氮化物基板的(0001)面(Ga面)穩(wěn)定，化學 耐久性高。因此，機械化學效果的磨削加工效率低。在磨削外周時，把相對于(0001)面傾 斜的面作為對象，所以化學耐久性低，能夠?qū)崿F(xiàn)高效率的機械化學磨削。由于磨削氛圍和氧化物的影響，氧混入到外周部中。優(yōu)選外周的倒角部的氧量是 3at% 20at%。氧量小于3at%，將容易產(chǎn)生龜裂。而如果大于20at%，則外周部的元件 的不良發(fā)生率增加。外周部的氧量能夠根據(jù)氧化物砂粒的配比進行控制。并且，在進行加工 后的清潔時，能夠通過調(diào)整清潔液的氧化效果進行控制。優(yōu)選氧量為5at% 15at%。外 周部的組分能夠利用AES(Auger Electron Spectroscopy 俄歇電子能譜法)測定。使用前面敘述的基板能夠形成各種半導(dǎo)體設(shè)備。例如，在制作發(fā)光元件設(shè)備時，制 作在η型GaN結(jié)晶基板上依次層疊了厚度1 μ m的η型GaN層、厚度150nm的η型Ala ^a0.9Ν層、發(fā)光層、厚度20nm的ρ型Ala 2Ga0.8N層、厚度150nm的ρ型GaN層的外延片。發(fā)光層是 交替層疊了由厚度IOnm的GaN層形成的4層勢壘層、和由厚度3nm的Gaa85Ina 15N層形成 的3層阱層的多重量子阱結(jié)構(gòu)的發(fā)光層(圖25)。另外，在η型基板背面((000-1)面)形成η側(cè)電極，在p_GaN層上面形成ρ側(cè)電 極。例如，2mm方形的LED芯片形成于封裝體的芯棒(Stem)上。在基板背面?zhèn)刃纬捎谛景?上(正立Epi-up)的情況下，η側(cè)電極寬大，ρ側(cè)電極狹小。光從ρ側(cè)射向外部。在ρ側(cè)形 成于芯棒上(倒立Epi-d0Wn)的情況下，η側(cè)電極狹小，ρ側(cè)電極寬大，將ρ側(cè)接合在芯棒 上(圖26)。在倒立地形成于芯棒上時(圖27)，由于GaN透明，所以能夠使光從GaN基板 側(cè)射向外部。發(fā)光層與芯棒接近，在芯棒金屬中傳遞的熱量釋放，所以散熱性良好。GaN的 熱傳導(dǎo)率良好，所以也能夠從GaN基板散熱。GaN的熱傳導(dǎo)率比藍寶石高，所以GaN基板發(fā) 光元件適合于大型芯片的大功率輸出。實施例1 1.制作多種厚度的加工變性層的GaN晶片準備通過氣相生長法制作的多個2英寸(約50πιπιΦ)圓形氮化鎵晶片。摻雜劑是 硅(Si)或氧(0)的η型基板。對晶片進行下面的加工使成為表面鏡面晶片。圖1表示其 工序圖。Α.背面磨削B. KOH背面蝕刻C.利用600粒度號 3000粒度號的橡膠磨石進行倒角D.表面磨削Ε.研磨(粗研磨、精研磨)F.氣相蝕刻Α.背面磨削是用于使晶片W的厚度成為預(yù)定范圍內(nèi)的值的工序。通過背面(氮 元素面)磨削，晶片厚度減小。并且，通過磨削在背面產(chǎn)生加工變性層(Process-induced degradation layer)M0加工變性層M無法通過目視和掃描電子顯微鏡(SEM)觀察得知，但 能夠利用陰極發(fā)光(CL)、熒光顯微鏡或透射型電子顯微鏡(TEM)識別。表面附近的在CL和 熒光顯微鏡下不發(fā)光的部分、或者在TEM的明亮視野像中比周圍暗的部分是加工變性層M。 加工變性層M的厚度d也能夠利用CL、熒光顯微鏡或TEM測定。例如，利用SEM和CL觀察 同一位置，根據(jù)受到加工影響的表面附近的非發(fā)光部區(qū)域的厚度進行評價。在該過程中導(dǎo) 入的背面的加工變性層M是d = 10 μ m 50 μ m。B.因為不希望保留加工變性層M，所以去除背面的加工變性層Μ。B的蝕刻用于去 除在背面磨削時產(chǎn)生的加工變性層Μ。將濃度25%的KOH溶液加熱到90°C，蝕刻10分鐘 120分鐘。改變時間，并在約1 μ m 50 μ m的范圍內(nèi)改變蝕刻量。C.倒角用于將晶片W的外周部倒角成為傾斜狀或圓滑狀。如果在倒角時使用樹脂 結(jié)合劑磨石，則如前面所述會從外周部開裂，并產(chǎn)生裂紋。如果使用專利文獻3的磨石帶， 則花費時間。因此，為了防止開裂和裂紋，本發(fā)明使用橡膠磨石。橡膠磨石利用橡膠將固定砂粒固定在基盤上。使磨石與晶片外切并旋轉(zhuǎn)，將晶片 的外周部倒角加工成為傾斜面或者圓曲面。圖9表示利用具有圓曲面的鼓輪型橡膠磨石G對晶片W的外周部(含側(cè)面)E進行倒角的狀態(tài)。該倒角將包含側(cè)面的外周部E倒角成為圓滑狀。 圖10表示利用具有傾斜圓錐面的圓錐梯形橡膠磨石H對晶片的外周部E進行倒 角的狀態(tài)。該倒角對上下緣倒角2次，進行傾斜成方形的倒角。在這種情況下，晶片的側(cè)面 沒有被倒角。另外，磨石的形狀不限于上述的鼓輪形、圓錐梯形，通過使小型的磨石位移來 實施外周加工，也可以形成晶片外周部的倒角形狀。倒角首先使用600粒度號的橡膠磨石。然后使用2000粒度號的橡膠磨石。在利 用600粒度號的橡膠磨石進行倒角時，外周部E的面粗糙度約達到RaO. 3 μ m。在利用2000 粒度號的橡膠磨石進行倒角時，晶片的外周部成為約RaO. 07 μ m的面粗糙度。由此，外周部 E變平滑。通過倒角，在外周部E產(chǎn)生加工變性層M。D.通過表面磨削，使厚度約為600 550μπι的晶片W的厚度成為約500μπι 520 μ m。磨削量能夠通過時間來改變。例如，將厚度580 μ m的晶片表面磨削到510 μ m，約 需要60分鐘。由此，在晶片W的表面產(chǎn)生加工變性層M。E.研磨包括表面的粗研磨和精研磨。通過粗研磨和精研磨，表面變成平滑面。在 表面、外周部存在加工變性層M。加工變性層M的厚度d根據(jù)磨削量而不同，約為ΙΟμπι 50 μ m0F.晶片表面的加工變性層的去除可以通過機械化學拋光(MCP)、電解研磨、液相 蝕刻及氣相蝕刻等實現(xiàn)，這一次是通過使用含有高溫氯元素的氣體的氣相蝕刻來去除加工 變性層M。表面(Ga面)在化學上和物理上都比背面(N面)堅固，堿蝕刻不容易腐蝕表面。 因此，表面的加工變性層去除采用氣相蝕刻。改變磨削、蝕刻的條件，制作了晶片外周部的加工變性層M的厚度d不同的幾種晶 片。完成的GaN晶片的外周部加工變性層M的厚度約為d = 0 μ m 20 μ m。2.外周部加工變性層厚度d與翹曲U的關(guān)系晶片的翹曲的表示方法有幾種，晶片的中心線的曲率半徑R、曲率1/R、晶片中心 的高度等。在此，利用通過2英寸晶片換算將晶片放置在平坦面上時的中心的高度U表示 翹曲。圖13表示定義。存在U = D2/8R的關(guān)系。D表示晶片的直徑，R表示曲率半徑。分 別測定了晶片的翹曲U。因此，把晶片外周部的加工變性層M的厚度d設(shè)為變量，確認了與翹曲U的關(guān)系。 其結(jié)果如圖2所示。橫軸用于對數(shù)顯示外周部加工變性層厚度d(ym)?？v軸表示翹曲 U ( μ m) ο雖然除此之外還有各種因素，但確認到能夠利用外周部加工變性層厚度d的基本 單值(Monovalue)的函數(shù)表示翹曲U。并且得知翹曲U在外周部加工變性層厚度d為3 μ m 20 μ m的范圍內(nèi)單調(diào)增加。在d = 10 μ m時，翹曲為50 μ m。在d = 0. 5μπι ΙΟμπι時，翹 曲小于50 μ m。在d為3μπ ιμπ 時達到極小。發(fā)現(xiàn)具有外周部加工變性層厚度d小于 Ιμπ 時，翹曲反而增大的趨勢。3.外周部加工變性層厚度d與裂紋發(fā)生率C的關(guān)系也確認了晶片的裂紋發(fā)生率C。其結(jié)果如圖3所示。圖3中的橫軸表示外周部加 工變性層厚度d，右縱軸表示裂紋發(fā)生率C(%)。虛線表示裂紋發(fā)生率。雖然裂紋是由于各 種因素而產(chǎn)生的，但確認到裂紋與外周部加工變性層的厚度d大致存在明顯的關(guān)系。
裂紋發(fā)生率C )在外周部加工變性層厚度d為3μπι ΙΟμπι的范圍內(nèi)單調(diào)增 大。在d為Ιμπι—Ομπι時，裂紋發(fā)生率上升。在d = 0. 5μπι ΙΟμπι時，能夠?qū)⒘鸭y發(fā) 生率控制在50%以下。將裂紋發(fā)生抑制為極小時的外周部加工變性層的厚度d為3 μ m以 下。4.外周部加工變性層厚度d與基板制作工藝成品率Y的關(guān)系也確認了基板制作工藝的成品率Y(%)。雖然晶片(基板)制作的效果受到多種 因素的影響，但確認到基板制作工藝成品率Y與外周部加工變性層的厚度d大致存在明顯 的關(guān)系。
圖3中的實線曲線表示基板制作工藝成品率與外周部加工變性層厚度d的關(guān)系。 在外周部加工變性層厚度d為3 μ m 10 μ m之間時，基板制作工藝成品率Y約達到80% 75%。在d = 0. 5μπι ΙΟμπι時，基板制作工藝成品率Y為72 80%。在d = 10 μ m時 為76%。在d為IOym 20μπι時成品率進一步降低，所以沒有圖示。在外周部加工變性層厚度d為Ιμπι時，基板制作工藝成品率Y約降低到75%。在 d向0 μ m下降時，基板制作工藝成品率Y約降低到60%。為了將基板制作工藝成品率Y保持在72 80%，0. 5 μ m 10 μ m左右的外周部 加工變性層厚度d比較合適。5.外周部加工變性層厚度d與設(shè)備面內(nèi)成品率Q的關(guān)系在晶片上制作發(fā)光元件等設(shè)備，并確認了設(shè)備的面內(nèi)成品率Q，得知設(shè)備面內(nèi)成品 率Q與晶片的外周部加工變性層M的厚度d也具有密切的關(guān)系。圖4表示測定結(jié)果。在厚度d約為1.7μπι時，成品率達到極大的80%左右。在d 超過3 μ m時，設(shè)備面內(nèi)成品率Q降低。相反，在外周部加工變性層厚度d接近0 μ m時，設(shè) 備面內(nèi)成品率Q經(jīng)過50 %后急劇下降到40 %以下。為了使設(shè)備面內(nèi)成品率Q達到60 %以 上，必須把外周部加工變性層的厚度d設(shè)在0. 5 μ m 10 μ m范圍內(nèi)。為了使設(shè)備面內(nèi)成品 率Q達到70%以上，必須把d設(shè)在約Iym 5μπι范圍內(nèi)。雖然認為外周部加工變性層厚度d = Ομπι比較好，但根據(jù)以上結(jié)果得知并非如 此。很明顯保留d = 0. 5 μ m 10 μ m、更優(yōu)選1 3 μ m的外周部加工變性層比較好。通過全面研究翹曲U、基板制作工藝成品率Y、裂紋發(fā)生率C、設(shè)備面內(nèi)成品率Q得 知，優(yōu)選殘留在表面上的外周部加工變性層M的厚度d為1 μ m 3 μ m。以上敘述了對于2英寸的GaN晶片實施背面磨削、背面蝕刻、外周磨削、表面磨削、 表面研磨、氣相蝕刻的情況。在從GaN錠切片得到晶片，并實施背面蝕刻、外周磨削、表面研 磨、氣相蝕刻的情況下，也能夠獲得相同的結(jié)果。以上記述了有關(guān)GaN晶片的情況，但對于AlN和AlGaN或InGaN等氮化物晶片，也 能夠獲得相同的結(jié)果。本發(fā)明根據(jù)這些結(jié)果的積累提出了下述方法，在對通過氣相生長而得到的生長的 氮化物半導(dǎo)體晶片進行背面磨削、倒角、表面磨削研磨加工成為鏡面晶片時，利用橡膠磨石 或發(fā)泡樹脂磨石進行倒角，將晶片外周部的加工變性層保留0. 5μπι ΙΟμπι、更優(yōu)選1 3 μ m0圖5 圖8表示利用這種方法制作的氮化物半導(dǎo)體晶片W的概略剖視圖。圖5表示將利用具有圓形研磨面的鼓輪型橡膠磨石(G)進行倒角后的晶片的表面的加工變性層M完全去除，在外周部保留0. 5 μ m 10 μ m、更優(yōu)選1 μ m 3 μ m的加工變性
層M。 圖6表示將利用具有圓形研磨面的鼓輪型橡膠磨石(G)進行倒角后的晶片的表面 的加工變性層M完全去除，在外周部(含側(cè)面)保留0. 5 μ m 10 μ m、更優(yōu)選1 μ m 3 μ m 的加工變性層M。圖7表示將利用具有傾斜圓錐面的圓錐梯形橡膠磨石(H)進行倒角后的晶片的表 面及側(cè)面的加工變性層M完全去除，在外周部保留0. 5 μ m 10 μ m、更優(yōu)選1 μ m 3 μ m的 加工變性層M。圖8表示將利用具有傾斜圓錐面的圓錐梯形橡膠磨石(H)進行倒角后的晶片的 表面的加工變性層M完全去除，在外周部(含側(cè)面)保留0. 5 μ m 10 μ m、更優(yōu)選1 μ m 3 μ m的加工變性層Mo實施例2實施例2 試樣1 11，表1，圖14、15、16倒角在晶片越是大口徑時越難以進行。容易產(chǎn)生裂紋、翹曲的問題，在形成半導(dǎo)體 設(shè)備時，成品率容易下降。本發(fā)明如果能夠適用于大口徑晶片，則實用性進一步增大。因此，在實施例2 4中，說明對直徑5英寸、厚度850 μ m的大口徑且較厚的GaN 晶片進行了單一階段倒角的26個示例。直徑5英寸GaN晶片是本發(fā)明最先提出的，尚沒有 類似示例。在圖14 圖24中利用數(shù)字標注了試樣序號。〇表示合格的試樣，X表示不合 格的試樣。在此，說明在氮化鎵晶片的加工中對于試樣1 26全部相同的工序。GaN基板的加工進行如圖1的工序圖所示的下述工序，即，進行GaN晶片的背面磨削(A)，利用KOH 去除通過背面磨削而形成于背面的加工變性層(B)，加工外周部(C:倒角加工，磨削的一 種)，磨削表面(D)，研磨表面(E)，通過氣相蝕刻(F)去除形成于表面的加工變性層。雖然 本發(fā)明的特征在于C的倒角，但對全部工序A F進行說明。(I)GaN基板的成形加工利用線鋸將采用HVPE法生長的直徑5英寸(127mm)的η型GaN錠(摻雜劑0) 切取成為與(0001)面平行的面，得到厚度850μπι的基板。對所得到的基板進行背面磨削 (工序Α)。磨削是使用#600的金剛石磨石進行。通過磨削在背面形成加工變性層。在磨 削后，利用濃度15%的KOH水溶液實施50°C的蝕刻，去除加工變性層(工序B)。背面的蝕 刻如果蝕刻速度足夠，則也可以使用妝0!1、!^04等其他堿、酸的水溶液。并且，也可以通過 干式蝕刻來去除加工變性層。對于蝕刻后的基板，使用表1所示的磨石，實施了 GaN基板的 倒角加工(工序C)。然后，實施了表面的研磨加工。(2) GaN基板表面的研磨、CMP (化學機械研磨)利用石蠟將GaN基板(氮化物結(jié)晶)的N原子面?zhèn)鹊腃面(背面(000-1)面) 安裝在陶瓷制的晶體支架上。將直徑600mm的平臺設(shè)置在研磨裝置上，從料漿供給口向平 臺供給分散有金剛石的游離砂粒的料漿，使平臺以其旋轉(zhuǎn)軸為中心旋轉(zhuǎn)，將砝碼放置在晶 體支架上，由此將GaN基板表面按壓在平臺上，并使GaN基板以晶體支架的旋轉(zhuǎn)軸為中心旋 轉(zhuǎn)，進行η型GaN的表面(Ga原子面?zhèn)菴面(0001)面)的研磨。這里，平臺采用銅平臺、錫平臺。準備砂粒粒徑為9 4!11、3 4111、2 4111的三種金剛石砂粒(游離砂粒)，進行研磨并逐漸減小砂粒直徑。研磨壓力為lOOg/cm2 500g/cm2。GaN 基板及平臺的轉(zhuǎn)數(shù)都是30次/分 60次/分。通過這種研磨，GaN結(jié)晶基板的表面成為鏡面。在設(shè)于拋光裝置的直徑600mm的平臺上設(shè)置拋光墊，從料漿液供給口向拋光墊供 給分散有砂粒的料漿，使拋光墊以其旋轉(zhuǎn)軸為中心旋轉(zhuǎn)，并且將砝碼放置在晶體支架上，由 此將GaN基板按壓在拋光墊上，并使GaN基板以晶體支架的旋轉(zhuǎn)軸為中心旋轉(zhuǎn)，進行GaN的 表面(Ga原子面的C面(0001)面)的CMP (化學機械研磨)。料漿是這樣制作的，把作為砂粒的粒徑2 μ m的Al2O3微粒分散到水中，把Al2O3含 量設(shè)為5質(zhì)量％，添加HNO3作為pH調(diào)節(jié)劑，把pH調(diào)整為2 4。另外，拋光墊使用聚胺酯 的絨面革墊。平臺使用不銹鋼平臺。拋光壓力是50g/cm2 600g/cm2。GaN基板和拋光墊 的轉(zhuǎn)數(shù)都是30次/分 70次/分。(3) GaN基板的表面的干式蝕刻、清潔 使用含氯氣體，利用ICP-RIE裝置對進行CMP處理后的基板實施干式蝕刻。蝕刻 氣體采用氯氣。利用稀釋的KOH水溶液和IPA(異丙醇)，對進行干式蝕刻處理后的基板實施清潔。 對于最終狀態(tài)的基板進行了加工變性層、粗糙度、翹曲、氧量、金屬量、龜裂的評價。表面的 粗糙度都是Ral. 5nm。背面的粗糙度都是Ra5. 6 μ m。其他結(jié)果如表1、2、3所示。(4)包括η型GaN基板的LED設(shè)備η型GaN基板采用電阻率1 X 10_2 Ω cm、載流子密度3 X IO1Vcm3的基板。把η型GaN 基板設(shè)置在MOCVD裝置內(nèi)，利用MOCVD法，在η型GaN基板的表面((0001)面)側(cè)依次形成 厚度Iym的η型GaN層(摻雜劑Si)、厚度150nm的η型AlaiGaa9N層(摻雜劑Si)、發(fā) 光層、厚度20nm的ρ型Ala2Gaa8N層(摻雜劑=Mg)、及厚度150nm的ρ型GaN層(摻雜劑 Mg)，得到了外延晶片。圖25表示1個元件的外延晶片。發(fā)光層是交替層疊了由厚度IOnm 的GaN層形成的4層勢壘層、和由厚度3nm的Gaa85Ina 15N層形成的3層阱層的多重量子阱 結(jié)構(gòu)。然后，在η型GaN結(jié)晶基板的另一個背面((000-1)面，N面)，形成由厚度200nm的 Ti層、厚度IOOOnm的Al層、厚度200nm的Ti層、厚度2000nm的Au層形成的層疊結(jié)構(gòu)，并 在氮氛圍中加熱，由此形成直徑100 μ m的η側(cè)電極，作為第1電極。另一方面，在ρ型GaN 層上形成由厚度4nm的M層、厚度4nm的Au層形成的層疊結(jié)構(gòu)，并在惰性氣體氛圍中加熱， 由此形成P側(cè)電極作為第2電極。圖26表示形成了電極的一個元件的晶片的剖視圖。在 所述半導(dǎo)體晶片形成為2mm方形的芯片后，將所述ρ側(cè)電極通過由AuSn形成的焊錫層接合 在芯棒上。另外，利用接合線將所述η側(cè)電極與導(dǎo)線引腳接合，得到具有作為LED的結(jié)構(gòu)的 半導(dǎo)體設(shè)備(圖27)。倒立是因為GaN基板是透明的，能夠從基板側(cè)射出光，而且發(fā)熱的發(fā)光層與芯棒 接近，能夠通過熱傳導(dǎo)從芯棒經(jīng)由封裝體散熱。GaN的熱傳導(dǎo)率(210W/mK)約比藍寶石基 板(40W/mK)高5倍，也通過基板從上部促進散熱。能夠沒有保留地發(fā)揮GaN基板的良好特 點。在注入電流4A的條件下，使用積分球測定了所得到的LED的光輸出。在電流流過時， 從元件的發(fā)光層向周圍射出光。一部分光向上射出，并通過基板射向外部。一部分光向下 射出，并在芯棒反射后射向外部。到達封裝體側(cè)面的光也向上反射并射向外部。在2mm方形的較大芯片中倒立固定，向下的光也向上反射，所以能夠形成大輸出功率的發(fā)光元件。發(fā)光元件的光輸出是按照下面所述測定的。向配置在積分球內(nèi)的發(fā)光元件注入預(yù) 定的電流(4A)，從該發(fā)光元件射出的光幾乎全部會聚在積分球上，測定被配置于聚光點的 探測器上聚光的光功率。LED是光輸出比較大時為高性能 的設(shè)備。在光輸出為2W以上時， 判定為良好的特性，在小于2W時判定為不良。以上所述的加工、設(shè)備制作、檢查對于試樣 1 26是相同的。關(guān)于試樣1 11，分別改變金剛石砂粒粒度號、結(jié)合劑材料、氧化物比例，并將外
周部的加工變性層厚度設(shè)為多種厚度，確認了翹曲、裂紋、設(shè)備成品率。 表1中的最上欄是試樣序號。試樣序號從到11.基板特性是對每個晶片測定的值。對于每個試樣，將外州加工、基本特性、設(shè)備特性作成了表格。
從表1中的第2行起往下被記述為外周加工的部分，表示在加工時使用的磨石的 物理性質(zhì)。外周加工是通過磨削，使固定了砂粒的磨石旋轉(zhuǎn)，并使其與外周接觸來進行的。 結(jié)合劑指將砂粒固定在基盤上的材料。通常，磨石往往采用利用樹脂和金屬來固定砂粒的 樹脂結(jié)合劑磨石、金屬結(jié)合劑磨石、或者電沉積了砂粒的電沉積磨石。但是，在本發(fā)明中，不 使用樹脂結(jié)合劑磨石、金屬結(jié)合劑磨石、電沉積磨石等。這些磨石導(dǎo)致將砂粒堅硬地固定在 基盤上，所以不希望采用。本發(fā)明利用橡膠結(jié)合劑磨石、發(fā)泡樹脂結(jié)合劑磨石進行外周加工(磨削)。作為比 較，也利用樹脂結(jié)合劑磨石、金屬結(jié)合劑磨石、電沉積磨石進行了外周加工。材質(zhì)欄表示結(jié) 合劑材料的材質(zhì)。CR表示氯丁二烯橡膠(chloroprene rubber) 0下一欄表示橡膠結(jié)合劑 的硬度。樹脂結(jié)合劑、金屬結(jié)合劑的硬度更高，測定方法不同。樹脂(resin)自身彈性不足 是不行的，所以在將樹脂發(fā)泡而進一步提高彈性后再使用。在發(fā)泡后成為樹脂與氣泡的復(fù) 合物質(zhì)。把氣孔的體積比例稱為孔隙率(體積％)。能夠利用孔隙率評價柔軟性。在表中示出了氧化物砂粒的類型及其重量％。從100%減去氧化物砂粒的重量％， 即得到金剛石砂粒的重量％。在基板特性的欄中示出了外周加工后的基板的4個特性。第一欄表示外周部的加 工變性層 的厚度(μπι)。利用CL(陰極發(fā)光)能夠?qū)⒓庸ぷ冃詫拥牟糠峙c其他部分區(qū)分。 利用CL測定保留在外周部上的加工變性層的厚度。第二欄表示表面粗糙度(Ra)，其單位是 μm0第三欄表示基板的翹曲，利用將晶片放置成為使外周部與平坦面接觸時的中央部的高 度H表示翹曲。由于是具有較大面積(較大直徑)的晶片，所以利用高度表示的翹曲的值 比較大，但如果利用曲率表示，則相當小。如果利用二次函數(shù)近似翹曲，則在把曲率半徑設(shè) 為R、把晶片的直徑設(shè)為D、把中央部的高度設(shè)為U時，R = D2/8U。例如，把翹曲高度設(shè)為U =20 μ m 時，D = 127mm, R = 100m。轉(zhuǎn)換為曲率是 1/R = 0. ΟΙπΓ1。裂紋指在磨削外周的過程中晶片缺口、開裂。裂紋發(fā)生率指相同條件的試樣晶片 中在磨削時產(chǎn)生了裂口的晶片數(shù)量與總體數(shù)量之比。關(guān)于試樣1 11，在各種條件下進行 外周磨削，然后試驗了晶片的翹曲、裂紋發(fā)生率、設(shè)備成品率。在設(shè)備欄中，把能夠從一塊GaN晶片獲得的元件中合格元件的比例表示為成品 率。元件是大型的發(fā)光二極管，是2mm方形的芯片(面積4mm2)。通常制作銷售的通用發(fā)光 二極管是300 μ m 500 μ m方形。與這些普通發(fā)光二極管相比，上述元件是具有15倍 40 倍的面積的大型發(fā)光二極管。直徑127mm的晶片的面積約是12000mm2，所以約是3000個芯 片的面積。將芯片取樣并收容在封裝體中，并進行通電試驗確認了成品率。由于面積(2mm 方形)較大，所以從概率上講成品率比常規(guī)面積的芯片(0.3 0. 5mm方形)低，盡管如此， 也能夠以相當高的成品率制作良好的大型發(fā)光二極管。圖14是表示試樣1 11的加工變性層厚度d( μπι)與晶片翹曲U(ym)的關(guān)系的 圖表。圖中的數(shù)字表示試樣序號。利用箭頭表示的d = 0.5ym ΙΟμπι是本發(fā)明提出的d 的范圍。利用箭頭表示的d= 1 3μπι是特別優(yōu)選的范圍。圖15是表示試樣1 11的 加工變性層厚度d(ym)與裂紋發(fā)生率C(%)的關(guān)系的圖表。圖16是表示試樣1 11的 加工變性層厚度d(ym)與設(shè)備成品率Q(%)的關(guān)系的圖表。試樣1 (Fe2O3、橡膠磨石、d = 0. 3 μ m, Q = 52% )對直徑5英寸(127mm)、厚度850 μπι的圓形GaN晶片進行背面磨削(A)、背面蝕刻(B)，然后使用把氯丁二烯橡膠(CR)作為結(jié)合材料的橡膠磨石進行外周磨削(倒角C)。由 于將砂粒固定在基板上的結(jié)合材料使用橡膠，所以應(yīng)該稱為橡膠結(jié)合劑磨石，但是簡稱為 橡膠磨石。雖說如此，但不是利用橡膠進行磨削，磨削材料的主體是金剛石砂粒。結(jié)合材料 的橡膠不能發(fā)泡，所以孔隙率是0% (樹脂結(jié)合劑能夠發(fā)泡)。橡膠能夠通過配比來改變硬 度。該橡膠磨石的橡膠硬度是40。固定砂粒是金剛石砂粒和三氧化二鐵(Fe2O3)砂粒。氧化物(Fe2O3)砂粒的比例是 20重量％。剩余80重量％是金剛石砂粒。金剛石砂粒使用6000粒度號的砂粒。粒度號 (#)是表示砂粒的大小的值，數(shù)字越大，表示砂粒越細。6000粒度號是平均粒徑約2. 5μπι的金剛石砂粒。通過外周磨削形成的外周 部的加工變性層的厚度是0.3 μ m。進行外周磨削后(倒角后)的外周部的面粗糙度是 RaO. 03 μ m。在倒角之后進行表面磨削(D)，并研磨表面(E)，蝕刻表面(F)，去除表面的加工 變性層，使表面變平滑。晶片的翹曲是20μπι。裂紋指磨削外周時的晶片裂口。裂紋發(fā)生率 C(% )指將磨削外周時晶片缺口開裂的晶片數(shù)量除以晶片總數(shù)后乘以100得到的值。最后 一欄的設(shè)備成品率(Q)指，利用前面敘述的方法在所述GaN晶片上制作發(fā)光二極管(2mm方 形)，將芯片分離且安裝在芯棒上并進行引線接合后收納在封裝體中，形成LED元件，然后 進行通電試驗(4A)并確認發(fā)光的大小，將合格品(輸出2W以上)的數(shù)量除以芯片總數(shù)得 到的值。試樣1的成品率Q是52%，所以不好。由于不合格，所以在圖表中利用X表示試 樣1。推測由于加工變性層的厚度是d = 0.3ym，比較小，所以元件成品率比較低。為了增 加加工變性層厚度d，可以使磨石的篩目更粗或者增加加工負荷。
試樣2爾6203、橡膠磨石、(1= 0. 5um,Q = 72% )對直徑5英寸(127mm)、厚度850 μ m的圓形GaN晶片進行背面磨削(A)、背面蝕 刻(B)，然后使用把氯丁二烯橡膠(CR)作為材料的橡膠磨石進行外周磨削(倒角C)。橡膠 磨石的孔隙率是0%。橡膠硬度是40。固定砂粒是80重量％的金剛石砂粒和20重量％ 的三氧化二鐵(Fe2O3)砂粒。金剛石砂粒使用比試樣1稍粗的3000粒度號的砂粒，是平均 粒徑約5μπι的金剛石砂粒。倒角后的外周部的加工變性層的厚度是d = 0.5 μ m。由于使 用篩目更粗的磨石，所以加工變性層厚度d增大。進行外周磨削后的外周部的面粗糙度是 RaO. 07 μ m0由于使用粗磨石，所以面粗糙度變大。在倒角之后進行表面磨削(D)，并研磨 表面(E)，蝕刻表面(F)，去除表面的加工變性層，使表面變平滑。晶片的翹曲(中心部相對 于周邊部的高度U)是10 μ m。翹曲較小。翹曲的曲率半徑是R = 200m。裂紋發(fā)生率C是 4%，是試樣1的一半以下。在該基板上制作多個發(fā)光二極管，將芯片分離并安裝在芯棒上 形成電極，然后進行通電試驗(4A)并確認發(fā)光量，如此得到的設(shè)備成品率是Q = 72%。是 良好且較高的成品率。由于合格，所以在圖表中利用〇表示試樣2。關(guān)于圖表中的試樣的 〇X在以后也相同。外周面粗糙度是RaO. 07 μ m,比試樣1粗，外周部的加工變性層厚度是 0. 5mm,比試樣1厚。關(guān)于成品率高的原因被認為是緣于外周部的粗糙度、加工變性層厚度。試樣3 (沒有氧化物砂粒、橡膠磨石、d = 1 μ m、Q = 82% )與此前相同，對直徑5英寸(127mm)、厚度850 μ m的圓形GaN晶片進行背面磨削 (A)、背面蝕刻(B)，然后使用把氯丁二烯橡膠(CR)作為材料的橡膠磨石進行外周磨削(倒 角C)。橡膠磨石的孔隙率是0%。硬度是40。不使用氧化物砂粒。固定砂粒只是金剛石 砂粒。金剛石砂粒使用與試樣2相同的3000粒度號的砂粒。倒角后的外周部的加工變性層的厚度是d=lym。金剛石是100%，沒有氧化物砂粒。機械磨削作用增大，加工變性層 厚度d增大。進行外周磨削后的外周部的面粗糙度是RaO. 15 μ m。由于是100%金剛石，所 以機械作用增大，外周面變粗糙。在倒角之后進行表面磨削(D)，并研磨表面(E)，蝕刻表面 (F)，去除表面的加工變性層，使表面變平滑。晶片的翹曲是U = 7ym。與試樣1、2相比，翹 曲變大。翹曲的曲率半徑是R = 286m。由于外周面的加工變性層是lym，所以翹曲減小。 裂紋發(fā)生率C是2%，比試樣1、2小。這是因為加工變性層是d= Ιμπι。與試樣1、2相同， 制作發(fā)光二極管的產(chǎn)品成品率是Q = 82%。加工變性層厚度是d = 1 μ m，比試樣1、2大。 因此，翹曲、裂紋發(fā)生率、成品率全部得到改善。試樣4 (沒有氧化物砂粒、橡膠磨石、d = 2 μ m、Q = 84% )對相同尺寸形狀(直徑5英寸、厚度850 μ m)的GaN晶片進行背面磨削(A)、背面 蝕刻(B)，然后使用把氯丁二烯橡膠(CR)作為材料的橡膠磨石進行外周磨削(倒角C)?？?隙率是0%。硬度稍硬是45。固定砂粒只是金剛石砂粒。金剛石砂粒使用比試樣1、2、3粗 的2000粒度號(平均粒徑7 8μπι)的砂粒。倒角后的外周部的加工變性層的厚度是d =2μπι。與試樣3相比，金剛石砂粒更粗，所以機械磨削作用增大，加工變性層厚度d增大。 進行外周磨削后的外周部的面粗糙度是RaO. 5 μ m。由于使用篩目粗的金剛石砂粒的磨石， 所以外周面更粗糙。在倒角之后進行表面磨削(D)，并研磨表面(E)，蝕刻表面(F)，去除表 面的加工變性層，使表面變平滑。晶片的翹曲是。=64!110 = 333111)。與試樣1、2、3相比， 翹曲變小。由于外周面的加工變性層是2μπι，所以翹曲減小。裂紋發(fā)生率C是0%，比試樣 1、2、3小。在全部試樣中具有最好的裂紋抑制效果 。加工變性層d = 2μπι，能夠使裂紋最 小。與試樣1、2、3相同，制作發(fā)光二極管的產(chǎn)品成品率是Q = 84%。加工變性層厚度是d =24!11，比試樣1、2、3大。因此，翹曲、裂紋發(fā)生率、成品率全部得到改善。加工變性層厚度 約為d = 2 μ m，能夠得到最好的結(jié)果。試樣5 (沒有氧化物砂粒、橡膠磨石、d = 3 μ m、Q = 85% )對直徑5英寸、厚度850μπι的GaN晶片進行背面磨削(Α)、背面蝕刻(B)，然后使 用把氯丁二烯橡膠(CR)作為材料的橡膠磨石進行外周磨削(倒角C)?？紫堵适?%。硬 度稍硬是50。固定砂粒只是金剛石砂粒。金剛石砂粒使用比試樣1 4粗的1500粒度號 (平均粒徑10 μ m)的砂粒。倒角后的外周部的加工變性層的厚度是d = 3ym。與試樣1 4相比，金剛石砂粒更粗，所以機械磨削作用增大，加工變性層厚度d進一步增大。進行外周 磨削后的外周部的面粗糙度是Ral μ m。由于使用篩目粗的金剛石砂粒的磨石，所以外周面 更粗糙。在倒角之后進行表面磨削(D)，并研磨表面(E)，蝕刻表面(F)，去除表面的加工變 性層，使表面變平滑。晶片的翹曲是U = 5μm(R = 400m)。在試樣1 5中是最小的。由 于d比較大，所以翹曲減小。裂紋發(fā)生率C是1%。從這一點也可以看出d = 3μπι產(chǎn)生了 良好結(jié)果。在該晶片上制作發(fā)光二極管，將芯片分離并收納在封裝體中進行發(fā)光試驗，所得 到的產(chǎn)品(設(shè)備)成品率是Q = 85%。產(chǎn)品成品率是試樣5最高。從翹曲、裂紋發(fā)生率、設(shè) 備成品率的方面考慮，d = 3 μ m是優(yōu)選值。試樣6 (沒有氧化物砂粒、樹脂結(jié)合劑、d = 6 μ m、Q = 80% )對與此前相同尺寸形狀(直徑5英寸、厚度850 μ m)的GaN晶片進行背面磨削 (A)、背面蝕刻(B)，然后使用把聚乙烯醇(PVA)作為結(jié)合劑材料的磨石進行外周磨削(倒 角C)。該試樣是把樹脂作為結(jié)合材料，所以不是橡膠磨石，而是樹脂結(jié)合劑磨石。使結(jié)合材料的PVA樹脂發(fā)泡，使硬度降低?？紫堵适?0%。由于孔隙多，所以成為柔軟的結(jié)合劑。 不能利用與橡膠磨石相同的方法測定硬度。固定砂粒只是金剛石砂粒。使用比試樣1 5 粗的800粒度號(平均粒徑19 μ m)的砂粒。倒角后的外周部的加工變性層的厚度是d = 6μπι。與試樣5相比，金剛石砂粒更粗，所以機械磨削作用增大，加工變性層厚度d增加到 二倍。進行外周磨削后的外周部的面粗糙度是Ra3 μ m。由于使用篩目粗的金剛石砂粒的磨 石，所以外周面更粗糙。在倒角之后進行表面磨削(D)，并研磨表面(E)，蝕刻表面(F)，去除 表面的加工變性層，使表面變平滑。晶片的翹曲是U = 5μm(R = 400m)。翹曲最小，與試 樣5相同。能夠?qū)崿F(xiàn)最小U的d約是4 5μπι。外周面的加工變性層比試樣1 4厚，所 以翹曲相比試樣1 4減小。裂紋發(fā)生率C是2%，比試樣1、2小，比試樣4、5大，與試樣3 相同。可以得知即使不是橡膠磨石，把通過發(fā)泡而增加了柔軟性的樹脂作為結(jié)合劑的磨石， 也能夠抑制裂紋的發(fā)生。與此前的試樣相同，制作發(fā)光二極管的產(chǎn)品成品率是Q = 80%，是 較高的產(chǎn)品成品率。試樣1 6的結(jié)果教導(dǎo)了 加工變性層厚度約為d= 1 3μπι，從抑制裂紋、抑制 翹曲、提高元件成品率的方面考慮，是非常良好的條件。尤其是加工變性層厚度d = 2μπι 時，能夠最大地抑制裂紋，成品率也高。試樣7 (沒有氧化物砂粒、d = 10 μ m、Q = 70 % )對直徑5英寸、厚度850μπι的GaN晶片進行背面磨削(Α)、背面蝕刻(B)，然后使用 把氯丁 二烯橡膠(CR)作為材料的橡膠磨石進行外周磨削(倒角C)?？紫堵适?%。硬度 很硬是60。固定砂粒只是金剛石砂粒。金剛石砂粒使用比試樣1 6粗的600粒度號(平 均粒徑25 μ m)的砂粒。倒角后的外周部的加工變性層的厚度是d= IOym0在試樣1 6 中是最厚的。與試樣6相比，金剛石砂粒更粗，所以機械磨削作用增大，外周加工變性層厚 度d進一步增大。進行外周磨削后的外周部的面粗糙度是Ra5 μ m。由于使用篩目粗的金剛 石砂粒的磨石，所以外周面更粗糙。在倒角之后進行表面磨削(D)，并研磨表面(E)，蝕刻表 面(F)，去除表面的加工變性層，使表面變平滑。晶片的翹曲是U= 12 μ m(R= 170m)。與 試樣2 6相比，翹曲變大。在外周面加工變性層增加時，翹曲反而增大。裂紋發(fā)生率C是 5%,比試樣1小，比試樣2 6大。d < 2 μ m的情況下，d減小時，裂紋發(fā)生率增大，在d增 大時，裂紋發(fā)生率減小。得知在d = 2μπ 時達到最小，當d由此時起增大時，裂紋發(fā)生率C 反而增大。制作發(fā)光二極管的產(chǎn)品成品率是Q = 70%。d過大，產(chǎn)品成品率降低。假設(shè)必 須使成品率為82%以上(Q彡82% )時，加工變性層的優(yōu)選厚度d是1 μ m < d < 3 μ m。假 設(shè)成品率只要在70%以上即可，則d的允許范圍擴大到0. 5 μ m < d < 10 μ m。在這種情況 下，試樣1不合格(X)，試樣2 7合格(〇)。根據(jù)試樣2 5、7得知，橡膠磨石的橡膠 硬度在40 60的范圍內(nèi)比較合適。試樣8 (沒有氧化物砂粒、樹脂結(jié)合劑、d= 13 μ m, Q = 50%)對直徑5英寸、厚度850μπι的GaN晶片進行背面磨削(A)、背面蝕刻(B)，然后使 用把酚醛樹脂作為結(jié)合劑材料的磨石進行外周磨削(倒角C)。由于把樹脂作為結(jié)合材料， 所以不是橡膠磨石，而是樹脂結(jié)合劑磨石。與試樣6不同，把酚醛樹脂作為結(jié)合部件。不進 行發(fā)泡?？紫堵适?%。不能利用與橡膠磨石相同的方法測定硬度。固定砂粒只是金剛石 砂粒。使用了比試樣1 6粗、與試樣7相同的600粒度號(平均粒徑25μπι)的金剛石砂 粒。倒角后的外周部的加工變性層的厚度是d= 13 μ m。與試樣7相比，雖然金剛石砂粒的粒度號相同，但把磨石固定在基盤上的結(jié)合材料是不發(fā)泡的酚醛樹脂，所以比試樣7硬。機 械磨削作用增大，加工變性層厚度d比試樣7厚。進行外周磨削后的外周部的面粗糙度是 Ra7ym0由于使用篩目粗的金剛石砂粒和更硬的結(jié)合樹脂的磨石，所以外周面更粗糙。在 倒角之后進行表面磨削(D)，并研磨表面(E)，蝕刻表面(F)，去除表面的加工變性層，使表 面變平滑。晶片的翹曲是U = 25 μ m(R = 80m)。裂紋發(fā)生率C是12%，比試樣1 7大。 并得知不發(fā)泡的樹脂結(jié)合劑磨石過硬，產(chǎn)生裂紋，因此不好。制作發(fā)光二極管的產(chǎn)品成品率 是Q = 50%。產(chǎn)品成品率低。在要求成品率為Q彡70%的情況下，試樣8不合格。試樣1 8的結(jié)果表明，從抑制裂紋、抑制翹曲、提高元件成品率的觀點考慮，希望 加工變性層厚度約為d = 0. 5 μ m 10 μ m。并得知尤其d = 1 3 μ m左右是非常良好的 條件。試樣9 (沒有氧化物砂粒、金屬結(jié)合劑、d = 18um,Q = 20% )對直徑5英寸、厚度850μπι的GaN晶片進行背面磨削(A)、背面蝕刻(B)，然后使 用把銅錫合金(Cu-Sn)作為結(jié)合劑材料的磨石進行外周磨削(倒角C)。由于把金屬作為結(jié) 合材料，所以不是橡膠磨石，而是金屬結(jié)合劑磨石?？紫堵适?%。不能利用與橡膠磨石相 同的方法測定硬度。固定砂粒只是金剛石砂粒。使用了比試樣1 6粗、與試樣7、8相同 的600粒度號(平均粒徑25 μ m)的金剛石砂粒。倒角后的外周部的加工變性層的厚度是 d= ISym0與試樣7、8相比，雖然金剛石砂粒的粒度號相同，但把磨石固定在基盤上的結(jié) 合材料是銅錫合金，比橡膠和樹脂 硬，所以機械磨削作用增大，加工變性層厚度d比試樣7、 8厚。進行外周磨削后的外周部的面粗糙度是Ra8y m。由于使用篩目粗的金剛石砂粒和更 硬的結(jié)合樹脂的磨石，所以外周面更粗糙。在倒角之后進行表面磨削(D)，并研磨表面(E)， 蝕刻表面(F)，去除表面的加工變性層，使表面變平滑。晶片的翹曲是U = 50 μ m(R = 40m)。 裂紋發(fā)生率C是26%，比試樣1 8大。并得知金屬結(jié)合劑磨石過硬，不適合于外周磨削。 制作發(fā)光二極管的產(chǎn)品成品率是Q = 20%。產(chǎn)品成品率極低。試樣9不合格。根據(jù)試樣1 9的結(jié)果得知，加工變性層厚度為d為2 μ m 6 μ m時，翅曲U極小， 在d為6μπ 以上時，翹曲U隨著d增大而增大。裂紋發(fā)生率C在d = 2μπ 時極小，在d為 2 μ m以上時，裂紋發(fā)生率C隨著d增大而增大。產(chǎn)品成品率在d = 1 3 μ m時比較高，但 在該范圍以下或以上時，成品率降低。試樣10 (Fe2O3、金屬結(jié)合劑、d = 13ym、Q = 52% )對直徑5英寸、厚度850μπι的GaN晶片進行背面磨削(Α)、背面蝕刻(B)，然后使用 把銅錫合金(Cu-Sn)作為結(jié)合劑材料的磨石進行外周磨削(倒角C)。是金屬結(jié)合劑磨石。 孔隙率是0%。固定砂粒是金剛石砂粒和Fe2O3砂粒。配比(重量％)是金剛石砂粒80%、 Fe2O3砂粒20 %。金剛石砂粒使用與試樣2相同的較細的3000粒度號(平均粒徑5 μ m)。 該比例也與試樣2相同。與試樣2不同的是結(jié)合材料。試樣2是氯丁二烯橡膠(CR)結(jié)合材 料，試樣10是銅錫結(jié)合材料。這是為了明確橡膠結(jié)合劑磨石與金屬結(jié)合劑磨石的差異。倒 角后的外周部的加工變性層的厚度是d= 13 μ m。與相同金屬結(jié)合劑的試樣9 (d= 18 μ m) 相比，d下降(13μπι)，這是因為金剛石砂粒細。比試樣2(d = 0.5ym)大，是因為橡膠結(jié)合 與金屬結(jié)合的差異。砂粒的粒度號、配比相同，但d是0.5μπι和13μπι，差異比較大。這是 因為富有彈性的橡膠結(jié)合更好。進行外周磨削后的外周部的面粗糙度是Raly m。由于使用 篩目細的金剛石砂粒和氧化物砂粒，所以面粗糙度較小。由于是金屬結(jié)合劑，所以面粗糙度比試樣2大。在倒角之后進行表面磨削(D)，并研磨表面(E)，蝕刻表面(F)，去除表面的加 工變性層，使表面變平滑。晶片的翹曲是U = 28i1m(R = 80m)。裂紋發(fā)生率C是14%，比 試樣1 8大，比試樣9小。并得知即使使用篩目細的金剛石砂粒，由于金屬結(jié)合劑磨石的 結(jié)合劑部分過硬，所以不適合于外周磨削。制作發(fā)光二極管的產(chǎn)品成品率是Q = 52%。產(chǎn) 品成品率低。在要求產(chǎn)品成品率為82%以上時，d的范圍是1 y m < d < 3 y m，在設(shè)為70% 以上時，d的范圍成為0. 5 ii m彡d彡10 ii m，試樣10不合格。在要求產(chǎn)品成品率為50%以 上時，d的允許范圍是0. 3iim彡13iim。試樣11 (沒有氧化物、電沉積、d = 16 ii m、Q = 35% )對直徑5英寸、厚度850 ym的GaN晶片進行背面磨削(A)、背面蝕刻(B)，然后使 用電沉 積有金剛石砂粒的磨石進行外周磨削(倒角C)。是電沉積磨石?？紫堵适?%。固 定砂粒是100%的較細的3000粒度號的金剛石砂粒。與試樣10的不同之處是不含氧化物， 以及結(jié)合材料不同。雖然是固定了相同粒度號的金剛石砂粒，但不使用結(jié)合材料而是進行 電沉積。倒角后的外周部的加工變性層的厚度是d= 16 ym。d比試樣10大，這是因為通 過電沉積，剛性增大，以及金剛石砂粒比例高。外周磨削后的外周部的面粗糙度是Rdym。 由于進行電沉積，面粗糙度比試樣3大。在倒角之后進行表面磨削(D)，并研磨表面(E)，蝕 刻表面(F)，去除表面的加工變性層，使表面變平滑。晶片的翹曲是U = 43i1m(R = 46m)。 裂紋發(fā)生率C是22%。顯示出翹曲、裂紋發(fā)生率C的大小都僅次于試樣9，并與加工變性層 厚度d具有較強的相關(guān)。并得知即使使用篩目細的金剛石砂粒，由于電沉積磨石過硬，所以 不適合于外周磨削。制作發(fā)光二極管的產(chǎn)品成品率是Q = 35%，是不能允許的低的產(chǎn)品成 品率。觀察試樣1 11，外周部的表面粗糙度與加工變性層厚度d沒有明顯的關(guān)系，而大 大依賴于金剛石砂粒的大小和比例。砂粒尺寸越大(粒度號越小)，面粗糙度Ra越大。在 含有氧化物砂粒的情況下，Ra比只是金剛石砂粒時小。將試樣2、3、10、11進行比較，在結(jié) 合劑為橡膠時，面粗糙度最低，但在結(jié)合劑為金屬和電沉積時沒有多大區(qū)別。另外，面粗糙 度Ra與翹曲、裂紋發(fā)生率C、成品率之間沒有強的關(guān)系。得知控制翹曲、裂紋發(fā)生率、成品率 的是加工變性層厚度d。并得知如果希望產(chǎn)品成品率Q為70 %以上，則必須把加工變性層厚度d設(shè)為 0. 5 ii m 10 ii m。如果希望成品率Q為82%以上，則必須把加工變性層厚度d設(shè)為1 y m 3 u m。能夠使翹曲(高度U)為最小的d = 3 y m 6 y m。能夠使裂紋發(fā)生率C為最小的d = 2um0這些數(shù)值包含在實現(xiàn)較高的產(chǎn)品成品率的d的數(shù)值范圍內(nèi)。因此，為了實現(xiàn)高成 品率、低裂紋發(fā)生率、小的翹曲，優(yōu)選d = 0. 5iim lOiim，更優(yōu)選d = 1 y m 3 y m。加工變性層d的厚度在金剛石砂粒的比例大時增加，在金剛石砂粒越粗時增加。 加工變性層厚度d按照電沉積、金屬結(jié)合劑、樹脂結(jié)合劑、橡膠結(jié)合劑的順序增大。為了實 現(xiàn)d = 0. 5 y m 10 y m，優(yōu)選柔軟的橡膠結(jié)合劑。樹脂結(jié)合劑通過發(fā)泡變?nèi)彳浐笠材軌蚴?用(試樣6)。金剛石磨石的粒度號約為3000粒度號 600粒度號。為了進一步減小d，減 小金剛石的比例、并增加氧化物砂粒比較有效。氧化物砂粒通過化學作用在氮化物的表面 形成軟質(zhì)層，所以能夠降低外周磨削加工的負荷，抑制加工變性層。與d = 0.5i!m lOym 對應(yīng)的外周面粗糙度是RaO. 07iim Ra5iim。與d=liim 3iim對應(yīng)的外周面粗糙度是 RaO. 15 y m Ral y m。
觀察圖14得知，在外周部的加工變性層厚度d大于lOiim時，翹曲超過12iim， 在d為0.3iim以下時，翹曲超過20iim。并得知為了使翹曲為12 y m以下，需要設(shè)為d = 0. 5iim lOiim。如果d = 1 3 y m，則能夠?qū)⒙N曲抑制為7 y m 5 y m。觀察圖15，在外周部的加工變性層厚度d超過lOiim時，裂紋發(fā)生率C超過5%。 在d為0. 3iim以下時，裂紋發(fā)生率C超過9%。為了使C為5% 0%，d需要是0. 5iim lOiim。如果d = 1 3iim，則能夠把C控制為2% 0%。觀察圖16，在外周部的加工變性層厚度d超過10 iim時，產(chǎn)品成品率Q小于70%。 在d為0. 3iim以下時，Q為52%以下。為了使Q為70 %以上，需要設(shè)為d = 0. 5 y m lOiim。如果d = 1 3iim，則能夠?qū)控制為82%以上。實施例3實施例3 試樣 12 18，表 2，圖 17、18、19、20、28、29關(guān)于試樣12 18，金剛石砂粒被固定為1000粒度號，橡膠磨石的橡膠硬度被固定 為50，改變氧化物并進行外周磨削，對外周部的氧量、龜裂、設(shè)備成品率進行了試驗。晶片的 準備、加工步驟、設(shè)備制作與實施例2相同。確認了外周部的氧濃度如何影響晶片和設(shè)備的 制作效果。表2表示其結(jié)果。外周部氧量利用原子比例(at%)表示。龜裂指在進行平面 加工(磨削、研磨)時晶片的外周部缺口開裂。設(shè)備成品率根據(jù)在該晶片上制作2mm方形 的發(fā)光二極管，并進行通電試驗而發(fā)光時的合格與否來評價。表2
結(jié)合劑最優(yōu)選為橡膠，發(fā)泡樹脂也可以。雖然關(guān)于結(jié)合材料已經(jīng)明確，但關(guān)于砂粒仍存在問 題。雖然砂粒也可以使用100%金剛石，但也可以是金剛石與氧化物砂粒的組合。利用具 有試樣5 6中間的粒度號1000的金剛石砂粒與氧化物砂粒的混合砂粒的磨石進行了外 周磨削、表面磨削、表面研磨、表面蝕刻。確認了該工序的龜裂發(fā)生率、最終產(chǎn)品成品率。裂 紋指外周磨削時的晶片外周部的裂口。龜裂指在后面的表面加工時的晶片外周部的裂口。 氧化物砂粒通過化學作用在氮化物的表面形成軟質(zhì)層，所以能夠降低外周部磨削加工的負 荷。除了這種優(yōu)點之外，還確認到在外周磨削之后的平面加工中，外周部的氧化層的存在 具有防止龜裂的作用。在利用氧化物砂粒磨削外周時，由于存在氧化物，能夠?qū)x予韌 性，減小平面加工時的破損概率。為了確認這一點，使用將類型和數(shù)量不同的氧化物砂?；旌显诮饎偸傲Ｖ械哪?石進行了外周磨削。磨石采用橡膠磨石，金剛石砂粒為1000粒度號，橡膠磨石的橡膠硬度 一致為50。改變氧化物砂粒的類型和數(shù)量。圖17是表示在試樣12 18中，磨石中含有 的金剛石砂粒(100 40wt% )與氧化物砂粒(0 60wt% )的比例、和倒角之后的氮化鎵 晶片外周的氧量的關(guān)系的圖表。圖18是表示在試樣12 18中，磨石中含有的金剛石砂 粒(100 40wt% )與氧化物砂粒(0 60wt% )的比例、和倒角之后的氮化鎵晶片外周 的加工變性層厚度的關(guān)系的圖表。圖19是表示在試樣12 18中，磨石中含有的金剛石砂 粒(100 40wt% )與氧化物砂粒(0 60wt% )的比例、和倒角之后的晶片平面加工時 的龜裂發(fā)生率P的關(guān)系的圖表。圖20是表示在試樣12 18中，磨石中含有的金剛石砂粒 (100 40wt% )與氧化物砂粒(0 60wt% )的比例、和設(shè)備成品率Q的關(guān)系的圖表。圖 28是表示在試樣12 18中，晶片外周部中含有的氧量(at% )與倒角之后的晶片平面加 工時的龜裂發(fā)生率P(%)的關(guān)系的圖表。圖29是表示在試樣12 18中，晶片外周部中含 有的氧量(at% )與設(shè)備成品率)的關(guān)系的圖表。試樣12(沒有氧化物、0%、d = 5iim、p = 25%,Q = 73% )與此前相同，對直徑5英寸、厚度850 y m的GaN晶片進行背面磨削(A)、背面蝕刻 (B)，然后使用通過氯丁二烯橡膠(CR)把1000粒度號金剛石砂粒固定在基盤上的磨石進行 外周磨削(倒角C)?？紫堵适?%。橡膠硬度是50。外周磨削后的外周部的加工變性層的 厚度是d = 1 y m，面粗糙度是Ral. 5 u m。在倒角之后進行表面磨削(D)，并研磨表面(E)， 蝕刻表面(F)，去除表面的加工變性層，使表面變平滑。晶片外周部的氧濃度是0= lat%。 該氧不是從倒角磨石混進來的，有可能是通過蝕刻、平面加工、清潔時的氧化、及氛圍氣體 而自然氧化的。龜裂發(fā)生率P是25%。25%的晶片成為廢品。制作發(fā)光二極管的產(chǎn)品成品 率是Q = 73%。能夠加工成為鏡面晶片后的成品率高。但是，不希望在其前面階段的平面 加工時的龜裂發(fā)生率P比較高。需要進行更進一步的研究。試樣13(Fe203、20wt%、d = 2. 5 u m, p = 5%,Q = 78% )對直徑5英寸、厚度850i!m的GaN晶片進行背面磨削(A)、背面蝕刻(B)，然后使用 通過氯丁二烯橡膠(CR)把1000粒度號金剛石砂粒80wt%與三氧化二鐵Fe203砂粒20wt% 的混合物固定在基盤上的磨石，進行外周磨削(倒角C)。孔隙率是0%。橡膠硬度是50。 外周磨削后的外周部的加工變性層的厚度是d = 2. 5pm，面粗糙度是RaO. 5pm。與試樣12 相比，d減小一半。由于金剛石砂粒的量少，所以機械磨削作用減弱，d減小。與試樣12相 比，外周部面粗糙度也降低。由于柔軟的氧化物砂粒的作用，外周面變得更平滑。在倒角之
27后進行表面磨削(D)，并研磨表面(E)，蝕刻表面(F)，去除表面的加工變性層，使表面變平 滑。晶片外周部的氧濃度是0 = 3at%，是試樣12的氧濃度(lat%)的3倍?？梢哉J為是 氧化物砂粒的影響。龜裂發(fā)生率P是5%。與試樣12相比，龜裂發(fā)生率p是其1/5。龜裂 發(fā)生率減小被認為是由于在外周部具有氧化物。通過氧化物砂粒的化學作用減小了倒角時 的內(nèi)在損傷，由此抑制了龜裂。可以說對于其他含有氧的試樣也相同。使用氧化物砂粒的 優(yōu)點就在于此。制作發(fā)光二極管的產(chǎn)品成品率是Q = 78%。龜裂降低，產(chǎn)品成品率高，所以 是優(yōu)選方式。試樣14(Cr203、20%、d = 2iim、p = 3%、Q = 85% )對直徑5英寸、厚度850i!m的GaN晶片進行背面磨削(A)、背面蝕刻(B)，然后使用 通過氯丁二烯橡膠(CR)把1000粒度號金剛石砂粒80wt%與三氧化二鉻Cr203砂粒20wt% 的混合物固定在基盤上的磨石，進行外周磨削(倒角C)?？紫堵适?%。橡膠硬度是50。 與試樣13的不同之處只是使用了鉻的氧化物砂粒。外周磨削后的外周部的加工變性層的 厚度是d = 2iim，面粗糙度是Ra0.5iim。與試樣12相比，d減小，外周部面粗糙度也降低。 由于金剛石砂粒的量少，所以機械磨削作用減弱，d減小，面粗糙度也降低。由于氧化物砂 粒的作用，表面變得更平滑。在倒角之后進行表面磨削(D)，并研磨表面(E)，蝕刻表面(F)， 去除表面的加工變性層，使表面變平滑。晶片外周部的氧濃度是0 = 5at%，是試樣12的5 倍、試樣13的1.7倍。由于在倒角時使用了氧化物砂粒，所以氧濃度高。通過與試樣12、 13相比得知，Cr203的氧化效果比Fe203大。龜裂發(fā)生率p是3%。與試樣12相比，龜裂發(fā) 生率P是其1/8。龜裂發(fā)生率減小是因為在外周部具有氧化物。使用氧化物砂粒的優(yōu)點就 在于此。氧量比試樣13(p = 5% )多，所以龜裂發(fā)生率減小。制作發(fā)光二極管的產(chǎn)品成品 率是Q = 85%，是非常高的成品率。龜裂降低，產(chǎn)品成品率高，所以是優(yōu)選方式。試樣15(Fe203、30%、d = 2iim、p = 2%、Q = 84% )對直徑5英寸、厚度850 ym的GaN晶片進行背面磨削(A)、背面蝕刻(B)，然后使 用通過CR(氯丁二烯橡膠)把1000粒度號金剛石砂粒70襯％與Fe203砂粒30wt%的混合 物固定在基盤上的磨石，進行外周磨削(倒角C)?？紫堵适?%。橡膠硬度是50。外周磨 削后的外周部的加工變性層的厚度是d = 2 y m，面粗糙度是RaO. 5 u m。與試樣14大致相 同。雖然使用Fe203，但相比試樣13，F(xiàn)e203砂粒是30wt%，而且金剛石砂粒的量少，所以機 械磨削作用減弱，d減小，面粗糙度也低。由于柔軟的氧化物砂粒的作用，表面變得更平滑。 在倒角之后進行表面磨削(D)，并研磨表面(E)，蝕刻表面(F)，去除表面的加工變性層，使 表面變平滑。晶片外周部的氧濃度是0= 10at%。與使用Fe203的試樣13相比，氧濃度高， 這是因為Fe203砂粒比例大。龜裂發(fā)生率p是2%。與不使用氧化物砂粒的試樣12相比， 龜裂發(fā)生率是其1/12。與使用氧化物砂粒的試樣13、14相比，龜裂發(fā)生率也低。這是因為 外周部氧濃度更高。根據(jù)試樣12 15得知，減少龜裂發(fā)生的是晶片外周部中含有的氧化 物。使用氧化物砂粒的優(yōu)點就在于此。制作發(fā)光二極管的產(chǎn)品成品率是Q = 84%，是非常 高的成品率。龜裂發(fā)生率降低，產(chǎn)品成品率高，所以是優(yōu)選方式。試樣16(Cr203、30%、d = 1. 5um,p = 3%,Q = 85% )對直徑5英寸、厚度850 ym的GaN晶片進行背面磨削(A)、背面蝕刻(B)，然后使 用通過CR(氯丁二烯橡膠)把1000粒度號金剛石砂粒70襯％與Cr203砂粒30wt%的混合 物固定在基盤上的磨石，進行外周磨削(倒角C)?？紫堵适?%。橡膠硬度是50。外周磨削后的外周部的加工變性層的厚度是d= ^！?。。?！，面粗糙度是?。縿印?!!!!。與試樣14相比， 由于Cr203砂粒比例大，所以金剛石砂粒比例減小，機械磨削作用減弱，加工變性層厚度d減 小。面粗糙度Ra與試樣14、15相同。并得知面粗糙度是根據(jù)金剛石氧化物砂粒比例確定 的，與氧化物的類型無關(guān)。在倒角之后進行表面磨削(D)，并研磨表面(E)，蝕刻表面(F)，去 除表面的加工變性層，使表面變平滑。晶片外周部的氧濃度是0= 15at%，與使用30%的 Fe203的試樣15相比，氧濃度高，但是Cr203的氧化效果比Fe203大。龜裂發(fā)生率p是3%。 制作發(fā)光二極管的產(chǎn)品成品率是Q = 85%，是非常高的成品率。龜裂發(fā)生率降低，產(chǎn)品成品 率高，所以是優(yōu)選方式。與試樣14、16相比，不同之處是Cr203砂粒的比例是20、30wt%，但 P、Q不變。Cr203的優(yōu)選添加量是20 30wt%。試樣17(Mn02、40%、d = 1. 5iim、p = 5%,Q = 80% )對直徑5英寸、厚度850i!m的GaN晶片進行背面磨削(A)、背面蝕刻(B)，然后使用 通過CR (氯丁二烯橡膠)把1000粒度號金剛石砂粒60wt %與二氧化錳Mn02砂粒40wt %的 混合物固定在基盤上的磨石，進行外周磨削(倒角C)?？紫堵适?%。橡膠硬度是50。外 周磨削后的外周部的加工變性層的厚度是d = 1. 5 y m，面粗糙度是RaO. 5 u m。與試樣12相 比，金剛石砂粒比例減小，機械磨削作用減弱，加工變性層厚度d減小。面粗糙度Ra與試樣 13 16相同。在倒角之后進行表面磨削(D)，并研磨表面(E)，蝕刻表面(F)，去除表面的加 工變性層，使表面變平滑。晶片外周部的氧濃度是0 = 20at%。由于試樣含有40%氧化物 的砂粒，所以氧濃度高。龜裂發(fā)生率P是5%。制作發(fā)光二極管的產(chǎn)品成品率是Q = 80%， 是非常高的成品率。龜裂發(fā)生率降低，產(chǎn)品成品率高，所以是優(yōu)選方式。根據(jù)試樣12 17 的結(jié)果得知，二氧化錳砂粒也能夠適用于外周磨削磨石。試樣18(Fe203、60%、d = 1 ii m、p = 15%, Q = 61% )對直徑5英寸、厚度850i!m的GaN晶片進行背面磨削(A)、背面蝕刻(B)，然后使用 通過CR(氯丁二烯橡膠)把1000粒度號金剛石砂粒40襯％與Fe203砂粒60襯％的混合物 固定在基盤上的磨石，進行外周磨削(倒角C)。孔隙率是0%。橡膠硬度是50。外周磨削 后的外周部的加工變性層的厚度是d=丨?。。。?！，面粗糙度是??？動』!!!!!。與試樣13、15相同， 雖然使用Fe203，但Fe203砂粒多，金剛石砂粒的量少。機械磨削作用減弱，d減小。在倒角之 后進行表面磨削(D)，并研磨表面(E)，蝕刻表面(F)，去除表面的加工變性層，使表面變平 滑。晶片外周部的氧濃度是0 = 25at%。與試樣13、15相比，氧濃度高。這是因為Fe203砂 粒比例大。龜裂發(fā)生率P是15%。制作發(fā)光二極管的產(chǎn)品成品率是Q = 61%。成品率不 高。龜裂發(fā)生率升高(P = 15%)，產(chǎn)品成品率降低(Q = 61%)，所以不合格。試樣18教 導(dǎo)了在外周部的氧濃度過高時，龜裂發(fā)生率反而增加，產(chǎn)品成品率降低。根據(jù)試樣12 18 的結(jié)果得知，為了使龜裂發(fā)生率P在5%以下、產(chǎn)品成品率在70%以上，需要使外周部氧量 0為3at % 20at %。為了使龜裂發(fā)生率p在5 %以下、產(chǎn)品成品率在80 %以上，需要使外 周部氧量0為5at% 20at%。作為結(jié)果，氧量與氧化物砂粒的配比的關(guān)系根據(jù)氧化物的 類型而不同，氧化物砂粒為20 40站％對減少龜裂比較有效。觀察圖17得知，在附加在倒角磨石上的氧化物砂粒增多時，晶片外周部氧量增 加。根據(jù)試樣13、14的對比、試樣15、16的對比得知，即使重量比相同，Cr203的殘留氧量比 Fe203多。可以認為鉻氧化物的反應(yīng)性能比鐵氧化物好，鉻氧化物的硬度比鐵氧化物大，磨 削時的影響大。
觀察圖18得知，在氧化物的比例越小(金剛石比例越大)時，加工變性層厚度d 越大。金剛石的機械作用良好地發(fā)揮，d增加。得知氧化物緩解金剛石的機械破壞力。觀察圖19得知，在氧化物比例為20wt% 40wt%時，能夠?qū)斄岩种茷?%以下。 在只是金剛石砂粒(試樣12)的情況下，龜裂的產(chǎn)生頻度尤其增加。觀察圖28得知，在氧量為3站％ 20站％時，能夠?qū)斄岩种茷?%以下。在只利 用金剛石砂粒進行加工，而且氧量比較少為時，在試樣12中，龜裂的產(chǎn)生頻度尤其增 加。觀察圖20得知，在氧化物比例為20wt% 40wt%時，能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)備成品率為78% 以上。觀察圖29得知，在氧量為3at% 20at%時，能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)備成品率為78%以上。實施例4實施例4 試樣 19 26，表 3，圖 21、22、23、30、31已經(jīng)得知關(guān)于GaN晶片外周磨削，從裂紋發(fā)生率和產(chǎn)品成品率方面考慮，優(yōu)選加 工變性層厚度為d = 0. 5 ii m 10 ii m，特別優(yōu)選d = 1 y m 3 y m，以及橡膠結(jié)合劑磨石比 較合適。并且得知為了降低龜裂、提高成品率，優(yōu)選外周部氧濃度0為3at% 20at%。并 且得知為了提高外周部的氧濃度，優(yōu)選向磨石中混合氧化物砂粒。
30
〔0231〕 淋咔鉺謙19 26,葙油浮)#腳左蓉浮_知觫陛浮21劍陣^座逾，菡^7進咔跏本 李逾泠本劼琳鳶荖誧砘浮昤|1漸錘。琳媧3書，昤M1端座逾N^sii4^s^M^s^ll
COfio圖21是表示試樣19 26的外周部加工變性層厚度d與外周部金屬量m(at % ) 的關(guān)系的圖表。虛線的d= 10 ym表示本發(fā)明的臨界值。圖22是表示試樣19 26的外周部加工變性層厚度d與龜裂發(fā)生率)的關(guān) 系的圖表。虛線的d = 10 iim表示本發(fā)明的臨界值。圖23是表示試樣19 26的外周部加工變性層厚度d與設(shè)備成品率)的關(guān) 系的圖表。虛線的d = lOiim表示本發(fā)明的臨界值。圖30是表示試樣19 26的外周部 金屬量m與龜裂發(fā)生率)的關(guān)系的圖表。圖31是表示試樣19 26的外周部金屬量 m與設(shè)備成品率Q(%)的關(guān)系的圖表。試樣19(沒有氧化物、0%、d = 9iim、p = 22%,Q = 90% )與此前相同，對直徑5英寸、厚度850 y m的GaN晶片進行背面磨削(A)、背面蝕刻 (B)，然后使用通過CR(氯丁二烯橡膠)把600粒度號金剛石砂粒固定在基盤上的磨石進行 外周磨削(倒角C)?？紫堵适?%。橡膠硬度是55。外周磨削后的外周部的加工變性層的 厚度是d = 9iim，面粗糙度是Ra4i!m。在倒角之后進行表面磨削(D)，并研磨表面(E)，蝕 刻表面(F)，去除表面的加工變性層，使表面變平滑。晶片外周部的金屬濃度是m = 0at%。 由于不使用金屬氧化物，所以沒有金屬雜質(zhì)進入。龜裂發(fā)生率P是22%。22%的晶片成為 廢品。制作發(fā)光二極管的產(chǎn)品成品率是Q = 90%。雖然成品率比較好，但是不希望在其前 面階段的平面磨削時的龜裂發(fā)生率比較高。認為在金剛石砂粒的粒徑比較大時，將出現(xiàn)強 烈的機械沖擊，并產(chǎn)生內(nèi)在損傷。試樣20(Fe203、0. l%,d = 7 u m, p = 8%,Q = 92% )對直徑5英寸、厚度850 y m的GaN晶片進行背面磨削(A)、背面蝕刻(B)，然后使 用通過CR(氯丁二烯橡膠)把由600粒度號金剛石砂粒80襯％與Fe203砂粒20wt%的混合 物構(gòu)成的砂粒固定在基盤上的磨石，進行外周磨削(倒角C)?？紫堵适?%。橡膠硬度是 55。外周磨削后的外周部的加工變性層的厚度是d = 7i!m，面粗糙度是Ra2i!m。在倒角之 后進行表面磨削(D)，并研磨表面(E)，蝕刻表面(F)，去除表面的加工變性層，使表面變平 滑。晶片外周部的金屬濃度是m = 0. lat%。龜裂發(fā)生率p是8%。這是允許的值。制作 發(fā)光二極管的產(chǎn)品成品率是Q = 92%。龜裂發(fā)生率p降低，成品率Q也提高。該產(chǎn)品合格。 由于使用鐵氧化物，所以在外周殘留有0. 1站％的鐵(Fe)。金屬和氧的存在使d降低，并降 低P。這被認為是金屬、氧自身能夠強化結(jié)晶，并緩解倒角時的內(nèi)在損傷。試樣21(Cr203、0. 2%,d = 7 u m, p = 4%,Q = 90% )對直徑5英寸、厚度850 y m的GaN晶片進行背面磨削(A)、背面蝕刻(B)，然后使 用通過CR(氯丁二烯橡膠)把由600粒度號金剛石砂粒80襯％與Cr203砂粒20wt%的混合 物構(gòu)成的砂粒固定在基盤上的磨石，進行外周磨削(倒角C)?？紫堵适?%。橡膠硬度是 55。外周磨削后的外周部的加工變性層的厚度是d = 7i!m，面粗糙度是Ra2i!m。在倒角之 后進行表面磨削(D)，并研磨表面(E)，蝕刻表面(F)，去除表面的加工變性層，使表面變平 滑。晶片外周部的金屬濃度是111 = 0.2站％。龜裂發(fā)生率p是4%。這是允許的值。制作 發(fā)光二極管的產(chǎn)品成品率是Q = 90%。龜裂發(fā)生率p降低，成品率Q也提高，因此該產(chǎn)品合 格。由于使用氧化鉻，所以在外周殘留有0.2at%的鉻(Cr)。金屬、氧的存在使p降低，并 減小d。這被認為是氧、金屬的存在能夠強化結(jié)晶結(jié)構(gòu)，并緩解倒角時的內(nèi)在損傷。
32
試樣22(Zn0、3%、d = 7 u m, p = 7%,Q = 88% )對直徑5英寸、厚度850 y m的GaN晶片進行背面磨削(A)、背面蝕刻(B)，然后使 用通過CR(氯丁二烯橡膠)把由600粒度號金剛石砂粒80襯％與ZnO砂粒20wt%的混合 物構(gòu)成的砂粒固定在基盤上的磨石，進行外周磨削(倒角C)。孔隙率是0%。橡膠硬度是 55。外周磨削后的外周部的加工變性層的厚度是d = 7i!m，面粗糙度是Ra2i!m。在倒角之 后進行表面磨削(D)，并研磨表面(E)，蝕刻表面(F)，去除表面的加工變性層，使表面變平 滑。晶片外周部的金屬濃度是m = 3at%。龜裂發(fā)生率p是7%。這是允許的值。制作發(fā) 光二極管的產(chǎn)品成品率是Q = 88%。龜裂發(fā)生率p降低，成品率Q也提高，所以該產(chǎn)品合 格。由于使用氧化鋅，所以在外周殘留有3at%的鋅(Zn)。鋅、氧的存在使p和d降低。這 被認為是氧、金屬的存在能夠強化結(jié)晶結(jié)構(gòu)，并緩解倒角時的內(nèi)在損傷。試樣23(Cu0、5%、d = 7 ii m、p = 15%, Q = 85% )對直徑5英寸、厚度850 y m的GaN晶片進行背面磨削(A)、背面蝕刻(B)，然后使 用通過CR(氯丁二烯橡膠)把由600粒度號金剛石砂粒80襯％與CuO砂粒20wt%的混合 物構(gòu)成的砂粒固定在基盤上的磨石，進行外周磨削(倒角C)。孔隙率是0%。橡膠硬度是 55。外周磨削后的外周部的加工變性層的厚度是d = 7i!m，面粗糙度是Ra2i!m。在倒角之 后進行表面磨削(D)，并研磨表面(E)，蝕刻表面(F)，去除表面的加工變性層，使表面變平 滑。晶片外周部的金屬濃度是m = 5at%。龜裂發(fā)生率p是15%。制作發(fā)光二極管的產(chǎn)品 成品率是Q = 85%。雖然不能說龜裂發(fā)生率p降低，但由于成品率Q提高，所以是允許的。在外周殘留有5at%的銅(Cu)。金屬、氧的存在使p降低，并減小d。這被認為是 氧、金屬的殘留能夠強化結(jié)晶結(jié)構(gòu)，并緩解倒角時的內(nèi)在損傷。對比試樣20 23，雖然氧化 物的比例相同是20wt%，但殘留金屬量m按照從多到少的順序是Cu(5at% )、Zn(3at% )、 Cr(0. 2at% )、Fe(0. lat% )。這其中包含化學反應(yīng)的反應(yīng)性能、砂粒的硬度、清潔時被去除 的難易度的影響。試樣24(Cu0、8%、d = 5 ii m、p = 15%, Q = 65% )對直徑5英寸、厚度850i!m的GaN晶片進行背面磨削(A)、背面蝕刻(B)，然后使用 通過CR(氯丁二烯橡膠)把由600粒度號金剛石砂粒50襯％與CuO砂粒50wt%的混合物 構(gòu)成的砂粒固定在基盤上的磨石，進行外周磨削(倒角C)?？紫堵适?%。橡膠硬度是55。 外周磨削后的外周部的加工變性層的厚度是d = 5 y m，面粗糙度是Ra2 u m。在倒角之后進 行表面磨削(D)，并研磨表面(E)，蝕刻表面(F)，去除表面的加工變性層，使表面變平滑。晶 片外周部的金屬濃度是m = 8at%。龜裂發(fā)生率p是15%。制作發(fā)光二極管的產(chǎn)品成品率 是Q = 65%。龜裂發(fā)生率p升高，成品率Q降低，所以不合適。如果包含50%的CuO，由于 雜質(zhì)增加，所以設(shè)備成品率降低。用于使龜裂發(fā)生率P為最小的金屬量為m = 0. 2at%，用 于使成品率Q為最大的金屬量為m = 0. 1。并不是金屬量越多越好，優(yōu)選m = 0. 1 5at%。 更優(yōu)選m = 0. 1 3at%。對比試樣19 23得知，與只是金剛石砂粒的磨石相比，利用含有合適量的氧化物 的磨石進行外周磨削，在后面工序中能夠減少龜裂的產(chǎn)生。因為在外周具有金屬并能夠防止龜裂。產(chǎn)品成品率沒有變化。在金剛石砂粒為100%的試樣19中，d = 9iim，在金剛石砂粒的比例為80%的試 樣20 23中，d = 7 ym，所以加工變性層的厚度d可以根據(jù)金剛石砂粒的分量確定。
33
試樣25 (沒有氧化物、10%、d = 12iim、p = 25%, Q = 35% )對直徑5英寸、厚度850 y m的GaN晶片進行背面磨削(A)、背面蝕刻(B)，然后使 用通過鐵(Fe)類的結(jié)合材料把100襯％的1500粒度號金剛石砂粒固定在基盤上的金屬結(jié) 合劑磨石進行外周磨削(倒角C)。外周磨削后的外周部的加工變性層的厚度是d= 12 ym， 面粗糙度是Ra4i!m。加工變性層厚度d、面粗糙度增大，這是因為金剛石的比例大，屬于金 屬結(jié)合劑。在倒角之后進行表面磨削(D)，并研磨表面(E)，蝕刻表面(F)，去除表面的加工 變性層，使表面變平滑。晶片外周部的金屬濃度是m= 10at%。雖然沒有氧化物砂粒，但 由于結(jié)合材料是鐵，所以在外周部殘留有10at%的鐵。龜裂發(fā)生率p是25%。制作發(fā)光二 極管的產(chǎn)品成品率是Q = 35%。龜裂發(fā)生率p升高，成品率Q降低，所以不合適。龜裂發(fā) 生率升高、成品率降低，這是因為加工變性層厚度d過厚(d= 12 ym)，以及金屬濃度過高 (10at%)o其原因是金屬結(jié)合劑。金屬結(jié)合劑磨石不合適。試樣26 (沒有氧化物、12%、d = 14iim、p = 30%, Q = 22% )對直徑5英寸、厚度850 y m的GaN晶片進行背面磨削(A)、背面蝕刻(B)，然后使 用通過利用鎳的電沉積把1500粒度號金剛石砂粒固定在基盤上的電沉積磨石進行外周磨 削(倒角C)。外周磨削后的外周部的加工變性層的厚度是d= 14pm，面粗糙度是Ra4i!m。 加工變性層厚度d、面粗糙度增大，這是因為金剛石的比例大，屬于高剛性的電沉積磨石。在 倒角之后進行表面磨削(D)，并研磨表面(E)，蝕刻表面(F)，去除表面的加工變性層，使表 面變平滑。晶片外周部的金屬濃度是m= 12at%。雖然沒有氧化物砂粒，但由于使用鎳進 行電沉積，所以一部分鎳被磨削掉，在外周部殘留有12at%的鎳。龜裂發(fā)生率p是30%。制 作發(fā)光二極管的產(chǎn)品成品率是Q = 22%。龜裂發(fā)生率p升高，成品率Q降低，所以不合適。 龜裂發(fā)生率升高、成品率降低，這是因為加工變性層厚度d過厚(d=14i!m)，以及金屬濃度 過高(12at%)。其原因是使用電沉積磨石的加工。電沉積磨石不合適。根據(jù)試樣19 26得知，為了使龜裂發(fā)生率為15%以下、使產(chǎn)品成品率為80%以 上，需要使加工變性層為10 ym以下、使金屬量為0. 1 5at%。如果m = 0. 1 3at%，則 能夠使龜裂為8%以下、成品率為88%以上。圖24表示全部試樣1 26的加工變性層厚度d ( y m)與外周部面粗糙度Ra ( y m) 的關(guān)系。在d增大時，面粗糙度也增大。在金剛石砂粒較粗、氧化物比例較小時，物理作用 增強，所以d增大，面粗糙度也增大。因此，d和Ra大致成比例地增減。但是，與d和Ra成比例的主要系列不同，也存在像試樣10、11那樣偏離比例關(guān)系 的情況。即在像金屬結(jié)合劑、電沉積那樣結(jié)合劑為高剛性時，即使面粗糙度降低，加工變性 層d也變厚。金屬結(jié)合劑、電沉積磨石不適合于GaN晶片的倒角。為了判定晶片倒角加工的合 格與否，相比外周部面粗糙度Ra，加工變性層厚度d更合適。圖30表示試樣19 26的外 周部金屬量m(at%)與龜裂發(fā)生率p(%)的關(guān)系。如果金屬量為0. lat% 5at%，則能 夠使龜裂發(fā)生率p在15%以下。圖31表示試樣19 26的外周部金屬量(at% )與設(shè)備 成品率Q(%)的關(guān)系。如果外周部的金屬量為0 5at%，則能夠使設(shè)備成品率Q為85% 以上。
權(quán)利要求
一種氮化物半導(dǎo)體晶片的加工方法，其特征在于，對氮化物半導(dǎo)體晶片的背面進行平面加工，通過蝕刻而去除所產(chǎn)生的背面加工變性層，通過金剛石磨石磨削晶片的外周部，對表面進行平面加工，通過氣相蝕刻而去除所產(chǎn)生的表面加工變性層，在晶片的外周部保留厚度為0.5μm～10μm的加工變性層。
2.一種氮化物半導(dǎo)體晶片的加工方法，其特征在于， 包括切斷氮化物半導(dǎo)體錠并切取晶片的工序； 通過蝕刻而去除產(chǎn)生于背面的加工變性層的工序； 通過金剛石磨石磨削晶片的外周部的工序； 對表面進行平面加工的工序；以及通過氣相蝕刻而去除產(chǎn)生于表面的表面加工變性層的工序， 在晶片的外周部保留厚度為0. 5 μ m 10 μ m的加工變性層。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的氮化物半導(dǎo)體晶片的加工方法，其特征在于，所述金剛石磨石是將橡膠或發(fā)泡樹脂作為結(jié)合材料來將3000粒度號 600粒度號的 IOOwt % 60襯％的金剛石砂粒和Owt % 40襯％的氧化物砂粒固定在基盤上的磨石。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的氮化物半導(dǎo)體晶片的加工方法，其特征在于， 氧化物砂粒是 Fe203、Cr2O3> MnO2, ZnO、CuO, Co3O4, Fe3O4 中的任一種砂粒。
5.一種氮化物半導(dǎo)體晶片的加工方法，其特征在于，磨削氮化鎵晶片的背面，由此在晶片背面產(chǎn)生加工變性層，通過Κ0Η、NaOH, H3PO4中的 任一種溶液蝕刻去除背面加工變性層，通過橡膠磨石對氮化鎵晶片的外周部進行倒角加 工，由此在晶片的外周部產(chǎn)生加工變性層，磨削氮化鎵晶片的表面，由此在晶片表面產(chǎn)生加 工變性層，使用粗砂粒對晶片表面進行粗研磨后使用細砂粒進一步進行精研磨，不將外周 部加工變性層完全去除，而是保留1 μ m 3 μ m。
6.一種氮化物半導(dǎo)體晶片，其特征在于，在外周部具有倒角部，外周倒角部的加工變性層的厚度為0. 5 μ m 10 μ m。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的氮化物半導(dǎo)體晶片，其特征在于， 外周部的倒角部的面粗糙度為RaO. 07 μ m Ra3 μ m。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的氮化物半導(dǎo)體晶片，其特征在于， 外周部的倒角部的氧量為3at% 20at%。
9.根據(jù)權(quán)利要求6 8中任一項所述的氮化物半導(dǎo)體晶片，其特征在于， 外周部的倒角部的金屬量為0. Iat% 5at%。
10.一種氮化物半導(dǎo)體晶片，其特征在于，在外周部具有通過橡膠磨石形成的倒角部，外周部的倒角部具有厚度為1 μ m 3 μ m 的加工變性層。
11.一種氮化物半導(dǎo)體設(shè)備的制造方法，其特征在于，在權(quán)利要求6 10中任一項所述的氮化物半導(dǎo)體晶片上外延生長氮化物半導(dǎo)體薄膜， 形成電極，并分割而制作出芯片。
12.一種氮化物半導(dǎo)體設(shè)備，其特征在于，具有在權(quán)利要求6 10中任一項所述的氮化物半導(dǎo)體晶片上外延生長的氮化物半導(dǎo) 體薄膜和電極。
全文摘要
本發(fā)明提供一種半導(dǎo)體晶片的加工方法，在對氮化物半導(dǎo)體晶體進行背面磨削、外周磨削(倒角)、表面磨削及研磨來形成鏡面晶片時，翹曲小，不產(chǎn)生裂紋，基板制作工藝成品率高，設(shè)備面內(nèi)成品率高。利用含有0～40重量％的氧化物砂粒的橡膠磨石或發(fā)泡樹脂結(jié)合劑磨石，對氮化物半導(dǎo)體晶片外周部進行倒角，在外周部保留厚度為0.5μm～10μm的加工變性層。
文檔編號H01L21/304GK101884094SQ20098010121
公開日2010年11月10日 申請日期2009年2月16日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月27日
發(fā)明者三上英則, 松本直樹, 石橋惠二 申請人:住友電氣工業(yè)株式會社