《华林科纳-半导体工艺》磷化铟晶片的研磨减薄

时间:2022-07-12 23:53:26 作者:乐鱼全站APP下载 来源:leyu乐鱼正版下载 

  InP晶圆,尺寸为2英寸。通过杯型金刚石轮机械研磨,直径成功研磨至100~m。该工艺首次可应用于...

  InP晶圆,尺寸为2英寸。通过杯型金刚石轮机械研磨,直径成功研磨至100~m。该工艺首次可应用于InP光电器件的大规模生产,类似于基于晶圆旋转下进料研磨法的砷化镓器件的技术。InP研磨过程中发生的现象与砷化镓相似,如镜面研磨和粗研磨之间的快速过渡,以及大晶圆弓。然而,由于InP的磨碎导致的变形层比砷化镓的要厚,因为InP更脆弱一些。不过,它还是足够薄,不到1.5~米,可以通过轻微的化学蚀刻来消除。镜面研磨完成的表面粗糙度也较大,但用3~m金刚石晶粒获得0.15~mRmax,足够小,可用于器件制造。

  磷化铟(InP)最近越来越关注光电应用非常重要的器件,这些材料包括激光二极管(二极管)、发光二极管(LED)、光电二极管(二极管)以及极高速晶体管双异质结构双极晶体管(DHBT管)、INAAs/InGaAs高电子迁移率晶体管(HEMTs)和基于InP的金属绝缘体半导体场效应晶体管(MISFETs)。在这种基于inp的器件的制造过程中,晶片必须进行良好的光学性能、低热阻和高产的激光镜晶体面的晶片变薄。由于InP非常脆弱,机械损伤是晶片变薄过程中最关心的问题。化学蚀刻可以产生受损最小的表面,不幸的是,它有凹坑和波浪状的形态。化学机械抛光和机械研磨屑已经成功地产生了更平坦的表面。然而,这些技术的去除率仅限于小于10~m/分钟。因此,人们迫切需要一种具有更高去除率的新技术。本研究的主要目的是提出这种晶圆变薄技术。

  本节研究了地面粗糙度Rmax。Rmax是表示表面粗糙度的值,即表面上最高点和最低点之间的差值。对于基于inp的电子器件和由Au-Su共晶键组装的砷化镓器件,其强模附着和高导热系数必须大约为0.1~m。与砷化镓一样,金刚石晶粒度比晶片转速、车轮下降速度和车轮周边速度等其他磨削条件的影响更大。根据粗糙度和镜面表面之间的边界仔细研究了树脂结合金刚石晶轮的表面粗糙度和粒度之间的关系。InP和砷化镓的结果如图所示。

  晶圆弓是InP和砷化镓的镜子和粗磨的结果。两英寸的产品。采用直径、450~m厚的InP和砷化镓晶圆来研究晶圆弓的值,并采用机械接触法进行测量。结果如图4所示。作为成品晶圆厚度的函数9在所有情况下,晶圆弓与成品厚度的平方成反比。在InP和砷化镓中,镜磨的圆弓比粗磨的圆弓大。此外,在镜面和粗磨过程中,InP的晶圆弓都大于砷化镓。

  图5显示了不进行化学蚀刻的镜面磨削后晶圆弓的时间依赖性。弓一磨完后就被弓标准化了。InP的晶圆弓对时间的依赖性小于砷化镓。砷化镓在两周时的晶圆弓减少(22.4%)几乎是InP(8.9%)的3倍。一般来说,塑性变形的应力比脆性断裂的应力更依赖于时间。因此,图。5也表明,在InP的镜面地面表面仍存在更多的脆性断裂。

  本研究成功地实现了一种基于机械研磨法的新型大规模生产、晶片变薄技术,它是为基于inp的设备开发的,类似于砷化镓的技术。InP在研磨过程中发生的现象与砷化镓相似,但由于InP的脆性更大,这两种化合物半导体之间存在一定的差异。对InP得出的结论如下:1。镜面磨和粗磨之间的转变发生在12-18I~粒度。 2.由于镜磨中也存在脆性断裂模式,镜磨的晶圆弓不比粗糙磨的大多少,表面粗糙度随着晶粒尺寸的小而提高。 3.在镜面和粗糙磨的情况下,InP的晶圆弓大于砷化镓,因为InP的变形层厚度是砷化镓的2.5倍。 4.变形层仍然足够薄,可以通过轻微的1.5~m的化学蚀刻来消除,这可以适用于inp基器件的制造。返回搜狐,查看更多