Gallium Arsenide (GaAs) Semiconductor Processing Technology
Indledning
Ansøgningskrav
Systemspecifikationer
Behandlingsflow
Kundesag
Galliumarsenid (GaAs) er meget udbredt i høj-kommunikation, fotoelektrisk konvertering, solceller og mikrobølgeenheder på grund af dets høje elektronmobilitet, direkte båndgab og fremragende RF-ydeevne. GaAs-baserede enheder spiller en uerstattelig rolle i 5G-kommunikation, radarsystemer og integrerede optoelektroniske kredsløb. For at imødekomme kravene til høj-fremstilling af enheder kræver GaAs-wafere præcisionsslibning for at fjerne skæreskader, efterfulgt af Chemical Mechanical Polishing (CMP) for at opnå en ultra-glat overflade, der sikrer nøjagtigheden og pålideligheden af den efterfølgende enhedsfabrikation.
Ansøgningskrav
GaAs waferbehandling skal nå følgende mål:
Overfladeruhed: Efter-polering Ra Mindre end eller lig med 1 nm
Total Thickness Variation (TTV): Endelig wafer TTV Mindre end eller lig med 2 µm
Tykkelseskontrol: Måltykkelse 150 µm (afhængig af kundens krav)
Kantflade: Forhindrer afslag og sørg for integritet af enhedsområdet.
Systemspecifikationer
HSM Precision Lapping and Polishing System giver en komplet-procesløsning.
Behandling af flow
Lapping forberedelse
Brug en fladhedstestmåler til at kalibrere konveksiteten af glaspladen (bruges til at kompensere for poleringskanteffekter).
Sæt GaAs-waferen på den dedikerede armatur (ASJ). Udfør to-lapning ved hjælp af aluminiumoxidopslæmning:
Stage 1: Fjern tidligere skader, og reducer ruheden til 250-350 nm.
Stage 2: Forbedre fladheden, opnå ruhed på 200-350 nm og TTV mindre end eller lig med 3 µm.
Bemærk: Slibemiddelpartikelstørrelsen skal bestemmes baseret på prøvens indledende og endelige tykkelse; der er ingen fast slibemiddelstørrelse.
Forberedelse af polering
Udskift slibepladen med en polerpude og skift slibemidlet til HSM-specialiseret poleropslæmning.
Styr nøgleparametre via den grafiske grænseflade:
Poleringspladehastighed: Mindre end eller lig med 100 rpm
Gyllestrømningshastighed: Overvåget af et-droptilførselskontrolsystem i realtid (reducerer spild)
Trykbelastning: Dynamisk justeret baseret på tykkelseskrav.
Mål: Fjern under- overfladeskader og opnå en atomisk glat overflade (Ra mindre end eller lig med 1 nm).
Resultater
De 4-tommer GaAs-wafere, der blev behandlet af HSM-LP-systemet, opnåede følgende ydeevne:
Kundesag
En kunde brugte HSM-LP-systemet til at behandle en 3-tommers GaAs-wafer. Processen og resultaterne er som følger:
To-slibning:
Slibepladens konveksitet kalibreret til målkrumningen, der effektivt kontrollerer kantvridning.
Materiale fjernet trinvist med aluminiumoxidopslæmning, TTV stabiliseret ved 3 µm.
Polering:
Strømningshastighed for poleringsslam indstillet til 50 ml/min, pladehastighed ved 80 o/min.
Overfladeruhed reduceret fra 250 nm til 0,8 nm (verificeret af White Light Interferometer).
Endelige målinger:
Tykkelse: 150 ± 0,5 µm
Fladhed: TTV Mindre end eller lig med 1 µm
Kantintegritet: Ingen skår, god kantflade.
Teknisk validering
Skematisk: Overflademorfologi af GaAs-waferen efter behandling med HSM-LP-systemet.
Bemærkninger:
Måleudstyr: Bruker ContourGT White Light Interferometer
Fuldt-Procesudbytte: Større end eller lig med 96 % (batchstørrelse på 30 wafere)
