Gallium Arsenide (GaAs) Semiconductor Processing Technology
Introduktion
Applikationskrav
Systemspecifikationer
Bearbetningsflöde
Kundcase
Galliumarsenid (GaAs) används ofta i hög-kommunikation, fotoelektrisk omvandling, solceller och mikrovågsenheter på grund av dess höga elektronrörlighet, direkta bandgap och utmärkta RF-prestanda. GaAs-baserade enheter spelar en oersättlig roll i 5G-kommunikation, radarsystem och integrerade optoelektroniska kretsar. För att möta kraven på högpresterande enhetstillverkning kräver GaAs-skivor precisionsslipning för att avlägsna skärskador, följt av Chemical Mechanical Polishing (CMP) för att uppnå en ultra-jämn yta, vilket säkerställer noggrannheten och tillförlitligheten för efterföljande enhetstillverkning.
Ansökningskrav
GaAs wafer-bearbetning måste uppnå följande mål:
Ytgrovhet: Efter-polering Ra Mindre än eller lika med 1 nm
Total tjockleksvariation (TTV): Slutlig wafer TTV Mindre än eller lika med 2 µm
Tjocklekskontroll: Måltjocklek 150 µm (beroende på kundkrav)
Kantplanhet: Förhindra flisning och säkerställ enhetsområdets integritet.
Systemspecifikationer
HSM Precision Lapping and Polishing System ger en fullständig-processlösning.
Bearbetar flöde
Lappningsförberedelse
Använd en planhetstestmätare för att kalibrera konvexiteten hos glasplattan (används för att kompensera för poleringskanteffekter).
Ladda GaAs wafer på den dedikerade fixturen (ASJ). Utför varvning i två-steg med aluminiumoxiduppslamning:
Steg 1: Ta bort tidigare skador, minska grovheten till 250-350 nm.
Steg 2: Förbättra planheten, uppnå en grovhet på 200-350 nm och TTV Mindre än eller lika med 3 µm.
Notera: Den slipande partikelstorleken bör bestämmas baserat på provets initiala och slutliga tjocklek; det finns ingen fast slipstorlek.
Förberedelse för polering
Byt ut slipplattan med en polerplatta och byt slipmedlet till HSM-specialiserad poleruppslamning.
Styr nyckelparametrar via det grafiska gränssnittet:
Poleringsvalshastighet: Mindre än eller lika med 100 rpm
Uppslamningsflöde: Övervakas av ett-realtidskontrollsystem för droppmatning (minskar spill)
Tryckbelastning: Dynamiskt justerad utifrån tjocklekskrav.
Mål: Ta bort skador under-ytan och uppnå en atomärt jämn yta (Ra mindre än eller lika med 1 nm).
Resultat
De 4-tums GaAs-skivor som bearbetades av HSM-LP-systemet uppnådde följande prestanda:
Kundcase
En kund använde HSM-LP-systemet för att bearbeta en 3-tums GaAs-skiva. Processen och resultaten är som följer:
Två-slipning:
Slipplattans konvexitet kalibrerad till målkrökningen, kontrollerar effektivt kantförvrängning.
Material avlägsnades stegvis med aluminiumoxiduppslamning, TTV stabiliserades vid 3 µm.
Polering:
Flödeshastighet för poleringsslam inställd på 50 ml/min, valshastighet vid 80 rpm.
Ytjämnhet reducerad från 250 nm till 0,8 nm (verifierad av White Light Interferometer).
Slutliga mätvärden:
Tjocklek: 150 ± 0,5 µm
Planhet: TTV Mindre än eller lika med 1 µm
Kantintegritet: Ingen flisning, bra kantplanhet.
Teknisk validering
Schematisk: Ytmorfologi för GaAs-skivan efter bearbetning av HSM-LP-systemet.
Anmärkningar:
Mätutrustning: Bruker ContourGT White Light Interferometer
Full-Process Yield: Större än eller lika med 96 % (batchstorlek på 30 wafers)
