Tecnología de procesamiento de semiconductores de arseniuro de galio (GaAs)
Introducción
Requisitos de solicitud
Especificaciones del sistema
Flujo de procesamiento
Caso del cliente
El arseniuro de galio (GaAs) se utiliza ampliamente en comunicaciones de alta-frecuencia, conversión fotoeléctrica, células solares y dispositivos de microondas debido a su alta movilidad de electrones, banda prohibida directa y excelente rendimiento de RF. Los dispositivos basados en GaAs-desempeñan un papel irreemplazable en las comunicaciones 5G, los sistemas de radar y los circuitos optoelectrónicos integrados. Para satisfacer las demandas de la fabricación de dispositivos de alto-rendimiento, las obleas de GaAs requieren un rectificado de precisión para eliminar el daño por corte, seguido de un pulido mecánico químico (CMP) para lograr una superficie ultra-lisa, lo que garantiza la precisión y confiabilidad de la fabricación posterior del dispositivo.
Requisitos de solicitud
El procesamiento de obleas de GaAs debe alcanzar los siguientes objetivos:
Rugosidad de la superficie: post-pulido Ra menor o igual a 1 nm
Variación de espesor total (TTV): Oblea final TTV menor o igual a 2 µm
Control de espesor: Espesor objetivo 150 µm (sujeto a los requisitos del cliente)
Planicidad del borde: evita que se astille y garantiza la integridad del área del dispositivo.
Especificaciones del sistema
El sistema de pulido y lapeado de precisión HSM proporciona una solución de proceso-completa.
Flujo de procesamiento
Preparación de lapeado
Utilice un medidor de planitud para calibrar la convexidad de la placa de pulido del vidrio (utilizada para compensar los efectos del pulido del borde).
Cargue la oblea de GaAs en el dispositivo dedicado (ASJ). Realice un pulido-en dos etapas utilizando una suspensión de alúmina:
Etapa 1: Eliminar el daño anterior, reduciendo la rugosidad a 250-350 nm.
Etapa 2: Mejorar la planitud, logrando una rugosidad de 200-350 nm y TTV Menor o igual a 3 µm.
Nota: El tamaño de las partículas abrasivas debe determinarse en función del espesor inicial y final de la muestra; no hay un tamaño de abrasivo fijo.
Preparación de pulido
Reemplace la placa de pulido con una almohadilla de pulido y cambie el abrasivo a una lechada de pulido especializada de HSM.
Controle los parámetros clave a través de la interfaz gráfica:
Velocidad del plato de pulido: menor o igual a 100 rpm
Caudal de lodo: monitorizado mediante un{0}}sistema de control de alimentación por goteo en tiempo real (reduce el desperdicio)
Carga de presión: ajustada dinámicamente según los requisitos de espesor.
Objetivo: Eliminar el daño sub-superficial y lograr una superficie atómicamente lisa (Ra menor o igual a 1 nm).
Resultados
Las obleas de GaAs de 4-pulgadas procesadas por el sistema HSM-LP lograron el siguiente rendimiento:
Caso de cliente
Un cliente utilizó el sistema HSM-LP para procesar una oblea de GaAs de 3 pulgadas. El proceso y resultados son los siguientes:
Molido en dos-etapas:
Convexidad de la placa de pulido calibrada según la curvatura objetivo, controlando eficazmente la deformación de los bordes.
El material se eliminó paso a paso con suspensión de alúmina, TTV estabilizado a 3 µm.
Pulido:
Caudal de lechada de pulido fijado en 50 ml/min, velocidad del plato a 80 rpm.
La rugosidad de la superficie se redujo de 250 nm a 0,8 nm (verificada mediante interferómetro de luz blanca).
Métricas finales:
Espesor: 150 ± 0,5 µm
Planitud: TTV Menor o igual a 1 µm
Integridad del borde: Sin astillas, buena planitud del borde.
Validación Técnica
Esquema: morfología de la superficie de la oblea de GaAs después del procesamiento por el sistema HSM-LP.
Notas:
Equipo de medición: Interferómetro de luz blanca Bruker ContourGT
Rendimiento total-del proceso: mayor o igual al 96 % (tamaño de lote de 30 obleas)
