Technologie de traitement des semi-conducteurs à l'arséniure de gallium (GaAs)
Introduction
Exigences de candidature
Spécifications du système
Flux de traitement
Cas client
L'arséniure de gallium (GaAs) est largement utilisé dans les communications à haute fréquence-, la conversion photoélectrique, les cellules solaires et les appareils à micro-ondes en raison de sa mobilité électronique élevée, de sa bande interdite directe et de ses excellentes performances RF. Les appareils basés sur GaAs- jouent un rôle irremplaçable dans la communication 5G, les systèmes radar et les circuits optoélectroniques intégrés. Pour répondre aux exigences de fabrication d'appareils à haute-performance, les plaquettes GaAs nécessitent un meulage de précision pour éliminer les dommages de coupe, suivi d'un polissage mécano-chimique (CMP) pour obtenir une surface ultra-lisse, garantissant la précision et la fiabilité de la fabrication ultérieure de l'appareil.
Conditions de candidature
Le traitement des plaquettes GaAs doit atteindre les objectifs suivants :
Rugosité de surface : après-polissage Ra inférieur ou égal à 1 nm
Variation d'épaisseur totale (TTV) : TTV de la tranche finale inférieur ou égal à 2 µm
Contrôle de l'épaisseur : épaisseur cible 150 µm (sous réserve des exigences du client)
Planéité des bords : empêche l'écaillage et garantit l'intégrité de la zone de l'appareil.
Spécifications du système
Le système de rodage et de polissage de précision HSM fournit une solution de processus-complète.
Flux de traitement
Préparation au rodage
Utilisez une jauge de test de planéité pour calibrer la convexité du plateau de rodage du verre (utilisé pour compenser les effets de bord de polissage).
Chargez la plaquette GaAs sur le luminaire dédié (ASJ). Effectuez un rodage en deux -étapes à l'aide d'une suspension d'alumine :
Étape 1 : Supprimez les dommages précédents, réduisant la rugosité à 250-350 nm.
Étape 2 : Améliorer la planéité, en atteignant une rugosité de 200-350 nm et un TTV inférieur ou égal à 3 µm.
Remarque : La taille des particules abrasives doit être déterminée en fonction de l'épaisseur initiale et finale de l'échantillon ; il n’y a pas de taille d’abrasif fixe.
Préparation au polissage
Remplacez le plateau de meulage par un tampon de polissage et remplacez l'abrasif par une pâte de polissage spécialisée HSM.
Contrôlez les paramètres clés via l'interface graphique :
Vitesse du plateau de polissage : Inférieure ou égale à 100 tr/min
Débit de lisier : surveillé par un -système de contrôle de l'alimentation goutte à goutte en temps réel (réduit les déchets)
Charge de pression : ajustée dynamiquement en fonction des exigences d’épaisseur.
Cible : Supprimer les dommages sous-surface et obtenir une surface atomiquement lisse (Ra inférieur ou égal à 1 nm).
Résultats
Les tranches GaAs de 4-pouces traitées par le système HSM-LP ont atteint les performances suivantes :
Cas client
Un client a utilisé le système HSM-LP pour traiter une plaquette GaAs de 3 pouces. Le processus et les résultats sont les suivants :
Deux-meulage :
Convexité du plateau de meulage calibrée selon la courbure cible, contrôlant efficacement la déformation des bords.
Matériau retiré progressivement avec une suspension d'alumine, TTV stabilisé à 3 µm.
Polissage :
Débit de boue de polissage réglé à 50 ml/min, vitesse des plateaux à 80 tr/min.
Rugosité de surface réduite de 250 nm à 0,8 nm (vérifiée par interféromètre à lumière blanche).
Mesures finales :
Épaisseur : 150 ± 0,5 µm
Planéité : TTV Inférieur ou égal à 1 µm
Intégrité des bords : pas d’écaillage, bonne planéité des bords.
Validation technique
Schéma : Morphologie de surface de la plaquette de GaAs après traitement par le système HSM-LP.
Remarques :
Équipement de mesure : Interféromètre à lumière blanche Bruker ContourGT
Rendement complet du processus : supérieur ou égal à 96 % (taille du lot de 30 plaquettes)
