GaAs基激光器的減薄和拋光問題

激光器都是在外延的基礎(chǔ)上做出芯片的結(jié)構(gòu)設(shè)計，外延厚度2寸的在350um，4寸的在460um左右，到芯片后期，都需要對晶圓進行減薄，厚度有做到80um的，也有120um的，通常為兼顧芯片性能和破片良率問題，100um的厚度成為常見厚度。

我們來聊聊GaAs基激光器或者LED的減薄和拋光問題。

砷化鎵（gallium arsenide），化學(xué)式 GaAs。黑灰色固體，熔點1238℃。它在600℃以下，能在空氣中穩(wěn)定存在，并且不被非氧化性的酸侵蝕。砷化鎵是一種重要的半導(dǎo)體材料，屬Ⅲ－Ⅴ族化合物半導(dǎo)體。

砷化鎵晶圓的用途各不相同，主要用于一些二極管、場效應(yīng)晶體管（FET）和集成電路（IC）等。砷化鎵可以制成電阻率比硅、鍺高3個數(shù)量級以上的半絕緣高阻材料,用來制作集成電路襯底、紅外探測器、γ光子探測器等。由于其電子遷移率比硅大5～6倍，故在制作微波器件和高速數(shù)字電路方面得到重要應(yīng)用。用砷化鎵制成的半導(dǎo)體器件具有高頻、高溫、低溫性能好、噪聲小、抗輻射能力強等優(yōu)點。此外，砷化鎵可以用于制造光通信和控制系統(tǒng)中的發(fā)光二極管（LED）。

GaAs不同的研磨設(shè)備可能選用不同粒徑的磨料，如上圖，減薄其實是個物理損傷的過程。

減薄之后wafer是有很多微小Crack在里面。也會有應(yīng)力在里面。

需要用拋光或者刻蝕去除這些應(yīng)力和Crack。

通常減薄都需要在wafer上面加一定的壓力。

壓力可以平均到單位面積上，單位面積壓力越大，去除速率越大。

表面粗糙度和晶圓強度也有直接關(guān)系。強度大晶圓就不容易碎片，生產(chǎn)良率高。從圖標中可見，隨著表面粗糙度值從 Ra=7.15 降低到 Ra=0.5 nm，總晶圓破損率從 9.13% 降低到 0.59%。證實了表面粗糙度對產(chǎn)量的重要性。拋光工藝可以比濕蝕刻法更有效地去除表面缺陷和降低表面粗糙度。

審核編輯：湯梓紅