《炬丰科技-半导体工艺》磷化铟晶片的研磨减薄

书籍：《炬丰科技-半导体工艺》
文章：磷化铟晶片的研磨减薄
编号：JFKJ-21-680
作者：炬丰科技

摘要
InP晶圆，尺寸为2英寸。通过杯型金刚石轮机械研磨，直径成功研磨至100_{m。该工艺首次可应用于InP光电器件的大规模生产，类似于基于晶圆旋转下进料研磨法的砷化镓器件的技术。InP研磨过程中发生的现象与砷化镓相似，如镜面研磨和粗研磨之间的快速过渡，以及大晶圆弓。然而，由于InP的磨碎导致的变形层比砷化镓的要厚，因为InP更脆弱一些。不过，它还是足够薄，不到1.5}米，可以通过轻微的化学蚀刻来消除。镜面研磨完成的表面粗糙度也较大，但用3_{m金刚石晶粒获得0.15}mRmax，足够小，可用于器件制造。

介绍
磷化铟(InP)最近越来越关注光电应用非常重要的器件，这些材料包括激光二极管（二极管）、发光二极管(LED)、光电二极管（二极管）以及极高速晶体管双异质结构双极晶体管（DHBT管）、INAAs/InGaAs高电子迁移率晶体管(HEMTs)和基于InP的金属绝缘体半导体场效应晶体管(MISFETs)。在这种基于inp的器件的制造过程中，晶片必须进行良好的光学性能、低热阻和高产的激光镜晶体面的晶片变薄。由于InP非常脆弱，机械损伤是晶片变薄过程中最关心的问题。化学蚀刻可以产生受损最小的表面，不幸的是，它有凹坑和波浪状的形态。化学机械抛光和机械研磨屑已经成功地产生了更平坦的表面。然而，这些技术的去除率仅限于小于10~m/分钟。因此，人们迫切需要一种具有更高去除率的新技术。本研究的主要目的是提出这种晶圆变薄技术。

地面表面粗糙度
本节研究了地面粗糙度Rmax。Rmax是表示表面粗糙度的值，即表面上最高点和最低点之间的差值。对于基于inp的电子器件和由Au-Su共晶键组装的砷化镓器件，其强模附着和高导热系数必须大约为0.1~m。与砷化镓一样，金刚石晶粒度比晶片转速、车轮下降速度和车轮周边速度等其他磨削条件的影响更大。根据粗糙度和镜面表面之间的边界仔细研究了树脂结合金刚石晶轮的表面粗糙度和粒度之间的关系。InP和砷化镓的结果如图所示。