GaAs基激光器的減薄和拋光問(wèn)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(jì)，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(duì)晶圓進(jìn)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(wèn)題，100um的厚度成為常見(jiàn)厚度。

我們來(lái)聊聊GaAs基激光器或者LED的減薄和拋光問(wèn)題。

砷化鎵（gallium arsenide），化學(xué)式 GaAs。黑灰色固體，熔點(diǎn)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(chǎng)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(gè)數(shù)量級(jí)以上的半絕緣高阻材料,用來(lái)制作集成電路襯底、紅外探測(cè)器、γ光子探測(cè)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(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。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(shí)是個(gè)物理?yè)p傷的過(guò)程。

減薄之后wafer是有很多微小Crack在里面。也會(huì)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(qiáng)度也有直接關(guān)系。強(qiáng)度大晶圓就不容易碎片，生產(chǎn)良率高。從圖標(biāo)中可見(jiàn)，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(shí)了表面粗糙度對(duì)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