單面磷化銦晶片的制備方法主要包括以下步驟:
一、基本制備流程
研磨:采用研磨液對InP(磷化銦)晶片進行研磨。研磨液通常包含水、Al2O3(氧化鋁)和懸浮劑,其中Al2O3的粒徑通常在400~600目范圍內,研磨液的流量控制在500~800mL/min,研磨壓力為3~5psi。
一次腐蝕:對InP晶片進行濕法化學腐蝕,以去除黏附在晶片表面的研磨磨料,并釋放加工過程中產生的應力。腐蝕劑通常包含鹽酸和雙氧水,腐蝕時間一般為50~80秒。
減薄:采用砂輪磨削將InP晶片進行減薄,以進一步降低損傷層,消除塌邊,改善晶片的平整度。
二次腐蝕:對InP晶片再次進行濕法化學腐蝕,以進一步去除晶片加工產生的應力。腐蝕劑與一次腐蝕相同,但腐蝕時間可能較短,一般為20~40秒。
粗拋:采用邵氏硬度范圍在6090°的拋光墊和氯含量范圍在710g/L的拋光液對InP晶片進行化學機械拋光。拋光壓力為24psi,拋光液的流量為700900mL/min。
中拋:采用邵氏硬度范圍在2055°的拋光墊和氯含量范圍在710g/L的拋光液對InP晶片進行化學機械拋光。拋光壓力為1.52.5psi,拋光液的流量同樣為700900mL/min。
精拋:采用邵氏硬度范圍在2055°的拋光墊和氯含量范圍在46.5g/L的拋光液對InP晶片進行化學機械拋光。拋光壓力為1.52.5psi,但拋光液的流量降低為300500mL/min。
二、其他制備方法
除了上述詳細的制備步驟外,磷化銦單晶的制備還可以采用以下方法:
雙坩堝加熱裝置法:該方法以雙坩堝加熱裝置為基礎,有效降低了產品在制備過程中坩堝的損壞概率,從而降低了制備磷化銦單晶因坩堝內壁損壞而造成的多晶、孿晶等缺陷。同時,所得產品的晶棒長度可以顯著增加,晶體的品質也有所提升。
高壓溶液提拉法:將盛有磷化銦多晶的石英坩堝置于高壓設備內進行,用電阻絲或高頻加熱,在惰性氣體保護下讓晶體生長。為了提高InP單晶質量,降低位錯密度,可通過摻雜(如Sn、S、Zn、Fe、Ga、Sb等)以減少位錯。
氣相外延法:多采用In-PCl3-H2系統的歧化法,在該工藝中用高純度的銦和三氯化磷之間的反應來生長磷化銦層。
這些方法各有特點,可以根據具體需求和實驗條件選擇適合的制備方法。同時,在制備過程中需要嚴格控制各項參數和條件,以確保獲得高質量的單面磷化銦晶片。
三、高通量晶圓測厚系統
高通量晶圓測厚系統以光學相干層析成像原理,可解決晶圓/晶片厚度TTV(Total Thickness Variation,總厚度偏差)、BOW(彎曲度)、WARP(翹曲度),TIR(Total Indicated Reading 總指示讀數,STIR(Site Total Indicated Reading 局部總指示讀數),LTV(Local Thickness Variation 局部厚度偏差)等這類技術指標。
高通量晶圓測厚系統,全新采用的第三代可調諧掃頻激光技術,傳統上下雙探頭對射掃描方式,可兼容2英寸到12英寸方片和圓片,一次性測量所有平面度及厚度參數。
1,靈活適用更復雜的材料,從輕摻到重摻 P 型硅 (P++),碳化硅,藍寶石,玻璃,鈮酸鋰等晶圓材料。
重摻型硅(強吸收晶圓的前后表面探測)
粗糙的晶圓表面,(點掃描的第三代掃頻激光,相比靠光譜探測方案,不易受到光譜中相鄰單位的串擾噪聲影響,因而對測量粗糙表面晶圓)
低反射的碳化硅(SiC)和鈮酸鋰(LiNbO3);(通過對偏振效應的補償,加強對低反射晶圓表面測量的信噪比)
絕緣體上硅(SOI)和MEMS,可同時測量多層結構,厚度可從μm級到數百μm 級不等。
可用于測量各類薄膜厚度,厚度最薄可低至4μm ,精度可達1nm。
1,可調諧掃頻激光的“溫漂”處理能力,體現在極端工作環境中抗干擾能力強,一改過去傳統晶圓測量對于“主動式減震平臺”的重度依賴,成本顯著降低。
2,靈活的運動控制方式,可兼容2英寸到12英寸方片和圓片測量。
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