गैलियम आर्सेनाइड (GaAs) सेमीकंडक्टर प्रसंस्करण प्रौद्योगिकी

गैलियम आर्सेनाइड (GaAs) सेमीकंडक्टर प्रसंस्करण प्रौद्योगिकी

परिचय

आवेदन आवश्यकताएँ

सिस्टम विशिष्टताएँ

प्रसंस्करण प्रवाह

ग्राहक मामला

गैलियम आर्सेनाइड (GaAs) का उपयोग इसकी उच्च इलेक्ट्रॉन गतिशीलता, प्रत्यक्ष बैंडगैप और उत्कृष्ट आरएफ प्रदर्शन के कारण उच्च आवृत्ति संचार, फोटोइलेक्ट्रिक रूपांतरण, सौर कोशिकाओं और माइक्रोवेव उपकरणों में व्यापक रूप से किया जाता है। GaAs आधारित उपकरण 5G संचार, रडार सिस्टम और एकीकृत ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक सर्किट में एक अपूरणीय भूमिका निभाते हैं। उच्च प्रदर्शन वाले उपकरण निर्माण की मांगों को पूरा करने के लिए, GaAs वेफर्स को काटने से होने वाली क्षति को दूर करने के लिए सटीक पीसने की आवश्यकता होती है, इसके बाद अल्ट्रा-चिकनी सतह प्राप्त करने के लिए रासायनिक मैकेनिकल पॉलिशिंग (सीएमपी) की आवश्यकता होती है, जिससे बाद के उपकरण निर्माण की सटीकता और विश्वसनीयता सुनिश्चित होती है।

​आवेदन आवश्यकताएँ

GaAs वेफर प्रसंस्करण को निम्नलिखित उद्देश्यों को प्राप्त करना होगा:

सतह का खुरदरापन: पोस्ट-पॉलिशिंग रा 1 एनएम से कम या उसके बराबर

कुल मोटाई भिन्नता (टीटीवी): अंतिम वेफर टीटीवी 2 माइक्रोमीटर से कम या उसके बराबर

मोटाई नियंत्रण: लक्ष्य मोटाई 150 µm (ग्राहकों की आवश्यकताओं के अधीन)

किनारे की समतलता: टूटने से रोकें और डिवाइस क्षेत्र की अखंडता सुनिश्चित करें।

सिस्टम विशिष्टताएँ

एचएसएम प्रिसिजन लैपिंग और पॉलिशिंग सिस्टम एक संपूर्ण प्रक्रिया समाधान प्रदान करता है।

प्रसंस्करण प्रवाह

लैपिंग की तैयारी

ग्लास लैपिंग प्लैटन की उत्तलता को जांचने के लिए एक समतलता परीक्षण गेज का उपयोग करें (किनारे को चमकाने के प्रभावों की भरपाई के लिए उपयोग किया जाता है)।

GaAs वेफर को समर्पित फिक्सचर (ASJ) पर लोड करें। एल्युमिना घोल का उपयोग करके दो चरण लैपिंग करें:

चरण 1:​​ पिछली क्षति को दूर करें, खुरदरापन को 250-350 एनएम तक कम करें।

​चरण 2:​​ समतलता में सुधार, 200-350 एनएम की खुरदरापन और टीटीवी 3 µm से कम या उसके बराबर प्राप्त करना।

​नोट:​​ अपघर्षक कण का आकार नमूने की प्रारंभिक और अंतिम मोटाई के आधार पर निर्धारित किया जाना चाहिए; कोई निश्चित अपघर्षक आकार नहीं है।

पॉलिश करने की तैयारी

ग्राइंडिंग प्लेटन को पॉलिशिंग पैड से बदलें और अपघर्षक को एचएसएम विशेष पॉलिशिंग घोल में बदलें।

ग्राफिकल इंटरफ़ेस के माध्यम से प्रमुख मापदंडों को नियंत्रित करें:

पॉलिशिंग प्लेटन गति: 100 आरपीएम से कम या उसके बराबर

घोल प्रवाह दर: वास्तविक समय ड्रिप फ़ीड नियंत्रण प्रणाली द्वारा निगरानी की जाती है (अपशिष्ट को कम करती है)

दबाव भार: मोटाई आवश्यकताओं के आधार पर गतिशील रूप से समायोजित।

​लक्ष्य:​​ सतह से उप-क्षति को दूर करें और परमाणु रूप से चिकनी सतह (आरए 1 एनएम से कम या उसके बराबर) प्राप्त करें।

​परिणाम

HSM-LP प्रणाली द्वारा संसाधित 4-इंच GaAs वेफर्स ने निम्नलिखित प्रदर्शन हासिल किया:

ग्राहक मामला

एक ग्राहक ने 3-इंच GaAs वेफर को संसाधित करने के लिए HSM{0}}LP प्रणाली का उपयोग किया। प्रक्रिया और परिणाम इस प्रकार हैं:

​दो-स्टेज ग्राइंडिंग:​​

ग्राइंडिंग प्लैटन उत्तलता को लक्ष्य वक्रता के अनुसार अंशांकित किया जाता है, जिससे किनारे के विरूपण को प्रभावी ढंग से नियंत्रित किया जाता है।

सामग्री को एल्यूमिना घोल के साथ चरणबद्ध तरीके से हटाया गया, टीटीवी को 3 माइक्रोमीटर पर स्थिर किया गया।

​पॉलिशिंग:​​

पॉलिशिंग घोल प्रवाह दर 50 मिली/मिनट पर सेट, प्लेटन गति 80 आरपीएम पर।

सतह का खुरदरापन 250 एनएम से घटकर 0.8 एनएम हो गया (व्हाइट लाइट इंटरफेरोमीटर द्वारा सत्यापित)।

​अंतिम मेट्रिक्स:​

मोटाई: 150 ± 0.5 µm

समतलता: टीटीवी 1 µm से कम या उसके बराबर

किनारे की अखंडता: कोई छिल नहीं, अच्छा किनारा समतलता।

​तकनीकी सत्यापन

योजनाबद्ध: HSM{0}}LP प्रणाली द्वारा प्रसंस्करण के बाद GaAs वेफर की सतह आकृति विज्ञान।

टिप्पणियाँ:​

माप उपकरण: ब्रूकर कंटूरजीटी व्हाइट लाइट इंटरफेरोमीटर

पूर्ण-प्रक्रिया उपज: 96% से अधिक या उसके बराबर (30 वेफर्स का बैच आकार)