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單面磷化銦晶片的制備方法有哪些?

來源:廣州萬智光學(xué)技術(shù)有限公司   2024年12月11日 09:16  

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(duì)InP(磷化銦)晶片進(jìn)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(nèi),研磨液的流量控制在500~800mL/min,研磨壓力為3~5psi。

一次腐蝕:對(duì)InP晶片進(jìn)行濕法化學(xué)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(chǎn)生的應(yīng)力。腐蝕劑通常包含鹽酸和雙氧水,腐蝕時(shí)間一般為50~80秒。

減薄:采用砂輪磨削將InP晶片進(jìn)行減薄,以進(jìn)一步降低損傷層,消除塌邊,改善晶片的平整度。

二次腐蝕:對(duì)InP晶片再次進(jìn)行濕法化學(xué)腐蝕,以進(jìn)一步去除晶片加工產(chǎn)生的應(yīng)力。腐蝕劑與一次腐蝕相同,但腐蝕時(shí)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(duì)InP晶片進(jìn)行化學(xué)機(jī)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(duì)InP晶片進(jìn)行化學(xué)機(jī)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(duì)InP晶片進(jìn)行化學(xué)機(jī)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(xì)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(chǔ),有效降低了產(chǎn)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(nèi)壁損壞而造成的多晶、孿晶等缺陷。同時(shí),所得產(chǎn)品的晶棒長(zhǎng)度可以顯著增加,晶體的品質(zhì)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(shè)備內(nèi)進(jìn)行,用電阻絲或高頻加熱,在惰性氣體保護(hù)下讓晶體生長(zhǎng)。為了提高InP單晶質(zhì)量,降低位錯(cuò)密度,可通過摻雜(如Sn、S、Zn、Fe、Ga、Sb等)以減少位錯(cuò)。

這些方法各有特點(diǎn),可以根據(jù)具體需求和實(shí)驗(yàn)條件選擇適合的制備方法。同時(shí),在制備過程中需要嚴(yán)格控制各項(xiàng)參數(shù)和條件,以確保獲得高質(zhì)量的單面磷化銦晶片。


三、高通量晶圓測(cè)厚系統(tǒng)

高通量晶圓測(cè)厚系統(tǒng)以光學(xué)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(shù),STIR(Site Total Indicated Reading 局部總指示讀數(shù)),LTV(Local Thickness Variation 局部厚度偏差)等這類技術(shù)指標(biāo)。


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高通量晶圓測(cè)厚系統(tǒng),全新采用的第三代可調(diào)諧掃頻激光技術(shù),傳統(tǒng)上下雙探頭對(duì)射掃描方式,可兼容2英寸到12英寸方片和圓片,一次性測(cè)量所有平面度及厚度參數(shù)。


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1,靈活適用更復(fù)雜的材料,從輕摻到重?fù)?P 型硅 (P++),碳化硅,藍(lán)寶石,玻璃,鈮酸鋰等晶圓材料。


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重?fù)叫凸瑁◤?qiáng)吸收晶圓的前后表面探測(cè))


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粗糙的晶圓表面,(點(diǎn)掃描的第三代掃頻激光,相比靠光譜探測(cè)方案,不易受到光譜中相鄰單位的串?dāng)_噪聲影響,因而對(duì)測(cè)量粗糙表面晶圓)


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低反射的碳化硅(SiC)和鈮酸鋰(LiNbO3);(通過對(duì)偏振效應(yīng)的補(bǔ)償,加強(qiáng)對(duì)低反射晶圓表面測(cè)量的信噪比)


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絕緣體上硅(SOI)和MEMS,可同時(shí)測(cè)量多層結(jié)構(gòu),厚度可從μm級(jí)到數(shù)百μm 級(jí)不等。 


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可用于測(cè)量各類薄膜厚度,厚度低至4μm ,精度可達(dá)1nm。


1,可調(diào)諧掃頻激光的“溫漂”處理能力,體現(xiàn)在復(fù)雜工作環(huán)境中抗干擾能力強(qiáng),一改過去傳統(tǒng)晶圓測(cè)量對(duì)于“主動(dòng)式減震平臺(tái)”的重度依賴,成本顯著降低。


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2,靈活的運(yùn)動(dòng)控制方式,可兼容2英寸到12英寸方片和圓片測(cè)量。


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