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摘要
近年來，在減薄步驟后提高晶圓強度一直是砷化鎵（GaAs）晶圓制造的一個持續(xù)問題。晶圓強度的提高將顯著減少拆卸和清洗過程中的晶圓破損。優(yōu)化減薄工藝以最小化機械應力源非常關鍵。提高薄 GaAs 晶片強度的一種明顯方法是在晶片研磨后應用濕蝕刻步驟以去除表面損傷。本文將討論 Skyworks 設施開發(fā)的晶圓減薄和拋光工藝的改進。?
簡介
研磨工藝在晶圓減薄操作中提供最佳平整度 ，但也會引入大量微裂紋，從而在晶圓中產(chǎn)生機械應力。濕法蝕刻或拋光的目的是去除研磨過程中殘留的表面損傷。過去，我們了解到晶圓拆卸步驟中的高破損率與機械應力直接相關，濕蝕刻晶圓的成品率低于拋光晶圓。然而，本文將表明晶圓強度與表面粗糙度直接相關，拋光方法對晶圓強度提高的影響比濕蝕刻方法更顯著。
不同組的晶圓強度?
設計了一個特殊的夾具來固定減薄的晶片。這種特殊的夾具有一個開口，其形狀與 4 英寸 GaAs 晶片的形狀相同，帶有一個大平面和一個小平面。有一個帶有抽拉裝置的封閉室，用于將破裂的晶片固定在開口下方。當晶片固定臺朝尖端向上移動時，臺速度設置為 10 毫米/秒。當尖端使晶片破裂時，晶片臺停止，顯示的最大載荷是晶片的強度。不同晶片組的結果繪制在圖 2 中。
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表面粗糙度與晶圓強度之間的關系
圖 3 顯示了表面粗糙度和晶片強度之間的關系。晶片強度從 0.26 磅增加到 0.52 磅。隨著表面粗糙度值從 97.3 下降
結論
表面粗糙度的降低是晶片強度提高的主要因素，表面越光滑，晶片越堅固。光滑的表面將有助于防止在晶片拆卸和溶劑清洗過程中發(fā)生破損。在晶圓減薄操作中進行拋光而不是濕蝕刻工藝非常重要，以盡量減少厚度變化。
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