半导体激光器芯片减薄、拋光工艺

激光器都是在外延的基础上做出芯片的结构设计，外延厚度2寸的在350um，4寸的在460um左右，到芯片后期，都需要对晶圆进行减薄，厚度有做到80um的，也有120um的，通常为兼顾芯片性能和破片良率问题，100um的厚度成为常见厚度。

我们来聊聊GaAs基激光器或者LED的减薄和抛光问题。

砷化镓（gallium arsenide），化学式 GaAs。黑灰色固体，熔点1238℃。它在600℃以下，能在空气中稳定存在，并且不被非氧化性的酸侵蚀。砷化镓是一种重要的半导体材料，属Ⅲ－Ⅴ族化合物半导体。

砷化镓晶圆的用途各不相同，主要用于一些二极管、场效应晶体管（FET）和集成电路（IC）等。砷化镓可以制成电阻率比硅、锗高3个数量级以上的半绝缘高阻材料,用来制作集成电路衬底、红外探测器、γ光子探测器等。由于其电子迁移率比硅大5～6倍，故在制作微波器件和高速数字电路方面得到重要应用。用砷化镓制成的半导体器件具有高频、高温、低温性能好、噪声小、抗辐射能力强等优点。此外，砷化镓可以用于制造光通信和控制系统中的发光二极管（LED）。

GaAs不同的研磨设备可能选用不同粒径的磨料，如上图，减薄其实是个物理损伤的过程。

减薄之后wafer是有很多微小Crack在里面。也会有应力在里面。

需要用抛光或者刻蚀去除这些应力和Crack。

通常减薄都需要在wafer上面加一定的压力。

压力可以平均到单位面积上，单位面积压力越大，去除速率越大。

表面粗糙度和晶圆强度也有直接关系。强度大晶圆就不容易碎片，生产良率高。从图标中可见，随着表面粗糙度值从 Ra=7.15 降低到 Ra=0.5 nm，总晶圆破损率从 9.13% 降低到 0.59%。证实了表面粗糙度对产量的重要性。抛光工艺可以比湿蚀刻法更有效地去除表面缺陷和降低表面粗糙度。