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CN109397070A - 一种磷化铟晶圆片及其外延晶圆片的衬底抛光模具 - Google Patents

一种磷化铟晶圆片及其外延晶圆片的衬底抛光模具 Download PDF

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CN109397070A
CN109397070A CN201811240107.8A CN201811240107A CN109397070A CN 109397070 A CN109397070 A CN 109397070A CN 201811240107 A CN201811240107 A CN 201811240107A CN 109397070 A CN109397070 A CN 109397070A
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CN
China
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ceramic
polishing
substrate
wafer
mold
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CN201811240107.8A
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English (en)
Inventor
于榛
于一榛
孙夺
曹高奇
邓双燕
杨波
邵秀梅
李雪
龚海梅
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Shanghai Institute of Technical Physics of CAS
Original Assignee
Shanghai Institute of Technical Physics of CAS
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B37/00—Lapping machines or devices; Accessories
    • B24B37/27—Work carriers
    • B24B37/30—Work carriers for single side lapping of plane surfaces

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)

Abstract

本发明公开了一种用于磷化铟晶圆片及其外延晶圆片抛光模具，其结构包括陶瓷沟道、陶瓷基板、配重块。在抛光垫和陶瓷基板之间起支撑作用的陶瓷沟道。通过在陶瓷基板上增加陶瓷沟道，应用本发明所述的抛光模具可以降低抛光模具的复杂程度，使抛光过程中模具自转稳定，同时加快抛光速率，以获得高平整度的衬底，并降低工艺成本。

Description

一种磷化铟晶圆片及其外延晶圆片的衬底抛光模具
技术领域
本发明涉及半导体晶圆片材料的晶圆级加工技术领域，具体是指涉及一种用于磷化铟晶片及其外延晶片的抛光模具。
背景技术
磷化铟(InP)作为一种重要的III－V族半导体材料，具有高的击穿电场和高的电子平均漂移速度，同时其电光转换效率和抗辐射能力也较强，可以在光通信、微波、毫米波器件、光伏电池、红外探测器等实现重要的应用。目前，InP基的材料已在多个领域获得应用，例如激光二极管、发光二极管、红外焦平面器件等方面。
在InP基器件和InP外延材料制备过程中，均需要对晶片进行抛光处理。目前，主流的InP抛光方法是采用化学机械抛光。由于InP的克氏硬度较小，因而容易在加工过程中损伤或产生形变。因而，确保抛光面的表面质量会对制备高性能的器件的性能和生长高质量的外延材料尤为重要。在抛光过程中，样品自转的稳定性将直接影响最终样品的表面形貌和平整度。因此由于特殊的材料性质，目前针对InP衬底加工的抛光设备结构较为复杂，从而增加研发成本和降低加工效率。
因此，针对以上问题，需要提出新的解决方案。
发明内容
本发明的目的在于提供一种InP晶圆片及其外延材料晶圆片的抛光模具，以克服现有技术中存在的不足，使抛光工艺具有高稳定性和高重复性，从而提升工作效率和产品良率。相比传统的抛光贴片基板，本发明首次将陶瓷沟道引入载片基板，以使样品在抛光过程中自转稳定，并将抛光液引向样品增加抛光效率。采用这种陶瓷沟道能够有效降低模具的复杂度，降低工艺成本，同时起到保护样品的作用。
本发明所述抛光模具，进一步包括：
如图1所示，模具包括了陶瓷基板1、陶瓷沟道1-1、配重块2。
如图2所示样品黏贴在陶瓷基板1中央，陶瓷基板1的表面有2～6组陶瓷沟道1-1，均布于样品四周；每组陶瓷沟道1-1由3-10条凸起结构组成。
如图3所示，陶瓷沟道1-1的顶部高出陶瓷基板1表面100～1000微米，陶瓷沟道1-1的槽深为0.1～0.5cm。
如图1所示，在抛光时，模具倒扣在抛光垫上，配重块2位于陶瓷基板1上方。
配重块2在抛光过程中，固定在陶瓷基板1上；配重块施加的单位面积重量，以陶瓷沟道1-1和样品的总面积计算，其范围在50～500g/cm2。
本发明的优点在于：
A.该抛光模具，通过在陶瓷基板上增加陶瓷沟道，可以降低抛光模具的复杂程度，提升高生产和研发效率。
B.陶瓷沟道在抛光过程有助于模具稳定自转，使样品在抛光后能获得高的平整度。
C.陶瓷沟道与抛光垫具有较小的接触面积，同时能将抛光液引向样品，从而提升抛光速率。
附图说明
图1为本发明的抛光模具结构图。
图2为本发明的陶瓷沟道示意图。
图3为本发明的抛光模具立体示意图。
图中：
1——陶瓷基板；
1-1——陶瓷沟道；
2——配重块。
具体实施方式
实施例1
1陶瓷沟道高度为300微米，槽深为0.3cm。
2将350微米厚的2英寸磷化铟晶圆片黏贴于陶瓷基板。
3固定配重块，使样品受力250g/cm2，抛光盘转速范围80rpm。。
实施例2
1陶瓷沟道高度为100微米，槽深为0.1cm。
2将150微米厚的3英寸外延铟铝砷的磷化铟晶圆片黏贴于陶瓷基板。
3增加配重块，使样品受力50g/cm2，抛光盘转速范围30rpm。。
实施例3
1陶瓷沟道高度为1000微米，槽深为0.5cm。
2将800微米厚的4英寸外延铟镓砷的磷化铟晶圆片黏贴于陶瓷基板。
3增加配重块，使样品受力500g/cm2，抛光盘转速范围120rpm。

Claims (3)

1.一种磷化铟晶圆片及其外延晶圆片的衬底抛光模具，包括陶瓷基板(1)、陶瓷沟道(1-1)、配重块(2)，其特征在于：
待抛光的样品黏贴在陶瓷基板(1)中央，陶瓷基板(1)上有2～6组陶瓷沟道(1-1)，均布于样品四周；每组陶瓷沟道(1-1)由3-10条凸起结构组成；在抛光时，模具倒扣在抛光垫上，配重块(2)置于陶瓷基板(1)上。
2.根据权利要求1所述的一种磷化铟晶圆片及其外延晶圆片的衬底抛光模具，其特征在于：所述的陶瓷沟道(1-1)凸起结构的顶部高出陶瓷基板(1)表面100～1000微米，陶瓷沟道(1-1)的槽深为0.1～0.5cm。
3.根据权利要求1所述的一种磷化铟晶圆片及其外延晶圆片的衬底抛光模具，其特征在于：所述的配重块(2)施加的单位面积重量，以陶瓷沟道(1-1)和样品的总面积计算，其范围在50～500g/cm2。
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