基于石英玻璃外延GaN的工藝改進(jìn)方法有哪些

基于石英玻璃外延GaN的工藝改進(jìn)方法有哪些？基于石英玻璃外延GaN的工藝改進(jìn)方法主要包括以下幾個方面：一、晶圓片制備優(yōu)化多次減薄處理：采用不同材料的漿液和磨盤對石英玻璃進(jìn)行多次減薄處理，可以制備出預(yù)設(shè)厚度小于70μm且厚度均勻性TTV為±0.5μm的晶圓片結(jié)構(gòu)。這種方法避免了石英玻璃本身機(jī)械性能脆弱易導(dǎo)致晶圓片結(jié)構(gòu)碎裂的風(fēng)險，同時保證了晶圓片結(jié)構(gòu)正面電路的完整性。拋光處理：對多次減薄處理后的石英玻璃進(jìn)行拋光處理，可以使表面粗糙度小于預(yù)設(shè)閾值，如表面粗糙度Ra小于1nm。拋光處理能顯著增加散熱金屬層電鍍的致密性和附著力，從而有效改善晶圓片結(jié)構(gòu)工作時的散熱能力。二、外延生長方法改進(jìn)MOCVD法：MOCVD（金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉積法）是一種常用的外延生長方法。通過優(yōu)化MOCVD工藝參數(shù)，如反應(yīng)溫度、反應(yīng)物濃度和載氣流速等，可以獲得高質(zhì)量的外延GaN薄膜。MOCVD法制備的產(chǎn)量大，生長周期短，適合用于大批量生產(chǎn)。但生長完畢后需要進(jìn)行退火處理，且得到的薄膜可能會存在裂紋，影響產(chǎn)品質(zhì)量。MBE法：MBE（分子束外延法）可以在較低的溫度下實現(xiàn)GaN的生長，有利于減少反應(yīng)設(shè)備中NH3的揮發(fā)程度。但MBE法的生長速率較慢，不能滿足大規(guī)模商業(yè)化生產(chǎn)的要求。同時，當(dāng)采用等離子體輔助方式時，容易造成高能離子對薄膜的損傷。HVPE法：HVPE（氫化物氣相外延法）生長速度快，且生長的GaN晶體質(zhì)量較好。但高溫反應(yīng)對生產(chǎn)設(shè)備、生產(chǎn)成本和技術(shù)要求都比較高。三、其他輔助措施襯底選擇與處理：選擇合適的襯底材料，如Si襯底，并對其進(jìn)行適當(dāng)?shù)念A(yù)處理，如清洗和拋光等，以提高外延生長的質(zhì)量和均勻性。溫度控制：在外延生長過程中，精確控制反應(yīng)腔內(nèi)的溫度是至關(guān)重要的。可以采用先進(jìn)的溫度傳感器（如UV400系統(tǒng)）來實時監(jiān)測外延片表面的溫度，以提高溫度控制的精度和穩(wěn)定性。氣氛控制：控制反應(yīng)腔內(nèi)的氣氛，如NH3的分壓和載氣的流量等，以優(yōu)化外延生長的條件。后續(xù)處理：在外延生長完成后，對晶圓片進(jìn)行后續(xù)的退火、清洗和檢測等處理，以確保其質(zhì)量和性能符合要求。綜上所述，基于石英玻璃外延GaN的工藝改進(jìn)方法涉及晶圓片制備優(yōu)化、外延生長方法改進(jìn)以及其他輔助措施等多個方面。通過綜合運用這些方法和技術(shù)，可以制備出高質(zhì)量、高性能的GaN外延晶圓片。高通量晶圓測厚系統(tǒng)以光學(xué)相干層析成像原理，可解決晶圓/晶片厚度TTV（TotalThicknessVariation，總厚度偏差）、BOW（彎曲度）、WARP（翹曲度），TIR（TotalIndicatedReading總指示讀數(shù)，STIR（SiteTotalIndicatedReading局部總指示讀數(shù)），LTV（LocalThicknessVariation局部厚度偏差）等這類技術(shù)指標(biāo)；高通量晶圓測厚系統(tǒng)，全新采用的第三代可調(diào)諧掃頻激光技術(shù)，相比傳統(tǒng)上下雙探頭對射掃描方式；可一次性測量所有平面度及厚度參數(shù)。1,靈活適用更復(fù)雜的材料，從輕摻到重?fù)絇型硅(P++)，碳化硅，藍(lán)寶石，玻璃，鈮酸鋰等晶圓材料。重?fù)叫凸瑁◤?qiáng)吸收晶圓的前后表面探測）粗糙的晶圓表面，（點掃描的第三代掃頻激光，相比靠光譜探測方案，不易受到光譜中相鄰單位的串?dāng)_噪聲影響，因而對測量粗糙表面晶圓）低反射的碳化硅(SiC)和鈮酸鋰(LiNbO3)；（通過對偏振效應(yīng)的補(bǔ)償，加強(qiáng)對低反射晶圓表面測量的信噪比）絕緣體上硅（SOI)和MEMS，可同時測量多層結(jié)構(gòu)，厚度可從μm級到數(shù)百μm級不等?？捎糜跍y量各類薄膜厚度，厚度最薄可低至4μm，精度可達(dá)1nm?？烧{(diào)諧掃頻激光的“溫漂”處理能力，體現(xiàn)在