一种提升GaAs晶片强度的处理方法
阅读说明：本技术 一种提升GaAs晶片强度的处理方法 (Processing method for improving strength of GaAs wafer ) 是由 许子俊 马曾增 陈伟 于 2021-08-12 设计创作，主要内容包括：本发明及一种提升GaAs晶片强度的处理方法,包括按照将GaAs晶片晶向特征将其与工装粘接,在采用斜喷淋切割方式对工装晶片与工装粘接位置进行切割后,对GaAs晶片表面研磨,再将其置于腐蚀锅中,使用热碱液对该GaAs晶片腐蚀,经过清洗设备和抛光设备处理最后干燥。该提升GaAs晶片强度的处理方法,通过改变翘曲Bow值的变化,以改变衬底在外延过程中产生的边缘缺陷和外延式裂片问题,减少衬底在外延生长过程中产生的破损率,提高外延生长过程中的成品率。(The invention relates to a processing method for improving the strength of a GaAs wafer, which comprises the steps of bonding the GaAs wafer with a tool according to the crystal orientation characteristic of the GaAs wafer, cutting the bonding position of the tool wafer and the tool in an inclined spraying cutting mode, grinding the surface of the GaAs wafer, placing the GaAs wafer in a corrosion pot, corroding the GaAs wafer by using hot alkali liquor, processing by cleaning equipment and polishing equipment, and finally drying. According to the processing method for improving the strength of the GaAs wafer, the edge defects and epitaxial cracking problems generated in the epitaxial growth process of the substrate are changed by changing the change of the warping Bow value, the damage rate of the substrate generated in the epitaxial growth process is reduced, and the yield in the epitaxial growth process is improved.)
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技术领域
】本发明及LED晶片生产工艺领域，具体涉及一种提升GaAs晶片强度的处理方法。
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背景技术
】在晶片的生产过程中，晶片的加工工艺可以影响晶片的强度，其可能的影响工艺为：切片、研磨、腐蚀和抛光，切片和研磨不可避免的都存在一定的损伤，其中抛光和腐蚀可以除去部分或者全部的损伤，但是由于酸性腐蚀液对器皿和腐蚀条件要求比较高，腐蚀后晶片表面亮度不一致，出现花片，使晶片在外延后出现易碎情况，降低了成品率。针对上述提出的问题，亟需设计出一种提升GaAs晶片强度的处理方法，以改善因晶片外延后的硬力产生的破损率情况。
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发明内容
】为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种提升GaAs晶片强度的处理方法，解决了现有的由于酸性腐蚀液对器皿和腐蚀条件要求比较高，腐蚀后晶片表面亮度不一致，出现花片，使晶片在外延后出现易碎情况，降低了成品率的问题。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种提升GaAs晶片强度的处理方法，该方法按如下步骤进行：
步骤1：按照GaAs晶片的晶向特征，选取粘接位置，在GaAs晶片表面涂覆光刻胶，并在该光刻胶上喷涂粘附剂A，将工装表面喷涂粘附剂B，使用粘附剂A与粘附剂B将该工装与该GaAs晶片黏合，进入步骤2；
步骤2：将步骤2所得黏合有GaAs晶片的工装安装在切割装置的减薄夹具上，调整切割装置的切割方位结构，采用斜喷淋切割方式对工装晶片与工装粘接位置进行切割，以改变Bow值为+值的需求，进入步骤3；
步骤3：从切割装置的减薄夹具上取下该黏合有GaAs晶片的工装，再将黏合有GaAs晶片的工装安装在晶向角度磨削设备的减薄夹具上，采用贴覆研磨布的磨盘和研磨浆液对该GaAs晶片进行研磨，进入步骤4；
步骤4：将步骤3置于晶向角度磨削设备减薄夹具上的GaAs晶片工装从取下，放置于腐蚀锅内，腐蚀锅中倒入热碱液对工装表面黏合的GaAs晶片进行加热腐蚀，腐蚀量为10um左右，得到切割晶片翘曲度为Bow值为1～5um的GaAs晶片，进入步骤5；
步骤5：取出步骤4所得、低腐蚀处理后黏合有GaAs晶片的该工装，并对其通过超声波清洗设备进行清洗，将其再次装入夹具对GaAs晶片进行精密抛光，最后将其取出通过离心式甩干设备进行干燥。
本发明中的一种提升GaAs晶片强度的处理方法进一步设置为：所述步骤4中，热碱液包括以下体积百分比的组分：双氧水73％～77％、浓硫酸2.8％～5％、冰醋酸6.7％～10％、浓盐酸8.5％～11.5％。
本发明中的一种提升GaAs晶片强度的处理方法进一步设置为：所述步骤3中，研磨布采用表面有纳米人造金刚石涂层的单晶金刚石研磨布，涂层中金刚石颗粒粒径400nm～600nm，磨盘转速120～180转/分钟。
本发明中的一种提升GaAs晶片强度的处理方法进一步设置为：所述步骤3中，研磨浆液的成分为：润滑剂、表面活性剂、分散剂、去离子水和PH值调节剂；其质量百分比为：润滑剂0.5％～4％；活性剂0.5％～10％；分散剂1％～4％；去离子水80％～94％；PH调节剂：0.1％～1％；研磨浆液的PH值为6.5～11.5，浆液流速2～3ml/秒。
本发明中的一种提升GaAs晶片强度的处理方法进一步设置为：所述步骤1中，光刻胶上喷涂的粘附剂A为六甲基二硅烷粘附剂。
本发明中的一种提升GaAs晶片强度的处理方法进一步设置为：所述步骤1中，光刻胶上喷涂粘附剂B是在135～150℃且真空度≤1×10-2mbar的真空环境下，在工装表面喷涂乙二醇钛酸酯粘附剂。
本发明中的一种提升GaAs晶片强度的处理方法进一步设置为：所述步骤1中，工装与该GaAs晶片黏合之后，还包括将黏合有GaAs晶片的工装冷却至室温20～24℃。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
该提升GaAs晶片强度的处理方法，通过改变翘曲Bow值的变化，以改变衬底在外延过程中产生的“边缘缺陷”问题和外延式裂片的问题，能够减少衬底在外延生长过程中产生的破损率，提高外延生长过程中的成品率。
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具体实施方式
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下面通过具体实施例对本发明所述的一种提升GaAs晶片强度的处理方法作进一步的详细描述。
实施例1
提升GaAs晶片强度的处理方法如下：
步骤1：按照GaAs晶片的晶向特征，选取粘接位置，在GaAs晶片表面涂覆光刻胶，并在该光刻胶上喷涂粘附剂A，粘附剂A为六甲基二硅烷粘附剂，再将工装置于135～150℃且真空度≤1×10-2mbar的真空环境下，在工装表面喷涂粘附剂B，粘附剂B为乙二醇钛酸酯粘附剂，使用粘附剂A与粘附剂B将该工装与该GaAs晶片黏合，将黏合有GaAs晶片的工装冷却至室温20～24℃，进入步骤2；
步骤2：将步骤2所得黏合有GaAs晶片的工装安装在切割装置的减薄夹具上，调整切割装置的切割方位结构，采用斜喷淋切割方式对工装晶片与工装粘接位置进行切割，以改变Bow值为+值的需求，进入步骤3；
步骤3：从切割装置的减薄夹具上取下该黏合有GaAs晶片的工装，再将黏合有GaAs晶片的工装安装在晶向角度磨削设备的减薄夹具上，采用贴覆研磨布的磨盘和研磨浆液对该GaAs晶片进行研磨，研磨布采用表面有纳米人造金刚石涂层的单晶金刚石研磨布，涂层中金刚石颗粒粒径400nm～600nm，磨盘转速120～180转/分钟，研磨浆液的成分为：润滑剂、表面活性剂、分散剂、去离子水和PH值调节剂；其质量百分比为：润滑剂0.5％～4％；活性剂0.5％～10％；分散剂1％～4％；去离子水80％～94％；PH调节剂：0.1％～1％；研磨浆液的PH值为6.5～11.5，浆液流速2～3ml/秒，进入步骤4；
步骤4：将步骤3置于晶向角度磨削设备减薄夹具上的GaAs晶片工装从取下，放置于腐蚀锅内，腐蚀锅中倒入热碱液对工装表面黏合的GaAs晶片进行加热腐蚀，热碱液包括以下体积百分比的组分：双氧水73％～77％、浓硫酸2.8％～5％、冰醋酸6.7％～10％、浓盐酸8.5％～11.5％，腐蚀量为10um左右，得到切割晶片翘曲度为Bow值为1～5um的GaAs晶片，进入步骤5；
步骤5：取出步骤4所得、低腐蚀处理后黏合有GaAs晶片的该工装，并对其通过超声波清洗设备进行清洗，将其再次装入夹具对GaAs晶片进行精密抛光，最后将其取出通过离心式甩干设备进行干燥。
实施例1
提升GaAs晶片强度的处理方法如下：
步骤1：按照GaAs晶片的晶向特征，选取粘接位置，在GaAs晶片表面涂覆光刻胶，并在该光刻胶上喷涂粘附剂A，粘附剂A为六甲基二硅烷粘附剂，再将工装置于135～150℃且真空度≤1×10-2mbar的真空环境下，在工装表面喷涂粘附剂B，粘附剂B为乙二醇钛酸酯粘附剂，使用粘附剂A与粘附剂B将该工装与该GaAs晶片黏合，将黏合有GaAs晶片的工装冷却至室温20～24℃，进入步骤2；
步骤2：将步骤2所得黏合有GaAs晶片的工装安装在切割装置的减薄夹具上，调整切割装置的切割方位结构，采用斜喷淋切割方式对工装晶片与工装粘接位置进行切割，以改变Bow值为+值的需求，进入步骤3；
步骤3：从切割装置的减薄夹具上取下该黏合有GaAs晶片的工装，再将黏合有GaAs晶片的工装安装在晶向角度磨削设备的减薄夹具上，采用贴覆研磨布的磨盘和研磨浆液对该GaAs晶片进行研磨，研磨布采用表面有纳米人造金刚石涂层的单晶金刚石研磨布，涂层中金刚石颗粒粒径400nm～600nm，磨盘转速120～180转/分钟，研磨浆液的成分为：润滑剂、表面活性剂、分散剂、去离子水和PH值调节剂；其质量百分比为：润滑剂0.5％～4％；活性剂0.5％～10％；分散剂1％～4％；去离子水80％～94％；PH调节剂：0.1％～1％；研磨浆液的PH值为6.5～11.5，浆液流速2～3ml/秒，进入步骤4；
步骤4：将步骤3置于晶向角度磨削设备减薄夹具上的GaAs晶片工装从取下，放置于腐蚀锅内，腐蚀锅中倒入热碱液对工装表面黏合的GaAs晶片进行加热腐蚀，热碱液包括以下体积百分比的组分：双氧水73％～77％、浓硫酸2.8％～5％、冰醋酸6.7％～10％、浓盐酸8.5％～11.5％，腐蚀量为10um左右，得到切割晶片翘曲度为Bow值为1～5um的GaAs晶片，进入步骤5；
步骤5：取出步骤4所得、低腐蚀处理后黏合有GaAs晶片的该工装，并对其通过超声波清洗设备进行清洗，将其再次装入夹具对GaAs晶片进行精密抛光，最后将其取出通过离心式甩干设备进行干燥。
实施例2
GaAs晶片强度的处理方法如下：
步骤1：按照GaAs晶片的晶向特征，选取粘接位置，在GaAs晶片表面涂覆光刻胶，并在该光刻胶上喷涂粘附剂A，粘附剂A为六甲基二硅烷粘附剂，再将工装置于135～150℃且真空度≤1×10-2mbar的真空环境下，在工装表面喷涂粘附剂B，粘附剂B为乙二醇钛酸酯粘附剂，使用粘附剂A与粘附剂B将该工装与该GaAs晶片黏合，将黏合有GaAs晶片的工装冷却至室温20～24℃，进入步骤2；
步骤2：将步骤2所得黏合有GaAs晶片的工装安装在切割装置的减薄夹具上，调整切割装置的切割方位结构，对工装晶片与工装粘接位置进行切割，进入步骤3；
步骤3：从切割装置的减薄夹具上取下该黏合有GaAs晶片的工装，再将黏合有GaAs晶片的工装安装在晶向角度磨削设备的减薄夹具上，采用贴覆研磨布的磨盘和研磨浆液对该GaAs晶片进行研磨，研磨布采用表面有纳米人造金刚石涂层的单晶金刚石研磨布，涂层中金刚石颗粒粒径400nm～600nm，磨盘转速120～180转/分钟，研磨浆液的成分为：润滑剂、表面活性剂、分散剂、去离子水；其质量百分比为：润滑剂1％～3％；活性剂0.5％～10％；分散剂1％～4％；去离子水60％～80％；研磨浆液的PH值为6.5～11.5，浆液流速1～2ml/秒，进入步骤4；
步骤4：将步骤3置于晶向角度磨削设备减薄夹具上的GaAs晶片工装从取下，放置于腐蚀锅内，腐蚀锅中倒入热碱液对工装表面黏合的GaAs晶片进行加热腐蚀，热碱液包括以下体积百分比的组分：双氧水77％～82％、浓硫酸1.8％～3.5％、冰醋酸4.7％～8％、浓盐酸6.5％～9.5％，腐蚀量为10um左右，得到切割晶片翘曲度为Bow值为1～5um的GaAs晶片，进入步骤5；
步骤5：取出步骤4所得、低腐蚀处理后黏合有GaAs晶片的该工装，并对其通过超声波清洗设备进行清洗，将其再次装入夹具对GaAs晶片进行精密抛光，最后将其取出通过离心式甩干设备进行干燥。
检测结果
与实施例2晶片相比，按照本发明所处理的实施例1中晶片的强度可以提高50％。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
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