[发明专利]一种氮化镓晶圆生产工艺参数设计方法

说明书

本发明公开了一种氮化镓晶圆生产工艺参数设计方法，该方法通过将使用GaN材料生产晶圆时用到的所有参数进行DOE设计，分为贴膜、研磨和划片三个阶段，确定出三个阶段最优化的工艺条件，使得设计出的参数准确且适合生产条件，提高了良品率。

【技术领域】

本发明属于晶圆加工领域，具体涉及一种氮化镓晶圆生产工艺参数设计方法。

【背景技术】

氮化镓(GaN)材料是一种新型晶圆的材质，具有很强的压电性(非中心对称所致)和铁电性(沿六方c轴自发极化)的优点，特别是通过异质结的作用，其有效输运性能并不亚于GaAs，而制作微波功率器件的效果(微波输出功率密度上)还往往要远优于现有的一切半导体材料。

GaN材质在半导体封装研磨划片制程中因材质的特殊性，存在加工难点，易破片，良品率比较低。

【发明内容】

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种氮化镓晶圆生产工艺参数设计方法，以解决现有技术中GaN材质在加工过程中，难度大，易破片，良品率低的技术问题。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种氮化镓晶圆生产工艺参数设计方法，包括以下步骤：

步骤1，根据已有的生产数据，确定生产过程的DOE矩阵，所述DOE矩阵的参数包括磨片胶膜、研磨轮、研磨参数和划片参数；

步骤2，根据DOE矩阵的参数，对氮化镓的测试片进行贴膜，贴膜后验证，确定出贴膜参数；

步骤3，根据DOE矩阵的参数，对氮化镓的测试片进行研磨验证，确定出研磨参数；

步骤4，根据DOE矩阵的参数，对氮化镓的测试片进行划片验证，确定出划片参数；

步骤5，基于上述的贴膜参数、研磨参数和划片参数生产氮化镓晶圆，当良品率达到100％时，确定上述的贴膜参数、研磨参数和划片参数为生产工艺参数。

本发明的进一步改进在于：

优选的，步骤2中，所述贴膜参数包括贴膜速度、贴膜压力、贴膜张力、工作台温度和刀片温度。

优选的，步骤2中，所述贴膜速度为5～20mm/sec，贴膜压力为0.56MPa，贴膜张力的主压力为0.56MPa、工作台温度为20℃-60℃，刀片温度为170℃。

优选的，步骤3中，研磨参数包括粗磨研磨速度、细磨研磨速度、主轴在粗磨和细磨时的转速、研磨细磨量和研磨轮型号。

优选的，步骤3中，粗磨分为三个阶段，第一阶段的速度为3-8um/s，第二阶段的速度为2-6um/s，第三阶段的速度为1-4um/s；细磨分为两个阶段，第一阶段的速度为0.2-0.8um/s，第二阶段的速度为0.1-0.6um/s。

优选的，步骤3中，主轴在粗磨时的转速为500-5000rpm，主轴在细磨时的转速为1000-5700rpm。

优选的，步骤4中，划片参数包括进刀速度、主轴转速、刀片切入量和水流量。

优选的，步骤4中，进刀速度为7-60mm/s；第一切刀的主轴转速为20000-55000rpm，第二切刀的主轴转速为20000-55000rpm。

优选的，步骤4中，第一切刀的切入厚度为晶圆厚度的1/3-2/3，第二切刀将晶圆切透后，切入胶膜15-40um。

优选的，步骤4中，水流量为0.6±0.3MΩ.cm²。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：