[发明专利]一种GaAs晶锭的切割方法

说明书

本申请公开了一种GaAs晶锭的切割方法，所述切割方法包括以下步骤：粘接晶锭：将待切割的GaAs晶锭粘接固定，然后使用激光在GaAs晶锭侧面围绕晶锭360°进行划线；变速切割：将划线后的GaAs晶锭安装至切割机加工室；将砂浆喷覆在切割线表面，然后进行变速切割；后加工：切割完成后，将切割得到的产品进行脱胶、清洗、干燥，得到GaAs晶片。本申请的切割方法能够有效降低GaAs晶片的翘曲度、总厚度偏差和亚损伤层。

技术领域

本申请涉及半导体材料加工领域，具体涉及一种GaAs晶锭的切割方法。

背景技术

砷化镓是一种重要的半导体材料，在半导体产业发展历程中，砷化镓是具有代表性的第二代半导体也是目前应用最广泛的化合物半导体砷化镓的电子迁移率比硅更高，相比于硅器件4GHz的工作频率，砷化镓器件高达100GHz，因此在高速数字电路等高频高速器件上具有重要应用，如砷化镓材料制成的功率放大器能有效满足5G时代高频高速要求；砷化镓材料易于制造非掺杂单晶，制作工艺简单，电阻率高，微波传输性能好，制成的IC电路集成度高；由于砷化镓的带隙较大，材料的高温稳定性好，砷化镓器件能在400-500℃高温环境下工作；砷化镓材料具有较强的抗辐射性能，是重要的宇航电子材料，应用于卫星太阳能帆板等强辐射环境器件。此外，砷化镓材料制成的太阳能电池的光电转换高、柔性好，广泛应用于人造天体、可穿戴能源等领域。GaAs晶片质地脆，容易解离，其加工一直是晶圆制造的难题，其中，GaAs晶片的翘曲度、总厚度偏差和亚损伤层是造成后续加工不良的主要原因。因此，如何改善GaAs晶片的翘曲度、总厚度偏差和亚损伤层是目前切割工序迫切需要解决的问题和难题。

发明内容

本申请的目的在于克服现有技术的不足，提供一种GaAs晶锭的切割方法，使用该方法切割的GaAs晶片具有较小的总厚度偏差、翘曲度和亚损伤层。

为实现上述目的，本申请采取的技术方案为：一种GaAs晶锭的切割方法，包括以下步骤：

粘接晶锭：将待切割的GaAs晶锭粘接固定，然后使用激光在GaAs晶锭侧面围绕晶锭360°进行划线；

变速切割：将划线后的GaAs晶锭安装至切割机加工室；

将砂浆喷覆在切割线表面，然后进行变速切割，其中变速切割时，切割线的线速度与切割长度的关系如下式(1)所示：

线速度V_实时＝V_下限+(V_上限*(L_实时/2R))式(1)；

式(1)中，V_下限为线速度下限，V_上限为线速度上限，L_实时为切割长度；R为晶圆半径；

后加工：切割完成后，将切割得到的产品进行脱胶、清洗、干燥，得到GaAs晶片。

在一个实施方式中，所述切割长度的关系式为：切割长度L_实时＝SQRT(R*R-(R-X)*(R-X))，其中，X为切割位置，R为晶圆半径。

在一个实施方式中，所述划线的宽度为钢线直径的60-80％。

在一个实施方式中，所述划线的深度和划线的宽度的比为1:2-3。

在一个实施方式中，所述切割机加工室还含有冷却液供给装置，所述冷却液供给装置将冷却液均匀的供给切割线，以减少切割位置产生的热量。

在一个实施方式中，所述切割线的张力为5-8N。

在一个实施方式中，所述GaAs晶锭的粘接长度为200-300nm。

在一个实施例方式中，所述GaAs晶锭的尺寸为4-6寸。