CN105082376A - 切割砷化镓初始晶片的方法及制备砷化镓晶片的方法 - Google Patents

Abstract

切割砷化镓初始晶片的方法及制备砷化镓晶片的方法，本发明涉及一种切割GaAs初始晶片的方法，包括：由直径不超过6英寸的GaAs晶棒切割出厚度为240-350微米的初始晶片，所述切割采用切割机在泥浆的存在下进行，所述泥浆由粉末物质和切割油混合配置而成，其特征在于，所述泥浆的粘度为300-1500mPa·s。本发明还涉及将本发明的方法切割的GaAs初始晶片制备为GaAs晶片的方法，包括：切割GaAs初始晶片、对初始晶片倒角及对倒角后的初始晶片进行表面处理、粗抛光和精抛光，所述切割GaAs初始晶片根据本发明的切割GaAs初始晶片的方法进行。本发明的制备GaAs晶片的方法降低了晶片在切割和表面处理过程中破损的风险，提高了成品率。

Description

切割砷化镓初始晶片的方法及制备砷化镓晶片的方法

技术领域

本发明涉及一种切割半导体初始晶片的方法，以及涉及制备半导体晶片的方法，更具体而言，涉及一种切割砷化镓(GaAs)初始晶片以及制备GaAs晶片的方法。

背景技术

半导体晶片由于其在电子、通讯及能源等多种领域中的应用，广泛地受到关注。在制造晶片过程中，晶体材料需切割成一定厚度的晶片，然后倒角、表面处理和抛光。晶片切割过程在切割台上实施：晶棒固定在切割台上，用外圆切割机、内圆切割机或线锯等从晶棒上切出初始晶片(晶片坯)。为促进切割，通常在线锯切出的晶棒切口(或槽)中通入切割泥浆，泥浆由晶片的切口(其深度随切割过程不断变化)流出后，自然下落至切割台，在切割台自动收集后，循环至切割过程。然而，现有的方法在切割极薄(例如厚度小于350微米)的初始晶片，特别是质脆的GaAs初始晶片时，初始晶片易碎裂，初始晶片的成品率偏低。因此需要一种更加可靠的切割极薄GaAs初始晶片的方法。

发明内容

本发明提供一种切割GaAs初始晶片的方法，所述方法包括：由直径不超过6英寸(1英寸＝2.54厘米)的GaAs晶棒切割出厚度为240-350微米的初始晶片，所述切割采用切割机在泥浆的存在下进行，所述泥浆由粉末物质和切割油混合配置而成，其特征在于，所述泥浆的粘度为300-1500mPa·s。

在本发明切割GaAs初始晶片的方法的一个优选实施方案中，所述泥浆的粘度为400-1000mPa·s。

在本发明切割GaAs初始晶片的方法的一个优选实施方案中，所述粉末状物质选自钻石粉、碳化硼和碳化硅，所述切割油选自植物油和矿物油。

在本发明切割GaAs初始晶片的方法的一个优选实施方案中，所述粉末状物质的粒径为5-15微米。

在本发明切割GaAs初始晶片的方法的一个优选实施方案中，GaAs晶棒为单晶晶棒。

在本发明切割GaAs初始晶片的方法的一个优选实施方案中，在切割过程中采用半包围结构的固定装置固定晶棒，所述固定装置优选为半包围的石墨(如图1所示)。

本发明还提供一种制备GaAs晶片的方法，包括切割GaAs初始晶片、对初始晶片倒角及对倒角后的初始晶片进行表面处理、粗抛光和精抛光，其中切割GaAs初始晶片根据前述切割GaAs初始晶片的方法实施。

在本发明制备GaAs晶片的方法的一个优选实施方案中，表面处理通过如下方式进行：使用刻蚀液对晶片进行化学表面处理。

在本发明制备GaAs晶片的方法的一个更优选的实施方案中，所述刻蚀液为包含NH₃和过氧化氢的水溶液，其中，NH₃为0.1-5摩尔％，过氧化氢为5-15摩尔％，余量为水。

在本发明制备GaAs晶片的方法的一个优选实施方案中，还包括如下任选步骤：对精抛后的晶片进行表面清洗处理。

使用本发明的方法，通过在切割过程中使用的泥浆粘度控制在300-1500mPa·s的范围内，能够切割出极薄(厚度为240-350微米)的GaAs初始晶片。

附图说明

图1为本发明方法的晶棒固定装置半包围石墨的示意图。

图2为本发明方法的晶片倒角的示意图，其中图2a倒角为圆弧状，图2b倒角为坡形。

图3为用于实施本发明研磨、抛光方法的设备的一个实例。

具体实施方式

在本发明中，如无其他说明，则所有操作均在室温、常压进行。

在本发明中，晶片的直径应作如下理解：在晶片为圆形时，是指圆形的直径；在晶片为其他形状(如不规则圆形、正方形、长方形等)时，是指以晶片的中心为圆心画圆、使圆包括晶片所有部分所形成的圆的直径。

在本发明中，术语“有效长度”意指晶棒可以用于切割为晶片的实际长度。

在本发明中，粘度是指动力粘度，单位为mPa·s，根据GB/T10247-2008《粘度测量方法》中规定的动力粘度的测的方法在25℃下测定。本领域技术人员知晓，晶片切割过程在切割台上实施，期间泥浆循环使用、通至晶片中通过切割形成的切口；泥浆由晶片的切口(其深度随切割过程不断变化)流出后，自然下落至切割台，在切割台自动收集后，通过切割台面中央部位的开孔流出，并继续循环；泥浆流出后可以加入泥浆组分以调节粘度，然后再循环至切割过程。为本发明的目的，用于测量粘度的泥浆取样点的位置为切割台泥浆流出孔位置处。

在本发明中，粒径采用GB-T19077.1-2008《粒度分析激光衍射法第1部分：通则》中规定的方法测定。

本发明提供一种切割GaAs初始晶片的方法，所述方法包括：由直径不超过6英寸(1英寸＝2.54厘米)的GaAs晶棒切割出厚度为240-350微米的初始晶片，所述切割采用切割机在泥浆的存在下进行，所述泥浆由粉末物质和切割油混合配置而成，其特征在于，所述泥浆由每1千克粉末物质与0.5-3.0升切割油混合配置而成，所述泥浆的粘度为300-1500mPa·s。

本发明所用的GaAs晶棒可商购得到或由本领域已知的方法制备。

在本发明切割GaAs初始晶片的方法中，GaAs晶棒优选为单晶晶棒。

在本发明切割GaAs初始晶片的方法中，GaAs晶棒为横向截面为圆形的晶棒(简称圆形晶棒)，其长度方向的截面为长方形或正方形，其圆形横截面的直径通常不超过6英寸，优选为2-5英寸。

当然，GaAs晶棒也可以是横向截面为其他形状的晶棒，例如由圆形晶棒经过处理而得的横向截面为方形(正方形或长方形)的GaAs晶棒，此时，所切割出的晶片为非圆形的GaAs晶片。

在本发明切割GaAs初始晶片的方法中，GaAs初始晶片的其厚度通常为240-350微米，优选240-330微米，更优选为240-300微米。

在本发明的方法中，使用切割机切割晶棒，所述切割通常使用本领域已知的外圆切割机、内圆切割机或多线切割机进行。由于多线切割机具有好的生产效率和出片率，因此优选多线切割机。本发明可用的多线切割机例如购自日本小松NTC的多线切割机MWM442DM。

在使用切割机切割晶棒时，使用本领域已知的切割机用泥浆和钢线进行切割。所述泥浆可由粉末状物质和切割油配置而成。所述粉末状物质为本领域已知且市售可得，可以是例如钻石粉、碳化硼和碳化硅。一般而言，可选择粉末状物质粒径，原则上可以使用粒径为5-15微米的用于配置半导体晶棒切割用泥浆的粉末状物质。所述粉末状物质的粒径优选为6-13微米，更优选为8-12微米。所述切割油同样是本领域已知的且市售可得，可以是植物油(例如橄榄油和大豆油)、矿物油。在本发明中，粉末状物质优选为碳化硅，切割油优选为矿物油。

在本发明中，粒径可通过市售已知的粒度仪测定，例如使用Malvern的激光衍射粒度分析仪测定。

在本发明中，为了切割出厚度为240-350微米的GaAs初始晶片，切割过程中应控制泥浆的粘度。本发明的方法中，将泥浆粘度控制为300-1500mPa·s，此粘度的泥浆中粉末物质与切割油的混合比为：1千克粉末状物质:0.5-3.0升切割油；优选控制为400-1000mPa·s，此粘度的泥浆中粉末物质与切割油的混合比为：1千克粉末状物质:0.8-2.5升切割油；更优选控制为500-800mPa·s，此粘度的泥浆中粉末物质与切割油的混合比为：1千克粉末状物质:1.0-2.0升切割油。

在本发明中，粘度可通过市售已知的旋转粘度计在25℃下测定，例如使用AntonPaar生产的PhysicaMCR51旋转粘度计测定。

在本发明中，为了降低GaAs晶棒晃动，提高表面质量，可将GaAs晶棒固定。固定方式并无特别限制，只要能够在切割过程中有效防止GaAs晶棒晃动即可。优选采用半包围结构的固定装置固定GaAs晶棒，以在后续步骤中方便地使其与晶片分离。制备半包围结构固定装置的材料并无特别限制，只要能够在切割过程中不至于发生形变或对切割的晶片产生不利影响的材料均可使用，例如可使用石墨。本发明优选的半包围结构固定装置为半包围石墨(如图1所示)。

本发明还提供一种制备GaAs晶片的方法，其包括根据本发明的切割GaAs初始晶片的方法切割初始晶片、对初始晶片倒角及对倒角后的初始晶片进行表面处理、粗抛光和精抛光。

在本发明制备GaAs晶片的方法中，对GaAs初始晶片进行边缘倒角处理(如图2a和图2b所示)是为了使晶片边缘获得合适的圆弧(图2a)或坡度(图2b，其中α优选为45±10°)。图2a和2b为晶片倒角前后的横截面图示。优选地，使得GaAs晶片边缘的横截面具有圆弧状的边缘(图2a)，由此可以减少或避免后续步骤中GaAs晶片破损的风险。所述倒角处理通常使用倒角机进行，任何现有技术的倒角机均可用于该步骤。在用倒角机倒角时，优选将倒角机的进刀量设置在0.4毫米以内，优选设置在0.3毫米以内。

在本发明制备GaAs晶片的方法中，对倒角后的GaAs初始晶片进行表面处理，表面处理可以使用研磨机研磨经倒角的GaAs初始晶片。如果需要研磨经倒角的GaAs初始晶片的两面，则可以在一面研磨后再研磨另一面。研磨加工是为了消除切片工序中GaAs初始晶片表面的锯纹损伤，获得足够的晶片平整度，为后续的抛光工序作准备。所述研磨可以本领域已知的任何方法进行，例如可在一种已知的研磨设备中进行(例如类似图3的设备)，GaAs初始晶片置于一个支承垫中，上下两侧垫有研磨垫(通常为聚酯类研磨垫)，研磨过程使用研磨液(可用已知的研磨液)。例如，在采用上下盘式的研磨设备(上下盘反向旋转)时，研磨过程中，晶片所受压力为0.03-0.18千克/平方厘米，优选0.05-0.15千克/平方厘米。上盘转速2-12转/分钟，优选3-10转/分钟；下盘转速5-20转/分钟，优选8-15转/分钟。研磨液量为60-120ml/m²研磨盘面积/分钟(按设备盘单面计)。研磨时间为20-50分钟，优选25-40分钟。

此外，在本发明制备GaAs晶片的方法中，表面处理还可以通过化学法进行。此情况下，例如，可以将GaAs初始晶片浸泡在刻蚀液中，或者使用刻蚀液冲洗GaAs初始晶片。所述刻蚀液可以为本领域用于对GaAs初始晶片进行表面处理的常规刻蚀液。

当然，根据需要，可以结合使用研磨机和化学表面处理法，例如先使用研磨机处理，然后进行化学表面处理。

在本发明制备GaAs晶片的方法中，优选仅使用刻蚀液对经切割的GaAs初始晶片进行化学表面处理。所述化学表面处理的条件为：温度在室温以上、优选在30℃以上、更优选在35℃以上；处理时间为5-20秒，优选8-18秒，更优选为10-15秒。优选地，刻蚀液为包含NH₃和过氧化氢的水溶液。在刻蚀液中，NH₃为0.1-5摩尔％；过氧化氢为5-15摩尔％；余量为水。在上述条件下表面处理后的晶片表面无药印。

在本发明制备GaAs晶片的方法中，优选在表面处理之前将倒角后的GaAs晶片用粘结剂固定在支撑物上，其中所述支撑物为刚性的平板，表面大小足以容纳晶片，优选与待抛光的晶片具有相同的形状、与晶片相匹配，或者优选为圆形。通常，支撑物的厚度与晶片厚度类似，例如为200-400微米，优选为225-380微米，更优选为200-350微米；支撑物表面平坦，平整度为3-8微米；优选表面光滑，表面微粗糙度Ra优选不高于0.5纳米，更优选不高于0.3纳米。考虑到晶片后续抛光时的实际条件，通常的刚性材料均足于保证抛光所需，即支撑物在抛光过程中不发生变形和破碎。通常，支撑物例如由塑料、石英、玻璃、陶瓷或在抛光条件下为惰性的金属(例如铝)制成。支撑物优选由塑料、玻璃、石英或陶瓷制成。通过采用支撑物，可以避免GaAs晶片在加工过程中因受力不均而破损，保证晶片的高成品率。固定晶片所使用的粘结剂可为可用于粘接目的并能使晶片与支撑物之间在抛光过程中不发生相对位移的任何粘结剂，其熔点(或软化点)高于晶片加工温度；另一方面，考虑到晶片加工之后粘结剂的移除，优选粘结剂的熔点(或软化点)不应过高。通常，所述粘结剂的熔点(或软化点)可为40-150℃，优选为50-120℃，更优选为60-100℃。所述粘结剂可选自下列之一：天然及合成聚合物，例如纤维素类物质(例如羧甲基纤维素)、阿拉伯树胶、聚乙烯醇、聚乙酸乙烯酯、天然磷脂(如脑磷脂和卵磷脂)、合成磷脂、矿物油、植物油、蜡和松香等，优选蜡，例如蜂蜡。粘结剂的去除可使用本领域已知的去除粘结剂的任何常规方法，包括物理方法和化学方法等，例如可使用加热、或使用水或有机溶剂如IPA(异丙醇)、酒精或化蜡剂等去除粘结剂，以不对晶片产生不利影响为限。优选地，粘结剂为水溶性粘结剂。优选将晶片的一面涂覆液体蜡并将该晶片贴在平整的陶瓷支撑物，轻轻施加压力以确保晶片和陶瓷盘之间没有间隙。

在本发明制备GaAs晶片的方法中，还包括对经表面处理的GaAs晶片进行粗抛光，然后进行精抛光。

对于粗抛光，也即机械化学抛光，使用的粗抛光溶液，除水以外，还包括二氯代异氰尿酸盐、磺酸盐、焦磷酸盐、碳酸氢盐和硅溶胶。在本发明的一种优选实施方案中，粗抛光溶液中除水以外的成分按它们的重量百分比计(基于除水之外的成分的总量计)，包括二氯代异氰尿酸盐8.0-22.0％、磺酸盐0.01-0.30％、焦磷酸盐4.5-19.0％、碳酸氢盐3.0-13.0％和硅溶胶55.0-72.0％，各组分含量总和为100％。上述各组分溶于水后的总重量百分比以不对晶片产生不利影响为限，可以为任何浓度，但是优选不高于6.0％。

对于粗抛光，在采用上下盘式的抛光设备(上下盘反向旋转)时，抛光过程中，晶片所受压力为0.04-0.15千克/平方厘米，优选0.05-0.12千克/平方厘米。上盘转速10-45转/分钟，优选12-35转/分钟；下盘转速5-40转/分钟，优选8-30转/分钟。抛光液流量为60-120升/cm²晶片面积/小时。抛光时间为20-70分钟，优选25-60分钟。

对于精抛光，也即化学机械抛光，使用的精抛光溶液，除水以外，包括二氯代异氰尿酸盐、磺酸盐、酸式焦磷酸盐、碳酸氢盐和碳酸盐。在本发明的一个优选实施方案中，除水之外，按重量百分比计(基于除水之外的成分的总量计)，精抛光溶液包括二氯代异氰尿酸盐29.00-40.00％、磺酸盐0.20-0.45％、酸式焦磷酸盐18.00-35.00％、碳酸氢盐17.00-24.00％和碳酸盐15.00～23.00％，各组分含量总和为100％。上述各组分溶于水后的总重量百分比以不对晶片产生不利影响为限，可以为任何浓度，但是优选不高于3.0％。

对于精抛光，在采用上下盘式的抛光设备(上下盘反向旋转)时，抛光过程中，晶片所受压力为0.05-0.15千克/平方厘米，优选0.06-0.12千克/平方厘米。上盘转速20-60转/分钟，优选25-50转/分钟；下盘转速10-35转/分钟，优选12-25转/分钟。抛光液流量为0.5-1.0ml/cm²晶片面积/分钟。抛光时间为3-20分钟，优选5-15分钟。

在本发明的各抛光溶液中，二氯代异氰尿酸盐、(酸式)焦磷酸盐、碳酸氢盐和碳酸盐可以使用它们各自的水溶性盐类之一。优选的是，二氯代异氰尿酸盐、(酸式)焦磷酸盐、碳酸氢盐和碳酸盐为各自的水溶性的碱金属盐之一或为铵盐，特别优选为各自的钠盐或铵盐。

对于硅溶胶，可以使用常规的硅溶胶，例如市售的硅溶胶，或者是使用现有技术方法制备的硅溶胶。

对于磺酸盐，可以使用水溶性磺酸盐，优选水溶性碱金属盐之一或为铵盐，特别优选为钠盐或铵盐。优选的是，磺酸盐为例如C_6-16芳基(即含6-16个碳原子的芳基，包括取代的芳基)的单磺酸盐或二磺酸盐(例如C_4-10烷基-苯磺酸盐、苯磺酸盐、萘磺酸盐、蒽磺酸盐、C_4-10烷基-苯基二磺酸二盐、苯基二磺酸二盐、萘基二磺酸二盐或蒽基二磺酸二盐，例如1,2-苯二磺酸二盐、1,3-苯二磺酸二盐、苯磺酸盐或萘磺酸盐)、烷基磺酸盐(优选为4-10个碳原子烷基的磺酸盐，例如丁烷基磺酸盐、戊烷基磺酸盐、己烷基磺酸盐、庚烷基磺酸盐、辛烷基磺酸盐、壬烷基磺酸盐和癸烷基磺酸盐等)和酚磺酸盐之一，进一步优选1,3-苯二磺酸盐、苯磺酸盐、萘磺酸盐或己烷基磺酸盐。

由于粗抛光和精抛光本身可以采用现有技术的方法进行，因此不作进一步赘述。在本发明中，优选进行单面抛光。

经过粗抛光和精抛光，GaAs晶片的表面微粗糙度不高于0.5纳米，平整度为3-7微米，优选3-5微米。

经过粗抛光和精抛光，GaAs晶片的表面粗糙度和晶片平整度能够满足本领域的使用需求。

任选地，本发明制备GaAs晶片的方法还包括：对精抛后的GaAs晶片进行表面清洗处理。

优选进行湿法表面清洗处理。对清洗处理的过程无特别限制，只要其能使晶片表面达到所需的清洁程度即可。就湿法清洗处理而言，可根据所制备的GaAs晶片，套用现有技术的方法。

优选地，表面湿法清洗处理在不低于1000级的洁净室中进行。所述洁净室等级的定义参考美国联邦标准209D洁净室规格(见下表1)。在此，通常只考察微尘粒子数，例如，千级洁净室一般指，每立方英尺中，≥0.5微米的颗粒数≤1000颗；≥5.0微米的颗粒数≤10颗。优选地，经过步骤4)的表面清洗处理，在光照下目测，晶片表面无颗粒、无白雾。并且晶片表面金属Zn和Cu残余量分别≤10×10¹⁰原子/cm²。这样，本发明方法的GaAs晶片不需要再进行任何外延前的处理，可达到开盒即用的水平。由于清洗可以采用现有技术的方法，在此不作进一步赘述。

表1美国联邦标准209D洁净室规格

本发明切割GaAs初始晶片的方法，通过在切割过程中控制泥浆粘度，因而能够获得不破碎的极薄晶片。此外，发明制备GaAs晶片的方法，通过于仅使用刻蚀液对GaAs晶片进行化学表面处理，使得切割后获得的极薄晶片在后续处理中仍能保持完整性。不囿于任何理论，现认为本发明切割GaAs初始晶片的方法系因控制切割泥浆而获得成品率的提高：一方面，不是过低的泥浆粘度保证了初始晶片在完全切出之后仍可以和晶棒或其他初始晶片有一定程度的互相粘连，单个的初始晶片不会轻易地与晶棒或其他初始晶片分离而倒伏，避免初始晶片切出后过早倒伏造成的局部开裂；另一方面，不是过高的泥浆粘度保证了初始晶片在完全切出之后不会和晶棒或其他初始晶片有过度的互相粘连，因此，单个的初始晶片与晶棒或其他初始晶片分离时无需过大的分离力，避免分离力过大造成的开裂。

为更好地理解本发明，下文将结合实施例详细描述本发明，但应认识到这些实施例仅为对本发明进行示例说明，而非意在限制本发明。

实施例

在实施例中，采用图3所示的抛光机(上下盘直径1.0米)实施抛光，其中R1和R2为转动轴，11为研磨液或抛光液管，12为设备上盘，13为设备下盘，14为晶片和支承垫，16为研磨垫或抛光垫(研磨垫为购自美国环球光学公司UniversalOpticsCo.Ltd的聚酯类研磨垫，牌号为LPS研磨垫；粗抛光垫为购自美国RohmandHassInc.公司的聚氨酯抛光垫，牌号Suba-XPad；精抛光垫为购自美国RohmandHassInc.公司的聚氨酯抛光垫，牌号POLITEXPad。下盘也有研磨垫和抛光垫，与上盘的相同，位于晶片和支承垫之下，未示出)。支承垫(研磨和抛光采用同一支承垫)、研磨垫和抛光垫直径为1米；支承垫用于承载晶片的4个孔位于半径方向的中部，沿圆周方向均匀分布。

研磨液采用日本FujimiCorporationFujimi20T三氧化二铝研磨粉和水的混合液，重量比为1:1，研磨过程中的研磨液流量为每分钟90毫升/平方米设备盘面积(单面计)。

所制备GaAs初始晶片的检测条件如下：目测晶片完整且表面无裂纹为合格。

粘度采用购自AntonPaar的旋转粘度计PhysicaMCR51在25℃下测定。

多线切割机为购自日本小松NTC的多线切割机MWM442DM。

碳化硅购自上海上磨磨料磨具有限公司，粒径为10微米。

矿物油为购自安永公司的C10油。

制备实施例

切割GaAs圆形晶棒：将直径如表4所示、有效长度为143厘米的GaAs圆形晶棒用多线切割机切割为厚度如表4所示的GaAs初始晶片，切割过程中，泥浆粘度分别控制在表4所示的值，所述泥浆由碳化硅和矿物油配置而成，泥浆中的碳化硅与矿物油的比例如表4所示。在切割过程中，使用半包围石墨固定GaAs圆形晶棒。切割完成后，人工取出初始晶片，操作由同一人员按相同的条件完成。

倒角：使用倒角机对各片圆形晶片进行边缘倒角处理，使其边缘截面成为弧形。

固定：将晶片的一面涂覆阿拉伯树胶后贴在一个直径5.2厘米圆形的、250微米厚的平坦陶瓷板(Ra<0.5微米)上，轻轻施加压力确保晶片和陶瓷板之间没有气泡。

表面处理：将载有晶片的陶瓷板置于35℃的刻蚀液中12秒，所述刻蚀液的组成为：1摩尔％NH₃、10摩尔％过氧化氢，余量为水。

抛光：然后将载有晶片的陶瓷板放在抛光机的支承垫腔内(紧贴陶瓷板)，固定，先将表2所示的粗抛光溶液用于该抛光设备，在表2所示粗抛条件下抛光60分钟，用去离子水(电阻率大于17.5兆欧姆·厘米——按25℃的值)清洗后，干燥，再将表3所示的精抛光溶液用于该抛光设备，在表3所示精抛条件下抛光6分钟，然后将载有晶片的陶瓷板取出放在加热炉上，使胶熔化，将晶片移出陶瓷板，用去离子水清洗后，干燥。

清洗：a)在10℃，将晶片在含有0.3重量％NH₃、1.3重量％(如无相反说明，以下各溶液均按重量百分比计，基于溶液总重量)过氧化氢的水溶液中浸渍5分钟；b)在10℃，用去离子水冲洗晶片表面3分钟；c)在20℃，将晶片用10重量％过氧化氢溶液浸渍5分钟；d)在15℃，用去离子水冲洗晶片表面3分钟；e)在20℃，将晶片用10重量％氨水溶液浸渍5分钟；f)在15℃，用去离子水冲洗晶片表面3分钟；g)将晶片放入晶片旋转干燥机中用热氮气干燥。

表2粗抛光溶液的组成及抛光条件

表3精抛光溶液的组成及抛光条件

目测本发明实施例1-16和对比实施例1-4所制备的GaAs半导体晶片的外观，按从晶棒上切下的相邻20片初始晶片作为一批考察，结果示于表4，其中，所切得的所有晶片均完整且无裂痕为合格，只要切得的晶片有1片破碎或出现裂痕即为不合格。

表4切割得到的GaAs初始晶片的外观

^*10％以上的晶片破碎或出现裂痕(主要原因：对比实施例1和3为初始晶片过早倒伏；对比实施例2和4为操作人员在分离初始晶片时需使用较大的分离力)。

Claims (10)

1.一种切割GaAs初始晶片的方法，所述方法包括：由直径不超过6英寸的GaAs晶棒切割出厚度为240-350微米的初始晶片，所述切割采用切割机在泥浆的存在下进行，所述泥浆由粉末物质和切割油混合配置而成，其特征在于，所述泥浆的粘度为300-1500mPa·s。

2.根据权利要求1所述的切割GaAs初始晶片的方法，其特征在于，所述泥浆的粘度为400-1000mPa·s。

3.根据权利要求1或2所述的切割GaAs初始晶片的方法，其特征在于，所述粉末状物质选自钻石粉、碳化硼和碳化硅，所述切割油选择植物油和矿物油。

4.根据权利要求1-3之一所述的切割GaAs初始晶片的方法，其特征在于，所述粉末状物质的粒径为5-15微米。

5.根据权利要求1-4之一所述的切割GaAs初始晶片的方法，其特征在于，GaAs晶棒为单晶晶棒。

6.根据权利要求1-5之一所述的切割GaAs初始晶片的方法，其特征在于，在切割过程中采用半包围结构的固定装置固定晶棒，所述固定装置优选为半包围的石墨。

7.一种制备GaAs晶片的方法，包括切割GaAs初始晶片、对初始晶片倒角及对倒角后的初始晶片进行表面处理、粗抛光和精抛光，其中切割GaAs初始晶片的过程按照权利要求1-5任一项所述的切割GaAs初始晶片的方法实施。

8.根据权利要求7所述的制备GaAs晶片的方法，其特征在于，使用刻蚀液对晶片进行化学表面处理。

9.根据权利要求6或7所述的制备GaAs晶片的方法，其特征在于，所述刻蚀液为包含NH₃和过氧化氢的水溶液，其中，NH₃为0.1-5摩尔％，过氧化氢为5-15摩尔％，余量为水。

10.根据权利要求7-9之一所述的制备GaAs晶片的方法，其特征在于，还包括如下步骤：对精抛后的晶片进行表面清洗处理。