[发明专利]一种碳化硅晶体的加工方法

说明书

本发明提供了一种碳化硅晶体的加工方法，该方法包括以下步骤：(1)将碳化硅晶锭进行激光刻蚀，形成所需尺寸的晶体的边界；(2)在所述晶体表面粘附上薄膜后，进行激光辐照；(3)将所述粘附有薄膜的晶体从碳化硅晶锭上剥离下来；(4)将所述晶体与薄膜分离。本发明采用激光刻蚀和激光辐照两次激光处理，使得单位面积内产生更多的应力，在剥离时晶体能够更加弯曲折叠，不影响良率，且可以获得很薄的晶体。本发明可以实现超硬碳化硅晶体的加工，加工工艺简单，成品率高，可以切割成任意尺寸和形状的碳化硅微型晶体；且同时实现了对晶体的减薄处理。

技术领域

本发明属于晶体的加工技术领域，涉及一种碳化硅晶体的加工方法，具体涉及从碳化硅晶锭上剥离获得所需尺寸的晶体的方法。

背景技术

碳化硅微型晶体为第三代宽带隙半导体材料，具有高导热率、高击穿电压、载流子迁移率极高、化学稳定性高等优良性质，可以制作成在高温、强辐射条件下工作的高频、高功率电子器件和光电子器件，在国防、高科技、工业生产、供电、变电领域有巨大的应用价值，被看作是极具发展前景的第三代宽禁带半导体材料。

将碳化硅微型晶体应用于器件需加工成一定尺寸的晶体，有的领域需要的晶体的尺寸为微米级别或纳米级别。现有的碳化硅晶体加工工艺包括将晶锭进行切割成所需尺寸的微型晶体，例如CN102514110B。由于碳化硅晶体硬度很高，仅次于金刚石，这为晶体加工带来很大的困难，尤其切割速度缓慢，耗用时间长。

发明内容

为了解决以上技术问题，本发明的目的在于提供一种碳化硅微型晶体的加工方法，所述方法包括激光刻蚀、覆膜、激光辐照的步骤，能够将碳化硅晶锭切成任意大小尺寸的晶体。

本发明所采用的技术方案如下：

根据本申请的一个方面，提供了一种碳化硅晶体的加工方法，该方法包括以下步骤：

(1)将碳化硅晶锭进行激光刻蚀，形成所需尺寸晶体的边界；

(2)在所述晶体表面粘附上薄膜后，进行激光辐照；

(3)将所述粘附有薄膜的晶体从碳化硅晶锭上剥离下来。

(4)将所述晶体与薄膜分离。

本发明通过将碳化硅晶锭进行激光刻蚀、覆膜和激光照射的步骤，实现所需尺寸的晶体，尤其是微型晶体从碳化硅晶锭上剥离下来。本发明首先在碳化硅晶锭表面激光刻蚀，根据需要切割一定深度所需尺寸的微型晶体的边界图案；在所述晶体表面粘附薄膜，再进行激光辐照；激光辐照不仅实现了初次激光的深度刻槽和二次激光的晶锭内部结构的晶体形成缺陷，且实现了薄膜的变性以便与所述晶体紧密粘结，方便晶体与变性后的薄膜一起从晶锭上剥离；通过薄膜的粘附实现晶体的剥离，然后通过将所述微型晶体与薄膜分离，得到了所需尺寸的晶体。本发明方法加工工艺简单，成品率高，可以切割成任意尺寸的碳化硅晶体。

进一步的，步骤(1)中，所述激光刻蚀的深度为0.1～1000μm，所述激光刻蚀的宽度为1～1000μm；优选的，所述激光刻蚀的深度为20～200μm，所述激光刻蚀的宽度为30～50μm。根据所需尺寸的晶体的厚度，选择激光刻蚀的深度。激光蚀刻的宽度由激光的光斑直径决定，一般1～3个光斑直径。所述激光刻蚀的目的获得所需尺寸晶体的图案，更确切的说，激光刻蚀形成所需尺寸的晶体的边界，如在本发明的实施例中，所需的晶体为正方形，利用激光刻蚀得到所需晶体的图案，刻蚀的宽度和深度构成刻蚀的沟槽，沟槽围成所需晶体的周界。由于激光刻蚀的深度内部产生很大的内应力，使得单位面积上产生更大应力，以使得在剥离时，晶体可以更加弯曲、折叠，不影响良率。

进一步的，所述晶体的尺寸为微米级和/或纳米级，优选的，所述微型晶体的数量为至少两个以上。在本发明的优选实施例中，在碳化硅晶锭的整个表面刻蚀出多个所需尺寸的晶体，当多个所需尺寸的晶体从碳化硅晶锭上剥离下来时，同时也实现了碳化硅晶锭的减薄处理。