[发明专利]一种晶圆剥离方法及晶圆剥离装置有效

专利信息
申请号: 202011244662.5 申请日: 2020-11-09
公开(公告)号: CN112404697B 公开(公告)日: 2022-04-05
发明(设计)人: 王宏建;赵卫;杨涛;何自坚;王自 申请(专利权)人: 松山湖材料实验室;中国科学院西安光学精密机械研究所
主分类号: H01L21/304 分类号: H01L21/304;B23K26/00;B23K26/70
代理公司: 北京超凡宏宇专利代理事务所(特殊普通合伙) 11463 代理人: 余菲
地址: 523830 广东*** 国省代码: 广东;44
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摘要:
搜索关键词: 一种 剥离 方法 装置
【权利要求书】:

1.一种晶圆剥离方法,其特征在于,所述晶圆剥离方法包括:在晶锭表面形成一层固体冷媒,使用激光束从所述固体冷媒表面开始加工,所述激光束作用于所述固体冷媒表面后,所述固体冷媒与所述激光束接触的区域被去除,所述激光束与所述晶锭直接接触并在所述晶锭内部加工出改质点,所述激光束相对于晶锭运动过程中依次在所述晶锭内部加工出连续的多个改质点,所述多个改质点形成改质层,当所述改质层贯穿于所述晶锭内部,剥离得到晶圆;

每加工完预设面积的改质点或改质层后且所述激光束运动到下一个待加工改质点的区域后,在裸露的所述晶锭表面重新形成一层固体冷媒;

所述预设面积的改质点为一个或多个连续的所述改质点。

2.根据权利要求1所述的晶圆剥离方法,其特征在于,每加工完一个改质点后且所述激光束运动到下一个待加工改质点的区域后,在裸露的所述晶锭表面重新形成一层固体冷媒。

3.根据权利要求1所述的晶圆剥离方法,其特征在于,所述固体冷媒包括冰。

4.根据权利要求3所述的晶圆剥离方法,其特征在于,先在所述晶锭表面注入液体水,再通入冷却气体使所述晶锭表面的液体水凝固成冰。

5.根据权利要求3所述的晶圆剥离方法,其特征在于,同时在所述晶锭表面注入液体水和通入冷却气体使所述晶锭表面的液体水凝固成冰。

6.根据权利要求4或5所述的晶圆剥离方法,其特征在于,所述冷却气体包括由液氮气化得到的携带冷量的气体。

7.根据权利要求1~5任一项所述的晶圆剥离方法,其特征在于,所述激光束的脉宽为200fs~10ns,波长为355nm~1064nm,功率为1W~10W,扫描速度为50mm/s~500mm/s。

8.根据权利要求1~5任一项所述的晶圆剥离方法,其特征在于,所述晶锭包括硅、碳化硅、蓝宝石或氮化镓。

9.一种用于实施权利要求1所述的晶圆剥离方法的晶圆剥离装置,其特征在于,所述晶圆剥离装置包括:

平台;

用于放置所述晶锭的容器,所述容器设置于所述平台上且所述容器上端开口,所述容器的上端部设置有至少两个相对布置的进液口和至少一个进气口;

用于发出所述激光束的激光器,所述激光器位于所述容器的上侧使所述激光束能够作用于所述固体冷媒或所述晶锭表面与内部。

10.根据权利要求9所述的晶圆剥离装置,其特征在于,所述平台包括精密运动平台。

11.根据权利要求9或10所述的晶圆剥离装置,其特征在于,所述晶圆剥离装置还包括扩束镜、反射镜和聚焦镜,所述扩束镜、所述反射镜和所述聚焦镜依次设置于所述激光束的路径上。

12.根据权利要求9或10所述的晶圆剥离装置,其特征在于,所述晶圆剥离装置还包括用于监测改质层的监测装置,所述监测装置包括红外测温模块、声发射模块和CCD系统。

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