[发明专利]碳化硅晶圆切割方法

说明书

本发明公开一种碳化硅晶圆切割方法，其中，碳化硅晶圆切割方法包括如下步骤：将平行激光束在出射方向上进行汇聚，形成锥形激光束；其中，锥形激光束的尖端形成焦点；将锥形激光束投射在碳化硅晶圆上，并按照预设深度在碳化硅晶圆的内部形成焦点，以使处于焦点的碳化硅晶圆的内部材质发生改质；控制焦点在碳化硅晶圆的内部移动，以割画出若干个碳化硅晶圆块；扩张碳化硅晶圆的外表面，以使碳化硅晶圆沿改质处分裂成若干个碳化硅晶圆块。本发明技术方案能够减少碳化硅晶圆切割过程中碎屑的产生，以提高成品率。

技术领域

本发明涉及激光切割技术领域，特别涉及一种碳化硅晶圆切割方法。

背景技术

碳化硅晶圆作为新一代的宽禁带半导体材料，在功率半导体领域具有极其优异的性能表现，也是功率半导体器件发展的前沿和未来方向。碳化硅晶圆是一种由硅(Si)和碳(C)构成的化合物半导体材料，具有优越的电学性能。

目前碳化硅晶圆使用刀轮进行切割。高速转动的刀轮通过磨削碳化硅晶圆进行切割，磨削的过程中会产生大量碎屑。这些碎屑通常使用冷却液进行清洗，但是清洗后，仍可能会存在碎屑遗留留在碳化硅晶圆的表面上，或者，清洗的过程中碎屑可能会刮花碳化硅晶圆的表面。而碳化硅晶圆对表面质量要求非常高，这种切割碳化硅晶圆的方式会降低成品率。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种碳化硅晶圆切割方法，旨在减少碳化硅晶圆切割过程中碎屑的产生，以提高成品率。

为实现上述目的，本发明提出的碳化硅晶圆切割方法，包括如下步骤：

将平行激光束在出射方向上进行汇聚，形成锥形激光束；其中，所述锥形激光束的尖端形成焦点；

将所述锥形激光束投射在碳化硅晶圆上，并按照预设深度在所述碳化硅晶圆的内部形成所述焦点，以使处于所述焦点的碳化硅晶圆的内部材质发生改质；

控制所述焦点在所述碳化硅晶圆的内部移动，以割画出若干个碳化硅晶圆块；

扩张所述碳化硅晶圆的外表面，以使所述碳化硅晶圆沿改质处分裂成若干个所述碳化硅晶圆块。

可选地，所述将所述锥形激光束投射在碳化硅晶圆上，并按照预设深度在所述碳化硅晶圆的内部形成所述焦点，以使处于所述焦点的碳化硅晶圆的内部材质发生改质的步骤中，所述焦点的直径小于或等于20um。

可选地，所述将所述锥形激光束投射在碳化硅晶圆上，并按照预设深度在所述碳化硅晶圆的内部形成所述焦点，以使处于所述焦点的碳化硅晶圆的内部材质发生改质的步骤中，所述激光为红外激光。

可选地，所述将平行激光束在出射方向上进行汇聚，形成锥形激光束的步骤包括：

使平行激光束通过聚焦物镜出射，以形成锥形激光束。

可选地，所述将平行激光束在出射方向上进行汇聚，形成锥形激光束；其中，所述锥形激光束的尖端形成焦点的步骤中，定义所述焦点的能量大小为E，其中，6μJ≤E≤10μJ。

可选地，所述控制所述焦点在所述碳化硅晶圆的内部移动，以割画出若干个碳化硅晶圆块的步骤包括：

保持所述焦点不动；

控制所述激光间断发射，以间断形成所述焦点；

控制所述碳化硅晶圆移动，以使所述焦点在所述碳化硅晶圆的内部移动，以割画出若干个碳化硅晶圆块。

可选地，所述控制所述碳化硅晶圆移动，以使所述焦点在所述碳化硅晶圆的内部移动，以割画出若干个碳化硅晶圆块的步骤包括：

控制所述碳化硅晶圆在水平面上沿预设路径移动，使所述焦点在所述碳化硅晶圆的内部移动，以割画出若干个方形，并形成一层切割层；