【技术实现步骤摘要】
一种碳化硅晶圆片剥离方法及剥离装置
[0001]本专利技术涉及碳化硅晶圆片制造
，具体为一种碳化硅晶圆片剥离方法及剥离装置。
技术介绍
[0002]目前，生产碳化硅晶圆片的方法普遍采用的是金刚石线锯切片工艺。虽然能够获得高产量的碳化硅晶圆片，但每根金刚石线造成碳化硅材料的切口损失厚度超过180μm，并且严重损耗金刚石线。另一方面，金刚石线锯过程中产生的机械振动和应力会造成晶圆片表面出现大量的划痕和裂纹等机械损伤，需要进一步去除总厚度约150μm的表面层来消除线切割工艺造成的影响。因此，生产一片厚度约350μm的碳化硅晶圆片，需要消耗掉约330μm厚的碳化硅材料。
[0003]在碳化硅晶锭切片工序中，激光切片技术与光电化学腐蚀技术相结合的方式是一种新型的生产碳化硅晶圆片的方法，有望替代传统的金刚石线锯切片工艺。在干燥环境下，通过激光切片技术将脉冲激光聚焦在平行于基面的切割面上，局部瞬态高温产生高密度位错，形成一层很薄的（＜50μm）混有非晶硅、非晶碳和非晶碳化硅的非晶层。由于非晶层的禁带宽度均低于单晶碳化硅，因此...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种碳化硅晶圆片剥离方法，其特征在于，包括以下步骤：提供碳化硅晶锭，将所述碳化硅晶锭浸泡入刻蚀液中，其中，所述碳化硅晶锭的底部还设有导电层，所述碳化硅晶锭作为阳极通过所述导电层连接电压输出端，所述刻蚀液中还设有阴极连接电压输入端；在所述碳化硅晶锭浸泡在所述刻蚀液的过程中，将激光聚焦在所述碳化硅晶锭内部的预定深度处从所述碳化硅晶锭的边缘开始向内进行扫描形成非晶层，其中，扫描形成的所述非晶层位于所述碳化硅晶锭内部的预定深度处，且所述非晶层两侧分别为碳化硅晶锭的第一单晶层和第二单晶层，所述第一单晶层为待剥离的碳化硅晶圆片，所述导电层具体设在所述第二单晶层的外侧表面；在进行激光扫描的过程中采用大于所述第一单晶层对应的吸收光波长临界值的入射光照射在所述碳化硅晶锭表面，入射光经过所述碳化硅晶锭表面的第一单晶层照射在所述非晶层表面，在所述非晶层表面形成光生空穴
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电子对；在采用入射光进行照射的过程中向所述碳化硅晶锭提供正恒电位，所述非晶层表面的光生电子沿电流转移到所述阴极上与刻蚀液发生反应，所述刻蚀液对具有光生空穴的非晶层表面进行选择性刻蚀，实现所述第一单晶层的剥离，得到碳化硅晶圆片。2.根据权利要求1所述的碳化硅晶圆片剥离方法，其特征在于，进行激光扫描的激光波长为530～1030nm、频率为1
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600kHz；激光扫描采用Mach
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Zehnder型双脉冲光学装置，实现双脉冲输出，双脉冲之间的时间延迟为+2皮秒～+70皮秒，脉冲持续时间为10飞秒～6皮秒；聚焦在碳化硅晶锭内部的激光焦点以10～100μm/s的速度扫描，相邻激光写入轨迹间距为5～50μm。3.根据权利要求1所述的碳化硅晶圆片剥离方法，其特征在于，在向所述碳化硅晶锭提供正恒电位的过程中，还包括对所述刻蚀液进行微波加热。4.根据权利要求3所述的碳化硅晶圆片剥离方法，其特征在于，进行微波加热时的微波输出功率为100～300W，对应的所述刻蚀液的温度为30～90℃。5.根据权利要求1所述的碳化硅晶圆片剥离方法，其特征在于，将所述碳化硅晶锭作为阳极通过所述导电层连接电压输出端并在所述刻蚀液中设置阴极连接电压输入端具体为基于二电极体系将所述碳化硅晶锭作为阳极通过所述导电层连接电压输出端并在所述刻蚀液中设置阴极连接电压输入端，或者基于三电极体系将所述碳化硅晶锭作为阳极通过所述导电层连接电压输出端并在所述刻蚀液中设置阴极连接电压输入端。6.根据权利要求1所述的碳化硅晶圆片剥离方法，其特征在于，所述刻蚀液包含氧化剂和氧化硅腐蚀液；所述非晶层表面的光生电子沿电流转移到所述阴极上与刻蚀液发生反应，所述刻蚀液对具有光生空穴的非晶层表面进行选择性刻蚀的过程具体包括：所述非晶层表面的光生电子沿电流转移到所述阴极上与所述氧化剂发生反应，所述非晶层表面剩余的光生空穴与所述非晶层表面的Si
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C和S...
【专利技术属性】
技术研发人员：王蓉，耿文浩，皮孝东，杨德仁，
申请(专利权)人：浙江大学杭州国际科创中心，
类型：发明
国别省市：
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