一种新型碳化硅切割系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及一种新型碳化硅切割系统及方法，系统包含飞秒激光设备、等离子体刻蚀仪、载物平台、视觉实时监测系统、电脑控制系统等。本发明专利技术使用飞秒激光设备，由于飞秒激光具有脉冲宽度极短、峰值功率极高、热输入少、深径比大范围可调的优点，进行碳化硅晶圆及晶锭的切割时，对于晶圆切割可以使用光栅、振镜输出多路光束同时切割，对于晶锭切割可以调整大深径比，进行多次迭代切割，同时辅以等离子体刻蚀仪的修型、清理及视觉、红外的实时监测，切割效率大幅度提高、材料损耗少、切割槽、断面平整度高、杂质碎屑少，热应力降低，芯片及晶圆的良率提高；该工艺不仅缩短了本工序的时间，还有助于缩减了下一道工序的时间。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于碳化硅晶圆、晶锭加工，具体涉及一种新型碳化硅切割系统及方法。

技术介绍

1、从二十世纪中期以来，硅材料作为半导体材料，已广泛使用于低压、低频、低功率晶体管和探测器中的集成电路芯片领域，包括电脑、手机cpu、gpu、系统级芯片（soc）等。砷化镓和磷化铟作为第二代半导体材料，具有高频、高速的光电性能，广泛用于通信领域。碳化硅（sic）、氮化镓（gan）作为第三代半导体材料，特别是sic具有耐高温、耐高压等显著特征，目前广泛应用于轨道交通、新能源汽车、风电等领域。

2、但是，目前国外对碳化硅技术及产能规模上具备一定垄断地位，意法半导体、wolfspeed、罗姆、英飞凌、三菱电机、安森美等厂商占据95%以上的市场份额。由于国外禁运及封锁，国内sic技术和产业发展缓慢，因此碳化硅核心技术国产自主化、实现供应链安全可控提出了迫切的需求。从工艺上看，碳化硅生产过程主要包含：晶锭生长，切片、打磨抛光、外延、光刻、刻蚀、离子注入、沉积等步骤。

3、因为碳化硅是最硬的物质之一，高达莫氏9.2、9.3，在碳化硅芯片制造工艺中，迭代晶锭切割本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种新型碳化硅切割系统，包含飞秒激光设备（3）、等离子体刻蚀仪（2）、载物平台（7）、视觉实时监测系统（1）、电脑控制系统，其特征在于：所述的新型碳化硅切割系统中的飞秒激光设备（3）、等离子体刻蚀仪（2）、载物平台（7）、视觉实时监测系统（1）、电脑控制系统均集成在环控箱（6）中，其中飞秒激光设备（3）和等离子体刻蚀仪（2）采用连续工序，飞秒激光设备（3）与载物平台（7）对准，进行切割及监测，等离子体刻蚀仪（2）与载物平台（7）对准，进行刻蚀、修型及监测。

2.根据权利要求1所述的一种新型碳化硅切割方法，将碳化硅分类为晶圆和晶锭，其特征在于：对于晶圆（4）的切割步骤为：<...

【技术特征摘要】

1.一种新型碳化硅切割系统，包含飞秒激光设备（3）、等离子体刻蚀仪（2）、载物平台（7）、视觉实时监测系统（1）、电脑控制系统，其特征在于：所述的新型碳化硅切割系统中的飞秒激光设备（3）、等离子体刻蚀仪（2）、载物平台（7）、视觉实时监测系统（1）、电脑控制系统均集成在环控箱（6）中，其中飞秒激光设备（3）和等离子体刻蚀仪（2）采用连续工序，飞秒激光设备（3）与载物平台（7）对准，进行切割及监测，等离子体刻蚀仪（2）与载物平台（7）对准，进行刻蚀、修型及监测。

2.根据权利要求1所述的一种新型碳化硅切割方法，将碳化硅分类为晶圆和晶锭，...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁学兵，
申请(专利权)人：陕西豫科星辰智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：