一种原位液相辅助激光高效改性碳化硅基片的方法技术

一种原位液相辅助激光高效改性碳化硅基片的方法，包括：激光液相下改性，将待改性的SiC基片放置于液相下的载物台上固定，使用皮秒激光器辐照待改性SiC基片表面，实现局部和全局烧蚀/改性；载物台装置，载物台装置可自由升降，用于实现激光束聚焦位置的控制；液相旋转系统，液相中可采用去离子水或游离磨料系统，在磁石旋转作用下产生动能，用于降低SiC基片在高温作用下发生溅射和表面/亚表面热裂纹，并能有效的去除激光改性后的重铸层和碎屑；激光束垂直辐照SiC基片表面；激光催化，激光可溶液中的化学试剂进行催化，用以在改性的同时催化溶液，改善SiC的机械性能，实现改性效率的显著提升。

【技术实现步骤摘要】

专利技术涉及一种碳化硅基片处理技术，尤其是一种碳化硅基片激光改性技术，具体地说是一种原位液相辅助激光高效改性碳化硅基片的方法。

技术介绍

1、碳化硅、氮化镓等作为第三代半导体材料在禁带宽度、击穿电场强度、热导率等方面具有优越的物理特性，在国防军事、航空航天、5g通讯、人工智能、汽车电子和led照明等领域有着极大需求，具有重要的应用价值和广阔的发展前景。此外，由于其高温、高频引起的优越能力而用于半导体材料。在常规情况下，sic大多用于器件外延。由于衬底表面的质量(缺陷)将直接影响外延的质量及器件使用寿命。因此衬底表面的质量在电子集成制造领域起到至关重要的作用。然而，sic具有很高的机械硬度(莫氏硬度9.4)和很强的化学稳定性(分解温度1700k，sic熔融温度3100k，c熔融温度4000k)，导致常规的技术手段很难实现高去除速率。

2、与传统的加工方法相比，激光瞬态功率密度可高达1013w/cm2，可以氧化、熔化和蒸发任何材料，因而激光可作为改性sic切片的最有效方法。这是一种通过设置相应的激光参数进行选区熔融和蒸发去除材料的改性技术，其优势在本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种原位液相辅助激光高效改性碳化硅基片的方法，其特征在于：包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：通过驱动电机(8)带动滚珠丝杠(2)旋转，驱动螺母副(7)向下/向上带动载物台(9)向下/向上移动，实现激光束的偏焦改性/烧蚀，设置激光参数如下：激光功率60～80W，脉冲宽度1～10ps，激光扫描速度80～200mm/s，激光重复频率100～200kHz。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述载物台装置的升降通过配备限位装置的滚珠丝杠控制，通过伺服电机启停。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述载物台升降上限最高...

【技术特征摘要】

1.一种原位液相辅助激光高效改性碳化硅基片的方法，其特征在于：包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：通过驱动电机(8)带动滚珠丝杠(2)旋转，驱动螺母副(7)向下/向上带动载物台(9)向下/向上移动，实现激光束的偏焦改性/烧蚀，设置激光参数如下：激光功率60～80w，脉冲宽度1～10ps，激光扫描速度80～200mm/s，激光重复频率100～200khz。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述载物台装置的升降通过配备限位装置的滚珠丝杠控制，通过伺服电机启停。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述载物台升降上限最高位置为超出液相平面1mm，下限最低位置为低于液相平面10mm。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述液相旋转系统可以通过磁石在磁力搅拌器作用下获得不同旋转等级的动能；所...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘海旭，章平，李志鹏，左敦稳，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：