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一种碳化硅晶体激光切片方法和系统技术方案

技术编号:45943004 阅读:10 留言:0更新日期:2025-07-25 18:09
本发明专利技术公开了一种碳化硅晶体激光切片方法和系统,涉及碳化硅晶体切片技术领域。方法包括使碳化硅晶体以中心轴转动;根据预设的激光加工深度,激光光斑按照预设的线速度v沿碳化硅晶体的边缘向中心轴径向直线运动,直至激光光斑运动至中心轴完成激光处理;进行激光处理时,根据当前加工半径,按特定补偿公式调节碳化硅晶体表面与激光物镜之间的距离;最终分离获得碳化硅晶片。本发明专利技术提供的系统包括激光加工模块、升降模块、旋转模块、平移模块和控制模块。本发明专利技术相比于直线运动,由于不涉及加减速,可显著提高加工速度;对于中间凸/凹的晶体可以实现很好的加工深度补偿,以使加工位于同一深度,从而提高分离晶片的平整性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及碳化硅晶体切片,特别涉及碳化硅晶体激光切片方法和系统


技术介绍

1、碳化硅(sic)作为第三代半导体材料,因其高硬度(莫氏硬度9.2)、高热导率(4.9w/m·k)及优异的化学稳定性,在电力电子、新能源汽车等领域具有广泛应用前景。碳化硅晶体的传统机械切割方法由于损耗大,目前逐渐被激光切片所替代。

2、激光切片技术,是通过将激光能量输入至碳化硅晶体内部形成损伤层,实现晶体本体与晶片的分离。激光切片技术虽可降低材料损耗,但存在损伤层加工速度慢、加工深度一致性差等问题。例如,中国授权专利cn113714649b提供的晶片的制造方法,中国专利申请cn117139865a提供的低损耗的碳化硅晶锭激光切片方法,中国授权专利cn108372434b提供的sic晶片的生成方法,它们都采用x轴向和y轴向的直线运动相互协同配合的方式进行碳化硅晶体的激光加工。然而,由于每次x轴向或y轴向的直线运动都涉及加速与减速过程,将近2/3的时间消耗在加减速过程,导致加工效率有限,制约了加工速度。

3、在进行碳化硅晶体的激光加工之前,晶体表面需要进行本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种碳化硅晶体激光切片方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的碳化硅晶体激光切片方法,其特征在于,所述激光光斑在所述碳化硅晶体内部的运动轨迹为四周向中心轴收缩的螺旋线。

3.根据权利要求2所述的碳化硅晶体激光切片方法,其特征在于,所述激光光斑的每个激光脉冲在所述碳化硅晶体内部的运动弧长相同,所述螺旋线的螺旋间隔分布均匀。

4.根据权利要求3所述的碳化硅晶体激光切片方法,其特征在于,所述螺旋线的螺旋间隔分布均匀的方法为:平移速度u按照公式进行调节,其中d为螺旋间隔,v为所述碳化硅晶体在所述激光光斑当前位置的转动的线速度。

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【技术特征摘要】

1.一种碳化硅晶体激光切片方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的碳化硅晶体激光切片方法,其特征在于,所述激光光斑在所述碳化硅晶体内部的运动轨迹为四周向中心轴收缩的螺旋线。

3.根据权利要求2所述的碳化硅晶体激光切片方法,其特征在于,所述激光光斑的每个激光脉冲在所述碳化硅晶体内部的运动弧长相同,所述螺旋线的螺旋间隔分布均匀。

4.根据权利要求3所述的碳化硅晶体激光切片方法,其特征在于,所述螺旋线的螺旋间隔分布均匀的方法为:平移速度u按照公式进行调节,其中d为螺旋间隔,v为所述碳化硅晶体在所述激光光斑当前位置的转动的线速度。

5.根据权利要求2所述的碳化硅晶体激光切片方法,其特征在于,所述螺旋线的方程为ω=v/r,其中,v为所述碳...

【专利技术属性】
技术研发人员:曹强王恒王度
申请(专利权)人:武汉大学
类型:发明
国别省市:

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