(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211322496.5 (22)申请日 2022.10.26 (71)申请人 中国科学院微电子 研究所 地址 100029 北京市朝阳区北土城西路3号 (72)发明人 文志东　侯煜　张喆　张昆鹏　 李曼　石海燕　张紫辰　 (74)专利代理 机构 北京兰亭信通知识产权代理 有限公司 1 1667 专利代理师 苑晨超 (51)Int.Cl. B23K 26/57(2014.01) B23K 26/70(2014.01) (54)发明名称 碳化硅切割方法 (57)摘要 本发明提供一种碳化硅切割方法， 包括： 在 碳化硅晶锭表面设置多条平行的加工路径； 其 中， 每个加工路径具有多个加工点位； 在每个加 工路径的每个加工点位进行氢离子注入， 以形成 在竖直方向上排列的至少一个氢离子注入层； 采 用激光束对氢离子注入层沿每个加工路径按照 多个加工点位的分布进行扫描， 以实现碳化硅片 的剥离。 本发明提供的碳化硅切割方法， 能够减 小碳化硅切割过程中的材料损耗， 提升碳化硅晶 片的均匀性和良率， 有利于较薄的碳化硅晶片的 制备。 权利要求书1页 说明书5页 附图1页 CN 115502586 A 2022.12.23 CN 115502586 A 1.一种碳 化硅切割方法， 其特 征在于， 包括： 在碳化硅晶锭表面设置多条平行的加工路径； 其中， 每 个加工路径具有 多个加工点 位； 在每个加工路径的每个加工点位进行氢离子注入， 以形成在竖直方向上排列的至少一 个氢离子注入层； 采用激光束对氢离子注入层沿每个加工路径按照多个加工点位的分布进行扫描， 以实 现碳化硅片的剥离 。 2.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 采用激光束对最顶层的氢离子注入层沿每 个加工路径的每 个加工点 位依次进行扫描， 以实现碳 化硅片的剥离包括： 沿一个加工路径按照多个加工点位的分布进行多次扫描， 扫描完成后开始下一个加工 路径的扫描。 3.根据权利要求2所述的方法， 其特征在于， 在第一次扫描之后的各次扫描过程中， 所 述激光束的偏振方向垂直于碳化硅结晶生长方向， 以使裂纹扩散方向与水平方向呈4 °夹 角。 4.根据权利要求2所述的方法， 其特征在于， 沿一个加工路径按照多个加工点位的分布 进行扫描的次数为3 ‑5次。 5.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 在每个加工路径的每个加工点位进行氢离 子注入包括： 在每个加工路径的每个加工点位向单个氢离子注入层注入氢离子的剂量为5 ×1016/ cm2至1×1017/cm2。 6.根据权利要求1所述的方法， 其特 征在于， 相邻两条加工路径之间的间隔为20 ‑40 μm。 7.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 在采用激光束对每个加工路径的每个加工 点位预定深度进行扫描时， 所述激光束的脉冲宽度为5ns ‑50ns。 8.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 在每个加工路径的每个加工点位进行氢离 子注入， 以形成在竖直方向上排列的至少一个氢离 子注入层包括： 由最底层的氢离子注入层对应的深度依次向上完成每个氢离子注入层对应深度的氢 离子注入， 其中， 在每个氢离子注入层 对应的深度进 行氢离子注入包括： 向每个加工 路径的 每个加工点 位进行氢离子注入。 9.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 采用激光束对氢离子注入层沿每个加工路 径按照多个加工点 位的分布进行扫描， 以实现碳 化硅片的剥离包括： 由最顶层的氢离子注入层依次向下完成每个氢离子注入层的激光束扫描， 其中， 每个 氢离子注入层进行激光束扫描包括： 沿每 个加工路径按照加工点 位分布进行激光束扫描。 10.根据权利要求9所述的方法， 其特征在于， 每次完成一个氢离子注入层的扫描之后， 将碳化硅晶锭在完成扫描的氢离子注入层之上 的部分剥离， 并在完成剥离后， 对剩余部分 的碳化硅晶锭表面进行平坦 化处理。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115502586 A 2碳化硅切割方 法 技术领域 [0001]本发明涉及半导体技 术领域， 尤其涉及一种碳 化硅切割方法。 背景技术 [0002]SiC衬底加工技术是器件制作的重要基础， 其表面加工的质量和精度的优劣， 直接 影响外延薄膜的质量及其器件的性能， 因此在其应用中均要求晶片表面超光滑、 无缺陷、 无 损伤， 表面粗糙度值达纳米级以下。 由于SiC晶体具有高硬、 高脆、 耐磨性好、 化学性质极其 稳定的特点， 这使得SiC晶片的加 工变得非常困难。 将SiC晶棒切割成翘曲度小、 厚度均匀、 低切损的 晶片， 对于后续的研磨和抛光至关重要。 [0003]目前广泛应用于碳化硅晶锭的切割方法有线切割和双激光加工方法。 多线切割工 艺原理： 多线切割工艺就是将晶锭按照一定的晶向， 将晶锭切割成表面平整、 厚度均匀的切 割片， 以便于后面的研磨加工。 双激光光束切割加工， 即先使用一束激光形成改质层， 再使 用一束激光加热控制裂纹生长直至裂片。 这两种 方式都具有效率不高， 且切割 过程中材料 损耗较大的问题。 发明内容 [0004]本发明提供的碳化硅切割方法， 能够减小碳化硅切割过程中的材料损耗， 提升碳 化硅晶片的均匀性和良率， 有利于较薄的碳 化硅晶片的制备。 。 [0005]本发明提供一种碳 化硅切割方法， 包括： [0006]在碳化硅 晶锭表面设置多条平行的加工路径； 其中， 每个加工路径具有多个加工 点位； [0007]在每个加工路径的每个加工点位进行氢离子注入， 以形成在竖直方向上排列的至 少一个氢离 子注入层； [0008]采用激光束对氢离子注入层沿每个加工路径按照多个加工点位的分布进行扫描， 以实现碳 化硅片的剥离 。 [0009]可选地， 采用激光束对最顶层的氢离子注入层沿每个加工路径的每个加工点位依 次进行扫描， 以实现碳 化硅片的剥离包括： [0010]沿一个加工路径按照多个加工点位的分布进行多次扫描， 扫描完成后开始下一个 加工路径的扫描。 [0011]可选地， 在第一次扫描之后的各次扫描过程中， 所述激光束的偏振方向垂直于碳 化硅结晶生长方向， 以使裂纹扩散方向与水平方向呈4 °夹角。 [0012]可选地， 沿一个加工路径按照多个加工点 位的分布进行扫描的次数为3 ‑5次。 [0013]可选地， 在每 个加工路径的每 个加工点 位进行氢离子注入包括： [0014]在每个加工路径的每个加工点位向单个氢离子注入层注入氢离子的剂量为5 × 1016/cm2至1×1017/cm2。 [0015]可选地， 相邻两条加工路径之间的间隔为20 ‑40 μm。说　明　书 1/5 页 3 CN 115502586 A 3