[发明专利]一种激光剥离碳化硅晶锭的方法及装置

权利要求书

1.一种激光剥离碳化硅晶锭的方法，待切割的所述碳化硅晶锭具有相对的第一端面和第二端面，其特征在于，所述方法包括：

将超短脉冲激光光束透过所述第一端面后，聚焦在待切割的碳化硅晶锭的设定深度层位置，以在所述设定深度层位置的上方分别产生空洞改质形成区域和裂纹改质形成区域；其中，所述空洞改质形成区域位于所述设定深度层位置与所述裂纹改质形成区域之间；

控制所述超短脉冲激光光束透过所述第一端面后，聚焦在所述碳化硅晶锭的设定深度层并在所述设定深度层扫描，以在所述设定深度层位置的上方分别形成空洞改质层和裂纹改质层；其中，所述空洞改质层由多个所述空洞改质形成区域组成，所述裂纹改质层由多个所述裂纹改质形成区域组成，且所述空洞改质层位于所述设定深度层与所述裂纹改质层之间；

将短脉冲激光光束透过所述第二端面后，聚焦在所述空洞改质形成区域，并在所述空洞改质形成区域散射传播，使所述空洞改质形成区域内的裂纹横向向外生长；

控制所述短脉冲激光光束透过所述第二端面后，聚焦在所述空洞改质层并在所述设定深度层扫描，以使所述空洞改质层中任意相邻的空洞改质形成区域内的裂纹通过横向生长连接在一起；

以所述空洞改质层为界面，将碳化硅晶锭的一部分剥离生成碳化硅晶片。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，待切割的所述碳化硅晶锭的厚度不大于5mm，且所述设定深度层距离所述第一端面和第二端面的距离均在2～3mm之间。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述短脉冲激光光束的脉冲宽度为50ns以上，所述短脉冲激光光束的波长为500-1100nm。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述超短脉冲激光光束的脉冲宽度为243fs-900fs，所述超短脉冲激光光束的波长为500-1100nm。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将短脉冲激光光束透过所述第二端面后，聚焦在所述空洞改质形成区域，并在所述空洞改质形成区域散射传播，使所述空洞改质形成区域内的裂纹横向向外生长，包括：

调节所述短脉冲激光光束的偏振状态，使得电子传播方向沿着所述碳化硅晶锭的碳化硅晶格方向拓展，形成3-5°的横向生长裂纹。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制所述超短脉冲激光光束的焦点在所述碳化硅晶锭的设定深度层扫描包括：

控制所述超短脉冲激光光束的焦点在所述碳化硅晶锭的设定深度层扫描出多个平行的第一切割道，任意相邻两个第一切割道的间隔为10-25um；

所述控制所述短脉冲激光光束的焦点在所述空洞改质层扫描包括：

控制所述短脉冲激光光束的焦点在所述空洞改质层扫描出多个平行的第二切割道，且每个第二切割道均位于一个所述第一切割道的正上方。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述控制所述短脉冲激光光束的焦点在所述空洞改质层扫描出多个平行的第二切割道包括：

控制所述短脉冲激光光束的焦点在每个所述第二切割道处扫描的次数大于或等于三次。